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CN101574909A - 用于轮胎压力监测系统的智能中继器 - Google Patents

用于轮胎压力监测系统的智能中继器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于轮胎压力监测系统的智能中继器以及该智能中继器的应用在挂车上的方法，该智能中继器包括：一系统工作状态指示灯；一无线射频接收器；一无线射频发射器；一为智能中继器提供电能的电源；还包括一中央处理器；所述中央处理器分别与电源、系统状态指示灯及无线射频接收器、无线射频发射器相连接；所述中央处理器设有一用于保存传感器ID码信息的只读存储器，所述中央处理器接收信息后，将接收信息与只读存储器保存的传感器ID码信息进行匹配，如匹配成功则将接收信息转发出去；如匹配不成功则重新接收信息。

Description

用于轮胎压力监测系统的智能中继器
技术领域
本发明涉及一种用于轮胎压力监测系统(TPMS)的中继器，具体的讲，涉及一种用于挂车TPMS的智能中继器及其应用方法。
背景技术
TPMS是汽车轮胎压力监测系统“Tire Pressure Monitoring System”的英文缩写形式，简单说就是用在汽车行驶或停止时，对车辆轮胎的压力和温度进行实时监测，保证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。
TPMS通过在每一个轮胎上安装高灵敏度的传感器，在行车或静止的状态下实时监视轮胎的压力、温度等数据，并通过无线方式发射到中央监控器内置的接收器，中央监控器将上述数据在显示器上显示或以蜂鸣等形式提醒驾车者，并在轮胎漏气和压力变化超过安全门限(该门限值可通过显示器设定)时进行报警，以保障行车安全。
传统的卡车上用的TPMS由以下几个主要部件构成：
1.传感器
传感器安装在轮胎上，将检测到的轮胎的压力温度信息组成数据流，以无线射频的方式发送出来。
2.显示器
显示器可以接收离显示器距离比较近的传感器发送的信息，然后将传感器发送的信息进行提取，然后对应各个轮胎的位置，将各个轮胎的压力温度信息以某种方式显示出来。
3.中继器
对于装在挂车最后一轴，或离显示器比较远的传感器，显示器的接收效果可能就不是很可靠，为了增加接收信息的可靠性，就引进了中继器。中继器的作用是将传感器发送的信号再次转发一下，因为中继器的距离离显示器比较近，这样显示器就可以接收到中继器转发的轮胎压力温度信息了。
如图1所示，普通中继器主要包括：电源、电源转换器，系统工作状态指示灯，中央处理器，无线射频接收器(RF-RECEIVER)及无线射频发射器(TX-RF)六部分。其中：
电源主要完成12V电源转为5V电源。
电源转换器完成把5V电源转为3.6V电源。
系统工作状态指示灯LED部分主要完成提供系统工作状态指示。
中央处理器部分是系统的控制部分，主要负责对信息的处理的逻辑控制单元。
无线射频接收器RF-RECEIVER部分是主要负责接收指定频率段的RF信号，并转为数字信号。
无线射频发射器TX-RF部分主要负责发送指定频率段的RF信号；
其工作原理为：中继器上电开始，中央处理器部分连续接收来自无线射频接收器有效的传感发射器信息，随即转发该信息给中央监控器；系统工作状态指示灯含有三个LED灯，分别为电源指示灯，接收信号指示灯，发送信号指示灯，上电后，电源指示灯常亮，中央处理器接收到有效的信息后，接收LED灯闪烁一下，转发信息成功后，发送LED灯闪烁一下。
但随着运输业的发展，大型的挂车应用越来越普遍，挂车的特点在于其车头一直不变，但与之相挂接的拖车部分经常予以更换。对于这类挂车，普通的中继器的简单的转发功能，不能满足挂车随时会更换的需求。一旦挂车更换，要么在主机上重新设置新挂车上的传感器，要么就把原来挂车上的传感器拆卸下来再安装到新的挂车轮胎上。这样的操作对驾驶员而言非常烦杂麻烦，造成了工作效率的降低。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于轮胎压力监测系统的智能中继器及其应用在挂车上的应用方法，使用了该智能中继器的挂车在需要更换时，无需重新设置或安装传感器，完全可以直接使用，挂车上的传感器信息可以自动与车头上的显示器配对，从而大为增加了工作效率，而且不需要驾驶员额外的操作，非常简便。
为了达到上述技术效果，本发明提供了下述技术方案：
一种用于轮胎压力监测系统的智能中继器，包括：一系统工作状态指示灯；一无线射频接收器；一无线射频发射器；一为智能中继器提供电能的电源；还包括一中央处理器；所述中央处理器分别与电源、系统状态指示灯及无线射频接收器、无线射频发射器相连接；所述中央处理器设有一用于保存传感器ID码信息的只读存储器，所述中央处理器接收信息后，将接收信息与只读存储器保存的传感器ID码信息进行匹配，如匹配成功则将接收信息转发出去；如匹配不成功则重新接收信息。
进一步地，统工作状态指示灯包括一电源指示灯，一接收信号指示灯，及一发送信号指示灯，所述中央处理器在接收信息成功后，接收信号指示灯闪烁一下；所述中央处理器在转发送信号成功后，发送信号指示灯闪烁一下。
所述智能中继器的应用在挂车上的方法如下，
智能中继器安装在挂车上，所述智能中继器与挂车相对应，智能中继器上保存有所在挂车的挂车号、挂车上传感器位置信息及传感器ID码；在车头与挂车挂接后，所述智能中继器与显示器相对应，智能中继器开启后发出一串配对信息，显示器根据该配对信息与智能中继器进行配对；当挂车上的传感器发送轮胎压力温度信息后，智能中继器判断出是哪个传感器发出的信息，然后转发给显示器处理后显示。
本发明的效果在于：将普通的中继器予以改进，主要是对中央处理器做出改进，增加了只读存储器用以存储挂车上安装的传感器信息(如挂车号、传感器位置信息及传感器ID码)，智能中继器在接收到传感器信息后，首先要与只读存储器中保存的传感器信息做一个匹配，如匹配成功，则转发该传感器信息，如匹配不成功，则不转发该传感器信息，重新接收信息。这就与普通的中继器简单的转发信息功能予以区别。同时，智能中继器还可以每隔一定时间譬如30秒发送一“心跳”信号，以表明工作正常。
具体将该智能中继器应用到挂车上，首先将智能中继器与所在挂车进行对应，通过将该挂车上对应的挂车号、挂车上传感器位置信息及传感器ID码事先保存在挂车上的智能中继器内从而与挂车对应；在车头与挂车挂接后，智能中继器与安装在车头内的显示器相对应：智能中继器开启后发出一串配对信息，显示器根据该配对信息与智能中继器进行配对。配对成功后，挂车上的传感器发送轮胎压力信息的无线射频信号，智能中继器接收到后，同时转换成挂车号、轮胎位置、压力温度信息发送给显示器，显示器根据挂车号，轮胎位置然后将压力温度信息显示在显示界面上。整个过程不需要驾驶员额外的操作，完全自动完成，工作效率大为提高。
附图说明
图1为现有技术中普通中继器的原理方框图。
图2为本发明智能中继器的原理方框图。
图3为本发明智能中继器的主程序流程图。
图4为本发明智能中继器的电路结构简图。
图5为本发明智能中继器的中央处理器的电路图。
具体实施方式
现结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明：
如图2所示，智能中继器主要包括：电源、电源转换器，系统工作状态指示灯，中央处理器，无线射频接收器(RF-RECEIVER)，无线射频发射器(TX-RF)，只读存储器以及六部分。其中：
电源主要完成12V电源转为5V电源。
电源转换器完成把5V电源转为3.6V电源。
系统工作状态指示灯LED部分主要完成提供系统工作状态指示。
中央处理器部分是系统的控制部分，主要负责对信息的处理的逻辑控制单元。
无线射频接收器RF-RECEIVER部分是主要负责接收指定频率段的RF信号，并转为数字信号。
无线射频发射器TX-RF部分主要负责发送指定频率段的RF信号；
只读存储器EEPROM部分是完成系统数据的保存。
如图3所示，其工作原理为：智能中继器上电开始，中央处理器部分发射一串信息给无线射频发射器TX-RF，进行信息的调制发送；随后，中央处理器连续接收来自无线射频接收器的特定ID号的传感发射器信息，同时将该接收信息与存放在只读存储器EEPROM内的所在挂车的传感器信息(如挂车号、传感器位置信息及传感器ID码)进行ID码匹配，如匹配成功，则中央处理器将接受到的轮胎压力信息转发给中央监控器；同时将该信息永久保存在只读存储器中，如匹配不成功，则重新接收信息，进行下一轮的信息匹配。系统工作状态指示灯含有三个LED灯，分别为电源指示灯，接收信号指示灯，发送信号指示灯，上电后，电源指示灯常亮，中央处理器接收到有效的信息后，接收LED灯闪烁一下，转发出信息后，发送LED灯闪烁一下。
智能中继器每隔30秒，会发送一个“心跳”信号给中央监控器，表示智能中继器工作正常。如图4、图5所示，智能中继器同普通中继器的区别在与：
智能中继器只接收与自身只读存储器内保存的ID码匹配的传感器信息，并立即转发该有效信息。智能中继器每隔30秒，会发送一个“心跳”信号给中央监控器，表示智能中继器工作正常。
将本发明智能中继器应用到挂车上的具体方法为：
首先，将智能中继器安装在挂车上，与所在的挂车进行对应
1.在卡车手持工具(TRUCK TOOL V1)上输入挂车号，及挂车上对应轮胎上安装的传感器的ID码和该轮胎的标准压力、温度参数。
2.当挂车上的传感器相应的参数全部设定入卡车手持工具后，该卡车手持工具通过无线射频的方式将上述信息发射到智能中继器进行保存，该智能中继器就保存了对应的挂车号及挂车上传感器位置、ID码，这样智能中继器就和所在的挂车及挂车轮胎上的传感器对应起来了；
其次，在车头与挂车挂接后，将车头内的显示器和挂车上的智能中继器对应
1.刚出厂的时候显示器没有与智能中继器进行配对，当智能中继器接通电源后，会发出一串配对信息，信息中包括：挂车号(即智能中继器号)、所有传感器位置信息、传感器的标准压力温度参数，主机会根据该配对信息与智能中继器进行配对处理。
2.一般来说智能中继器的电源线不是接在一直处于开通状态的电源上，主机上提供了一根点火开关信号线，当点火开关从OFF向ON切换时，相当于给智能中继器接通了电源，如前所述，智能中继器会发出配对信息，此时显示器在点火瞬间接收到的配对信息就会被自动保存，这表明显示器和智能中继器配对成功。如果在车头与挂车挂接上时，点火开关没有从OFF向ON切换，而是一直处于ON的状态，这时智能中继器同样会发出配对信息，此时显示器上会有挂车号显示(显示器保存最近的5个挂车信息)，驾驶员可以通过选择自己的挂车号确认保存，这样就配对成功了。
3.当配对成功好智能中继器后，智能中继器会每隔30秒发一个“I’m here”的心跳信息，显示器就会根据自己保存的挂车号来判断该挂车上的智能中继器是否还正常工作，如果100秒内没有收到该信息，显示器就会自动删除之前保存好的智能中继器信息，同时显示“TRAILER OFF”，此时又可以按照前一步骤所述的过程重新配对智能中继器。
4.如果成功配对后，智能中继器也正常工作，挂车上的传感器发送出关于轮胎压力温度信息的无线射频信号，智能中继器就会接收到，同时转换成挂车号、轮胎位置、压力温度信息发送给显示器，显示器根据挂车号、轮胎位置然后将压力温度信息显示在车头内的显示界面上。

Claims (4)

1、一种用于轮胎压力监测系统的智能中继器，包括：
一系统工作状态指示灯；
一无线射频接收器；
一无线射频发射器；
一为智能中继器提供电能的电源；
其特征在于：
还包括一中央处理器；所述中央处理器分别与电源、系统状态指示灯及无线射频接收器、无线射频发射器相连接；
所述中央处理器设有一用于保存传感器ID码信息的只读存储器，所述中央处理器接收信息后，将接收信息与只读存储器保存的传感器ID码信息进行匹配，如匹配成功则将接收信息转发出去；如匹配不成功则重新接收信息。
2、根据权利要求2所述的用于轮胎压力监测系统的智能中继器，其特征在于：
所述系统工作状态指示灯包括一电源指示灯，一接收信号指示灯，及一发送信号指示灯，所述中央处理器在接收信息成功后，接收信号指示灯闪烁一下；所述中央处理器在转发送信号成功后，发送信号指示灯闪烁一下。
3、根据权利要求3所述的用于轮胎压力监测系统的智能中继器，其特征在于：
所述中央处理器每隔一固定时间会发出一表明工作正常确认信号。
4、一种权利要求1至4任一项所述的智能中继器的应用方法，其特征在于：
所述智能中继器安装在挂车上，所述智能中继器与挂车相对应，智能中继器上保存有所在挂车的挂车号、挂车上传感器位置信息及传感器ID码；在车头与挂车挂接后，所述智能中继器与显示器相对应，智能中继器开启后发出一串配对信息，显示器根据该配对信息与智能中继器进行配对；当挂车上的传感器发送轮胎压力温度信息后，智能中继器判断出是哪个传感器发出的信息，然后转发给显示器处理后显示。
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