專利名稱：輪胎壓力、溫度檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型主要涉及到一種輪胎壓力、溫度檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，汽車壓力檢測(cè)系統(tǒng)(TPMS)一般包括壓力傳感器、發(fā)射器、接收器和顯示器，利用安裝在汽車輪胎上的壓力傳感器和發(fā)射器將輪胎的壓力值經(jīng)過(guò)單片機(jī)處理后通過(guò)無(wú)線射頻將信號(hào)傳送給接收器，然后在顯示屏上顯示出來(lái)。其中，當(dāng)接收器接收到傳感器發(fā)送的信號(hào)時(shí)，相應(yīng)的輪胎符號(hào)(例如汽車的四個(gè)輪胎會(huì)相應(yīng)地對(duì)應(yīng)接收顯示器上的四個(gè)輪胎符號(hào))會(huì)立刻在LCD顯示器上顯示，如果沒(méi)有超出報(bào)警門限的設(shè)置的異常情況的發(fā)生，系統(tǒng)將保持這種狀態(tài)并顯示。當(dāng)測(cè)量到的輪胎壓力或者溫度偏差超過(guò)系統(tǒng)設(shè)置值時(shí)就會(huì)觸發(fā)警報(bào)，液晶屏上會(huì)數(shù)字顯示相應(yīng)的壓力、溫度值。
在實(shí)現(xiàn)每個(gè)輪胎壓力傳感器、發(fā)射器與接收器、顯示器上符號(hào)之間一一對(duì)應(yīng)關(guān)系的時(shí)候，一般的TPMS在輪胎內(nèi)發(fā)射器和接收顯示對(duì)應(yīng)關(guān)系的設(shè)定上，普遍是采用涂有幾種不同顏色的發(fā)射器來(lái)區(qū)分的。發(fā)射器的顏色和輪胎發(fā)射器標(biāo)識(shí)號(hào)(1，2，3，4)是在程序里已固定對(duì)應(yīng)的，而輪胎發(fā)射器標(biāo)識(shí)號(hào)可以在接收顯示器上所顯示。如綠色對(duì)應(yīng)輪胎發(fā)射器標(biāo)識(shí)號(hào)1，紅色對(duì)應(yīng)2等等。如左前輪里裝好發(fā)射器后，我們知道該發(fā)射器的顏色(假設(shè)為綠色)，查找發(fā)射器標(biāo)簽色標(biāo)對(duì)照表確定相應(yīng)的標(biāo)識(shí)號(hào)(1)。在接收顯示器上我們調(diào)到對(duì)應(yīng)位置的輪胎符號(hào)上(左前輪)，顯示出存儲(chǔ)的標(biāo)識(shí)號(hào)，如果不是1則調(diào)整為1，這樣左前輪的發(fā)射器就和接收顯示器上的輪胎符號(hào)對(duì)應(yīng)起來(lái)。同理設(shè)定其它輪胎。
此法的缺點(diǎn)在四個(gè)不同輪胎位置的發(fā)射器是不相同的，發(fā)射器的顏色不能夠隨便涂改、更換，它與輪胎發(fā)射標(biāo)識(shí)號(hào)是嚴(yán)格對(duì)應(yīng)的。所以在生產(chǎn)過(guò)程中容易出現(xiàn)顏色和傳感/發(fā)射器不匹配，從而使得接收不對(duì)應(yīng)。在包裝和以后的維護(hù)中也要嚴(yán)格按顏色來(lái)安裝，比較麻煩和困難，且容易出錯(cuò)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題就在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，提供一種具有通用性能夠隨意安裝于各個(gè)輪胎上的、從而能夠避免生產(chǎn)、包裝、安裝過(guò)程中產(chǎn)生不便以及出現(xiàn)錯(cuò)誤現(xiàn)象、能對(duì)輪胎壓力和溫度都進(jìn)行檢測(cè)的輪胎壓力、溫度檢測(cè)裝置。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提出的解決方案為一種輪胎壓力、溫度檢測(cè)裝置，它主要包括一個(gè)或一個(gè)以上的傳感、發(fā)射部分，以及接收部分和顯示部分，一個(gè)或一個(gè)以上的傳感、發(fā)射部分安裝在輪胎上，接收部分和顯示部分安裝在車廂內(nèi)并通過(guò)電纜連接，傳感、發(fā)射部分通過(guò)無(wú)線射頻與接收部分進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，其特征在于所述傳感、發(fā)射部分包括壓力傳感器、溫度傳感器、微處理器、無(wú)線射頻發(fā)射裝置和電源部分，壓力傳感器、溫度傳感器與微處理器相連接并進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，電源部分與其他各部分連接并提供電源保證，且每個(gè)傳感、發(fā)射器部分上都設(shè)有各自獨(dú)立的序列號(hào)(ID)。
所述接收部分包括無(wú)線射頻接收裝置、寄存器、8位的微處理器和電源部分，無(wú)線射頻接收裝置與微處理器相連接，并通過(guò)微處理器與顯示部分進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，電源部分與其他各部分連接并提供電源保證，用于存儲(chǔ)傳感、發(fā)射器微處理器上序列號(hào)的電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器與微處理器相連。
所述顯示部分包括控制面板和顯示屏，兩者是合并安裝在同一面板上。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于1.本實(shí)用新型將輪胎的壓力檢測(cè)和溫度檢測(cè)兩種功能有機(jī)地結(jié)合在一起，增加了對(duì)輪胎的各項(xiàng)工作狀態(tài)及時(shí)檢測(cè)的內(nèi)容，為使用者帶來(lái)方便；2.本實(shí)用新型的各個(gè)傳感、發(fā)射部分上設(shè)有獨(dú)立的序列號(hào)(ID)，使得各個(gè)發(fā)射器沒(méi)有不同(無(wú)顏色的區(qū)別)，從而使得該檢測(cè)裝置可以將發(fā)射器安裝在任意的各個(gè)輪胎上，安裝好后只需按方法設(shè)置后就可達(dá)到發(fā)射器與接收器即各個(gè)輪胎與顯示器上各個(gè)輪胎符號(hào)之間一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，從而給生產(chǎn)、包裝、安裝帶來(lái)便利，避免了由于現(xiàn)有技術(shù)中要求發(fā)射器顏色必須一致等限制條件帶來(lái)的麻煩和不便，更減少了由于這些限制條件產(chǎn)生的錯(cuò)誤。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)方框示意圖；圖2是本實(shí)用新型的實(shí)施例中顯示界面的示意圖；圖3是本實(shí)用新型的實(shí)施例中控制面板的示意圖；圖4是本實(shí)用新型的實(shí)施例中傳感、發(fā)射部分的電路原理示意圖；圖5是本實(shí)用新型的實(shí)施例中接收器的電路原理示意圖。
圖例說(shuō)明1、傳感、發(fā)射部分2、接收部分 3、顯示部分31、輪胎切換按鈕 32、模式按鈕33、設(shè)置按鈕具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
如圖1所示的本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例中，本實(shí)用新型主要包括一個(gè)或一個(gè)以上的傳感、發(fā)射部分1、接收部分2和顯示部分3，一個(gè)或一個(gè)以上的傳感、發(fā)射部分1安裝在輪胎上，接收部分2和顯示部分3安裝在車廂內(nèi)并通過(guò)電纜連接，傳感、發(fā)射部分1通過(guò)無(wú)線射頻與接收部分2進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，其中每個(gè)傳感、發(fā)射部分1上都設(shè)有各自獨(dú)立的序列號(hào)(ID)。傳感、發(fā)射部分1包括壓力傳感器、溫度傳感器、微處理器、無(wú)線射頻發(fā)射裝置和電源部分，壓力傳感器、溫度傳感器與微處理器相連接并進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，電源部分與其他各部分連接并提供電源保證。接收部分2包括無(wú)線射頻接收裝置、寄存器、8位的微處理器和電源部分，無(wú)線射頻接收裝置與微處理器相連接，并通過(guò)微處理器與顯示部分進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，電源部分與其他各部分連接并提供電源保證，用于存儲(chǔ)傳感、發(fā)射器微處理器上序列號(hào)的電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器與微處理器相連。顯示部分包括控制面板和顯示屏，兩者合并安裝在同一面板上。裝置工作時(shí)，安裝在各個(gè)汽車輪胎內(nèi)的傳感、發(fā)射部分1負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集和發(fā)射輪胎的各種狀態(tài)的數(shù)據(jù)，壓力、溫度傳感器將檢測(cè)到各個(gè)輪胎當(dāng)前時(shí)間的氣體壓力和輪胎溫度，這些數(shù)據(jù)將會(huì)被傳感、發(fā)射部分1內(nèi)的微處理器處理之后再傳給傳感、發(fā)射部分1內(nèi)的無(wú)線射頻發(fā)射裝置，無(wú)線射頻發(fā)射裝置再將數(shù)據(jù)調(diào)制后，以無(wú)線射頻信號(hào)發(fā)射給安裝在車廂內(nèi)接收部分2。接收部分2接收到無(wú)線射頻信號(hào)后，將其解調(diào)成微處理器可以識(shí)別的二進(jìn)制代碼，再通過(guò)微處理器在顯示部分3的顯示屏上顯示出來(lái)。若數(shù)據(jù)超過(guò)報(bào)警門限設(shè)置的報(bào)警數(shù)據(jù)，則警告燈、指示符和警號(hào)都會(huì)閃動(dòng)和鳴叫；若沒(méi)有超過(guò)報(bào)警門限設(shè)置的報(bào)警數(shù)據(jù)，則系統(tǒng)保持這種“正常模式”和顯示，并可通過(guò)控制面板上的按鈕調(diào)整顯示的狀態(tài)或選擇顯示的內(nèi)容(溫度或壓力)。
在傳感、發(fā)射部分1安裝時(shí)，需要將該部分的發(fā)射器和顯示部分3顯示屏上的輪胎符號(hào)對(duì)應(yīng)起來(lái)，也就是讓接收部分2學(xué)習(xí)記住每一輪胎相應(yīng)傳感、發(fā)射部分1的序列號(hào)(ID)。當(dāng)四個(gè)輪胎都在正常模式工作后我們讓其中一個(gè)輪胎(如左前輪)處在特殊模式——讓輪胎放氣，調(diào)節(jié)液晶屏上的輪胎符號(hào)(左前輪)使與其對(duì)應(yīng)。這時(shí)接收部分2接收到四個(gè)信號(hào)，其中有一個(gè)不同的信號(hào)(發(fā)射的頻率不一樣)就是來(lái)自左前輪。從而學(xué)習(xí)記住了左前輪傳感、發(fā)射部分1的ID，并存儲(chǔ)確定下來(lái)。同樣對(duì)其它輪胎我們也通過(guò)工作在特殊模式即放氣狀態(tài)來(lái)確定它們之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。如上面所說(shuō)讓其中一個(gè)輪胎處在放氣的特殊模式下。輪胎放氣(少許放氣即可，如氣壓變化12Kpa)就意味著輪胎的壓力會(huì)減小，從而使得壓力傳感器測(cè)得的壓力值減小。在正常模式下壓力傳感器測(cè)得壓力值后，無(wú)線射頻發(fā)射裝置每三秒鐘發(fā)射一次信號(hào)，而在少許放氣的情況下無(wú)線射頻發(fā)射裝置會(huì)連續(xù)的發(fā)射信號(hào)。這時(shí)接收部分2會(huì)接收到幾個(gè)信號(hào)，其中有一個(gè)信號(hào)它的頻率遠(yuǎn)高于其它信號(hào)，顯然這個(gè)信號(hào)來(lái)自處于特殊模式下的無(wú)線射頻發(fā)射裝置，從而這個(gè)傳感、發(fā)射部分的ID被存儲(chǔ)下來(lái)。這個(gè)設(shè)置的過(guò)程是在幾分鐘內(nèi)完成，所以輪胎所處的放氣過(guò)程也只需很短。
參照?qǐng)D4和圖5所示，工作時(shí)，壓力、溫度傳感器(芯片型號(hào)為MPXY8020A)采集到輪胎的壓力和溫度值在微處理器處理后通過(guò)無(wú)線射頻發(fā)射裝置(芯片型號(hào)為MC68HC908RF2)連續(xù)地發(fā)射出信號(hào)。而超高頻(UHF)無(wú)線射頻接收裝置(芯片型號(hào)為MC33594)接收到信號(hào)后解調(diào)給微處理器處理。無(wú)線射頻發(fā)射裝置內(nèi)包括一個(gè)8bit的微處理器(MCU)和一個(gè)超高頻(UHF)發(fā)射器。壓力、溫度傳感器上的S1/VPP和S0兩個(gè)管腳決定選擇哪一個(gè)傳感器，壓力、溫度傳感器把測(cè)量值轉(zhuǎn)換成電壓保存在采樣電容中。在微處理器控制下，把測(cè)量到的溫度和壓力轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字值輸入，輸入通過(guò)CLK和DATA管腳。發(fā)送到DATA管腳的字節(jié)被存儲(chǔ)在D/A寄存器中并轉(zhuǎn)換成DC電壓，該電壓與采樣電容的電壓比較，決定OUT管腳的狀態(tài)。做8次這樣的比較操作，采用逐次逼近法產(chǎn)生8bit數(shù)字值。
壓力、溫度傳感器的I/O腳連接到微處理器的PORTA管腳。我們使用PTA3作為鍵盤中斷，連接到壓力、溫度傳感器的OUT管腳，大約每隔3秒，從壓力、溫度傳感器的OUT管腳輸出一個(gè)低電平脈沖作為RF2(MC68HC908RF2)的中斷并喚醒RF2。喚醒后它控制傳感器測(cè)量壓力值，如果這個(gè)值與上次測(cè)量的數(shù)值不同，則存儲(chǔ)到隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM中，否則回到停止模式。經(jīng)過(guò)10次喚醒后，通過(guò)發(fā)射系統(tǒng)把數(shù)據(jù)發(fā)射到接收模塊。
無(wú)線射頻發(fā)射器中包含一個(gè)UHF發(fā)射器，本設(shè)計(jì)采用13.56MHz晶體提供433.92MHz的載波頻率，使用頻移鍵控(FSK)的調(diào)制方式調(diào)制數(shù)字信號(hào)(在TPM應(yīng)用中比OOK調(diào)制更可靠)，選擇Manchester編碼，以極低的功率采用PCB環(huán)型天線(PCB LoopAntenna)發(fā)送信號(hào)。
在接收部分。MC33594是一片UHF接收芯片，配置好寄存器后，它通過(guò)高增益螺旋天線在RFIN管腳接收信號(hào)并處理Manchester編碼位流。它檢測(cè)和解調(diào)信號(hào)，把必要的數(shù)據(jù)通過(guò)SPI接口發(fā)送出去。上電復(fù)位后，微處理器(AT89S53)讀取電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(E2PROM)里的設(shè)定參數(shù)(保存?zhèn)鞲衅鞯淖R(shí)別號(hào)信息以及各種用戶設(shè)定的參數(shù))，通過(guò)SPI接口對(duì)MC33594進(jìn)行配置。配置完成后微處理器(AT89S53)等待接收到數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理，在LCD上顯示壓力、溫度的數(shù)值以及其他參數(shù)，在參數(shù)異常時(shí)啟動(dòng)聲、光報(bào)警。此外通過(guò)設(shè)定按鈕，用戶可以在顯示器上切換顯示狀態(tài)，以及設(shè)定各種參數(shù)。
如圖2所示的本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中顯示器上的顯示界面所示，它有六組漢字符號(hào)，(低壓、高溫、偵測(cè)、設(shè)置、冷胎、換胎)即有六組情況下的參數(shù)設(shè)置，LED七段顯示器顯示出在各個(gè)情況下的壓力或者溫度數(shù)值以及單位。還有一個(gè)汽車樣子的圖形符號(hào)，可以看到有四個(gè)黑色的方框即表示汽車的四個(gè)輪胎，它是與實(shí)際汽車輪胎位置相一致的。
如圖3所示的本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中的控制面板，控制面板上有三個(gè)按鈕——輪胎切換按鈕31、模式按鈕32和設(shè)置按鈕33。通過(guò)調(diào)整這三個(gè)按鈕我們可以對(duì)顯示界面上的六組情況進(jìn)行參數(shù)設(shè)置以及控制其數(shù)字顯示。如我們對(duì)冷胎情況(冷胎壓力)設(shè)置可以安如下步驟來(lái)完成人機(jī)互動(dòng)控制在“正常模式”下按住“設(shè)置按鈕33”保持兩秒鐘進(jìn)入一級(jí)“編程模式”；按動(dòng)“輪胎切換按鈕31”選擇輪胎，選中的輪胎符號(hào)會(huì)由空心變?yōu)閷?shí)心即黑色方框；按動(dòng)“模式按鈕32”顯示當(dāng)前輪胎的冷胎壓力值；按動(dòng)“輪胎切換按鈕31”可增加壓力值，按動(dòng)“模式按鈕32”可減少壓力值；設(shè)定完畢，按動(dòng)“設(shè)置按鈕33”保存設(shè)置。
由此可知，本實(shí)用新型的輪胎壓力、溫度檢測(cè)裝置在安裝時(shí)由于各個(gè)發(fā)射器沒(méi)有不同(無(wú)顏色區(qū)分)可以任意安裝在各個(gè)輪胎上，安裝好后只需按上述方法設(shè)置就可達(dá)到輪胎傳感、發(fā)射部分1和接收部分2以及顯示部分3相對(duì)應(yīng)的目的，從而減少了由此產(chǎn)生的錯(cuò)誤，避免了生產(chǎn)、包裝、安裝過(guò)程中要求顏色跟輪胎發(fā)射器標(biāo)識(shí)號(hào)嚴(yán)格對(duì)應(yīng)所帶來(lái)的麻煩和不便，以及也減少了以后維護(hù)的困難。
權(quán)利要求1.一種輪胎壓力、溫度檢測(cè)裝置，它主要包括一個(gè)或一個(gè)以上的傳感、發(fā)射部分，以及接收部分和顯示部分，一個(gè)或一個(gè)以上的傳感、發(fā)射部分安裝在輪胎上，接收部分和顯示部分安裝在車廂內(nèi)并通過(guò)電纜連接，傳感、發(fā)射部分通過(guò)無(wú)線射頻與接收部分進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，其特征在于所述傳感、發(fā)射部分包括壓力傳感器、溫度傳感器、微處理器、無(wú)線射頻發(fā)射裝置和電源部分，壓力傳感器、溫度傳感器與微處理器相連接并進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，電源部分與其他各部分連接并提供電源保證，且每個(gè)傳感、發(fā)射部分上都設(shè)有各自獨(dú)立的序列號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪胎壓力、溫度檢測(cè)裝置，其特征在于所述接收部分包括無(wú)線射頻接收裝置、寄存器、8位的微處理器和電源部分，無(wú)線射頻接收裝置與微處理器相連接，并通過(guò)微處理器與顯示部分進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，電源部分與其他各部分連接并提供電源保證，用于存儲(chǔ)傳感、發(fā)射器微處理器上序列號(hào)的電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器與微處理器相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪胎壓力、溫度檢測(cè)裝置，其特征在于所述顯示部分包括控制面板和顯示屏，兩者合并安裝在同一面板上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種輪胎壓力、溫度檢測(cè)裝置，它主要包括一個(gè)或一個(gè)以上的傳感、發(fā)射部分，以及接收部分和顯示部分，傳感、發(fā)射部分安裝在輪胎上，接收部分和顯示部分安裝在車廂內(nèi)并通過(guò)電纜連接，傳感、發(fā)射部分通過(guò)無(wú)線射頻與接收部分進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，傳感、發(fā)射部分包括壓力傳感器、溫度傳感器、微處理器、無(wú)線射頻發(fā)射裝置和電源部分，壓力傳感器、溫度傳感器與微處理器相連接并進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，電源部分與其他各部分連接并提供電源保證，且每個(gè)傳感、發(fā)射部分上都設(shè)有各自獨(dú)立的序列號(hào)。本實(shí)用新型具有通用性能夠隨意安裝于各個(gè)輪胎上的，從而能夠避免生產(chǎn)、包裝、安裝過(guò)程中產(chǎn)生不便以及出現(xiàn)錯(cuò)誤現(xiàn)象，且能對(duì)輪胎的壓力和溫度都進(jìn)行檢測(cè)。
文檔編號(hào)G08C19/00GK2733314SQ20042006884
公開日2005年10月12日 申請(qǐng)日期2004年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月30日
發(fā)明者劉志賢 申請(qǐng)人:湖南計(jì)算機(jī)股份有限公司