CN109752136A - Tpms测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种TPMS测试系统，其中，TPMS包括传感器和主机，该TPMS测试系统包括：轮胎环境模拟设备、分析设备和提示设备，轮胎环境模拟设备包括气缸和气体充放装置，传感器安装于气缸内以感测气缸内的气压，气体充放装置用于控制气缸内气体的充放；分析设备与主机相连，用于对气压信息进行记录和分析并生成测试结果；提示设备与分析设备相连，用于对测试结果进行提示。本发明的TPMS测试系统，可以模拟轮胎气压变化，并实现对TPMS系统的性能测试，不依赖于实车测试，省时省力。

Description

TPMS测试系统

技术领域

本发明属于车辆技术领域，尤其涉及一种TPMS(Tire Pressure MonitoringSystem，轮胎压力检测系统)测试系统。

背景技术

TPMS是一种直接式轮胎气压监测系统，将胎压监测传感器安装在轮胎内部，可实时监测轮胎内的气压和温度，并将压力、温度、传感器ID((identification，身份识别)等信息以RF(Radio Frequency，射频)信号的方式发射出来，胎压监测接收器接收与其存储的ID号相对应的轮胎的RF信息，经过处理后对轮胎气压、温度数据进行显示，同时对轮胎低压、高压、高温、漏气等危险情况进行报警。

TPMS在开发阶段，需进行各项报警功能逻辑测试及信号接受率的测试，以保证信号的实时性及可靠性，但是，如果进行实车测试，对车辆状态要求较高且操作并不便利，每个项目需要耗费很大的人力和物力。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提出一种TPMS测试系统，该TPMS测试系统可以模拟轮胎气压变化，并实现对TPMS系统的性能测试，省时省力。

为了达到上述目的，本发明实施例提出的TPMS测试系统，其中，所述TPMS包括传感器和主机，所述TPMS测试系统包括：轮胎环境模拟设备，所述轮胎环境模拟设备包括气缸和气体充放装置，所述传感器安装于所述气缸内以感测所述气缸内的气压，所述气体充放装置用于控制气缸内气体的充放；分析设备，所述分析设备与所述主机相连，用于对气压信息进行记录和分析并生成测试结果；提示设备，所述提示设备与所述分析设备相连，用于对所述测试结果进行提示。

本发明实施例的TPMS测试系统，通过轮胎环境模拟设备可以模拟轮胎环境，并通过分析设备和提示设备，来对TPMS检测的胎压信息进行分析和提示，实现对TPMS的性能测试，不依赖于实车测试，为TPMS开发阶段提供数据支持，省时省力。

在本发明的一些实施例中，所述分析设备包括：频谱分析仪，所述频谱分析仪与所述主机相连，用于对所述气压信息进行频谱分析；数据分析装置，用于对频谱分析结果和所述气压信息进行分析和记录，并生成所述测试结果。

在本发明的一些实施例中，所述TPMS测试系统还包括：激活装置，用于在接收到触发信号时发出预设低频信号以激活所述传感器发送气压检测信息，更加灵活。

在本发明的一些实施例中，所述分析设备还包括：示波器，所述示波器分别与所述分析设备和所述激活装置相连，用于验证所述激活装置发出的低频信号是否符合所述预设低频信号的波形，避免干扰而造成误判。

在本发明的一些实施例中，所述TPMS测试系统还包括：波形发生器和信号源，所述波形发生器将产生信号加载至所述信号源，所述信号源输出预设射频信号至所述主机。

在本发明的一些实施例中，所述气体充放装置包括：空压机，用于将预设气压值的气体输入至所述气缸内；压力变送器，用于检测输入所述气缸内的气体的压力；程控装置，所述程控装置分别与所述空压机和所述压力变送器相连，用于根据输入所述气缸内的气体的压力控制所述空压机以使得所述气缸模拟轮胎的充放气状态。

在本发明的一些实施例中，所述气体充放装置还包括：储气罐，所述储气罐设置在所述空压机与所述气缸之间，所述空压机输出的气体经过所述储气罐输入至所述气缸内，保证安全。

在本发明的一些实施例中，所述气体充放装置还包括：第一阀门和第一比例阀，所述第一阀门和所述第一比例阀串联连接且设置在所述空压机与所述储气罐之间以形成第一支路；第二阀门、第二比例阀和消音器，所述第二阀门和所述第二比例阀串联连接且设置在所述消音器与所述储气罐之间以形成第二之路。

在本发明的一些实施例中，所述TPMS测试系统还包括输入设备，所述输入设备用于根据输入指令查询历史测试结果。

在本发明的一些实施例中，所述TPMS测试系统还包括屏蔽箱，所述TPMS的主机、所述传感器和所述气缸位于所述屏蔽箱内，避免传输信号受到干扰。

在本发明的一些实施例中，所述TPMS测试系统还包括机柜和测试工作台，屏蔽箱安装在所述测试工作台上，所述气体充放装置安装在所述测试工作台的箱体内，所述提示设备、频谱分析仪、数据分析装置、示波器、波形发生器、信号源以及设备程控电源安装在所述机柜中，TPMS测试系统占用空间小，现场更加整洁。

附图说明

图1是根据本发明实施例的TPMS测试系统的框图；

图2是根据本发明的一个实施例的TPMS测试系统的框图；

图3是根据本发明的一个实施例的TPMS测试系统的装配示意图；

图4是根据本发明的一个实施例的TPMS测试系统测试过程的流程图；

图5是根据本发明的一个实施例的TPMS测试系统测试过程的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参照附图描述根据本发明实施例的TPMS测试系统。

通常地，TPMS由四个胎压监测传感器和一个胎压检测接收器，胎压监测传感器通过RF射频与接收器无线通讯，接收器通过CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)总线与整车进行通讯。

本发明实施例根据直接式胎压监测系统的工作原理，搭建可以模拟整车环境的测试系统，实现模拟轮胎充放气、信号屏蔽、低频信号发射、高频信号接收信号分析等功能，安装并编写自动测试管理软件，根据功能需求，选配合适的设备，整合本发明实施例的测试系统成为直接式胎压监测系统的自动化测试设备。

图1是根据本发明的一个实施例的TPMS测试系统的框图，如图1所示，本发明实施例的TPMS测试系统1000包括轮胎环境模拟设备100、分析设备200和提示设备300。

图2是根据本发明的一个实施例的TPMS测试系统的框图，参照图1和图2所述，在本发明的实施例中，TPMS包括传感器401和主机402。轮胎环境模拟设备100包括气缸101和气体充放装置102，传感器401安装于气缸101内以感测气缸101内的气压，传感器401在气缸101内的密闭环境中可以承受相当于在轮胎中同样的压力环境。通常地，车辆的四个轮胎内都可以安装胎压监测传感器，如图2所示，在实施例中，气缸101可以包括四个以模拟车辆的四个轮胎，每个气缸101内设置传感器401，气缸101进行活塞运动时其内的气压变化。气体充放装置102用于控制气缸101内气体的充放，以模拟轮胎内充放气。

分析设备200与主机402相连，用于对气压信息进行记录和分析并生成测试结果。具体地，分析设备200接收主机402发送的RF信号，并对RF信号进行分析，判断气缸101内的气压是否异常例如高于高压阈值或低于低压阈值，则生成高压报警信息或低压报警信息，在判断气缸101快速漏气时生成快速漏气报警，并记录每个气缸101内的实时胎压值，以及，对各项报警功能逻辑测试和信号接受率进行测试，在传感器401信号丢失时生成报警信息，并生成各项测试结果，实现对TPMS的性能测试。

提示设备300与分析设备200相连，用于对测试结果进行提示。从而，测试人员可以对TPMS的报警功能、信号接受率等性能进行查看，进而如果性能不达标还可以进一步对TPMS进行改进，为配置TPMS的车型在TPMS开发、验证和功能扩展时提供数据参考。

本发明实施例的TPMS测试系统1000，通过轮胎环境模拟设备100可以模拟轮胎环境，并通过分析设备200和提示设备300，来对TPMS检测的胎压信息进行分析和提示，实现对TPMS的性能测试，不依赖于实车测试，为TPMS开发阶段提供数据支持，省时省力。

具体来说，在本发明的实施例中，如图2所示，气体充放装置102包括空压机1021、压力变送器1022和程控装置(图中未标示)。空压机1021用于将预设气压值的气体输入至气缸内；压力变送器1022用于检测输入气缸内的气体的压力；程控装置分别与空压机1021和压力变送器1022相连，用于根据输入气缸101内的气体的压力控制空压机1021以使得气缸101模拟轮胎的充放气状态，以及通过充放气来实现轮胎的高压或低压状态以及快速漏气状态。传感器101将检测的气缸101内的胎压信息发送至主机102，进而主机102发出RF信号至数据分析装置202和频谱分析仪201，以对TPMS检测的RF信号进行性能测试，并通过提示设备300显示测试结果。

进一步地，如图2所示，本发明实施例的气体充放装置102还可以包括储气罐1023，储气,1023设置在空压机1021与气缸101之间，空压机1021输出的气体经过储气罐1023输入至气缸101内，储液罐1023可以通过气管将气体输入至气缸101，避免空压机1021直接输入气体而造成爆炸，保证安全。

在本发明的实施例中，如图2所示，气体充放装置102还包括第一阀门1024和第一比例阀1025、第二阀门1026、第二比例阀1027和消音器1028。第一阀门1024和第一比例阀1025串联连接且设置在空压机1021与储气罐1023之间以形成第一支路；第二阀门1026和第二比例阀1027串联连接且设置在消音器1028与储气罐1023之间以形成的第二之路。通过阀门和比例阀可以调节输送气体的气压，通过消音器1028可以对空压机1021工作时产生的噪音进行消除，降低噪音污染。

简言之，通过气体充放装置102，由程控装置例如上位机自动化程序控制，控制空压机1021、阀门、比例阀等向气缸101输入气体，传感器401在气缸101内的密闭环境可以模拟轮胎中同样的压力环境，通过调节输入气体的量和气压，可以模拟轮胎充放气或高压或低压或快速漏气等状态，以便于测试TPMS的各项报警功能。

在本发明的一些实施例中，参照图2所述，分析设备200包括频谱分析仪201和数据分析装置202，频谱分析仪201与主机402相连，用于对气压信息进行频谱分析；数据分析装置202用于对频谱分析结果和气压信息进行分析和记录，并生成测试结果。具体地，主机402接收到传感器401的RF信号后，经过处理发出相应CAN信号，如图2所示，分析设备200设置自动测试管理软件、CAN总线卡和I/O板卡，数据分析装置202例如上位机通过软件可以实现传感器401发送数据的分析，包括RF数据帧接收精度、间隔时间、丢帧程度及信号强度等，并可自动记录测试结果并生成测试报告，同时通过频谱分析仪201的数据共同对比分析每包数据情况，从而实现对TPMS的性能测试，同时通过提示设备300例如图2中的PC人机界面中实时显示当前胎压值以及报警信息以及其他测试数据。

在本发明的实施例中，如图2所示，TPMS测试系统1000还包括波形发生器501和信号源502，波形发生器501将产生任意波形信号加载至信号源502，信号源502输出预设射频信号至主机402，以保证主机402正常工作。

在本发明的实施例中，TPMS测试系统1000还包括激活装置，激活装置用于在接收到触发信号时发出预设低频信号LF例如125KHZ信号以激活传感器401发送气压检测信息。在一些实施例中，激活装置可以安装在气缸101的底部，在气缸101正常工作时若传感器101没有发送数据，则通过激活装置，可以触发传感器401发射RF射频数据，进而对此时气缸101内的气压信息进行分析。

在一些实施例中，如图2所示，分析设备200还包括示波器503，示波器503分别与分析设备200和激活装置相连，用于验证激活装置发出的低频信号是否符合预设低频信号的波形，如果数字示波器503输出的限号显示为合格波形，而表示由激活装置激活，以防止误判，避免干扰。

在本发明的实施例中，如图2所示，TPMS测试系统1000还包括屏蔽箱600，TPMS400的主机402、传感器401和气缸101位于屏蔽箱600内，传感器401与主机402之间传输RF信号可以避免干扰，起到对其他信号屏蔽的作用。

在一些实施例中，如图3所示，TPMS测试系统1000还包括机柜1100和测试工作台1200，屏蔽箱600安装在测试工作台1200上，气体充放装置102安装在测试工作台1200的箱体内，提示设备300、频谱分析仪201、数据分析装置202、示波器503、波形发生器501、信号源502以及设备程控电源504安装在机柜1100中，其中，程控电源可以控制测试工作台1200和机柜1100上各个设备的电压和电流的输入和输出。如此，TPMS测试系统1000占用空间小，现场更加整洁。

在本发明的实施例中，TPMS测试系统1000还可以包括输入设备，输入设备用于根据输入指令查询历史测试结果。具体来说，在本发明的一些实施例中，记录的测试结果的部分项目例如可以包括产品编号、产品型号、案例配方等信息。在实施例中，测试案例可以按照需求自行编写脚本程序，灵活添加到的测试序列中，脚本编辑完成，写入数据分析装置202中的相应软件，每次自动化测试会完成一个序列中的所有测试项目，自动化测试过程中的数据自动保存，包括动作、测试信号、测试结果，并保存至相应文件夹内。图4是根据本发明一个实施例的进行测试和查询过程的流程图，如图4所示，包括：S100，案例测试；S110，报表生成，以及此时可以记录打印；S120，数据存储，例如包括存储机种型号、测试日期、配方名称等；S130，记录查询，此时也可以记录备份；S140，记录导出。实现对数据的追溯和查询。在一些实施例中，输入设备具备查询界面，测试员可以通过输入产品型号及时间段查询相关数据并以列表形式显示，测试数据可以按条件筛选后以Excel形式导出。

在本发明的实施例中，在测试案例脚本编写完成之后，在数据分析装置202中的设置界面进行设备通信端口及产品通信端口设置，选择对应信号源，系统即可根据程序脚本进行自动化测试，即控制空压机1021输入气缸101的气体变化以及自动进行分析，测试信号全部经电脑软件分析，无需人工干预，自动生成测试报告。

图5为根据本发明的一个实施例的TPMS测试系统的自动化测试的流程图，如图5所示，具体包括：

S200，运行软件。

S210，系统自检。

S220，设定系统参数。

S230，选择测试案例。

S240，开始测试。

S250，序列1执行，重复或通过。

S260，结果记录。

依次执行各个序列，直至序列n。

S270，序列n执行。

S280，结果记录。

S290，完成测试。

S300，查看测试过程、结果。

S310，继续案例测试或结束。

总而言之，本发明实施例的PTMS测试系统1000，可以对配置TPMS的车型开发中TPMS的开发、验证、功能扩展提供数据支持，同时配合实车验证测试，可以确保TPMS的可靠性和稳定性。

需要说明的是，在本说明书的描述中，流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种TPMS测试系统，其特征在于，所述TPMS包括传感器和主机，所述TPMS测试系统包括：

轮胎环境模拟设备，所述轮胎环境模拟设备包括气缸和气体充放装置，所述传感器安装于所述气缸内以感测所述气缸内的气压，所述气体充放装置用于控制气缸内气体的充放；

分析设备，所述分析设备与所述主机相连，用于对气压信息进行记录和分析并生成测试结果；

提示设备，所述提示设备与所述分析设备相连，用于对所述测试结果进行提示。

2.如权利要求1所述的TPMS测试系统，其特征在于，所述分析设备包括：

频谱分析仪，所述频谱分析仪与所述主机相连，用于对所述气压信息进行频谱分析；

数据分析装置，用于对频谱分析结果和所述气压信息进行分析和记录，并生成所述测试结果。

3.如权利要求1所述的TPMS测试系统，其特征在于，所述TPMS测试系统还包括：

激活装置，用于在接收到触发信号时发出预设低频信号以激活所述传感器发送气压检测信息。

4.如权利要求3所述的TPMS测试系统，其特征在于，所述分析设备还包括：

示波器，所述示波器分别与所述分析设备和所述激活装置相连，用于验证所述激活装置发出的低频信号是否符合所述预设低频信号的波形。

5.如权利要求1所述的TPMS测试系统，其特征在于，所述TPMS测试系统还包括：

波形发生器和信号源，所述波形发生器将产生信号加载至所述信号源，所述信号源输出预设射频信号至所述主机。

6.如权利要求1所述的TPMS测试系统，其特征在于，所述气体充放装置包括：

空压机，用于将预设气压值的气体输入至所述气缸内；

压力变送器，用于检测输入所述气缸内的气体的压力；

程控装置，所述程控装置分别与所述空压机和所述压力变送器相连，用于根据输入所述气缸内的气体的压力控制所述空压机以使得所述气缸模拟轮胎的充放气状态。

7.如权利要求6所述的TPMS测试系统，其特征在于，所述气体充放装置还包括：

储气罐，所述储气罐设置在所述空压机与所述气缸之间，所述空压机输出的气体经过所述储气罐输入至所述气缸内。

8.如权利要求7所述的TPMS测试系统，其特征在于，所述气体充放装置还包括：

第一阀门和第一比例阀，所述第一阀门和所述第一比例阀串联连接且设置在所述空压机与所述储气罐之间以形成第一支路；

第二阀门、第二比例阀和消音器，所述第二阀门和所述第二比例阀串联连接且设置在所述消音器与所述储气罐之间以形成第二之路。

9.如权利要求1所述的TPMS测试系统，其特征在于，所述TPMS测试系统还包括输入设备，所述输入设备用于根据输入指令查询历史测试结果。

10.如权利要求1所述的TPMS测试系统，其特征在于，所述TPMS测试系统还包括屏蔽箱，所述TPMS的主机、所述传感器和所述气缸位于所述屏蔽箱内。

11.如权利要求1或2或4或5或10所述的TPMS测试系统，其特征在于，所述TPMS测试系统还包括机柜和测试工作台，屏蔽箱安装在所述测试工作台上，所述气体充放装置安装在所述测试工作台的箱体内，所述提示设备、频谱分析仪、数据分析装置、示波器、波形发生器、信号源以及设备程控电源安装在所述机柜中。