一种智能汽车轮胎压力监视系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种智能汽车轮胎压力监视系统，包括有发射装置和可接收来自发射装置发射信号的接收装置；发射装置包括有与汽车轮胎数目相对应个数的，并分别安装在每个轮胎内的ｎ个检测模块；接收装置包括有一个安装在汽车驾驶室的面板上的接收模块；采取的技术措施包括：检测模块由射频发射芯片、发射微处理器、压力传感器、温度传感器、电源管理单元５个部分配接组成；接收模块由射频接收芯片、接收微处理器、报警单元、显示单元及ＣＡＮ总线接口５个部分配接组成。其电路结构简单、可靠性高、成本低的，实现利用传感器、ＲＦ技术保障汽车行驶安全。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

Intelligent automobile tyre pressure monitoring system

The utility model discloses an intelligent tire pressure monitoring system, which comprises a transmitting device and a receiving device receiving from the signal emitting device; the transmitting device comprises a car tire with the corresponding number and the number of N and a detection module are respectively arranged in each tire; the receiving device comprises an installation in the cab panel on the receiving module; including technical measures: detection module is composed of RF chip, microprocessor, emission pressure sensor, temperature sensor, power management unit is connected with 5 parts; the receiving module is composed of RF receiver, receiving microprocessor, alarm unit, display unit and CAN bus interface 5 with the connection. The utility model has the advantages of simple circuit structure, high reliability and low cost, and realizes the safe operation of the vehicle by using sensors and RF technology.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及汽车电子、无线通信
，尤其是涉及一种利用传感器、RF技术保障汽车行驶安全的智能汽车轮胎压力监视系统。技术背景在汽车的高速行驶过程中，轮胎故障是所有驾驶者最为担心和最难预防的，也是突发性交通事故发生的重要原因。据统计，在中国高速公路上发生的交通事故有70％是由于爆胎引起的，而在美国这一比例则高达80％。怎样防止爆胎已成为安全驾驶的一个重要课题。据国家橡胶轮胎质量监督中心的专家分析，保持标准的车胎气压行驶和及时发现车胎漏气是防止爆胎的关键。而TPMS——车轮胎压力监视系统毫无疑问将是理想的工具。TPMS是“Tire Pressure Monitoring System”的英文缩写形式，主要用于在汽车行驶时实时地对轮胎气压进行自动监测，对轮胎漏气和过高、过低气压进行报警，以保障行车安全。目前，TPMS主要分为两种类型，一种是Wheel-Speed Based TPMS(简称WSB TPMS，或称为间接式TPMS)，要求使用车辆防抱死制动系统(ABS)来确定轮胎压力变化的系统。ABS通过车速传感器来确定车轮是否抱死，从而决定是否启动防抱死系统。对于在4个轮子上都装有车轮速度传感器的系统来说，此类软件的升级可以用于监测车速的变化，轮胎压力变低也会导致车速发生变化。当轮胎压力降低时，车辆的重量会使轮胎直径变小，这反过来会导致车速发生变化。经过正确计算，这种车速变化可用于触发警报系统来向司机发出警告。另一种是Pressure-Sensor Based TPMS(简称PSB TPMS，或称为直接式TPMS)，这种系统是利用安装在每一个轮胎里的压力传感器来直接测量轮胎的气压，并对各轮胎气压进行显示及监视，当轮胎气压太低或有渗漏时，系统会自动报警。报告认为PSBTPMS从功能和性能上均优于WSB TPMS。目前直接式TPMS技术又分为主动式和被动式两种，主动式系统是将压力传感器安装在每个轮圈上，而车子既有的各种遥控开关装置，包括RKE(Remote Key Entry)、Passive Entry、Passive Start System中的射频组件可作为胎压量测的接收器，进而整合为一完整的胎压监控系统。主动式技术的优点是，它是一成熟的技术，开发出来的模块可适用于各厂牌的轮胎，但唯一的缺点，其感应模块需要电池供电，因此有使用寿命的问题。至于被动式技术，虽然此技术不用电池供电，但是它需要将转发器整合至轮胎中，这牵涉到各轮胎制造商需建立一共通的标准才有可能。因此，虽然目前西门子与米其林正在开发此一技术，但尚没有成熟的产品出现。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对现有技术现状，提供一种电路结构简单、可靠性高、成本低的，可利用传感器、RF技术保障汽车行驶安全的智能汽车轮胎压力监视系统。本技术解决上述技术问题所采用的技术方案为一种智能汽车轮胎压力监视系统，包括有发射装置和可接收来自发射装置发射信号的接收装置；发射装置包括有与汽车轮胎数目相对应个数的，并分别安装在每个轮胎内的n个检测模块；接收装置包括有一个安装在汽车驾驶室的面板上的接收模块；采取的技术措施包括检测模块由射频发射芯片、发射微处理器、压力传感器、温度传感器、电源管理单元5个部分配接组成；接收模块由射频接收芯片、接收微处理器、报警单元、显示单元及CAN总线接口5个部分配接组成。为优化上述技术方案，具体的技术措施还包括电源管理单元由锂电池供电，并在电源管理单元中设有振动开关；该振动开关具有在汽车行驶到预设速度打开并通知检测模块中的发射微处理器工作。压力传感器具有由发射微处理器控制的四种工作模式；分别为空闲模式、检测压力模式、检测温度模式、读出模式。发射微处理器设置压力传感器工作在空闲模式，射频发送芯片为STOP模式；压力传感器在空闲模式具有每3秒通过触发中断唤醒发射微处理器；发射微处理器具有将压力传感器的工作模式依次改为检测温度、检测压力和读出，射频发送芯片调整为SEND模式，射频发送芯片具有读取温度和压力数值的发送编码。射频接收芯片具有由接收微处理器配置的控制寄存器，该控制寄存器工作在430MHz至440MHz的FSK模式；射频接收芯片具有接收检测模块发送的MANCHESTER编码。FSK模式的数据传输的速率是9600波特率，且数据通过CAN总线存储，并结合汽车的电子稳定系统和电子制动力分配系统进行智能处理。压力传感器、温度传感器包含有作为中心元件的发射芯片IC1，发射芯片IC1具有的引脚S1和S0端为控制输入端，控制待机、测量温度、测量压力、测量输出四种模式；引脚DATA和CLK端为数据和时钟输入端，用作读取温度、压力数据的比较输入；引脚OUT端为比较输出端，用作读出数据，并具有输出周期的脉冲触发发射单片机CPU；引脚RST端为压力传感器的复位输出端；发射微处理器包括复合发射单片机CPU，射频发射芯片包括RF电路发射芯片IC2，发射单片机CPU周期性的对发射芯片IC1触发唤醒，读取温度和压力，把数据送至发射芯片IC2通过FSK调制到434MHz的射频上发射出去。射频接收芯片为一个单片机FSK的接收芯片IC1，其内部包含PLL电路和超外差接收电路，接收到的信号通过SPI总线发给构成接收单片机CPU的接收芯片IC3，接收单片机CPU经SPI总线将配置信息写入接收芯片IC1；接收单片机CPU的接收芯片IC3对接收到的数据进行初步处理，通过RS232接口发送给显示单元；编码的射频数据，以TTL电平的串行数据由MOSI口输出，并在SCLK口上同步输出时钟信号；接收微处理器通过时钟信号来读取射频数据。显示单元是处理压力传感器信号并显示和报警；接收芯片IC1接收的信号通过RS232接口送给接收芯片IC2；显示单元的显示采用LCD显示电路，其中接收芯片IC4是LCD显示驱动芯片，CPU和作为显示驱动芯片的接收芯片IC4通过CAN总线传输数据。与现有技术相比，本技术采用的检测模块由射频发射芯片、发射微处理器、压力传感器、温度传感器、电源管理单元5个部分配接组成；接收模块由射频接收芯片、接收微处理器、报警单元、显示单元及CAN总线接口5个部分配接组成。本技术有以下三个方面的创新和优点一是用振动开关配合软件的节能控制方案，延长传感器使用寿命当车辆启动时，振动开关自动的工作，唤醒检测模块，启动检测和发射功能，在运行的过程中，如果轮胎压力、温度正常，检测模块降低检测和发射频率。由于振动开关不需增加另外的能耗，所以可以大大的延长系统的使用寿命；二是前的TPMS系统对于检测到的汽车轮胎压力和温度值一般只是进行了显示，在系统出现异常时进行报警，没法进行数据的存储以便查询，本系统将通过外扩的CAN总线接口将轮胎的各项数据传送到汽车中央控制系统，由中央控制系统根据要求对这些数据进行存储，在需要时通过CAN提取数据并进行显示，便于事故的分析处理；三是目前的TPMS系统在检测到汽车轮胎压力和温度异常时只是通过液晶模块进行显示，提醒驾驶者的注意，没有自动保护的功能。在本系统中，在中央控制系统得到轮胎异常的参数报警后，一方面进行显示报警，另一方面启动汽车的自动保护功能，通知汽车的电子稳定系统ESP和电子制动力分配系统EBD，防止汽车因轮胎故障而出现跑偏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能汽车轮胎压力监视系统，包括有发射装置和可接收来自发射装置发射信号的接收装置；所述的发射装置包括有与汽车轮胎数目相对应个数的，并分别安装在每个轮胎内的ｎ个检测模块；所述的接收装置包括有一个安装在汽车驾驶室的面板上的接收模块；其特征是：所述的检测模块由射频发射芯片、发射微处理器、压力传感器、温度传感器、电源管理单元５个部分配接组成；所述的接收模块由射频接收芯片、接收微处理器、报警单元、显示单元及ＣＡＮ总线接口５个部分配接组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐金榜，黄光祥，陈克波，孙强，呼延吉，刘坦统，
申请(专利权)人：宁波市科技园区金榜汽车电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：97[中国|宁波]