專利名稱：汽車輪胎數(shù)據(jù)的監(jiān)測方法及其監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線傳感監(jiān)測的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種新型的汽車輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)， 主要實現(xiàn)對汽車輪胎即時的氣壓、溫度等參數(shù)的自動監(jiān)測， 一旦輪胎出現(xiàn)異常情況，立即 報警通知駕駛員。
背景技術(shù)：
據(jù)統(tǒng)計，在高速公路上發(fā)生的交通事故有70%~80%是由于爆胎引起的，怎樣防止爆胎已 成為安全駕駛的一個重要課題。據(jù)有關(guān)專家的分析，保持標(biāo)準(zhǔn)的車胎氣壓行駛和及時發(fā)現(xiàn) 車胎漏氣是防止爆胎的關(guān)鍵，而TPMS毫無疑問將是理想的工具。TPMS是汽車輪胎壓力監(jiān) 測系統(tǒng)"Tire Pressure Monitoring System"的英文簡稱，主要用于在汽車行駛時實時地 對輪胎氣壓進行自動監(jiān)測，對輪胎漏氣和高氣壓進行報警，以保障行車安全。現(xiàn)在這個概 念頻繁地出現(xiàn)在各種報刊雜志中，成為汽車界的關(guān)注熱點。目前，TPMS主要分為兩種類型 一種是基于車輪速度的TPMS (WSB TPMS，間接式TPMS)， 這種系統(tǒng)是通過汽車ABS系統(tǒng)的輪速傳感器來比較輪胎之間的轉(zhuǎn)速差別，以達到監(jiān)測輪胎 的目的，該類系統(tǒng)的主要缺點是無法對兩個以上輪胎同時缺氣的狀況和時速超過100km的 情況進行判斷；另一種是基于壓力傳感器的TPMS (PSBTPMS，直接式TPMS)，這種系統(tǒng)是 利用安裝在每一個輪胎里的壓力傳感器來直接測量輪胎的氣壓，并對各輪胎氣壓進行顯示 及監(jiān)測，當(dāng)輪胎氣壓過高或太低時，系統(tǒng)會自動報警。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明設(shè)計的系統(tǒng)屬于直接式TPMS，采用模塊化的設(shè)計，規(guī)范化的編程，經(jīng)濟實用。 系統(tǒng)在每個車輪里安裝一個小發(fā)射器和壓力傳感器。發(fā)射器向車輛儀表板的中央顯示模塊 發(fā)送信號，駕車人可以隨時了解胎壓情況。增強了汽車在行駛過程中的安全性，避免交通事故的發(fā)生。本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案本發(fā)明包括輪胎監(jiān)測模塊、中央模塊，輪胎監(jiān)測模塊安裝在輪胎內(nèi)，中央模塊設(shè)置在 汽車內(nèi)；上述輪胎監(jiān)測模塊包括1) 傳感器包括壓力傳感器、加速度傳感器和溫度傳感器，用于采集車輛行駛過程中 的各種參數(shù)；2) 8位RISC:對傳感器采集到各種數(shù)據(jù)進行集中，并傳輸給射頻發(fā)射模塊；3) 射頻發(fā)射模塊將8位RISC傳輸過來的數(shù)據(jù)發(fā)射到中央模塊的射頻接收模塊中；4) TPMS專用電池給輪胎監(jiān)測模塊提供長期工作的電力。 上述中央模塊包括(a〉電源管理模塊提供中央模塊長時間工作的電力；(b)EEPROM模塊用于保存用戶設(shè)置的系統(tǒng)參數(shù)；(C)射頻接收模塊用于接收輪胎監(jiān)測模塊上的射頻發(fā)射模塊傳輸?shù)臄?shù)據(jù)；(d) 單片機用于對射頻接收模塊收到的數(shù)據(jù)進行處理；(e) 顯示模塊將傳感器監(jiān)測到的數(shù)據(jù)直觀的顯示出來；(f) 鍵盤可手動的輸入各種指令；(g) 報警模塊當(dāng)出現(xiàn)險情之前發(fā)出報警信號，提示駕駛者；(h) 串口通信模塊用于對中央模塊的調(diào)試。比較好的是上述傳感器、射頻發(fā)射模塊通過I/O 口與8位RISC連接。比較好的是上述電源管理模塊、EEPR0M模塊、射頻接收模塊分別與單片機連接，顯示模塊通過地址數(shù)據(jù)總線與單片機連接；鍵盤、報警模塊、串口通信模塊通過I/0口與單 片機連接。本發(fā)明采用上述結(jié)構(gòu)，在使用時在輪胎的輪轂或氣嘴上安裝輪胎監(jiān)測模塊，其中的傳感器將采集到的氣壓信號、加速度信號和溫度信號轉(zhuǎn)換為電信號，交由8位RISC進行處理后通過射頻發(fā)射模塊將信號發(fā)射出去，由中央處理模塊的射頻接收模塊接收后，交給單片機 進行處理，將相關(guān)信息通過顯示模塊中顯示出來，并對顯示的結(jié)果進行判斷，若判斷輪胎的氣壓及溫度異于設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值時，報警模塊將自動報警，若判斷輪胎的氣壓及溫度與設(shè) 定的標(biāo)準(zhǔn)值相同時，繼續(xù)采集信號進行分析。本發(fā)明采用上述結(jié)構(gòu)，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點1、 本發(fā)明在輪胎上安裝輪胎監(jiān)測模塊，在汽車內(nèi)部安裝信號顯示裝置，能夠?qū)崟r和同 歩的現(xiàn)實各個輪胎的溫度和氣壓等信息，增強了行駛的安全性。2、 本發(fā)明采用模塊化設(shè)計，修理和更換方便，結(jié)構(gòu)簡單合理。3、 本發(fā)明在設(shè)計時具有如下警示功能包括低壓報警系統(tǒng)檢測到輪胎氣壓低于設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)氣壓值70%時，立即報警。 高壓報警系統(tǒng)檢測到輪胎氣壓高于設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)氣壓值130%時，立即報警。 高溫報警系統(tǒng)檢測到輪胎溫度高于設(shè)定的溫度報警值(85°C)時，立即報警。泄漏報警當(dāng)輪胎內(nèi)壓力持續(xù)下降時，但未達低壓報警值前，系統(tǒng)會發(fā)出輪胎泄漏報 警。弱電報警當(dāng)輪胎內(nèi)傳感器所用電池電壓不足時，系統(tǒng)自動發(fā)出低壓報警。4、 本發(fā)明還具有以下特點(1) 汽車高速行駛時按運動速度確定檢測時間周期，汽車停止時主機自動睡眠。(2) 安裝在每個輪胎上的輪胎監(jiān)測模塊，精確地測量本車輪胎的氣壓和溫度，并傳 到駕駛臺的中央模塊顯示。(3) 中央模塊只接收本系統(tǒng)的輪胎數(shù)據(jù)，而不接收來至其他車輛的。(4) 能夠手動設(shè)定系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)氣壓、溫度閾值等系統(tǒng)參數(shù)，具有友好的人機界面。(5) 輪胎處的監(jiān)測模塊耗電低'，電池壽命至少達5年以上。


圖1是本發(fā)明的輪胎監(jiān)測模塊的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本發(fā)明的中央模塊的結(jié)構(gòu)框圖；圖3是本發(fā)明的通信數(shù)據(jù)幀格式；圖4是本發(fā)明的輪胎監(jiān)測模塊的程序流程圖；圖5是本發(fā)明的中央模塊的程序流程圖；圖6是本發(fā)明的輪胎監(jiān)測模塊的電路原理圖；圖7是本發(fā)明的中央模塊的單片機及其外圍電路原理圖；圖8是本發(fā)明的中央模塊中的中央模塊中的射頻接收電路原理圖；圖9是本發(fā)明的中央模塊的顯示模塊電路原理圖；圖IO是本發(fā)明的中央模塊的電源管理模塊電路原理圖；圖11是本發(fā)明的中央模塊的EEPR0M和串口通信模塊電路原理圖；圖12是本發(fā)明的中央模塊的鍵盤和報警模塊電路原理圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖，詳細描述本發(fā)明的一種較佳實施實例，對本發(fā)明作進一步的說明。 如圖1、圖2所示,本發(fā)明包括包括輪胎監(jiān)測模塊1、中央模塊2，輪胎監(jiān)測模塊1安裝在輪胎內(nèi)，中央模塊2設(shè)置在汽車內(nèi)；上述輪胎監(jiān)測模塊l包括1) 傳感器l.l:包括壓力傳感器、加速度傳感器和溫度傳感器，用于采集車輛行駛過 程中的各種參數(shù)；2) 8位RISC1. 3:對傳感器1. 1采集到各種數(shù)據(jù)進行集中，并傳輸給射頻發(fā)射模塊1. 2;3) 射頻發(fā)射模塊1. 2:將8位RISC1. 3傳輸過來的數(shù)據(jù)發(fā)射到中央模塊2的射頻接收模塊2.2中；4) TPMS專用電池1.4:給輪胎監(jiān)測模塊l提供長期工作的電力。上述中央模塊2包括(a) 電源管理模塊2. 3:提供中央模塊2長時間工作的電力；(b) EEPROM模塊2. 4:用于保存用戶設(shè)置的系統(tǒng)參數(shù)；(C)射頻接收模塊2. 2:用于接收輪胎監(jiān)測模塊1上的射頻發(fā)射模塊1. 2傳輸?shù)臄?shù)據(jù)；(d) 單片機2. 1:用于對射頻接收模塊2. 2收到的數(shù)據(jù)進行處理；(e) 顯示模塊2. 8:將傳感器1. 1監(jiān)測到的數(shù)據(jù)直觀的顯示出來；(f) 鍵盤2.5:可手動的輸入各種指令；(g) 報警模塊2.6:當(dāng)出現(xiàn)險情之前發(fā)出報警信號，提示駕駛者；(h) 串口通信模塊2.7:用于對中央模塊2的調(diào)試。上述傳感器1. 1、射頻發(fā)射模塊1. 2通過I/O 口與8位RISC1. 3連接。 上述電源管理模塊2. 3、 EEPROM模塊2. 4、射頻接收模塊2. 2分別與單片機2. 1連接，顯示模塊2. 8通過地址數(shù)據(jù)總線與單片機2. 1連接；鍵盤2. 5、報警模塊2. 6、串口通信模塊2. 7通過I/O 口與單片機2. 1連接。本發(fā)明的工作過程如下在輪胎的輪轂或氣嘴上安裝輪胎監(jiān)測模塊1，其中的傳感器 1. 1將采集到的氣壓信號、加速度信號和溫度信號轉(zhuǎn)換為電信號，交由8位RISC1. 3進行 處理后通過射頻發(fā)射模塊1. 2將信號發(fā)射出去，由中央處理模塊2的射頻接收模塊2. 2接收 后，交給單片機2. l進行處理，將相關(guān)信息通過顯示模塊2.8中顯示出來，并對顯示的結(jié) 果進行判斷，若判斷輪胎的氣壓及溫度異于設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值時，報警模塊2.6將自動報警， 若判斷輪胎的氣壓及溫度與設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值相同時，繼續(xù)采集信號進行分析。本發(fā)明的輪胎監(jiān)測模塊1可以選擇GE公司的NPXII智能傳感器芯片作為傳感器1.1和8位 RISC1.3的集成芯片。該傳感器芯片是針對無線輪胎壓力監(jiān)控(RTPM)應(yīng)用來設(shè)計的產(chǎn)品， 可以對壓力、溫度、供電電壓信號進行檢測和補償，內(nèi)部的高性能8位RISC實現(xiàn)了與傳感器 的完美結(jié)合，完全可以實現(xiàn)RTPM的需要，使用戶無需另選控制器。射頻發(fā)射模塊采用了ATMEL 公司的T5754芯片，該芯片傳輸速率可達32Kbaud，傳輸頻率范圍在429 — 439MHz，可用于ASK 和FSK兩種傳輸方式。如圖6所示是輪胎監(jiān)測模塊的電路原理圖。輪胎監(jiān)測模塊l實現(xiàn)如下功能(1)獲得壓力、溫度、電量等數(shù)據(jù)，并以一定格式發(fā)送 給中央接收模塊。(2)采用算法控制射頻模塊的發(fā)射以節(jié)省能量，使得鋰電池的壽命至少 在5年以上。(3)可以由加速度傳感器喚醒、定時器喚醒，例如在剛剛發(fā)動汽車，時速達到 20公里/h后用戶即可獲得各個輪胎的壓力溫度數(shù)據(jù)。智能傳感器采集數(shù)據(jù)，通過芯片內(nèi)的ADC轉(zhuǎn)換器進行ADC轉(zhuǎn)化，在內(nèi)部的8位RISC中進行 補償，接著通過曼徹斯特編碼后發(fā)送到射頻芯片的數(shù)據(jù)口。為提高數(shù)據(jù)抗干擾能力，射頻 發(fā)射模塊1.2采用FSK (Frequency Shift Keying,頻移鍵控)調(diào)制，中心頻率為433. 92MHz， 發(fā)射功率7. 5dBm/9. OmA。 TPMS發(fā)射器的天線靠近氣門咀，必須考慮金屬輪轂和車輪高速行 駛時天線不斷變換方向、角度的影響，因而我們采用螺旋天線，它可以擴大發(fā)射和接收的 角度，有效地克服靜動態(tài)盲點。射頻發(fā)射模塊l. 2采用的芯片要求I/0口必須是開漏極的，通過直接控制與晶振串并聯(lián) 的電容的容量來控制輸出振蕩頻率的偏移，但是NPXII的P17口作為I/0口輸出時是推挽式的。又由于P17管腳配置為輸入端口時不設(shè)置上拉、下拉電阻，即可呈現(xiàn)高阻狀態(tài)，所以根 據(jù)待發(fā)射數(shù)據(jù)控制P17從輸出I/0口變?yōu)檩斎隝/0口，就可以模擬出一個開漏極的K)特性對該 RF芯片進行控制。發(fā)送數(shù)據(jù)時，首先使射頻發(fā)射模塊(ENABLE拉高)，再保持PA一ENABLE為 低lnis后，射頻發(fā)射模塊的CLK才能輸出穩(wěn)定的頻率信號去同步與NPXII的通訊。然后拉高 PA—KNABLE，射頻發(fā)射模塊進入FSK發(fā)射模式。傳送完畢，Pll重新置低，拉低ENABLE，使射 頻發(fā)射模塊進入等待模式。對于輪胎監(jiān)測模塊l而言，其關(guān)鍵技術(shù)有1. 如何不接收來至其他車輛傳感器的數(shù)據(jù)。2. 切換輪胎后，如何保持傳感器與方位的一致性。3. 如何節(jié)電，因為TPMS發(fā)射模塊在一節(jié)鋰電池下要能工作3-5年，因此只有在大多數(shù) 時間讓系統(tǒng)進入睡眠狀態(tài)，才能省電與延長電池壽命。對于問題一，NPX-II的芯片內(nèi)部有一個32位內(nèi)置產(chǎn)品序列號，可以利用它來作為輪胎 的識別標(biāo)志，這樣在實際使用中，中央模塊2通過檢測這個序列號來判斷該傳感器是否為已 向系統(tǒng)注冊過的，這樣可以保證使用時不會和其他汽車的輪胎發(fā)生沖突。對于問題二，可以在發(fā)送的數(shù)據(jù)中，增加傳感器號的標(biāo)識，以便于識別傳感器安裝在 哪個方位。對于問題三，通過軟件算法控制，減少射頻發(fā)射次數(shù)，盡量讓該模塊處于休眠狀態(tài)。 這里我們設(shè)計了通訊中使用的數(shù)據(jù)幀格式，如圖3所示。RF信號分發(fā)射占據(jù)了整個RTPM 模塊功耗的90%以上，因此需要控制RF信號的發(fā)射次數(shù)。從節(jié)能考慮，在正常情況下系 統(tǒng)每測量50次(次數(shù)可根據(jù)需要設(shè)置)發(fā)送一次數(shù)據(jù)。但當(dāng)某一次測量得的輪胎溫度、氣 壓、電池電量超過某一閾值(警戒值)時，測量數(shù)據(jù)立即發(fā)送。在屈中1.無線幀頭字節(jié) 24X曼徹斯特編碼"1"; 2.幀開始符"0x7F7F"; 3.漏氣標(biāo)識如果RTPM檢測出來輪胎漏氣將該位置l (曼徹斯特編碼)，否則為0; 4.傳感器號四個傳感器分別標(biāo)識為00B、 01" 10 、 11 (0 3D); 5.校驗和從輪胎ID號開始的數(shù)據(jù)以8位依次進行異或的結(jié)果。為避免四個輪胎的傳感器發(fā)送的數(shù)據(jù)發(fā)生碰撞。在采集完數(shù)據(jù)后，將不同的輪胎按不同的規(guī)律進行動態(tài)時延，然后再發(fā)送。編號OO (左前輪)的輪胎的延時固定為125msX15。 編號Ol (右前輪)的輪胎的延時按125msXn, (n尸14， 13， 12， 11， 10，…，1， 0)周期 變化。編號02 (右后輪)的輪胎的延時按125msXn2 (n2=13， 11， 9， 7， 5, 3, 1)周期變 化。編號03 (左后輪)的輪胎的延時按125msXn3 (n3=12, 9， 6， 3)周期變化。數(shù)據(jù)包的發(fā)送時間是100ms，正常情況下每4sX50=200s發(fā)送一次。按這種延時設(shè)計可有效地避免 數(shù)據(jù)包的碰撞。輪胎監(jiān)測模塊的程序流程圖如圖4所示。內(nèi)部時鐘使系統(tǒng)每4S喚醒一次，然后設(shè)定喚 醒定時器，當(dāng)定時喚醒標(biāo)識符已經(jīng)置位時，再進行加速的測量，否則又進入節(jié)電模式。測 量得加速度大于一定閾值時才判斷汽車在行駛狀態(tài)，否則也重新進入節(jié)電模式。然后進行 溫度、氣壓、電壓的測量。當(dāng)測量值超過閾值時立即發(fā)送，否則每測量5 0次(測量計數(shù) 器由5 0減到0)才發(fā)送一次。每次測量的氣壓值存放在寄存器中。判斷輪胎是否漏氣， 若漏氣則立即發(fā)送數(shù)據(jù)幀，否則直到測滿測量計數(shù)器指定的次數(shù)后才發(fā)送數(shù)據(jù)幀。在發(fā)送 完數(shù)據(jù)幀后要重置測量計數(shù)器，隨后進入節(jié)電模式。中央模塊2實現(xiàn)如下功能(1)接收從輪胎監(jiān)測模塊通過高頻傳送的FSK信號，解調(diào)后 交由單片機處理，單片機2. 1通過LCD驅(qū)動器在LCD顯示板上顯示輪胎信息。圖7所示的是中 央模塊的單片機及其外圍電路原理圖；(2)若從收到的數(shù)據(jù)中分析得出輪胎工作異常，將 通過聲音和光線報警，提醒駕駛員注意。如圖9所示是中央模塊的顯示模塊電路原理圖；(3) 用戶可以通過鍵盤2.5設(shè)置監(jiān)測閾值、輪胎監(jiān)測模塊方位等；(4)中央接收器只處理本系統(tǒng) 的輪胎數(shù)據(jù)，而不處理來自其他車輛的信息。如圖8所示是中央模塊的射頻接收電路原理圖，射頻接收模塊2. 2選用的是AT艦L公司的 T5743芯片，該芯片主要用于低成本數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，可采用曼徹斯特編碼或者雙向編碼，傳 輸速率從lKbaud到10Kbaud，可使用ASK或者FSK兩種數(shù)據(jù)調(diào)制方式傳輸，接收頻率范圍從 300MHz到450MHz。單片機的選擇范圍比較廣泛，可以選用任何合適的芯片，基于成本等各 方面的考慮，本系統(tǒng)選用PHILPS公司的P89V51芯片。由于系統(tǒng)中需要保存用戶設(shè)定的閾值 信息，因此本系統(tǒng)選用了型號為AT93C46的EEPR0M芯片作為外部存儲器。顯示模塊中選用的 液晶驅(qū)動器是HT1621芯片，它驅(qū)動的LCD顯示板是訂做的。報警模塊包括發(fā)出聲音報警的蜂 鳴器以及發(fā)出光線報警的發(fā)光二極管。由于中央模塊是接到汽車的點煙器后由汽車供電的， 在功耗方面的要求比較低，本系統(tǒng)選用的電源芯片是LM1117-5.0。串口通信模塊是用來下 載程序和調(diào)試用的，本系統(tǒng)選用的是SP3232芯片。射頻接收模塊有4種操作模式睡眠模式、啟動模式、位檢査模式和接收模式。射頻接 收模塊上電復(fù)位后處于睡眠模式，知道經(jīng)過Tsle印時間長度或者由外界喚醒而進入啟動模 式。在睡眠模式下，信號處理電路被禁止，但是此時電流很低，可節(jié)省功耗。在啟動模式 下所有信號處理電路穩(wěn)定可用，經(jīng)過Tstart后進入位檢査模式。此模式下進來的數(shù)據(jù)流將被分析，如果是有效信號，射頻接收模塊進入接收模式，否則進入睡眠模式。接收數(shù)據(jù)完 畢后也將進入睡眠模式。如此周而循環(huán)，射頻接收模塊可把接收到的數(shù)據(jù)完整地傳送到與 之相連的單片機。如圖10是中央模塊的電源管理模塊電路原理圖。系統(tǒng)上電后從EEPROM中讀取系統(tǒng)配置，從射頻接收模塊接收射頻數(shù)據(jù)，經(jīng)過單片機的 分析顯示在LCD上，如果異常將立即報警。單片機也對鍵盤事件進行響應(yīng)。中央模塊的系統(tǒng)共有5個鍵一個輪胎切換鍵[T]， 一個[+]鍵，一個[-]鍵， 一個進入設(shè)置 模式鍵[M]， 一個確認鍵[OK],采用獨立式按鍵。為提高單片機效率，采用中斷(上升沿) 方式獲取按鍵信息，在有按鍵按下時，單片機響應(yīng)中斷并對按鍵進行處理，否則執(zhí)行其他 任務(wù)。由于鍵的按下和抬起都會有10-20ms的抖動毛刺存在，因此必須采用軟件實現(xiàn)去抖動， 即在檢測到有鍵按下時，執(zhí)行一個延時程序后再確認該鍵電平是否保持閉合狀態(tài)電平，如 保持閉合狀態(tài)電平則確認為真正鍵按下狀態(tài)。如圖11是中央模塊的EEPR0M和串口通信模塊 電路原理圖，圖12是中央模塊的鍵盤和報警模塊電路原理圖。中央模塊的程序流程圖參看圖5所示。上電后，單片機初始化自身和LCD驅(qū)動其，接著 配置射頻接收模塊，LCD顯示系統(tǒng)信息。此后單片機等待射頻接收模塊傳來數(shù)據(jù)，經(jīng)過三次 采樣后接收數(shù)據(jù)，收完全部一幀數(shù)據(jù)后單片機進行數(shù)據(jù)校驗，校驗正確后進行數(shù)據(jù)處理， 根據(jù)圖3的通信數(shù)據(jù)幀格式解析出輪胎ID、氣壓、溫度、電池電量等數(shù)據(jù)量。隨后根據(jù)這些 數(shù)據(jù)量判斷是否需要報警，若需要則啟動聲音報警和燈光報警。無論是否需要報警都要將 解析的數(shù)據(jù)量在LCD上顯示出來。此后等待下一個無線數(shù)據(jù)幀的到來。
權(quán)利要求
1、汽車輪胎數(shù)據(jù)的監(jiān)測裝置，其特征在于包括輪胎監(jiān)測模塊(1)、中央模塊(2)，輪胎監(jiān)測模塊(1)安裝在輪胎內(nèi)，中央模塊(2)設(shè)置在汽車內(nèi)；上述輪胎監(jiān)測模塊(1)包括1)傳感器(1.1)包括壓力傳感器、加速度傳感器和溫度傳感器，用于采集車輛行駛過程中的各種參數(shù)；2)8位RISC(1.3)對傳感器(1.1)采集到各種數(shù)據(jù)進行集中，并傳輸給射頻發(fā)射模塊(1.2)；3)射頻發(fā)射模塊(1.2)將8位RISC(1.3)傳輸過來的數(shù)據(jù)發(fā)射到中央模塊(2)的射頻接收模塊(2.2)中；4)TPMS專用電池(1.4)給輪胎監(jiān)測模塊(1)提供長期工作的電力；上述中央模塊(2)包括(a)電源管理模塊(2.3)提供中央模塊(2)長時間工作的電力；(b)EEPROM模塊(2.4)用于保存用戶設(shè)置的系統(tǒng)參數(shù)；(c)射頻接收模塊(2.2)用于接收輪胎監(jiān)測模塊(1)上的射頻發(fā)射模塊(1.2)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)；(d)單片機(2.1)用于對射頻接收模塊(2.2)收到的數(shù)據(jù)進行處理；(e)顯示模塊(2.8)將傳感器(1.1)監(jiān)測到的數(shù)據(jù)直觀的顯示出來；(f)鍵盤(2.5)可手動的輸入各種指令；(g)報警模塊(2.6)當(dāng)出現(xiàn)險情之前發(fā)出報警信號，提示駕駛者；(h)串口通信模塊(2.7)用于對中央模塊(2)的調(diào)試。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車輪胎數(shù)據(jù)的監(jiān)測裝置，其特征在于上述傳感器(1. 1)、射頻發(fā)射模塊(1.2)通過I/0口與8位RISC (1.3)連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車輪胎數(shù)據(jù)的監(jiān)測裝置，其特征在于中央模塊(2)上 述電源管理模塊(2.3)、 EEPROM模塊(2.4)、射頻接收模塊(2.2)分別與單片機(2.1) 連接，顯示模塊(2.8)通過地址數(shù)據(jù)總線與單片機(2.1)連接；鍵盤(2.5)、報警模塊(2.6)、串口通信模塊(2.7)通過I/0口與單片機(2.1)連接。
4、 一種利用權(quán)力要求1所述的汽車輪胎數(shù)據(jù)的監(jiān)測裝置的監(jiān)測方法，其特征在于在 輪胎的輪轂或氣嘴上安裝輪胎監(jiān)測模塊(1)，其中的傳感器(1.1)將采集到的氣壓信號、加速度信號和溫度信號轉(zhuǎn)換為電信號，交由8位RISC (1.3)進行處理后通過射頻發(fā)射模 塊O.2)將信號發(fā)射出去，由中央處理模塊(2)的射頻接收模塊(2.2)接收后，交給單 片機(2.1)進行處理，將相關(guān)信息通過顯示模塊(2.8)中顯示出來，并對顯示的結(jié)果進 行判斷，若判斷輪胎的氣壓及溫度異于設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值時，報警模塊(2.6)將自動報警，若 判斷輪胎的氣壓及溫度與設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值相同時，繼續(xù)采集信號進行分析。
全文摘要
汽車輪胎數(shù)據(jù)的監(jiān)測方法及其監(jiān)測裝置，涉及無線傳感監(jiān)測的技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括輪胎監(jiān)測模塊、中央模塊，輪胎監(jiān)測模塊安裝在輪胎內(nèi)，中央模塊設(shè)置在汽車內(nèi)；上述輪胎監(jiān)測模塊包括傳感器包括壓力傳感器、加速度傳感器和溫度傳感器；8位RISC對傳感器采集到各種數(shù)據(jù)進行集中，并傳輸給射頻發(fā)射模塊；射頻發(fā)射模塊；TPMS專用電池；上述中央模塊包括電源管理模塊提供中央模塊長時間工作的電力；EEPROM模塊；射頻接收模塊；單片機用于對射頻接收模塊收到的數(shù)據(jù)進行處理；顯示模塊；鍵盤；報警模塊；串口通信模塊。本發(fā)明實現(xiàn)了隨時了解胎壓情況，增強了汽車在行駛過程中的安全性，避免交通事故的發(fā)生。
文檔編號B60C23/02GK101332749SQ20081002066
公開日2008年12月31日 申請日期2008年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月20日
發(fā)明者張叢聳, 澍 沈, 裴文江, 陳欣榮 申請人:東南大學(xué)