CN114189561B - 轮胎传感器配置设备和包括其的智能轮胎系统 - Google Patents
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Abstract
一种轮胎传感器配置设备,包括:一收发器,其接收设置在一运载工具中与一智能轮胎管理服务器通信的一通信模块的一通信模块识别码、安装在所述运载工具上的多个轮胎的轮胎识别码,以及分别依附于所述多个轮胎的传感器模块的传感器识别码;以及一控制器,其被配置为根据先前与所述智能轮胎管理服务器相关联创建的一协议来排列所述通信模块识别码、所述轮胎识别码和所述传感器识别码,以形成一数据包。所述收发器传送所述数据包至所述通信模块。
Description
技术领域
本公开内容涉及一轮胎传感器配置设备和一包括其的智能轮胎系统。
背景技术
最近,作为基于汽车的技术,正在积极开展有关燃料效率、驾驶员便利性和驾驶稳定性改进的研究。特别地,胎压监测系统(Tire pressure monitoring system,TPMS)、防抱死装置(Anti-brake system,ABS)、电子稳定程序(Electronic stability program,ESP)等主动车身稳定装置已日趋普遍,自主性车辆变得越来越普遍,因此,更有效测量路面信息和轮胎状况信息的技术被研究。
比如,通过将传感器模块连接到轮胎的内部来监控轮胎状态的一智能轮胎系统就是一个典型的例子。
在这种智能轮胎系统、轮胎气压或温度等等中,使用所述传感器模块进行测量,轮胎状态信息被存储在一服务器上或一云(Cloud)中,因此,多台车辆的轮胎数据可以被同时收集和管理。同时,就所述智能轮胎系统中的传感器模块来说,由于所述传感器模块被依附到所述轮胎的内衬,因此所述传感器模块的重量和尺寸受到限制。此外,为了轮胎内部可能发生的污染作准备,所述传感器模块应该被完整地包装和制造。因此,所述传感器模块存在的问题是难以提供如同硬件的单独的电源。
另外,为了使所述传感器模块收集的数据在服务器等上得到有效管理,安装在所述传感器模块、轮胎和车辆上的通信模块的信息应该使用可以由服务器处理或管理的协议而被传送到服务器。
发明内容
本公开内容的一实施例旨在提供一种智能轮胎系统,其包括一轮胎传感器配置设备,所述轮胎传感器配置设备操作一依附在运载工具的轮胎的传感器模块,以在一智能轮胎系统的领域中管理关于轮胎的信息。
另外,本公开内容的一实施例旨在根据可由构成智能轮胎系统的智能轮胎管理服务器处理的协议来形成一包括所述轮胎信息的数据包,并将所述数据包提供给所述智能轮胎管理服务器。
根据本公开内容的第一实施例,提供了一种轮胎传感器配置设备,其包括:一收发器,其接收设置在一运载工具中与一智能轮胎管理服务器通信的一通信模块的一通信模块识别码、安装在所述运载工具上的多个轮胎的轮胎识别码,以及分别依附于所述多个轮胎的传感器模块的传感器识别码;以及一控制器,其被配置为根据先前与所述智能轮胎管理服务器相关联创建的一协议来排列所述通信模块识别码、所述轮胎识别码和所述传感器识别码,以形成一数据包,其中所述收发器传送所述数据包至所述通信模块。
所述数据包可以进一步包括所述多个轮胎的位置信息。
所述协议可以定义所述轮胎识别码和所述传感器识别码被存储在每一轮胎的数据包中的一位置。
所述收发器包括:一发送器,其被配置为传送一通信模块识别码请求信号至所述通信模块;以及一接收器,其被配置为根据所述通信模块识别码请求信号来接收从所述通信模块传送的所述通信模块识别码,其中在所述接收器接收所述通信模块识别码后,所述接收器接收所述传感器识别码和所述轮胎识别码。
在所述接收器接收所述通信模块识别码后,所述发送器可以传送一用于操作所述传感器模块的功率信号至所述传感器模块。
根据本公开内容的第二实施例,提供了一种智能轮胎系统,其包括:一通信模块,其与一智能轮胎管理服务器通信,所述通信模块被设置在一包括多个轮胎的运载工具中,且被配置为存储一通信模块识别码;一传感器模块,其被设置在所述多个轮胎的每一个中,并存储一传感器识别码;一标签,其被设置在所述多个轮胎的每一个中,并存储一轮胎识别码;以及一轮胎传感器配置设备,其与所述通信模块、所述传感器模块和所述标签通信,其中轮胎传感器配置设备包括:一控制器,其被配置为根据先前与所述智能轮胎管理服务器相关联创建的一协议来排列从所述通信模块传送的所述通信模块识别码、从所述传感器模块传送的所述传感器识别码和从所述标签传送的所述轮胎识别码,以形成一数据包;以及一收发器,其传送所述数据包至所述通信模块。
所述协议定可以义所述轮胎识别码和所述传感器识别码被存储在每一轮胎的数据包中的一位置。
根据先前在包括在本公开内容的实施例的智能轮胎系统内的轮胎传感器配置设备中创建的协议,形成用于存储所述传感器模块的一传感器识别码和所述轮胎的一轮胎识别码的数据包,所述数据包被传送到所述智能轮胎管理服务器,因此,所述轮胎的数据可以通过所述智能轮胎管理服务器被有效地管理。
所述发送器包括一LF发送器,所述传感器模块的一通信单元包括一LF接收器,因此,无需在所述传感器模块中提供一单独的电源即可操作所述传感器模块。
附图说明
图1是示意地示出本公开内容的实施例的智能轮胎系统的视图。
图2是本发明的实施例的轮胎传感器配置设备的框图。
图3是示出本发明的实施例的轮胎传感器配置设备所形成的协议的简图。
具体实施方式
在下文中,将参考附图详细描述本公开内容的实施精神的具体实施例。
在描述本公开内容时,可以省略已知配置或功能的详细描述,以阐明本公开内容。
当一组件被称为是被“连接”到、由…“支持”、被“存取”至、被“提供”给、被“转移”到、或者与另一组件“接触”时,应该可以理解为所述组件可以被直接地连接到、由…直接地支持、直接地被存取至、直接地被提供给、直接地被转移到、或者与另一组件直接地“接触”,但是中间可能存在其他组件。
本公开内容所使用的术语仅用于描述具体实施例,且不旨在限制本公开内容。除非上下文另外明确指出,否则单数表达包括复数表达。
此外,在本公开内容中,需要注意的是,如上侧和下侧的表述是基于附图的说明进行描述的,但如果相应对象的方向发生变化,则可能会进行修改。出于同样的原因,附图中部分部件被夸大、省略或示意性地示出,并且每个部件的尺寸并不完全反映实际尺寸。
包括序数词的术语,比如第一和第二,可被用于描述各种组件,但是相应的组件不受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个组件与另一个组件区分开的目的。
在本说明书中,将理解,比如“包括……的”的术语旨在指明存在说明书中所公开的某些特征、区域、整数、步骤、动作、组件、组合和/或它们的组,而并不旨在排除可存在或者可添加一个或更多个其它某些特征、区域、整数、步骤、动作、组件、组合和/或它们的组的可能性。
在下文中,将参照图1至3来描述本公开内容的一实施例的智能轮胎系统20。
参阅图1,本公开内容的实施例的所述智能轮胎系统20可以包括多个传感器模块200、一通信模块300、一智能轮胎管理服务器400和一轮胎传感器配置设备500。
所述多个传感器模块200可以分别被设置于在一运载工具1中设置的多个轮胎10处。所述传感器模块200可以被安装在每一轮胎10的内衬上。所述传感器模块200收集所述轮胎10的温度、加速度和磨损状态等轮胎数据,并传送所述轮胎数据至依附于运载工具1的通信模块300。如图1所示,所述运载工具1显示为一运载工具,其包括四个轮胎10,但本公开内容不限于此。
另外,所述多个传感器模块200的每一个可以存储不同的传感器识别码,且当通过所述轮胎传感器配置设备500操作所述传感器模块200时,所述传感器模块200可以传送所述传感器识别码至所述轮胎传感器配置设备500。
根据以上,所述传感器模块200可以包括一传感器单元202、一通信单元204和一传感器存储单元206。
所述传感器单元202收集所述轮胎10的温度、加速度和磨损状态等轮胎数据。所述传感器单元202可以由一单独的电源来驱动。
所述通信单元204传送所述轮胎数据至所述通信模块300,或传送所述传感器识别码至所述轮胎传感器配置设备500。所述通信单元204可以包括以一长频(Long frequency,LF)方法进行通信的长频接收器。因此,当所述通信单元204接收从所述轮胎传感器配置设备500传送的一功率信号时,所述LF接收器产生一唤醒信号,电源是根据所述唤醒信号施加的,以操作所述传感器模块200。因此,所述通信单元204可以传送所述传感器识别码至所述轮胎传感器配置设备500。
所述传感器存储单元206可以存储所述传感器识别码,并且可以在所述传感器模块200操作时存储从所述传感器单元202收集的轮胎数据。此时,所述传感器存储单元206可以包括一存储器,比如一动态随机存取存储器(Dynamic random access memory,DRAM)或一NAND。
比如,在所述多个传感器模块200之中,依附于第一轮胎12的第一传感器模块210可以包括一第一传感器识别码,依附于第二轮胎14的第二传感器模块220可以包括一第二传感器识别码。在这种情况下,当功率信号被传送到所述第一传感器模块210的LF接收器时,存储在所述第一传感器模块210的所述传感器存储单元206中的第一传感器识别码可以通过所述第一传感器模块210的通信单元204被传送到轮胎传感器配置设备500。然后,当功率信号被传送到所述第二传感器模块220的LF接收器时,所述第二传感器模块220的所述传感器存储单元206的第二传感器识别码可以通过所述第二传感器模块220的通信单元204被传送到轮胎传感器配置设备500。
所述通信模块300被安装在所述运载工具1中,并用于向/从所述智能轮胎管理服务器400或向/从所述轮胎传感器配置设备500传送/接收多个轮胎10上的数据。比如,所述通信模块300从所述轮胎传感器配置设备500接收根据协议P形成的数据包,且传送所述数据包至所述智能轮胎管理服务器400。比如,所述通信模块300和所述智能轮胎管理服务器400可以以长期演进(Long-term evolution,LTE)方式进行通信,并可以以射频(Radiofrequency,RF)方式与所述轮胎传感器配置设备500进行通信,但本公开内容不限于此。
此时,所述协议指的是为促进设备之间信息交换而建立的各种通信协议。因此,应用在本公开内容的所述协议可以定义所述轮胎识别码和所述传感器识别码被存储在多个轮胎10的每一个的数据包P中的位置。这将在下面详细描述。
另外,所述通信模块300可以包括一唯一的通信模块识别码。
当所述智能轮胎管理服务器400与安装在所述运载工具1上的通信模块300通信时,所述智能轮胎管理服务器400可以从所述轮胎传感器配置设备500接收根据一协议配置的数据包P。另外,所述智能轮胎管理服务器400可以管理包括在每一运载工具的数据包P中的轮胎数据,并且可以向所述运载工具1的使用者提供与所述轮胎数据有关的信息。
所述轮胎传感器配置设备500控制所述多个传感器模块200,并与所述多个传感器模块200通信以配置所述多个传感器模块200,且根据一协议形成数据包P以传送数据包P至所述智能轮胎管理服务器400。
参阅图2,所述轮胎传感器配置设备500可以包括一收发器510、一控制器520和一存储单元530。
所述收发器510接收所述通信模块300的通信模块识别码、每一轮胎10的轮胎识别码和每一传感器模块200的传感器识别码,且再次传送由所述控制器520形成的数据包至所述通信模块300。用于存储一轮胎识别码的一标签可以被形成在所述多个轮胎10的每一个处,且所述标签可以包括与所述收发器510通信的射频识别(Radio frequencyidentification,RFID)标签。
所述收发器510可以包括一发送器512和一接收器514。
当所述发送器512通过所述控制器520控制时,所述发送器512传送各种信号至所述通信模块300和所述传感器模块200,以接收多个传感器识别码和多个轮胎识别码。具体地,所述发送器512可以发送一通信模块识别码请求信号至所述通信模块300,且当从所述通信模块300传送的所述通信模块识别码由所述接收器514接收时,发送器512可以由所述控制器520控制以循序地传送一用于操作所述传感器模块200的功率信号至所述多个传感器模块200。
所述发送器512可以包括一LF发送器,其与每一传感器模块200的LF接收器通信,且根据一协议定义,所述功率信号可以通过所述LF发送器被传送到多个传感器模块200。另外,所述发送器512可以进一步包括一射频识别(Radio frequency,RF)发送器和一长期演进(Long-term evolution,LTE)调制解调器等等。特别地,如上所述,由于所述协议可以定义所述轮胎识别码和所述传感器识别码被存储在每一轮胎或每一轮胎位置的数据包P中的位置,因此所述功率信号可以根据所述协议中定义的轮胎位置的顺序循序地被传送到所述多个传感器模块200。
根据以上,所述发送器512是由所述控制器520根据所述协议定义来控制,首先传送所述功率信号至所述第一传感器模块210,以操作所述第一传感器模块210。在所述第一传感器识别码通过所述接收器514被接收后,所述发送器512可以传送所述功率信号至所述第二传感器模块220,以操作所述第二传感器模块220,以便接收所述第二传感器识别码。因此,所述接收器514可以循序地接收每一轮胎的传感器识别码和轮胎识别码,且所述传感器识别码和轮胎识别码可以按照接收器514接收到的顺序而被存储在控制器形成的数据包P中。另外,所述发送器512可以根据所述协议定义传送由所述控制器520形成的数据包至所述通信模块300。
所述接收器514可以从设置在所述通信模块300、所述多个传感器模块200和所述多个轮胎10中的标签接收识别码。因此,所述接收器514可以接收从所述通信模块300传送的通信模块识别码,并且可以接收从功率信号所操作的传感器模块200传送的传感器识别码和被操作的传感器模块所连接的轮胎的轮胎识别码。
所述接收器514可以包括一RFID通信单元204,其与一依附于所述轮胎的标签通信以接收一轮胎识别码。所述RFID通信单元204可以通过所述控制器520被激活。
因此,根据按照所述协议定义从发送器512循序传送的功率信号,所述接收器514可以循序地接收所述多个传感器识别码和所述多个轮胎识别码。
比如,当所述接收器514接收到已接收到功率信号的所述第一传感器模块210的第一传感器识别码时,所述接收器514由所述控制器520控制,并与所述第一传感器模块210附接到的第一轮胎12的标签通信,因此,所述接收器514可以接收所述第一轮胎识别码。然后,当所述接收器514接收到已接收到功率信号的所述第二传感器模块220的第二传感器识别码时,所述接收器514由所述控制器520控制,并与所述第二传感器模块220附接到的第二轮胎14的标签通信,因此,所述接收器514可以接收所述第二轮胎识别码。
所述控制器520控制所述收发器510,且根据先前与智能轮胎管理服务器400协商的协议,所述控制器520形成所述多个轮胎10的位置信息、所述通信模块识别码、所述多个传感器识别码、存储所述多个轮胎识别码的数据包P,如图3所示。
因此,所述控制器520可以形成用于按照协议定义的顺序存储所述多个传感器识别码、所述多个轮胎识别码和由每一轮胎位置的接收器514收到的多个轮胎位置信息的数据包P,并传送所述数据包P至所述通信模块300。
此外,所述控制器520可以向多个位置信息的每一个分配信息。
此时,分配信息可以包括数字或字母。比如,分配给所述第一轮胎的位置信息的一编号可以设置为No.1,分配给所述第二轮胎的位置信息的一编号可以设置为No.2。当所述分配信息包括字符时,分配给所述第一轮胎位置信息的一字符可以被存储为一代表左前的字符,分配给所述第二轮胎位置信息的一字符可以被存储为一代表右前的字符。
另外,每个分配信息可以对应于所述轮胎识别码和所述传感器识别码被存储在所述协议中定义的多个轮胎的每一个的数据包P中的每个位置。
根据以上,所述控制器520可以控制所述发送器512根据所述多个分配信息循序地传送所述功率信号至所述多个传感器模块200,以便根据所述协议存储所述数据包P中的所述轮胎的位置信息、所述传感器识别码和所述轮胎识别码。
比如,所述控制器520可以控制所述发送器512以按照分配编号的顺序首先传送功率信号至具有相应于分配编号1的位置信息的第一轮胎12的第一传感器模块210,且在通过所述接收器514接收到所述第一传感器识别码和所述第一轮胎识别码后,可以控制所述发送器512以传送所述功率信号至依附于具有相应于分配编号2的位置信息的第二轮胎14的第二传感器模块220。
结果,当所述功率信号按照所述分配编号的顺序被循序地传送至所述多个传感器模块200时,所述多个传感器识别码和所述多个轮胎识别码也被循序地接收,如图3所示,所述数据包P存储所述接收器514中首先接收到的通信模块识别码,此后,根据所述协议的定义,可以存储所述第一轮胎的位置信息、所述第一识别码号码、所述第一轮胎识别码、所述第二轮胎的位置信息、所述第二识别码号码和所述第二轮胎识别码。
并且,当调用所述多个分配信息的任何一个时,所述控制器520可以提取相应于数据包P中调用的分配信息的轮胎位置信息、传感器识别码和轮胎识别码。比如,当所述分配编号1被调用时,存储在所述数据包P中的所述第一轮胎12的位置信息、所述第一传感器识别码和第一轮胎识别码可以被提取。
在下文中,将描述一系列的根据本公开内容的实施例的轮胎传感器配置设备500的协议形成所述数据包P。另外,将描述所述分配信息被存储为数字。然而,本公开内容不限于此,并且即使所述分配信息以字符构成时也适用。
首先,所述轮胎传感器配置设备500的发送器512将通信模块识别码请求信号传送到依附于所述运载工具1的通信模块300,因此,所述通信模块300可以传送存储在其中的通信模块识别码至所述轮胎传感器配置设备500的接收器514。
当所述通信模块识别码被接收时,所述控制器520可以存储所述数据包P中的通信模块识别码。
此后,所述控制器520可以基于所述分配编号控制所述发送器512,以根据所述协议定义接收所述传感器识别码和轮胎识别码。具体地,所述控制器520可以控制所述发送器512以传送所述功率信号至位于分配编号1对应的轮胎的位置信息中的第一轮胎12的第一传感器模块210,并控制所述接收器514与位于分配编号为No.1的轮胎的位置信息中的第一轮胎12的标签进行通信。
因此,当一功率信号从所述发送器512被传送到所述第一传感器模块210时,所述第一传感器模块210可以被操作,且所述接收器514可以接收所述第一传感器识别码,并与所述标签通信以接收所述第一轮胎识别码。
此外,所述控制器520可以依序存储数据包P中的传送功率信号的第一传感器模块210所依附的第一轮胎12的位置信息,以及接收到的第一传感器识别码和第一轮胎识别码。
随后,所述控制器520可以控制所述发送器512以传送一功率信号至位于分配编号2对应的轮胎的位置信息中的第二轮胎14的第二传感器模块220,并控制所述接收器514与位于分配编号为No.2的轮胎的位置信息中的第二轮胎14的标签进行通信。
因此,当所述功率信号从所述发送器512被传送到所述第二传感器模块220时,所述第二传感器模块220可以被操作,且所述接收器514可以接收所述第二传感器识别码,并与所述标签通信以接收所述第二轮胎识别码。
此外,在第一传感器识别码和第一轮胎识别码被预先存储后,所述控制器520可以依序存储数据包P中的传送功率信号的第二传感器模块220所依附的第二轮胎14的位置信息,以及接收到的第二传感器识别码和第二轮胎识别码。
当所述运载工具1的所有轮胎的轮胎识别码和所有传感器模块200的传感器识别码根据上述方式中的协议被存储在数据包P时,所述控制器520可以传送所述数据包P至所述通信模块300和传送所述数据包P至所述智能轮胎管理服务器400。
所述存储单元530可以存储所述多个轮胎10的位置信息和分配给所述多个位置信息的每一个的分配信息。
同时,当依附于所述多个轮胎10的传感器模块200的任何一个损坏或不能正常工作而被以新的传感器模块替换时,所述控制器520可以基于分配信息存储关于新传感器模块的识别码。比如,当设置在所述第一轮胎12中的所述第一传感器模块210损坏并更换为新的第三传感器模块时,所述控制器520可以控制所述发送器512以传送所述功率信号至所述第三传感器模块。此外,所述接收器514接收所述第三传感器模块的传感器识别码,所述控制器520可以调用现有的分配编号1而以第三传感器识别码来取代存储在数据包P中的第一传感器识别码。
本公开内容的另一实施例的轮胎传感器配置设备500可以进一步包括一显示单元(未显示)和一作单元(未显示)的至少一个。此时,所述显示单元可以包括一触摸板。
因此,使用者可以操作所述触摸板或所述操作单元以根据所述协议存储数据包P中的所述多个轮胎10的位置信息、所述多个传感器识别码和所述多个轮胎识别码,调用所述多个分配信息的至少一个,且控制所述发送器512和接收器514。
另外,当通过操作所述触摸板或所述操作单元、通过所述控制器520调用所述分配信息时,所述分配信息、所述多个轮胎10的位置信息、所述多个传感器识别码和多个轮胎识别码中的至少一个可以被显示在所述显示单元上。
另外,用户可以通过操作所述显示单元或所述操作单元将控制器中预先存储的分配信息改变为数字或字符。
另外,用户可以通过操作所述显示单元或所述操作单元改变分配给每个轮胎10的位置信息的分配编号的顺序。比如,所述第一轮胎12的分配给所述位置信息的编号1可以被改为编号2,且所述第二轮胎14的分配给所述位置信息的编号2可以被改为编号1。在这种情况下,存储在每一轮胎位置的数据包P中的所述多个轮胎的位置信息、所述多个传感器识别码和所述多个轮胎识别码的顺序可以被改变。
以上已经将本公开内容的示例作为具体实施例进行了描述,但是这些仅仅是示例,本公开内容不限于此,且根据本说明书中所公开的技术精神,应该被解释为具有最广的范围。本领域技术人员可以结合/替换所公开的实施例来实现未公开的形状的图案,但这也不脱离本公开内容的范围。此外,本领域技术人员可以以本说明书为基础对所公开的实施例进行简单的改变或修改,显然,这样的改变或修改也属于本公开内容的范围。
Claims (7)
1.一种轮胎传感器配置设备,其特征在于,包含:
一收发器,接收设置在一运载工具中与一智能轮胎管理服务器通信的一通信模块的一通信模块识别码、安装在所述运载工具上的多个轮胎的轮胎识别码,以及分别依附于所述多个轮胎的传感器模块的传感器识别码;以及
一控制器,被配置为根据先前与所述智能轮胎管理服务器相关联创建的一协议来排列所述通信模块识别码、所述轮胎识别码和所述传感器识别码,以形成一数据包,
其中所述收发器传送所述数据包至所述通信模块。
2.根据权利要求1所述的轮胎传感器配置设备,其特征在于:所述数据包进一步包括所述多个轮胎的位置信息。
3.根据权利要求1所述的轮胎传感器配置设备,其特征在于:所述协议定义了所述轮胎识别码和所述传感器识别码被存储在每一轮胎的数据包中的一位置。
4.根据权利要求1所述的轮胎传感器配置设备,其特征在于,所述收发器包括:
一发送器,被配置为传送一通信模块识别码请求信号至所述通信模块;以及
一接收器,被配置为根据所述通信模块识别码请求信号来接收从所述通信模块传送的所述通信模块识别码,
其中在所述接收器接收所述通信模块识别码后,所述接收器接收所述传感器识别码和所述轮胎识别码。
5.根据权利要求4所述的轮胎传感器配置设备,其特征在于:在所述接收器接收所述通信模块识别码后,所述发送器传送一用于操作所述传感器模块的功率信号至所述传感器模块。
6.一种智能轮胎系统,其特征在于,包含:
一通信模块,与一智能轮胎管理服务器通信,所述通信模块被设置在一包括多个轮胎的运载工具中,且被配置为存储一通信模块识别码;
一传感器模块,被设置在所述多个轮胎的每一个中,并存储一传感器识别码;
一标签,被设置在所述多个轮胎的每一个中,并存储一轮胎识别码;以及
一轮胎传感器配置设备,与所述通信模块、所述传感器模块和所述标签通信,
其中轮胎传感器配置设备包括:
一控制器,被配置为根据先前与所述智能轮胎管理服务器相关联创建的一协议来排列从所述通信模块传送的所述通信模块识别码、从所述传感器模块传送的所述传感器识别码和从所述标签传送的所述轮胎识别码,以形成一数据包;以及
一收发器,传送所述数据包至所述通信模块。
7.根据权利要求6所述的智能轮胎系统,其特征在于:所述协议定义了所述轮胎识别码和所述传感器识别码被存储在每一轮胎的数据包中的一位置。
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