CN205736689U - 胎压检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种胎压检测装置，涉及车载系统领域。该胎压检测装置包括胎压检测芯片、第一控制器、第一通断切换开关、接口连接器、高频信号接收机以及报警器，接口连接器、第一控制器、第一通断切换开关依次电连接，第一通断切换开关与高频信号接收机、报警器均电连接，在第一通断切换开关闭合后，第一控制器与胎压检测芯片通过高频信号接收机建立通信连接。该胎压检测装置实现了高频信号接收机与报警器仅仅在车载终端处于工作状态下时才耗电，节能环保。

Description

胎压检测装置

技术领域

本实用新型涉及车载系统领域，具体而言，涉及一种胎压检测装置。

背景技术

胎压监测系统的采集轮胎的气压和温度等信息提供给驾驶员，并在气压异常时、如气压过高、过低或者漏气时发出警报，提醒驾驶员对轮胎进行维护，避免爆胎等事故发生。

现有技术中的胎压检测系统包括胎压传感器、高频信号接收机、控制器以及报警器，胎压传感器采集气压值与温度值，并将气压值与温度值通过高频信号接收机发送至控制器，高频信号接收机收到报文后，将报文传输至控制器进行分析处理，并将气压值与温度值显示于LCD屏，若气压或温度异常，则生成报警提示显示于LCD屏。高频接收机主要从车载诊断系统(OBD，On-Board Diagnostic)接口取电或者点烟器接口取电，但是高频接收机存在较大的电量功耗，在停车时需要将接收机关断，若在停车后高频信号接收机没有及时断电，会大量消耗车载蓄电池电量，导致缩短车载电池寿命、甚至影响再次发动点火。另外，采用显示屏显示报警提示，驾驶员在行车过程中为了查看胎压信息，必须转移视线，特别是对于安装在驾驶员和副驾驶中间隔栏的点烟口位置的胎压显示器，更是需要驾驶员完全偏离驾驶视线观察，影响行车安全。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于提供一种胎压检测装置，以改善上述问题。

本实用新型实施例提供的一种胎压检测装置，包括胎压检测芯片、第一控制器、第一通断切换开关、接口连接器、高频信号接收机以及报警器，所述接口连接器、所述第一控制器、所述第一通断切换开关依次电连接，所述第一通断切换开关与所述高频信号接收机、所述报警器均电连接，所述第一控制器用于通过接口连接器获得电能及检测一车载终端是否处于工作状态，如果是，则控制所述第一通断切换开关闭合，所述第一控制器还用于在所述第一通断切换开关闭合后与所述胎压检测芯片通过所述高频信号接收机建立通信连接，所述胎压检测芯片用于检测一轮胎的安全参数，并将安全参数发送至第一控制器，所述第一控制器还用于所述安全参数高于预设的安全参数时，控制所述报警器报警。

进一步地，所述胎压检测装置还包括低功耗待机电路与第二通断切换开关，所述接口连接器、所述低功耗待机电路以及所述第一控制器依次电连接，所述接口连接器、所述第二通断切换开关以及所述控制器依次电连接，所述低功耗待机电路用于在所述车载终端处于工作状态之前周期性充放电，所述第一控制器用于在所述低功耗待机电路导通后，检测所述工作终端是否处于工作状态；如果是，则发送反馈信号至所述低功耗待机电路以控制所述低功耗待机电路停止周期性充放电，并控制所述第二通断切换开关闭合。

进一步地，所述低功耗待机电路包括第一电阻、晶体三极管、第二电阻、电容以及场效应管，所述第一控制器、所述第一电阻以及所述晶体三极管的基极依次串联，所述第二电阻、所述晶体三极管的集电极、所述场效应管的栅极以及所述电容的正极依次串联，所述第二电阻外接电源，所述电容的负极接地，所述场效应管的源极接地，所述场效应管的漏极、所述第二通断切换开关以及所述第一控制器依次电连接。

进一步地，所述安全参数包括温度值与气压值，所述胎压检测芯片包括温度传感器、气压传感器、第二控制器以及高频信号发送机，所述第二控制器与所述温度传感器、所述气压传感器、所述高频信号发送机均电连接，所述温度传感器用于检测一轮胎的温度值，所述气压传感器用于检测所述轮胎的气压值，在所述第一通断切换开关闭合后，所述高频信号发送机与所述高频信号接收机建立通信连接，所述第二控制器用于将检测到的温度值与气压值发送至所述第一控制器，所述第一控制器还用于在获得的所述温度值高于预设的温度值或所述气压值高于预设的气压上限值或所述气压值低于预设的气压下限值时，控制所述报警器报警。

进一步地，所述胎压检测装置还包括加速度传感器，所述加速度传感器与所述第二控制器电连接，所述加速度传感器用于检测所述轮胎的转动加速度，所述第二控制器还用于依据所述检测到加速度计算转动速度，并在转动速度大于预设的阈值时，将检测到的安全参数发送至所述第一控制器。

进一步地，所述接口连接器为车载诊断系统接口连接器。

进一步地，所述第一通断切换开关为场效应管或继电器。

进一步地，所述胎压检测装置还包括蓝牙模块，所述蓝牙模块与所述第一通断切换开关电连接，所述第一控制器还用于通过所述蓝牙模块与一智能终端建立通信连接。

进一步地，所述报警器为语音播报模块。

进一步地，所述报警器为报警灯。

与现有技术相比，本实用新型的提供的一种胎压检测装置，通过控制器检测到车载终端的处于工作状态时，控制第一通断切换开关的闭合，高频信号接收机与报警器仅仅在车载终端处于工作状态下时才耗电，节能环保。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型较佳实施例提供的胎压检测装置的电路连接框图；

图2为本实用新型较佳实施例提供的低功耗待机电路的电路结构示意图。

其中，附图标记与部件名称之间的对应关系如下：胎压检测芯片101、第一控制器102，第一通断切换开关103，接口连接器104，高频信号发送机105，高频信号接收机106，报警器107，低功耗待机电路108，第二通断切换开关109，温度传感器110，气压传感器111，加速度传感器112，第二控制器113，蓝牙模块114。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

胎压监测系统采集轮胎的气压和温度等信息提供给驾驶员，并在气压异常时、如气压过高、过低或者漏气时发出警报，提醒驾驶员对轮胎的进行维护，避免爆胎等事故发生。

现有技术中的胎压检测系统包括胎压传感器、高频信号接收机、控制器以及报警器，胎压传感器采集气压值与温度值，并将气压值与温度值通过高频信号接收机发送至控制器，高频信号接收机收到报文后，将报文传输至控制器进行分析处理，并将气压值与温度值显示于LCD屏，若气压或温度异常，则生成报警提示显示于LCD屏。高频接收机主要从车载诊断系统(OBD，On-Board Diagnostic)接口取电或者点烟器接口取电，但是高频接收机存在较大的电量功耗，在停车时需要将接收机关断，若在停车后高频信号接收机没有及时断电，会大量消耗车载蓄电池电量，导致缩短车载电池寿命、甚至影响再次发动点火。另外，采用显示屏显示报警提示，驾驶员在行车过程中为了查看胎压信息，必须转移视线，特别是对于安装在驾驶员和副驾驶中间隔栏的点烟口位置的胎压显示器，更是需要驾驶员完全偏离驾驶视线观察，影响行车安全。

有鉴于此，实用新型人经过长期观察和研究发现，提供了一种胎压检测装置，包括胎压检测芯片、第一控制器、第一通断切换开关、接口连接器、高频信号接收机以及报警器，接口连接器、第一控制器、第一通断切换开关依次电连接，第一通断切换开关与高频信号接收机、报警器均电连接，在第一通断切换开关闭合后，第一控制器与胎压检测芯片通过高频信号接收机建立通信连接。该胎压检测装置实现了高频信号接收机与报警器仅仅在车载终端处于工作状态下时才耗电，节能环保。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

参阅图1，本实用新型提供了一种胎压检测装置，该胎压检测装置包括胎压检测芯片101、第一控制器102、第一通断切换开关103、接口连接器104、高频信号接收机106、低功耗待机电路108、第二通断切换开关109以及报警器107。接口连接器104、低功耗待机电路108、第一控制器102以及第一通断切换开关103依次电连接，第一通断切换开关103与高频信号接收机106、报警器107均电连接，接口连接器104、第二通断切换开关109以及第一控制器102依次电连接。本实施例中，接口连接器104采用车载诊断系统(OBD，On-BoardDiagnostic)接口连接器，简称OBD接口连接器。该OBD接口连接器采用16针公头，且与车载电脑及车载蓄电池电连接。具体地，OBD接口连接器电源针脚和信号针脚，其中OBD接口连接器的第4针、第5针为接地脚，第16针为正电压脚，且OBD接口连接器与蓄电池电连接。信号针脚主要包括CAN总线针脚(其中，第6针为CAN_H引脚，第14针为CAN_L引脚)以及K线针脚(其中，第7针为K线引脚，第15针为L线引脚)。

本实施例中，第一控制器102集成于一控制模块，控制模块包括第一控制器102、第一控制器供电电路、CAN总线接口电路、K线接口电路，当然第一控制器102也可以独立设置，在此仅是举例说明。第一控制器102嵌入有OBD规范的诊断协议，具体地诊断协议为：CAN总线的ISO15765诊断协议、K线的ISO9141-2以及KWP2000协议。第一控制器102依照上述协议，检测车载终端的是否处于工作状态。由于汽车发动机运转过程中时刻需要车载终端提供实时控制信息，从而通过检测车载终端是否处于工作状态作为汽车发动机是否运行的评判标准。具体检测车载终端是否处于工作状态方式可以为：第一控制器102与车载终端进行数据通讯前都要先完成两者数据连接的初始化，通过能否正常完成数据连接的初始化来识别车载终端是否处于工作状态。若能正常完成初始化，证明车载终端处于激活工作状态；若不能完成正常的初始化，证明车载终端休眠或者停机，处于非工作状态。

考虑到控制模块自身也需要耗电，通常情况下，第一控制器102工作时有10mA～20mA的工作电流，CAN总线接口电路作为有源器件，也有5mA的左右工作电流，第一控制器供电电路的工作电流也有4mA左右。控制模块在车载终端停止运行时，仍然耗电，时间长后其损耗将是可观的。因此本实用新型实施例设计了低功耗待机电路108，低功耗待机电路108用于在车载终端处于工作状态之前周期性充放电，第一控制器102用于在低功耗待机电路108导通后，检测车载终端是否处于工作状态；如果是，则发送第一反馈信号至低功耗待机电路108以控制低功耗待机电路108停止周期性充放电，并控制第二通断切换开关109闭合。其中，第二通断切换开关109与OBD接口连接器电连接，因此在第二通断切换开关109闭合时，控制模块即可获得电能正常工作。

低功耗待机电路108还用于在车载终端处于工作状态之后保持导通，第一控制器102用于在低功耗待机电路108处于保持导通的状态时，检测车载终端是否处于工作状态；如果否，则发送第二反馈信号至低功耗待机电路108以控制低功耗待机电路108周期性充放电，并控制第二通断切换开关109断开。在车载终端停止运行时，说明汽车已经停止驾驶，无需再为控制模块持续供电，以免造成较大地电能损耗，在第二通断切换开关109断开时，低功耗待机电路108周期性充放电，以使第一控制器102在低功耗待机电路108导通时检测车载终端是否处于工作状态，且控制模块仅仅在低功耗待机电路108导通耗电，节能环保。

如图2所示，具体地，低功耗待机电路108包括第一电阻R1、晶体三极管、第二电阻R2，电容C以及场效应管FET-N，第一控制器102、第一电阻R1以及晶体三极管的基极依次串联，第二电阻R2、晶体三极管的集电极、场效应管FET-N的栅极以及电容C的正极依次串联。其中，第二电阻R2与电容C组成RC充放电电路，第二电阻R2外接电源，电容C的负极接地，场效应管FET-N的源极接地，场效应管FET-N的漏极与第一控制器102以及第二通断切换开关依次电连接。本实施例中，第二通断切换开关采用场效应管FET-P，场效应管FET-N的漏极与场效应管FET-P的栅极电连接，场效应管FET-P的源极与第一控制器102电连接。在发动机运行前，场效应管FET-P处于断开状态，当第一控制器102没通电时，或者第一控制器102通电工作但输出低电平反馈信号时，没有电流流过R1，晶体三极管不导通，此时电容C的电势一直上升，当电容C的电势大于场效应管FET-N的导通门限时，场效应管FET-N和场效应管FET-P同时导通，第一控制器102获得电能开始工作，且第一控制器102通过OBD接口连接器检测车载终端是否处于工作状态。如果车载终端的处于工作状态，则第一控制器102持续输出低电平的反馈信号，此时无电流流过R1，晶体三极管不导通，电容C的电势继续上升，最后上升至VCC并保持在VCC，第一控制器102也一直获得电能持续工作。如果车载终端处于非工作状态，则第一控制器102输出高电平的反馈信号，此时R1有电流流过，晶体三极管导通并瞬间释放电容C的电荷，使得电容C电势复位为0，此时场效应管FET-N和场效应管FET-P同时关断，第一控制器102自身也随即断电，无电流流过R1，晶体三极管截止，VCC通过R2重新对电容C充电，开始下一个充电过程。

由于接口连接器104与车载电脑及车载蓄电池依次电连接，因此第一控制器102可用于通过接口连接器104获得电能及检测一车载终端是否处于工作状态，如果是，则控制器控制第一通断切换开关103闭合，在第一通断切换开关103闭合后，此时高频信号接收机106与报警器107开始工作。本实施例中，第一通断切换开关103可采用场效应管或继电器或者普通的开关，在此不做限制。通常情况下，汽车在发动机运行后，车载终端处于工作状态，因此本实施例中，可通过检测车载终端是否处于工作状态作为汽车的发动机是否运行的评判标准。

在第一通断切换开关103闭合后，第一控制器102与胎压检测芯片101通过高频信号发送机105与高频信号接收机106建立通信连接。胎压检测芯片101安装于汽车轮胎的气门芯处，轮胎内的气体透过胎压检测芯片101设计的小孔进入芯片内部，进行气压和温度的测量。胎压检测芯片101用于检测一轮胎的安全参数，并将安全参数发送至第一控制器102，第一控制器102用于检测到的安全参数高于预设的安全参数时，控制报警器107报警。

具体地，所述安全参数包括温度值与气压值，胎压检测芯片利用纽扣电池进行供电，胎压检测芯片101包括温度传感器110、气压传感器111、加速度传感器112、第二控制器113以及高频信号发送机105。纽扣电池与第二控制器113电连接，第二控制器113与温度传感器110、气压传感器111、加速度传感器112以及高频信号发送机105均电连接。温度传感器110用于检测一轮胎的温度值，气压传感器111用于检测轮胎的气压值，加速度传感器112用于检测所述轮胎的转动加速度。在第一通断切换开关103闭合后，高频信号发送机105与高频信号接收机106建立通信连接。第二控制器113用于检测到的加速度计算转动速度，并在转动速度大于时，将检测到的温度值与气压值转化为高频报文，并将高频报文通过高频信号发送机105发送至高频信号接收机106，高频信号接收机106在接收到高频报文后将高频报文传输至第一控制器102，控制器将高频报文转化为温度值与气压值。第一控制器102还用于在获得的温度值高于预设的温度值或所述气压值高于预设的气压上限值或所述气压值低于预设的气压下限值时，控制报警器107报警。

本实施例中，报警器107可采用报警灯，具体地报警形式可以为当轮胎温度过高时，报警灯的显示颜色为红色，当轮胎气压过高时，报警灯显示颜色为黄色。报警器107可采用语音报警模块，具体的报警形式为当轮胎温度过高时语音报警模块发出语音提示“温度过高”，当轮胎气压过高时语音报警模块发出语音提示“气压过高”。采用语音报警模块进行报警，驾驶员在行车过程中无须转移视线查看报警提示，从而保证了行车安全。

另外，胎压检测装置还包括蓝牙模块114，蓝牙模块114与第一通断切换开关103电连接，第一控制器102还用于通过蓝牙模块114与一智能终端建立通信连接。具体地，第一控制器102可通过蓝牙模块114与智能终端(例如，智能手机、平板电脑)通讯，驾驶员可在设置于智能终端的应用程序界面发送查询指令，第一控制器102接收智能终端发送的查询指令，并将温度值与气压值发送至智能终端，并通过温度值与气压值进行显示。用户还可通过智能终端的应用程序界面与第一控制器102交互，设置轮胎气压上下限、温度上限以及语音报警模块的个性化设置等，提高了用户的体验感。

综上，本实用新型的提供的一种胎压检测装置具体以下特点：1、通过控制器检测到车载终端的处于工作状态时，控制第一通断切换开关103的闭合，高频信号接收机106、报警器107以及蓝牙模块114仅仅在车载终端处于工作状态下时才耗电，节能环保。2、通过设计低功耗待机电路108使得控制模块在汽车的发动机运转之前不耗电。3、采用语音报警模块进行报警，驾驶员在行车过程中无须转移视线查看报警提示，从而保证了行车安全。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种胎压检测装置，其特征在于，包括胎压检测芯片、第一控制器、第一通断切换开关、接口连接器、高频信号接收机以及报警器，所述接口连接器、所述第一控制器、所述第一通断切换开关依次电连接，所述第一通断切换开关与所述高频信号接收机、所述报警器均电连接，所述第一控制器用于通过接口连接器获得电能及检测一车载终端是否处于工作状态，如果是，则控制所述第一通断切换开关闭合，所述第一控制器还用于在所述第一通断切换开关闭合后与所述胎压检测芯片通过所述高频信号接收机建立通信连接，所述胎压检测芯片用于检测一轮胎的安全参数，并将安全参数发送至第一控制器，所述第一控制器还用于所述安全参数高于预设的安全参数时，控制所述报警器报警。

2.根据权利要求1所述的胎压检测装置，其特征在于，所述胎压检测装置还包括低功耗待机电路与第二通断切换开关，所述接口连接器、所述低功耗待机电路以及所述第一控制器依次电连接，所述接口连接器、所述第二通断切换开关以及所述第一控制器依次电连接，所述低功耗待机电路用于在所述车载终端处于工作状态之前周期性充放电，所述第一控制器还用于在所述低功耗待机电路导通后，检测所述工作终端是否处于工作状态；如果是，则发送反馈信号至所述低功耗待机电路以控制所述低功耗待机电路停止周期性充放电，并控制所述第二通断切换开关闭合。

3.根据权利要求2所述的胎压检测装置，其特征在于，所述低功耗待机电路包括第一电阻、晶体三极管、第二电阻、电容以及场效应管，所述第一控制器、所述第一电阻以及所述晶体三极管的基极依次串联，所述第二电阻、所述晶体三极管的集电极、所述场效应管的栅极以及所述电容的正极依次串联，所述第二电阻外接电源，所述电容的负极接地，所述场效应管的源极接地，所述场效应管的漏极、所述第二通断切换开关以及所述第一控制器依次电连接。

4.根据权利要求1所述的胎压检测装置，其特征在于，所述安全参数包括温度值与气压值，所述胎压检测芯片包括温度传感器、气压传感器、第二控制器以及高频信号发送机，所述第二控制器与所述温度传感器、所述气压传感器、所述高频信号发送机均电连接，所述温度传感器用于检测一轮胎的温度值，所述气压传感器用于检测所述轮胎的气压值，所述高频信号发送机用于在所述第一通断切换开关闭合后与所述高频信号接收机建立通信连接，所述第二控制器用于将检测到的温度值与气压值发送至所述第一控制器，所述第一控制器还用于在获得的所述温度值高于预设的温度值或所述气压值高于预设的气压上限值或所述气压值低于预设的气压下限值时，控制所述报警器报警。

5.根据权利要求4所述的胎压检测装置，其特征在于，所述胎压检测装置还包括加速度传感器，所述加速度传感器与所述第二控制器电连接，所述加速度传感器用于检测所述轮胎的转动加速度，所述第二控制器还用于依据所述检测到加速度计算转动速度，并在转动速度大于预设的阈值时，将检测到的安全参数发送至所述第一控制器。

6.根据权利要求1所述的胎压检测装置，其特征在于，所述接口连接器为车载诊断系统接口连接器。

7.根据权利要求1所述的胎压检测装置，其特征在于，所述第一通断切换开关为场效应管或继电器。

8.根据权利要求1所述的胎压检测装置，其特征在于，所述胎压检测装置还包括蓝牙模块，所述蓝牙模块与所述第一通断切换开关电连接，所述第一控制器还用于通过所述蓝牙模块与一智能终端建立通信连接。

9.根据权利要求1所述的胎压检测装置，其特征在于，所述报警器为语音播报模块。

10.根据权利要求1所述的胎压检测装置，其特征在于，所述报警器为报警灯。