CN201464193U - 轮胎压力、温度及电池电压监测装置 - Google Patents

Abstract

一种轮胎压力、温度及电池电压监测装置，包括接收器和一个或一个以上传感发射器；传感发射器包括实时测量轮胎内的压力、温度及电池电压的传感器模块、完成信号补偿与调整及SPI串行通信接口的数据处理模块、含有射频发射集成电路的射频发射模块、电池；接收器包括射频接收模块、接收数据处理模块、显示报警模块、人机接口模块，射频接收模块接收射频信号数据，通过SPI总线将数据传送给接收数据处理模块；接收数据处理模块完成数据处理；显示报警模块显示报警类型；人机接口模块包括功能按钮与同步异步接收发送装置。它可以有效地预防爆胎事故，在低速时节约燃油消耗，在高速时提高安全性。

Description

轮胎压力、温度及电池电压监测装置

技术领域

本实用新型涉及一种轮胎压力、温度及电池电压监测装置。

背景技术

在汽车的行驶过程中，轮胎故障是所有驾驶者最为担心和最难预防的，也是突发性交通事故发生的重要原因。据统计，在中国高速公路上发生的交通事故有70％是由于爆胎引起的，而在美国这一比例则高达80％。怎样防止爆胎已成为安全驾驶的一个重要课题。据国家橡胶轮胎质量监督中心的专家分析，保持标准的车胎气压行驶和及时发现车胎漏气是防止爆胎的关键。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种轮胎压力、温度及电池电压监测装置，它可以有效地对汽车轮胎压力、温度及发射器电池电压进行检测，实时进行低压和快速漏气预警，确保汽车在正常的轮胎压力状况下行驶，并避免使用质量不好或磨损严重的轮胎。

一种轮胎压力、温度及电池电压监测装置，包括接收器1和一个或一个以上传感发射器2；传感发射器2包括实时测量轮胎内的压力、温度及电池电压的传感器模块7、完成信号补偿与调整及SPI串行通信接口的数据处理模块8、含有射频发射集成电路的射频发射模块9、为传感发射器2各部分电路提供直流电源的电池10，其中传感器模块7的测量信号输出端与数据处理模块8的信号输入端相连，射频发射模块9的射频发射集成电路通过SPI串行通信接口接收经数据处理模块8补偿与调整后的轮胎内的压力、温度及电池电压数据；接收器1包括射频接收模块3、接收数据处理模块4、显示报警模块5、人机接口模块6，射频接收模块3由一个射频接收集成电路及其外围元件构成，接收射频信号数据，通过SPI总线将数据传送给接收数据处理模块4；接收数据处理模块4由微处理器芯片以及外围基本元器件构成，完成数据处理；显示报警模块5由液晶显示屏、功能/报警指示灯和蜂鸣器组成，通过数据线与接收数据处理模块4的数据输出端相连，显示各轮胎压力、温度、电压以及报警类型；人机接口模块6包括功能按钮与同步异步接收发送装置。射频接收模块3的射频、射频发射模块9均分别与各自的天线相连。

传感发射器实时测量轮胎内的压力、温度及电池电压，并将数据通过无线方式传送到驾驶室内的接收器并以直观的数字形式显示和报警，防止爆胎，保证安全驾驶。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意框图；

图2为本实用新型的实施例中控制面板示意图；

图3为本实用新型的实施例中发射器电路原理示意图；

图4为本实用新型的实施例中接收器电路原理示意图。

具体实施方式

如图1-图4，一种轮胎压力、温度及电池电压监测装置，包括接收器1和一个或一个以上传感发射器2；传感发射器2包括实时测量轮胎内的压力、温度及电池电压的传感器模块7、完成信号补偿与调整及SPI串行通信接口的数据处理模块8、含有射频发射集成电路的射频发射模块9、为传感发射器2各部分电路提供直流电源的电池10，其中传感器模块7的测量信号输出端与数据处理模块8的信号输入端相连，射频发射模块9的射频发射集成电路通过SPI串行通信接口接收经数据处理模块8补偿与调整后的轮胎内的压力、温度及电池电压数据；接收器1包括射频接收模块3、接收数据处理模块4、显示报警模块5、人机接口模块6，射频接收模块3由一个射频接收集成电路及其外围元件构成，接收射频信号数据，通过SPI总线将数据传送给接收数据处理模块4；接收数据处理模块4由微处理器芯片以及外围基本元器件构成，完成数据处理；显示报警模块5由液晶显示屏、功能/报警指示灯和蜂鸣器组成，通过数据线与接收数据处理模块4的数据输出端相连，显示各轮胎压力、温度、电压以及报警类型；人机接口模块6包括功能按钮与同步异步接收发送装置。射频接收模块3的射频、射频发射模块9均分别与各自的天线相连。

传感器模块通过软件控制定时采集轮胎内的压力、温度以及发射器的电池电压，经内部放大器放大后，数据处理器通过A/D比较方式读取压力、温度及电池电压。传感器模块和数据处理模块集成在同一芯片内，数据处理器读取来自传感器模块的数据后，处理、形成数据后通过射频发射模块发射出去。射频接收模块将由轮胎发射出来的射频信号放大解调后，将数字信号通过SPI接口送给数据处理模块。数据处理模块再进行译码，从数据流中提取各轮胎轮胎序列号(ID)、压力值、温度值、发射器电池电压值以及轮胎状态值，然后作出相应的处理。人机接口部分主要包括液晶显示屏、LED指示灯、蜂鸣器、按钮等。液晶显示屏主要起指示轮胎位置和显示当前轮胎状况。LED指示灯显示是否有轮胎处在报警状态。蜂鸣器主要提供声音报警功能。按钮则可以进行装置的功能设定及读取当前轮胎压力、温度大小。

本实用新型传感器模块和数据处理模块采用英飞凌公司的内置8位哈佛结构RISC MCU和传感器为一体的压力传感器SP30芯片及外围基本元器件构成，射频发射集成电路采用MAX1479(434MHzASK/FSK发射器)。所述SP30传感器整合了硅显微机械加工(MEMS)的压力与加速度传感器、温度传感器和一个电池电压监测器，提供四合一传感功能，并配有一个能完成测量、信号补偿与调整及SPI串行通信接口CMOS大规模集成电路，其中SP30内置8位哈佛结构RISCMCU和2D通道的低频(LF)接口，且消耗的电流仅0.4uA。

接收器安装在仪表盘上方。接收器射频接收模块接收射频信号数据，通过SPI总线将数据传送给数据处理模块。数据处理模块内的MCU是数据处理的核心。显示报警模块由液晶显示屏、功能/报警指示灯和蜂鸣器组成，液晶显示屏用来显示各轮胎压力、温度、电压以及报警类型。人机接口模块包括功能按钮与同步异步接收发送装置。所述射频接收模块采用飞思卡尔公司的MC33596和外围基本电路构成；数据处理模块采用飞思卡尔公司的微处理器MC9S08DZ60芯片以及外围基本元器件构成。显示报警模块包括液晶显示屏和声光器件。

将安装在轮胎内发射器中的螺旋天线杆子视作面天线的馈源，与轮胎金属结构面共同构成一个模拟的全向天线，在射频功率输出端与天线之间插入一个匹配网络，通过对匹配网络和天线进行优化使天线发射的实际辐射功率达到最大.发射器采用低功耗设计，使用温度与压力复合式趋势探测方法来判断汽车的行驶/停止状态.根据轮胎不同状态的热膨胀系数设定来确定压力偏差值，由压力偏差算法来判定轮胎是否漏气.

本实用新型将轮胎内的压力、温度和发射器电池电压参数用无线传输的方式传递给接收器的显示部分。使驾驶员能够通过数据监测采取相应的措施，可以使轮胎始终保持在合理的压力范围内，节省汽车燃油，并保证用户行车安全。

Claims (5)

1.一种轮胎压力、温度及电池电压监测装置，它包括接收器(1)和一个或一个以上传感发射器(2)；其特征在于所述传感发射器(2)包括实时测量轮胎内的压力、温度及电池电压的传感器模块(7)、完成信号补偿与调整及SPI串行通信接口的数据处理模块(8)、含有射频发射集成电路的射频发射模块(9)、为传感发射器(2)各部分电路提供直流电源的电池(10)，其中传感器模块(7)的测量信号输出端与数据处理模块(8)的信号输入端相连，射频发射模块(9)的射频发射集成电路通过SPI串行通信接口接收经数据处理模块(8)补偿与调整后的轮胎内的压力、温度及电池电压数据；接收器(1)包括射频接收模块(3)、接收数据处理模块(4)、显示报警模块(5)、人机接口模块(6)，射频接收模块(3)由一个射频接收集成电路及其外围元件构成，接收射频信号数据，通过SPI总线将数据传送给接收数据处理模块(4)；接收数据处理模块(4)由微处理器芯片以及外围基本元器件构成，完成数据处理；显示报警模块(5)通过数据线与接收数据处理模块(4)的数据输出端相连，显示各轮胎压力、温度、电压以及报警类型；所述射频接收模块(3)的射频、射频发射模块(9)均分别与各自的天线相连。

2.如权利要求1的一种轮胎压力、温度及电池电压监测装置，其特征在于所述显示报警模块(5)由液晶显示屏、功能/报警指示灯和蜂鸣器组成，通过数据线与接收数据处理模块(4)的数据输出端相连，显示各轮胎压力、温度、电压以及报警类型；所述人机接口模块(6)包括功能按钮与同步异步接收发送装置。

3.如权利要求1或2的轮胎压力、温度及电池电压监测装置，其特征在于所述传感器模块(7)与数据处理模块(8)集成在一个型号为SP30的集成电路中。

4.如权利要求1或2的轮胎压力、温度及电池电压监测装置，其特征在于所述所述发射器(2)的螺旋天线杆子作为面天线的馈源，与轮胎金属结构面共同构成一个全向天线，在射频功率输出端与天线之间有一个匹配网络。

5.如权利要求1或2所述轮胎压力、温度及电池电压监测装置，其特征在于，所述射频接收模块(3)采用型号为MC33596的集成射频接收模块。

Images