一种单LF发射部件的双向胎压监测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种双向胎压监测系统装置，系统包括一个接收控制器和若干个胎压传感器，其特点是接收控制器包含一个内置的LF发射器，依靠两套身份ID设计对各个胎压传感器进行一对一或者一对多的通讯，胎压传感器工作在被动状态，接收控制器通过LF发射器发送命令来触发胎压传感器的功能操作。本发明专利技术大幅度地降低了现有技术装置的制造和安装成本，可以实现现有技术的所有功能，包括胎压传感器即时唤醒，休眠，和自动定位，并且胎压传感器的能耗更低，监测策略可以根据工况动态调整，提高了监测的和安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于汽车配件
，尤其涉及一种双向胎压监测系统。
技术介绍
胎压监测系统因为可以提高车辆行驶安全性，降低油耗和避免轮胎因为漏气而损坏而被越来越多的车辆安装。胎压监测系统有单向和双向之分，包括若干个胎压传感器和一个接收终端：胎压传感器安装在车辆的每个轮胎里面，由电池供电，胎压传感器通常包括一个胎压传感器IC，RF天线和匹配电路，LF天线和匹配电路组成，传感器IC有内置的压力传感器，加速度传感器，温度传感器，RF发射电路，LF接收电路，以及MCU等，传感器IC有一个可以认为是唯一的序列号，一般把这个序列号作为身份识别，称为私有身份码；接收终端通常包括RF接收电路和天线，数据输出，车辆总线接口，MCU等部件，双向装置的接收终端还包括与轮胎相等数量的LF发射电路和天线；有些后装的胎压监测系统没有车辆总线接口，测量数据直接显示在自带的显示屏上。工作中胎压传感器把测量的胎压数据通过RF发射给接收终端，接收终端把接收到的各个轮胎的胎压数据进行处理，然后把胎压数据，以及可能的漏气和失压警告传输到车辆总线，或者自带的显示屏上；双向装置的接收终端的LF部件主要用于传感器唤醒和定位。胎压监测系统的一个重要性能指标是工作寿命，由于胎压传感器安装在轮胎里面，由电池供电，因此胎压传感器电池的供电寿命决定了装置的寿命，双向装置的寿命远长于单向装置，因为在车辆闲置状态，双向装置定时开启LF接收功能来检测是否进入工作状态，而单向装置定时测量加速度来检测是否进入工作状态，前者的能耗远远低于后者，因此前者的电池供电寿命远远长于后者。胎压监测系统的另一个重要性能指标是唤醒时间，双向装置的接收终端检测到车辆上电就立即用LF功能来唤醒胎压传感器，而且LF接收功能需要很低的能耗，开启间隔可以设置很短，唤醒几乎是即时的；单向装置需要车辆运行到一定速度才能检测到轮胎径向加速度的变化，而且测量加速度需要的能耗比较的，测量间隔也设置得比较长，唤醒需要比较长的时间。胎压监测系统的还有一个重要性能指标是自动定位功能，双向装置的每个胎压传感器附件安装一个LF发射天线，其作用域仅限于这个胎压传感器，因此可以对胎压传感器随时进行快速定位；单向装置一般不能自动定位，需要用学习器或者定位器进行手动定位；最近有基于测量车辆转弯时各个轮胎的转弯半径差别进行自动定位方法，例如公开号CN105480029A提出的方法，和基于车辆的加速度导致胎压变化进行自动定位的方法，但由于单向装置的加速度测量时机不可控制，定位过程复杂，定位时间长。由此可见，双向装置的各方面性能都比单向装置要好，但双向装置与单向装置相比，需要增加与轮胎数相等的LF发射组件，制造和安装成本大大高于单向系统，在成本压力下的中国本土市场具有竞争力的产品几乎都是单向系统。
技术实现思路
本专利技术要解决的一个技术问题是一种单LF发射部件的双向胎压监测系统，它包括：控制终端和多个安装在轮胎上的胎压传感器。所述的控制终端包含MCU，LF发射部件，RF接收部件，和车辆的总线接口，MCU与LF发射部件连接用于发送控制命令到各个胎压传感器，MCU与RF接收部件相连接用于接收各个胎压传感器的测量数据，MCU与车辆的总线接口连接用于获取车辆运行状态和传输测量结果，MCU还用于控制所述各个部件的工作，所述的MCU有个自动重装载定时器。所述的LF发射部件的发射功率和天线安装位置满足所有胎压传感器的可靠接收，一个优选的安装位置是在控制器内，控制器安装在与各个轮胎的距离尽可能相等的位置。所述的控制终端可以在现有技术中单向胎压监测系统的接收终端硬件基础上增加一个LF发射部件来实施，所述的胎压传感器包含MCU，压力传感器，LF接收部件，RF发射部件，和电池，MCU与压力传感器连接用于获取胎压测量值，MCU与LF接收部件连接用于接收控制终端的控制命令，MCU与RF发射部件连接用于发送测量数据到控制终端，MCU还用于控制所述各个部件的工作，电池为胎压传感器各个部件供电。所述的胎压传感器还可以包括一个加速度传感器，其中MCU与加速度传感器连接用于获取轮胎的向心加速度。所述的胎压传感器硬件可以采用现有技术来实施，一种优选的胎压传感器采用英飞凌(INFINEON)的SP37胎压传感器IC，LF和RF匹配电路，以及LF接收天线和RF发射天线组成。所述的每个胎压传感器有两个身份识别ID，称为公共ID和私有ID，公共ID是固定的，各个胎压传感器的公共ID相同，私有ID各不相同，一种优选的私有ID是胎压传感器IC的序列码，身份识别ID用于控制终端与胎压传感器之间通讯的身份识别，控制终端发送带有私有ID的信息用于指定某个胎压传感器接收，发送带有公共ID的信息用于所有胎压传感器接收，胎压传感器发送带有私有ID的信息用于表明身份，胎压传感器上电时把自己的身份识别ID设置为公共ID，胎压传感器内置有定时器中断，胎压传感器每次收到接收终端命令时重置定时器，定时器发生溢出时，胎压传感器把自己的身份识别ID设置为公共ID。本专利技术要解决的第二个技术问题是上述单LF发射部件双向胎压监测系统中胎压传感器的节能方法，它包括：胎压传感器处于被动工作状态，胎压传感器的常态为低功耗休眠状态，当胎压传感器接收到带唤醒码的命令并且所述的唤醒码与自身预置的唤醒码相同时，执行相应的命令，并且重置定时器，随后进入休眠状态，胎压传感器有两个唤醒码可以预置，分别是上述的公用ID和私有ID，一种优选的唤醒机制如英飞凌SP30胎压传感器芯片的LF唤醒机制。本专利技术要解决的第三个技术问题是上述单LF发射部件双向胎压监测系统中胎压传感器私有ID的获取方法，包括下面步骤：步骤31，控制终端发送以公共ID为唤醒码的获取私有ID命令；步骤32，各个胎压传感器接收到命令后唤醒，向控制终端发送自己的私有ID，然后进入休眠；步骤33，控制终端接收到某个胎压传感器的私有ID后，记录此私有ID，并发送以公共ID为唤醒码的私有ID确认信息；步骤34，胎压传感器接收到确认后，把唤醒码设置为自己的私有ID，然后进入休眠；步骤35，如果控制终端接收到所有胎压传感器的私有ID，获取胎压传感器私有ID的过程结束，否则重复步骤31到步骤34.本专利技术要解决的第四个技术问题是上述单LF发射部件双向胎压监测系统中的数据测量和传输方法，包括下面步骤：步骤41，控制终端向胎压传感器发送以私有ID为唤醒码和带测量对象信息的测量命令，所述的测量对象是胎压或者加速度；步骤42，胎压传感器接收到测量命令后，按测量命令的测量对象进行测量，然后向控制终端发送带私有ID测量结果，然后进入休眠；步骤43，控制终端接收测量结果。本专利技术要解决的第五个技术问题是上述单LF发射部件双向胎压监测系统中胎压传感器唤醒方法，包括下面步骤：步骤51，控制终端发送以公共ID为唤醒码的唤醒命令；步骤52，胎压传感器接收到唤醒命令后，把唤醒码设置为自己的私有ID，然后进入休眠；步骤53，控制终端按上述的数据测量和传输方法的步骤依次从各个胎压传感器获取胎压值；步骤54，控制终端完成了四个胎压传感器的获取操作，唤醒过程结束。本专利技术要解决的第六个技术问题是上述单LF发射部件双向胎压监测系统的测量周期设置方法，它包括：接收控制器MCU包含一个自动重装载定时器，所述的定时器溢出触本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单LF发射部件的双向胎压监测系统，它包括控制终端和多个安装在轮胎上的胎压传感器，所述的控制终端包含MCU，LF发射部件，RF接收部件，和车辆的总线接口，MCU与LF发射部件连接用于发送控制命令到各个胎压传感器，MCU与RF接收部件相连接用于接收各个胎压传感器的测量数据，MCU与车辆的总线接口连接用于获取车辆运行状态和传输测量结果，MCU还用于控制所述各个部件的工作，所述的胎压传感器包含MCU，压力传感器，LF接收部件，RF发射部件，和电池，MCU与压力传感器连接用于获取胎压测量值，MCU与LF接收部件连接用于接收控制终端的控制命令，MCU与RF发射部件连接用于发送测量数据到控制终端，MCU还用于控制所述各个部件的工作，电池为胎压传感器各个部件供电，其特征是：所述的LF发射部件的数量为一个，所述的LF发射部件的发射信号强度满足所有胎压传感器的接收要求。

【技术特征摘要】
1.一种单LF发射部件的双向胎压监测系统，它包括控制终端和多个安装在轮胎上的胎压传感器，所述的控制终端包含MCU，LF发射部件，RF接收部件，和车辆的总线接口，MCU与LF发射部件连接用于发送控制命令到各个胎压传感器，MCU与RF接收部件相连接用于接收各个胎压传感器的测量数据，MCU与车辆的总线接口连接用于获取车辆运行状态和传输测量结果，MCU还用于控制所述各个部件的工作，所述的胎压传感器包含MCU，压力传感器，LF接收部件，RF发射部件，和电池，MCU与压力传感器连接用于获取胎压测量值，MCU与LF接收部件连接用于接收控制终端的控制命令，MCU与RF发射部件连接用于发送测量数据到控制终端，MCU还用于控制所述各个部件的工作，电池为胎压传感器各个部件供电，其特征是：所述的LF发射部件的数量为一个，所述的LF发射部件的发射信号强度满足所有胎压传感器的接收要求。2.如权利要求1的一种双向胎压传监测系统，其特征是：所述的接收控制器的MCU有一个自动重装载定时器，所述的每个胎压传感器有两个身份识别ID，一个是固定的各个胎压传感器相同的公共ID，一个是各个胎压传感器各不相同的私有ID，身份识别ID用于控制终端与胎压传感器之间通讯的身份识别，控制终端发送带有私有ID的信息用于指定某个胎压传感器接收，发送带有公共ID的信息用于所有胎压传感器接收，胎压传感器发送带有私有ID的信息用于表明身份，胎压传感器上电时把自己的身份识别ID设置为公共ID，胎压传感器的MCU有内置定时器，胎压传感器每次收到接收终端命令时重置定时器，定时器溢出时，胎压传感器把自己的身份识别ID设置为公共ID。3.如权利要求2的一种双向胎压传监测系统，其特征是：所述的胎压传感器还包括一个加速度传感器，胎压传感器的MCU与加速度传感器连接用于获取轮胎的向心加速度。4.基于权利要求2的一种胎压传感器节能方法，其特征是：胎压传感器处于被动工作状态，胎压传感器的常态为低功耗休眠状态，当胎压传感器接收到带唤醒码的命令并且所述的唤醒码与自身预置的唤醒码相同时，执行相应的命令，并且重置定时器，随后进入休眠状态。5.基于权利要求2的一种胎压传感器私有ID的获取方法，其特征是：包括下面步骤：步骤31，控制终端发送以公共ID为唤醒码的获取私有ID命令，步骤32，各个胎压传感器接收到命令后唤醒，向控制终端发送自己的私有ID，步骤33，控制终端接收到某个胎压传感器的私有ID后，记录此私有ID，并发送以公共ID为唤醒码的私有ID确认信息，步骤34，胎压传感器接收到确认后，把唤醒码设置为自己的私有ID，步骤35，如果控制终端接收到所有胎压传感器的私有ID，获取胎压传感器私有ID的过程结束，否则重复步骤31到步骤34。6.基于权利要求2的一种数据测量和传输方法，其特征是：包括下面步骤：步骤41，控制终端向胎压传感器发送以私有ID为唤醒码和带测量对象信息的测量命令，测量对象为胎压或者加速度，步骤42，胎压传感器接收到测量命令后，按测量命令的测量对象进行测量，然后向控制终端发送带私有ID测量结果，步骤43，控制终端接收测量结果。7.基于权利要求2的一种胎压传感器唤醒方法，其特征是：包括下面步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪浩，黄一平，
申请(专利权)人：汪浩，黄一平，
类型：发明
国别省市：上海;31