CN101791932B - 一种爆胎胎压监测模块 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种爆胎胎压监测模块，具有根据汽车速度变换胎压采样频率、采样内容和根据危险胎压设定阈值Py改变采样信息数据包传输发射间隔的特征。
Description
技术领域
本发明涉及汽车行车安全技术领域，特别涉及轮胎胎压、温度监测技术，具体指一种爆胎胎压监测模块。
背景技术
轮胎胎压对汽车行车安全的影响一直受到汽车业界和社会公众的关注，轮胎胎压监测系统(TPMS)已经成为汽车选配或标配产品。TPMS的主流技术方案是：TPMS由两部分组成：安装在轮胎里的胎压监测模块(含胎压监测和信号传输，RTPM：Remote Tire Pressure Monitoring。)和安装在驾驶室内的中央监视器(LCD显示器)。中央监视器接收处理胎压监测模块发射的信息，将各胎压和温度等数据依次显示在液晶屏上，供驾驶员参考。如果胎压或温度等数据出现异常，中央监视器根据异常情况，发出不同的报警信号，提醒驾驶员采取必要的措施。
TPMS的功能作用是对胎压进行监测，提醒驾驶员注意保持正常胎压，主要技术要求是：胎压异常信息应在6秒内发出预警信号，快速漏气信息应在1分钟内发出预警信号，这主要是TPMS胎压监测模块受限于电池供电，出于省电和使用寿命要求而不得已将胎压采样频率固定为1/6Hz，每间隔2分钟发射一帧采样信息数据包。因此，现有技术TPMS无法应用于对快速变化的胎压信息监测采样，对作用时间数百毫秒级的快速泄气如爆胎事件难于采样和预警。
发明内容
本发明的目的是提供一种爆胎胎压监测模块，针对现有TPMS技术的存在问题和不足，提出一种区别于TPMS胎压监测模块的爆胎胎压监测模块，使其既能实时监测爆胎信息，又能保持TPMS胎压监测模块基本功能和节电效果、使用寿命的特征。
本发明为一种爆胎胎压监测模块，包括轮胎气压传感器和微处理器MCU的大规模专用集成电路，具有根据汽车速度变换胎压采样频率、采样内容和根据危险胎压设定阈值Py改变采样信息数据包传输发射间隔的特征。
所述的爆胎胎压监测模块具有根据汽车速度变换胎压采样频率、采样内容是指：爆胎胎压监测模块默认的定时唤醒采样频率为1/6Hz，唤醒后首先对加速度a(以a值表征速度V)采样，在a＝0情况下不采样其它参数，进入睡眠并维持采样频率为1/6Hz；0Km/h＜汽车速度V≤40Km/h时，对加速度a、胎压P采样并维持采样频率为1/6Hz；40Km/h＜汽车速度V≤90Km/h时，对加速度a、胎压P采样并变换采样频率为1Hz～2Hz；汽车速度V＞90Km/h时，对加速度a、胎压P采样，并变换采样频率为：4Hz≤采样频率＜5Hz。
所述的爆胎胎压监测模块具有根据危险胎压设定阈值Py改变采样信息数据包传输发射间隔是指：危险胎压设定阈值Py按正常胎压的30％参照确定，并对爆胎胎压监测模块预先赋值。爆胎胎压监测模块在汽车速度V＞40Km/h、实时胎压P＞危险胎压设定阈值Py情况下，每间隔45s～120s发射一帧采样信息数据包；当实时胎压P≤危险胎压设定阈值Py时，爆胎胎压监测模块即刻以≤100ms间隔发射采样信息数据包，发射时长5s～10s或至汽车速度V＝0时停止发射。
本发明的爆胎胎压监测模块，与现有TPMS胎压监测模块在结构布局上基本一致，采用包括轮胎气压传感器和微处理器MCU的大规模专用集成电路，本发明技术方案与TPMS技术方案的差异区别在：
一是爆胎胎压监测模块胎压采样频率随汽车速度变换。在现有TPMS胎压监测模块中，由于受电池供电的限制，TPMS胎压采样频率为固定的1/6Hz，即胎压监测模块每间隔6秒自动唤醒并对胎压、温度等参数采样一次，每间隔2分钟发射采样信息数据包一次，因唤醒采样间隔远远大于100ms，无法应用于作用时间仅100ms～200ms左右的爆胎事件信息监测采样。
本发明技术方案虽采用与TPMS相同的核心器件如包括轮胎气压传感器和微处理器MCU的大规模专用集成电路，且在汽车静止和速度≤40Km/h状态下，也维持胎压监测模块默认的定时唤醒采样频率1/6Hz，但本发明技术方案在定时唤醒采样时首先对加速度a进行采样，若加速度a＝0(表征速度V＝0)，则不对胎压等其它参数采样，也不发送采样信息数据包，并维持1/6Hz采样频率。当0Km/h＜速度V≤40Km/h时，对加速度a、胎压P进行采样，若胎压P≤危险胎压设定阈值Py，即刻发送采样信息数据包，否则不发送采样信息数据包，维持1/6Hz采样频率，以节省电池电量消耗。
当40Km/h＜速度V≤90Km/h时，对加速度a、胎压P等参数采样，采样频率为1Hz～2Hz，每45s～120s发射采样信息数据包一次；若胎压P≤危险胎压设定阈值Py，即刻发送采样信息数据包。当速度V＞90Km/h时，对加速度a、胎压P等参数采样，采样频率为≥4Hz～＜5Hz，每45s～120s发射采样信息数据包一次，若胎压P≤危险胎压设定阈值Py，即刻发送采样信息数据包。
在上述方案下，本发明技术方案与现有技术TPMS具有基本相同的省电效果，以每天行车时间2～4小时计算，可以提供5～10年的使用寿命。
二是在爆胎胎压监测模块中预先设定危险胎压阈值Py，本发明技术方案以正常胎压的30％作为危险胎压设定参考依据，以乘用车为例，危险胎压设定阈值Py参考数值为60Kpa～80Kpa，并预先对模块MCU进行危险胎压阈值Py赋值。当实时胎压P≤危险胎压设定阈值Py时，爆胎胎压监测模块即刻以≤100ms的间隔发送采样信息数据包，发射时长5s～10s或至汽车速度V＝0时停止发射，保证对爆胎信息快速传送发射。
本发明有以下有益效果：
本发明技术方案设计了根据汽车行驶速度变换轮胎胎压采样频率、采样内容的技术特征，在爆胎可能导致交通事故的危险速度以上设置较高的胎压采样频率，保证了对爆胎信号进行及时采样，解决了现有技术TPMS胎压监测模块无法对爆胎信号进行实时采样的技术难题，也解决了电池电量限制爆胎胎压监测模块使用寿命问题，这较现有技术TPMS技术有显著的进步和质的提升。
附图说明
附图为本发明爆胎胎压监测模块根据汽车速度变换胎压采样频率、采样内容和根据危险胎压设定阈值Py改变采样信息数据包传输发射间隔程序流程图。
具体实施方式
本发明技术方案在发明内容部分已经有详细描述，以下仅根据附图就爆胎胎压监测模块随速度变换胎压采样频率、采样内容和根据危险胎压设定阈值Py改变采样信息数据包传输发射间隔程序流程图作具体说明。
如附图所示，爆胎胎压监测模块默认的采样频率为每6秒定时唤醒采样一次，唤醒后首先对加速度a进行采样，若加速度a＝0，即速度V＝0(根据a与V的函数关系)，进入睡眠状态等待6秒后再次唤醒。若0＜速度V≤40Km/h，则对加速度a、胎压P进行采样，当胎压P≤危险胎压设定阈值Py，即刻发送采样采样信息数据包，若胎压P＞设定阈值Py，则不发送采样信息数据包，MCU进入睡眠状态等待6秒后再次唤醒。
当40Km/h＜速度V≤90Km/h时，爆胎胎压监测模块以2Hz的采样频率对加速度a和胎压P等参数进行采样，若胎压P≤危险胎压设定阈值Py，即刻发送采样采样信息数据包，否则每间隔45秒发送采样信息数据包一次。
当速度V＞90Km/h时，爆胎胎压监测模块以4Hz的采样频率对加速度a和胎压P等参数进行采样，若胎压P≤危险胎压设定阈值Py，即刻发送采样采样信息数据包，否则每间隔45秒发送采样信息数据包一次。
Claims (1)
1.一种爆胎胎压监测模块，其特征是：爆胎胎压监测模块包括轮胎气压传感器和微处理器MCU的大规模专用集成电路，具有根据汽车速度变换胎压采样频率、采样内容：爆胎胎压监测模块默认的定时唤醒采样频率为1/6Hz，唤醒后首先对加速度a采样，在a＝0情况下不采样其它参数，进入睡眠并维持采样频率为1/6Hz；0Km/h＜汽车速度V≤40Km/h时，对加速度a、胎压P采样并维持采样频率为1/6Hz；40Km/h时＜汽车速度V≤90Km/h时，对加速度a、胎压P采样并变换采样频率为1Hz～2Hz；汽车速度V＞90Km/h时，对加速度a、胎压P采样，并变换采样频率为：4Hz≤采样频率＜5Hz；
爆胎胎压监测模块具有根据危险胎压设定阈值Py改变采样信息数据包传输发射间隔的特征：危险胎压设定阈值Py按轮胎正常工作气压的30％确定，并对爆胎胎压监测模块预先赋值，爆胎胎压监测模块在汽车速度V＞40Km/h、实时胎压P＞危险胎压设定阈值Py情况下，每间隔45s～120s发射一帧采样信息数据包；当实时胎压P≤危险胎压设定阈值Py时，爆胎胎压监测模块即刻以≤100ms间隔发射采样信息数据包，发射时长5s～10s或至汽车速度V＝0时停止发射。
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