CN203185999U - 轮胎安全监控装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种轮胎安全监控装置，它包含温度传感器(1)、压力传感器(2)、控制器(3)、射频模块(4)、储能模块(5)和压电元件(6)，所述的压电元件(6)与储能模块(5)相连，所述的储能模块(5)分别与温度传感器(1)、压力传感器(2)、控制器(3)和射频模块(4)相连，所述的控制器(3)分别与温度传感器(1)、压力传感器(2)和射频模块(4)相连，所述的射频模块(4)通过无线形式与主控端通信。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车技术领域，特别涉及一种汽车轮胎安全监控装置。
背景技术
据交管部门统计，每年有46％发生在高速公路上的交通事故是由于轮胎发生故障引起的，其中发生爆胎的占70％。造成恶性车毁人亡、群死群伤的重大事故。而一项统计数据表明，当车辆行驶速度达到每小时140公里的时候，如果车辆遭遇爆胎事故，死亡率为100％。每年死于爆胎交通事故的人数超过30000人.2010年″3.15″现场，北京进行了中国首次汽车消费者轮胎安全测试，检测结果显示：91％的参测车辆轮胎存在安全隐患。绝大部分车主都不是专业人员，无法对轮胎的健康状况进行判断。因此，汽车轮胎的安全隐患一直伴随着车辆存在，随时引发交通安全事故。
要对轮胎进行安全监控，首先要解决传感器件的供能问题。行驶过程过程中，轮胎处于旋转状态。有线方式操作难度过大、可靠性得不到保障。若采用电池供电，经常性更换电池势必增加后期维护成本，同时大量电池使用也会加剧环境污染。
发明内容
本实用新型的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种使用可再生能源供电的、能实时监控轮胎气压和温度等信息并及时预警的汽车轮胎安全装置。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：
一种轮胎安全监控装置，包含温度传感器(1)、压力传感器(2)、控制器(3)、射频模块(4)、储能模块(5)和压电元件(6)，所述的压电元件(6)与储能模块(5)相连，所述的储能模块(5)分别与温度传感器(1)、压力传感器(2)、控制器(3)和射频模块(4)相连，所述的控制器(3)分别与温度传感器(1)、压力传感器(2)和射频模块(4)相连，所述的射频模块(4)通过无线形式与主控端通信。
作为本方案的进一步优化，所述的储能模块中的储能元件是锂电池或电容。
作为本方案的进一步优化，所述的温度传感器基于MEMS技术加工而成。
作为本方案的进一步优化，所述的压力传感器基于MEMS技术加工而成。
作为本方案的进一步优化，所述的压力传感器和温度传感器集成在同一块芯片当中。
作为本方案的进一步优化，所述的压力传感器、温度传感器和控制器集成在同一块芯片当中。
附图说明
图1为轮胎安全监控装置结构示意图。
其中，(1)温度传感器，(2)压力传感器，(3)控制器，(4)射频模块，(5)储能模块，(6)压电元件。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1所示，一种轮胎安全监控装置，包含温度传感器(1)、压力传感器(2)、控制器(3)、射频模块(4)、储能模块(5)和压电元件(6)，所述的压电元件(6)与储能模块(5)相连，所述的储能模块(5)分别与温度传感器(1)、压力传感器(2)、控制器(3)和射频模块(4)相连，所述的控制器(3)分别与温度传感器(1)、压力传感器(2)和射频模块(4)相连，所述的射频模块(4)通过无线形式与主控端通信。
压电元件固定在车轮上便于感知压力变化、又不易损坏元件的位置。车辆运行过程中，压电元件受压力变化而发生形变，压电元件利用正压电效应将机械能转化为电能。并将能量储存在储能模块中，供装置的其他电路元件使用。可使用锂电池或大容量电容(如两个并联的16V447μF的电容)作为储能元件。
控制器分别与温度传感器、压力传感器和射频模块连接。压力传感器和温度传感器安装在轮胎内部合适的位置，分别用于测量轮胎内部的测量轮胎内部的压力和温度，通过控制器，经由射频模块，将数据以无线方式发射到主控端。
主控端可以配备处理器和LCD，对接收到的数据进行处理后，呈现给驾驶员，并在压力或温度值变化超过报警值时，发出报警信号。
主控端也可以通过CAN总线将信息帧发送给仪表盘，驾驶员通过仪表盘显示屏获得每一个轮胎的压力值、温度值。当某一个轮胎的压力值或温度值变化超过了报警值，仪表盘能够准确显示报警轮胎的位置，并发出图形、声音、文字报警。
由于该产品是汽车产品安全件，应在各种环境下具有高可靠性，各种环境为：各种天气情况下，例如阴天、下雨等不同天气环境；各种路况，例如国道、高速、乡村公路、山路等等；冬季中的雪路、冰面、极其寒冷地区(-40℃)；夏季中的炎热、潮湿地区(地表温度+50℃，90％湿度)；不同的车速(0～200km/h)等。这就需要在设计严格选择各个器件。
由于汽车胎压监测传感器是安装在轮胎内部，不与外界接触，这就要求不能过于频繁地维护修理，一般要求有10年使用工作寿命，而且其工作温度范围为-40～+125℃，这就要求所选择的器件都要是汽车级和低功耗元器件，同时对元件的尺寸也提出了较高的要求。
作为本方案的进一步优化，所述的温度传感器、压力传感器基于MEMS技术加工而成，可实现尺寸的减少和性能的提升。
MEMS技术是采用微制造技术，在一个公共硅片基础上整合了传感器、机械元件、致动器(actuator)与电子元件。MEMS通常会被看作是一种系统单晶片(SoC)，它让智能型产品得以开发，并得以进入很多的次级市场，为包括汽车、保健、手机、生物技术、消费性产品等各领域提供解决方案。
作为本方案的进一步优化，所述的压力传感器和温度传感器集成在同一块芯片当中。
英飞凌公司推出的SP12系列芯片可以满足此要求。英飞凌的SP12传感器整合了硅显微机械加工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。
作为本方案的进一步优化，所述的压力传感器、温度传感器和控制器集成在同一块芯片当中。
此时可以使用英飞凌的SP30传感器，该芯片相对SP12系列芯片，另外还内置了一个8位哈佛结构RISC MCU和2D通道的低频(LF)接口，且消耗的电流仅0.4uA。它具有下电、运行、空闲、关断4种工作模式，并有IT/LT唤醒、PORT唤醒和LF低频检测唤醒3种唤醒方式，完全满足本实用新型的应用场合有效地满足系统低功耗设计要求。
以上所述的仅是本实用新型的实施方式，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种轮胎安全监控装置，其特征在于：包含温度传感器(1)、压力传感器(2)、控制器(3)、射频模块(4)、储能模块(5)和压电元件(6)，所述的压电元件(6)与储能模块(5)相连，所述的储能模块(5)分别与温度传感器(1)、压力传感器(2)、控制器(3)和射频模块(4)相连，所述的控制器(3)分别与温度传感器(1)、压力传感器(2)和射频模块(4)相连，所述的射频模块(4)通过无线形式与主控端通信。
2.如权利要求1所述的轮胎安全监控装置，其特征在于，所述的储能模块中的储能元件是锂电池或电容。
3.如权利要求1所述的轮胎安全监控装置，其特征在于，所述的温度传感器基于MEMS技术加工而成。
4.如权利要求1所述的轮胎安全监控装置，其特征在于，所述的压力传感器基于MEMS技术加工而成。
5.如权利要求1所述的轮胎安全监控装置，其特征在于，所述的压力传感器和温度传感器集成在同一块芯片当中。
6.如权利要求1所述的轮胎安全监控装置，其特征在于，所述的压力传感器、温度传感器和控制器集成在同一块芯片当中。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN 201320126883 CN203185999U (zh) | 2013-03-03 | 2013-03-03 | 轮胎安全监控装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN 201320126883 CN203185999U (zh) | 2013-03-03 | 2013-03-03 | 轮胎安全监控装置 |
Publications (1)
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| CN203185999U true CN203185999U (zh) | 2013-09-11 |
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| CN (1) | CN203185999U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102016210989A1 (de) | 2016-06-20 | 2017-07-27 | Continental Automotive Gmbh | Sensormodul mit Energierückgewinnung und Steuermodul für Fahrzeuge und Fahrzeug |
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2013
- 2013-03-03 CN CN 201320126883 patent/CN203185999U/zh not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE102016210989A1 (de) | 2016-06-20 | 2017-07-27 | Continental Automotive Gmbh | Sensormodul mit Energierückgewinnung und Steuermodul für Fahrzeuge und Fahrzeug |
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