CN107175994A - 一种胎压监测传感器的控制方法与系统 - Google Patents

一种胎压监测传感器的控制方法与系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种胎压监测传感器的控制方法与系统，所述方法包括如下步骤：获取所述汽车的当前车速值以及多个所述当前胎压值；若所述当前车速值小于第一预设车速值，则确认不发送多个所述当前胎压值；若所述当前车速值大于等于所述第一预设车速值小于等于第二预设车速值且至少有一所述当前胎压值不在预设胎压范围内时，则每隔第一预设时间发送所述当前胎压值；若所述当前车速值大于所述第二预设车速值且多个所述当前胎压值均在所述预设胎压范围内时，则每隔第二预设时间发送多个所述当前胎压值。本发明在确保胎压监测准确的同时尽可能地减少了不必要的胎压数据发送，节约了系统的电量，延长胎压监测传感器的使用寿命，满足了实际应用需求。

Description

一种胎压监测传感器的控制方法与系统
技术领域
本发明涉及汽车安全检测技术领域，特别涉及一种胎压监测传感器的控制方法与系统。
背景技术
众所周知的，胎压监测指的是在汽车行驶过程中对轮胎气压进行实时自动监测，并对轮胎漏气和欠压、过压进行报警，以确保行车安全，在实际车辆应用中起着非常重要的作用。
现有的胎压监测模式主要分为两种：一种是直接式胎压监测(Pressure-SensorBased TPMS，简称PSB)，具体为利用安装在每一个轮胎里的压力传感器来直接测量轮胎的气压，利用无线发射器将压力等一组信息从轮胎内部发送到中央接收控制器模块上，然后对各轮胎气压数据进行显示。当轮胎气压太低、太高或快速漏气时，系统便会进行自动报警。另外一种是间接式胎压监测(Wheel-Speed Based TPMS，简称WSB)，具体为当某轮胎的气压降低时，车辆的重量会使该轮的滚动半径将变小，导致其转速比其他车轮快，然后通过比较轮胎之间的转速差别，以达到监视胎压的目的，也即实际上是依靠计算轮胎滚动半径来对气压进行监测。
然而对现有的胎压监测传感器而言，胎压监测传感器系统会较高频地发送胎压数据至胎压控制器，而胎压监测传感器在进行射频发射胎压数据时的工作电流远远高于无射频发射时的工作电流，也即在进行射频发射胎压数据时系统会消耗很大的功率，这不仅造成了胎压监测传感器系统电量过早耗尽，而且也在一定程度上影响了胎压监测传感器的使用寿命。
发明内容
基于此，本发明的目的在于提出一种在确保胎压监测准确的同时能尽可能减少不必要的胎压数据发送的新型的胎压监测传感器的控制方法与系统，以最大程度上节约系统的电量，延长胎压监测传感器的使用寿命，满足实际应用需求。
本发明提出一种胎压监测传感器的控制方法，用于汽车胎压监测系统中以对汽车的胎压值进行实时监测并报警，所述汽车对应多个当前胎压值，其中，包括如下步骤：
获取所述汽车的当前车速值以及多个所述当前胎压值；
若所述当前车速值小于第一预设车速值，则确认不发送多个所述当前胎压值至胎压控制器；
若所述当前车速值大于等于所述第一预设车速值小于等于第二预设车速值且至少有一所述当前胎压值不在预设胎压范围内时，则每隔第一预设时间发送所述当前胎压值至所述胎压控制器；
若所述当前车速值大于所述第二预设车速值且多个所述当前胎压值均在所述预设胎压范围内时，则每隔第二预设时间发送多个所述当前胎压值至所述胎压控制器。
本发明提出的胎压监测传感器的控制方法，不同于现有的胎压监测方案中在汽车静止警示的情况下也发送胎压数据，而是只要汽车的当前车速值小于第一预设车速值(也即安全车速值)时，不论当前胎压是否在预设胎压范围内都不发送对应的当前胎压值，但在超出了预设车速值(安全车速值)之后，为了确保实际行车安全，当监测到至少有一轮胎的当前胎压值不在预设胎压范围内时，则每隔预设时间发送对应的所述当前胎压值，以确保行车安全。本发明在实际应用中，在确保行车安全的同时最大程度上减少了胎压数据的发送频率，大大节约系统的电量，延长了胎压监测传感器的使用寿命，满足了实际应用需求。
所述胎压监测传感器的控制方法，其中，所述方法还包括：
若所述当前车速值大于所述第二预设车速值且至少有一所述当前胎压值不在所述预设胎压范围内时，则每隔所述第一预设时间发送所述当前胎压值至所述胎压控制器。
所述胎压监测传感器的控制方法，其中，所述方法还包括：
在所述汽车发动机启动时的第三预设时间内获取所述汽车中每一轮胎对应的Z向加速度微分变化值；
判断所述Z向加速度微分变化值是否为零，若否，则每隔第四预设时间重复发送预设次数的多个所述当前胎压值至所述胎压控制器。
所述胎压监测传感器的控制方法，其中，所述方法还包括：
分别在第一检测时间以及第二检测时间获取所述汽车中一轮胎对应的第一胎压值以及第二胎压值并进行作差以得到对应的胎压差值；
判断所述胎压差值与预设胎压变化值的大小，若所述胎压差值大于所述预设胎压变化值，则判定所述轮胎为快速漏气并发送一轮胎故障报警信号至所述胎压控制器。
所述胎压监测的控制方法，其中，所述第一预设车速值为3km/h～5km/h，所述第二预设车速值为20km/h～25km/h，所述第一预设时间为2s，所述第二预设时间为60s，所述第三预设时间为10s，所述四预设时间为1s。
本发明还提出一种胎压监测传感器的控制系统，用于汽车胎压监测系统中以对汽车的胎压值进行实时监测并报警，所述汽车对应多个当前胎压值，其中，包括：
信息获取模块，用于获取所述汽车的当前车速值以及多个所述当前胎压值；
第一处理模块，用于若所述当前车速值小于第一预设车速值，则确认不发送多个所述当前胎压值至一胎压控制器；
第二处理模块，用于若所述当前车速值大于等于所述第一预设车速值小于等于第二预设车速值且至少有一所述当前胎压值不在预设胎压范围内时，则每隔第一预设时间发送所述当前胎压值至所述胎压控制器；
第三处理模块，用于若所述当前车速值大于所述第二预设车速值且多个所述当前胎压值均在所述预设胎压范围内时，则每隔第二预设时间发送所述当前胎压值至所述胎压控制器。
所述胎压监测传感器的控制系统，其中，所述第三处理模块还用于若所述当前车速值大于所述第二预设车速值且至少有一所述当前胎压值不在所述预设胎压范围内时，则每隔所述第一预设时间发送所述当前胎压值至所述胎压控制器。
所述胎压监测传感器的控制系统，其中，所述系统还包括一初始自检模块，所述初始自检模块包括：
初始信息获取单元，用于在所述汽车发动机启动时的第三预设时间内获取所述汽车中每一轮胎对应的Z向加速度微分变化值；
自检确认单元，用于判断所述Z向加速度微分变化值是否为零，若否，则每隔第四预设时间重复发送预设次数的多个所述当前胎压值至所述胎压控制器。
所述胎压监测传感器的控制系统，其中，所述系统还包括一漏气检测模块，所述漏气检测模块包括：
差值获取单元，用于分别在第一检测时间以及第二检测时间获取所述汽车中一轮胎对应的第一胎压值以及第二胎压值并进行作差以得到对应的胎压差值；
检测确认单元，用于判断所述胎压差值与预设胎压变化值的大小，若所述胎压差值大于所述预设胎压变化值，则判定所述轮胎为快速漏气并发送一轮胎故障报警信号至所述胎压控制器。
所述胎压监测的控制系统，其中，所述第一预设车速值为3km/h～5km/h，所述第二预设车速值为20km/h～25km/h，所述第一预设时间为2s，所述第二预设时间为60s，所述第三预设时间为10s，所述四预设时间为1s。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1为本发明第一实施例中胎压监测传感器的控制方法的原理框图；
图2为本发明第一实施例中胎压监测传感器的控制方法的流程图；
图3为本发明第二实施例中胎压监测传感器的控制系统的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1与图2，对于本发明第一实施例中的胎压监测传感器的控制方法，用于对汽车的胎压进行实时监测并报警，可以理解的，所述汽车对应多个当前胎压值，其中，包括如下步骤：
S101，获取所述汽车的当前车速值以及多个所述当前胎压值。具体的，在实际操作中，在所述汽车上设置有一测速仪，在所述汽车的四个轮胎上分别安装有一胎压监测传感器，每个胎压监测传感器分别监测每个轮胎所对应的当前胎压值。此外，所述测速仪以及安装在各轮胎上的所述胎压监测传感器与驾驶员中控台通过有线数据连接或无线信号传输的方式进行数据传输，以便于驾驶员实时掌握汽车的当前车速以及各轮胎所对应的当前胎压值。
S102，若所述当前车速值小于第一预设车速值，则确认不发送多个所述当前胎压值至胎压控制器。
如上所述，在获取了所述汽车对应的当前车速值之后，将该当前车速值与第一预设车速值进行比较，若所述当前车速值小于第一预设车速值(安全车速值)，则此时无论当前胎压值是否正常，均不向中控台发送所述当前胎压值。例如，当所述汽车的当前车速值为1km/h时，而所述第一预设车速值为3km/h～5km/h，也即说明此时所述汽车在安全车速以内，轮胎胎压的轻微异常(例如轻度欠压或轻度过压)不会造成安全隐患，此时系统确认不发送所述当前胎压值，以降低系统电量的损耗且在一定程度上延长所述胎压监测传感器的使用寿命。相较于现有的胎压监测的控制方法，即便在汽车处于静止警示的状态下，若监测到轮胎的胎压不正常时，也会不断地向中控台发送对应的当前胎压值进行报警，但这将直接导致胎压监测系统的电量过快地被消耗完，且由于胎压监测传感器发送数据的总次数是有一定限定的，高频地发送所述当前胎压值将在一定程度上缩短其使用寿命。
S103，若所述当前车速值大于等于所述第一预设车速值小于等于第二预设车速值且至少有一所述当前胎压值不在预设胎压范围内时，则每隔第一预设时间发送所述当前胎压值至所述胎压控制器。
对所述汽车而言，当启动并行驶一段路程之后，汽车的当前车速值并不一定仍处于安全车速范围内，此时对应的胎压监测的控制方式也不相同。在本实施例中，若所述当前车速值大于等于所述第一预设车速值小于等于第二预设车速值，也即当前车速值超出了安全车速但仍小于等于第二预设车速值，此时若监测到至少有一轮胎的当前胎压值不在预设胎压范围内时，则每隔第一预设时间发送所述当前胎压值。其中，所述第一预设车速值为3km/h～5km/h，所述第二预设车速值为20km/h～25km/h，在本实施例中，所述第一预设车速值为3km/h，所述第二预设车速值为20km/h，所述第一预设时间为2s。例如当所述汽车的所述当前车速值为18km/h时，且胎压监测传感器监测到左前轮的胎压值不在正常胎压范围内时，此时每隔2s发送一次所述当前胎压值。除此之外，当所述当前车速值位于所述第一预设车速值与所述第二预设车速值之间时，若各所述胎压监测传感器监测到各轮胎对应的当前胎压值均正常时，此时不发送所述当前胎压值。
S104，若所述当前车速值大于所述第二预设车速值且多个所述当前胎压值均在所述预设胎压范围内时，则每隔第二预设时间发送多个所述当前胎压值至所述胎压控制器。
当所述汽车的当前车速值继续加大时，且超出所述第二预设车速值(也即20km/h～25km/h，在本实施例中，所述第二预设车速值为20km/h)之后，例如当前车速值为60km/h，若此时所述胎压监测传感器所监测到的各轮胎的当前胎压值均在对应的所述预设胎压范围内时(也即当前胎压均为正常)，由于此时的车速值可能较大，在本实施例中，每隔第二预设时间发送一次多个所述当前胎压值，其中所述第二预设时间为60s，也即每隔60s发送一次当前胎压值。相较于上述第一预设时间(2s)发送一次的频率而言，已经大大减少了数据发送的频次，从而节约了系统的耗电量，延长了胎压监测传感器的使用寿命。
进一步的，若所述当前车速值大于所述第二预设车速值(例如当前车速值为60km/h)且至少有一所述当前胎压值不在所述预设胎压范围内时，则每隔所述第一预设时间(2s)发送所述当前胎压值，也即此时监测到轮胎的当前胎压值不正常时，此时每隔2s发送一次所述当前胎压值。
在本实施例中，还需要说明的是，在汽车刚启动时，有一个胎压自检的程序，以便驾驶员及时发现胎压监测系统所存在的故障从而进行消除。该胎压自检过程大致如下：在所述汽车发动机启动期间的第三预设时间内获取所述汽车中每一轮胎对应的Z向加速度微分变化值；判断所述Z向加速度微分变化值是否为零，若否，则每隔第四预设时间重复发送预设次数的多个所述当前胎压值。具体的，当汽车发动机启动时开始计时，在第三预设时间内(在本实施例中，所述第三预设时间为10s)获取所述汽车中轮胎的Z向加速度微分变化值(可以理解的，当汽车刚发动还没有进行行驶时，汽车处于怠动状态，此时汽车本身在Z方向是有震动的，该Z向加速度微分变化值也即表示汽车轮胎在Z方向的震动，也即为竖直方向上的震动)，随后，在获取了轮胎对应的Z向加速度微分变化值之后，判断该Z向加速度微分变化值是否为零。可以推知的，若该Z向加速度微分变化值为零，则说明汽车在Z方向上不存在震动，也可以推断汽车发动机未启动，若该Z向加速度微分变化值不为零，则说明此时汽车轮胎在Z方向上存在震动，也可以推断此时汽车处于启动状态。当确定该汽车发动机处于启动期间状态之后，则每隔第四预设时间重复发送预设次数的多个所述当前胎压值，在本实施例中，所述第四预设时间为1s，所述预设次数为5次，也即每隔1s重复发送5次所述当前胎压值以便驾驶员在汽车启动时及时地掌握轮胎的当前胎压值。在此需要指出的是，由于上述操作均在汽车启动后的10s内完成，数据发送的次数非常有限，因此在自检保证汽车安全性能的同时也几乎不会造成系统电量的损耗，满足了实际应用需求。
除此之外，由于汽车在行驶的过程中随时都存在着快速漏气的风险，而这无疑会引发严重的交通事故，因此需要对该项目进行监测。在本实施例中，首先分别在第一检测时间以及第二检测时间获取所述汽车中一轮胎对应的第一胎压值以及第二胎压值并进行作差以得到对应的胎压差值；然后判断所述胎压差值与预设胎压变化值的大小，若所述胎压差值大于所述预设胎压变化值，则判定所述轮胎为快速漏气并发送一轮胎故障报警信号。具体的，所述第一检测时间以及所述第二检测时间之间的时间间隔为固定的，将一轮胎前后两次检测的胎压差值然后与预设胎压差值进行比较，可以理解的，若所述胎压差值大于预设胎压差值，则可以推断该轮胎处于快速漏气状态，此时系统发送一轮胎故障报警信号提醒驾驶员进行紧急预警操作，以最大程度上减小伤害，保证行车安全。
本发明提出的胎压监测传感器的控制方法，不同于现有的胎压监测方案中在汽车静止警示的情况下也发送胎压数据，而是只要汽车的当前车速值小于第一预设车速值(也即安全车速值)时，不论当前胎压是否在预设胎压范围内都不发送对应的当前胎压值，但在超出了预设车速值(安全车速值)之后，为了确保实际行车安全，当监测到至少有一轮胎的当前胎压值不在预设胎压范围内时，则每隔预设时间发送对应的所述当前胎压值，以确保行车安全。本发明在实际应用中，在确保行车安全的同时最大程度上减少了胎压数据的发送频率，大大节约系统的电量，延长了胎压监测传感器的使用寿命，满足了实际应用需求。
请参阅图3，对于第二实施例中的胎压监测的控制系统，同样用于对汽车的胎压进行实时监测并报警，所述汽车对应多个当前胎压值，其中，包括依次连接的信息获取模块、第一处理模块、第二处理模块以及第三处理模块，其中所述信息获取模块用于获取所述汽车的当前车速值以及多个所述当前胎压值；所述第一处理模块用于若所述当前车速值小于第一预设车速值，则确认不发送多个所述当前胎压值；所述第二处理模块用于若所述当前车速值大于等于所述第一预设车速值小于等于第二预设车速值且至少有一所述当前胎压值不在预设胎压范围内时，则每隔第一预设时间发送所述当前胎压值；所述第三处理模块用于若所述当前车速值大于所述第二预设车速值且多个所述当前胎压值均在所述预设胎压范围内时，则每隔第二预设时间发送多个所述当前胎压值。此外，所述第三处理模块还用于若所述当前车速值大于所述第二预设车速值且至少有一所述当前胎压值不在所述预设胎压范围内时，则每隔所述第一预设时间发送所述当前胎压值。
所述系统还包括一初始自检模块，所述初始自检模块与所述信息获取模块连接。对所述初始自检模块而言，所述初始自检模块包括依次连接的初始信息获取单元以及自检确认单元，其中所述初始信息获取单元用于在所述汽车发动机启动时的第三预设时间内获取所述汽车中每一轮胎对应的Z向加速度微分变化值；所述自检确认单元用于判断所述Z向加速度微分变化值是否为零，若否，则每隔第四预设时间重复发送预设次数的多个所述当前胎压值。
除此之外，所述系统还包括一漏气检测模块，所述漏气检测模块包括依次连接的差值获取单元以及检测确认单元，其中所述差值获取单元用于分别在第一检测时间以及第二检测时间获取所述汽车中一轮胎对应的第一胎压值以及第二胎压值并进行作差以得到对应的胎压差值；所述检测确认单元用于判断所述胎压差值与预设胎压变化值的大小，若所述胎压差值大于所述预设胎压变化值，则判定所述轮胎为快速漏气并发送一轮胎故障报警信号。在此需要指出的是，所述第一预设车速值为3km/h～5km/h，所述第二预设车速值为20km/h～25km/h，在本实施例中，所述第一预设车速值为3km/h，所述第一预设时间为2s，所述第二预设车速值为20km/h，所述第二预设时间为60s，所述第三预设时间为10s，所述第四预设时间为1s。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成。所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，包括上述方法所述的步骤。所述的存储介质，包括：ROM/RAM、磁碟、光盘等。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种胎压监测传感器的控制方法，用于汽车胎压监测系统中以对汽车的胎压值进行实时监测并报警，所述汽车对应多个当前胎压值，其特征在于，包括如下步骤：
获取所述汽车的当前车速值以及多个所述当前胎压值；
若所述当前车速值小于第一预设车速值，则确认不发送多个所述当前胎压值至胎压控制器；
若所述当前车速值大于等于所述第一预设车速值小于等于第二预设车速值且至少有一所述当前胎压值不在预设胎压范围内时，则每隔第一预设时间发送所述当前胎压值至所述胎压控制器；
若所述当前车速值大于所述第二预设车速值且多个所述当前胎压值均在所述预设胎压范围内时，则每隔第二预设时间发送多个所述当前胎压值至所述胎压控制器。
2.根据权利要求1所述的胎压监测传感器的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述当前车速值大于所述第二预设车速值且至少有一所述当前胎压值不在所述预设胎压范围内时，则每隔所述第一预设时间发送所述当前胎压值至所述胎压控制器。
3.根据权利要求1所述的胎压监测传感器的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述汽车发动机启动时的第三预设时间内获取所述汽车中每一轮胎对应的Z向加速度微分变化值；
判断所述Z向加速度微分变化值是否为零，若否，则每隔第四预设时间重复发送预设次数的多个所述当前胎压值至所述胎压控制器。
4.根据权利要求1所述的胎压监测传感器的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
分别在第一检测时间以及第二检测时间获取所述汽车中一轮胎对应的第一胎压值以及第二胎压值并进行作差以得到对应的胎压差值；
判断所述胎压差值与预设胎压变化值的大小，若所述胎压差值大于所述预设胎压变化值，则判定所述轮胎为快速漏气并发送一轮胎故障报警信号至所述胎压控制器。
5.根据权利要求3所述的胎压监测传感器的控制方法，其特征在于，所述第一预设车速值为3km/h～5km/h，所述第二预设车速值为20km/h～25km/h，所述第一预设时间为2s，所述第二预设时间为60s，所述第三预设时间为10s，所述第四预设时间为1s。
6.一种胎压监测的控制系统，用于一汽车胎压监测系统中以对汽车的胎压值进行实时监测并报警，所述汽车对应多个当前胎压值，其特征在于，包括：
信息获取模块，用于获取所述汽车的当前车速值以及多个所述当前胎压值；
第一处理模块，用于若所述当前车速值小于第一预设车速值，则确认不发送多个所述当前胎压值至一胎压控制器；
第二处理模块，用于若所述当前车速值大于等于所述第一预设车速值小于等于第二预设车速值且至少有一所述当前胎压值不在预设胎压范围内时，则每隔第一预设时间发送所述当前胎压值至所述胎压控制器；
第三处理模块，用于若所述当前车速值大于所述第二预设车速值且多个所述当前胎压值均在所述预设胎压范围内时，则每隔第二预设时间发送多个所述当前胎压值至所述胎压控制器。
7.根据权利要求6所述的胎压监测传感器的控制系统，其特征在于，所述第三处理模块还用于若所述当前车速值大于所述第二预设车速值且至少有一所述当前胎压值不在所述预设胎压范围内时，则每隔所述第一预设时间发送所述当前胎压值至所述胎压控制器。
8.根据权利要求6所述的胎压监测传感器的控制系统，其特征在于，所述系统还包括一初始自检模块，所述初始自检模块包括：
初始信息获取单元，用于在所述汽车发动机启动时的第三预设时间内获取所述汽车中每一轮胎对应的Z向加速度微分变化值；
自检确认单元，用于判断所述Z向加速度微分变化值是否为零，若否，则每隔第四预设时间重复发送预设次数的多个所述当前胎压值至所述胎压控制器。
9.根据权利要求6所述的胎压监测传感器的控制系统，其特征在于，所述系统还包括一漏气检测模块，所述漏气检测模块包括：
差值获取单元，用于分别在第一检测时间以及第二检测时间获取所述汽车中一轮胎对应的第一胎压值以及第二胎压值并进行作差以得到对应的胎压差值；
检测确认单元，用于判断所述胎压差值与预设胎压变化值的大小，若所述胎压差值大于所述预设胎压变化值，则判定所述轮胎为快速漏气并发送一轮胎故障报警信号至所述胎压控制器。
10.根据权利要求8所述的胎压监测传感器的控制系统，其特征在于，所述第一预设车速值为3km/h～5km/h，所述第二预设车速值为20km/h～25km/h，所述第一预设时间为2s，所述第二预设时间为60s，所述第三预设时间为10s，所述第四预设时间为1s。
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