CN103273812A - 无线实时车况监测系统 - Google Patents

无线实时车况监测系统 Download PDF

Info

Publication number
CN103273812A
CN103273812A CN2013102402813A CN201310240281A CN103273812A CN 103273812 A CN103273812 A CN 103273812A CN 2013102402813 A CN2013102402813 A CN 2013102402813A CN 201310240281 A CN201310240281 A CN 201310240281A CN 103273812 A CN103273812 A CN 103273812A
Authority
CN
China
Prior art keywords
circuit
tire pressure
pressure monitoring
vehicle condition
vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2013102402813A
Other languages
English (en)
Inventor
田一鸣
梁华东
王天霁
曲立国
易金锁
陈军
夏光
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ANHUI RONGGUAN PHOTOELECTRIC Co Ltd
Original Assignee
ANHUI RONGGUAN PHOTOELECTRIC Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ANHUI RONGGUAN PHOTOELECTRIC Co Ltd filed Critical ANHUI RONGGUAN PHOTOELECTRIC Co Ltd
Priority to CN2013102402813A priority Critical patent/CN103273812A/zh
Publication of CN103273812A publication Critical patent/CN103273812A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

本发明公开了无线实时车况监测系统，包括单片机控制电路、胎压监测电路、车重测量电路、GSM/GPS模块和电源电路，单片机控制电路外接由胎压监测发射单元和胎压监测接收单元组成的胎压监测电路、由压力传感器、电压放大器和模数转换器构组成的车重测量电路以及GSM/GPS模块电路；胎压监测发射单元置于车辆轮胎内。本发明克服了现有技术所存在的不足之处，提供一种无线实时车况监测系统，以便实时、高效、准确地获取与车辆安全行驶密切相关的车况信息。

Description

无线实时车况监测系统
技术领域
本发明涉及一种无线实时车况监测系统，属监控设备技术领域。
背景技术
随着我国发展和城市规模的不断扩大，汽车数量日益增加，交通管理的压力越来越大，其中对运载车辆车况的实时监测，是建设平安、畅通、绿色交通的迫切需要。运载车辆的实时车况包括车辆基本信息，车辆行驶状态，载重信息等，其中与安全行车密切相关的信息有车辆轮胎状况，车辆载重状况，车辆行驶速度和行驶时间。大量研究表明，驾驶员对车况信息不了解，对车辆超载，超速和疲劳驾驶缺乏有效监管是造成运载车辆交通事故的最主要原因。据统计，每年由交通事故造成的经济损失高达几百亿元，因此，如何有效的对运载车辆进行实时监管，成为汽车交通行业的研究热点。
目前，已有单一的胎压监测系统应用于汽车上，可以帮助驾驶员获取车辆行驶过程中轮胎状况，对安全行车有一定帮助。但是该单一的监测系统却不能获取车辆其他的与安全相关的行驶信息。也有单一的车辆定位系统应用于运载车辆上，可以实时获取车辆位置及行驶速度时间信息，对车辆实时监测监管有一定帮助，但这些系统同样不能获取车辆其他的与安全相关的行驶信息。目前对运载车辆的载重监测有静态和动态两种方法：传统的静态称重测量精度较高，但是存在效率低、占地面积大、移动不方便等缺点。随着交通检查、超限治理的不断深入，汽车动态称重系统得到了越来越广泛的应用。现有的动态称重系统都是安装在高速的收费站，而对于那些运行于非高速公路的车辆却难以实施车重量监测，如何实现快速科学地衡量车辆的重量一直是治理超限超载运输的关键问题。
 
发明内容
本发明的目的是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种无线实时车况监测系统，以便实时、高效、准确地获取与车辆安全行驶密切相关的车况信息。
本发明采用的技术方案如下：
无线实时车况监测系统，包括单片机控制电路、胎压监测电路、车重测量电路、GSM/GPS模块和电源电路，所述单片机控制电路外接由胎压监测发射单元和胎压监测接收单元组成的胎压监测电路、由压力传感器、电压放大器和模数转换器构组成的车重测量电路以及GSM/GPS模块电路；胎压监测发射单元置于车辆轮胎内。
所述单片机控制电路为STM32F107微控制器芯片。
所述胎压监测发射单元由传感器、射频发射器和天线构成，传感器为SP300V2.1-E106-0传感器，射频发射器为MAX7044射频芯片。
所述胎压监测接收单元由天线、低噪声放大器和超外差接收器构成；低噪声放大器为MAX2460芯片，超外差接收器为MAX1473芯片。
所述车重测量电路由压力传感器、电压放大器和模数转换器构成；压力传感器为SM40系列的称重传感器，电压放大器为AD624仪表放大器，模数转换器为12位串行的A/D TLC2543芯片。
与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
单片机控制电路外接的胎压监测电路，能够实时检测行车状态下轮胎内部压力和温度，实现了驾驶员和控制中心对车辆行车状态的监测；外接的车重测量系统，实现了对汽车载重的测量，有效的避免和防止了超载，确保了汽车的安全驾驶；外接的GSM/GPS模块，实现了对车辆位置定位及速度信息获取，并通过GSM功能完成整个系统数据的无线传输，将车辆的基本信息，行驶状态信息，载重状态信息，位置，速度信息实时发送至控制中心，实现控制中心对车辆的安全与载重进行实时的监控和管理。
 
附图说明
图1为本发明的电路框图；
图2为单片机控制电路原理图；
图3为胎压监测发射单元电路原理图；
图4为胎压监测接收单元电路原理图；
图5为车重测量电路原理图；
图6为GSM/GPS电路原理图；
图7为电源电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，一种无线实时车况监测系统，由单片机控制电路外接的胎压监测电路、车重测量电路和GSM/GPS模块以及电源电路组成。
如图2所示，单片机控制电路采用STM32F107微控制器芯片，该芯片内置256K字节的FLASH存储芯片，64K字节的RAM随机存储器，多达5个串口，其中串口3(USART3_TX（芯片引脚为47）和USART3_RX(芯片引脚为48）)用于与GPS部分通信，串口2( USART2_TX(芯片引脚为25）、USART2_RX(芯片引脚为26）和USART2_RTS(芯片引脚24)等）用于与GSM部分通信。多达80个IO，可用于控制各部分电路。STM32F107提供了慢速、等待、低功耗等待、待机、停机等多种工作模式（低功耗等待模式下的功耗不超过40uA），非常方便进行功耗的管理。
如图3、4所示，胎压监测电路由胎压监测发射单元和胎压监测接收单元两部分组成。胎压监测发射单元由传感器、射频发射器和天线依次连接构成，置于车辆轮胎内。传感器采用英飞凌公司的SP300V2.1-E106-0传感器，该传感器整合了硅显微机械加工的压力传感器、温度传感器与加速度传感器和一个电池电压监测器，并内部集成一个低功耗8 bit 哈佛结构的RISC 控制器。射频发射器采用MAX7044射频芯片。SP300V2.1-E106-0 SP300V2.1-E106-0在实时获取车辆轮胎压力、温度与加速度信息后，通过串口通信的方式发送到射频芯片MAX7044的数据脚和时钟脚。MAX7044将这些数据调制成433MHz的射频信号，并通过天线发送到接收部分。MAX7044采用OOK/ASK调制方式，通信速率能达到100 kbps。
如图4所示，胎压监测接收单元由天线、低噪声放大器和超外差接收器依次连接构成。由于车辆在行驶过程中，射频信号容易受到干扰并衰减，因此，胎压监测接收单元必须有足够的弱信号放大能力，同时抑制杂波及噪声的干扰。本单元中的低噪声放大器采用MAX2460芯片，其将天线接收的来自胎压监测发射单元微弱的射频信号放大后输入到超外差接收器。超外差接收器采用MAX1473芯片，MAX1473将射频信号解调后，通过其25脚发送至单片机控制电路STM32F107的IO脚，STM32F107通过XSI外接128*64的RT12864液晶显示器实时显示胎压监测电路获取的轮胎压力和温度信息或者通过GSM电路将信息发回控制中心。
如图5所示，车重测量电路由压力传感器、电压放大器和模数转换器依次连接构成。压力信号采集传感器采用四个SM40系列的称重传感器，SM40称重传感器内部由惠斯登电桥构成，惠斯登电桥的功能是把电阻应变计的电阻变化量转换为电压信号输出，该输出电压信号正比于被测重力。四个称重传感器SM40均匀分布在汽车底盘的四个支撑点，负责汽车载重信息的测量。由于SM40输出的电压信号是幅度很小的毫伏级差动信号，很难直接进行模数转换，因此，电压放大器采用高增益、高输入电阻、低失调和高共模抑制比的AD624仪表放大器。模数转换器采用12位串行的A/D TLC2543芯片。SM40称重传感器输出的电压信号送至电压放大器AD624进行放大后，再经模数转换器TLC2543模数转换后的数字信号送至单片机控制电路，单片机控制电路将该测重信号输送至显示电路或者通过GSM电路发回控制中心。
所述STM32F107微控制器芯片通过IO与TLC2543的CS、DO、DI、CLK和EOC相连接，STM32F107通过IO模拟TLC2543的串行时序，控制A/D，实现称重传感器SM40输出的压力信号的模数转换。
如图6所示，GSM/GPS电路采用SIMCOM公司的SIM548C模块，该模块内置了GSM和GPS功能。单片机STM32F107分别通过串口2（GSM）和串口3（GPS））与SIM548C进行数据收发。SIM548C将GPS天线接收的微波信号解调后，通过GPS串口发送给单片机STM32F107的47，48脚，并由单片机将该定位信号送至显示电路或者通过GSM电路发回控制中心。GPS电路采用不断电的供电方式，控制中心可以24小时监测车辆位置。GSM电路负责与控制中心的实时通信，可以将当前车辆的各种状态信息自动发往控制中心，或者根据控制中心的远程GSM信息，将所感兴趣的车辆状态信息发给控制中心。
GSM/GPS电路采用SIMCOM公司的SIM548C模块，该模块内置了GSM和GPS功能。所述STM32F107通过串口3与GPS部分通信，获取车辆当前位置与速度信息，所述STM32F107通过串口2与GSM部分通信，控制GSM全球移动通讯系统部分向控制中心发送整个系统的所有车况信息。
电源电路如图6所示。系统使用的电源包括：24V，12V，5V，4.2V和3.3V，由电源电路供给。整个系统电源输入为车载蓄电池24V，考虑到汽车点火和行驶过程中较为恶劣的电磁环境，为了保障系统的安全和稳定运行，前端DC-DC电源芯片选择LM22676和LM2576。这两款电源芯片均具有较宽的电压输入范围和较小的静态电流，适合使用在恶劣的电磁环境中，并能保证系统在休眠状态下的低功耗设计。4.2V和3.3V是常供电压，在系统休眠状态时，保证单片机和GPS电路可以在休眠状态下被唤醒，控制中心可以随时获取车辆状态信息。

Claims (5)

1.无线实时车况监测系统，包括单片机控制电路、胎压监测电路、车重测量电路、GSM/GPS模块和电源电路，其特征在于：所述单片机控制电路外接由胎压监测发射单元和胎压监测接收单元组成的胎压监测电路、由压力传感器、电压放大器和模数转换器构组成的车重测量电路以及GSM/GPS模块电路；胎压监测发射单元置于车辆轮胎内。
2.根据权利要求1所述的无线实时车况监测系统，其特征在于：所述单片机控制电路为STM32F107微控制器芯片。
3.根据权利要求1所述的无线实时车况监测系统，其特征在于：所述胎压监测发射单元由传感器、射频发射器和天线构成，传感器为SP300V2.1-E106-0传感器，射频发射器为MAX7044射频芯片。
4.根据权利要求1所述的无线实时车况监测系统，其特征在于：所述胎压监测接收单元由天线、低噪声放大器和超外差接收器构成；低噪声放大器为MAX2460芯片，超外差接收器为MAX1473芯片。
5.根据权利要求1所述的无线实时车况监测系统，其特征在于：所述车重测量电路由压力传感器、电压放大器和模数转换器构成；压力传感器为SM40系列的称重传感器，电压放大器为AD624仪表放大器，模数转换器为12位串行的A/D TLC2543芯片。
CN2013102402813A 2013-06-18 2013-06-18 无线实时车况监测系统 Pending CN103273812A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2013102402813A CN103273812A (zh) 2013-06-18 2013-06-18 无线实时车况监测系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2013102402813A CN103273812A (zh) 2013-06-18 2013-06-18 无线实时车况监测系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103273812A true CN103273812A (zh) 2013-09-04

Family

ID=49056477

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2013102402813A Pending CN103273812A (zh) 2013-06-18 2013-06-18 无线实时车况监测系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103273812A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107310336A (zh) * 2017-05-02 2017-11-03 广西大学 一种汽车胎压远程监测系统
CN110906810A (zh) * 2019-11-28 2020-03-24 湖北三江航天红林探控有限公司 基于arm的三轴高g值传感器测试装置及测试方法
CN115402277A (zh) * 2022-09-22 2022-11-29 东风云南汽车有限公司 一种重型卡车车载超载监测感应系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030216845A1 (en) * 2002-05-15 2003-11-20 Williston Scott Lawton Automatic tire inflation based on vehicle loading conditions
WO2005113261A1 (en) * 2004-05-21 2005-12-01 Versa Tile Pty Ltd System for obtaining and managing tyre information
CN101985268A (zh) * 2010-05-17 2011-03-16 中电国科(北京)科技有限公司 一种汽车轮胎压力和温度无线监测系统
CN201852627U (zh) * 2010-11-05 2011-06-01 刘汉风 车辆称重系统
CN201867617U (zh) * 2010-11-05 2011-06-15 刘汉风 公路车载重量智能监控系统
CN203293826U (zh) * 2013-06-18 2013-11-20 安徽荣冠光电有限公司 无线实时车况监测系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030216845A1 (en) * 2002-05-15 2003-11-20 Williston Scott Lawton Automatic tire inflation based on vehicle loading conditions
WO2005113261A1 (en) * 2004-05-21 2005-12-01 Versa Tile Pty Ltd System for obtaining and managing tyre information
CN101985268A (zh) * 2010-05-17 2011-03-16 中电国科(北京)科技有限公司 一种汽车轮胎压力和温度无线监测系统
CN201852627U (zh) * 2010-11-05 2011-06-01 刘汉风 车辆称重系统
CN201867617U (zh) * 2010-11-05 2011-06-15 刘汉风 公路车载重量智能监控系统
CN203293826U (zh) * 2013-06-18 2013-11-20 安徽荣冠光电有限公司 无线实时车况监测系统

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107310336A (zh) * 2017-05-02 2017-11-03 广西大学 一种汽车胎压远程监测系统
CN110906810A (zh) * 2019-11-28 2020-03-24 湖北三江航天红林探控有限公司 基于arm的三轴高g值传感器测试装置及测试方法
CN110906810B (zh) * 2019-11-28 2021-11-05 湖北三江航天红林探控有限公司 基于arm的三轴高g值传感器测试装置及测试方法
CN115402277A (zh) * 2022-09-22 2022-11-29 东风云南汽车有限公司 一种重型卡车车载超载监测感应系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102050138A (zh) 基于无线自组网的铁路货客车轴温、风压监测装置及方法
CN103927790A (zh) 唤醒车载单元的方法、检测车载单元灵敏度档位的方法及车载单元
CN106644008A (zh) 多功能车载超载监测系统
CN103273812A (zh) 无线实时车况监测系统
CN110266070A (zh) 低功耗电池管理系统、方法以及铁路货车
CN112581056A (zh) 铁路货车运行状态监测系统
CN107225920A (zh) 一种LoRa无线胎压监测系统及监测方法
CN203293826U (zh) 无线实时车况监测系统
CN103697982B (zh) 车载称重方法、车载称重装置、车载称重系统以及车辆控制系统
CN203298845U (zh) 无线实时车重量测量系统
CN209281209U (zh) 一种车辆数据实时采集处理监控与控制装置
CN111179600A (zh) 一种精简型多模车辆检测器
CN107248311A (zh) 用于交通工具的电子车牌、停车位、智能停车系统和方法
CN109934539A (zh) 一种可实现物资移动轨迹追踪定位的系统及方法
CN204374425U (zh) 一种低功耗的北斗定位终端装置
CN102339050A (zh) 一种基于无线通讯技术的车载信息监控系统
CN214096307U (zh) 分体式可移动车辆称重地磅
CN210955487U (zh) 一种精简型多模车辆检测器
CN202394103U (zh) 一种带有震动唤醒功能的智能物流运输监控系统
CN207540650U (zh) 一种医疗废物转运车称重系统
CN103723135A (zh) 汽车过载实时控制系统
CN207300380U (zh) 车载称重系统
CN207472406U (zh) 一种基于实时存储技术的便携式高速车辆动态称重装置
CN205417049U (zh) 一种tpms装置
CN205664861U (zh) 一种基于北斗的油耗称重监测装置及系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20130904