CN114030326B - 一种分布式天线的整车下线tpms检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种分布式天线的整车下线TPMS检测系统，包括控制器和2‑4面低频天线；所述控制器内设置有一个中央处理器、一个功放电源、一个高频接收机和四个125KHz信号功放；所述中央处理器连接并控制功放电源，通过功放电源给125KHz信号功放供电；所述中央处理器可产生四路125KHz信号，驱动与之连接的四路125KHz信号功放；四路125KHz信号功放分别一一对应连接四个信号端口，每个信号端口可通过一路低频传输线连接到一面低频天线；只使用一个控制器即可驱动多面低频天线，解决了两个控制器独立工作，当轮胎到位信号出现提前、滞后或误触发时可能导致两个控制器同时发出低频激励信号，两侧轮胎在同一时段被激励而无法分清左右侧的情况。
Description
技术领域
本发明涉及TPMS检测系统，具体涉及一种分布式天线的整车下线TPMS检测系统及其检测方法。
背景技术
轮胎压力监测系统(Tire Pressure Monitoring System，TPMS)，是一种采用无线传输技术，利用固定于汽车轮胎内的高灵敏度微型无线传感装置在行车或静止的状态下采集汽车轮胎压力、温度等数据，并将数据传送到驾驶室内的主机中，以数字化的形式实时显示汽车轮胎压力和温度等相关数据，并在轮胎出现异常时(预防爆胎)以蜂鸣或语音等形式提醒驾驶者进行预警的汽车主动安全系统。从而确保轮胎的压力和温度维持在标准范围内，起到减少爆胎、毁胎的概率，降低油耗和车辆部件的损坏。
现有的整车下线TPMS检测系统天线布置如图1所示，通常为使用两面低频激励天线分布在车辆两侧并前后交错放置，所述前后交错放置是指放置在汽车行进路线的左右两侧，一前一后放置，这样左右轮分开检测，每面天线独立配置一个控制器和一个功放电源并放置于天线旁，激励和放大信号由控制器产生并传送给天线。这种方式需要配置至少两个控制器和两个功放电源，成本较高，且布置时需要考虑控制器和功放电源的供电、防护、安装位置等事项，安装走线复杂。两个控制器独立工作，当轮胎到位信号出现提前、滞后或误触发时可能导致两个控制器同时发出低频激励信号，两侧轮胎在同一时段被激励而无法分清左右侧的情况。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种分布式天线的整车下线TPMS检测系统及其检测方法，只使用一个控制器即可驱动多面低频天线，解决了两个控制器独立工作，当轮胎到位信号出现提前、滞后或误触发时可能导致两个控制器同时发出低频激励信号，两侧轮胎在同一时段被激励而无法分清左右侧的情况。
本发明的技术方案是：一种分布式天线的整车下线TPMS检测系统，包括控制器和2-4面低频天线；
所述控制器内设置有一个中央处理器、一个功放电源、一个高频接收机和四个125KHz信号功放；所述中央处理器连接并控制功放电源，通过功放电源给125KHz信号功放供电；所述中央处理器可产生四路125KHz信号，驱动与之连接的四路125KHz信号功放；四路125KHz信号功放分别一一对应连接四个信号端口，每个信号端口可通过一路低频传输线连接到一面低频天线；
所述高频接收机连接高频天线，中央处理器控制高频接收机将在高频天线采集到的TPM传感器反馈信号解调并分析；
中央处理器还通过数据传输端口连接到放在同一个工控柜内的工控机，并与工控机上的客户端软件交互。
进一步的，每面低频天线配套对应一个轮胎到位传感器。
本发明还提供一种分布式天线的整车下线TPMS检测系统的检测方法，当采用车辆通过式检测时，将两个信号端口一一对应连接到两面低频天线，并将两面低频天线交错放置于车辆左右两侧进行检测；
当采用车辆静止式检测时，将四个信号端口一一对应连接到四面低频天线，并将四面低频天线分别对准四个轮胎同时进行检测。
进一步的，当采用车辆通过式检测时，具体方法如下：
工厂信息系统在车辆到位时将到位信号和车辆信息通过网络传输给工控机客户端，当车辆行进到左侧天线区域，左前轮胎触发左侧轮胎到位传感器，工控机收到到位信号后通过数据传输端口告知控制器左侧轮胎到位，中央处理器产生带有调制的左路125KHz信号，经功放电源供电的左路125KHz信号功放甲输出方波125KHz信号到信号端口甲，通过与之连接的左侧低频传输线，最后在左侧低频天线内经过LC谐振产生磁场，激励左前轮胎内的TPM传感器；TPM传感器被激励后反馈高频信号，被高频天线采集到，由高频接收机解调后将数据传递给中央处理器分析，分析后的数据上传到工控机客户端；
车辆继续行进，右前轮胎触发右侧轮胎到位传感器后，系统判断右前轮胎到位，控制器内的中央处理器产生右路125KHz信号，经右路125KHz信号功放乙输出信号到信号端口乙，通过右侧低频传输线，在右侧低频天线内产生磁场并激励右前轮胎内的TPM传感器；高频接收机解调TPM传感器反馈的信号，中央处理器将数据上传到工控机客户端；
车辆继续行进，系统重复以上步骤分别激励左后和右后轮胎内的TPM传感器；当四个轮胎的数据都汇总到工控机后，工控机上的客户端软件绑定的TPM传感器ID与位置信息并汇总上传到工厂信息系统。
进一步的，当采用车辆静止式检测时，具体方法如下：
工厂信息系统在车辆到位时将到位信号和车辆信息通过网络传输给工控机客户端，当车辆行进到天线覆盖范围，四个轮胎全部触发轮胎到位传感器后，车辆停止，工控机客户端收到到位信号后通过数据传输端口告知控制器车辆到位，中央处理器产生带有识别标志的四路不同的125KHz调制信号，经功放电源供电的四路125KHz信号功放同时输出方波125KHz信号到四个信号端口，通过与之连接的低频传输线，最后在低频天线内经过LC谐振产生磁场，激励轮胎内的TPM传感器；每个TPM传感器接收到不同识别标志的125KHz信号，回复不同的反馈信号，高频天线采集信号，由高频接收机解调后将数据传递给中央处理器分析，工控机客户端收到中央处理器的数据后通过不同识别标志判断传感器的位置，将ID与位置绑定后上传到工厂信息系统。
进一步的，当多轴商用车中的两轴轴距短、轮胎间距小、无法使用两面天线的通过式检测时，可将静止式检测的四面天线，左侧两面天线位置保持不变，右侧两面天线一同前移或后移，错开放置，布置成四面天线的通过式检测，用于检测多轴商用车。
本发明的有益效果是：控制器是整套系统中最昂贵的部件，本系统只使用一个控制器即可驱动多面低频天线，解决了两个控制器独立工作，当轮胎到位信号出现提前、滞后或误触发时可能导致两个控制器同时发出低频激励信号，两侧轮胎在同一时段被激励而无法分清左右侧的情况。且仅使用一个控制器显著降低了系统成本。本系统的逻辑判断和运行都在控制器内进行，所有步骤线性运行，可有效避免到位信号错误导致两侧天线同时工作等问题。控制器和功放电源放置于工控柜内，便于维修和维护，不易被磕碰，降低了对防水防尘等的要求。
附图说明
图1是传统整车下线TPMS检测系统的布置俯视图；
图中：1、左侧低频天线；2、左侧轮胎到位传感器；3、左侧控制器；4、左侧功放电源；5、左侧低频传输线；6、右侧低频天线；7、右侧轮胎到位传感器；8、右侧控制器；9、右侧功放电源；10、右侧低频传输线；11、左侧控制线；12、右侧控制线；13、传统工控柜；14、传统工控机。
图2是控制器；
图3是分布式天线的通过式整车下线TPMS检测系统的布置俯视图；
图4是分布式天线的静止式整车下线TPMS检测系统的布置俯视图。
图中：15、控制器；16、中央处理器；17、功放电源；18、125KHz信号功放甲；19、125KHz信号功放乙；20、125KHz信号功放丙；21、125KHz信号功放丁；22、信号端口甲；23、信号端口乙；24、信号端口丙；25、信号端口丁；26、高频天线、27、高频接收机；28、数据传输端口。
29、工控柜；30工控机；31、左侧低频传输线；32、左侧轮胎到位传感器；33、左侧低频天线；34、右侧低频传输线；35、右侧轮胎到位传感器；36、右侧低频天线；37、左后低频传输线；38、左后轮胎到位传感器；39、左后低频天线；40、右后低频传输线；41、右后轮胎到位传感器；42、右后低频天线。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
一种分布式天线的整车下线TPMS检测系统，当采用车辆通过式检测时，可将两面低频天线交错放置于车辆左右两侧，如图3；当采用车辆静止式检测时，可将四面低频天线放置于车辆左右两侧，分别对准四个轮胎，如图4。
控制器15如图2所示，中央处理器16连接并控制功放电源17，并可产生多达四路125KHz信号，驱动与之连接的四路125KHz信号功放18、19、20和21。四路信号功放18、19、20和21分别一一对应连接四个信号端口22、23、24和25，四个信号端口22、23、24和25通过4路低频传输线31、34、37和40，连接到四面低频天线33、36、39和42。中央处理器16控制高频接收机27，将在高频天线26采集到的TPM传感器反馈信号解调并分析。中央处理器16通过数据传输端口28连接放在同一个工控柜29内的工控机30，并与工控机30上的客户端软件交互。
如图3所示，当采用车辆通过式检测时，工厂信息系统在车辆到位时将到位信号和车辆信息通过网络传输给工控机30客户端，当车辆行进到左侧天线33区域，左前轮胎触发左侧轮胎到位传感器32，工控机30收到到位信号后通过数据传输端口28告知控制器15左侧轮胎到位，中央处理器16产生带有调制的左路125KHz信号，经功放电源17供电的左路125KHz信号功放甲18输出方波125KHz信号到信号端口甲22，通过与之连接的左侧低频传输线31，最后在左侧低频天线33内经过LC谐振产生磁场，激励左前轮胎内的TPM传感器。TPM传感器被激励后反馈高频信号，被高频天线26采集到，由高频接收机27解调后将数据传递给中央处理器16分析，分析后的数据上传到工控机30客户端。
车辆继续行进，右前轮胎触发右侧轮胎到位传感器35后，系统判断右前轮胎到位，控制器15内的中央处理器16产生右路125KHz信号，经右路125KHz信号功放乙19输出信号到信号端口乙23，通过右侧低频传输线34，在右侧低频天线36内产生磁场并激励右前轮胎内的TPM传感器。高频接收机27解调TPM传感器反馈的信号，中央处理器16将数据上传到工控机30客户端。
车辆继续行进，系统重复以上步骤分别激励左后和右后轮胎内的TPM传感器。当四个轮胎的数据都汇总到工控机30后，工控机30上的客户端软件绑定的TPM传感器ID与位置信息并汇总上传到工厂信息系统。
如图4所示，当采用车辆静止式检测时，工厂信息系统在车辆到位时将到位信号和车辆信息通过网络传输给工控机30客户端，当车辆行进到天线覆盖范围，四个轮胎全部触发轮胎到位传感器32、35、38和41后，车辆停止，工控机30客户端收到到位信号后通过数据传输端口28告知控制器15车辆到位，中央处理器16产生带有识别标志的四路不同的125KHz调制信号，经功放电源17供电的四路125KHz信号功放18、19、20和21同时输出方波125KHz信号到信号端口22、23、24和25，通过与之连接的低频传输线31、34、37和40，最后在低频天线33、36、39和42内经过LC谐振产生磁场，激励轮胎内的TPM传感器。每个TPM传感器接收到不同识别标志的125KHz信号，回复不同的反馈信号，高频天线26采集信号，由高频接收机27解调后将数据传递给中央处理器16分析，工控机30客户端收到中央处理器16的数据后通过不同识别标志判断传感器的位置，将ID与位置绑定后上传到工厂信息系统。
当多轴商用车中的两轴轴距短、轮胎间距小、无法使用两面天线的通过式检测时，也可以将静止式检测的四面天线，左侧两面天线位置保持不变，右侧两面天线一同前移或后移，错开放置，布置成四面天线的通过式检测，用于检测多轴商用车。
控制器是整套系统中最昂贵的部件，本系统只使用一个控制器即可驱动多面低频天线，解决了两个控制器独立工作，当轮胎到位信号出现提前、滞后或误触发时可能导致两个控制器同时发出低频激励信号，两侧轮胎在同一时段被激励而无法分清左右侧的情况。且仅使用一个控制器显著降低了系统成本。本系统的逻辑判断和运行都在控制器内进行，所有步骤线性运行，可有效避免到位信号错误导致两侧天线同时工作等问题。控制器和功放电源放置于工控柜内，便于维修和维护，不易被磕碰，降低了对防水防尘等的要求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种分布式天线的整车下线TPMS检测系统，其特征在于：包括控制器和2或4面低频天线；
所述控制器内设置有一个中央处理器、一个功放电源、一个高频接收机和四个125KHz信号功放；所述中央处理器连接并控制功放电源，通过功放电源给125KHz信号功放供电；所述中央处理器可产生四路125KHz信号，驱动与之连接的四路125KHz信号功放；四路125KHz信号功放分别一一对应连接四个信号端口，每个信号端口可通过一路低频传输线连接到一面低频天线；
所述高频接收机连接高频天线，中央处理器控制高频接收机将在高频天线采集到的TPM传感器反馈信号解调并分析；
中央处理器还通过数据传输端口连接放在同一个工控柜内的工控机，并与工控机上的客户端软件交互；
每面低频天线配套对应一个轮胎到位传感器。
2.一种应用权利要求1所述分布式天线的整车下线TPMS检测系统的检测方法，其特征在于：当采用车辆通过式检测时，将两个信号端口一一对应连接到两面低频天线，并将两面低频天线交错放置于车辆左右两侧进行检测；
当采用车辆静止式检测时，将四个信号端口一一对应连接到四面低频天线，并将四面低频天线分别对准四个轮胎同时进行检测。
3.根据权利要求2所述的一种分布式天线的整车下线TPMS检测系统的检测方法，其特征在于：当采用车辆通过式检测时，具体方法如下：
工厂信息系统在车辆到位时将到位信号和车辆信息通过网络传输给工控机客户端，当车辆行进到左侧天线区域，左前轮胎触发左侧轮胎到位传感器，工控机收到到位信号后通过数据传输端口告知控制器左侧轮胎到位，中央处理器产生带有调制的左路125KHz信号，经功放电源供电的左路125KHz信号功放甲输出方波125KHz信号到信号端口甲，通过与之连接的左侧低频传输线，最后在左侧低频天线内经过LC谐振产生磁场，激励左前轮胎内的TPM传感器；TPM传感器被激励后反馈高频信号，被高频天线采集到，由高频接收机解调后将数据传递给中央处理器分析，分析后的数据上传到工控机客户端；
车辆继续行进，右前轮胎触发右侧轮胎到位传感器后，系统判断右前轮胎到位，控制器内的中央处理器产生右路125KHz信号，经右路125KHz信号功放乙输出信号到信号端口乙，通过右侧低频传输线，在右侧低频天线内产生磁场并激励右前轮胎内的TPM传感器；高频接收机解调TPM传感器反馈的信号，中央处理器将数据上传到工控机客户端；
车辆继续行进，系统重复以上步骤分别激励左后和右后轮胎内的TPM传感器；当四个轮胎的数据都汇总到工控机后，工控机上的客户端软件绑定的TPM传感器ID与位置信息并汇总上传到工厂信息系统。
4.根据权利要求2所述的一种分布式天线的整车下线TPMS检测系统的检测方法，其特征在于：当采用车辆静止式检测时，具体方法如下：
工厂信息系统在车辆到位时将到位信号和车辆信息通过网络传输给工控机客户端，当车辆行进到天线覆盖范围，四个轮胎全部触发轮胎到位传感器后，车辆停止，工控机客户端收到到位信号后通过数据传输端口告知控制器车辆到位，中央处理器产生带有识别标志的四路不同的125KHz调制信号，经功放电源供电的四路125KHz信号功放同时输出方波125KHz信号到四个信号端口，通过与之连接的低频传输线，最后在低频天线内经过LC谐振产生磁场，激励轮胎内的TPM传感器；每个TPM传感器接收到不同识别标志的125KHz信号，回复不同的反馈信号，高频天线采集信号，由高频接收机解调后将数据传递给中央处理器分析，工控机客户端收到中央处理器的数据后通过不同识别标志判断传感器的位置，将ID与位置绑定后上传到工厂信息系统。
5.根据权利要求2所述的一种分布式天线的整车下线TPMS检测系统的检测方法，其特征在于：当多轴商用车中的两轴轴距短、轮胎间距小、无法使用两面天线的通过式检测时，可将静止式检测的四面天线，左侧两面天线位置保持不变，右侧两面天线一同前移或后移，错开放置，布置成四面天线的通过式检测，用于检测多轴商用车。
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