CN2733314Y

CN2733314Y - 轮胎压力、温度检测装置

Info

Publication number: CN2733314Y
Application number: CN 200420068844
Authority: CN
Inventors: 刘志贤
Original assignee: HUNAN COMPUTER CO Ltd
Current assignee: HUNAN COMPUTER CO Ltd
Priority date: 2004-09-30
Filing date: 2004-09-30
Publication date: 2005-10-12
Anticipated expiration: 2014-09-30

Abstract

本实用新型公开了一种轮胎压力、温度检测装置，它主要包括一个或一个以上的传感、发射部分，以及接收部分和显示部分，传感、发射部分安装在轮胎上，接收部分和显示部分安装在车厢内并通过电缆连接，传感、发射部分通过无线射频与接收部分进行数据交换，传感、发射部分包括压力传感器、温度传感器、微处理器、无线射频发射装置和电源部分，压力传感器、温度传感器与微处理器相连接并进行数据交换，电源部分与其他各部分连接并提供电源保证，且每个传感、发射部分上都设有各自独立的序列号。本实用新型具有通用性能够随意安装于各个轮胎上的，从而能够避免生产、包装、安装过程中产生不便以及出现错误现象，且能对轮胎的压力和温度都进行检测。

Description

轮胎压力、温度检测装置

技术领域

本实用新型主要涉及到一种轮胎压力、温度检测装置。

背景技术

现有技术中，汽车压力检测系统(TPMS)一般包括压力传感器、发射器、接收器和显示器，利用安装在汽车轮胎上的压力传感器和发射器将轮胎的压力值经过单片机处理后通过无线射频将信号传送给接收器，然后在显示屏上显示出来。其中，当接收器接收到传感器发送的信号时，相应的轮胎符号(例如汽车的四个轮胎会相应地对应接收显示器上的四个轮胎符号)会立刻在LCD显示器上显示，如果没有超出报警门限的设置的异常情况的发生，系统将保持这种状态并显示。当测量到的轮胎压力或者温度偏差超过系统设置值时就会触发警报，液晶屏上会数字显示相应的压力、温度值。

在实现每个轮胎压力传感器、发射器与接收器、显示器上符号之间一一对应关系的时候，一般的TPMS在轮胎内发射器和接收显示对应关系的设定上，普遍是采用涂有几种不同颜色的发射器来区分的。发射器的颜色和轮胎发射器标识号(1，2，3，4)是在程序里已固定对应的，而轮胎发射器标识号可以在接收显示器上所显示。如绿色对应轮胎发射器标识号1，红色对应2等等。如左前轮里装好发射器后，我们知道该发射器的颜色(假设为绿色)，查找发射器标签色标对照表确定相应的标识号(1)。在接收显示器上我们调到对应位置的轮胎符号上(左前轮)，显示出存储的标识号，如果不是1则调整为1，这样左前轮的发射器就和接收显示器上的轮胎符号对应起来。同理设定其它轮胎。

此法的缺点：在四个不同轮胎位置的发射器是不相同的，发射器的颜色不能够随便涂改、更换，它与轮胎发射标识号是严格对应的。所以在生产过程中容易出现颜色和传感/发射器不匹配，从而使得接收不对应。在包装和以后的维护中也要严格按颜色来安装，比较麻烦和困难，且容易出错。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，提供一种具有通用性能够随意安装于各个轮胎上的、从而能够避免生产、包装、安装过程中产生不便以及出现错误现象、能对轮胎压力和温度都进行检测的轮胎压力、温度检测装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型提出的解决方案为：一种轮胎压力、温度检测装置，它主要包括一个或一个以上的传感、发射部分，以及接收部分和显示部分，一个或一个以上的传感、发射部分安装在轮胎上，接收部分和显示部分安装在车厢内并通过电缆连接，传感、发射部分通过无线射频与接收部分进行数据交换，其特征在于：所述传感、发射部分包括压力传感器、温度传感器、微处理器、无线射频发射装置和电源部分，压力传感器、温度传感器与微处理器相连接并进行数据交换，电源部分与其他各部分连接并提供电源保证，且每个传感、发射器部分上都设有各自独立的序列号(ID)。

所述接收部分包括无线射频接收装置、寄存器、8位的微处理器和电源部分，无线射频接收装置与微处理器相连接，并通过微处理器与显示部分进行数据交换，电源部分与其他各部分连接并提供电源保证，用于存储传感、发射器微处理器上序列号的电可擦除可编程只读存储器与微处理器相连。

所述显示部分包括控制面板和显示屏，两者是合并安装在同一面板上。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1.本实用新型将轮胎的压力检测和温度检测两种功能有机地结合在一起，增加了对轮胎的各项工作状态及时检测的内容，为使用者带来方便；

2.本实用新型的各个传感、发射部分上设有独立的序列号(ID)，使得各个发射器没有不同(无颜色的区别)，从而使得该检测装置可以将发射器安装在任意的各个轮胎上，安装好后只需按方法设置后就可达到发射器与接收器即各个轮胎与显示器上各个轮胎符号之间一一对应的关系，从而给生产、包装、安装带来便利，避免了由于现有技术中要求发射器颜色必须一致等限制条件带来的麻烦和不便，更减少了由于这些限制条件产生的错误。

附图说明

图1是本实用新型的结构方框示意图；

图2是本实用新型的实施例中显示界面的示意图；

图3是本实用新型的实施例中控制面板的示意图；

图4是本实用新型的实施例中传感、发射部分的电路原理示意图；

图5是本实用新型的实施例中接收器的电路原理示意图。

图例说明

1、传感、发射部分 2、接收部分 3、显示部分

31、轮胎切换按钮 32、模式按钮 33、设置按钮

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

如图1所示的本实用新型的较佳实施例中，本实用新型主要包括一个或一个以上的传感、发射部分1、接收部分2和显示部分3，一个或一个以上的传感、发射部分1安装在轮胎上，接收部分2和显示部分3安装在车厢内并通过电缆连接，传感、发射部分1通过无线射频与接收部分2进行数据交换，其中每个传感、发射部分1上都设有各自独立的序列号(ID)。传感、发射部分1包括压力传感器、温度传感器、微处理器、无线射频发射装置和电源部分，压力传感器、温度传感器与微处理器相连接并进行数据交换，电源部分与其他各部分连接并提供电源保证。接收部分2包括无线射频接收装置、寄存器、8位的微处理器和电源部分，无线射频接收装置与微处理器相连接，并通过微处理器与显示部分进行数据交换，电源部分与其他各部分连接并提供电源保证，用于存储传感、发射器微处理器上序列号的电可擦除可编程只读存储器与微处理器相连。显示部分包括控制面板和显示屏，两者合并安装在同一面板上。装置工作时，安装在各个汽车轮胎内的传感、发射部分1负责数据采集和发射轮胎的各种状态的数据，压力、温度传感器将检测到各个轮胎当前时间的气体压力和轮胎温度，这些数据将会被传感、发射部分1内的微处理器处理之后再传给传感、发射部分1内的无线射频发射装置，无线射频发射装置再将数据调制后，以无线射频信号发射给安装在车厢内接收部分2。接收部分2接收到无线射频信号后，将其解调成微处理器可以识别的二进制代码，再通过微处理器在显示部分3的显示屏上显示出来。若数据超过报警门限设置的报警数据，则警告灯、指示符和警号都会闪动和鸣叫；若没有超过报警门限设置的报警数据，则系统保持这种“正常模式”和显示，并可通过控制面板上的按钮调整显示的状态或选择显示的内容(温度或压力)。

在传感、发射部分1安装时，需要将该部分的发射器和显示部分3显示屏上的轮胎符号对应起来，也就是让接收部分2学习记住每一轮胎相应传感、发射部分1的序列号(ID)。当四个轮胎都在正常模式工作后我们让其中一个轮胎(如左前轮)处在特殊模式——让轮胎放气，调节液晶屏上的轮胎符号(左前轮)使与其对应。这时接收部分2接收到四个信号，其中有一个不同的信号(发射的频率不一样)就是来自左前轮。从而学习记住了左前轮传感、发射部分1的ID，并存储确定下来。同样对其它轮胎我们也通过工作在特殊模式即放气状态来确定它们之间的对应关系。如上面所说让其中一个轮胎处在放气的特殊模式下。轮胎放气(少许放气即可，如气压变化12Kpa)就意味着轮胎的压力会减小，从而使得压力传感器测得的压力值减小。在正常模式下压力传感器测得压力值后，无线射频发射装置每三秒钟发射一次信号，而在少许放气的情况下无线射频发射装置会连续的发射信号。这时接收部分2会接收到几个信号，其中有一个信号它的频率远高于其它信号，显然这个信号来自处于特殊模式下的无线射频发射装置，从而这个传感、发射部分的ID被存储下来。这个设置的过程是在几分钟内完成，所以轮胎所处的放气过程也只需很短。

参照图4和图5所示，工作时，压力、温度传感器(芯片型号为MPXY8020A)采集到轮胎的压力和温度值在微处理器处理后通过无线射频发射装置(芯片型号为MC68HC908RF2)连续地发射出信号。而超高频(UHF)无线射频接收装置(芯片型号为MC33594)接收到信号后解调给微处理器处理。无线射频发射装置内包括一个8bit的微处理器(MCU)和一个超高频(UHF)发射器。压力、温度传感器上的S1/VPP和S0两个管脚决定选择哪一个传感器，压力、温度传感器把测量值转换成电压保存在采样电容中。在微处理器控制下，把测量到的温度和压力转变为数字值输入，输入通过CLK和DATA管脚。发送到DATA管脚的字节被存储在D/A寄存器中并转换成DC电压，该电压与采样电容的电压比较，决定OUT管脚的状态。做8次这样的比较操作，采用逐次逼近法产生8bit数字值。

压力、温度传感器的I/O脚连接到微处理器的PORTA管脚。我们使用PTA3作为键盘中断，连接到压力、温度传感器的OUT管脚，大约每隔3秒，从压力、温度传感器的OUT管脚输出一个低电平脉冲作为RF2(MC68HC908RF2)的中断并唤醒RF2。唤醒后它控制传感器测量压力值，如果这个值与上次测量的数值不同，则存储到随机存储器RAM中，否则回到停止模式。经过10次唤醒后，通过发射系统把数据发射到接收模块。

无线射频发射器中包含一个UHF发射器，本设计采用13.56MHz晶体提供433.92MHz的载波频率，使用频移键控(FSK)的调制方式调制数字信号(在TPM应用中比OOK调制更可靠)，选择Manchester编码，以极低的功率采用PCB环型天线(PCB LoopAntenna)发送信号。

在接收部分。MC33594是一片UHF接收芯片，配置好寄存器后，它通过高增益螺旋天线在RFIN管脚接收信号并处理Manchester编码位流。它检测和解调信号，把必要的数据通过SPI接口发送出去。上电复位后，微处理器(AT89S53)读取电可擦除可编程只读存储器(E2PROM)里的设定参数(保存传感器的识别号信息以及各种用户设定的参数)，通过SPI接口对MC33594进行配置。配置完成后微处理器(AT89S53)等待接收到数据并进行处理，在LCD上显示压力、温度的数值以及其他参数，在参数异常时启动声、光报警。此外通过设定按钮，用户可以在显示器上切换显示状态，以及设定各种参数。

如图2所示的本实用新型较佳实施例中显示器上的显示界面所示，它有六组汉字符号，(低压、高温、侦测、设置、冷胎、换胎)即有六组情况下的参数设置，LED七段显示器显示出在各个情况下的压力或者温度数值以及单位。还有一个汽车样子的图形符号，可以看到有四个黑色的方框即表示汽车的四个轮胎，它是与实际汽车轮胎位置相一致的。

如图3所示的本实用新型较佳实施例中的控制面板，控制面板上有三个按钮——轮胎切换按钮31、模式按钮32和设置按钮33。通过调整这三个按钮我们可以对显示界面上的六组情况进行参数设置以及控制其数字显示。如我们对冷胎情况(冷胎压力)设置可以安如下步骤来完成人机互动控制：在“正常模式”下按住“设置按钮33”保持两秒钟进入一级“编程模式”；按动“轮胎切换按钮31”选择轮胎，选中的轮胎符号会由空心变为实心即黑色方框；按动“模式按钮32”显示当前轮胎的冷胎压力值；按动“轮胎切换按钮31”可增加压力值，按动“模式按钮32”可减少压力值；设定完毕，按动“设置按钮33”保存设置。

由此可知，本实用新型的轮胎压力、温度检测装置在安装时由于各个发射器没有不同(无颜色区分)可以任意安装在各个轮胎上，安装好后只需按上述方法设置就可达到轮胎传感、发射部分1和接收部分2以及显示部分3相对应的目的，从而减少了由此产生的错误，避免了生产、包装、安装过程中要求颜色跟轮胎发射器标识号严格对应所带来的麻烦和不便，以及也减少了以后维护的困难。

Claims

1、一种轮胎压力、温度检测装置，它主要包括一个或一个以上的传感、发射部分，以及接收部分和显示部分，一个或一个以上的传感、发射部分安装在轮胎上，接收部分和显示部分安装在车厢内并通过电缆连接，传感、发射部分通过无线射频与接收部分进行数据交换，其特征在于：所述传感、发射部分包括压力传感器、温度传感器、微处理器、无线射频发射装置和电源部分，压力传感器、温度传感器与微处理器相连接并进行数据交换，电源部分与其他各部分连接并提供电源保证，且每个传感、发射部分上都设有各自独立的序列号。

2、根据权利要求1所述的轮胎压力、温度检测装置，其特征在于：所述接收部分包括无线射频接收装置、寄存器、8位的微处理器和电源部分，无线射频接收装置与微处理器相连接，并通过微处理器与显示部分进行数据交换，电源部分与其他各部分连接并提供电源保证，用于存储传感、发射器微处理器上序列号的电可擦除可编程只读存储器与微处理器相连。

3、根据权利要求1所述的轮胎压力、温度检测装置，其特征在于：所述显示部分包括控制面板和显示屏，两者合并安装在同一面板上。