CN101183484A - 一种基于gps和3g网络的车辆胎压监测系统和监测处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于GPS和3G网络的车辆胎压监测系统和监测处理方法，该基于GPS和3G网络的车辆胎压监测系统包括采集监测轮胎气压和温度的检测发送单元、以无线传输方式接收所述检测发送单元传送的数据信号的系统主机、将所接收到的GPS卫星的定位信息以有线传输方式传送给所述系统主机的GPS单元和将所述系统主机接入3G网络进行无线数据传输的3G单元。使用本发明的车辆胎压监测系统和方法，当轮胎出现意外状况时，可自动向外界发送警报，及时求援；可实时确定车辆位置，出现意外状况时，提供相关信息，便于获得援助。

Description

一种基于GPS和3G网络的车辆胎压监测系统和监测处理方法

技术领域

本发明涉及车辆轮胎检测系统，更具体地说，涉及一种基于GPS和3G网络的车辆胎压监测系统和监测处理方法。

背景技术

据统计，目前在中国高速公路上，由爆胎引发的交通事故已占事故总数的70％，在美国这一比例更高达80％。可见车辆轮胎状况对于车辆行驶安全至关重要，因此，车辆胎压监测系统的应用日益广泛。

现有的车辆胎压监测系统在通过传感器获得车辆胎压相关信息，当出现异常时，通过声光提示驾驶员相关警情。

虽然现有的车辆胎压监测系统为驾驶员在驾车过程中提供了检测与提示服务，但是不能向外界发出警报和求助，更无法提供车辆的实时位置，在某些情况下，可能失去实际应用价值：

1、当车辆轮胎出现意外状况遭遇事故时，驾驶员需要求助，但由于不知道所处位置而无法及时获得救援；

2、当车辆行驶中遇到意外状况时，即使有提示，驾驶员往往不及反应已遭遇事故而失去求助能力，例如车胎被意外扎穿导致车祸；

3、当驾驶员不在车内时，无法获得车辆轮胎相关信息。

而且，当使用低于3G的网络对车辆胎压信息、车辆的实时位置、以及驾驶员向车辆监控中心、救援中心或特定单位与个人发出警报及求援信息时，方面传输性能差，不是进行高可靠性地传输，另一方面传输速度慢。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种基于GPS和3G网络的车辆胎压监测系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种基于GPS和3G网络的车辆胎压监测系统，包括：用于监测轮胎气压和温度的检测发送单元，其特征在于，还包括：以无线传输方式接收所述检测发送单元传送的数据信号的系统主机、将所接收到的GPS卫星的定位信息传送给所述系统主机的GPS单元和将所述系统主机接入3G网络进行无线数据传输的3G单元。

在本发明所述的一种基于GPS和3G网络的车辆胎压监测系统中，为所述系统主机包括：用于数据计算和处理的中央处理模块，用于接收所述检测发送单元传输的数据信号，并将该数据信号传送给所述中央处理模块的RF接收器、用于与所述3G单元进行通信的3G模块、用于接收所述GPS单元传输的定位信息的GPS模块、用于存储数据信息的存储模块和移动用户标识模块。所述移动用户标识模块是SIM卡。

在本发明所述的一种基于GPS和3G网络的车辆胎压监测系统中，所述存储模块包括：程序存储器、数据存储器、关键数据存储器和RAM芯片。

在本发明所述的一种基于GPS和3G网络的车辆胎压监测系统中，所述GPS单元是GPS天线。所述GPS天线的中心频率：1575.42±2MHZ；极化强度：R.H.C.P；阻抗：50Ω；带宽：10MHZ；噪音值：1.5dB；轴比：3.0dB；工作温度：-45℃～+85℃；储存温度：-55℃～+100℃。所述GPS天线的标准接口是SMA、SMB、BNC、TNC、MCX、MMCX或SSMB。所述3G单元是3G网络天线。

根据本发明的一个方面，提供一种基于GPS和3G网络的车辆胎压监测处理方法，包括以下步骤：

a、系统主机接收检测单元发送的数据信号；

b、根据所述数据信号，系统主机判断轮胎是否发生意外状况，如果是，进入步骤c；否则，进入步骤a；

c、系统主机接收GPS单元发送的定位信息；

d、系统主机将所述数据信号和所述定位信息组成报警信息，并通过3G单元，发送给交换中心；

e、通过所述3G单元，系统主机接收所述交换中心发送的报警响应信息，结束车辆胎压监测处理。

在本发明所述的基于GPS和3G网络的车辆胎压监测处理方法中，所述报警响应信息是显示有最近的车辆维修地点的电子地图信息，或者是告知车主如何进行维修以及如何到达最近的车辆维修地点的实时视听影像信息。

本发明的有益效果是，可实现实时车辆胎压检测和车辆定位，利用显示屏提示驾驶员，可主动通过3G网络传输轮胎相关信息、警报和定位信息给车辆监控中心、救援中心或特定单位与个人，也可远程查询车辆位置与轮胎状况。当轮胎出现意外状况时，可自动向外界发送警报，及时求援；可实时确定车辆位置，出现意外状况时，便于获得援助。而且使用3G网络传输可实现数据的高可靠性传输，而且还实现高速传输。进一步地，3G模块将车辆的定位信息经无线基站传送至交换中心，交换中心再将该信息经ADSL等有线宽带网络交由各调度中心处理，并可以电子地图在车辆的显示装置中显示出来，使得车主知道最近的车辆维修地点，或通过视听影像实时地告诉车主如何到达最近的车辆维修地点。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明基于GPS和3G网络的车辆胎压监测系统的结构框图；

图2是图1中所述的系统主机的结构框图；

图3是本发明基于GPS和3G网络的车辆胎压监测处理方法的流程图。

具体实施方式

如图1所示的基于GPS和3G网络的车辆胎压监测系统，包括：检测发送单元1、GPS单元3、3G单元4、以及系统主机2，其中，检测发送单元1用于监测轮胎气压和温度，并将测量的结果以数据信号发送给系统主机2，在实施中，系统主机2可以无线传输或有线传输方式接收该数据信号，另外，系统主机2可通过GPS单元接收GPS卫星的定位信息，以获得当前的位置信息，特别地，系统主机2还通过3G单元4接入3G网络，从而可与外界进行实时的通信，而且可进行视音频通信。

图1中的检测发送单元1主要包括，用于将通过传感器检测到的轮胎压力温度转换成电信号，并通过RF方式发送到系统主机2；系统主机2通过运行程序处理来自GPS单元3的GPS数据、通过3G单元4与3G网络的交互以及接收并处理检测发送单元1发送来的压力、温度信号；在上述系统中，还包括一个显示屏(未示出)，用于显示各个轮胎的压力、温度，及报警信息；在上述系统中，还包括未示出的GPS天线，用于接收来自GPS卫星的定位信息，转发至系统主机2；以及未示出的3G网络天线，用于接入3G网络，实现无线数据的传输。

图1中的检测发送单元1包括胎压/胎温传感器11和RF发射器12，其中，胎压/胎温传感器11和RF发射器12分别安装在每个或部分轮胎内；RF发射器12用于通过无线接口与系统主机2进行通信，将各个胎压/胎温传感器11采集到的轮胎温度和压力信息通过RF方式发送RF接收器22(图2)，此RF发送可采用FSK无线调制方式，工作频率为UHF波段，数据传输波特率为9600bps，传输距离不小于10米，也不大于30米。锂电池：采用3V大容量锂电池供电，使用寿命至少为5年。

图1中的系统主机如图2所示，该系统主机包括中央处理模块21、RF接收器22、3G模块23、GPS模块24、存储模块25、以及移动用户标识模块26，其中，中央处理模块21用于数据计算和处理，在工作中，RF接收器22将接收到的胎压/胎温数据信号，发送给中央处理器21，中央处理器21接着就对该数据信号进行处理并判断是否有轮胎处于异常状况，如果正常的话，就不做进一步处理，否则，将进行相关的异常处理；RF接收器22主要用于接收检测发送单元1传输的数据信号，并将该数据信号传送给中央处理模块21；3G模块23作为系统主机2与3G单元的接口，GPS模块24作为系统主机2与GPS单元3的接口，存储模块25用于存储数据信息，该数据信息可以是用于与RF接收器22发送给中央处理模块21的数据信号进行对于，以确定是否轮胎出现异常的对照数据，也可以是GPS模块发送给中央处理模块21的定位信息、或者是3G模块发送给中央处理模块21的图片信息和视听影像信息；优选的，移动用户标识模块26可以是移动用户标识模块是SIM卡。

在工作中，中央处理模块21用于运行嵌入式操作系统和应用程序，对各个模块进行控制，数据计算和处理，一旦检测到超过设定的报警阈值时，则及时进行相应的处理；RF接收器22接收RF发射器12发送的信息，再通过串口发送给中央处理模块21；3G模块23作为系统主机2完成无线通信功能的核心部件，系统主机2通过3G模块23接入无线通信网络，进而与车辆监控中心、救援中心或特定单位与个人进行通信，传输轮胎相关信息、警报和定位信息；并将交换中心发送的电子地图视听影像实时地发送到系统主机，再通过车载显示设备显示，以告诉车主最近的车辆维修地点、以及如何到达最近的车辆维修地点。GPS模块24通过天线接收GPS卫星提供的信号确定车辆的准确位置、行驶速度、时间，并发送给中央处理模块21；存储模块25主要作用是保存程序、数据、指令、预设的警报信息和电话号码，以及根据不同车型设定的压力、温度报警阈值，包括：程序存储器，数据存储器，关键数据存储器和RAM芯片；移动用户标识模块26用于3G网络的移动用户标识。

系统主机2的工作流程是这样：系统先进行初始化，接着登录3G网络，当连接成功之后，便可通过自定义的系统与服务器之间的通讯协议进行数据交互；GPS模块24接收处理定位信息，并将信息通过串口发给中央处理模块21，压缩保存至存储模块25；系统主机2接收检测发送单元1发出的胎压信息，通过显示屏实时显示当前每个轮胎的温度和压力；系统主机2将接收的胎压信息与预设的高压阈值、低压阈值、高温阈值、低温阈值相比较，如胎压在正常范围内，则继续循环监测胎压，如当一个或一些轮胎的温度或压力等出现不正常，系统通过3G模块23将报警信息和定位数据发送至预设的号码，如车辆监控中心、救援中心或特定单位与个人。出现异常时，显示屏出现声音和图标报警，报警期间在蜂鸣器不断鸣响，直至用户中止。用户排除异常后，可重新开启胎压监测功能。

如图3所示的在系统主机2对轮胎进行监测处理方法，包括以下步骤：a、系统主机2接收检测单元1发送的数据信号；b、根据所述数据信号，系统主机2判断轮胎是否发生意外状况，如果是，进入步骤c，此时需要对异常进行处理；否则，进入步骤a，此时系统主机2确定轮胎无异常，继续进行监测；c、系统主机2接收GPS单元3发送的定位信息；d、系统主机2将所述数据信号和所述定位信息组成报警信息，并通过3G单元4，发送给交换中心；e、通过所述3G单元3，系统主机2接收所述交换中心发送的报警响应信息，3G模块23将车辆的定位信息经无线基站传送至交换中心，交换中心再将该信息经ADSL等有线宽带网络交由各调度中心处理，并可以电子地图在车辆的显示装置中显示出来，使得车主知道最近的车辆维修地点，或通过视听影像实时地告诉车主如何到达最近的车辆维修地点。

本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于GPS和3G网络的车辆胎压监测系统，包括：用于监测轮胎气压和温度的检测发送单元(1)，其特征在于，还包括：以无线传输方式接收所述检测发送单元(1)传送的数据信号的系统主机(2)、将所接收到的GPS卫星的定位信息传送给所述系统主机(2)的GPS单元(3)和将所述系统主机(2)接入3G网络进行无线数据传输的3G单元(3)。

2.根据权利要求1所述的基于GPS和3G网络的车辆胎压监测系统，其特征在于，所述系统主机(2)包括：用于数据计算和处理的中央处理模块(21)，用于接收所述检测发送单元(1)传输的数据信号并将该数据信号传送给所述中央处理模块(21)的RF接收器(22)、用于与所述3G单元(4)进行通信的3G模块(23)、用于接收所述GPS单元(4)传输的定位信息的GPS模块(24)、用于存储数据信息的存储模块(25)和移动用户标识模块(26)。

3.根据权利要求2所述的基于GPS和3G网络的车辆胎压监测系统，其特征在于，所述移动用户标识模块(26)是SIM卡，所述存储模块(25)包括：程序存储器、数据存储器、关键数据存储器和RAM芯片。

4.根据权利要求1～3任意所述的基于GPS和3G网络的车辆胎压监测系统，其特征在于，所述GPS单元(3)是GPS天线。

5.根据权利要求4所述的基于GPS和3G网络的车辆胎压监测系统，其特征在于，所述GPS天线的中心频率：1575.42±2MHZ；极化强度：R.H.C.P；阻抗：50Ω；带宽：10MHZ；噪音值：1.5dB；轴比：3.0dB；工作温度：-45℃～+85℃；储存温度：-55℃～+100℃。

6.根据权利要求5所述的基于GPS和3G网络的车辆胎压监测系统，其特征在于，所述GPS天线的标准接口是SMA、SMB、BNC、TNC、MCX、MMCX或SSMB。

7.根据权利要求1～3任意一项所述的基于GPS和3G网络的车辆胎压监测系统，其特征在于，所述3G单元(4)是3G网络天线。

8.一种基于GPS和3G网络的车辆胎压监测处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、系统主机(2)接收检测发送单元(1)发送的数据信号；

b、根据所述数据信号，系统主机(2)判断轮胎是否发生意外状况，如果是，进入步骤c；否则，进入步骤a；

c、系统主机(2)接收GPS单元(3)发送的定位信息；

d、系统主机(2)将所述数据信号和所述定位信息组成报警信息，并通过3G单元(4)，发送给交换中心；

e、通过所述3G单元(4)，系统主机(2)接收所述交换中心发送的报警响应信息，结束车辆胎压监测处理。

9.根据权利要求8所述的基于GPS和3G网络的车辆胎压监测处理方法，其特征在于，所述报警响应信息是显示有最近的车辆维修地点的电子地图信息。

10.根据权利要求8所述的基于GPS和3G网络的车辆胎压监测处理方法，其特征在于，所述报警响应信息是告知车主如何进行维修以及如何到达最近的车辆维修地点的实时视听影像信息。

Images