專利名稱：基于can總線和k線通訊的胎壓監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車電子車載產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于CAN總線和K線通訊的胎壓監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在汽車的高速行駛過(guò)程中，輪胎故障是所有駕駛者最為擔(dān)心和最難預(yù)防的，也是突發(fā)性交通事故發(fā)生的重要原因。目前由爆胎導(dǎo)致的車禍?zhǔn)鹿示痈咚俟芬馔馐鹿拾袷祝?爆胎已經(jīng)成為道路交通殺手之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在中國(guó)高速公路上發(fā)生的交通事故有70%是由于爆胎引起的，而在美國(guó)這一比例則高達(dá)80%。怎樣防止爆胎已成為安全駕駛的一個(gè)重要課題。據(jù)國(guó)家橡膠輪胎質(zhì)量監(jiān)督中心的專家分析，保持標(biāo)準(zhǔn)的車胎氣壓行駛和及時(shí)發(fā)現(xiàn)車胎漏氣是防止爆胎的關(guān)鍵。而TPMS——汽車胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)毫無(wú)疑問(wèn)將是理想的工具。汽車輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是利用安裝在每一個(gè)輪胎里的壓力傳感器來(lái)直接測(cè)量輪胎的氣壓，并對(duì)各輪胎氣壓進(jìn)行顯示及監(jiān)視，當(dāng)輪胎氣壓太低或有滲漏時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警。作為爆胎的“克星”，TPMS(輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng))可通過(guò)對(duì)行駛中車輛輪胎壓力的實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)，及時(shí)準(zhǔn)確地對(duì)氣壓異常的輪胎進(jìn)行報(bào)警，進(jìn)而預(yù)防車輛失控及爆胎。據(jù)悉，今年年底由全國(guó)汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)制定的TPMS標(biāo)準(zhǔn)有望出臺(tái)，這對(duì)我國(guó)TPMS產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，將帶來(lái)巨大的發(fā)展機(jī)遇。但是，現(xiàn)有的胎壓監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，無(wú)法滿足TPMS在實(shí)際應(yīng)用中的整車布線要求， 不能與整車總線集成，沒(méi)有真正實(shí)現(xiàn)TPMS的系統(tǒng)化、智能化。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、基于CAN總線和K線通訊的胎壓監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種基于CAN總線和K線通訊的胎壓監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)， 包括若干安裝于輪胎內(nèi)的輪胎模塊，該輪胎模塊包括主控單元、胎壓采集單元、溫度采集單元、車速采集單元、電壓采集單元及無(wú)線發(fā)射電路，該主控單元分別與胎壓采集單元、 溫度采集單元、車速采集單元、電壓采集單元及無(wú)線發(fā)射電路通訊連接；E⑶模塊，其包括E⑶主控單元、無(wú)線接收電路、CAN接口單元及K線接口單元，該 E⑶主控單元分別與無(wú)線接收電路、CAN接口單元及K線接口單元通訊連接；以及儀表顯示模塊，其包括儀表顯示單元以及其他顯示及控制單元；該輪胎模塊和ECU模塊之間經(jīng)由所述無(wú)線發(fā)射電路和無(wú)線接收電路建立無(wú)線射頻通訊連接，該ECU模塊經(jīng)由所述CAN接口單元及K線接口單元與該儀表顯示模塊之間通過(guò)CAN總線和K線通訊連接。其中， 所述輪胎模塊利用氣門嘴內(nèi)置安裝于輪胎內(nèi)。其中，該氣門嘴作為所述無(wú)線發(fā)射電路的發(fā)射天線。
其中，所述輪胎模塊采集輪胎壓力、輪胎溫度、輪胎加速度和電池電壓。其中，所述輪胎模塊根據(jù)輪胎加速度和輪胎壓力來(lái)喚醒和調(diào)節(jié)不同的發(fā)送內(nèi)容及發(fā)送頻率。其中，所述ECU模塊采用軟件解碼技術(shù)增加冗余算法以提高無(wú)線數(shù)據(jù)通訊可靠性。

其中，所述ECU模塊接收來(lái)自所述若干輪胎模塊若干路無(wú)線信號(hào)，無(wú)線信號(hào)，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析處理，并在輪胎快速漏氣、低氣壓、高氣壓和溫度過(guò)高時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。其中，所述E⑶模塊通過(guò)CAN總線和K線通訊將實(shí)時(shí)胎壓、溫度及報(bào)警信號(hào)傳送到儀表顯示模塊顯示。本發(fā)明基于CAN總線和K線通訊的胎壓監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)采用直接式胎壓監(jiān)測(cè)方式， 綜合了 CAN、K總線的設(shè)計(jì)，滿足了 TPMS在實(shí)際應(yīng)用中的整車布線要求，并與整車總線集成， 真正實(shí)現(xiàn)了 TPMS的系統(tǒng)化、智能化。


下面結(jié)合附圖，通過(guò)對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
詳細(xì)描述，將使本發(fā)明的技術(shù)方案及其他有益效果顯而易見(jiàn)。附圖中，圖1為本發(fā)明基于CAN總線和K線通訊的胎壓監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)一較佳實(shí)施例的電路方框圖。
具體實(shí)施例方式參見(jiàn)圖1，其為本發(fā)明基于CAN總線和K線通訊的胎壓監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)一較佳實(shí)施例的電路方框圖。此較佳實(shí)施例的基于CAN總線和K線通訊的胎壓監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)包括若干安裝于輪胎內(nèi)的輪胎模塊10，該輪胎模塊10包括主控單元11、胎壓采集單元 12、溫度采集單元13、車速采集單元14、電壓采集單元15及無(wú)線發(fā)射電路16，該主控單元 11分別與胎壓采集單元12、溫度采集單元13、車速采集單元14、電壓采集單元15及無(wú)線發(fā)射電路16通訊連接；ECU模塊20，ECU即電子控制單元(Electronic Control Unit)，其包括ECU主控單元21、無(wú)線接收電路22、CAN接口單元23及K線接口單元24，該ECU主控單元21分別與無(wú)線接收電路22、CAN接口單元23及K線接口單元24通訊連接；以及儀表顯示模塊30，其包括儀表顯示單元31、其他顯示及控制單元32 ；該輪胎模塊10和E⑶模塊20之間經(jīng)由所述無(wú)線發(fā)射電路16和無(wú)線接收電路22 建立無(wú)線射頻(RF)通訊連接，該E⑶模塊20經(jīng)由所述CAN接口單元23及K線接口單元24 與該儀表顯示模塊30之間通過(guò)CAN總線和K線通訊連接。在此較佳實(shí)施例中，輪胎模塊10 —共有5個(gè)(包括備胎)，包括集成有壓力、溫度、 加速度、電池電壓傳感器，微控制器、射頻發(fā)射器的集成電路，高性能鋰亞電池和氣門嘴?？梢岳脷忾T嘴內(nèi)置安裝于輪胎內(nèi)，氣門嘴可以作為無(wú)線發(fā)射電路16的發(fā)射天線。輪胎模塊 10采集輪胎壓力、輪胎溫度、輪胎加速度和電池電壓。輪胎模塊10主要完成對(duì)輪胎壓力、溫度、加速度和電池電壓的采集，初步分析處理后將數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線發(fā)送到ECU模塊20。
輪胎模塊10根據(jù)輪胎加速度和輪胎壓力來(lái)喚醒和調(diào)節(jié)不同的發(fā)送內(nèi)容及發(fā)送頻率，從而降低系統(tǒng)的功耗、延長(zhǎng)電池使用壽命。ECU模塊20采用軟件解碼技術(shù)增加冗余算法以提高無(wú)線數(shù)據(jù)通訊可靠性。E⑶模塊20接收來(lái)自輪胎模塊10的5路(包括備胎)無(wú)線信號(hào)，無(wú)線信號(hào)，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析處理，并在輪胎快速漏氣、低氣壓、高氣壓和溫度過(guò)高時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。當(dāng)輪胎壓力小于一定值時(shí)報(bào)告輪胎壓力低報(bào)警，當(dāng)溫度高過(guò)一定值時(shí)，報(bào)告溫度過(guò)高報(bào)警，當(dāng)輪胎氣壓高過(guò)一定值時(shí)報(bào)告壓力過(guò)高報(bào)警，當(dāng)有漏氣時(shí)報(bào)告輪胎漏氣報(bào)警。E⑶模塊20通過(guò)CAN總線和K線通訊將實(shí)時(shí)胎壓、溫度及報(bào)警信號(hào)傳送到儀表顯示模塊30顯示。也就是說(shuō)，ECU模塊20接收輪胎模塊10發(fā)送來(lái)的輪胎氣壓、溫度的原始信息，通過(guò)一定的處理判斷，通過(guò)CAN總線和K線發(fā)送到儀表顯示單元31和/或其他顯示及控制單元32。儀表顯示單元31和/或其他顯示及控制單元32通過(guò)CAN總線或者K線接收 ECU模塊20發(fā)送來(lái)的輪胎壓力、溫度和報(bào)警信息，并在儀表盤上顯示出來(lái)，有報(bào)警時(shí)顯示胎壓報(bào)警燈指示，并鎖定故障輪胎及對(duì)應(yīng)的報(bào)警值。 該較佳實(shí)施例中，輪胎模塊10還包括LF(低頻)接收單元17，LF接收單元17通訊連接主控單元11，LF接收單元17通過(guò)接收LF信號(hào)來(lái)喚醒輪胎模塊10，從而降低系統(tǒng)的功耗、延長(zhǎng)電池使用壽命。E⑶模塊20還包括按鍵輸入電路25，其與E⑶主控單元21通訊連接，可作為用戶操作E⑶模塊20的輸入接口。本發(fā)明的基于CAN總線和K線通訊的胎壓監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)主要用于在汽車行駛時(shí)實(shí)時(shí)地對(duì)輪胎氣壓進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)，對(duì)輪胎漏氣和低氣壓進(jìn)行報(bào)警，以保障行車安全，是駕車者和乘車人員的生命安全保障預(yù)警系統(tǒng)。綜上所述，本發(fā)明基于CAN總線和K線通訊的胎壓監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)采用直接式胎壓監(jiān)測(cè)方式，綜合了 CAN、K總線的設(shè)計(jì)，滿足了 TPMS在實(shí)際應(yīng)用中的整車布線要求，并與整車總線集成，真正實(shí)現(xiàn)了 TPMS的系統(tǒng)化、智能化。以上所述，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案和技術(shù)構(gòu)思作出其他各種相應(yīng)的改變和變形，而所有這些改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明后附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種基于CAN總線和K線通訊的胎壓監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，包括若干安裝于輪胎內(nèi)的輪胎模塊，該輪胎模塊包括主控單元、胎壓采集單元、溫度采集單元、車速采集單元、電壓采集單元及無(wú)線發(fā)射電路，該主控單元分別與胎壓采集單元、溫度采集單元、車速采集單元、電壓采集單元及無(wú)線發(fā)射電路通訊連接；E⑶模塊，其包括E⑶主控單元、無(wú)線接收電路、CAN接口單元及K線接口單元，該E⑶ 主控單元分別與無(wú)線接收電路、CAN接口單元及K線接口單元通訊連接；以及儀表顯示模塊，其包括儀表顯示單元以及其他顯示及控制單元；該輪胎模塊和ECU模塊之間經(jīng)由所述無(wú)線發(fā)射電路和無(wú)線接收電路建立無(wú)線射頻通訊連接，該ECU模塊經(jīng)由所述CAN接口單元及K線接口單元與該儀表顯示模塊之間通過(guò)CAN 總線和K線通訊連接。
2.如權(quán)利要求1所述的基于CAN總線和K線通訊的胎壓監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，所述輪胎模塊利用氣門嘴內(nèi)置安裝于輪胎內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的基于CAN總線和K線通訊的胎壓監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，該氣門嘴作為所述無(wú)線發(fā)射電路的發(fā)射天線。
4.如權(quán)利要求1所述的基于CAN總線和K線通訊的胎壓監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，所述輪胎模塊采集輪胎壓力、輪胎溫度、輪胎加速度和電池電壓。
5.如權(quán)利要求4所述的基于CAN總線和K線通訊的胎壓監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，所述輪胎模塊根據(jù)輪胎加速度和輪胎壓力來(lái)喚醒和調(diào)節(jié)不同的發(fā)送內(nèi)容及發(fā)送頻率。
6.如權(quán)利要求1所述的基于CAN總線和K線通訊的胎壓監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，所述ECU模塊采用軟件解碼技術(shù)增加冗余算法以提高無(wú)線數(shù)據(jù)通訊可靠性。
7.如權(quán)利要求1所述的基于CAN總線和K線通訊的胎壓監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，所述ECU模塊接收來(lái)自所述若干輪胎模塊若干路無(wú)線信號(hào)，無(wú)線信號(hào)，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析處理，并在輪胎快速漏氣、低氣壓、高氣壓和溫度過(guò)高時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
8.如權(quán)利要求7所述的基于CAN總線和K線通訊的胎壓監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，所述E⑶模塊通過(guò)CAN總線和K線通訊將實(shí)時(shí)胎壓、溫度及報(bào)警信號(hào)傳送到儀表顯示模塊顯示
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于CAN總線和K線通訊的胎壓監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，包括若干安裝于輪胎內(nèi)的輪胎模塊、ECU模塊以及儀表顯示模塊；該輪胎模塊和ECU模塊之間經(jīng)由無(wú)線發(fā)射電路和無(wú)線接收電路建立無(wú)線射頻通訊連接，該ECU模塊經(jīng)由CAN接口單元及K線接口單元與該儀表顯示模塊之間通過(guò)CAN總線和K線通訊連接。本發(fā)明基于CAN總線和K線通訊的胎壓監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)采用直接式胎壓監(jiān)測(cè)方式，綜合了CAN、K總線的設(shè)計(jì)，滿足了TPMS在實(shí)際應(yīng)用中的整車布線要求，并與整車總線集成，真正實(shí)現(xiàn)了TPMS的系統(tǒng)化、智能化。
文檔編號(hào)B60C23/02GK102320221SQ201110176729
公開(kāi)日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月28日
發(fā)明者劉均, 李志國(guó) 申請(qǐng)人:深圳市元征軟件開(kāi)發(fā)有限公司