CN201881835U - 一种汽车轮胎气压检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种汽车轮胎气压检测电路，包括ABS速度传感器、与所述ABS速度传感器电连接的监控运算模块和与该监控运算模块电连接的显示模块；所述ABS速度传感器用于在汽车行驶或滑行时输出频率与车速成正比的正弦波或者方波信号；所述监控运算模块对ABS速度传感器的输出信号进行处理并生成轮胎气压状态；所述显示模块用于对所述轮胎气压状态进行显示。本实用新型实现了对汽车轮胎气压的实时检测，保证了汽车的行驶安全。

Description

一种汽车轮胎气压检测电路

技术领域

本实用新型涉及一种汽车轮胎气压检测电路。

背景技术

现有轮胎气压监测系统的缺点：1、学习时间长，要求在6-8公里才能学习完成，车辆行驶速度要求25KM/H-100KM/H。（造成学习难完成的现象。）2、报警时间长，要求在1.8-10公里才开始报警，车辆行驶速度要求25KM/H-200KM/H。（造成报警迟钝、不报的现象）3、不能多轮同时报警。（造成报警盲区的现象。）4、误报警，在轮胎气压正常的情况下误报警。

车轮胎中气压的，对于汽车行驶的舒适程度和行驶安全非常重要。对于汽车轮胎气压的实时监测和判断，并及时的对驾驶员进行提示，可以有效的防止因汽车轮胎气压异常所导致的危险的发生。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种汽车轮胎气压检测电路，实现对汽车轮胎气压的实时检测。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种汽车轮胎气压检测电路，包括ABS（Anti-locked Braking System，防抱死刹车系统）速度传感器、与所述ABS速度传感器电连接的监控运算模块和与该监控运算模块电连接的显示模块；所述ABS速度传感器用于在汽车行驶或滑行时输出频率与车速成正比的正弦波或者方波信号；所述监控运算模块对ABS速度传感器的输出信号进行处理并生成轮胎气压状态；所述显示模块用于对所述轮胎气压状态进行显示。

本实用新型的有益效果是：实现了对汽车轮胎气压的实时检测，保证了汽车的行驶安全。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述监控运算模块包括微处理器，所述微处理器分别与所述ABS速度传感器和显示模块电连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，采用微处理器可以实现利用ABS速度传感器信号对汽车轮胎气压数据的计算。

进一步，所述微处理器为32位精简指令集CPU。

采用上述进一步方案的有益效果是，保证了计算的精度，并且可以动态快速实时处理，达到较短距离、较短时间内快速检测到轮胎的气压变化。

进一步，所述32位精简指令集CPU用于对所述ABS速度传感器信号进行计算和信号周期检测并进行存储，采用自相关运算法运算去除数据中的错误数据，再用所得数据与系统标准数据进行互相关运算输出一组新的数据，然后对新的数据进行带限PID运算，将带限PID运算后的数据与标准数据进行比较以判断当前轮胎的气压状态，并通过显示模块显示。

采用上述进一步方案的有益效果是，实现了通过ABS速度传感器信号计算获得汽车轮胎气压状态。

进一步，所述显示模块为显示器。

采用上述进一步方案的有益效果是，实现了结果的显示，驾驶员通过显示器可以实时监控汽车轮胎气压状态。

进一步，所述汽车轮胎气压检测电路还包括设置于所述ABS速度传感器和监控运算模块之间的滤波模块，所述滤波模块用于对ABS速度传感器信号进行滤波。

采用上述进一步方案的有益效果是，实现了对ABS速度传感器信号中参杂的杂波的滤除，使得本发明汽车轮胎气压检测电路的检测效果更加准确。

进一步，所述滤波模块包括阻抗变换单元、幅度调节单元、低通滤波单元和斯密特电路单元；所述阻抗变换单元与所述ABS速度传感器电连接，用于对ABS速度传感器信号进行阻抗变换；所述幅度调节单元分别与所述ABS速度传感器和阻抗变换单元电连接，用于对ABS速度传感器信号进行幅度调节；所述低通滤波单元与所述阻抗变换单元电连接，用于滤除夹杂于ABS速度传感器信号中的非正常信号；所述斯密特电路单元分别与所述低通滤波单元和监控运算模块电连接，用于将ABS速度传感器信号转换成方波信号供监控运算模块使用。

采用上述进一步方案的有益效果是，阻抗变换单元实现了对ABS速度传感器信号的阻抗变换，幅度调节单元实现了对ABS速度传感器信号的幅度调节，使得所接收的ABS速度传感器信号能够被监控运算模块所接收，低通滤波单元实现了对杂波的过滤，斯密特电路单元实现了信号的转换，以使监控运算模块能够对转换后的信号进行处理。

进一步，所述汽车轮胎气压检测电路还包括与所述监控运算模块电连接的设置模块，所述设置模块用于进行参数设置。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过设置模块进行相应的参数设置可以设定标准值，使得监控的ABS速度传感器信号有参考比较值。

进一步，所述汽车轮胎气压检测电路还包括电源模块，所述电源模块用于对所述汽车轮胎气压检测电路中各模块供电。

采用上述进一步方案的有益效果是，为各模块提供了工作所必要的电力。

进一步，所述汽车轮胎气压检测电路还包括用于发出提示音和报警音的蜂鸣器，所述所述蜂鸣器与监控运算模块电连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，方便对司机进行提示，在汽车行进过程中利用声音方式告知司机汽车轮胎气压状态，避免司机开车时注意力分散。

附图说明

图1为本实用新型汽车轮胎气压检测电路基本电路示意图；

图2为本实用新型汽车轮胎气压检测电路主图；

图3为本实用新型汽车轮胎气压检测电路中滤波模块3的电路图；

图4为本实用新型汽车轮胎气压检测电路中电源模块的电路图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、监控运算模块，2、显示模块，3、滤波模块。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示，本实用新型汽车轮胎气压检测电路包括各车轮（包括左前轮、右前轮、左后轮和右后轮）的ABS速度传感器（图中未画出）、监控运算模块1和显示模块2；监控运算模块1与汽车上的各车轮的ABS速度传感器、显示模块2以及车载电源电连接；ABS速度传感器在汽车行驶或滑行时输出频率与车速成正比的正弦波或者方波信号，监控运算模块1对各车轮的ABS速度传感器信号进行处理并生成轮胎气压状态，通过显示模块2对所述轮胎气压状态进行显示。

如图2所示，监控运算模块1主要由一32位精简指令集CPU组成（32位精简指令集CPU，采用精简指令集，数据总线32位的中高当微处理器，适用于计算量大、实时性要求高的应用中），该32位精简指令集CPU用于对ABS速度传感器信号进行计算和信号周期检测并进行存储，采用自相关运算法（现代数字信号处理中常用的一种方法，用以大幅提高数字信号的信噪比，以便在干扰信号较强的数字信号中分离出有用信号，本实用新型中由软件实现）运算去除数据中的错误数据，再用所得数据与系统标准数据进行互相关运算（现代数字信号处理中常用的一种方法，研究两种或两种以上的数字信号相互之间的相似程度，本实用新型中由软件实现）输出一组新的数据，然后对新的数据进行带限PID（比例-积分-微分）（带限PID是PID控制方法的其中的一种方法，可以由软件或硬件实现，本实用新型中由软件实现，其广泛运用于温度控制、机械控制、电机控制等应用中）运算，将带限PID运算后的数据与标准数据进行比较以判断当前轮胎的气压状态，并通过显示模块2显示。显示模块2中采用显示器进行实时的结果显示。本实用新型中还包括有设置模块，用于进行参数设置，所述设置模块与监控运算模块1电连接。设置模块可以采用触摸屏的方式，从而可以与显示器合二为一，既节省空间又方便操作。

本实用新型，如图2所示，还包括了滤波模块3，所述滤波模块3设置于ABS速度传感器和监控运算模块1之间，并用于对ABS速度传感器信号进行滤波。

如图3所示，滤波模块3中，电阻R11、电阻R3和集成运算放大器U1C组成阻抗变换单元，该阻抗变换单元与ABS速度传感器电连接，用于对ABS速度传感器信号进行阻抗变换；二极管D2和二极管D3组成幅度调节单元，该幅度调节单元分别与ABS速度传感器和阻抗变换单元电连接，用于对ABS速度传感器信号进行幅度调节；电阻R1、电阻R5、电阻R6、电容C1、电容C7和集成运算放大器U1D组成低通滤波单元，该低通滤波单元与所述阻抗变换单元电连接，用于滤除夹杂于ABS速度传感器信号中由汽车本身及周围环境产生的非正常信号；电阻R4、电阻R8和集成运算放大器U1B组成斯密特电路单元，该斯密特电路单元分别与低通滤波单元和监控运算模块1电连接，用于将ABS速度传感器信号转换成方波信号供监控运算模块1使用。本实用新型中，共计4个滤波模块3分别对左前轮ABS速度传感器、右前轮ABS速度传感器、左后轮ABS速度传感器和右后轮ABS速度传感器进行信号滤波，保证各路ABS速度传感器信号都能进行滤波。

本实用新型还包括电源模块，如图4所示，该电源模块与车载电源连接，并将车载电源电压调节为本实用新型汽车轮胎气压检测电路中的各个模块工作所需要的电压，并对各个模块进行供电。

本实用新型由于采用了高性能微控制器，做到了动态的快速实时的处理，而达到较短距离、较短时间内快速检测到轮胎的气压变化；当错误数据大于系统设定的标准时，再在显示器上指示出漏气的轮胎，以提醒用户检查轮胎，而大大的提高行车安全性能。

本实用新型还包括了蜂鸣器，所述蜂鸣器与监控运算模块1电连接，用于发出提示音和报警音。

本实用新型能兼容汽车低速度、短距离状态下，准确并同时提示各轮胎气压状态的应用：应用汽车ABS速度传感器运行数据，能准确并同时提示各轮胎气压的状态；车辆速度达到5公里/小时滑行350米时（±30米），能准确并同时提示各轮胎气压的状态；车辆速度达到15公里/小时滑行350米时（±30米），能将各轮胎气压值学习完成。

利用本实用新型中内置程序，并利用触摸显示屏，可以直接通过触摸显示屏对本实用新型进行设置和使用，如：

1、按住触摸显示屏上的SET按键至蜂鸣器响，显示器亮黄灯，系统进入学习状态，请在平坦路段行驶350米时（±30米）；学习完成时，蜂鸣器响三声、显示器亮绿灯。

2、行驶过程中，蜂鸣器响，亮红灯对应的轮胎漏气，请检测亮红灯对应的轮胎以及不亮灯对应的同侧轮胎。

3、报警时，蜂鸣器一直报警提示司机，如果须关闭蜂鸣器响声，请按一下显示器的SET按键，漏气轮胎对应的红灯一直闪烁。

4、行驶过程中，蜂鸣器不响，亮红灯对应的轮胎发生偏移。

5、本实用新型具备自检功能，在行驶过程，黄灯闪烁对应的轮速线接触不良，蜂鸣器不响，请到维修店检查对应的轮速线。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种汽车轮胎气压检测电路，其特征在于：包括ABS速度传感器、与所述ABS速度传感器电连接的监控运算模块和与该监控运算模块电连接的显示模块；所述ABS速度传感器用于在汽车行驶或滑行时输出频率与车速成正比的正弦波或者方波信号；所述监控运算模块对ABS速度传感器的输出信号进行处理并生成轮胎气压状态；所述显示模块用于对所述轮胎气压状态进行显示。

2.根据权利要求1所述的汽车轮胎气压检测电路，其特征在于：所述监控运算模块包括微处理器，所述微处理器分别与所述ABS速度传感器和显示模块电连接。

3.根据权利要求2所述的汽车轮胎气压检测电路，其特征在于：所述微处理器为32位精简指令集CPU。

4.根据权利要求3所述的汽车轮胎气压检测电路，其特征在于：所述32位精简指令集CPU用于对所述ABS速度传感器信号进行计算和信号周期检测并进行存储，采用自相关运算法运算去除数据中的错误数据，再用所得数据与系统标准数据进行互相关运算输出一组新的数据，然后对新的数据进行带限PID运算，将带限PID运算后的数据与标准数据进行比较以判断当前轮胎的气压状态，并通过显示模块显示。

5.根据权利要求1所述的汽车轮胎气压检测电路，其特征在于：所述显示模块为显示器。

6.根据权利要求1至5任一项所述的汽车轮胎气压检测电路，其特征在于：所述汽车轮胎气压检测电路还包括设置于所述ABS速度传感器和监控运算模块之间的滤波模块，所述滤波模块用于对ABS速度传感器信号进行滤波。

7.根据权利要求6所述的汽车轮胎气压检测电路，其特征在于：所述滤波模块包括阻抗变换单元、幅度调节单元、低通滤波单元和斯密特电路单元；所述阻抗变换单元与所述ABS速度传感器电连接，用于对ABS速度传感器信号进行阻抗变换；所述幅度调节单元分别与所述ABS速度传感器和阻抗变换单元电连接，用于对ABS速度传感器信号进行幅度调节；所述低通滤波单元与所述阻抗变换单元电连接，用于滤除夹杂于ABS速度传感器信号中的非正常信号；所述斯密特电路单元分别与所述低通滤波单元和监控运算模块电连接，用于将ABS速度传感器信号转换成方波信号供监控运算模块使用。

8.根据权利要求1至5任一项所述的汽车轮胎气压检测电路，其特征在于：所述汽车轮胎气压检测电路还包括与所述监控运算模块电连接的设置模块，所述设置模块用于进行参数设置。

9.根据权利要求1至5任一项所述的汽车轮胎气压检测电路，其特征在于：所述汽车轮胎气压检测电路还包括电源模块，所述电源模块用于对所述汽车轮胎气压检测电路中各模块供电。

10.根据权利要求1至5任一项所述的汽车轮胎气压检测电路，其特征在于：所述汽车轮胎气压检测电路还包括用于发出提示音和报警音的蜂鸣器，所述所述蜂鸣器与监控运算模块电连接。

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