汽車輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】汽車輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及汽車輪胎設(shè)計(jì)研宄領(lǐng)域，尤其涉及一種汽車輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003]車輪是介于輪胎和和車軸之間所承受負(fù)荷的旋轉(zhuǎn)組件，通常由兩個(gè)主要部件輪輞和輪輻組成(GB/T2933 — 2009);輪輞是在車輪上安裝和支承輪胎的部件，輪輻是在車輪上介于車軸和輪輞之間的支承部件；車輪除上述部件外，有時(shí)還包含輪轂，分類:1.按輪輻的構(gòu)造:車輪可分為輻板式車輪和輻條式車輪；2.按車輪材質(zhì):可分為鋼制、鋁合金、鎂合金等車輪；3.按車軸一端安裝一個(gè)或兩個(gè)輪胎:可分為單式車輪和雙式車輪。
[0004]胎壓，嚴(yán)格意義上指的是輪胎內(nèi)部空氣的壓強(qiáng)，現(xiàn)在很多車胎充入的不是空氣，對于這些車胎，胎壓要求比較嚴(yán)格，而充入空氣的車胎，和四季變換有關(guān)系，并且胎壓與車的性能有緊密聯(lián)系，比如舒適度及運(yùn)載量，還會(huì)影響車胎壽命。
[0005]氣壓是輪胎的命門，過高和過低都會(huì)縮短輪胎的使用壽命，氣壓過低會(huì)使胎體變形增大，胎側(cè)容易出現(xiàn)裂口，同時(shí)產(chǎn)生屈撓運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致過度發(fā)熱，促使橡膠老化，簾布層疲勞，簾線折斷，還會(huì)使輪胎接地面積增大，加速胎肩磨損，氣壓過高，會(huì)使輪胎簾線受到過度的伸張變形，胎體彈性下降，使汽車在行駛中受到的負(fù)荷增大，如遇沖擊會(huì)產(chǎn)生內(nèi)裂和爆破，同時(shí)氣壓過高還會(huì)加速胎冠磨損，并使耐軋性能下降。
[0006]隨著汽車越來越多地進(jìn)入家庭，汽車行駛的安全問題也成為人們越來越關(guān)注的話題，系統(tǒng)由此應(yīng)運(yùn)而生，它是繼ABS、安全氣囊后第3個(gè)重要的汽車安全電子產(chǎn)品，主要用于在汽車行駛過程中對輪胎氣壓、溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測，并對出現(xiàn)的異常情況進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警，是駕車者和乘車人員的生命安全保障預(yù)警系統(tǒng)。
[0007]目前TPMS的實(shí)現(xiàn)形式主要有兩種:基于車輪轉(zhuǎn)速的，又叫“間接式TPMS” ;基于壓力傳感器的TPMS (Pressure-SensorBased TPMS)，又叫直接式TPMS”，間接式TPMS是通過汽車ABS系統(tǒng)的輪速傳感器比較車輪之間的轉(zhuǎn)速差別，來確定輪胎壓力的變化，這種方式現(xiàn)在用得不多，直接式TPMS是在每個(gè)輪胎內(nèi)使用壓力傳感器和溫度傳感器，然后把采集到的壓力和溫度信號通過有線或無線的方式傳送到汽車駕駛室內(nèi)的主控制器進(jìn)行處理，目前大多數(shù)TPMS采用無線的方式進(jìn)行壓力和溫度數(shù)據(jù)的傳送，現(xiàn)在直接式TPMS用得比較廣泛，在這種方式中，輪胎內(nèi)輪胎模塊一旦裝上，電池就不斷地工作，因此輪胎模塊低功耗和車輪高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)射頻接收靈敏度以及噪聲抑制就成為系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題。
[0008]綜上所述，本申請發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本申請實(shí)施例中發(fā)明技術(shù)方案的過程中，發(fā)現(xiàn)上述技術(shù)至少存在如下技術(shù)問題:
現(xiàn)有技術(shù)中的汽車輪胎壓力測試系統(tǒng)存在系統(tǒng)功耗較高、可靠性較低、穩(wěn)定性較差、成本較高的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明提供了一種汽車輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的汽車輪胎壓力測試系統(tǒng)存在系統(tǒng)功耗較高、可靠性較低、穩(wěn)定性較差、成本較高的技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)了汽車輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)功耗低、可靠性高、穩(wěn)定性好、成本低的技術(shù)效果。
[0010]為解決上述技術(shù)問題，本申請實(shí)施例提供了汽車輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
輪胎模塊和監(jiān)視器模塊，其中，所述輪胎模塊包括:傳感器芯片、第一嵌入式微處理器、高頻發(fā)送模塊，所述傳感器芯片采集到壓力信息，將壓力信息傳遞給所述第一嵌入式微處理器進(jìn)行處理，所述高頻發(fā)送模塊將處理后的信息傳遞給監(jiān)視器模塊；所述監(jiān)視器模塊:高頻接收模塊、第二嵌入式微處理器、液晶顯示器、鍵盤，所述高頻接收模塊從所述高頻發(fā)送模塊接收到信息，并將接收到的信息傳遞給所述第二嵌入式微處理器進(jìn)行處理，所述液晶顯示器將處理后的信息進(jìn)行顯示。
[0011]其中，所述高頻發(fā)送模塊包括:發(fā)射芯片、電池、天線。
[0012]其中，所述傳感器芯片具體為溫度壓力傳感器芯片。
[0013]其中，所述輪胎模塊安裝在輪胎氣門芯上，由3 V鋰電池供電。
[0014]其中，所述監(jiān)視器模塊采用汽車蓄電池供電。
[0015]其中，所述高頻發(fā)送模塊和所述高頻接收模塊之間通信信號采用曼徹斯特編碼，調(diào)制方式為FSK。
[0016]其中，所述輪胎模塊將數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)幀的形式發(fā)送給所述監(jiān)視器模塊。
[0017]本申請實(shí)施例中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn): 由于采用了將汽車輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)為包括:輪胎模塊和監(jiān)視器模塊，其中，所述輪胎模塊包括:傳感器芯片、第一嵌入式微處理器、高頻發(fā)送模塊，所述傳感器芯片采集到壓力信息，將壓力信息傳遞給所述第一嵌入式微處理器進(jìn)行處理，所述高頻發(fā)送模塊將處理后的信息傳遞給監(jiān)視器模塊；所述監(jiān)視器模塊:高頻接收模塊、第二嵌入式微處理器、液晶顯示器、鍵盤，所述高頻接收模塊從所述高頻發(fā)送模塊接收到信息，并將接收到的信息傳遞給所述第二嵌入式微處理器進(jìn)行處理，所述液晶顯示器將處理后的信息進(jìn)行顯示的技術(shù)方案，所以，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中的汽車輪胎壓力測試系統(tǒng)存在系統(tǒng)功耗較高、可靠性較低、穩(wěn)定性較差、成本較高的技術(shù)問題，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了汽車輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)功耗低、可靠性高、穩(wěn)定性好、成本低的技術(shù)效果。
【附圖說明】
[0018]圖1是本申請實(shí)施例一中汽車輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)的組成示意圖；
其中，1-輪胎模塊，2-監(jiān)視器模塊，3-傳感器芯片，4-第一嵌入式微處理器，5-高頻發(fā)送模塊，6-高頻接收模塊，7-第二嵌入式微處理器，8-液晶顯示器，9-鍵盤。
【具體實(shí)施方式】
[0019]本發(fā)明提供了一種汽車輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的汽車輪胎壓力測試系統(tǒng)存在系統(tǒng)功耗較高、可靠性較低、穩(wěn)定性較差、成本較高的技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)了汽車輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)功耗低、可靠性高、穩(wěn)定性好、成本低的技術(shù)效果。
[0020]本申請實(shí)施中的技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題?？傮w思路如下:
采用了將汽車輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)為包括:輪胎模塊和監(jiān)視器模塊，其中，所述輪胎模塊包括:傳感器芯片、第一嵌入式微處理器、高頻發(fā)送模塊，所述傳感器芯片采集到壓力信息，將壓力信息傳遞給所述第一嵌入式微處理器進(jìn)行處理，所述高頻發(fā)送模塊將處理后的信息傳遞給監(jiān)視器模塊；所述監(jiān)視器模塊:高頻接收模塊、第二嵌入式微處理器、液晶顯示器、鍵盤，所述高頻接收模塊從所述高頻發(fā)送模塊接收到信息，并將接收到的信息傳遞給所述第二嵌入式微處理器進(jìn)行處理，所述液晶顯示器將處理后的信息進(jìn)行顯示的技術(shù)方案，所以，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中的汽車輪胎壓力測試系統(tǒng)存在系統(tǒng)功耗較高、可靠性較低、穩(wěn)定性較差、成本較高的技術(shù)問題，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了汽車輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)功耗低、可靠性高、穩(wěn)定性好、成本低的技術(shù)效果。
[0021]為了更好的理解上述技術(shù)方案，下面將結(jié)合說明書附圖以及具體的實(shí)施方式對上述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0022]實(shí)施例一:
在實(shí)施例一中，提供了汽車輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)，請參考圖1，所述系統(tǒng)包括:
輪胎模塊I和監(jiān)視器模塊2，其中，所述輪胎模塊I包括:傳感器芯片3、第一嵌入式微處理器4、高頻發(fā)送模塊5，所述傳感器芯片采集到壓力信息，將壓力信息傳遞給所述第一嵌入式微處理器進(jìn)行處理，所述高頻發(fā)送模塊將處理后的信息傳遞給監(jiān)視器模塊；所述監(jiān)視器模2塊:高頻接收模塊6、第二嵌入式微處理器7、液晶顯示器8、鍵盤9，所述高頻接收模塊從所述高頻發(fā)送模塊接收到信息，并將接收到的信息傳遞給所述第二嵌入式微處理器進(jìn)行處理，所述液晶顯示器將處理后的信息進(jìn)行顯示。
[0023]其中，在本申請實(shí)施例中，所述高頻發(fā)送模塊包括:發(fā)射芯片、電池、天線。
[0024]其中，在本申請實(shí)施例中，所述傳感器芯片具體為溫度壓力傳感器芯片。
[0025]其中，在本申請實(shí)施例中，所述輪胎模塊安裝在輪胎氣門芯上，由3 V鋰電池供電。
[0026]其中，在本申請實(shí)施例中，所述監(jiān)視器模塊采用汽車蓄電池供電。
[0027]其中，在本申請實(shí)施例中，所述高頻發(fā)送模塊和所述高頻接收模塊之間通信信號采用曼徹斯特編碼，調(diào)制方式為FSK。
[0028]其中，在本申請實(shí)施例中，所述輪胎模塊將數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)幀的形式發(fā)送給所述監(jiān)視器模塊。
[0029]其中，在本申請實(shí)施例中，總體設(shè)計(jì)及主要元器件選擇:
輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)(TPMS)的工作是通過射頻收發(fā)來實(shí)現(xiàn)的，由輪胎模塊和監(jiān)視器模塊組成。
[0030]1.1輪胎模塊
輪胎模塊由傳感器、微處理器、發(fā)射芯片、電池和天線組成，因?yàn)榇四K要嵌入到輪胎內(nèi)，所以模塊的超小型和節(jié)電設(shè)計(jì)是最關(guān)鍵的問題。
[0031]1.1.1 傳感器
傳感器選擇Motorola公司的壓力/溫度傳感器，它是一種表面微機(jī)械型電容性微機(jī)電系統(tǒng)(MSMS)壓力傳感器，其特點(diǎn)有:專門的TPMS氣壓和溫度傳感器、CMOS工藝、低功耗、3 V工作電壓、帶有MCU喚醒功能的集成低頻振蕩器、8位數(shù)字輸出；全部功能集成在單一芯片上，降低了功耗，適合條件要求苛刻的電池供電系統(tǒng)；測壓范圍為一 40°C?+125°C，測溫范圍為O?637 kPa ;它具有4種工作模式，即待機(jī)/復(fù)位、壓力測量、溫度測量和數(shù)據(jù)輸出，用戶可以通過設(shè)置SO和SI引腳選擇相應(yīng)的模式，MPXY8020A在不同的工作模式下，需要的工作電路不同，從而達(dá)到降低功耗的目的。
[0032]1.1.2微處理器
微處理器選擇，Micro-chip公司的:其主要特點(diǎn)有:
①高性能RISC技術(shù)，僅需學(xué)習(xí)35條指令，這給程序的編寫、調(diào)試、修改帶來極大的便利，便于軟件模擬SPI串口及開漏極引腳。
[0033]②極低的功耗水平，在I MHz時(shí)鐘頻率下工作電流約為100 μ A，而在休眠情況下的典型工作電流僅為I ηΑ。
[0034]③工作溫度范圍寬，汽車級溫度范圍為一 40°C?125°C。
[0035]④徹底的保密性，PIC以保密熔絲來保護(hù)代碼，用戶在燒入代碼后熔斷熔絲，其他人再也無法讀出，除非恢復(fù)熔絲，目前，PIC采用熔絲深埋工藝，恢復(fù)熔絲的可能性極小。
[0036]⑤自帶看門狗定時(shí)器，為系統(tǒng)提供了惡劣環(huán)境下自復(fù)位的功能，提高程序運(yùn)行的可靠性。
[0037]1.1.3發(fā)射芯片
發(fā)射芯片選擇Maxim公司的MAX1479，其特點(diǎn)有:采用微型3 mmX3 mm的16引腳QFN封裝，3 V工作電壓，汽