基于ABS的汽车轮胎胎压监测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种基于ABS的汽车轮胎胎压监测系统。其包括ABS控制系统和压力监测报警系统，ABS控制系统和压力监测报警系统通过导线连接，其特征在于：所述的ABS控制系统包括由微控制单元，所述的微控制单元上分别连接有电压模块、轮速信号处理模块、CAN通信模块和存储器模块；所述的压力监测报警系统包括微控制单元，所述的微控制单位上分别连接有CAN通信模块、存储器模块、显示电路、报警电路、实时时钟模块、电压模块和按键输出电路。本实用新型专利技术开发时间短、成本低，可以起到很好的胎压监测效果的基于ABS的汽车轮胎胎压监测系统。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种基于ABS的汽车轮胎胎压监测系统。二、
技术介绍
目前，汽车胎压监测系统(TPMS)是一种能对汽车轮胎气压、温度进行自动检测，并对轮胎异常情况进行报警的预警系统。TPMS系统可分为间接式和直接式两种。间接式是通过汽车的轮速传感器来比较车轮之间的转速差别，以达到监视胎压的目的。直接式利用安装在每一轮胎里的压力传感器来直接测量轮胎的气压，并通过无线调制发射到安装在驾驶台的接收器上。直接式TPMS发射模块较多采用以下两种方案一种是电池+MCU机+传感器+射频芯片+接收器，另一种是电池+内部集成MCU(微控制器)的传感器+射频芯片+ 接收器。前一种方案由于集成度低、体积和功耗大而被市场逐渐淘汰，后一种方案是当前市场上主流的产品设计形式，但是由于直接式TPMS是在每一个轮胎中加装压力传感器来直接测量轮胎的气压。这套设备包括感测传输器、接收天线、接收器和监视器设备，通过安装在每一个轮胎气孔上的感测传输器将所测的的胎压数据通过无线方式发送到接收器来显示在监视器内，当胎压下降时，直接式胎压监测系统能够立即的警示，其一般安装在轮毅或者气门嘴处。虽然直接式TPMS虽然测量的数据准确度高，但是有其固有的缺点，由于直接式TPMS采用无线发射接收和空间的限制使得需要将感测压力的传感器、MCU、电池和射频发射电路进行高度集成来设计出智能低功耗的传感器模块，再加上由于无线射频发射接收芯片成本高，这些都造就了直接式TPMS系统高昂的成本，而且无线发射在恶劣的环境和强电磁干扰下容易产生误码，所以直接式TPMS胎压监测系统在市场前景和应用上有其固有的缺点和劣势。相比直接式TPMS胎压监测系统和其他间接式TPMS胎压监测系统本公司自主开发的基于ABS的汽车轮胎胎压间接监测系统，利用原ABS防爆死刹车系统的轮速信号来判定各条轮胎的胎压。并在信号解调单元电路中加入了气压不足监测报警电路和装置，车辆行驶，当其中一条轮胎的胎压较低时，车辆的重量会使该轮胎直径缩小，车轮之间的转动次数自然会有差别，经过计算后将出动报警系统，向驾驶者提出警告。此系统与ABS共享传感器和感测信号。将车轮传感器探测的转速信号送给中央控制系统MCU进行处理，只需调整车内计算机的软件便可获得胎压异常的警示信息。再通过CAN总线传输给压力报警系统，其添加额外的硬件装置较少，，以及我们在多年ABS软硬件设计方面积累了成熟技术资源，因此开发时间短、成本低，也可以起到很好的胎压监测效果，相比直接式可以节约成本资源，相比其他间接式可以节约硬件资源，所以具有很大的发展优势。三、
技术实现思路
本技术为了解决上述背景中的不足之处，提供一种开发时间短、成本低，可以起到很好的胎压监测效果的基于ABS的汽车轮胎胎压监测系统。为实现上述目的，本技术采用的技术方案为一种基于ABS的汽车轮胎胎压监测系统，包括ABS控制系统和压力监测报警系统，ABS控制系统和压力监测报警系统通过导线连接，其特征在于所述的ABS控制系统包括由微控制单元，所述的微控制单元上分别连接有电压模块、轮速信号处理模块、CAN通信模块和存储器模块；所述的压力监测报警系统包括微控制单元，所述的微控制单位上分别连接有CAN通信模块、存储器模块、显示电路、报警电路、实时时钟模块、电压模块和按键输出电路。所述的轮速信号处理模块上连接有陀螺仪。所述的微控制单元的单片机型号为XC167CI。所述的微控制单元的单片机型号为MSP430F149。与现有技术相比，本技术具有的优点和效果如下本技术利用原ABS防抱死刹车系统的轮速信号来判定各个轮胎的胎压。车辆行驶，当其中一个轮胎的胎压较低时，车辆的重量会使该轮胎直径缩小，车轮之间的转动次数自然会有差别，经过计算后将启 动报警系统，向驾驶者提出警告。此系统与ABS共享传感器和感测信号。将车轮传感器探测的转速信号送给中央控制系统MCU进行处理，只需调整车内计算机的软件便可获得胎压异常的警示信息。再通过CAN总线传输给压力报警系统，其添加额外的硬件装置较少，因此开发时间短、成本低，也可以起到很好的胎压监测效果，相比直接式可以节约成本资源，相比其他间接式可以节约硬件资源，所以具有很大的发展优势。附图说明图I为本技术的系统框图；图2为本技术ABS控制系统中的轮速信号处理模块电路图；图3为本技术ABS控制系统中的CAN通信模块电路图；图4为本技术ABS控制系统中存储模块电路图；图5为本技术压力报警系统中的存储器电路图；图6为本技术压力报警系统中的显示电路图；图7为本技术压力报警系统中的报警电路图；图8为本技术压力报警系统中的实时时钟电路图；图9为本技术压力报警系统中的CAN通信模块电路图；图10为本技术压力报警系统中的按键输出电路图；图11为本技术压力报警系统中的微控单元控制电路图；图12为本技术ABS控制系统中电源模块电路图；图13为本技术ABS控制系统中微控单元控制电路图；图14为本技术压力报警系统中电源模块电路图。图中1- ABS控制系统，2-压力监测系统，3-微控制单元，4-电压模块，5-轮速信号处理模块，6-陀螺仪，7- CAN通信模块，8-存储器模块，9-按键输出电路，10-微控制单元，Il-CAN通信模块，12-存储器模块，13-显示电路，14-报警电路，15-实时时钟模块，16-电压模块。五具体实施方式参见图I-图14 :一种基于ABS的汽车轮胎胎压监测系统，包括ABS控制系统I和压力监测报警系统2，ABS控制系统I和压力监测报警系统2通过导线连接，所述的ABS控制系统I包括由微控制单元3，所述的微控制单元3上分别连接有电压模块4、轮速信号处理模块5、CAN通信模块7和存储器模块8 ;所述的压力监测报警系统2包括微控制单元10，所述的微控制单位10上分别连接有CAN通信模块11、存储器模块12、显示电路13、报警电路14、实时时钟模块15、电压模块16和按键输出电路9，所述的轮速信号处理模块5上连接有陀螺仪6，所述的微控制单元3的单片机型号为XC167CI，所述的微控制单元10的单片机型号为 MSP430F149。本技术压力监测系统工作原理是通过ABS监测系统对轮速传感器采集到的信号通过信号放大、滤波、整形后变为微控制器可以处理的数字信号，经过微控制器内部对采集到的信号利用卡尔曼滤波器进行变换、滤波、估值、增强、压缩和识别等处理。根据计算车轮半径与标准胎压下车轮半径可以判断胎压值(当轮胎欠压时，轮胎滚动半径变小，在相同的前进速度下欠压轮胎的转速要高于正常充气轮胎的转速)。同时利用陀螺仪来测车辆转弯时的偏移率。经过微处理器处理计算胎压及软件开机自检需要的进行存储并通过ABS监控系统中CAN电路模块对检测中的胎压值经过压力报警系统中CAN模块电路传输到它的微控中进行处理显示压力值及与胎压标准值进行比较后进行报警处理。同时通过存储电路对压力故障等进行存储以便后续查询。利用按键电路对标准值、时间及故障查询等。 本技术把数字信号处理方法与间接胎压监测系统相结合，提出了车辆纵向和侧向两个动力学模型，利用卡尔曼滤波方法得出了轮胎相对半径与胎压之间的关系，达到了间接监测胎压的目的，改善了间接胎压监测系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于ABS的汽车轮胎胎压监测系统，包括ABS控制系统（1）和压力监测报警系统（2），ABS控制系统（1）和压力监测报警系统（2）通过导线连接，其特征在于：所述的ABS控制系统（1）包括由微控制单元（3），所述的微控制单元（3）上分别连接有电压模块（4）、轮速信号处理模块（5）、CAN通信模块（7）和存储器模块（8）；所述的压力监测报警系统（2）包括微控制单元（10），所述的微控制单位（10）上分别连接有CAN通信模块（11）、存储器模块（12）、显示电路（13）、报警电路（14）、实时时钟模块（15）、电压模块（16）和按键输出电路（9）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梁涛年，王小峰，杨乐，
申请(专利权)人：西安正昌电子有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：