本發(fā)明涉及車輛胎壓監(jiān)測領(lǐng)域，尤其是一種基于CAN總線的胎壓監(jiān)測方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

輪胎是汽車行駛機構(gòu)的重要組成部分，輪胎對汽車的操縱穩(wěn)定性、安全性、舒適性以及燃油的經(jīng)濟性都起著非常關(guān)鍵的作用。為了保證汽車安全行駛，通常是在汽車上安裝TPMS（Tire Pressure Monitor System，胎壓監(jiān)測系統(tǒng)）實時監(jiān)測輪胎的壓力、溫度等參數(shù)，從而監(jiān)控、顯示及確認(rèn)輪胎的工作狀態(tài)，并對輪胎出現(xiàn)的異常狀況（如超壓、欠壓、超溫、氣壓突變等）及時報警 ，以保障行車安全，防止爆胎。據(jù)統(tǒng)計，美國每年26萬起交通事故是由于輪胎氣壓低或滲漏造成的，而中國高速公路發(fā)生的交通事故中有70%~80%是由爆胎引發(fā)的。因此，爆胎已成為高速駕駛中重要的安全隱患。

目前的胎壓監(jiān)測系統(tǒng)的系統(tǒng)主機是由車上蓄電池供電，而安裝在輪胎中的傳感器模塊則由鋰電池供電且無法更換電池。目前的胎壓監(jiān)測系統(tǒng)存在以下問題：1）胎壓監(jiān)測系統(tǒng)非常耗電；2）胎壓監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)射器長時間運行下，容易造成損壞，縮短使用壽命；3）為達到省電的目的，制造時需要增加硬件成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種低功耗的、能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)主機與傳感器模塊交互通信的基于CAN總線的胎壓監(jiān)測方法及系統(tǒng)。

一種基于CAN總線的胎壓監(jiān)測方法，應(yīng)用于一胎壓監(jiān)測系統(tǒng)，胎壓監(jiān)測系統(tǒng)包括主機和分別安裝于車輛各輪胎內(nèi)部的傳感器模塊；傳感器模塊用于獲取輪胎壓力和輪胎內(nèi)部溫度值；基于CAN總線的胎壓監(jiān)測方法包括步驟：

步驟一，主機從汽車CAN總線獲取車輛數(shù)據(jù)信息，判斷車輛運行狀態(tài)；

步驟二，根據(jù)車輛不同的運行狀態(tài)，主機控制設(shè)置于車輛各輪胎內(nèi)的傳感器模塊進入不同的工作模式；

其中，傳感器模塊的不同工作模式對應(yīng)不同的發(fā)射策略；發(fā)射策略包括傳感器模塊向主機發(fā)送數(shù)據(jù)的策略；傳感器模塊通過高頻發(fā)射天線向主機發(fā)送數(shù)據(jù)。

進一步地，工作模式包括運輸存儲模式、匹配模式、停車模式和運行模式。

進一步地，步驟二具體包括：

根據(jù)車輛的不同運行狀態(tài)，主機生成與車輛運行狀態(tài)相應(yīng)的配置命令；

主機通過低頻天線向車輛各輪胎內(nèi)的傳感器模塊發(fā)送配置命令；以及

傳感器模塊接收到配置命令后，進入相應(yīng)的工作模式。

進一步地，當(dāng)主機從汽車CAN總線檢測到汽車熄火信號時，主機向各傳感器模塊發(fā)送進入停車模式的配置命令，各傳感器模塊進入停車模式；

當(dāng)主機從汽車CAN總線檢測到車輛速度信號時，主機向各傳感器模塊發(fā)送進入運行模式的配置命令，各傳感器模塊進入運行模式。

進一步地，傳感器模塊處于停車模式時的發(fā)射策略為：傳感器模塊進入深度睡眠狀態(tài)，只有當(dāng)主機從所述汽車CAN總線檢測到汽車點火信號時，主機向傳感器模塊發(fā)送控制指令，使傳感器模塊對輪胎的當(dāng)前輪胎壓力和溫度值進行采樣并且傳感器模塊將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送至主機進行更新。

進一步地，傳感器模塊處于運行模式的發(fā)射策略為：若車輛速度的變化超過一預(yù)設(shè)速度值時，主機從各傳感器模塊獲取到輪胎壓力和溫度值，并計算及設(shè)定定時器；定時器發(fā)送中斷信號喚醒傳感器模塊后，傳感器模塊對輪胎壓力和溫度值進行采樣；若傳感器模塊相鄰兩次的采樣溫度值變化超過一預(yù)設(shè)溫度值或輪胎壓力變化超過一預(yù)設(shè)壓力值，傳感器模塊將當(dāng)前的輪胎壓力和溫度值發(fā)送至主機，否則不向主機發(fā)送數(shù)據(jù)。

進一步地，運輸存儲模式為傳感器模塊進入輪胎之前所配置的工作模式，其發(fā)射策略為：傳感器模塊進入深度睡眠，不向主機發(fā)送數(shù)據(jù)。

進一步地，匹配模式為傳感器模塊進入輪胎后的初始工作模式，將傳感器模塊裝入輪胎后，主機發(fā)送相應(yīng)的配置指令使傳感器模塊進入匹配模式，傳感器模塊將傳感器ID號發(fā)送至主機并存儲。

本發(fā)明還提供一種基于CAN總線的胎壓監(jiān)測系統(tǒng)，包括主機以及安裝于車輛各輪胎內(nèi)部的傳感器模塊；主機與傳感器模塊通過低頻天線實現(xiàn)無線通訊；傳感器模塊用于檢測輪胎壓力和輪胎內(nèi)部溫度值；主機與車輛CAN總線相連接，主機從車輛CAN總線獲取車輛數(shù)據(jù)信息，判斷車輛運行狀態(tài)；主機根據(jù)車輛不同的運行狀態(tài)，控制傳感器模塊進入不同的工作模式。

進一步地，傳感器模塊的工作模式包括運輸存儲模式、匹配模式、停車模式和運行模式。

本發(fā)明的基于CAN總線的胎壓監(jiān)測方法及系統(tǒng)通過CAN總線獲取車輛運行狀態(tài)，并根據(jù)車輛的運行狀態(tài)控制輪胎內(nèi)的傳感器模塊進入不同的工作模式，使得傳感器模塊在不同的工作模式下采用不同的發(fā)射策略，以達到降低功耗的目的；通過無線通訊方式實現(xiàn)胎壓監(jiān)測系統(tǒng)的主機模塊與傳感器模塊的通訊交互，使得主機能夠更好地控制傳感器模塊。

附圖說明

圖1為一實施例的基于CAN總線的胎壓監(jiān)測系統(tǒng)的示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合具體實施例及附圖對本發(fā)明基于CAN總線的胎壓監(jiān)測方法作進一步詳細描述。

本發(fā)明的基于CAN總線的胎壓監(jiān)測方法應(yīng)用于汽車的胎壓監(jiān)測系統(tǒng)，胎壓監(jiān)測系統(tǒng)包括主機和分別安裝于車輛各輪胎內(nèi)部的傳感器模塊，傳感器模塊用于獲取輪胎壓力和輪胎內(nèi)部溫度值，并將獲取的輪胎壓力和輪胎內(nèi)部溫度值反饋至主機。其中，傳感器模塊由鋰電池供電。

一較佳實施例中，本發(fā)明的基于CAN總線的胎壓監(jiān)測方法包括步驟：

步驟一，胎壓監(jiān)測系統(tǒng)的主機從汽車CAN總線獲取車輛數(shù)據(jù)信息，例如車輛點火/熄火信號、車輛速度等，判斷車輛運行狀態(tài)；

步驟二，根據(jù)車輛不同的運行狀態(tài)，胎壓監(jiān)測系統(tǒng)的主機控制設(shè)置于車輛各輪胎內(nèi)的傳感器模塊進入不同的工作模式，其中在不同的工作模式下，傳感器模塊有著不同的發(fā)射策略。發(fā)射策略為傳感器模塊向主機發(fā)射數(shù)據(jù)的策略，例如發(fā)射頻率、發(fā)射條件等。傳感器模塊通過高頻發(fā)射天線向主機發(fā)送數(shù)據(jù)，主機設(shè)置有用于接收高頻發(fā)射天線發(fā)送的數(shù)據(jù)的高頻接收天線。由于高頻發(fā)射是導(dǎo)致傳感器模塊耗電的最大因素，因此，本發(fā)明通過設(shè)計傳感器模塊在不同模式時的發(fā)射策略，即發(fā)射時長、發(fā)射條件、發(fā)射頻率等，可以降低傳感器模塊的功耗。

步驟二具體包括以下步驟：

根據(jù)車輛的不同運行狀態(tài)，主機生成與車輛運行狀態(tài)相應(yīng)的配置命令；

主機通過低頻天線向車輛各輪胎內(nèi)的傳感器模塊發(fā)送配置命令；

傳感器模塊接收到配置命令后，進入相應(yīng)的工作模式。

傳感器模塊的工作模式包括運輸存儲模式、匹配模式、停車模式和運行模式。

其中，運輸存儲模式為傳感器模塊進入輪胎之前，胎壓監(jiān)測系統(tǒng)對主機和傳感器模塊的進行系統(tǒng)測試及功能測試后，主機通過低頻天線發(fā)送配置命令使傳感器模塊進入運輸存儲模式。在運輸存儲模式下，傳感器模塊的發(fā)射策略為：傳感器模塊進入深度睡眠狀態(tài)，即傳感器模塊不再運行、不進行壓力或溫度的采樣，也不向主機發(fā)射數(shù)據(jù)；并且，在運輸存儲模式下，傳感器模塊設(shè)置為不能夠由定時器發(fā)送的中斷信號喚醒，只能夠由主機發(fā)送的低頻信號，即主機通過低頻天線發(fā)送的配置命令喚醒。因此，在傳感器模塊進入輪胎之前，使傳感器模塊進入運輸存儲模式，能夠減少傳感器模塊的功耗。

匹配模式為傳感器模塊安裝至輪胎后的配置的工作模式。將傳感器模塊安裝至輪胎后，主機向傳感器模塊發(fā)送配置命令，使傳感器模塊進入匹配模式，在匹配模式下，傳感器模塊的發(fā)射策略為：傳感器只有接受到主機發(fā)送的喚醒信號以及匹配命令后才會通過高頻信號傳送自己的傳感器ID號，主機收到傳感器ID號后回復(fù)ACK信號，傳感器模塊收到后停止發(fā)射，繼續(xù)進入深度睡眠狀態(tài)，等待下一個喚醒命令。傳感器模塊將傳感器ID號發(fā)送至主機，主機記錄并存儲傳感器ID號，可以方便主機對各傳感器模塊進行獨立控制。

當(dāng)主機從汽車CAN總線檢測到汽車熄火信號時，判斷車輛進入停車狀態(tài)，主機向各傳感器模塊發(fā)送進入停車模式的配置命令，各傳感器模塊接收到配置命令后進入停車模式。在停車模式下，傳感器模塊的發(fā)射策略為：傳感器模塊進入深度睡眠狀態(tài)，不再運行也不向主機發(fā)送數(shù)據(jù)；只有當(dāng)主機從汽車CAN總線檢測至汽車點火信號時，主機才向各傳感器模塊發(fā)送控制指令，使各傳感器模塊對輪胎的當(dāng)前輪胎壓力和溫度值進行采樣，并且傳感器模塊將采集至的數(shù)據(jù)發(fā)送到主機，主機更新當(dāng)前輪胎壓力和輪胎內(nèi)部溫度值。

當(dāng)主機從汽車CAN總線檢測到車輛速度信號不為零時，判斷車輛開始移動，進入運行狀態(tài)，主機向各傳感器模塊發(fā)送進入運行模式的配置命令，各傳感器模塊接收到配置命令后進入運行模式。在運行模式下，傳感器模塊的發(fā)射策略為：主機從汽車CAN總線獲取車輛速度，若車輛速度的變化超過一預(yù)設(shè)速度值（例如，5km/h），則主機向各傳感器模塊發(fā)送控制指令，使各傳感器模塊對當(dāng)前輪胎壓力和溫度值進行采樣并發(fā)送至主機；主機根據(jù)輪胎壓力和溫度值計算定時器時間并設(shè)定定時器；定時器向傳感器模塊發(fā)送中斷信號以喚醒傳感器模塊后，傳感器模塊對輪胎壓力和溫度值進行采樣；若傳感器模塊相鄰兩次的采樣溫度值變化超過一預(yù)設(shè)溫度值（例如，1℃）或輪胎壓力變化超過一預(yù)設(shè)壓力值（例如10Kpa），傳感器模塊將當(dāng)前輪胎壓力和溫度值發(fā)送至主機，否則不向主機發(fā)送數(shù)據(jù)。運行模式下傳感器模塊的發(fā)射策略既實現(xiàn)了對輪胎的監(jiān)控，保證了車輛運行安全，也很大程度地降低了傳感器模塊的功耗。

本發(fā)明的基于CAN總線的胎壓監(jiān)測方法，主機與傳感器模塊之間通過低頻天線實現(xiàn)通訊交互，能夠更好地對胎壓進行監(jiān)測；并且主機從汽車CAN總線獲取車輛信息，更加準(zhǔn)確可靠地判斷車輛運行狀態(tài)。

本發(fā)明還提供一種基于CAN總線的胎壓監(jiān)測系統(tǒng)，如圖1所示，一較佳實施例中，基于CAN總線的胎壓監(jiān)測系統(tǒng)包括主機以及安裝于車輛各輪胎內(nèi)部的傳感器模塊。主機與傳感器模塊通過低頻天線實現(xiàn)無線通訊。傳感器模塊用于檢測輪胎壓力和輪胎內(nèi)部溫度值。主機與車輛CAN總線相連接，用于從車輛CAN總線獲取車輛數(shù)據(jù)信息，從而判斷車輛的運行狀態(tài)。主機根據(jù)車輛不同的運行狀態(tài)，控制傳感器模塊進入不同的工作模式。在不同工作模式下的傳感器模塊有著不同的發(fā)射策略，以達到降低功耗的目的。其中，傳感器模塊的工作模式包括運輸存儲模式、匹配模式、停車模式和運行模式。

本發(fā)明的基于CAN總線的胎壓監(jiān)測方法及系統(tǒng)通過CAN總線獲取車輛運行狀態(tài)，并根據(jù)車輛的運行狀態(tài)控制輪胎內(nèi)的傳感器模塊進入不同的工作模式，使得傳感器模塊在不同的工作模式下采用不同的發(fā)射策略，以達到降低功耗的目的；通過無線通訊方式實現(xiàn)胎壓監(jiān)測系統(tǒng)的主機模塊與傳感器模塊的通訊交互，使得主機能夠更好地控制傳感器模塊。

雖然對本發(fā)明的描述是結(jié)合以上具體實施例進行的，但是，熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員能夠根據(jù)上述的內(nèi)容進行許多替換、修改和變化、是顯而易見的。因此，所有這樣的替代、改進和變化都包括在附后的權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)。