一种轮胎安全检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种轮胎安全检测系统，属于汽车安全系统领域。所述轮胎安全检测系统包括：无线网络传感器节点和网络协调器；所述无线网络传感器节点包括副微型控制器、多种传感器、射频发射器，所述传感器与所述副微型控制器连接，所述副微型控制器与所述射频发射器连接；所述网络协调器包括主微型控制器、总线接口模块、语音输出模块、液晶显示模块、射频接收器，所述总线接口模块、所述语音输出模块、所述液晶显示模块分别与所述主微型控制器连接，所述主微型控制器与所述射频接收器连接。本系统采用无线通讯技术，大大降低了系统的成本和功耗，实现了实时监测轮胎内部状态和异常报警的功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车安全系统领域，特别涉及一种轮胎安全检测系统。
技术介绍
在汽车行驶期间，对轮胎的压力变化进行随时监测，是汽车安全系统必备的功能。目前，轮胎压力监测系统(TPMS—TirePressureMonitoringSystem)分为直接系统和间接系统。间接系统是利用ABS来确定轮胎的压力变化，系统校准复杂。直接系统是在每个轮胎内使用压力、温度传感器，并安装无线发射器，将压力、温度等信息从轮胎内部发送到中央接收模块上。直接系统虽然成本稍高，但可以随时测定每个轮胎内部的实际温度和瞬压，确定故障，并实时发出报警，有效避免了爆胎事故的发生，相比之下，直接系统无论从功能和性能上均优于间接系统，目前市场主流是直接系统，下述TPMS指代直接系统。然而，现有的TPMS具有成本高、功耗高、性能低的缺点，有待改善。
技术实现思路
为了解决现有技术的问题，本专利技术实施例提供了一种轮胎安全检测系统。所述技术方案如下：一种轮胎安全检测系统，包括：无线网络传感器节点和网络协调器；所述无线网络传感器节点包括副微型控制器、多种传感器、射频发射器，所述多种传感器与所述副微型控制器连接，所述副微型控制器与所述射频发射器连接；所述网络协调器包括主微型控制器、总线接口模块、语音输出模块、液晶显示模块、射频接收器，所述总线接口模块、所述语音输出模块、所述液晶显示模块分别与所述主微型控制器连接，所述主微型控制器与所述射频接收器连接；所述射频发射器通过无线网络传输方式与所述射频接收器连接。可选地，所述多种传感器包括压力传感器、温度传感器、加速度传感器、电源传感器，所述压力传感器、所述温度传感器、所述加速度传感器、所述电源传感器分别与所述副微型控制器连接。可选地，所述总线接口模块包括CAN总线接口、RS232总线接口，所述CAN总线接口和所述RS232总线接口分别与所述主微型控制器连接。可选地，所述副微型控制器和所述主微型控制器都采用CC2430芯片。可选地，所述无线网络传感器节点为ZigBee传感器节点。可选地，所述无线网络传输方式为ZigBee无线通信技术。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：利用无线通讯的低功率、低复杂度、组网灵活的特点，满足了轮胎安全监测系统的需求，实现了实时监测轮胎内部状态和异常报警的功能，较好地解决了系统低功耗、高可靠性的问题，市场前景十分广阔。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的一种轮胎安全检测系统示意图；图2是本专利技术实施例提供的ZigBee网络示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。本专利技术实施例提供了一种轮胎安全检测系统，参见图1，包括：无线网络传感器节点11和网络协调器12。无线网络传感器节点11包括副微型控制器112、多种传感器、射频发射器111，多种传感器分别与副微型控制器112连接，副微型控制器112与射频发射器111连接。网络协调器包括主微型控制器122、总线接口模块、语音输出模块125、液晶显示模块126、射频接收器121，总线接口模块、语音输出模块125、液晶显示模块126分别与主微型控制器122连接，主微型控制器122与射频接收器121连接。射频发射器111通过无线网络传输方式与射频接收器121连接。具体地，副微型控制器112对传感器检测到的信号进行处理；射频发射器111在微型控制器的控制下，将处理后的信号以频移键控(FSK)方式，用2.4GHz正弦波调制成射频信号，发送给射频接收器121。射频接收器121将接收来的射频信号解调为数字信号，然后传送给主微型控制器122；主微型控制器122对收到的信号进行判断分析，并传送到相应的输出模块。在本实施例中，多种传感器包括压力传感器113、温度传感器114、加速度传感器115、电源传感器116，压力传感器113、温度传感器114、加速度传感器115、电源传感器116分别与副微型控制器112连接。具体地，压力传感器113进行轮胎压力检测，温度传感器114进行胎内温度检测，加速度传感器115进行加速度检测，电源传感器116进行电源检测，上述传感器将检测到的信号发送给副微型控制器112。在本实施例中，总线接口模块包括CAN总线接口123和RS232总线接口124，CAN总线接口123和RS232总线接口124分别与主微型控制器122连接。具体地，CAN总线作为汽车电子控制系统的国际化标准总线，增加CAN总线接口123能够将本系统更方便的整合原汽车控制系统中。具体地，RS232总线接口124能够与微机进行双向通信，利用PC读取微控制器内部的数据，或者对微控制器的工作参数进行设定。在本实施例中，副微型控制器112和主微型控制器122都采用CC2430芯片。具体地，CC2430芯片采用QLP-48封装，尺寸仅有7mm×7mm，具有极高的接收灵敏度和抗干扰性能，电流消耗小，当微控制器内核运行在32MHz时，RX为27mA，TX为25mA，在休眠模式下，电流消耗只有0.9μA，外部中断或者实时时钟能唤醒系统；在待机模式下，电流消耗小于0.6μA，外部中断能唤醒系统。CC2430从休眠模式转换到主动模式的超短时间的特性，特别适合那些要求电池寿命非常长的应用。在本实施例中，所述无线网络传感器节点11为ZigBee传感器节点。在本实施例中，无线网络传输方式为ZigBee无线通信技术。具体地，参见图2，四轮汽车ZigBee无线网络由左前胎ZigBee传感器节点11a、右前胎ZigBee传感器节点11b、左后胎ZigBee传感器节点11c、右后胎ZigBee传感器节点11d和网络协调器12组成。上述传感器节点以数据帧的形式发送数据，数据帧的格式如表1所列。表1数据帧格式前导位同步码轮胎ID压力值温度值状态位CRC校验停止位21632888162a、同步码：为16-bit数据，只有该值与接收滤波器中滤波值相同时，接收器才会认为该帧为有效数据，进行接收。b、设备标识(轮胎ID)：这里选择ID长度为32位。在接收数据的时候，首先要检查ID，如果发现ID不符，就放弃收到的数据帧；当接收机发现ID已匹配上，则接收。c、压力值：压力数据占8位，代表测量的轮胎压力值，SP12测量压力的范围100—800kpa，精度可达2.734kpa。此数据由接收机的MUC监控，如果超过给定的阀值就要立即发出警报。d、温度值：温度数据占8位，代表被测量的轮胎温度值，SP12的测温范围0—85℃，精度可达0.33℃。e、状态位：指示轮胎模块的各种故障信息，比如传感器断线，电池电压不足。f、CRC校验和：为使系统稳定可靠地通信，加入了一种改进的CRC校验。具体地，由CRC原理可知道，用软件实现CRC校验的算法可分为两类：一种是根据CRC校验的原理实现的基本算法，通过大量的移位、比较和异或操作实现模2算法来计算CRC码，运算时间较长，实时性较差：另一种是基于字节查表法实现的CRC快速算法，其思路是先本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轮胎安全检测系统，其特征在于，所述轮胎安全检测系统包括：无线网络传感器节点和网络协调器；所述无线网络传感器节点包括副微型控制器、多种传感器、射频发射器，所述多种传感器与所述副微型控制器连接，所述副微型控制器与所述射频发射器连接；所述网络协调器包括主微型控制器、总线接口模块、语音输出模块、液晶显示模块、射频接收器，所述总线接口模块、所述语音输出模块、所述液晶显示模块分别与所述主微型控制器连接，所述主微型控制器与所述射频接收器连接；所述射频发射器通过无线网络传输方式与所述射频接收器连接。

【技术特征摘要】
1.一种轮胎安全检测系统，其特征在于，所述轮胎安全检测系统包括：无线网络传感器节点和网络协调器；所述无线网络传感器节点包括副微型控制器、多种传感器、射频发射器，所述多种传感器与所述副微型控制器连接，所述副微型控制器与所述射频发射器连接；所述网络协调器包括主微型控制器、总线接口模块、语音输出模块、液晶显示模块、射频接收器，所述总线接口模块、所述语音输出模块、所述液晶显示模块分别与所述主微型控制器连接，所述主微型控制器与所述射频接收器连接；所述射频发射器通过无线网络传输方式与所述射频接收器连接。2.根据权利要求1所述的一种轮胎安全检测系统，其特征在于，所述多种传感器包括压力传感器、温度传感器、加速度传感器、电...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海伦，许大星，柴国飞，张露，
申请(专利权)人：衢州学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33