CN110062917B

CN110062917B - 智能拖车系统

Info

Publication number: CN110062917B
Application number: CN201780075418.0A
Authority: CN
Inventors: 亚当·毕恩; 提姆·杰克森; 道格·钱伯斯; 鲁宾·奇凯斯; 罗布·菲利普斯; 汤姆·比金
Original assignee: Phillips Connect Technologies LLC
Current assignee: Phillips Connect Technologies LLC
Priority date: 2016-10-07
Filing date: 2017-10-09
Publication date: 2022-09-20
Anticipated expiration: 2037-10-09
Also published as: US20180099712A1; TWI694941B; US20210046988A1; EP3523704A1; US10858053B2; CA3039675A1; US20190111984A2; EP3523704B1; TW201914881A; CA3039675C; MX2019004047A; BR112019007025A2; US20210046987A1; US20230041140A1; WO2018068048A1; US11479312B2; US20240199153A1; US11912359B2; CN110062917A

Abstract

一种联接到车辆的拖车的智能拖车系统包含被配置成测量所述拖车的参数的传感器、电联接到所述传感器且被配置成检索所述所测量参数的传感器接口板，以及经由数据总线以通信方式联接到所述传感器接口板的主控制器。

Description

智能拖车系统

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年10月7日提交的第62/405,680号美国临时申请(“智能拖车(SMART TRAILER)”)、2017年2月9日提交的第62/457,054号美国临时申请(“电力分布系统(POWER DISTRIBUTING SYSTEM)”)以及2017年2月28日提交的第62/464,378号美国临时申请(“具有即插即用感测网络和防盗系统的智能拖车(SMART TRAILER FEATURING A PLUG-AND-PLAY SENSORY NETWORK AND AN ANTI-THEFT SYSTEM)”)的优先权和权益，以上申请的全部内容以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及用于卡车、拖车和其它机动车辆的控制和安全系统的领域。

背景技术

最近，重负荷卡车运输行业的公司已经引入新技术来改进拖车的操作；然而，这些系统通常限于几个特征且被视为“封闭系统”，因为它们不容易集成到现有的车队管理系统中。由大的组件制造商针对商业车辆市场开发的封闭车载信息服务平台已经导致在卡车和拖车上部署多个系统。这些系统经常是昂贵的、不灵活的，且只有有限的功能性来解决限定了当今商业车辆车队管理者的关注点的大量优先事项。在大多数情况下，这些系统还需要牵引车与拖车之间的额外布线，从而导致兼容性问题和较高成本。

当今常见的是牵引车-拖车单元具有三个或更多个车载信息服务封装(telematics package)，它们需要不同的电信数据计划。由这些封闭系统提供的数据是刚性的，且经常封装于复杂的视觉显示器中，这使驾驶员处于信息过载的处境。车队协调者的挑战是管理来自许多系统的多个输入而在物联网(internet of things，IoT)平台之间不具有连续性。

对于根本不采用商业车辆车载信息服务技术的那些车队管理者，所带来的代价高的不定期维护和路边修理、货物失窃、驾驶员危险以及后勤事故的事件持续攀升。

此背景技术章节中所公开的以上信息仅用于增强对发明背景的理解，且因此可能含有并不形成所属领域的技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的实施例的方面是针对开放的车载信息服务解决方案，其提供与多种商业车辆(commercial vehicle，CV)制造组件的通用连接性且将额外的专有拖车安全特征集成到单个系统平台中。智能拖车系统利用单个蜂窝式数据电信计划，且在车队管理者及其驾驶员实施所需特征和功能时提供灵活性。

根据本发明的一些实施例，提供一种联接到车辆的拖车的智能拖车系统，所述智能拖车系统包含被配置成测量拖车的参数的传感器、电联接到所述传感器且被配置成检索所测量参数的传感器接口板，以及经由数据总线以通信方式联接到传感器接口板的主控制器。

附图说明

为了便于更全面理解本发明，现在参考附图，其中相同的元件用相同的标号来参考。这些附图不应解释为限制本发明，而是既定仅为说明性的。

图1是根据本发明的一些示例性实施例的包含智能拖车系统(smart trailersystem，STS)的商业车辆的框图。

图2是根据本发明的一些示例性实施例的与主控制器通信的拖车传感器网络的框图。

图3是根据本发明的一些示例性实施例的促进主控制器与传感器之间的通信的传感器接口板(sensor interface board，SIB)的示意图。

图4是根据本发明的一些实施例的示出与STS和一个或多个最终用户装置通信的车队管理服务器的图。

图5是根据本发明的一些示例性实施例的示出STS的电力分布特征的框图。

图6示出根据本发明的一些示例性实施例的STS的防盗系统。

图7示出根据本发明的一些实施例的在用户装置上运行的应用程序的截屏，其显示STS的防盗特征中的一些。

图8和9示出根据本发明的一些实施例的智能无线传感器模块。

图10A、10B和10C示出根据本发明的一些示例性实施例的智能无线传感器模块的若干连接器配置。

具体实施方式

下文结合附图阐述的具体实施方式既定作为根据本发明的智能拖车的说明性实施例的描述，且并不希望表示其中可以实施或利用本发明的仅有形式。所述描述阐述与所说明实施例有关的本发明的特征。然而，应了解，可通过也预期涵盖在本发明的精神和范围内的不同实施例实现相同或等效功能和结构。如本文中其它地方所指示，相同元件编号既定指示相同元件或特征。

根据一些实施例，在智能拖车系统中，拖车感测数据被传输到云且可供车队管理者和后勤协调者使用，他们在改进车队利用率和减少总体操作成本的背景下具有最终控制权来响应于提示和调度零件更换。系统的全球定位系统(global positioning system，GPS)和安全特征能够带来货物保护、驾驶员安全以及精确的后勤履行。

在一些实施例中，智能拖车系统利用现有牵引车连接以提供车载信息服务功能性，提供允许容易集成来自各种供应商和组件制造商的组件和传感器的开放式即插即用系统，提供到现有车队管理系统的简单接口，为不具有现有管理系统的车队提供完全总包(turn-key)的系统，以及对车队管理者和车辆操作者(例如，驾驶员)提供全面的安全和维护信息。

图1是根据本发明的一些示例性实施例的包含智能拖车系统100的商业车辆的框图。

参看图1，所述商业车辆包含牵引车10和拖车20，所述拖车容纳智能拖车系统(smart trailer system，STS)100。STS 100包含可以包含多个传感器102-1、102-2、...、102-n的传感器网络101，以及用于管理传感器网络101的主控制器(例如，网关或传感器分布模块(sensor distribution module，SDM))104。在一些实施例中，传感器网络101安装于拖车20中；然而，本发明的实施例并不限于此，且在一些实例中，传感器网络101中的一些传感器可以安装于牵引车10中。STS 100还包含无线通信模块(例如，蜂窝式调制解调器/收发器106和/或无线收发器135)，用于在通信网络(例如，蜂窝式网络)40上将传感器网络数据发射到管理相关联拖车车队的车队监视服务器(也被称作车队管理服务器)30以用于进一步处理和分析。服务器30可以管理由传感器网络101产生的数据。一个或多个用户装置50可用于查看和分析传感器网络数据。STS 100可以提供拖车安全、诊断、环境监视、货物分析、预测性维护监视、遥测数据和/或类似功能。

图2是根据本发明的一些示例性实施例的与主控制器104通信的拖车传感器网络101的框图。

根据一些实施例，主控制器104充当网关，其管理网络101以及去往和来自车队监视服务器30的所有通信。在一些实施例中，多个传感器接口板(sensor interface board，SIB)110经由数据总线(例如，串行控制器区域(CAN)总线)112以通信方式联接(couple)到主控制器104。每一SIB 110监视且控制安装在拖车20内的各种位置的一个或多个局部传感器和致动器。STS 100的传感器102可以经由数据总线112上的SIB 110(例如，如同图2的传感器102-1到102-n的情况)或直接经由总线接口适配器(例如，CAN总线接口适配器，如同图2的传感器102-i的情况)联接到主控制器104。

虽然在图2中每个SIB 110图示为连接到传感器102和致动器108(例如，108-1、108-2、...、108-n)，但本发明的实施例并不限于此。举例来说，每一SIB 110可以联接到一个或多个传感器102和/或一个或多个致动器108。

根据一些实施例，主控制器104包含：机载微控制器(例如，中央处理单元(centralprocessing unit，CPU))120，其管理主控制器104的包含自测试和诊断的所有功能；存储器装置(例如，易失性和/或非易失性存储器)122，其用于存储从传感器102收集的数据以及主控制器104的固件、操作和配置数据；总线收发器124，其用于经由数据总线112与SIB 110和任何直接连接的传感器102介接；以及电力管理单元(power management unit，PMU)128，其用于产生STS 100所需的所有操作电压。虽然图2的实施例示出PMU 128为主控制器104的部分，但本发明的实施例并不限于此。举例来说，PMU 128可以在主控制器104的外部(例如，如图1所示)。

在一些实施例中，主控制器104确保存储器122中的数据在包含失去电力、系统复位和/或其类似情况的条件下得以保存。在一些实例中，存储器122可具有足够容量以本地存储至少两周的数据。在接收到来自车队管理服务器30的数据请求之后，微控制器120可以从存储器122检索所请求的数据且经由蜂窝式调制解调器126和/或WiFi收发器135将其发送到服务器30。微控制器120还可以在接收到来自服务器30的删除数据请求之后从存储器122删除数据。

PMU 128可以经由电缆(例如，7路或15路牵引车连接器)从牵引车10接收DC电压(例如，固定DC电压)(例如，如图1所示的牵引车电力142)，且可以利用其来产生由主控制器104和STS 100中的其它组件使用的经调节电压(例如，经调节DC电压)。PMU 128可以包含保护电路，用于在电涌(例如，负载倾泻)、过电流、过电压、逆反电池连接和/或其类似者的情况下防止对STS 100的损坏。

在一些实施例中，PMU 128包含备用电池129，用于在无牵引车电力的存在下向STS100提供电力。举例来说，当车辆空闲时(例如，当牵引车断开时)，牵引车10可能提供不了电力，且STS 100可以依赖于备用电池129作为电力源。在一些实例中，备用电池129可具有足够容量为STS 100的操作供电至少48小时而无需外部电力源(例如，无需牵引车电力142)和/或太阳能面板140。

在一些实例中，PMU 128还可以从辅助电力源140接收电力，例如可以安装在拖车20上的太阳能面板、机载发电机、机载冰箱(例如，冰箱电池)和/或其类似物。在多个电力源(例如，备用电力129、辅助源140和牵引车电力142中的两个或更多个)的存在下，PMU 128监视每一源，且选择利用哪一个电力源来对主控制器104和STS 100整体供电。PMU 128的电力管理电路142可以当来自牵引车电力142或辅助源140的输入电压高于阈值(例如，最小水平)时对备用电池129进行充电，且可以当输入电压低于阈值时停用备用电池129的充电。当牵引车10断开(例如，停车且未操作)时辅助电力源140可以延长STS 100的操作时间。

根据一些实施例，PMU 128将包含太阳能面板电压、输出电压(例如，包含过电压、过电流等的24VDC输出电压)、电池电量、电池充电状态、电池充电源、电池电流汲取、系统电力的当前源和/或其类似者的状态信息提供到主控制器104。当以上电力参数中的任一者处于正常操作范围外时PMU 128可以产生警示。

在一些实例中，当牵引车电力142可用(例如，在7路牵引车连接器处)且拖车正以预定义速度(例如，约50MPH)行进时，PMU 128可以对备用电池129执行放电测试，这允许STS100将备用电池129的放电曲线与新电池的放电曲线进行比较，且确定剩余电池寿命的估计。

在一些实施例中，PMU 128充当微控制器120与空气制动锁系统138(即，拖车的紧急空气制动系统)之间的接口。除空气制动锁系统138的正常功能性之外，STS 100还能够出于安全目的而接合空气制动锁系统138，例如当未经授权的牵引车连接到拖车20且尝试移动拖车时。因为空气制动锁系统138是安全相关特征，所以STS 100具有在适当的位置的保障措施以确保当拖车20处于运动时紧急制动器不会接合。举例来说，主控制器104防止当拖车20处于运动时空气制动锁系统138接合紧急制动器。这可以通过来自蜂窝式调制解调器126的速度数据和/或来自STS 100中的加速度计的数据实现。空气制动锁系统138包含监视制动系统空气压力的压力传感器102-1，以及用于接合和脱离到紧急制动系统的空气线路的空气制动致动器108-1。

在一些实施例中，主控制器104包含用于在STS 100(例如，主控制器104)与车队监视服务器30之间提供无线通信链路的蜂窝式调制解调器126。蜂窝式调制解调器126可以与例如4G和/或LTE网络等蜂窝式网络兼容。蜂窝式调制解调器126可以促进主控制器104的无线更新。虽然图2的实施例示出蜂窝式调制解调器126为主控制器104的部分，但本发明的实施例并不限于此。举例来说，蜂窝式调制解调器126可以在主控制器104的外部(例如图1中所示)。

在一些实例中，主控制器104还可以包含USB控制器130、以太网控制器132和WiFi控制器134中的一个或多个。USB控制器130和以太网控制器132可以允许主控制器104分别经由USB端口131和以太网端口133与外部组件介接。包含无线收发器135的WiFi控制器134可以支持经授权用户(例如，驾驶员或维护人员)与车队管理服务器30之间经由蜂窝式调制解调器126的通信。WiFi收发器135可以安装于拖车20处的位置中以确保可维持来自拖车20的中心的半径(例如，100英尺)内任何地方的通信。在一些实施例中，主控制器104还包含

收发器127，用于与拖车20内的无线传感器节点(即，未连接到数据总线112的那些传感器)通信。在一些实例中，独立于WiFi控制器134的辅助无线收发器可以安装到拖车20作为STS 100的部分，以便执行由WiFi控制器134支持的WiFi系统的常规自测试。

在一些实施例中，主控制器104提供空闲模式，其通过暂停(suspend)所有外围组件(例如，所有传感器和致动器)的操作而减少操作功率。

在一些实施例中，主控制器104可进入休眠模式，其通过使主控制器104的每一组件处于其最低功率模式而基本上减少或最小化操作功率。

主控制器104的固件可以通过蜂窝式调制解调器126或WiFi收发器134无线地更新(作为无线更新)，和/或可以通过例如USB控制器130或以太网控制器132经由有线连接更新。

在一些实施例中，主控制器104联接到接入终端(例如，外部小键盘/键盘)136，其允许例如驾驶员和维护人员等经授权用户获得对STS 100的接入。举例来说，通过输入认证代码，主控制器104可以执行与所述代码相关联的功能，例如解锁拖车门或使拖车处于锁定模式。主控制器104可以包含用于与接入终端136介接的RS-232收发器。接入终端136可以附接到拖车20的外部主体。

STS 100包含用于提供位置数据的全球定位系统(GPS)接收器，所述位置数据可补充由传感器网络101聚集的数据。GPS接收器可以与主控制器104集成或可以是单独单元。

在一些实施例中，每当首先将电力施加于主控制器104时(例如，当操作者接通点火钥匙时或当STS 100被激活时)或当从操作者/驾驶员或车队管理服务器30接收到外部命令(例如，诊断请求)时，主控制器104执行自检或诊断操作，其中主控制器104首先检查其组件中的每一个(例如，PMU、RS-232接口、以太网控制器等)的状态，并且接着检查附接到数据总线112的每一元件(例如，传感器102或SIB 110)。主控制器104随后可以当任何组件或元件具有故障状态时将警示命令发送到车队监视服务器30。警示命令可以包含附接到数据总线112的所有元件的状态数据。主控制器104还与PMU 128通信以确定输入电力的源为例如牵引车电力142或电池备用129。一旦自检操作结束，主控制器104就开始正常操作，在此期间主控制器104可以周期性地或连续地从传感器102接收感测数据且以设定或预定速率将对应数据包发送到车队监视服务器30。在一些实例中，主控制器104的信息发射的速率可以取决于STS 100的电力状态(例如，取决于STS 100是否处于空闲模式、休眠模式、正常操作模式等)而变化。

在其操作的过程期间，主控制器104可以从车队管理服务器30接收许多不同类型的命令。一些实例可以包含：主控制器复位命令(例如，SDM复位)，其发起主控制器104的复位；STS复位命令，其发起整个STS 100的复位，包含主控制器104；自测试命令，其发起主控制器104的自测试/诊断操作；STS更新命令，其用以发起STS 100的更新，所述更新可以包含固件更新、STS配置更新、装置库更新和/或类似更新；请求数据命令，其用以从SDM请求数据且可以包含用于主控制器104和/或STS 100的配置数据、状态/警示数据、传感器测量数据、位置和车载信息服务数据和/或类似数据；GPS位置命令，其用以上载来自主控制器104的当前GPS数据；发送数据命令，其用以将数据发送到主控制器104；以及安全/锁命令，其用以远程设定安全特征，包含门锁、空气制动锁和/或类似特征。

另外，主控制器104可以将多种命令发送到车队管理服务器30，所述命令可以包含：STS状态命令，其用以将STS状态(例如，自测试结果、操作模式等)发送到车队管理服务器30；警示/故障命令，其用以将警示发送到服务器30(例如，基于检测到STS故障和/或触发警示设定的拖车事件)；SDM数据命令，其用以发送从传感器网络101聚集的测得数据；配置警示，其用以在STS配置被修改时通知车队管理服务器30；以及STS接入警示，其用以在用户(例如，驾驶员或维护操作者)尝试经由WiFi(即，通过WiFi收发器134)或小键盘136接入STS100时通知车队管理服务器30。

根据一些实施例，主控制器104能够独立于其它传感器而设定和动态调整来自每一传感器的数据速率(例如，做出测量的速度)(例如，可以通过对应SIB 110来进行此操作)。

图3是根据本发明的一些示例性实施例的促进主控制器104与传感器102之间的通信的SIB 110的示意图。

参考图3，每一传感器接口板(SIB)110管理一组被指派的一个或多个传感器102。一些节点还可以管理一个或多个致动器108。每一传感器102可以将例如热量、机械运动、力、光和/或其类似者等物理性质转换为对应电信号。每一致动器108被配置成当被激活时(例如，当激活电压施加于其时)产生相关联机械运动，且当被去活时(例如，当激活电压移除时)返回到其空闲/原始位置。

根据一些实施例，SIB 110包含SIB控制器150(例如，可编程逻辑单元)、SIB电力管理器152、串行接口154和机载SIB存储器156。SIB控制器150被配置成管理SIB 110的操作且促进主控制器104与任何传感器102和/或致动器108之间的通信。SIB电力管理器152包含机载电力转换，其将从主控制器104接收的系统电压转换为用于SIB电路的所需操作电压以及由传感器102和任何致动器108利用的电压。SIB电力管理器152包含保护电路，其防止在系统电压上发生过电压的情况下和/或在SIB 110的电力输入连接器处系统电压和接地逆转的情况下对SIB 110的损坏。串行接口154促进经由数据总线112与主控制器104的通信，且支持与任何传感器的RS-232串行数据通信，能够作为用于与任何RS-232兼容传感器通信的CAN总线收发器。SIB存储器156可以是存储传感器聚集的数据以及由SIB 110监视的所有电压的参考值的非易失性存储器。

在一些实例中，SIB 110还联接到3轴加速度计103-1、温度传感器103-2和光传感器103-3。传感器103-1到103-3可以与SIB 110集成或可以在SIB 110外部。传感器102可包含例如车轮速度传感器、一个或多个轮胎压力传感器(tire pressure sensor，TPS)、一个或多个车轮末端和车轮轴承温度传感器、烟雾检测器、湿度传感器、一个或多个振动检测器、里程表/速度计、一个或多个轮轴毂传感器、一个或多个制动器磨损传感器、位置传感器(例如，磁性位置传感器)、数字麦克风和/或其类似者。在一些实例中，里程表/速度计可以在每个轮胎上，或可以在从其取得此信息的专用轮胎上；且制动器冲程传感器和制动器/车轮末端温度传感器可以在每一制动衬垫/车轮末端上。位置传感器(例如，磁性位置传感器)和/或其类似者可以促进门打开检测。

根据一些实施例，SIB 110(例如，SIB控制器150)可以被配置成(例如，被编程为)与传感器102的规范兼容，且以操作方式与传感器102集成。因此，SIB 110以与共享总线的通信协议兼容且还在所有传感器102上统一(例如，与Modbus串行通信协议或任何其它合适的协议兼容)的格式转换和封装传感器102的感测到的数据。

根据一些实施例，SIB 110可以提供空闲模式，其通过暂停所有外围设备(例如，所有传感器102/103和致动器108)的操作而减少操作功率。另外，SIB 110提供休眠模式，其通过使SIB 110上的每一电路和所有外围设备处于其最低功率模式而将操作功率减少到最小可实现的水平。可以通过来自主控制器104的命令而激活和去活空闲模式和休眠模式。

SIB 110可以提示传感器102/103以预定速度做出测量，所述速度可以通过主控制器104配置。测得的数据随后存储在SIB存储器156处以用于发射到主控制器104。在一些实施例中，SIB 110可以在测量之间进入空闲模式。

每次将电力施加于SIB 110时，SIB 110可以执行自检或诊断例程以确定其组件中的每一个(例如，SIB控制器150、SIB存储器156、串行接口154和传感器103-1到103-3)的状态，且向主控制器104报告每一组件的状态(例如，作为通过或失败)。主控制器104还可以经由诊断请求命令在任何给定时间发起自检例程。在接收到任何组件的故障状态之后，主控制器104可以发出命令以复位SIB 110，所述命令可以提示SIB 110进行又一次自检例程。

根据一些实施例，主控制器104连同SIB 100一起提供即插即用感测和遥测系统，从而允许按需要从STS 100移除或对其添加传感器和/或致动器，因此提供容易可(再)配置的系统。

根据一些实施例，共享数据总线112可以包含用于运载电力和数据的多个导体。在一些实施例中，包含SIB 110和一个或多个传感器102的感测节点可以使用T型连接器或接线盒113从通信总线112分支出来，这促进感测节点经由总线延伸部115连接到共享通信总线112。总线延伸部115可以包含与共享通信总线112相同的导体，且T型连接器113可以将共享通信总线112和总线延伸部115的对应导体电连接在一起。通过经由单独T型连接器113和总线延伸部115将任何所需传感器102连接到现有系统，STS 100可以容易地按需要扩展，而不需要整个系统的重新设计。

在一些实施例中，SIB 110可以封装于壳体中，所述壳体模制于SIB 110和数据总线延伸部的一部分以及将SIB 110电联接到传感器102的导线上(例如，热模制于其上)。在导线和总线延伸部上延伸模制可以帮助针对环境元素来保护SIB 110(例如，可以帮助使其防水)。所述壳体可以包含聚氨酯、环氧树脂和/或任何其它合适的柔性材料(例如，塑料)或非柔性材料。所述壳体可以对SIB 110提供热保护，并且例如允许其在范围从约-50到约+100摄氏度的温度的环境中操作。

图4是根据本发明的一些实施例的示出与STS 100和一个或多个最终用户装置通信的车队管理服务器30的图。

参看图4，车队管理服务器30可以与STS 100和一个或多个最终用户装置50通信。车队管理服务器30、STS 100和最终用户装置50之间的通信可以穿越电话、蜂窝式和/或数据通信网络40。举例来说，通信网络40可以包含专用或公共交换电话网络(publicswitched telephone network，PSTN)、局域网(local area network，LAN)、专用广域网(wide area network，WAN)和/或公共广域网，例如因特网。通信网络40还可以包含无线载波网络，包含码分多址(code division multiple access，CDMA)网络、全球移动通信系统(global system for mobile communications，GSM)网络，或此项技术中常规的任何无线网络/技术，包含但不限于3G、4G、LTE及类似网络。在一些实例中，用户装置50可以通过通信网络40通信地连接到STS 100(例如，当用户装置50具有其自身的4G/LTE连接时)。在一些实例中，当在WiFi范围内时，用户装置50可以通过由STS 100的无线收发器134创建的WiFi网络与STS 100和车队管理服务器30通信。

车队管理服务器30聚集与车队中的每一特定拖车相关的多种车载信息服务和诊断信息，且允许通过网络门户在最终用户装置50或操作者装置31上显示此信息。车队管理服务器30的网络门户可以允许操作者通过指定可以接入且使用STS 100的被授权人员以及被授权移动和/或维护车队中的拖车的驾驶员和维护人员来管理系统。

根据一些实施例，车队管理服务器30通过其网络门户，通过集成系统管理工具、车载信息服务信息和拖车状态信息而提供全面车队管理系统。此信息的组合集成到允许操作者有效地管理车队的直观用户界面中。网络门户可以提供一组屏幕/显示，其允许操作者容易地查看与正管理的资产的车队相关的概要信息。网络门户还可以提供一组屏幕/显示，其允许操作者查看与车队的各种元素有关的较低水平细节。此信息可以弹出、覆盖、新屏幕等方式呈现。

根据一些实施例，车队管理服务器30包含系统管理服务器32、车载信息服务服务器34、分析服务器36和数据库38。

系统管理服务器32可以提供系统管理工具，其允许操作者管理对车队系统的接入且设定车队系统的配置。接入管理允许操作者创建且维持被授权接入和练习系统的所指派功能的用户的数据库。举例来说，个人可以被指定为管理员且能够接入网络门户的所有方面，且另一个人可以被指定为驾驶员或维护技术员且被授予对网络门户的特征的较受限且有限的接入。配置管理允许操作者基于个别资产或作为全局设定来设定系统中的每一资产的操作参数。根据一些实施例，系统管理服务器32允许被授权的系统管理员：选择主控制器104被允许经由WiFi收发器135直接发射到例如驾驶员或维护人员等被授权用户的一组警示和拖车数据；选择被授权用户可以经由移动应用程序52本地接入的一组控制件和特征；选择当蜂窝式调制解调器126不具有到车队管理服务器30的连接时主控制器104可以自主地执行的一组控制件和特征；设定拖车20的位置的可接受地理边界(也被称作地理围栏)；和/或类似情况。

车载信息服务服务器34可以提供关于车队中的每一资产(例如，每一STS 100)的位置相关信息。车载信息服务信息包含地理位置、速度、路线历史以及其它相似类型信息，其允许车队管理者理解给定资产的地理历史。

分析服务器36可以提供与从位于拖车自身的STS 100上的传感器和系统收集的数据有关的拖车状态信息。此信息可以提供给定拖车上的关键系统的动态图像，例如轮胎压力、制动器、货物温度、门/锁状态等。在一些实例中，分析服务器36可以分析从车队的每一STS 100接收的感测和车载信息服务数据，且将多种信息提供到车队操作者，包含：用于每一STS 100或整个车队的基于严重度和类别的警示的组织列表；在使用中的车队的百分比；被安排进行维护或处于维护中的车队的百分比；历史维护统计；车队中的每一拖车的位置的可视地图；每一拖车的配置和状态；每一拖车的速度和/或目的地；以及关于驾驶员、技术员、操作者及类似人员中的每一个的信息。驾驶员信息可以包含驾驶员的识别号、最当前指派、超速的所有事件的列表、由于制动或高速转向的过量G力的所有事件的列表、所有过量ABS事件的列表，及类似信息。拖车状态和配置可以包含例如以下信息：里程表读数，安装在拖车上的所有组件和其状态的列表，每一轮胎的压力，制动器状态，ABS故障，灯输出(故障灯)状态，轮轴感测信息，预防性维护概述，当前速度和位置，自测试/诊断参数，传感器测量的速度，可用存储器容量，最后固件更新日期，数据通信历史，电池容量，与电力管理有关的所有参数(例如，电压、电流、电力警示等)，和/或类似信息。

由服务器32、34和36中的每一个产生和消耗的数据可以分别存储于数据库38中和从所述数据库检索。

车队管理服务器30还可以允许对STS 100的各种方面的控制。举例来说，在由操作者调用之后，车队管理服务器30可以将命令信号发送到STS 100以发起主控制器104的自测试，发起所有传感器数据的捕获和发射，门锁的激活或释放，空气锁的激活或释放，和/或类似情况。

分析服务器36还可以基于分析数据发出若干警示，所述警示可以推送到操作者装置31。举例来说，此类警示可以包含：当安装在门上的接近检测器指示门打开状态时的闯入警示；当STS 100检测到空气线路和/或7路连接器连接且未经由WiFi 135和/或本地小键盘136接收到正确授权代码时的未经授权牵引车警示；当空气锁接合且传感器检测到拖车运动时的失窃拖车警示；当空气锁被绕过或从主控制器104到空气锁的电缆被切断时的制动器篡改警示；当轮胎压力处于指定范围外时的轮胎压力警示；当制动传感器指示制动衬片处于指定范围外时的制动衬片警示；当毂传感器指示毂状况处于指定范围外时的毂故障警示；当在SIB 110上运行自测试且结果指示故障时的SIB故障自测试警示；当在传感器上运行自测试且结果指示故障时的传感器故障警示；当在传感器数据上运行自测试且结果指示数据总线故障时的数据总线故障自测试警示；当在主控制器104上运行自测试且结果指示故障时的主控制器故障自测试警示；当运行WiFi控制器的自测试且结果指示故障(如果安装了任选的辅助WiFi收发器)时的WiFi故障警示；当车辆速度高于合法速度限制预定百分比时的超速警示；当拖车的G力高于指定水平(例如，转向太快、停止太快、加速太快等)时的危险驾驶警示；和/或类似警示。在一些实例中，警示可以包含表明任何检测到的故障的根本原因的信息。

根据一些实施例，最终用户装置50上的移动应用程序52允许用户输入认证代码以登入STS 100系统(例如，在系统管理服务器32的验证和许可之后)。

给定装置50上的移动应用程序52的配置可以基于经验证用户的接入等级(例如，卡车驾驶员可具有对一组特征的接入，而安装/维护人员可具有对不同的一组特征的接入)。移动应用程序52可能够提供对存储于STS本地存储器152中的历史数据的接入，允许经授权用户运行对STS 100中的所有元件的扫描且运行对STS 100的诊断(即，运行自检诊断例程)，当从STS 100接收到警示时显示警示(可视且可听见)(所述警示可以通过分析服务器36路由或直接从STS 100接收)。

图5是根据本发明的一些示例性实施例的示出STS 100的电力分布特征的框图。

根据一些实施例，STS 100(例如，电力管理器144)利用从众多辅助源接收的电力来对STS 100和所有相关联电子装置供电，对车辆的拖车20处的备用电池129进行充电，且经由专用电缆12将任何过量电力引导到车辆的牵引车10。

在一些实施例中，STS 100包含电力调节器(例如，电力蓄能器)500，其从多个辅助电力源140接收电力且调节传入电力以遵守电池129、车辆处的辅助装置(例如，外部装置)510(例如，冰箱等)和拖车20的要求。电力管理器144随后管理由电力调节器500累积的电力的分布。所述多个辅助电力源140可包含例如：再生制动器140-1；捕获风能的一个或多个风力涡轮机140-2，其可以安装在拖车20的侧凹穴处(例如，拖车20的外壁处)；太阳能面板140-3，其可以安装在拖车20的车顶上；热电衬垫140-4，其贯穿车辆的制动系统(例如，在拖车20处)安装，将通过制动动作释放的热能转换为电力；磁性马达140-5；压电式发电机140-6；和/或类似物。然而，本发明的实施例并不限于此，且可以包含任何其它合适的电力源。

在一些实施例中，电力调节器500和相关联辅助电力源140可以位于拖车20处且与其集成。

根据一些实施例，电力调节器500包含降压/升压调节器，其可以按需要增加或减小来自所述多个辅助电力源140中的每一个的输入电压。举例来说，电力调节器500可以操作以从辅助电力源140中的每一个产生相同输出电压。因此，从电力源140导出的经调节电流可以容易地累积以用于由电力管理器144分布。

电力管理器144确定如何分布从电力调节器500接收的经调节电力。在一些实施例中，电力管理器144监视拖车20处的辅助装置中的每一个(例如，冰箱、照明系统、提升马达、ABS制动器和/或其类似者)的电力使用(例如，电流汲取)以确定辅助装置的总电力消耗。电力调节器500随后将来自电力管理器144的经调节输入电力与辅助系统的总电力消耗进行比较。当传入电力大于总电力消耗时，剩余电力可以分流到拖车20处的电池129。当电池129满充电时，过量电力可以经由联接牵引车10和拖车20的电系统的专用电力连接12(即，具有两个或更多个传导线的专用电缆，例如7路或15路连接器)路由到牵引车10。因此，实际上，STS 100可以充当用于牵引车10的额外电力源，同时在分布电力时使拖车20的电力需求优先于牵引车10。

电力调节器500、辅助电力源140和电力管理器144以及其它组件可以形成STS 100的电力分布系统。

在一些实例中，牵引车10可以由电的电池单元和/或氢电池供电。在此类实例中，电力分布系统可以延伸车辆的行驶里程和/或减少电/氢电池的再充电频率。举例来说，电力分布系统可以将由氢电池供电的重型运输车辆的里程从约1200英里延伸到约1500英里。因此，电力分布系统可以最小化车辆的碳排放。

图6示出根据本发明的一些示例性实施例的STS 100的防盗系统600。图7示出根据本发明的一些实施例的在用户装置50上运行的应用程序的截屏，其显示STS 100的防盗特征中的一些。

STS 100的重要功能是安全性。根据一些实施例，STS 100通过将用户(例如，未经授权用户)锁定为在无恰当凭证的情况下无法拖曳拖车20来防止拖车20的失窃。拖车失窃是行业中的严重问题，且具有牵引车的任何人都可能能够钩住并拖走设备。举例来说，运载顾客包裹的商业拖车的丢失可以导致相关联公司的重大损失。本发明的防盗系统600防止拖车接受拖曳设备能够提供的电力以及气动供应。用户必须通过

凭证(例如，经由移动装置传递)、安全密钥、RFID接近检测、FOB接入密钥、指纹/虹膜检测和/或其类似者来验证他/她被授权拖曳设备以解锁拖车20。

根据一些实施例，STS 100的防盗系统600包含主控制器104，用于通过激活/去活拖车20的PMU 128处的总开关(可以驻留于拖车鼻箱处)来对拖车系统供应/关断电力。通过不仅将牵引车和拖车的电系统解耦，而且将拖车20处的所有独立电力源(例如，太阳能面板、发电机等)与拖车20的电系统解耦，总开关可以电锁定拖车20。

如图6所示，根据一些实施例，防盗系统600还包含位于沿着连接到拖车轮胎的空气软管604a/b的位置处的气动阀(例如，电磁阀)602以准许或关闭对拖车20(例如，对拖车制动系统606)的空气供应。气动阀602可以响应于经由控制线603从主控制器104接收的控制信号而激活/去活。

在一些实例中，拖车20的制动器606可以处于默认锁定状态，其中制动器606接合且当不存在空气压力时防止拖车20移动，且当恰当空气压力经由空气软管604b施加于制动器606时脱离。在现有技术中，当拖车远离牵引车停放时，空气线路不会从牵引车接收任何空气流，且制动器自动接合。然而，未经授权的牵引车可能够供应使制动器脱离且开走拖车的必要电力和空气。

根据一些实施例，当STS 100处于锁定模式时，主控制器104发信号通知气动阀602关断到制动器606的空气流，以使得即使空气流存在于输入空气软管604a处，也没有空气流存在于通向制动器606的空气软管604b处。因此，只要STS 100处于锁定模式，制动器606就将接合且运动将受妨碍。在解锁拖车20(例如，由授权用户或系统操作者)之后，主控制器104发信号通知气动阀602以准许空气流通过空气软管604，因此使制动器606脱离。

在一些实施例中，气动阀602被配置成即使当未被提供电力时也保持打开(即，具有默认打开状态)。因此，即使拖车20经历完全失去电力，制动器606也保持接合且防止失窃。

STS 100的额外安全特征可以包含门监视和远程锁定、空气压力监视、拖车移动监视和地理围栏。STS 100可以包含电动门锁，其可用于远程锁定和/或解锁拖车门。门锁系统可以允许使用特殊工具使锁手动地脱离，以使得未经授权的人员无法打开锁。

防盗系统600可以包含可检测拖车门是打开还是关闭的传感器。门传感器可以提供从完全关闭到打开或部分地打开(例如，达几英寸内)的门位置的线性测量。此特征也可以用于检测拖车门中的铰链磨损和/或故障的闩锁机构。

在一些实施例中，STS 100的环境光传感器103-3可检测当拖车门完全关闭对比稍微打开时拖车的内部光级的改变。另外，STS 100的防盗系统600可以包含用于检测拖车内的声音的音频换能器(麦克风)。这也可以用于检测拖车门何时打开，因为门打开的声音可具有可以区别于其它噪声源的相异特征。

当STS 100处于锁定模式时，拖车门处的传感器、拖车20内的运动/热量传感器和/或类似传感器可以被激活以连续地或周期性地监视门的打开/关闭状态、拖车内的身体的存在或运动和/或类似情况。如果例如检测到门已经被强制打开，或者一个人已经在某种程度上进入拖车内部，那么主控制器104可以向用户(例如，用户的移动装置50)、车队监视服务器30和/或安全中心发送警示，指示拖车安全性已被破坏且提示它们联系执法者告知可能在进行中的盗窃。一旦已检测到拖车20的破坏，STS 100则开始监视其位置且向用户装置50/服务器30/安全中心连续地或周期性地广播其位置(例如，GPS坐标)，以使得可以(由例如执法者)跟踪拖车20。另外，一旦拖车内的运动/热量传感器已经触发，主控制器104就可以激活拖车中的一个或多个相机以记录已经闯入拖车20的个人的图像和/或视频。此类图像/视频也可以广播到用户装置50/服务器30/安全中心，可以帮助识别犯罪者。

在一些实例中，PMU 128可以确保即使当拖车20已与牵引车10电分离达延长时段(例如，数周或数月)时，STS 100也具有足够电力来执行上述操作。

图8-9示出根据本发明的一些实施例的智能无线传感器模块800。图10A-10C示出根据本发明的一些示例性实施例的智能无线传感器模块的若干连接器配置。

本发明的一些实施例的方面是针对智能无线传感器模块(下文称为“无线传感器模块”)，其电联接到灯(例如，拖车灯)801且能够监视灯801的状况并将指示灯状况的状态信息无线地发射到主控制器104。

如图8中所图示，在一些实施例中，无线传感器模块800包含用于监视(例如，感测/测量)灯801的输入处的电压的电压监视器802，以及用于监视(例如，感测/测量)灯的电流汲取的电流监视器804。在一些实例中，电压监视器802包含任何合适的电压传感器，例如使用电阻分压器或电阻桥或类似物的电压传感器。在一些实例中，电流监视器804可以包含任何合适的电流传感器，例如霍尔效应传感器、磁通门变压器、基于电阻器的传感器或类似传感器。虽然在一些实例中未示出，但无线传感器模块800可以包含用于监视灯温度的温度传感器。一旦收集到数据，无线传感器模块800就接着经由无线块806将所收集的信息无线地传送到主控制器104或相关联SIB 110。无线传感器模块800可以连续地或周期性地(例如，每5秒)收集所述数据。

在具有许多灯801的拖车中，每一个灯801可具有其自身的专用无线传感器模块800。使用由个别无线传感器模块800提供的信息，主控制器104可识别已经故障(例如，破裂)的特定灯。这与现有技术的其它系统形成对比，现有技术的系统仅可在电路层级检测故障，这最多可以将故障检测缩窄到一组灯而不是特定的灯。

在任何给定时间，主控制器104可以知道拖车20内的每一个灯801的接通/断开状态(或既定的接通/断开状态)。在一些实例中，中央处理器可以当对应于应该接通的灯801的无线传感器模块800指示所述灯在其输入处具有电压(例如，对应电力线808的电压高于某一阈值)但不存在电流汲取(例如，通过对应电力线808的电流是零、基本上为零或低于最小阈值)时检测到故障。另外，如果所感测的电流高于最大阈值，那么主控制器104可以确定灯801正在经历故障且(通过例如从电力线808移除电力)关闭灯801。

虽然智能拖车系统可以连续地监视每一个灯801的状态，但STS 100也可以例如在系统初始化期间(例如，当牵引车接通时)执行诊断或自检动作。在诊断模式中，主控制器104可以尝试接通每个灯801，且经由对应无线传感器模块800从每一个灯801收集数据电压和电流信息。任何检测到的故障可以随后报告给用户装置50、服务器30和/或操作者装置31。

在一些实施例中，包含主控制器104的STS 100可以通知车队调度(例如，通过服务器30)和/或驾驶员(例如，通过拖车处的控制台或驾驶员的移动装置50)灯801已经故障且指引他们到最近的分销商处进行更换。调度或驾驶员可以随后提前呼叫分销商以确认零件有库存。

无线传感器模块800(例如，无线块806)可以采用任何合适的无线协议，例如

(例如，低功耗蓝牙(Bluetooth Low Energy，BLE))，以将信息发射到中央处理器且在一些实施例中从中央处理器接收命令。为了延伸

通信的范围，在一些实施例中，可以采用网状网络技术，例如

5、

或类似技术。在此类实施例中，每一无线传感器模块800充当网格节点，其将信息中继到其范围内的一个或多个其它网格节点直到信息到达其既定目标(例如，主控制器104)。因此，在此类实施例中，附接到拖车后部的灯的无线传感器模块800可以容易地与处于或接近于拖车20前部或牵引车10的主控制器104通信。在初始设置期间，可以根据每一拖车的唯一构型来建立/限定网状网络。

在一些实施例中，无线传感器模块800被配置成串联连接到灯801(即，与灯成直列或在灯的电流路径中)。在一些实例中，无线传感器模块800的输入和输出连接器可具有2个端口/引脚808和810以用于分别电传导电力信号和接地信号。这允许来自线束/电缆的电力通过到灯801自身。

如图9中所图示，无线传感器模块800可呈具有被配置成与线束的输出连接器配合(例如，物理上和电学上)的输入连接器900的跨接电缆的形式，且具有被配置成与灯801的输入连接器配合的输出连接器902。举例来说，输入连接器900和输出连接器902可以分别是凸形和凹形插塞/推动连接器。图10A-10C示出用于无线传感器模块800的若干连接器配置示例。

根据一些实施例，无线传感器模块800从电力线808断电且不可以依赖于电池电力；然而，本发明的实施例并不限于此。举例来说，无线传感器模块800可以包含为其内部操作供电的本地电池(例如，可更换和/或可再充电电池)。

由STS 100收集的信息可以实现原本可能不可行的若干功能。在一些实例中，如果道路温度较高(例如，约140华氏度)，那么可以将拖车20的轮胎充气或放气(例如，当在运动中时)以使得满足轮胎中的正确PSI以实现最大里程和燃料效率。如果拖车在移动，那么内部灯可以自动关断，且可以缩回升降闸门以便不造成伤害或其它损坏。在一些实例中，低功耗蓝牙(BLE)装置或RFID可以能够与下客平台门和入口/出口闸门通信以确定拖车何时将到来或出发或者拖车停靠在哪一个平台。“家-办公室”可随后以自动服务较好地计划其加载和卸载而不是依赖于人交互。

根据一些实施例，STS 100的多个模块可以封装于单个壳体中以便减少拖车20内部的系统的整体大小。这可以增加用于货物的空间量以及减少使额外的线延伸贯穿拖车的需要。

即使当拖车处于运动时，STS 100也可以将从传感器收集的数据发射(例如，实时)到服务器30、最终用户装置50和/或操作者装置31或使用车载信息服务的任何接收装置。

当STS 100在蜂窝范围外时，系统可以继续以时戳记录事件，以使得当拖车20回到蜂窝范围中时，信息可以连同事件何时发生的记录一起发送到服务器30。

当STS 100从备用电池129断电时(例如，当牵引车断开且没有来自辅助电力源140的足够电力时)，STS 100可以关闭拖车传感器中的一个或多个(例如，所有)以便省电且减少或最小化在拖车处从电池的电力汲取。

根据一些实例，主控制器10可以位于拖车20的前部(面对牵引车10)，且可以通过有线电缆或无线收发器135将感测到的数据传送到牵引车10处的操作者。无线收发器135还可以允许主控制器104通过服务器30与调度(例如，中心站)通信，从而允许调度监视其车队中的运输车辆中的每一个的状态。

如本领域的普通技术人员将了解，虽然已经相对于运输车辆描述了STS 100的以上描述，但本发明的实施例并不限于此且可以在任何合适的领域中实施。

使用菲利普连结科技智能拖车系统和其相关组件用于警示、诊断和信息目的的数据聚合和解译的示例。

建议速度限制

建议速度限制可从传感器数据导出以便最大化安全，增加零件或组件的寿命，且减小或消除速度相关和/或速度加剧的交通事故和组件故障。

经由移动应用程序传送到驾驶员

从以下传感器数据导出：

车轮速度

轮轴重量(拖车重量)

加速度计输入(可能来自各种机载来源)

道路倾斜(俯仰)

拖车主体定向(横摇)

拖车主体方向(偏航)

制动器调整水平

％剩余

如果剩余磨损百分比低于预定阈值，那么系统计算速度下限以确保需要较少制动。

制动器温度

如果制动器高于预定阈值或正接近所述阈值，那么系统计算速度下限以确保需要较少制动。

车轮末端温度

制动器调整水平(鼓式制动器)

经由推杆移动测量制动器冲程

输出推杆行进的距离

可导出在必须进行制动器调整之间的百分比剩余

参见“在应当进行制动器调整之前的估计剩余英里”

可基于随时间的磨损量导出过量的制动

加速计数据可增强确定制动器使用的能力

在应当进行制动器调整之前的估计剩余英里

一旦制动器调整水平到达预定阈值(例如，<10％)，那么从以下来源中的一个基于随时间的制动器磨损的平均量而计算在拖车将需要制动器调整之间的剩余行驶英里的估计：

从城市和乡村环境中的PCT历史制动器磨损数据导出

此历史使用平均可本地存储在拖车的机载计算机上或按需要将此信息发送到机载计算机的基于云的服务器中

数据可以双重格式呈现(“城市”和“乡村”估计剩余英里)

通过驾驶员在给定旅程的预定距离(例如，10英里、100英里等)上的制动器使用和制动习惯计算

可随着旅程的长度连续地更新估计

使用以下输入计算制动器使用：

制动器调整水平

车轮速度(车辆速度)

真实时间

随时间的平均

轮轴重量(拖车重量)

里程表

加速度计(来自机载计算机或多个机载来源)

加速和减速速率(随时间的速度)

数据由机载计算机进行平均且随时间平滑

加速和减速事件的g力

道路倾斜(俯仰)

拖车主体定向(横摇)

拖车主体方向(偏航)

集成式自动轮胎充气/放气系统

当前，存在通过充气或放气但不同时通过充气和放气来调整拖车轮胎空气压力的系统。虽然此叙述描述了两种功能，但应当假设安装具有充气功能的系统或具有放气功能的系统。

通过读取多个传感器输入以确定环境和道路状况，可自动调整(增加/减小)轮胎空气压力以提供最大效率、轮胎磨损寿命和总体安全。

使用以下数据确定轮胎空气压力要求：

轮轴重量(拖车重量)

环境温度

车轮末端温度

车轮速度(车辆速度)

过早拖车移动检测

过早拖车移动是不合意的、有损的且可预防的操作者引发的状况，其导致从轮胎阻力到例如车轮末端着火等潜在严重事件的范围内的损坏。当连接到拖车(经由第五车轮、自动拖车钩、台车等)的牵引车启动且开始移动/行驶时在拖车的空气制动系统已到达脱离紧急空气制动的最小所需空气压力之前此状况发生。

虽然紧急制动旋钮可以在驾驶室内设定成“脱离”位置，但拖车的车轮保持由紧急制动器锁定。

此状况可导致损坏轮胎，其随后可损坏车轮、轮轴、悬挂以及各种其它组件和系统，并且在极端状况下可造成着火和严重的拖车损坏。

为了确定何时发生过早拖车移动事件，将使用以下数据：

空气压力换能器(定位于拖车空气制动锁系统中)

检测空气是否在流入紧急空气制动系统中。进入系统的空气流指示紧急制动器已在驾驶室中释放。

测量空气制动系统PSI

加速度计(机载计算机)

g力测量

方向性行进(以确定移动量)

基于时间的测量将识别在制动器脱离之前拖车被拖曳多久。

车轮速度

几乎无车轮移动结合方向性加速度计读数明显指示轮胎拖曳-直接由过早移动产生的状况。

加速度计(定位于轮轴/车轮末端上/附近)

用以确定振动的显著变化的数据，指示轮胎由于轮胎拖曳而形成平坦或不平的点

车轮末端故障早期检测/报警

车轮末端故障经常是可导致对车辆的大量损坏且甚至失去生命的严重状况。此特征将检测可能导致车轮末端故障的各种潜在征兆。这些征兆中的一些包含制动器鼓过热、车轮轴承故障和低轴承油位。

当感测到可能是即将发生的车轮末端故障的触发或标志的状况时，将产生警示且发送到调度级用户和拖车操作者级用户(驾驶员)。

用以确定潜在车轮末端故障的一些传感器输入包含：

加速度计-系统范围

道路倾斜(俯仰)

拖车主体定向(横摇)

拖车主体方向(偏航)

加速度计-局部

过量的振动

车轮末端

制动器鼓

轮轴轴承

用以确定振动是否指示即将发生的故障状况的数据

轴承油位

环境温度

局部化的温度

车轮末端温度

车轮速度(车辆速度)

制动器调整水平％剩余

特殊制作以测量和计算车轮末端信息的伙伴供应商传感器

平坦/损坏轮胎检测

为了确定一个或多个拖车轮胎是否不恰当地充气(由于损坏、磨损等)或不能够维持充气压力，此系统将使用以下输入的组合：

加速度计-系统范围

道路倾斜(俯仰)

拖车主体定向(横摇)

拖车主体方向(偏航)

过量的持续振动

加速度计-局部

过量的振动

车轮末端

轮轴

主体

轮胎空气压力

集成式自动轮胎充气/放气系统

为测量确定轮胎是否不能够维持恰当PSI

菲利普连结科技拖车空气制动锁定系统(AIR BRAKE LOCKING SYSTEM，ABLS)功能和系统逻辑

系统描述

空气制动锁定系统(ABLS)是与传入空气流直接直列放置到拖车的紧急空气制动系统中的装置。

此装置使用空气压力换能器监视传入空气压力的不存在或存在，且通过使用电控电磁阀来手动地阻挡/不阻挡空气流进入紧急空气制动系统。

经由以下任一项以数字方式控制ABLS的激活和去活：

网络门户

智能装置应用程序

小键盘(本地安装在拖车上)

当某些状况存在时拖车的空气制动器由ABLS物理上锁定和解锁，在本文档内将详细地描述。

Claims

1.一种联接到车辆的拖车的智能拖车系统，其特征在于，所述智能拖车系统包括：

传感器，其联接到所述拖车且被配置成测量所述拖车的参数；

传感器接口板，其电联接到所述传感器且被配置成控制所述传感器且基于所测量的所述参数产生感测到的数据；以及

控制器，其经由数据总线以通信方式联接到所述传感器接口板，且被配置成聚集所述感测到的数据，

其中所述控制器还被配置成通过识别所述控制器、所述传感器和所述传感器接口板的组件中的每一个的状态来执行诊断操作，且将对应于所述控制器、所述传感器和所述传感器接口板的所述组件中的每一个的状态的状态数据发射到远程服务器，且

其中所述传感器接口板还被配置成在空闲模式中操作以暂停所述传感器在所述参数的周期性测量之间的操作，且

其中响应于来自所述控制器的命令，所述传感器接口板还被配置成在休眠模式中操作以使所述传感器接口板和所述传感器的电路处于对应最低电力模式。

2.根据权利要求1所述的智能拖车系统，其特征在于，所述参数包括速度、加速度、温度、内部湿度、振动、内部光级中的一个或多个。

3.根据权利要求1所述的智能拖车系统，其特征在于，所述传感器被配置成以一感测速率周期性地测量所述参数，且

其中所述控制器被配置成从所述传感器接口板接收对应于所述周期性地测量的参数的感测数据，且以一发射速率发射所述感测数据。

4.根据权利要求3所述的智能拖车系统，其特征在于，所述控制器还被配置成确定所述感测速率和所述发射速率，且

其中确定所述发射速率是基于所述智能拖车系统的电力状态，所述电力状态包括：空闲模式，休眠模式，和正常操作模式。

5.根据权利要求1所述的智能拖车系统，其特征在于，所述控制器被配置成将所述感测到的数据发射到远程服务器用于处理和分析，且响应于从所述远程服务器接收的命令而执行操作。

6.根据权利要求5所述的智能拖车系统，其特征在于，所述操作包括复位所述控制器或所述智能拖车系统，发起诊断操作，发起所述智能拖车系统的软件和/或固件更新，将数据发射到所述远程服务器，或设定所述智能拖车系统的安全特征，且

其中所述数据包括状态数据、传感器测量数据、位置和车载信息服务数据。

7.根据权利要求1所述的智能拖车系统，其特征在于，所述控制器被配置成响应于电力被施加于所述控制器以及接收到外部命令中的一项或多项而执行所述诊断操作。

8.根据权利要求1所述的智能拖车系统，其特征在于，所述控制器包括：

总线收发器，其电联接到所述数据总线，且被配置成促进经由所述数据总线与所述传感器接口板的通信；

存储器装置，其被配置成存储所聚集的所述感测到的数据；

蜂窝式调制解调器，其被配置成将所聚集的所述感测到的数据无线地传送到远程服务器；以及

处理器，其用于管理所述总线收发器、所述存储器装置和蜂窝式调制解调器的操作。

9.根据权利要求8所述的智能拖车系统，其特征在于，所述远程服务器包括车队管理服务器，所述车队管理服务器被配置成管理包括所述拖车的多个拖车的操作。

10.根据权利要求8所述的智能拖车系统，其特征在于，所述控制器还包括：

通用串行总线和以太网控制器，其被配置成启用分别经由所述通用串行总线和以太网端口与所述控制器和外部组件的通信；

无线控制器，其被配置成启用所述控制器与用户装置之间的通信；以及

蓝牙收发器，其被配置成启用所述控制器与联接到所述拖车的无线传感器之间的通信。

11.根据权利要求1所述的智能拖车系统，其特征在于，所述传感器接口板还被配置成与所述传感器以操作方式集成，且以与所述数据总线的通信协议兼容的格式将所述传感器的所测量的所述参数转换且封装为感测到的数据。

12.根据权利要求1所述的智能拖车系统，其特征在于，所述传感器接口板联接到包括3轴加速度计、温度传感器和光传感器中的一个或多个的多个传感器。

13.根据权利要求1所述的智能拖车系统，其特征在于，所述传感器接口板包括：

传感器接口板控制器，其被配置成管理所述传感器接口板的操作且促进所述控制器与所述传感器之间的通信；

传感器接口板电力管理器，其被配置成将从所述控制器接收的系统电压转换为用于所述传感器接口板的操作电压和转换为由所述传感器利用的电压；以及

串行接口，其被配置成促进经由所述数据总线与所述控制器的通信且支持与所述传感器的串行数据通信。

14.根据权利要求13所述的智能拖车系统，其特征在于，所述传感器接口板还包括：

机载传感器接口板存储器，其被配置成存储传感器聚集的数据。

15.根据权利要求1所述的智能拖车系统，还包括被配置成响应于控制信号而产生机械运动的致动器，

其中所述传感器接口板电联接到所述致动器且还被配置成通过基于从所述控制器接收的命令产生所述控制信号而控制所述致动器。

16.根据权利要求15所述的智能拖车系统，其特征在于，所述致动器是空气制动致动器，所述空气制动致动器被配置成使到所述拖车的紧急制动系统的空气线路接合和脱离。

17.根据权利要求1所述的智能拖车系统，其特征在于，还包括：

车队管理服务器，其与所述控制器通信，所述车队管理服务器被配置成选择性确定以下各项中的一项或多项：

所述控制器被准许经由所述控制器的wifi收发器直接发射到授权用户的一组警示和拖车数据；

所述授权用户被准许经由所述授权用户的移动装置上的移动应用程序本地接入的一组控制件和特征；

当所述控制器的蜂窝式调制解调器不具有到所述车队管理服务器的连接时所述控制器可以自主地执行的一组控制件和特征；以及

所述拖车的位置的可接受的地理边界。

18.根据权利要求17所述的智能拖车系统，其特征在于，所述授权用户是卡车驾驶员或维护人员。

19.根据权利要求17所述的智能拖车系统，其特征在于，所述车队管理服务器还被配置成将从所述控制器接收的车载信息服务和状态信息提供到操作者装置以用于显示给管理员，且

其中所述车载信息服务和状态信息包括以下各项中的一项或多项：所述拖车的地理位置，所述拖车的速度，所述拖车的路线历史，所述拖车的轮胎的轮胎压力，所述拖车的制动器状态，所述拖车的货物温度，以及所述拖车的锁定/解锁状态。

20.根据权利要求17所述的智能拖车系统，其特征在于，所述车队管理服务器还被配置成将信息提供到操作者装置以用于显示给管理员，所述信息包括以下各项中的一项或多项：

所述智能拖车系统的基于严重度和类别的警示的组织列表；

在使用中的所述车队的百分比，被安排进行维护或处于维护中的所述车队的百分比；

历史维护统计；

所述拖车的位置的可视地图；

所述拖车的配置和状态信息，其包括以下各项中的一项或多项：里程表读数，安装在所述拖车上的所有组件和其状态的列表，每一轮胎的压力，制动器状态，ABS故障，故障灯状态，轮轴感测信息，预防性维护概述，所述拖车的当前速度和位置，自测试/诊断参数，传感器测量的速度，所述控制器的可用存储器容量，所述控制器的最后固件更新日期，与所述控制器的数据通信历史，所述拖车的电池容量，对应于所述拖车的电力管理的参数；

所述拖车的速度和/或目的地；以及

与所述拖车的驾驶员和所述拖车的技术员相关联的人员信息，与所述驾驶员相关联的个人信息包括以下各项中的一项或多项：所述驾驶员的识别号、所述驾驶员的最当前指派、与所述驾驶员相关联的超速的所有事件的列表，以及与所述驾驶员相关联的由于制动或高速转向的过量G力的所有事件的列表。

21.根据权利要求17所述的智能拖车系统，其特征在于，所述车队管理服务器还被配置成在从操作者装置接收到的调用之后将命令信号发送到所述控制器以发起自测试，发起所有传感器数据的捕获和发射，发起门锁的激活或释放，或发起空气锁的激活或释放。

22.根据权利要求17所述的智能拖车系统，其特征在于，所述车队管理服务器还被配置成：

分析从所述控制器接收的信息；以及

基于所述分析的信息产生一个或多个警示，包括以下各项中的一项或多项：

当所述控制器指示门打开状态时的闯入警示；

当所述控制器检测到空气线路和/或7路连接器连接且所述控制器未接收到正确授权代码时的未经授权的牵引车警示；

当空气锁接合且所述控制器检测到拖车运动时的失窃拖车警示；

当所述空气锁被绕过或从所述控制器到所述空气锁的电缆被切断时的制动器篡改警示；

当轮胎压力处于压力范围外时的轮胎压力警示；

当所述控制器指示制动衬片处于衬片范围外时的制动衬片警示；

当所述控制器指示毂状况处于毂范围外时的毂故障警示；

当所述控制器指示在所述传感器接口板上执行自测试之后的传感器接口板故障时的传感器接口板故障自测试警示；

当所述控制器指示在所述传感器上执行自测试之后的传感器故障时的传感器故障警示；

当所述控制器指示在执行自测试之后的数据总线故障时的数据总线故障警示；

当所述控制器指示在执行所述控制器的自测试之后的控制器故障时的控制器故障警示；

当所述控制器指示在执行wifi控制器的自测试之后的wifi故障时的wifi故障警示；

当所述拖车的速度高于合法速度限制预定百分比时的超速警示；以及

当所述拖车的G力高于G力水平时的危险驾驶警示。

23.根据权利要求22所述的智能拖车系统，其特征在于，所述一个或多个警示包括指示任何检测到的故障的根本原因的信息。

24.根据权利要求22所述的智能拖车系统，其特征在于，所述车队管理服务器还被配置成将所述一个或多个警示发射到操作者装置以用于显示给管理员。

25.根据权利要求22所述的智能拖车系统，其特征在于，所述车队管理服务器还被配置成：

从最终用户装置上的移动应用程序接收认证代码；

基于所述认证代码识别被授权接入等级；以及

基于所识别的所述被授权接入等级将拖车信息提供到所述移动应用程序，所述拖车信息包括存储于所述控制器的本地存储器中的历史数据和警示中的一项或多项。

26.根据权利要求1所述的智能拖车系统，其特征在于，还包括：

电力管理单元，其包括：

联接到所述车辆的多个辅助电力源；

在所述拖车处的电池；以及

电力调节器，其被配置成从所述多个辅助电力源接收电力，且调节所述电力以用于供应到所述电池、在所述车辆处的多个辅助装置以及所述智能拖车系统。

27.根据权利要求26所述的智能拖车系统，其特征在于，所述多个辅助电力源包括以下各项中的一项或多项：再生制动，在所述拖车处的风力涡轮机，在所述拖车处的太阳能面板，联接到所述车辆的制动系统且被配置成将通过制动动作释放的热能转换为电力的热电衬垫，磁性马达，以及压电式发电机。

28.根据权利要求26所述的智能拖车系统，其特征在于，所述电力调节器包括增加或减小来自所述多个辅助电力源中的每一个的电压的降压/升压调节器，且

其中所述降压/升压调节器被配置成从所述辅助电力源中的每一个产生相同输出电压。

29.根据权利要求26所述的智能拖车系统，其特征在于，所述电力管理单元被配置成：

监视所述拖车处的所述多个辅助装置中的每一个的电力使用以确定所述多个辅助装置的总电力消耗；

将所述多个辅助装置的所述总电力消耗与所调节的所述电力进行比较；以及

响应于确定所调节的所述电力大于所述多个辅助装置的所述总电力消耗达过量电力，将所述过量电力路由到所述电池。

30.根据权利要求29所述的智能拖车系统，其特征在于，所述电力管理单元被配置成：

确定所述电池的电量；以及

响应于确定所述电池满充电，经由耦合所述车辆的牵引车和所述拖车的电系统的专用电力连接将所述过量电力路由到所述牵引车。

31.根据权利要求26所述的智能拖车系统，其特征在于，所述多个辅助装置包括冰箱、照明系统、提升马达、防抱死制动系统(ABS)中的一个或多个。

32.根据权利要求26所述的智能拖车系统，其特征在于，控制器被配置成响应于所述智能拖车系统被从所述电池断电而关闭所述传感器。

33.根据权利要求1所述的智能拖车系统，其特征在于，还包括：

空气制动锁系统，其联接到所述控制器，且包括：

压力传感器，其被配置成监视所述拖车的制动系统的空气压力；以及

空气制动致动器，其被配置成使到所述制动系统的空气线路选择性接合和脱离。

34.根据权利要求33所述的智能拖车系统，其特征在于，所述控制器被配置成基于从远程服务器接收的速度数据和/或从所述拖车中的加速度计传感器接收的速度数据而确定所述拖车的运动，且

其中响应于确定所述拖车的运动，所述控制器被配置成脱离所述空气制动锁系统。

35.根据权利要求1所述的智能拖车系统，其特征在于，还包括：

接入终端，其以通信方式联接到所述控制器且被配置成接收来自用户的输入代码，

其中所述控制器被配置成执行与所述输入代码相关联的功能。

36.根据权利要求35所述的智能拖车系统，其特征在于，所述功能包括锁定所述拖车或使所述拖车处于锁定模式。