WO2004103739A1

WO2004103739A1 - Systeme d'avertissement multifonction pour vehicules et procede de commande associe

Info

Publication number: WO2004103739A1
Application number: PCT/CN2004/000428
Authority: WO
Inventors: Susheng Zhu
Original assignee: Beijing Times Bright China Electronic Technology Co., Ltd.
Priority date: 2003-05-25
Filing date: 2004-04-29
Publication date: 2004-12-02
Also published as: JP2006519722A; CN1290717C; US20070159314A1; US7557693B2; CA2522575A1; CN1458004A

Description

汽车轮胎、机器、急减速故障预警系统及其方法交叉引用

本发明要求于 2003年 5月 26 日提交的申请号为 03138016.6的題为 "汽车轮胎、机器、急减速故障预警系统" 的优先权，在次全文引入作为参考。发明领域

本发明涉及一种汽车预警系统和方法，特别涉及一种汽车轮胎、机器、急减速故障的预警系统及其预警方法。背景技术

随着世界经济的发展，基础投资的不断加大，已使公路设施的改善和高速公路里程猛增，使公路交通的平均车速有了很大提高，这无疑给国家和人民带来了巨大财富。但同时交通事故尤其是爆胎事故、追尾事故也相应迅速增加，给人民的生命和财产造成极大损失。据我国公安部交管部门提供的数据， 1999年我国道路交通死亡人数为 8.35 万人， 2000年死亡 9.39万人，比上年增长 12%; 2001 年死亡 10.59 万人，又增长了 13%。这个数字的概念是：我国因交通事故死亡的人数相当于每天掉下两架波音 747飞机，或一年就有一个小城镇被毁灭！衡量交通安全状况有个非常重要的指标叫 "万车死亡率" ，据 2001 年的统计；当年我国的万车死亡率为 15.45 ; 从上述这些触目惊心的数据来看，交通安全应该是未来交通发展的重要指标，将成为指导每个人交通行为的第一准则。

2003年 1月 8 日公开的中国实用新型专利 02222006.2号公开了一种名称为"非接触式轮胎检测器及监测装置"的装置，该装置釆用了一种由传感器、放大器、比较器、显示器、按键及微处理器等组成的非接触式轮胎检测器及监视装置。其检测器和检测装置釆用无线方式通信，所以，在检测轮胎的参数时实现了非接触式检测。但是该系统只公开了温度传感器和压力传感器，并且该感应器是靠充电方式检测压力，其安装繁琐、易损坏。 2000年 1月 14日提交的中国专利申请公开 CN 1305907A公开了一种 "可遥控检测并远端显示轮胎状况的方法及其装置" 。该装置包括：分别在车子的各轮胎设置一胎压感测单元，在车子内装设一可直接或间接与车子系统电源连接的监视单元，及在使用者身上放置一遥控与显示单元，利用无线发射接收及遥控将感测单元测得的胎压直接传送或经由监视单元间接传送到至使用者手上的遥控与显示单元，可达到不必进入车内且不需要启动车子的系统电源就可测知轮胎胎压的目的。由上可知，该装置只能检测胎压，且只是在使用者启动汽车前检测各轮胎的胎压，并不能在行驶过程中来进行报警。又如 2003年 1月 30日公开的美国专利申请 US 2003/0020604A1

"用于检测多个汽车车轮的至少一个参数的设备" 。该专利包括一个检测器单元和一个控制器，该检测单元包括一个发射单元，用于分别发射调相或调频信号到中央评估和控制单元。但是该检测器主要是用于检测轮胎的压力和温度。

2003年 5月 22日提交的 PCT专利申请 "轮胎传感器单元"公幵了一种传感器单元，其能从汽车车体的一侧以非接触方式接收能量。而该轮胎传感器检测气压等，并无线发送信息到接收设备。由上可知，现有的汽车轮胎检测报警器存在的缺陷在于：靠机械气压开关检测漏气精确度差、不可靠；靠感应充电方式检测压力，安装繁琐、易损坏； ③不能随时精确显示压力、温度数据、无法保障轮胎合理使用； ④不具备语音提示报警，舍造成驾驶员视线转移；出现故障、急减速停车时，不能给后随车无线和灯光报警信号，易造成追尾事故。在诸多交通事故中，汽车爆胎、追尾事故就占 60%以上。而轮胎爆胎的原因是：轮胎气压过高；轮胎漏气；轮胎温度异常升高；轮胎松动、掉胎。追尾事故的原因主要：前方车辆爆胎失控；视线不好，看不清前方车辆；不能提前获知前方有事故车辆。因此，迫切需要一种汽车轮胎、机器、急减速故障的预警系统，其能将汽车轮胎压力 /温度 /松动监控、机器安全检测、防止车辆追尾、恶劣天气导航等的功能集中在一起，用于给驾驶者提供安全保护。发明概述

针对以上问题，本发明的目的是提供一种汽车轮胎、机器、急减速故障预警系统，其能够监视汽车的各种异常情况（如轮胎的压力、温度或松动）、并能够在出现紧急刹车时提供报警信息。本发明的目的是提供一种汽车轮胎、机器、急减速故障预警方法，其能够监视汽车的各种异常情况的出现、并能够在出现紧急刹车时提供报警信息给用户。本发明的技术方案是包括分机、主机。装有该装置的汽车启动时，安装在车胎内的各分机通过动态、压力、温度、声波传感器实时检测，若某一轮胎发生漏气、高温、松动时，则无线发射信息给主机；主机中央处理器也处理加速度传感器和汽车缺油、水温高、未放手刹、电瓶缺电的电平信号，经主机运算判断后，发出对应的语音、数字显示、灯光提示，使驾驶员安全快速获知警情。出现严重的轮胎故障和急减速事故，主机并无线发射报警信息、驱动警示灯闪烁给后随车辆警示，视线不好时开启警示灯可防止追尾事故。从而对汽车的轮胎、机器、运行状态实现了智能化预警，保证了人员及车辆的安全。根据本发明的一个方面，我们提供一种汽车轮胎、机器、急减速故障预警系统，该系统包括主机 12 和至少一台分机 11，其中该主机 12至少包括：中央处理器 34，加速度传感器 39, 加速度处理器 38，无线收发 31，电源稳压 37和输出装置，其中，加速度传感器 39与加速度处理器 38连接，然后连接到中央处理器 34，电源稳压 37的输入端连接在受汽车钥匙控制的电源上，其输出端连接到中央处理器 34，而无线收发 31与中央处理器 34连接，用于接收指令和与分机进行通信；该分机 11至少包括：中央处理器 24，声波传感器 23，发射模块 25和供电装置，其中声波传感器 23与中央处理器 24连接，用于在中央处理器 24 的控制下，将检测信号传递到中央处理器 24，供电装置与中央处理器 24连接，用于给分机供电，发射模块 25与中央处理器 24 连接，用于将检测的数据发射到主机 12; 其中，在汽车运动的情况下对汽车轮胎、机器、急减速等故障进行检测，在出现异常时，分机发出异常数据，主机接收来自分机的数据、并分析处理来自加速度处理器的数据，并发出报警信息。优选地，所述分机 11进一步包括压力传感器 21，用于在所检测的轮胎的压力值偏离基准压力值时，通过发射模块 25 将数据传递到主机来发出报警信息。优选地，所述分机 11进一步包括温度传感器 22，用于在所检测的轮胎的温度值偏离预定的温度值时，通过发射模块 25 将数据传递到主机来发出报警信息。优选地，所述供电装置包括逆变供电 27和动态传感器 26，其中动态传感器控制逆变供电 27 的工作，以在汽车运动过程中间断地给中央处理器 24供电。优选地，所述动态传感器 26 是一个圆柱金属管，其中心用绝缘体固定一弹簧,分别引出两个电极，在静止状态圆柱金属管与弹簧不导通，若运动时可间断导通。优选地，该主机 12进一步包括指令控制 35, 其通过中央处理器 34对输出装置进行控制，用于重复显示或放音所记录的数据。优选地，该主机 12进一步包括警示灯 30，其由高亮度 LED黄色发光管或闪光灯组成，当中央处理器 34 送给开灯信号时，则按一定的频率闪动，实现对后随车辆的警示。优选地，该主机 12进一步包括汽车故障电平输入口 36，其与汽车的水温过高、手动刹车未放、油料不足、车门未关好等指示灯的正极连接，当出现以上某种故障，指示灯的正极输出高电平，该高电平经中央处理器 34及软件程序判别后，控制输出模块输出对应故障信息，从而实现对汽车操作及机器故障的预警。优选地，所述输出装置包括语音模块 32和显示模块 33，起分别与中央处理器 34相连，用于语音或文字输出报警信息。优选地，所述语音模块 32 采用固态录音器件，录入阅读数据和预警的语音，形成能合成数百句的语音库。根据本发明的另一方面，我们提供一种汽车轮胎、机器、急减速故障预警系统，该系统包括主机 12 和至少一台分机 11，其中该主机 12至少包括：中央处理器 34，加速度传感器 39，加速度处理器 38，无线收发 31，电源稳压 37、警示灯 30、指令控制 35和输出装置，其中，加速度传感器 39与加速度处理器 38连接，然后连接到中央处理器 34, 电源稳压 37 的输入端连接在受汽车钥匙控制的电源上，其输出端连接到中央处理器 34，而无线收发 31与中央处理器 34连接，用于接收指令和与分机进行通信，而指令控制 35与中央处理器 34连接，用于对输出装置进行控制，用于重复显示或放音所记录的数据，警示灯 30与中央处理器 34连接，当其接收到来自中央处理器 34的开灯信号时，则按一定的频率闪动；该分机（11 ) 至少包括：中央处理器 24，声波传感器 23 , 发射模块 25，供电装置，压力传感器 21和温度传感器 22，其中声波传感器 23与中央处理器 24连接，用于在中央处理器 24 的控制下，将检测信号传递到中央处理器 24，供电装置与中央处理器 24 连接，用于给分机供电，发射模块 25 与中央处理器 24 连接，用于将检测的数据发射到主机 12，压力传感器 21 与中央处理器 34 连接，用于在所检测的轮胎的压力值偏离基准压力值时，通过发射模块 25 将数据传递到主机，温度传感器 22，用于在所检测的轮胎的温度值偏离预定的温度值时，通过发射模块 25 将数据传递到主机；其中，在汽车运动的情况下对汽车轮胎、机器、急减速等故障进行检测，在出现异常时，分机发出异常数据，主机接收来自分机的数据、并分析处理来自加速度处理器的数据，并发出报警信息。根据本发明的另一方面，我们提供一种汽车轮胎、机器、急减速故障预警方法，其包括下列步骤：（a) 设置至少一个分机 11 与主机 12 的各种参数，并在汽车启动后初始化分机 11 的轮胎的基准胎压；

(b) 分机 11 的中央处理器 24 定期访问分机中的压力传感器、温度传感器和声波传感器中的至少一个，并分析其所接收的数据，在数据异常时，控制发射模块 26将数据发送到主机 12; ( c) 主机 12接收来自分机 11 的数据，并分析来自加速度处理器 38的数据以及汽车故障电平输入口的数据，在数据异常时，控制输出装置发出报警信息。优选地，所述步骤（a) 进一步包括自校准步骤，主机 12的中央处理器 34将所接收的各分机的前 2-4次所测的压力数据写入存储器，作为相应的基准胎压数据。优选地，所述测量次数是 3次。优选地，所述步骤（a) 之后还包括一自检步骤，在每次汽车运行数分钟后，各分机 11发一次压力数据给主机 12完成自检。优选地，该方法进一步包括步骤：在汽车停车数分钟后，分机 11 的逆变供电 27延时一段时间供电，然后停止工作。优选地，该方法进一步包括步骤：主机 12通过指令控制 35按键完成重复显示、放音、手动开 /关警示灯、轮胎位置选择等控制。优选地，该方法进一步包括步骤：所述的分机 1 1 的声波传感器 23将检测轮胎的振动信号给中央处理器 24，中央处理器 24将该振动信号与已存储数据对比后判别轮胎是否松动，若轮胎松动中央处理器 24则控制发射模块 25 给主机发送高速报警数据，从而实现检测轮胎的松动故障。优选地，该方法进一步包括步骤：所述的分机 11 的中央处理器 24利用看门狗每秒钟从睡眠状态转为工作状态，在工作状态分别访问压力传感器 21、温度传感器 22、声波传感器 23的数据是否正常；当有非正常数据便控制发射模块 25给主机发送报警数据。优选地，该方法进一步包括步骤：所述主机 12 的高灵敏加速度传感器 39通过加速度处理器 38和软件程序动态监控汽车的急减速故障，将信号送给中央处理器 34，以控制无线收发 31、警示灯 30向后随车辆报警，汽车恢复正常运行后自动解除报警。优选地，所述输出装置包括语音模块 32和显示模块 33，其分别与中央处理器 34相连，用于语音或文字输出报警信息。优选地，该方法进一步包括步骤：所述主机 12的中央处理器 34 及软件程序配合语音模块 32 将各种警情及压力、温度用语音报出，使驾驶员能听到各类信息。本发明的优点在于: 本发明各分机与主机的通信采用无线高速数据编译码传输，并用数据纠错软件，具有无线电同频干扰自动预警功能；减少了收发数据占用信道的时间，提髙了频点利用率，动态预警可靠性强。本发明的分机和主机对多种传感器检测处理，对汽车的轮胎、机器、急减速等故障实现了综合智能化预警；可使汽车使用寿命延长、耗油量降低、更加安全舒适。本发明主机的中央处理器和软件程序检测到各类故障,控制无线收发、警示灯向后随车辆报警，汽车恢复正常运行后自动解除报警；也可手动开 /关警示灯；从而实现雾天引路导航和防追尾功能。本发明主机的中央处理器及软件程序配合语音模块将各种警情及压力、温度用语音报出，使驾驶员可听到各类信息；不会因转移视线影响驾驶。本发明的各分机安装到汽车各轮胎后，当汽车正常启动运行的前三次，主机将接收各分机自检的压力数据由中央处理器写入 EER0M，作为相应基准胎压数据，完成对各轮胎标准气压的记忆，从而适应不同型号汽车轮胎的预警。本发明的分机用动态传感器控制逆变供电自动控制，实现汽车轮胎转动后及汽车轮胎停止转动后延时数分钟供电，停车超过数分钟不耗电；使分机微型电池能保障使用 5年以上。本发明的分机在每次汽车运行数分钟后，中央处理器配合软件程序发一次压力数据给主机,由主机判别是否收到各分机数据来完成自检功能；保证车辆安全可靠。附图的简要说明图 1是本发明的汽车轮胎、机器、急减速故障预警系统的组成框图；

图 2是本发明的汽车轮胎、机器、急减速故障预警系统的分机的详细连接方框图；

图 3是本发明的汽车轮胎、机器、急减速故障预警系统的主机的详细连接方框图。优选实施例的详细说明

本发明的以上这些和其他一些目的、功能和优点结合以上附图所作的详细说明中可以看得更加清楚。在本实施例中，我们以四轮机动车作为示例，但在此应该说明的是，本发明并不限定于该实施例，任何带有轮胎的运载工具都可以使用该发明，例如，摩托车、三轮车、轿车、多轮货车，以及其他运载工具等。参考图 1，其为本发明的汽车轮胎、机器、急减速故障预警系统的方框图，从图 1可以看出，该系统包括主机 12, 和至少一个分机 11。主机 12安装驾驶室内，分机 11分别固定在各轮胎内钢圈上。主机和分机之间通过无线方式连接。图 2是本发明的汽车轮胎、机器、急减速故障预警系统的分机 11 的组成部分的详细连接方框图。从图 2可以看出，该分机 11 包括：压力传感器 21、温度传感器 22、声波传感器 23、中央处理器 24、发射模块 25、动态传感器 26、逆变供电 27。其中，中央处理器 24是主控模块，起控制压力传感器 21、温度传感器 22、声波传感器 23和发射模块 25。而压力传感器 21、温度传感器 22、声波传感器 23和发射模块 25分别与中央处理器 24连接，用于与中央处理器 24进行通信，接收指令和传递信息。动态传感器 26与逆变供电 27连接，用于控制逆变供电 27的工作状态，以间断供电。而中央处理器 24与逆变供电 27连接，这样在逆变供电 27供电期间，该中央处理器 24供电给压力传感器 21、温度传感器 22、声波传感器 23和发射模块 25中的一个。图 3是本发明的汽车轮胎、机器、急减速故障预警系统的主机 12 的组成部分，从图 3可以看出该主机 12包括：警示灯 30、无线收发

31、语音模块 32、显示模块 33、中央处理器 34、指令控制 35、汽车故障电平输入口 36、电源稳压 37、加速度处理器 38、加速度传感器 39。其中，加速度传感器 39与加速度处理器 38连接，然后连接到中央处理器 34，电源稳压 37的输入端连接在受汽车钥匙控制的电源上，其输出端连接到中央处理器 34，而无线收发 31与中央处理器 34连接，用于接收指令和传递数据，另外，语音模块 32、显示模块 33 警示灯 30和指令控制 35分别与中央处理器 34连接，用于接收用户的指令输入，并在中央处理器 34 的控制下输出语音报警、数据显示和灯光警示。下面参考图 1-3分别描述分机中各个器件的控制及运行过程。本发明的汽车轮胎、机器、急减速故障预警方法，其主要包括下列步骤几个步骤：设置至少一个分机 11与主机 12的各种参数，并在汽车启动后初始化分机 11 的轮胎的基准胎压；分机 11 的中央处理器

24定期访问分机中的压力传感器、温度传感器和声波传感器中的至少一个，并分析其所接收的数据，在数据异常时，控制发射模块 26 将数据发送到主机 12 ; 主机 12接收来自分机 1 1的数据，并分析来自加速度处理器 38 的数据以及汽车故障电平输入口的数据，在数据异常时，控制输出装置发出报警信息。动态传感器 26 是由一个圆柱金属管，其中心用绝缘体固定一弹簧,分别引出两个电极，在静止状态圆柱金属管与弹簧不导通，若运动时可间断导通；当汽车轮胎转动达到一定速度时，动态传感器 26 间断导通，通过限流电阻给逆变供电 27 工作控制端电容（未示出）充电，当电容充满后，则逆变供电 27工作，并输出电能给中央处理器 24; 使分机 11 在汽车轮胎转动后及汽车轮胎停止转动后延时数分钟供电，而长时间停车时则不耗电；从而实现分机 1 1 的自动开关控制。之所以釆用限流电阻给逆变供电 27 的工作端控制电容充电，是为了防止动态传感器 26由于其他振动而造成的频繁开关，致使给中央处理器 24 的频繁供电和断电，其作用类似于延时开关。在逆变供电 27工作时，中央处理器 24利用看门狗复位功能，每秒钟从睡眠状态转为工作状态，在工作状态分别访问压力传感器 21、温度传感器 22、声波传感器 23 检测的数据是否正常；当有不正常数据时，便控制发射模块 25给主机 12发送大于 19.2K bit/s高速报警数据；实现低功耗节电效果。在逆变供电 27工作时，压力传感器 21将检测轮胎的气压模拟数据输入给中央处理器 24，中央处理器 24经 A/D转换，将该气压数据与上次记存的胎压数据对比后计算变化量，当轮胎气压变化量超过一定值，则控制发射模块 25 向主机 12发射报警数据，从而实现检测轮胎的气压变化。例如，当压力传感器 21 检测到轮胎的变化压力大于等于 1/5的基准胎压时，中央处理器 24则控制发射模块 25向主机 12 发出 "轮胎过压" 的报警信息；当压力传感器 21 检测到轮胎的变化压力在基准胎压的 1/7-1/5时，中央处理器 24则控制发射模块 25向主机 12发出 "轮胎漏气" 的报警信息；当压力传感器 21检测到轮胎的变化压力在基准胎压的 1/5-1/3时，中央处理器 24则控制发射模块 25 向主机 12发出 "轮胎欠压" 的报警信息；而当压力传感器 21检测到轮胎的变化压力小于基准胎压的 1/3时，中央处理器 24则控制发射模块 25向主机 12发出 "轮胎低压" 的报警信息。另外，每次汽车运行数分钟，当逆变供电 27 工作时，中央处理器 24 配合软件程序访问压力传感器 21，将轮胎的压力数据发送给主机 12，由主机 12判别，以完成对分机 11的自检功能。在逆变供电 27工作时，温度传感器 22将检测轮胎的温度数字信号输入给中央处理器 24，中央处理器 24 将该温度数据与前数分钟已存储的温度数据对比后判别轮胎是否温升太快；若轮胎温升太快或超过一定温度数值，中央处理器 24则控制发射模块 26给主机发送报警数据；从而实现检测轮胎的高温故障。例如，当温度传感器 22 检测到轮胎内的温度与 5分钟前的温度相比温升超过 10Ό时，中央处理器 24则控制发射模块 25向主机 12发出 "温升太快" 的报警信息；当温度传感器 22检测到轮胎内的温度超过 70Ό时，中央处理器 24则控制发射模块 25 向主机 12发出 "胎温过高" 的报警信息；当温度传感器

22检测到轮胎内的温度超过 80°C时，中央处理器 24则控制发射模块 25向主机 12发出 "胎温超高" 的报警信息。在逆变供电 27工作时，声波传感器 23将检测轮胎的振动模拟信号输入给中央处理器 24，中央处理器 24经 A/D转换，将该振动信号与已存储的振动数据对比后判别轮胎是否松动；若轮胎松动中央处理器 24则控制发射模块 26给主机发送报警数据；经主机综合分析而实现检测轮胎的松动故障。例如，首先通过模拟各种路况，记录各种情况下的车辆振动频率和振动幅度，然后建立数据库并存储在主机上，在车辆的运行过程中，分机的中央处理器将声波传感器检测的数据通过发射模块发射到主机，主机的中央处理器 34 通过判断来自各个轮胎的声波传感器的数据，如果发现连续几次（例如 3-5 次）来自某一个轮胎的数据与已存储的振动数据相比具有较大的差别，则判断该轮胎松动；如果几个轮胎在某一时刻或一段时间都具有相同的振动频率或振动幅度，则中央处理器 34不发出报警信息。下面分别描述主机中各个器件的控制及运行过程。电源稳压 37 输入端连接在受汽车钥匙控制的电源上，汽车启动后稳压供电输出，同时中央处理器 34 若检测出启动时电瓶压降过大时，控制语音模块 32 发出"电瓶缺电" 语音提示，完成对电瓶的检测和预警。例如，当主机供电电压由 DC 12V变为 DC 7-8V时，中央处理器 34发出"电瓶缺电"的报警信息；当主机供电电压变为低于 DC 8V 时，中央处理器 34发出 "电瓶故障" 的报警信息。无线收发 31和分机 11发射模块 25都采用 19.2K bit/s高速率、低功耗硬件，由中央处理器 34与分机 11 的中央处理器 24和高速数据编译码专用数据纠错软件，完成了各类预警数据的高速无线数据传输；中央处理器 34和软件配合具有无线电波同频干扰自动预警功能；提高了频点的利用率和抗干扰性能。高灵敏的加速度传感器 39 通过加速度处理器 38 和软件程序配合，动态监控汽车的急减速故障，若出现急减速故障，则将信号送给加速度处理器 38分析后，再送给中央处理器 34控制无线收发 31、警示灯 30 向后随车辆报警；汽车恢复正常运行后自动解除报警；从而完成对急减速故障和运动状态的检测预警。例如，在车辆急减速加速度大于 5.6 m/s²时，中央处理器 34通过语音和显示模块发出 "急减速" 信息，以提示驾驶者。语音模块 32 采用固态录音器件，录入阅读数据和预警的语音，形成能合成数百句的语音库，中央处理器 34 及软件程序配合语音模块 32、显示模块 33、将各种报警信息及压力、温度数据，用语音报出、数字显示、使驾驶员能听到和看到各类信息。汽车故障电平输入口 36 是与汽车的水温过髙、手动刹车未放、油料不足、车门未关好等指示灯的信号线连接，当出现以上某种故障，指示灯信号线输出高或低电平，该电平信号经中央处理器 34 及软件程序判别后，控制语音模块 32 语音报出对应故障信息，从而实现对汽车搡作及机器故障的预警。例如，当汽车上的指示灯输出低电平（例如： DC 0-2 V)时，中央处理器 34则将通过软件程序配合语音模块 32、显示模块 33输出报警信息，例如， "手刹未放"、 "门未关好"、 "水温过高" 、 "油料不足"和 "油压不足"等语音和文字信息。各分机 11 安装到汽车各轮胎后，本发明还设置了一种自校准功能，即根据各种不同的汽车所使用的轮胎来设置其所要求的轮胎的压力的初始值，这样，当该系统安装于不同的汽车上时，通过汽车的正常启动（分机能供电） 2-4 次（最好是 3 次），在汽车正常启动运行 (即在数分钟时间内分别能收到轮胎分机 11 发送的压力数据）的前几次，主机 12的无线收发 31将接收各分机自检的压力数据，由中央处理器 34写入存储器 EER0M, 作为相应的基准胎压数据，完成对各轮胎标准气压的记忆，从而适应不同型号汽车轮胎的预警，从而避免了在安装在不同的汽车轮胎上时必须修改程序的设定值，而是由不同的汽车通过初始化来自己生成。警示灯 30采用高亮度 LED、激光灯、或闪光灯，当中央处理器

34送给开灯信号时，则按一定的频率闪动，实现对后随车辆的警示。警示灯 30也可与主机分开放置。指令控制 35的 K1为放音键、 K2为选择键、 K3为确认键，与中央处理器 34配，当触发 K1时，重复显示、放音最后接收的轮胎数据和对应的轮胎位置指示灯点亮；若在放音时再触发 Kll，便显示、放音前一次接收的轮胎数据；依次类推可重复显示、放音最后 4 次接收的轮胎数据；若在放音时再触发 Κ3, 显示模块 33显示 F01进入轮胎位置设置状态， 3秒内通过触发 Κ2，屏幕依次显示 F02、 F03、 F04、 F05、 F06、 FOl 轮胎编号，若确认对应轮胎触发 K3 完成记存；从而实现对应轮胎数据的重复显示、放音和轮胎位置调换。该发明的产品出厂时，中央处理器 34及软件程序已存储并默认：左前胎为 F01(红色标注)、右前胎为 F02(绿色标注)、右后胎为 F03(兰色标注)、左后胎为 F04(黄色标注)、左后内侧胎为 F05(黑色标注)、右后内侧胎为 F06(白色标注)，按此顺序分别安装各分机,则不用对主机 12进行任何设置即可使用。当装有该装置的汽车运行达到一定速度时，安装在车胎内的各分机 11 由动态传感器控制逆变供电自动输出，通过压力、温度、声波、动态传感器实时检测，若某一轮胎发生漏气、高温、松动时，则无线发射信息给主机 12; 主机 12接收该分机发射的信息，并处理自身加速度传感器和汽车缺油、水温高、未放手刹、电瓶缺电的高、低电平信号，主机 12的中央处理器 34运算判断各种数据后，发出对应的语音、数字显示、灯光提示，使驾驶员安全快速获知警情及数据；当出现严重的轮胎故障和急减速事故，主机 12 无线发射报警信息、驱动警示灯闪烁给后随车辆警示；视线不好的天气开启警示灯，可引路导航和防止追尾事故。从而对汽车的轮胎、机器、急减速等故障实现智能化预警，保证了人员及车辆的安全。如上所述，本发明描述了一种汽车轮胎、机器、急减速故障预警系统，其采用了各种压力传感器、温度传感器、声波传感器、动态传感器、加速度传感器以及指令控制块和语音及显示模块，但是，本发明并不限定于这种结构的系统，本领域的普通技术人员完全可以根据需要而增减该系统中的传感器或其他模块。优选的，本发明的分机 11可以仅包含声波传感器 23，或可以包含声波传感器 23和压力传感器 21 或包含声波传感器 23和温度传感器 22。其具体的设置主要可以根据用户的需求来确定。优选的，本发明的主机 12和分机 11 中的无线收发 31或发射模块 25 在本发明中釆用的是同频工作模式，但是在实际应用中，也可以采用其他的工作模式，如异频双工、或异频单工模式。优选的，由本发明的逆变供电 27和动态传感器 26组成的供电装置也可以采用其他方式，例如采用类似于开关的器件来控制逆变供电

27的间歇供电。优选的，本发明分机 11 中的各种传感器可以是分立器件，如单独的压力传感器 21、温度传感器 22或声波传感器 23，也可以是集成在一起的元件，只要具有完成本发明的各种测试功能即可。本发明的主机 12 中的器件也可以根据需要来确定。例如，用户可以仅将加速度传感器和加速度处理器与中央处理器 34 连接，然后连接来完成与分机 11 的数据釆集、分析和报警。输出模块，例如语音模块 31或显示模块 33，并通过无线收发模块 31 本发明各分机与主机的通信采用无线高速数据编译码传输，并用数据纠错软件，具有无线电同频干扰自动预警功能；减少了收发数据占用信道的时间，提髙了频点利用率，动态预警可靠性强。本发明的分机和主机对多种传感器检测处理，对汽车的轮胎、机器、急减速等故障实现了综合智能化预警；可使汽车使用寿命延长、耗油量降低、更加安全舒适。本发明主机的中央处理器和软件程序检测到各类故障,控制无线收发、警示灯向后随车辆报警，汽车恢复正常运行后自动解除报警；也可手动开 /关警示灯；从而实现雾天引路导航和防追尾功能。本发明主机的中央处理器及软件程序配合语音模块将各种警情及压力、温度用语音报出，使驾驶员可听到各类信息；不会因转移视线影响驾驶。本发明的各分机安装到汽车各轮胎后，当汽车正常启动运行的前三次，主机将接收各分机自检的压力数据由中央处理器写入 EEROM, 作为相应基准胎压数据，完成对各轮胎标准气压的记忆，从而适应不同型号汽车轮胎的预警。本发明的分机用动态传感器控制逆变供电自动控制，实现汽车轮胎转动后及汽车轮胎停止转动后延时数分钟供电，停车超过数分钟不耗电；使分机微型电池能保障使用 5年以上。本发明的分机在每次汽车运行数分钟后，中央处理器配合软件程序发一次压力数据给主机，由主机判别是否收到各分机数据来完成自检功能；保证车辆安全可靠。本发明已经参考优选实施例进行了描述，但本领域的技术人员应该理解，在不脱离由所附权利限定的本发明的精神和范围的前提下，可以对本发明进行形式和细节的改变。但其改变、修改和替换都应包括在本发明的权利要求保护的范围内。

Claims

权利要求书

1. 一种汽车轮胎、机器、急减速故障预警系统，该系统包括主机 (12) 和至少一台分机（11) ，其中

该主机（ 12)至少包括：中央处理器（34) ，加速度传感器（39) ，加速度处理器（38) ，无线收发（31) ，电源稳压（37) 和输出装置 (32， 33) ，其中，加速度传感器（39) 与加速度处理器（38) 连接，然后连接到中央处理器（34) ，电源稳压（37) 的输入端连接在受汽车钥匙控制的电源上，其输出端连接到中央处理器（34) ，而无线收发（31) 与中央处理器（34) 连接，用于接收指令和与分机进行通信；该分机（M ) 至少包括：中央处理器（24) ，声波传感器（23) ，发射模块（25) 和供电装置（26， 27) ，其中声波传感器（23) 与中央处理器（24) 连接，用于在中央处理器（24) 的控制下，将检测信号传递到中央处理器（24) ，供电装置（26， 27) 与中央处理器（24) 连接，用于给分机供电，发射模块（25) 与中央处理器（24) 连接，用于将检测的数据发射到主机（12) ；

其中，在汽车运动的情况下对汽车轮胎、机器、急减速等故障进行检测，在出现异常时，分机发出异常数据，主机接收来自分机的数据、并分析处理来自加速度处理器的数据，并发出报警信息。

2. 如权利要求 1所述的系统，其中所述分机（11) 进一步包括压力传感器（21) ，用于在所检测的轮胎的压力值偏离基准压力值时，通过发射模块（25) 将数据传递到主机来发出报警信息。

3. 如权利要求 2所述的系统，其中所述分机（11) 进一步包括温度传感器（22) ，用于在所检测的轮胎的温度值偏离预定的温度值时，通过发射模块（25) 将数据传递到主机来发出报警信息。

4. 如权利要求 1、 2或 3所述的系统，其中所述供电装置包括逆变供电（27)和动态传感器（26)，其中动态传感器控制逆变供电（27)

更正页（细则第 91条) 的工作，以在汽车运动过程中间断地给中央处理器（24) 供电。

5. 如权利要求 4所述的系统，其中所述动态传感器（26) 是一个圆柱金属管，其中心用绝缘体固定一弹簧,分别引出两个电极，在静止状态圆柱金属管与弹簧不导通，若运动时可间断导通。

6. 如权利要求 1、 2或 3所述的系统，其中该主机（12) 进一步包括指令控制（35) ，其通过中央处理器（34) 对输出装置（32， 33) 进行控制，用于重复显示或放音所记录的数据。

7. 如权利要求 1、 2或 3所述的系统，其中该主机（12) 进一步包括警示灯（30) ，其由高亮度 LED、激光灯或闪光灯组成，当中央处理器（34) 送给开灯信号时，则按一定的频率闪动，实现对后随车辆的警示。

8. 如权利要求 1、 2或 3所述的系统，其中该主机（12) 进一步包括汽车故障电平输入口（36) ，其与汽车的水温过高、手动刹车未放、油料不足、车门未关好等指示灯的正极连接，当出现以上某种故障，指示灯的信号线输出高 /低电平，该电平经中央处理器（34) 及软件程序判别后，控制输出模块（32， 33) 输出对应故障信息，从而实现对汽车操作及机器故障的预警。

9. 如权利要求 1、 2或 3所述的系统，其中所述输出装置包括语音模块（32) 和显示模块（33) ，起分别与中央处理器（34) 相连，用于语音或文字输出报警信息。

10. 如权利要求 9 所述的系统，其中所述语音模块（32) 采用固态录音器件，录入阅读数据和预警的语音，形成能合成百句的语音库。

11. -种汽车轮胎、机器、急减速故障预警系统，该系统包括主

更正页（细则第 91条) 机（12) 和至少一台分机（11) ，其中

该主机（12)至少包括：中央处理器（34) ，加速度传感器（39)，加速度处理器（38) ，无线收发（31)，电源稳压（37)、警示灯（30)、指令控制 (35) 和输出装置 (32, 33) ，其中，加速度传感器 (39) 与加速度处理器（38) 连接，然后连接到中央处理器（34) ，电源稳压（37) 的输入端连接在受汽车钥匙控制的电源上，其输出端连接到中央处理器（34) ，而无线收发（31) 与中央处理器（34) 连接，用于接收指令和与分机进行通信，而指令控制（35) 与中央处理器（34) 连接，用于对输出装置（32， 33) 进行控制，用于重复显示或放音所记录的数据，警示灯（30) 与中央处理器（34) 连接，当其接收到来自中央处理器（34) 的开灯信号时，则按一定的频率闪动；

该分机（11) 至少包括：中央处理器（24) ，声波传感器（23) ，发射模块（25) ，供电装置（26， 27) ，压力传感器（21) 和温度传感器（22) ，其中声波传感器（23) 与中央处理器（24) 连接，用于在中央处理器（24) 的控制下，将检测信号传递到中央处理器（24) ，供电装置（26， 27) 与中央处理器（24) 连接，用于给分机供电，发射模块（25) 与中央处理器（24) 连接，用于将检测的数据发射到主机（12) ，压力传感器（21) 与中央处理器（34) 连接，用于在所检测的轮胎的压力值偏离基准压力值时，通过发射模块（25) 将数据传递到主机，温度传感器（22) ，用于在所检测的轮胎的温度值偏离预定的温度值时，通过发射模块（25) 将数据传递到主机；

12. 如权利要求 11所述的系统，其中所述供电装置包括逆变供电 (27) 和动态传感器（26) ，其中动态传感器控制逆变供电（27) 的工作，以在汽车运动过程中间断地给中央处理器（24) 供电。

13. 如权利要求 12所述的系统，其中所述动态传感器（26) 是由

更正页（细则第 91条) 一个圆柱金属管，其中心用绝缘体固定一弹簧，分别引出两个电极，在静止状态圆柱金属管与弹簧不导通，若运动时可间断导通。

14. 如权利要求 11 或 12所述的系统，其中该主机（12) 进一步包括汽车故障电平输入口（36) ，其与汽车的水温过高、手动刹车未放、油料不足、车门未关好等指示灯的正极连接，当出现以上某种故障，指示灯的信号线输出电平，该电平经中央处理器（34) 及软件程序判别后，控制输出模块（32， 33) 输出对应故障信息，从而实现对汽车操作及机器故障的预警。

15. 如权利要求 11 或 12所述的系统，其中所述输出装置包括语音模块（32) 和显示模块（33) ，起分别与中央处理器（34) 相连，用于语音或文字输出报警信息。

16. 如权利要求 15所述的系统，其中所述语音模块（32) 采用固态录音器件，录入阅读数据和预警的语音，形成能合成数百句的语音库。

17. 一种汽车轮胎、机器、急减速故障预警方法，其特征是包括下列步骤：

(a) 设置至少一个分机（11) 与主机（12) 的各种参数，并在汽车启动后初始化分机（11) 的轮胎的基准胎压；

(b) 分机（11) 的中央处理器（24) 定期访问分机中的压力传感器、温度传感器和声波传感器中的至少一个，并分析其所接收的数据，在数据异常时，控制发射模块（26) 将数据发送到主机（12) ；

(c) 主机（12) 接收来自分机（11) 的数据，并分析来自加速度处理器（38) 的数据以及汽车故障电平输入口的数据，在数据异常时，控制输出装置（32， 33) 发出报警信息。

18. 如权利要求 17所述的方法，其中，所述步骤（a)进一步包括

更正页（细则第 91条) 自校准步骤，主机（12 ) 的中央处理器（34 ) 将所接收的各分机的前 2-4次所测的压力数据写入存储器，作为相应的基准胎压数据。

19. 如权利要求 18所述的方法，其中，所述测量次数是 3次。

20. 如权利要求 17所述的方法，其中，在所述步骤（a)之后还包括一自检步骤，在每次汽车运行数分钟后，各分机（11 ) 发一次压力数据给主机（12) 完成自检。

21. 如权利要求 17所述的方法，其中，该方法进一步包括步骤：在汽车停车数分钟后，分机（U ) 的逆变供电（27) 延时一段时间供电，然后停止工作。

22. 如权利要求 17所述的方法，其中，该方法进一步包括步骤：主机（12) 通过指令控制（35 ) 按键完成重复显示、放音、手动开 /关警示灯、轮胎位置选择等控制。

23. 如权利要求 17所述的方法，其中，该方法进一步包括步骤：所述的分机（11 ) 的声波传感器 (23)将检测轮胎的振动信号给中央处理器（24 ) ，中央处理器（24 ) 将该振动信号与已存储数据对比后判别轮胎是否松动，若轮胎松动中央处理器（24 ) 则控制发射模块（25 ) 给主机发送高速报警数据，从而实现检测轮胎的松动故障。

24. 如权利要求 18所述的方法，其中，该方法进一步包括步骤：所述的分机（Π ) 的中央处理器（24 ) 利用看门狗每秒钟从睡眠状态转为工作状态，在工作状态分别访问压力传感器（21 ) 、温度传感器

( 22) 、声波传感器 (23)的数据是否正常；当有非正常数据便控制发射模块（25 ) 给主机发送报警数据。

25. 如权利要求 19所述的方法，其中，该方法进一步包括步骤-

更正页（细则第 91条) 所述主机（12) 的高灵敏加速度传感器 (39)通过加速度处理器 (38)和软件程序动态监控汽车的急减速故障，将信号送给中央处理器（34) ，以控制无线收发 (31)、警示灯（30) 向后随车辆报警，汽车恢复正常运行后自动解除报警。

26. 如权利要求 17所述的方法，其中所述输出装置包括语音模块 (32) 和显示模块（33) ，其分别与中央处理器（34) 相连，用于语音或文字输出报警信息。

27. 如权利要求 26所述的方法，其中，该方法进一步包括步骤：所述主机（12) 的中央处理器（34) 及软件程序配合语音模块（32)将各种警情及压力、温度用语音报出，使驾驶员能听到各类信息。

23

更正页（细则第 91条)