專利名稱：基于abs的汽車輪胎胎壓監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種基于ABS的汽車輪胎胎壓監(jiān)測系統(tǒng)。二、背景技術(shù)目前，汽車胎壓監(jiān)測系統(tǒng)(TPMS)是一種能對汽車輪胎氣壓、溫度進行自動檢測，并對輪胎異常情況進行報警的預(yù)警系統(tǒng)。TPMS系統(tǒng)可分為間接式和直接式兩種。間接式是通過汽車的輪速傳感器來比較車輪之間的轉(zhuǎn)速差別，以達到監(jiān)視胎壓的目的。直接式利用安裝在每一輪胎里的壓力傳感器來直接測量輪胎的氣壓，并通過無線調(diào)制發(fā)射到安裝在駕駛臺的接收器上。直接式TPMS發(fā)射模塊較多采用以下兩種方案一種是電池+MCU機+傳感器+射頻芯片+接收器，另一種是電池+內(nèi)部集成MCU(微控制器)的傳感器+射頻芯片+ 接收器。前一種方案由于集成度低、體積和功耗大而被市場逐漸淘汰，后一種方案是當(dāng)前市場上主流的產(chǎn)品設(shè)計形式，但是由于直接式TPMS是在每一個輪胎中加裝壓力傳感器來直接測量輪胎的氣壓。這套設(shè)備包括感測傳輸器、接收天線、接收器和監(jiān)視器設(shè)備，通過安裝在每一個輪胎氣孔上的感測傳輸器將所測的的胎壓數(shù)據(jù)通過無線方式發(fā)送到接收器來顯示在監(jiān)視器內(nèi)，當(dāng)胎壓下降時，直接式胎壓監(jiān)測系統(tǒng)能夠立即的警示，其一般安裝在輪毅或者氣門嘴處。雖然直接式TPMS雖然測量的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度高，但是有其固有的缺點，由于直接式TPMS采用無線發(fā)射接收和空間的限制使得需要將感測壓力的傳感器、MCU、電池和射頻發(fā)射電路進行高度集成來設(shè)計出智能低功耗的傳感器模塊，再加上由于無線射頻發(fā)射接收芯片成本高，這些都造就了直接式TPMS系統(tǒng)高昂的成本，而且無線發(fā)射在惡劣的環(huán)境和強電磁干擾下容易產(chǎn)生誤碼，所以直接式TPMS胎壓監(jiān)測系統(tǒng)在市場前景和應(yīng)用上有其固有的缺點和劣勢。相比直接式TPMS胎壓監(jiān)測系統(tǒng)和其他間接式TPMS胎壓監(jiān)測系統(tǒng)本公司自主開發(fā)的基于ABS的汽車輪胎胎壓間接監(jiān)測系統(tǒng)，利用原ABS防爆死剎車系統(tǒng)的輪速信號來判定各條輪胎的胎壓。并在信號解調(diào)單元電路中加入了氣壓不足監(jiān)測報警電路和裝置，車輛行駛，當(dāng)其中一條輪胎的胎壓較低時，車輛的重量會使該輪胎直徑縮小，車輪之間的轉(zhuǎn)動次數(shù)自然會有差別，經(jīng)過計算后將出動報警系統(tǒng)，向駕駛者提出警告。此系統(tǒng)與ABS共享傳感器和感測信號。將車輪傳感器探測的轉(zhuǎn)速信號送給中央控制系統(tǒng)MCU進行處理，只需調(diào)整車內(nèi)計算機的軟件便可獲得胎壓異常的警示信息。再通過CAN總線傳輸給壓力報警系統(tǒng)，其添加額外的硬件裝置較少，，以及我們在多年ABS軟硬件設(shè)計方面積累了成熟技術(shù)資源，因此開發(fā)時間短、成本低，也可以起到很好的胎壓監(jiān)測效果，相比直接式可以節(jié)約成本資源，相比其他間接式可以節(jié)約硬件資源，所以具有很大的發(fā)展優(yōu)勢。三、實用新型內(nèi)容本實用新型為了解決上述背景中的不足之處，提供一種開發(fā)時間短、成本低，可以起到很好的胎壓監(jiān)測效果的基于ABS的汽車輪胎胎壓監(jiān)測系統(tǒng)。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為一種基于ABS的汽車輪胎胎壓監(jiān)測系統(tǒng)，包括ABS控制系統(tǒng)和壓力監(jiān)測報警系統(tǒng)，ABS控制系統(tǒng)和壓力監(jiān)測報警系統(tǒng)通過導(dǎo)線連接，其特征在于所述的ABS控制系統(tǒng)包括由微控制單元，所述的微控制單元上分別連接有電壓模塊、輪速信號處理模塊、CAN通信模塊和存儲器模塊；所述的壓力監(jiān)測報警系統(tǒng)包括微控制單元，所述的微控制單位上分別連接有CAN通信模塊、存儲器模塊、顯示電路、報警電路、實時時鐘模塊、電壓模塊和按鍵輸出電路。所述的輪速信號處理模塊上連接有陀螺儀。所述的微控制單元的單片機型號為XC167CI。所述的微控制單元的單片機型號為MSP430F149。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有的優(yōu)點和效果如下本實用新型利用原ABS防抱死剎車系統(tǒng)的輪速信號來判定各個輪胎的胎壓。車輛行駛，當(dāng)其中一個輪胎的胎壓較低時，車輛的重量會使該輪胎直徑縮小，車輪之間的轉(zhuǎn)動次數(shù)自然會有差別，經(jīng)過計算后將啟 動報警系統(tǒng)，向駕駛者提出警告。此系統(tǒng)與ABS共享傳感器和感測信號。將車輪傳感器探測的轉(zhuǎn)速信號送給中央控制系統(tǒng)MCU進行處理，只需調(diào)整車內(nèi)計算機的軟件便可獲得胎壓異常的警示信息。再通過CAN總線傳輸給壓力報警系統(tǒng)，其添加額外的硬件裝置較少，因此開發(fā)時間短、成本低，也可以起到很好的胎壓監(jiān)測效果，相比直接式可以節(jié)約成本資源，相比其他間接式可以節(jié)約硬件資源，所以具有很大的發(fā)展優(yōu)勢。

圖I為本實用新型的系統(tǒng)框圖；圖2為本實用新型ABS控制系統(tǒng)中的輪速信號處理模塊電路圖；圖3為本實用新型ABS控制系統(tǒng)中的CAN通信模塊電路圖；圖4為本實用新型ABS控制系統(tǒng)中存儲模塊電路圖；圖5為本實用新型壓力報警系統(tǒng)中的存儲器電路圖；圖6為本實用新型壓力報警系統(tǒng)中的顯示電路圖；圖7為本實用新型壓力報警系統(tǒng)中的報警電路圖；圖8為本實用新型壓力報警系統(tǒng)中的實時時鐘電路圖；圖9為本實用新型壓力報警系統(tǒng)中的CAN通信模塊電路圖；圖10為本實用新型壓力報警系統(tǒng)中的按鍵輸出電路圖；圖11為本實用新型壓力報警系統(tǒng)中的微控單元控制電路圖；圖12為本實用新型ABS控制系統(tǒng)中電源模塊電路圖；圖13為本實用新型ABS控制系統(tǒng)中微控單元控制電路圖；圖14為本實用新型壓力報警系統(tǒng)中電源模塊電路圖。圖中1- ABS控制系統(tǒng)，2-壓力監(jiān)測系統(tǒng)，3-微控制單元，4-電壓模塊，5-輪速信號處理模塊，6-陀螺儀，7- CAN通信模塊，8-存儲器模塊，9-按鍵輸出電路，10-微控制單元，Il-CAN通信模塊，12-存儲器模塊，13-顯示電路，14-報警電路，15-實時時鐘模塊，16-電壓模塊。五具體實施方式
參見圖I-圖14 :一種基于ABS的汽車輪胎胎壓監(jiān)測系統(tǒng)，包括ABS控制系統(tǒng)I和壓力監(jiān)測報警系統(tǒng)2，ABS控制系統(tǒng)I和壓力監(jiān)測報警系統(tǒng)2通過導(dǎo)線連接，所述的ABS控制系統(tǒng)I包括由微控制單元3，所述的微控制單元3上分別連接有電壓模塊4、輪速信號處理模塊5、CAN通信模塊7和存儲器模塊8 ;所述的壓力監(jiān)測報警系統(tǒng)2包括微控制單元10，所述的微控制單位10上分別連接有CAN通信模塊11、存儲器模塊12、顯示電路13、報警電路14、實時時鐘模塊15、電壓模塊16和按鍵輸出電路9，所述的輪速信號處理模塊5上連接有陀螺儀6，所述的微控制單元3的單片機型號為XC167CI，所述的微控制單元10的單片機型號為 MSP430F149。本實用新型壓力監(jiān)測系統(tǒng)工作原理是通過ABS監(jiān)測系統(tǒng)對輪速傳感器采集到的信號通過信號放大、濾波、整形后變?yōu)槲⒖刂破骺梢蕴幚淼臄?shù)字信號，經(jīng)過微控制器內(nèi)部對采集到的信號利用卡爾曼濾波器進行變換、濾波、估值、增強、壓縮和識別等處理。根據(jù)計算車輪半徑與標(biāo)準(zhǔn)胎壓下車輪半徑可以判斷胎壓值(當(dāng)輪胎欠壓時，輪胎滾動半徑變小，在相同的前進速度下欠壓輪胎的轉(zhuǎn)速要高于正常充氣輪胎的轉(zhuǎn)速)。同時利用陀螺儀來測車輛轉(zhuǎn)彎時的偏移率。經(jīng)過微處理器處理計算胎壓及軟件開機自檢需要的進行存儲并通過ABS監(jiān)控系統(tǒng)中CAN電路模塊對檢測中的胎壓值經(jīng)過壓力報警系統(tǒng)中CAN模塊電路傳輸?shù)剿奈⒖刂羞M行處理顯示壓力值及與胎壓標(biāo)準(zhǔn)值進行比較后進行報警處理。同時通過存儲電路對壓力故障等進行存儲以便后續(xù)查詢。利用按鍵電路對標(biāo)準(zhǔn)值、時間及故障查詢等。 本實用新型把數(shù)字信號處理方法與間接胎壓監(jiān)測系統(tǒng)相結(jié)合，提出了車輛縱向和側(cè)向兩個動力學(xué)模型，利用卡爾曼濾波方法得出了輪胎相對半徑與胎壓之間的關(guān)系，達到了間接監(jiān)測胎壓的目的，改善了間接胎壓監(jiān)測系統(tǒng)的性能。
權(quán)利要求1.一種基于ABS的汽車輪胎胎壓監(jiān)測系統(tǒng)，包括ABS控制系統(tǒng)(I)和壓力監(jiān)測報警系統(tǒng)(2)，ABS控制系統(tǒng)(I)和壓力監(jiān)測報警系統(tǒng)(2)通過導(dǎo)線連接，其特征在于所述的ABS控制系統(tǒng)(I)包括由微控制單元(3)，所述的微控制單元(3)上分別連接有電壓模塊(4)、輪速信號處理模塊(5)、CAN通信模塊(7)和存儲器模塊(8);所述的壓力監(jiān)測報警系統(tǒng)(2)包括微控制單元(10)，所述的微控制單位(10)上分別連接有CAN通信模塊(11 )、存儲器模塊(12 )、顯示電路(13 )、報警電路(14 )、實時時鐘模塊(15)、電壓模塊(16)和按鍵輸出電路(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于ABS的汽車輪胎胎壓監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述的輪速信號處理模塊(5)上連接有陀螺儀(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的基于ABS的汽車輪胎胎壓監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述的微控制單元(3)的單片機型號為XC167CI。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于ABS的汽車輪胎胎壓監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述的微控制單元(10)的單片機型號為MSP430F149。
專利摘要本實用新型涉及一種基于ABS的汽車輪胎胎壓監(jiān)測系統(tǒng)。其包括ABS控制系統(tǒng)和壓力監(jiān)測報警系統(tǒng)，ABS控制系統(tǒng)和壓力監(jiān)測報警系統(tǒng)通過導(dǎo)線連接，其特征在于所述的ABS控制系統(tǒng)包括由微控制單元，所述的微控制單元上分別連接有電壓模塊、輪速信號處理模塊、CAN通信模塊和存儲器模塊；所述的壓力監(jiān)測報警系統(tǒng)包括微控制單元，所述的微控制單位上分別連接有CAN通信模塊、存儲器模塊、顯示電路、報警電路、實時時鐘模塊、電壓模塊和按鍵輸出電路。本實用新型開發(fā)時間短、成本低，可以起到很好的胎壓監(jiān)測效果的基于ABS的汽車輪胎胎壓監(jiān)測系統(tǒng)。
文檔編號B60C23/06GK202573670SQ201220099368
公開日2012年12月5日 申請日期2012年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月16日
發(fā)明者梁濤年, 王小峰, 楊樂 申請人:西安正昌電子有限責(zé)任公司