本發(fā)明涉及一種輪胎信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，更具體地說，是涉及一種基于rfid技術(shù)，集成汽車can總線解析技術(shù)的車輛輪胎信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其監(jiān)測(cè)方法。

背景技術(shù)：

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展使得我國正在進(jìn)入汽車時(shí)代，目前交通參數(shù)的獲取主要通過地感線圈、雷達(dá)、紅外、浮動(dòng)車等檢測(cè)方式，需要高成本的安裝與維護(hù)、檢測(cè)范圍受到限制，提供的路網(wǎng)交通信息不夠全面等缺陷。射頻識(shí)別(rfid)技術(shù)作為交通領(lǐng)域較新的數(shù)據(jù)采集與傳送技術(shù)，能夠快速地識(shí)別多個(gè)目標(biāo)、具有較強(qiáng)的抗干擾能力、容易安裝等優(yōu)勢(shì)，可以采集車輛的速度、車牌、車主信息，利用rfid技術(shù)采集交通參數(shù)是車路協(xié)同新領(lǐng)域探索的技術(shù)支撐。

據(jù)國家橡膠輪胎質(zhì)量監(jiān)督中心的專家分析，輪胎行駛里程到5萬～6萬公里時(shí)就應(yīng)該更換，長期使用超里程服役的輪胎，不僅會(huì)影響汽車在行駛時(shí)的穩(wěn)定性，還會(huì)減少汽車的抓地力度，加大汽車油耗，因此監(jiān)測(cè)輪胎的的綜合平均行駛里程信息非常重要。另一方面，輪胎使用一段時(shí)間后，由于前后輪磨損程度不一，需定期做輪胎換位。若車主更換的是二手輪胎，汽車維修人員在安裝該輪胎前，通常的做法是根據(jù)自身的經(jīng)驗(yàn)判斷輪胎適合安裝在哪個(gè)位置，而無法準(zhǔn)確知道輪胎的位置安裝信息，沒有通用性，需要具備一定經(jīng)驗(yàn)的工作人員才可完成該判斷工作。從以上的分析來看，汽車維修廠對(duì)輪胎信息的獲取是一項(xiàng)重要且復(fù)雜的工作，因此，有必要設(shè)計(jì)汽車輪胎信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)輪胎信息進(jìn)行詳細(xì)、準(zhǔn)確地獲取，以便嚴(yán)格使用與維護(hù)。

本發(fā)明從上述實(shí)際需求出發(fā)，研制了一個(gè)以arm為核心，基于rfid技術(shù)、集成汽車can總線解析技術(shù)的車輛輪胎信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)將車輛輪胎行駛里程、安裝位置、生產(chǎn)日期等相關(guān)信息快速、準(zhǔn)確寫入到電子標(biāo)簽等功能，實(shí)現(xiàn)了車輛輪胎的可追蹤溯源、自動(dòng)化、信息化管理。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有輪胎管理方案中的不足，提供一種快速、準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)車輛輪胎信息的方法及其系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

本發(fā)明技術(shù)方案如下：

一種基于rfid技術(shù)的車輛輪胎信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括輪胎信息傳輸模塊、can解碼電路、ps-lcd觸摸屏以及電源，所述的輪胎信息傳輸模塊包括數(shù)據(jù)處理單元、can通信單元、rfid通信單元、以太網(wǎng)通信單元、觸摸屏通信單元。

所述的輪胎信息傳輸模塊采用arm架構(gòu)設(shè)計(jì)，其工作流程為第一步：進(jìn)入系統(tǒng)初始化，恢復(fù)關(guān)機(jī)前的各項(xiàng)參數(shù)；第二步：?jiǎn)?dòng)定時(shí)器；第三步：定時(shí)時(shí)間到，發(fā)送at指令給can解碼電路，并接收can解碼電路發(fā)送來的數(shù)據(jù)，arm對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理；第四步：當(dāng)里程差達(dá)到預(yù)設(shè)值，通過以太網(wǎng)通信單元調(diào)整rfid讀寫模塊的輸出功率和靈敏度，并發(fā)送查找對(duì)應(yīng)輪胎內(nèi)部電子標(biāo)簽的的指令；第五步：成功查找到對(duì)應(yīng)的標(biāo)簽后，發(fā)送讀電子標(biāo)簽信息的指令，讀出標(biāo)簽內(nèi)部原本存儲(chǔ)的里程信息；第六步：調(diào)用數(shù)據(jù)處理函數(shù)；第七步：再次調(diào)整rfid讀寫模塊的靈敏度，并將里程值寫入電子標(biāo)簽。

所述的can解碼電路利用具有多主串行通信方式的can總線解析技術(shù)，通過obd接口與汽車ecu通信，獲取數(shù)據(jù)后通過串口電路傳送到輪胎信息傳輸模塊。

所述的觸摸屏通過串口與外部控制單元連接。

所述的數(shù)據(jù)處理單元由arm芯片組成。

所述的can通信單元通過串口電路與can解碼電路通信

所述的rfid通信單元主要由三部分組成：rfid讀寫電路，電子標(biāo)簽、天線，其中rfid讀寫電路選用頻段為840mhz-960mhz的uhf(超高頻)rfid讀寫模塊，而嵌入在輪胎內(nèi)部的電子標(biāo)簽需滿足體積小、壽命長、操作簡(jiǎn)單的要求，故選用的是無源電子標(biāo)簽。

所述的以太網(wǎng)通信單元由串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊和網(wǎng)口組成，模塊內(nèi)置tcp/ip協(xié)議棧。

所述的觸摸屏通信單元與觸摸屏通過串口通信。

本發(fā)明的工作流程為：第一步：開機(jī)進(jìn)入系統(tǒng)初始化；第二步：恢復(fù)關(guān)機(jī)前的時(shí)間參數(shù)；第三步：?jiǎn)?dòng)定時(shí)器；第四步：定時(shí)時(shí)間到，can解碼電路與汽車ecu通訊，獲取所需參數(shù)；第五步：can解碼模塊將解析后的數(shù)據(jù)通過串口電路發(fā)送給輪胎信息傳輸模塊；第六步：輪胎信息傳輸模塊對(duì)接收到數(shù)據(jù)進(jìn)行解析、處理、傳輸；第七步：觸摸屏顯示電子標(biāo)簽內(nèi)部信息。

如果是首次將該發(fā)明安裝到車輛上或者更換車輛輪胎時(shí)，需要通過觸摸屏設(shè)置輪胎的安裝位置，以便后續(xù)汽車維修人員根據(jù)該項(xiàng)參數(shù)對(duì)輪胎進(jìn)行定期換位。其工作流程為第一步：系統(tǒng)上電，初始化；第二步：通過觸摸屏“掃描”按鈕選擇輪胎內(nèi)置標(biāo)簽的編碼；第三步：?jiǎn)?dòng)輪胎信息傳輸模塊工作，獲取電子標(biāo)簽的編碼；第四步：獲取到編碼后將數(shù)據(jù)通過串口電路返回給觸摸屏；第五步：輸入輪胎的位置信息；第六步：觸摸屏顯示“ok”信號(hào)，設(shè)置成功。

本發(fā)明具有如下有益效果：

本發(fā)明設(shè)計(jì)的以arm為核心，基于rfid技術(shù)、集成汽車can總線解析技術(shù)的汽車輪胎信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)在車輛行駛過程中將輪胎的行駛里程值實(shí)時(shí)寫入電子標(biāo)簽，實(shí)現(xiàn)將輪胎生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)日期、安裝位置、新/舊輪胎等輪胎的相關(guān)信息快速、準(zhǔn)確寫入到電子標(biāo)簽，方便了車輛維修人員對(duì)車輛輪胎進(jìn)行追蹤溯源、自動(dòng)化、信息化管理，在一定程度上，可以給車輛維修人員的工作帶來極大地方便，具有很高的實(shí)用價(jià)值。

附圖說明

圖1是一種基于rfid技術(shù)的車輛輪胎信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)圖。

圖2是一種基于rfid技術(shù)的車輛輪胎信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的信息傳輸模塊模型示意圖。

圖3是一種基于rfid技術(shù)的車輛輪胎信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)邏輯流程圖。

圖4是一種基于rfid技術(shù)的車輛輪胎信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的信息傳輸模塊邏輯流程圖。

圖5是一種基于rfid技術(shù)的車輛輪胎信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的初次使用或更換輪胎時(shí)的設(shè)置邏輯流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。

如附圖所示，一種基于rfid技術(shù)的車輛輪胎信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括輪胎信息傳輸模塊(1)，其特征在于：所述的輪胎信息傳輸模塊(1)電連接can解碼電路(2)、ps-lcd觸摸屏(3)、電源(4)，所述的電源(4)電連接包括輪胎信息傳輸模塊(1)、can解碼電路(2)、ps-lcd觸摸屏(3)。所述的輪胎信息傳輸模塊(1)包括數(shù)據(jù)處理單元(5)、can通信單元(6)、rfid通信單元(7)、以太網(wǎng)通信單元(8)、觸摸屏通信單元(9)。

所述的輪胎信息傳輸模塊(1)采用arm架構(gòu)設(shè)計(jì)，其工作流程為第一步：進(jìn)入系統(tǒng)初始化，恢復(fù)關(guān)機(jī)前的各項(xiàng)參數(shù)；第二步：?jiǎn)?dòng)定時(shí)器；第三步：定時(shí)時(shí)間到，發(fā)送at指令給can解碼電路，并接收can解碼電路發(fā)送來的數(shù)據(jù)，arm對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理；第四步：當(dāng)里程差達(dá)到預(yù)設(shè)值，通過以太網(wǎng)通信單元調(diào)格rfid讀寫模塊的輸出功率和靈敏度，并發(fā)送查找對(duì)應(yīng)輪胎內(nèi)部電子標(biāo)簽的的指令；第五步：成功查找到對(duì)應(yīng)的標(biāo)簽后，發(fā)送讀電子標(biāo)簽信息的指令，讀出標(biāo)簽內(nèi)部原本存儲(chǔ)的里程信息；第六步：調(diào)用數(shù)據(jù)處理函數(shù)；第七步：再次調(diào)整rfid讀寫模塊的靈敏度，并將里程值寫入電子標(biāo)簽。

所述的can解碼電路(2)通過obd接口與汽車ecu通信，獲取數(shù)據(jù)后通過串口電路傳送到輪胎信息傳輸模塊。

所述的觸摸屏(3)通過串口與外部控制單元連接。

所述的數(shù)據(jù)處理單元(5)由arm芯片組成。

所述的can通信單元(6)通過串口電路與can解碼電路通信。

所述的rfid通信單元(7)主要由三部分組成：rfid讀寫電路，電子標(biāo)簽、天線，其中rfid讀寫電路選用頻段為840mhz-960mhz的uhf(超高頻)rfid讀寫模塊，而嵌入在輪胎內(nèi)部的電子標(biāo)簽需滿足體積小、壽命長、操作簡(jiǎn)單的要求，故選用的是無源電子標(biāo)簽。

所述的以太網(wǎng)通信單元(8)由串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊和網(wǎng)口組成，模塊內(nèi)置tcp/ip協(xié)議棧。

所述的觸摸屏通信單元(9)與觸摸屏(2)通過串口通信。

本發(fā)明的工作流程為：第一步：開機(jī)進(jìn)入系統(tǒng)初始化；第二步：恢復(fù)關(guān)機(jī)前的時(shí)間參數(shù)；第三步：?jiǎn)?dòng)定時(shí)器；第四步：定時(shí)時(shí)間到，can解碼電路與汽車ecu通訊，獲取所需參數(shù)；第五步：can解碼模塊將解析后的數(shù)據(jù)通過串口電路發(fā)送給輪胎信息傳輸模塊；第六步：輪胎信息傳輸模塊對(duì)接收到數(shù)據(jù)進(jìn)行解析、處理、傳輸；第七步：觸摸屏顯示電子標(biāo)簽內(nèi)部信息。

本發(fā)明主要通過輪胎信息傳輸模塊(1)控制，其特征在于：所述的輪胎信息傳輸模塊(1)電連接can解碼電路(2)、ps-lcd觸摸屏(3)、電源(4)，所述的電源(4)電連接包括輪胎信息傳輸模塊(1)、can解碼電路(2)、ps-lcd觸摸屏(3)。所述的輪胎信息傳輸模塊(1)包括數(shù)據(jù)處理單元(5)、can通信單元(6)、rfid通信單元(7)、以太網(wǎng)通信單元(8)、觸摸屏通信單元(9)。

本發(fā)明運(yùn)行時(shí)：

第一步：開機(jī)進(jìn)入系統(tǒng)初始化。

第二步：恢復(fù)關(guān)機(jī)前的各項(xiàng)參數(shù)。

第三步：?jiǎn)?dòng)定時(shí)器工作。

第四步：定時(shí)時(shí)間到，can解碼電路與汽車ecu通訊，獲取所需參數(shù)

第五步：can解碼模塊將解析后的數(shù)據(jù)通過串口電路發(fā)送給輪胎信息傳輸模塊。

第六步：輪胎信息傳輸模塊對(duì)接收到數(shù)據(jù)進(jìn)行解析、處理、傳輸。

第七步：觸摸屏顯示電子標(biāo)簽內(nèi)部信息。

輪胎信息傳輸模塊的工作流程：

第一步：開機(jī)進(jìn)入系統(tǒng)初始化。

第二步：?jiǎn)?dòng)定時(shí)器工作。

第三步：定時(shí)時(shí)間到，發(fā)送at指令給can解碼電路，并接收can解碼電路發(fā)送來的數(shù)據(jù)，arm對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理。

第四步：當(dāng)里程差達(dá)到預(yù)設(shè)值，通過以太網(wǎng)通信單元調(diào)整rfid讀寫模塊的輸出功率和靈敏度，并發(fā)送查找對(duì)應(yīng)輪胎內(nèi)部電子標(biāo)簽的的指令。

第五步：成功查找到對(duì)應(yīng)的標(biāo)簽后，發(fā)送讀電子標(biāo)簽信息的指令，讀出標(biāo)簽內(nèi)部原本存儲(chǔ)的里程信息。

第六步：調(diào)用數(shù)據(jù)處理函數(shù)。

第七步：再次調(diào)整rfid讀寫模塊的靈敏度，并將里程值寫入電子標(biāo)簽。

如果是首次將該發(fā)明安裝到車輛上或者更換車輛輪胎時(shí)，需要通過觸摸屏設(shè)置輪胎的安裝位置，以便后續(xù)汽車維修人員根據(jù)該項(xiàng)參數(shù)對(duì)輪胎進(jìn)行定期換位。其工作流程為：

第一步：系統(tǒng)上電，初始化。

第二步：通過觸摸屏“掃描”按鈕選擇輪胎內(nèi)置標(biāo)簽的編碼。

第三步：?jiǎn)?dòng)輪胎信息傳輸模塊工作，獲取電子標(biāo)簽的編碼。

第四步：獲取到編碼后將數(shù)據(jù)通過串口電路返回給觸摸屏。

第五步：輸入輪胎的位置信息。

第六步：觸摸屏顯示“ok”信號(hào)，設(shè)置成功。

本發(fā)明采用arm架構(gòu)設(shè)計(jì)的基于rfid技術(shù)，集成汽車can總線解析技術(shù)的車輛輪胎信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，arm能更好地進(jìn)行人機(jī)交互，主要負(fù)責(zé)分析、處理用戶通過觸摸屏傳入的參數(shù)，控制can解碼模塊與汽車ecu通信以及rfid讀寫模塊的工作。

將該車輛輪胎信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安裝于貨車、卡車等大型車輛上，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輪胎行駛里程等信息，避免由于輪胎過度磨損導(dǎo)致車輛油耗增大，可節(jié)省油費(fèi)開支；避免由于輪胎換位、更換不及時(shí)引起的車輛損壞修理費(fèi)、新胎購置費(fèi)用等損失。車輛維修人員通過該系統(tǒng)可快速、準(zhǔn)確獲取輪胎的使用信息，對(duì)車輛輪胎進(jìn)行全面管理。

以上所述只是本發(fā)明較優(yōu)選的具體實(shí)施方式的一種，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)進(jìn)行的通常變化和替換都應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。