CN205970654U - 集成胎压监测的车用无钥匙启动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种集成胎压监测的车用无钥匙启动系统，涉及基站、汽车钥匙及TPMS采集单元，该基站设于驾驶室内电控主机之中。特别地，该基站内设有第一微控制器、UHF接收器和LF发送器，该汽车钥匙内设有第二微控制器、第一UHF发射器、第一LF应答器和3D天线，该TPMS采集单元包含第三微控制器、第二UHF发射器、第二LF应答器、LF天线及安装于轮胎内的传感器，该基站相对汽车钥匙和TPMS采集单元在停车和行车两状态下分别无线通信。应用本实用新型该车用无钥匙启动系统，通过集成胎压监测的相关硬件，充分利用了两系统在工作时间上的互补之处，提高了各部分硬件在单位时间内的应用效率，并切实降低了车载功能系统的配置成本。

Description

集成胎压监测的车用无钥匙启动系统

技术领域

本实用新型涉及一种车用无钥匙启动系统，具体涉及一种在该系统闲置状态下有效利用该硬件基础扩展胎压监测新功能的车用无钥匙启动系统。

背景技术

PEPS系统（无钥匙启动系统）给用户带来了全新舒适与便利的体验：车主在整个驾车过程中不需要使用钥匙，只需要随身携带。当车主进入车子附近的有效范围时或者触发开门按钮后，车子会自动检测钥匙并进行身份识别，如成功会相应的打开车门或后备箱；当车主进入车内，只需要按引擎启动按钮，车辆便会自动检测钥匙的位置，判断钥匙是否在车内、是否在主驾位置，如成功则发动引擎。PEPS系统采用先进的RFID无线射频技术和车辆身份编码识别系统，改变了汽车安全防盗应用领域的发展前景。

TPMS轮胎压力监测系统是一种直接式无线监测装置，实时监测轮胎内部压力、温度、电池电压、轮胎位置等信息。当汽车轮胎压力、温度异常、传感器电池电压低于车厂或轮胎厂推荐标准压力值时进行报警、监测并警示慢漏气（达到规定值）、快速漏气、刺穿等轮胎异常情况及系统故障，并指示发生故障轮胎的位置。

然而现有的PEPS系统和TPMS系统通常都是各自独立运作的。当车辆处于停车状时，PEPS系统处于实时监测状态，而TPMS系统处于空闲状态；当车辆处于行车状态时，PEPS系统绝大多数时间是空闲的，而此时TPMS系统则处于实时监控状态。两者在工作原理上有共用低频（LF）和高频（UHF）的特性，而工作时间上不相重叠，对于车辆上所配置的上述两系统硬件基础，在不同的车辆状态下有重复搭建和闲置浪费的问题。

发明内容

鉴于上述现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的是提出一种集成胎压监测的车用无钥匙启动系统，解决车辆多功能系统集成、硬件整合的问题。

本实用新型的上述目的，其得以实现的技术解决方案：集成胎压监测的车用无钥匙启动系统，涉及基站、汽车钥匙及TPMS采集单元，所述基站设于驾驶室内电控主机之中，其特征在于：所述基站内设有第一微控制器、UHF接收器和LF发送器，所述汽车钥匙内设有第二微控制器、第一UHF发射器、第一LF应答器和3D天线，所述TPMS采集单元包含第三微控制器、第二UHF发射器、第二LF应答器、LF天线及安装于轮胎内的传感器，所述基站相对汽车钥匙和TPMS采集单元在停车和行车两状态下分别无线通信。

进一步地，所述基站内仅设有一个在车停和行车两状态下受控于第一微控制器发信的LF发送器，且LF发送器在停车状态下所发的低频信号包含身份识别信息，所述身份识别信息与汽车钥匙第二微控制器中保存的身份识别信息匹配一致。

进一步地，所述基站内设有两个独立的LF发送器，且其中一个LF发送器在停车状态下受控于第一微控制器发信，与汽车钥匙无线通信交互并识别身份识别信息；另一个LF发送器在行车状态下受控于第一微控制器发信，与TPMS采集单元无线通信。

进一步地，TPMS采集单元中所述传感器包含成套设于各个车轮内的压力传感器、温度传感器、电池电压传感器和位置传感器，分别反馈各个车轮的胎压、温度、传感器电池及所在位置。

本实用新型的突出效果为：该车用无钥匙启动系统通过集成胎压监测的相关硬件，充分利用了两系统在工作时间上的互补之处，提高了各部分硬件在单位时间内的应用效率，并切实降低了车载功能系统的配置成本。

附图说明

图1是本实用新型双系统集成硬件结构的拓扑结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本实用新型技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。

有鉴于传统PEPS系统和TPMS系统各自独立工作，硬件配置重叠较大的问题，本实用新型经研究创新提出了一种集成胎压监测的车用无钥匙启动系统。该方案的硬件基础涉及基站、汽车钥匙及TPMS采集单元，而该基站设于驾驶室内电控主机之中。从概括性的结构特征来看，如图1所示，该基站1内设有第一微控制器11、UHF接收器13和LF发送器，该汽车钥匙2内设有第二微控制器21、第一UHF发射器23、第一LF应答器22和3D天线221，该TPMS采集单元包含第三微控制器31、第二UHF发射器33、第二LF应答器32、LF天线321及安装于轮胎内的传感器35，该基站1相对汽车钥匙2和TPMS采集单元3在停车和行车两状态下分别无线通信（异步通信方式）。其中第一微控制器11为该系统的主控制器，根据功能需求实时控制LF发送器发信，请求相应功能的响应部件无线应答。而汽车钥匙2中的第二微控制器21主要负责预存车辆与汽车钥匙匹配验证的身份识别信息并对所接收到的低频信号进行认证，同时控制第一UHF发射器23反馈认证结果和汽车钥匙相对车辆的位置信息等。再者TPMS采集单元3中的第三微控制器31也主要负责与胎压监测相关的程序运行，接收各传感器的检测信号并转化为适于第一微控制器运行程序的参数信号格式。

从更细化的技术方案来看，图示实施例中，基站1内设有两个独立的LF发送器，且其中一个LF发送器121在停车状态下受控于第一微控制器11发信，与汽车钥匙2籍由3D天线221和UHF天线24无线通信交互并识别身份识别信息，要求反馈汽车钥匙位置信息；另一个LF发送器122在行车状态下受控于第一微控制器11发信，与TPMS采集单元3机油LF天线321和UHF天线34无线通信，要求反馈胎压监测信息。

上述TPMS采集单元中的传感器35包含成套设于各个车轮内的压力传感器、温度传感器、电池电压传感器和位置传感器，分别反馈各个车轮的胎压、温度、传感器电池及所在位置。

为进一步了解本实用新型该多功能集成系统的功能实现方式，需要先了解下两个系统的工作原理。首先该PEPS工作原理为：当低频（LF）发送器检测到触发输入时，将发送一条编码的低频报文。该信号范围内的任何应答器均会接收这条报文，并对编码的数据字段进行验证。如果该低频报文（发送器）被（汽车钥匙）识别，将发送一条UHF加密编码报文。UHF接收器（基站内）对该数据包进行解码，如果被识别将进行相应的操作——PEPS系统要求基站和汽车钥匙之间进行双向通讯。当驾驶员靠近PEPS系统的感应区域时，只要触及车门把手或者按下把手上的某一按键，驾驶员所携带的PEPS系统的身份识别“钥匙”就会接收到基站发送的低频信号，如果这个信号与“钥匙”中保存的身份识别信息一致，“钥匙”将被唤醒，“钥匙”将位置信息通过UHF（高频）信道发送给基站、基站在收到信号后得到遥控器的位置信息并做出相应的动作。

再者，该TPMS系统是一种采用无线传输技术，利用固定于汽车轮胎内的高灵敏度微型无线传感装置在行车或静止的状态下采集汽车轮胎压力、温度等数据，并将数据传送到驾驶室内的主机中，以数字化的形式实时显示汽车轮胎压力和温度等相关数据，并在轮胎出现异常时（预防爆胎）以蜂鸣或语音等形式提醒驾驶者进行预警的汽车主动安全系统。从而确保轮胎的压力和温度维持在标准范围内，起到减少爆胎、毁胎的概率，降低油耗和车辆部件的损坏。TPMS系统工作原理为：当基站中LF发送器发送一条编码的低频报文后，如果被TPMS采集单元（安装于轮胎内传感器）识别，将发送一条高频报文，用于车轮定位及识别。当汽车车轮处于运动状态（线速度大于某预设值）时，TPMS采集单元中的传感器被触发，将采集当前车轮压力、温度及电池电压等一系列参数，并通过高频报文发送给基站。

本实用新型基于两者在工作原理上有共用低频(LF)和高频(UHF)的特性，而工作时间上恰有互补之处，将PEPS系统和TPMS系统两者相集成。当车辆处于停车状态时，第一微控制器输出触发信号，驱动LF发送器121发送一条编码的低频报文，“汽车钥匙”接收并通过识别身份信息识别该低频报文后，将位置信息通过UHF信道发送给基站、基站在收到信号后，得到遥控器的位置信息并做出相应的动作。

当车辆处于行车状态时，第一微控制器输出触发信号，驱动LF发送器122分别向各轮胎发送另一条编码的低频报文，TPMS采集单元接收并识别到低频报文后，也将轮胎位置信息通过UHF(高频)信道发送给基站、基站在收到信号后，定位各TPMS采集单元位置；然后TPMS采集单元持续发送各轮胎压力、温度等讯息。

除图示和上述实施例外，本实用新型的集成多功能系统中，该基站内还可仅设有一个在车停和行车两状态下受控于第一微控制器发信的LF发送器，且LF发送器在停车状态下所发的低频信号包含身份识别信息，身份识别信息与汽车钥匙第二微控制器中保存的身份识别信息匹配一致。本实施例中，该LF发送器受控于第一微控制器，在不同的功能应用下发送相应的低频报文。进一步提升了该系统的集成度和低成本率。

综上所述，本实用新型车用无钥匙启动系统的集成TPMS系统方案，具有十分显著的效果，通过集成胎压监测的相关硬件，充分利用了两系统在工作时间上的互补之处，提高了各部分硬件在单位时间内的应用效率，并切实降低了车载功能系统的配置成本。

本实用新型尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.集成胎压监测的车用无钥匙启动系统，涉及基站、汽车钥匙及TPMS采集单元，所述基站设于驾驶室内电控主机之中，其特征在于：所述基站内设有第一微控制器、UHF接收器和LF发送器，所述汽车钥匙内设有第二微控制器、第一UHF发射器、第一LF应答器和3D天线，所述TPMS采集单元包含第三微控制器、第二UHF发射器、第二LF应答器、LF天线及安装于轮胎内的传感器，所述基站相对汽车钥匙和TPMS采集单元在停车和行车两状态下分别无线通信。

2.根据权利要求1所述集成胎压监测的车用无钥匙启动系统，其特征在于：所述基站内仅设有一个在车停和行车两状态下受控于第一微控制器发信的LF发送器，且LF发送器在停车状态下所发的低频信号包含身份识别信息，所述身份识别信息与汽车钥匙第二微控制器中保存的身份识别信息匹配一致。

3.根据权利要求1所述集成胎压监测的车用无钥匙启动系统，其特征在于：所述基站内设有两个独立的LF发送器，且其中一个LF发送器在停车状态下受控于第一微控制器发信，与汽车钥匙无线通信交互并识别身份识别信息；另一个LF发送器在行车状态下受控于第一微控制器发信，与TPMS采集单元无线通信。

4.根据权利要求1所述集成胎压监测的车用无钥匙启动系统，其特征在于：TPMS采集单元中所述传感器包含成套设于各个车轮内的压力传感器、温度传感器、电池电压传感器和位置传感器，分别反馈各个车轮的胎压、温度、传感器电池及所在位置。