CN2767218Y

CN2767218Y - 轮胎气压检测预警系统

Info

Publication number: CN2767218Y
Application number: CN 200420095916
Authority: CN
Inventors: 严岳清; 杨海珊; 欧阳先平; 李玉祥
Original assignee: BYD Co Ltd
Current assignee: BYD Co Ltd
Priority date: 2004-11-23
Filing date: 2004-11-23
Publication date: 2006-03-29
Anticipated expiration: 2014-11-23

Abstract

本实用新型公开了一种轮胎气压检测预警系统，包括：可设置于轮胎内的检测装置，包括气压检测电路、信号发射电路和控制电路；响应所述检测装置的无线信号的接收装置，包括信号接收电路、报警电路、主控电路、显示电路。可以实时、独立对信号进行处理，显示电路实时显示轮胎的气压状态，提供给驾驶员，使驾驶员可以直观地了解轮胎的工作状态，并据此采取相应的措施，提前消除安全隐患，同时可以据此对轮胎进行维护，使各轮胎保持合适的气压值，减少轮胎的磨损，减少汽车的燃油消耗，延长轮胎的使用寿命。

Description

轮胎气压检测预警系统

【技术领域】：

本实用新型涉及一种用于汽车的信号检测、处理、输出的系统，特别涉及一种用于轮胎气压、温度检测的系统。

【背景技术】：

轮胎是汽车行驶的一项重要安全性能指标。据交警部门统计，我国每年有26万交通事故是由轮胎气压偏低，偏高或渗漏引起的，占交通事故总数的70％左右，造成巨大的经济损失和生命危害。在车辆行驶过程中，若能对轮胎气压进行实时检测及预警可大大减少甚至避免上述交通事故的发生。现有技术中的轮胎气压报警器，由轮胎气压检测单元、无线发射电路、接收电路和报警电路组成，轮胎气压检测单元安装于轮胎气嘴，当检测到胎压小于预定值时，触发无线发射电路发射一个简单的开关信号，由接收电路接收并触发报警电路发出声光报警信号，这类装置功能单一，并不能在车辆行驶过程中实时检测气压情况，更不能直观地检测显示各个轮胎的气压。另外轮胎温度也是行车安的一个重要参数，如果轮胎温度异常升高，也会造成爆胎，发生安全事故。而现有技术的报警装置没有对温度参数进行检测、报警，这会存在很大的安全隐患。

【发明内容】：

本实用新型的目的就是要克服现有技术中的不足之处，提供一种能实时监测轮胎气压、温度的轮胎气压检测预警装置。

为此本实用新型提出了一种轮胎气压检测预警系统，包括：可设置于轮胎内的检测装置，所述检测装置包括气压检测电路、信号发射电路；响应所述检测装置的无线信号的接收装置，所述接收装置包括信号接收电路、报警电路；所述检测装置还包括控制电路，所述气压检测电路、信号发射电路与所述微控制电路连接；所述接收装置还包括主控电路、显示电路，所述信号接收电路、报警电路、显示电路分别与所述主控电路连接。

上述的轮胎气压检测预警系统，所述检测装置还包括温度检测电路，与所述控制电路连接。所述报警电路包括语音模块。所述接收装置还包括按键输入电路，与所述主控电路电连接。所述接收装置还包括通信接口模块，与所述主控电路连接。所述显示电路包括显示驱动电路、液晶显示屏，二者电连接。

所述信号发射电路包括发射功率调节电路、高频功率发射电路、网络匹配电路(环行天线)，三者依次连接。所述信号接收电路包括接收网络匹配电路、高频接收电路、自动增益电路，三者依次连接。所述气压检测电路包括轮胎压力传感器、压力信号调理模块，二者连接。所述温度检测电路包括温度传感器、温度信号调理模块，二者连接。

本实用新型的有益效果：

由于系统的检测装置和接收装置均具备控制电路，可以实时、独立对信号进行处理，显示电路实时显示轮胎的气压状态，提供给驾驶员，使驾驶员可以直观地了解轮胎的工作状态，并据此采取相应的措施，提前消除安全隐患，同时可以据此对轮胎进行维护，使各轮胎保持合适的气压值，这样可以减少轮胎的磨损，减少汽车的燃油消耗，延长轮胎的使用寿命。

由于装置同时检测温度参数，轮胎内部温度过高时，同样可以发出报警信号，从而提示驾驶员采取措施，避免事故的发生，保护车辆及驾乘人员的安全。安全作用进一步提高。

接收装置的报警电路采用语音电路，可以语音直接向驾驶员报告各轮胎的状态，提醒驾驶员采取相应的措施，更具人性化、智能化；而包括显示屏、按键电路的人机界面，可以提供一定的人机对话功能，可以对轮胎进行调换使用，使轮胎磨损面不至于集中在某一区域，提高轮胎性能和寿命；人机界面也使本系统的使用更加友好，更易为驾驶员、车主等所接受，

【附图说明】：

图1本实用新型的系统示意图

图2检测装置电路结构示意图

图3接收装置电路结构示意图

图4是检测装置中信号发射电路结构示意图

图5是接收装置中信号接收电路结构示意图

图6检测装置电路原理图

图7检测装置软件流程图

图8接收模块软件流程图

图9显示模块温度值和气压值的显示图示

图10各种气压状态的显示图示

【具体实施方式】：

下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。

优选实施例：如图1所示，本系统包括分别设置于轮胎内的四个检测装置，一个设置于车内的接收装置，本系统的检测装置每隔一段时间将检测到的轮胎信息发射出去。信息包括轮胎温度、轮胎压力值，如轮胎温度或压力超过正常值，还将包括提示异常状态的信息。同时检测装置中可检测电池电压，如电压不足，则把电池电压不足的信息也包含在发射数据中。发射数据通过MANCHESTER编码，OOK调制发射出去。接收部分收到此数据后更新显示，如有异常则报警。

如图2所示，本系统检测装置包括信号发射电路、控制电路、气压检测电路和温度检测电路；气压检测电路包括压力传感器和压力信号调理电路，温度检测电路包括温度传感器和温度信号调理电路。如图4所示，信号发射电路包括发射功率调节电路、高频功率发射电路和网络匹配电路(环形天线)。

由于工作在轮胎内部的恶劣环境中，瞬间的气压和温度都非常高，因此采用各种能适应从-40到120摄氏度工作温度范围的元器件。在结构设计上为适应轮胎内特殊的环境，将整个检测装置固定在轮胎气阀上。且靠近轮胎钢骨一侧的表面采用与钢骨吻合的曲面，以保证无明显振动。用耐高温硅胶将电路板封起来，防止破坏。此耐高温硅胶选择导热性能良好的硅胶，保证检测装置正确反映轮胎内的实际温度。在传感器的外壳上开出凹槽，将环形天线嵌在里面，用硅胶封装。以上种种措施确保传感器稳定可靠的固定，同时也保证了检测的准确性。检测装置本身不仅能够检测温度和气压，还能检测电池电压，当电池电压不足时，可发射相应数据提示用户更换检测装置电池。检测装置的信号发射电路采用433MHz载波，OOK调制，Manchester编码，软件上加入CRC校验，可有效避免掉码、误码的情况，保证系统的可靠性。根据多次试验所的数据，可得出各种情况下温度和气压的数据。

温度正常 ≤75℃

温度过高 75℃-85℃

温度严重过高 ≥85℃

极低气压 0.0≤P＜1.0kgf/cm²

很低气压 1.0≤P＜1.5kgf/cm²

低气压 1.5≤P＜2.0kgf/cm²

正常气压 2.0≤P＜3.0kgf/cm²

气压过高 P≥3.0kgf/cm²

检测装置的功耗对电池寿命的影响极大。检测装置的控制电路MCU大部分时间处于停止模式，功耗仅uA级。检测装置每隔3秒产生一个脉冲唤醒MCU，在短时间内完成检测和发射工作，再度进入停止模式，如图7检测装置的流程图所示。因此本系统电池寿命可达到3年以上。附图6为检测装置电路原理图，图中：U1为压力、温度传感器，U2为控制电路MCU，R4、R5、Q2、Q4为发射电路电源控制器，电池为整个电路的供电电池，R1和C6、C10分别为U1、U2的限流电阻和滤波电容，R6为U1复位U2的电阻，C2、R2、C3为发射电路的∏形滤波器，D1、D2为发射数据的控制部分，R3、C4、L1、Q1、U3、C7、R7、C8组成了433.925MHZ的载波电路，C5、C9为天线的匹配部分；首先由BATTERY为电路供电、分两路由C2、R2、C3为发射电路供电，由R1、C6、C10使U2得电后控制U1读出当前的压力与温度的数据、U2处理后，控制R4、R5、Q2、Q4使433MHZ的载波电路正常运行，同时U2的发射数据由D1、D2组成的发射功率调节电路，调制在由R3、C4、L1、Q1、U3、C7、R7、C8组成的433.925MHZ载波电路即高频功率发射电路上，有数据的433.925MHZ的载波经C5、C9和天线组成的网络匹配电路发射。

如图3所示，接收装置包括主控电路、信号接收电路、报警电路、按键电路、通信接口电路和显示电路。图中信号接收电路采用高频接收芯片，通过采用MCU的主控电路采集，并通过软件处理，如检测到轮胎异常，则由主控MCU驱动报警电路。图中报警电路可以采用声音报警驱动管、喇叭组成；喇叭输入与声音报警驱动管输出连接。本例采用一个语音电路，可以直接用语音向驾驶员报告每个轮胎的异常状态信息：气压、温度等，还可以提示驾驶员可采取的相应措施等，更加直接、更具人性化、智能化。同时为了让用户实时了解轮胎的胎压及温度情况，主控MCU通过显示电路，将其显示出来；图中显示模块是由显示驱动电路及液晶显示屏组成。显示电路形象的表达了轮胎的各种信息，如附图9、图10所示，图10-1表示胎压过高，图10-2表示胎压正常，图10-3表示低胎压，图10-4表示胎压很低，图10-5表示胎压极低。

接收装置在正常模式下接收到检测装置发射过来的数据，相应的显示轮胎信息。在学习模式下，提供按键电路让用户更改轮胎位置。附图8为接收装置软件流程图。

另外，根据检测装置得到的气压，软件上可做相应记录处理，可分析其他异常状态，如漏气和快速漏气。

漏气在 10分钟内有0.21kgf/cm2以上气压的减少

快速漏气气压在1分钟内跌破0.28kgf/cm2

放气在12秒内跌破0.28kgf/cm2，

如图10-6表示轮胎快速漏气或放气，图10-7表示轮胎漏气。

放气是为了解决轮胎调换的问题。在实际使用中，如果用户因为修车或其他原因将轮胎位置调换，此时本系统无法得知检测装置与轮胎位置对应关系的变化，在显示和报警上会出现混乱。因此要求用户在每次轮胎更换位置后，需要手工调整。用户逐个对轮胎放气来确定轮胎位置。接收装置提供了按键电路用来完成这个操作。进入学习模式可调整轮胎位置，比如确定左轮胎的操作，系统开始检测到每个轮胎均为正常，用户将左轮胎放气，此时系统检测到有一个轮胎放气，但是此时显示模块可能显示在其他轮胎的位置，用户操作按键调整到正确的位置即可。然后用同样的方法接着确认其他轮胎的位置。每个检测模块分配唯一的序列号，在实际使用中作为轮胎位置的辨别标志。接收装置的通信接口电路可以和上位控制系统如汽车ECU进行通信，该通信接口可以是RS-232接口或CAN接口电路。

Claims

1.一种轮胎气压检测预警系统，包括：可设置于轮胎内的检测装置，所述检测装置包括气压检测电路、信号发射电路；响应所述检测装置的无线信号的接收装置，所述接收装置包括信号接收电路、报警电路；其特征是：所述检测装置还包括控制电路，所述气压检测电路、信号发射电路与所述微控制电路连接；所述接收装置还包括主控电路、显示电路，所述信号接收电路、报警电路、显示电路分别与所述主控电路连接。

2.如权利要求1所述的轮胎气压检测预警系统，其特征是：所述检测装置还包括温度检测电路，与所述控制电路连接。

3.如权利要求2所述的轮胎气压检测预警系统，其特征是：所述报警电路包括语音模块。

4.如权利要求3所述的轮胎气压检测预警系统，其特征是：所述接收装置还包括按键输入电路，与所述主控电路电连接。

5.如权利要求4所述的轮胎气压检测预警系统，其特征是：所述接收装置还包括通信接口模块，与所述主控电路连接。

6.如权利要求1-5中任一项所述的轮胎气压检测预警系统，其特征是：所述显示电路包括显示驱动电路、液晶显示屏，二者电连接。

7.如权利要求6中所述的轮胎气压检测预警系统，其特征是：所述信号发射电路包括发射功率调节电路、高频功率发射电路、网络匹配电路(环行天线)，三者依次连接。

8.如权利要求6中所述的轮胎气压检测预警系统，其特征是：所述信号接收电路包括接收网络匹配电路、高频接收电路、自动增益电路，三者依次连接。

9.如权利要求6所述的轮胎气压检测预警系统，其特征是：所述气压检测电路包括轮胎压力传感器、压力信号调理模块，二者连接。

10、如权利要求6所述的轮胎气压检测预警系统，其特征是：所述温度检测电路包括温度传感器、温度信号调理模块，二者连接。