CN201629038U - 具有双极化天线的轮胎压力监测系统 - Google Patents

Abstract

一种具有双极化天线的轮胎压力监测系统，该系统包括发射模块及接收模块，该接收模块包括：第一天线、第二天线、分别与该第一、二天线电性连接的第一接收芯片及第二接收芯片、及与该第一、二接收芯片电性连接的一微控制单元，所述第一、二天线呈相交设置，其夹角在45度以上。本实用新型通过两路天线、接收芯片进行信号接收，可减少行车过程中因轮胎不断转动引起接收不到信号的情况，提高轮胎压力监测系统的稳定性。

Description

具有双极化天线的轮胎压力监测系统

技术领域

本实用新型关于汽车轮胎压力监测系统，尤其涉及一种采用双极化天线的汽车轮胎压力监测系统。

背景技术

在汽车高速行驶的过程中，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。轮胎于行驶中长期受到环境的外力影响或是天气的变化，进而导致轮胎本身的磨损与变形，这些因素都会影响到轮胎的压力及行车的安全。此外，当驾驶充气不当时，也会影响到轮胎内部的压力变化。由于驾驶的疏忽，没有做适当的轮胎保养或按时使用轮压计查看轮胎的压力状况，所以常会于车辆行驶中发生轮胎的意外事故。再者，保持正常的轮胎胎压还可以节省油量的消耗。因此，汽车轮胎的胎压测量对于车辆行驶的安全及其重要。

在上述背景下，产生了轮胎压力监测系统TPMS(Tire PressureMomitoring System)，该TPMS主要用于在汽车行驶时对轮胎气压进行自动监测，对轮胎漏气造成低胎压和高温高胎压爆胎进行预警，确保行车安全。在该轮胎压力监测系统中，天线是提高监测系统性能的关键，天线技术涉及天线的几何形状、材料、介质等诸多因素。TPMS发射器的天线靠近气门咀，位于轮毂内，因而在设计天线时必须考虑金属轮毂和轮胎金属丝网的屏蔽，以及车轮高速行驶时天线不断变换方向、角度的影响。

目前，很多TPMS接收天线为单根天线，该天线仅接收同极化的信号，而车轮高速行驶时TPMS天线不断变换方向、角度引起信号变化，接收天线经常丢失数据。据测试统计，采用单根天线接收，在汽车行车时进行接收测试，大概500条数据就有170条数据丢失，丢失率达到30％。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种具有双极化天线的轮胎压力监测系统，其可以有效克服行车过程中因信号极化改变而接收不到信号的弊端，明显改善轮胎压力监测系统的信号接收效果；

本实用新型的另一目的在于，提供一种具有双极化天线的轮胎压力监测系统，其采用双极化、双通道接收数据的处理，可以减少行车过程中因轮胎不断转动引起接收不到信号的情况，提高轮胎压力监测系统的稳定性。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种具有双极化天线的轮胎压力监测系统，其包括发射模块及接收模块，该接收模块包括：第一天线、第二天线、分别与该第一、二天线电性连接的第一接收芯片及第二接收芯片、及与该第一、二接收芯片电性连接的一微控制单元，所述第一、二天线呈相交设置，其夹角在45度以上。

所述第一、二天线在同一平面内垂直设置。

所述第一、二接收芯片均为freescale MC33696型号的接收芯片。

本实用新型的有益效果：本实用新型的具有双极化天线的轮胎压力监测系统，其通过两路天线、接收芯片进行信号接收，双通道接收数据进行纠错出来，可以减少行车过程中因轮胎不断转动引起接收不到信号的情况，提高轮胎压力监测系统的稳定性；此外，通过双天线接收后，大概500条数据就是10条数据丢失，丢失率为2％，接收效果大为改善。

为了能更进一步了解本实用新型的特征以及技术内容，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。

附图说明

下面结合附图，通过对本实用新型的具体实施方式详细描述，将使本实用新型的技术方案及其他有益效果显而易见。

附图中，

图1为本实用新型具有双极化天线的轮胎压力监测系统中接收模块的电路原理图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型所采取的技术手段及其效果，以下结合本实用新型的优选实施例及其附图进行详细描述。

如图1所示，本实用新型提供一种具有双极化天线的轮胎压力监测系统，其包括发射模块(未图示)及接收模块，该接收模块包括：第一天线E1、第二天线E2、分别与该第一、二天线E1、E2电性连接的第一接收芯片10及第二接收芯片20、及与该第一、二接收芯片10、20电性连接的一微控制单元(MCU)30。其中，所述第一、二天线E1、E2相互垂直设置，其夹角在45度以上，该设置可以保证在任何情况下，都有一路天线能接收到信号，并且不降低天线的增益。在本实用新型实施例中，所述第一、二天线E1、E2在同一平面内垂直设置，第一、二接收芯片10、20均为freescale MC33696型号的接收芯片，该芯片具有接收并进行解码功能，对两路的频移键控(FSK：Frequency-shift keying)信号进行放大、混频、解调、编码后，送入MCU30，然后进行双通道接收数据的处理。

本实用新型具有双极化天线的轮胎压力监测系统在进行双通道接收数据处理时，首先启动微控制单元30内的接收程序，分别通过第一、二天线E1、E2、及第一、二接收芯片10、20进行双通道接收数据，并将接收到的数据送入微控制单元30。微控制单元30采用循环冗余码校验(CRC：CyclicalRedundancy Check)方法对接收到的数据进行正确性校验：若校验成功，则进行下一步骤，若校验失败，则结束接收数据。为了保证数据的正确性，就不得不采用检错的手段，在诸多检错手段中，CRC是最著名的一种，该CRC方法是利用除法及余数的原理来作错误侦测(Error Detecting)的，其特点是：检错能力极强，开销小，易于用编码器及检测电路实现。从其检错能力来看，它所不能发现的错误的几率仅为0.0047％以下，从性能上和开销上考虑，均远远优于奇偶校验及算术和校验等方式。在实际应用时，发射模块计算出CRC值并随数据一同发送给接收模块，接收模块对收到的数据重新计算CRC并与收到的CRC相比较，若两个CRC值不同，则说明数据通讯出现错误，该次接收则标记为误码。在无线通信过程中对数据进行分组传送可以提高数据接收的正确性和灵敏度，越短的分组，占用的通信通道时间就越小，多个分组发生碰撞和被干扰的几率也就越小。但是通信过程中分组数据的丢失将引起整个数据的不完整，为了解决这个问题，将物理层实际存在的双通道在软件上抽象成一个数据流管道，在每个分组数据末尾加上分组序号，接收器则可以对分组数据进行识别。由于接收是两个天线，因此存在两通道接收数据，对发送数据进行分组，以接收信号较强的那套数据为准，若该套数据存在丢失，则从另一套数据中取得相同分组序号的数据进行使用，若另一套数据的该组数据也丢失，则该时段的数据丢失，接收失败，等着下一时段的数据接收处理，从而可将丢失的数据尽量填充完整。接收信号强度数值是接收器的一项特殊功能，它能标定每次接收到的数据信号强度，进行统计后能反映通信通道的可靠性，以便在实际的安装和使用环境中对双天线的调整提供依据。

综上所述，本实用新型的具有双极化天线的轮胎压力监测系统，其通过两路天线、接收芯片进行信号接收，双通道接收数据进行纠错出来，可以减少行车过程中因轮胎不断转动引起接收不到信号的情况，提高轮胎压力监测系统的稳定性；此外，通过双天线接收后，大概500条数据就是10条数据丢失，丢失率为2％，接收效果大为改善。

以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本实用新型后附的权利要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种具有双极化天线的轮胎压力监测系统，其包括发射模块及接收模块，其特征在于，所述接收模块包括：第一天线、第二天线、分别与该第一、二天线电性连接的第一接收芯片及第二接收芯片、及与该第一、二接收芯片电性连接的一微控制单元，所述第一、二天线呈相交设置，其夹角在45度以上。

2.如权利要求1所述的具有双极化天线的轮胎压力监测系统，其特征在于，所述第一、二天线在同一平面内垂直设置。

3.如权利要求1所述的具有双极化天线的轮胎压力监测系统，其特征在于，所述第一、二接收芯片均为freescale MC33696型号的接收芯片。