一種輪胎壓力監視系統的製作方法
2023-05-01 17:42:26 2
專利名稱：一種輪胎壓力監視系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種輪胎壓力監視系統，具體地說，涉及一種帶有可發射低頻信號的接收器的輪胎壓力監視系統。
背景技術：
目前，輪胎壓力監視系統均採用單向通訊技術，也就是輪胎內的傳感器檢測到汽車運行後，以高頻無線電信號向接收機發送輪胎內的各種參數，如壓力、溫度、電池電量等，其特點有1)汽車運行後，通常要求車速≥20km/時，輪胎內的傳感器才工作；2)由於採用單向通訊技術，傳感器只能採用多次重複發射無線電信號，以保證接收機能收到輪胎內的各種參數，由此增加3)傳感器的電池功耗，從而降低傳感器壽命；4)無法進行輪胎自動識別，必須人為輸入傳感器編碼；5)無法保證接收機百分百收到傳感器發送的數據。
實用新型內容本實用新型的目的在於，提供一種輪胎壓力監視系統，克服現有採用單向通信的監視系統傳感器電池損耗大，輪胎無法自動識別，以及接收機無法百分百收到傳感器發送的數據的技術問題。
為了達到上述目的，本實用新型的技術方案如下一種輪胎壓力監視系統，包括傳感器和接收器，每個車輪上安裝有一個傳感器；所述接收器包括高頻接收單元，包括高頻數據接收端，接收來自傳感器的輪胎參數；低功耗控制信號接收端；和高頻信號解調模塊，用於將接收到的高頻數據轉換成數據信號並發送；微處理器MCU1，包括低功耗控制信號發送端，與所述低功耗控制信號接收端相連；數據信號輸入端，接收高頻信號解調模塊發送的數據信號；低頻信號輸出端；和輸出模塊；微處理器MCU2，包括控制信號輸出端；和輸入模塊，與所述輸出模塊相連；低頻發射單元，與所述控制信號輸出端和低頻信號輸出端相連。
採用上述輪胎壓力監視系統，當駕駛員點火後(汽車未運行)，接收機通過125KHZ低頻信號分別向左前、左後、右前、右後輪發送汽車已「點火」命令，各傳感器收到接收機的命令後，進行自檢，並測量輪胎內壓力、溫度、電池電量後，以高頻形式向接收機發送數據，接收機接收到相應數據後，再通過125KHZ低頻信號向輪胎內傳感器發送「已收到信號」的命令，輪胎內傳感器收到命令後，停止高頻信號發射，從而節省電池功耗。輪胎如在一定時間內，沒有收到接收機發送的「已收到信號」的命令，則重複發送數據，從而確保接收機百分百收到信號。由於125KHZ低頻信號有效發射距離控制在1米左右，接收機通過向相應的125KHZ發射線圈發送命令，從而完成輪胎自動識別功能。傳感器採用125KHZ接收，有以下優點1)降低電池功耗5.5mA/8uA＝687.5倍；2)由於125KHz只有＝＜1.5米左右發射距離並有方向性，故可實現輪胎自動識別。雖然主機產生125KHz信號時發射電流Ipp＝560mA，但由於主機從汽車電源+12V供電，故此弱點可不在考慮範圍內。
圖1是本實用新型的輪胎壓力監視系統的原理框圖；圖2是本實用新型的輪胎壓力監視系統的接收機電路圖；圖3是本實用新型的接收機電路中低頻發射電路部分的電路圖；圖4是本實用新型的壓力監視系統接收機的程序框圖；圖5是本實用新型的接收機對輪胎參數判斷的程序框圖。
具體實施方式
參閱圖1，本實用新型的輪胎壓力監視系統，包括傳感器和接收機，轎車的四個車輪上分別安裝有一個傳感器。接收機包括微處理器MCU1、微處理器MCU2、高頻接收單元3和低頻發射單元4。
高頻接收單元3包括高頻數據接收端303和高頻信號解調模塊31。高頻數據接收端303連接天線32，以接收來自傳感器的輪胎參數。高頻信號解調模塊31用於將接收到的高頻數據轉換成數據信號並發送。微處理器MCU1包括數據信號輸入端110、低頻信號輸出端11和輸出模塊12。數據信號輸入端110接收高頻信號解調模塊31發送的數據信號。微處理器MCU2包括控制信號輸出端21和輸入模塊22，輸入模塊22與輸出模塊12相連。低頻發射單元4與控制信號輸出端21和低頻信號輸出端11相連。
圖2顯示了本實用新型的輪胎壓力監視系統的接收機電路圖。如圖所示，接收器包括微處理器MCU1、微處理器MCU2、高頻接收單元3和低頻發射單元4。高頻接收單元3的晶振輸入端301和晶振輸入端328通過電容C1，晶振CR1以及電容C2連成迴路。電源輸入端302經電容C3接地。高頻數據接收端303通過由電容C4和電感L1構成的放大電路連接天線32。放大器源極304通過電感L2接地。放大器輸出端306與混頻輸入端308通過電容C6相連，然後再連接電容C7和電感L3的並聯電路。電源端307連接電源，並通過電容C5接地。混頻輸入端9通過電容C9與電源相連，C9與電源相連一端通過電容C8接地。電源端11連接電源。濾波埠312和317連接中頻濾波器SAW一端，中頻濾波器SAW另一端接地。埠305、310、313直接接地。電源端314連接電源，並通過電容C10接地。中頻放大器輸入端318通過電容C11接地。運算放大器輸入端321通過電容C12接地。數據限幅器輸入端319通過電阻R1與數據限幅器輸入端320相連，同時通過電阻R1和電容C14與數據濾波器反饋端322相連。數據限幅器輸入端320通過電容C13接地，並通過電容C14連接數據濾波器反饋端322。數據限幅器輸入端319通過電阻R2、電容16與數據限幅器輸入端323相連。數據限幅器輸入端323通過電容C15接地，並通過電容16、電容17與數據輸出端325相連。數據輸出端325通過電阻R3連接微處理器MCU1的數據輸入端110。低功耗控制輸入端327連接微處理器MCU1的低功耗控制輸出端109。埠315接地、埠316接地、埠324連接電源和326為空。
微處理器MCU1的復位端105通過電阻R11連接3.3V電壓，同時通過電容C34接地。埠102為125KHz的低頻信號輸出端。埠120向微處理器MCU2發送數據。埠121向微處理器MCU2發送低功耗信號。埠122向微處理器MCU2發送控制信號。埠123向微處理器MCU2發送復位信號。埠131、132之間並聯有電阻R10和晶振CR3。埠131連有電容C31，埠132連有電容30。其餘埠101、103、104、106、107、108、111-119、124-130為空。
微處理器MCU2的埠211連接埠120，接收從微處理器MCU1發送來的數據信號。埠204通過電阻R9連接埠123，接收從微處理器MCU1發送來的復位信號。埠209連接埠122，接收從微處理器MCU1發送來的控制信號。埠210連接埠121，接收從微處理器MCU1發送來的低功耗信號。埠205、206、207、208分別向轎車的左前輪、右前輪、左後輪、右後輪發送125KHz的低頻發射線圈傳輸控制信號。其餘埠201、202、203、212、213、214為空。
低頻發射單元4包括四個結構相同的低頻發射電路，每一個低頻發射電路對應一個傳感器，向傳感器發送低頻信號。參閱圖3，低頻發射電路由依次電路連接的並路電路41、驅動電路42和發射電路43組成。並路電路41選用一個與門，其一個前端401連接埠102，接收125KHz信號；另一個前端401連接埠208，接收125KHz的低頻發射線圈傳輸控制信號。與門的後端403連接驅動電路42的與非門U1。驅動電路42由與非門U1和兩個MOS電晶體Q1、Q2組成，其中MOS電晶體Q1接電源，MOS電晶體Q2接地。發射電路43由依次相連的低頻發射線圈L401，電容C401和電阻R401組成，其中低頻發射線圈L401連接MOS電晶體Q1、Q2之間的接點，電阻R401接地。
類似地，其他低頻發射電路由依次電路連接的並路電路41、驅動電路42和發射電路43組成。不同之處僅在於，其他低頻發射電路的並路電路另一個前端分別連接埠205-207，也是接收125KHz的低頻發射線圈傳輸控制信號。
下面通過圖4，對本實用新型的壓力監視系統接收機的程序進行詳細說明。
參閱圖4，首先，接收機上電，從EEPROM讀取輪胎編碼值及各種數據，分別向左前、左後、右前、右後輪發送125KHz的低頻信號。此時，如果有高頻無線數據輸入，則判斷數據校對是否正常；如果無高頻無線數據輸入且不需要輪胎自動識別，返回繼續判斷是否有高頻無線數據輸入；如果無高頻無線數據輸入但需要輪胎自動識別，則進行輪胎自動識別後返回繼續判斷是否有高頻無線數據輸入。如果數據校對不正常且不需要輪胎自動識別，返回繼續判斷是否有高頻無線數據輸入；如果數據校對不正常但需要輪胎自動識別，則進行輪胎自動識別後返回繼續判斷是否有高頻無線數據輸入。數據校對正常則與輪胎編碼值比較，若不屬於本車編碼，返回繼續分別向左前、左後、右前、右後輪發送125KHz的低頻信號；若屬於本車編碼，則向相應輪胎傳感器發送「已受到信號」的125KHz的命令，根據不同輪胎進行數據處理。圖5顯示了接收機對輪胎的快速漏氣情況，輪胎壓力、輪胎溫度、傳感器電池電壓、接收機電池電壓等參數是否正常進行判斷，若不正常則報警或提醒用戶。若上述參數全部正常則返回繼續分別向左前、左後、右前、右後輪發送125KHz的低頻信號。輪胎編碼值可以由用戶自己輸入。
雖然本實用新型的實施例已經舉例說明並被顯示和描述，但應當理解，熟知本領域的人員對本實用新型做出的各種修改或者替代，都不脫離本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種輪胎壓力監視系統，包括傳感器和接收器，每個車輪上安裝有一個傳感器；所述接收器包括高頻接收單元，包括高頻數據接收端，接收來自傳感器的輪胎參數；低功耗控制信號接收端；和高頻信號解調模塊，用於將接收到的高頻數據轉換成數據信號並發送；微處理器MCU1，包括低功耗控制信號發送端，與所述低功耗控制信號接收端相連；數據信號輸入端，接收高頻信號解調模塊發送的數據信號；低頻信號輸出端；和輸出模塊；微處理器MCU2，包括控制信號輸出端；和輸入模塊，與所述輸出模塊相連；低頻發射單元，與所述控制信號輸出端和低頻信號輸出端相連。
2.如權利要求1所述的輪胎壓力監視系統，其特徵在於，所述低頻發射單元包括與傳感器對應數量的低頻發射電路，所述低頻發射電路包括依次相連的並路電路，驅動電路和發射電路；並路電路將接收到的控制信號和低頻信號合併。
3.如權利要求2所述的輪胎壓力監視系統，其特徵在於，所述驅動電路由與非門和兩個MOS電晶體構成。
4.如權利要求3所述的輪胎壓力監視系統，其特徵在於，所述發射點路包括低頻發射線圈，其連接電容和電阻後接地。
5.如權利要求1至4中任一權利要求所述的輪胎壓力監視系統，其特徵在於，所述微處理器MCU1具有一復位端，其連在電阻和電容中間。
6.如權利要求5所述的輪胎壓力監視系統，其特徵在於，所述輸出模塊包括復位信號輸出端，輸入模塊包括復位信號輸入端。
7.如權利要求1至4中任一權利要求所述的輪胎壓力監視系統，其特徵在於，所述輸出模塊包括控制信號輸出端，輸入模塊包括控制信號輸入端。
8.如權利要求1至4中任一權利要求所述的輪胎壓力監視系統，其特徵在於，所述輸出模塊包括低功耗信號輸出端，輸入模塊包括低功耗信號輸入端。
9.如權利要求1至4中任一權利要求所述的輪胎壓力監視系統，其特徵在於，所述高頻數據接收端連有一放大電路。
10.如權利要求1至4中任一權利要求所述的輪胎壓力監視系統，其特徵在於，所述高頻接收單元具有數據限幅器輸入端和數據濾波器反饋端，與所述高頻信號解調模塊相連。
專利摘要本實用新型提供了一種輪胎壓力監視系統，包括傳感器和接收器，每個車輪上安裝有一個傳感器；所述接收器包括高頻接收單元，包括高頻數據接收端，接收來自傳感器的輪胎參數；低功耗控制信號接收端；和高頻信號解調模塊，用於將接收到的高頻數據轉換成數據信號並發送；微處理器MCU1，包括低功耗控制信號發送端，與所述低功耗控制信號接收端相連；數據信號輸入端，接收高頻信號解調模塊發送的數據信號；低頻信號輸出端；和輸出模塊；微處理器MCU2，包括控制信號輸出端；和輸入模塊，與所述輸出模塊相連；低頻發射單元，與所述控制信號輸出端和低頻信號輸出端相連。通過上述改進達到了雙向通訊的要求。
文檔編號B60C23/00GK2781478SQ20052004047
公開日2006年5月17日 申請日期2005年3月29日 優先權日2005年3月29日
發明者金曉幹, 吳銀虎 申請人:上海泰好電子科技有限公司