本發(fā)明涉及汽車領(lǐng)域，特別是涉及一種用于輪胎工況監(jiān)測的TPMS系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及一種TPMS系統(tǒng)控制方法。

背景技術(shù)：

輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)(Tire Pressure Monitoring System，TPMS)，是一種采用無線傳輸技術(shù)，利用固定于汽車輪胎內(nèi)的高靈敏度無線傳感裝置在行車或靜止的狀態(tài)下采集汽車輪胎壓力、溫度等數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳送到駕駛室內(nèi)的主機(jī)中，以數(shù)字化的形式實(shí)時(shí)顯示汽車輪胎壓力和溫度等相關(guān)數(shù)據(jù)，并在輪胎出現(xiàn)異常時(shí)(預(yù)防爆胎)，以蜂鳴或語音等形式提醒駕駛者進(jìn)行預(yù)警的汽車主動安全系統(tǒng)。從而確保輪胎的壓力和溫度維持在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，起到減少爆胎、毀胎的概率，降低油耗和車輛部件損壞的效果。

目前TPMS主要有間接式和直接式兩種。應(yīng)用比較多的是直接式TPMS，直接式TPMS在實(shí)際工作中主要存在以下缺陷：

1.直接式TPMS，其報(bào)警提示的準(zhǔn)確性(包括有無誤報(bào)、錯(cuò)報(bào))以及傳感器的耐壓性，需要亟待提高；

2.直接式TPMS，制造成本高、安裝時(shí)需要專業(yè)人員；

3.直接式TPMS，受傳感器芯片的限制，汽車行駛到一定速度時(shí)，TPMS才能正常工作。汽車長時(shí)間處于靜止?fàn)顟B(tài)(例如駐車狀態(tài))時(shí)，如果輪胎出現(xiàn)低壓、高壓等異常情況，無法及時(shí)發(fā)出報(bào)警，會產(chǎn)生安全漏洞，造成危險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種在車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)(例如駐車狀態(tài))時(shí)能對輪胎進(jìn)行工況監(jiān)測的TPMS系統(tǒng)。本發(fā)明還提供了一種TPMS系統(tǒng)的控制方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的TPMS系統(tǒng)，包括：

胎壓監(jiān)測傳感器設(shè)有加速度閾值、高壓閾值、低壓閾值、漏氣閾值、溫度閾值和電壓閾值；

當(dāng)實(shí)測加速度小于加速度閾值時(shí)，胎壓監(jiān)測傳感器根據(jù)第一預(yù)設(shè)時(shí)長驅(qū)動壓力傳感器、溫度傳感器和電壓傳感器循環(huán)檢測胎壓、溫度和供電電壓；

若實(shí)測胎壓、溫度和供電電壓符合預(yù)設(shè)報(bào)警條件，胎壓監(jiān)測傳感器將報(bào)警信息發(fā)送至胎壓監(jiān)測控制器進(jìn)行存儲；當(dāng)發(fā)動機(jī)點(diǎn)火開關(guān)處于ON檔時(shí)，胎壓監(jiān)測控制器通過車載CAN總線將存儲的報(bào)警信息顯示于車載儀表盤；

當(dāng)實(shí)測加速度大于等于加速度閾值時(shí)，胎壓監(jiān)測傳感器根據(jù)第二預(yù)設(shè)時(shí)長驅(qū)動壓力傳感器、溫度傳感器和電壓傳感器循環(huán)檢測胎壓、溫度和供電電壓；

若實(shí)測胎壓、溫度和供電電壓符合預(yù)設(shè)報(bào)警條件，胎壓監(jiān)測傳感器發(fā)出報(bào)警信息給胎壓監(jiān)測控制器，胎壓監(jiān)測控制器通過車載CAN總線立即將存儲的報(bào)警信息顯示于車載儀表盤。

所述預(yù)設(shè)報(bào)警條件至少包括：

1)測得胎壓大于等于高壓閾值輸出高壓報(bào)警；

2)測得胎壓小于等于低壓閾值輸出低壓報(bào)警；

3)測得胎壓低于前一次測得胎壓的工況連續(xù)出現(xiàn)兩次，并且胎壓累積減少量大于漏氣閾值則輸出漏氣報(bào)警；

4)測得溫度大于等于溫度閾值輸出高溫報(bào)警；

5)測得電壓小于等于電壓閾值輸出供電不足報(bào)警。

其中，當(dāng)實(shí)測加速度小于加速度閾值時(shí)，胎壓監(jiān)測控制器接收胎壓監(jiān)測傳感器傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)長為：T1≥3*P1+2*P2；其中，T1是胎壓監(jiān)測控制器接收數(shù)據(jù)時(shí)間，P1是胎壓監(jiān)測傳感器發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)間，P2是胎壓監(jiān)測傳感器發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)間間隔。

在汽車點(diǎn)火開關(guān)處于“ON”時(shí)，胎壓監(jiān)測控制器一直處于喚醒狀態(tài)，此時(shí)能夠正常工作。而在汽車點(diǎn)火開關(guān)處于“OFF”狀態(tài)時(shí)，為了減少蓄電池電量的消耗，胎壓監(jiān)測控制器采用休眠/喚醒工作模式，即定時(shí)喚醒，根據(jù)需要，可以自行確定喚醒時(shí)間。

其中，第一預(yù)設(shè)時(shí)長為1分鐘-60分鐘，優(yōu)選第一預(yù)設(shè)時(shí)長為30分鐘；第二預(yù)設(shè)時(shí)長為1秒-60秒，優(yōu)選第二預(yù)設(shè)時(shí)長為30秒。

一種TPMS系統(tǒng)控制方法，包括：

當(dāng)實(shí)測加速度小于加速度閾值時(shí)，根據(jù)第一預(yù)設(shè)時(shí)長循環(huán)檢測胎壓、溫度和供電電壓；若實(shí)測胎壓、溫度和供電電壓符合預(yù)設(shè)報(bào)警條件,將報(bào)警信息暫時(shí)存儲，當(dāng)發(fā)動機(jī)點(diǎn)火開關(guān)處于ON檔時(shí),觸發(fā)輸出聲光報(bào)警同時(shí)將報(bào)警信息顯示于車載儀表盤；

當(dāng)實(shí)測加速度大于等于加速度閾值時(shí)，根據(jù)第二預(yù)設(shè)時(shí)長循環(huán)檢測胎壓、溫度和供 電電壓；若實(shí)測胎壓、溫度和供電電壓符合預(yù)設(shè)報(bào)警條件，觸發(fā)聲光報(bào)警同時(shí)將報(bào)警信息顯示于車載儀表盤。

所述預(yù)設(shè)報(bào)警條件至少包括：

1)測得胎壓大于等于高壓閾值輸出高壓報(bào)警；

2)測得胎壓小于等于低壓閾值輸出低壓報(bào)警；

3)測得胎壓低于前一次測得胎壓的工況連續(xù)出現(xiàn)兩次，并且胎壓累積減少量大于漏氣閾值則輸出漏氣報(bào)警；

4)測得溫度大于等于溫度閾值輸出高溫報(bào)警；

5)測得電壓小于等于電壓閾值輸出供電不足報(bào)警。

其中當(dāng)實(shí)測加速度小于加速度閾值時(shí)，胎壓監(jiān)測控制器接收胎壓監(jiān)測傳感器傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)長為：T1≥3*P1+2*P2；其中，T1是胎壓監(jiān)測控制器接收數(shù)據(jù)時(shí)間，P1是胎壓監(jiān)測傳感器發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)間，P2是胎壓監(jiān)測傳感器發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)間間隔。

其中，第一預(yù)設(shè)時(shí)長為1分鐘-60分鐘，優(yōu)選第一預(yù)設(shè)時(shí)長為30分鐘；第二預(yù)設(shè)時(shí)長為1秒-60秒，優(yōu)選第二預(yù)設(shè)時(shí)長為30秒。

當(dāng)車輛靜止時(shí)(小于加速度閾值)，胎壓監(jiān)測傳感器定時(shí)循環(huán)檢測，為了減少胎壓監(jiān)測傳感器的電量消耗，采用較長時(shí)間間隔，本發(fā)明采用1-60分鐘，對輪胎的壓力、溫度進(jìn)行檢測，并將采集到的壓力、溫度值與胎壓監(jiān)測傳感器內(nèi)預(yù)先設(shè)定的壓力、溫度閾值進(jìn)行比較，從而判斷輪胎是否存在低壓、高壓、高溫、漏氣等情況。

當(dāng)車輛靜止時(shí)(小于加速度閾值)，胎壓監(jiān)測傳感器定時(shí)循環(huán)檢測，由于需要實(shí)時(shí)檢測汽車的運(yùn)行狀態(tài)，采用較短時(shí)間間隔，本發(fā)明采用1-60秒鐘對加速度進(jìn)行檢測，并將采集到的加速度值與胎壓監(jiān)測傳感器內(nèi)預(yù)先設(shè)定的加速度閾值進(jìn)行比較，從而判斷汽車是否處于靜止?fàn)顟B(tài)。

當(dāng)車輛運(yùn)動時(shí)(大于等于加速度閾值)，胎壓監(jiān)測傳感器定時(shí)循環(huán)檢測，由于需要實(shí)時(shí)更新胎壓值，采用較短時(shí)間間隔，本發(fā)明采用1-60秒鐘對汽車輪胎壓力、溫度等進(jìn)行檢測。

當(dāng)發(fā)生輪胎低壓異常時(shí)(小于等于低壓閾值)，胎壓監(jiān)測傳感器就會將低壓信息寫在低壓報(bào)警標(biāo)志位上，然后在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)，為了及時(shí)地將報(bào)警信息反饋給駕駛員，采用較短一段時(shí)間內(nèi)，例如采用10秒內(nèi)，將低壓報(bào)警信息以無線射頻方式發(fā)送給胎壓監(jiān) 測控制器；

當(dāng)發(fā)生輪胎高壓異常時(shí)(大于等于高壓閾值)，胎壓監(jiān)測傳感器就會將高壓信息寫在高壓報(bào)警標(biāo)志位上，然后在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)，為了及時(shí)地將報(bào)警信息反饋給駕駛員，采用較短一段時(shí)間內(nèi)，例如采用10秒內(nèi)，將高壓報(bào)警信息以無線射頻方式發(fā)送給胎壓監(jiān)測控制器；

當(dāng)發(fā)生輪胎漏氣異常時(shí)(測得胎壓低于前一次測得胎壓的工況連續(xù)出現(xiàn)兩次，并且胎壓累積減少量大于漏氣閾值則輸出漏氣報(bào)警)，胎壓監(jiān)測傳感器就會將漏氣信息寫在漏氣報(bào)警標(biāo)志位上，然后在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)，為了及時(shí)地將報(bào)警信息反饋給駕駛員，采用較短一段時(shí)間內(nèi)，例如采用10秒內(nèi)，將漏氣報(bào)警信息以無線射頻方式發(fā)送給胎壓監(jiān)測控制器；

當(dāng)發(fā)生輪胎高溫異常時(shí)(大于等于高溫閾值)，胎壓監(jiān)測傳感器就會將高溫信息寫在高溫報(bào)警標(biāo)志位上，然后在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)，為了及時(shí)地將報(bào)警信息反饋給駕駛員，采用較短一段時(shí)間內(nèi)，例如采用10秒內(nèi)，將高溫報(bào)警信息以無線射頻方式發(fā)送給胎壓監(jiān)測控制器。

胎壓監(jiān)測控制器由蓄電池供電(即在蓄電池供電正常的情況下，胎壓監(jiān)測控制器一直工作)，采用休眠/喚醒工作模式，當(dāng)接收到胎壓監(jiān)測傳感器發(fā)射的報(bào)警信號時(shí)，及時(shí)地將報(bào)警信息進(jìn)行存儲。當(dāng)駕駛員再次啟動汽車，即只要汽車點(diǎn)火開關(guān)處于“ON”檔的位置，TPMS系統(tǒng)就能將報(bào)警信息一一反映，通過聲光報(bào)警/儀表盤顯示等方式來提示駕駛員。

當(dāng)胎壓監(jiān)測傳感器檢測到的輪胎壓力、溫度等信息在胎壓監(jiān)測傳感器內(nèi)預(yù)設(shè)的正常范圍值以內(nèi)時(shí)，胎壓監(jiān)測傳感器不會將此信息發(fā)送給胎壓監(jiān)測控制器，而是定時(shí)循環(huán)檢測各類工況，為了減少胎壓監(jiān)測傳感器的電量消耗，采用較長時(shí)間間隔，例如采用30分鐘，繼續(xù)對輪胎壓力、溫度等進(jìn)行檢測。

本發(fā)明能夠在汽車長期處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，對汽車輪胎的壓力、溫度等信息進(jìn)行檢測，當(dāng)檢測到輪胎發(fā)生胎壓過低、胎壓過高等異常時(shí)及時(shí)地將報(bào)警信息反饋給胎壓監(jiān)測控制器進(jìn)行存儲。當(dāng)駕駛員再次啟動汽車，即只要將汽車點(diǎn)火開關(guān)撥到“ON”檔的位置，TPMS系統(tǒng)就能將報(bào)警信息一一反映，通過聲光報(bào)警等形式來提示駕駛員。有效地避免由于汽車靜止時(shí)輪胎低壓、高壓、漏氣等情況造成的汽車事故。

本發(fā)明所采用的控制方法，在汽車長期處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)只有當(dāng)發(fā)生輪胎低壓、高壓、漏氣等報(bào)警信息時(shí)，胎壓監(jiān)測傳感器才通過無線射頻的方式將報(bào)警信息發(fā)送給胎壓監(jiān)測控制器。當(dāng)檢測到輪胎壓力、溫度正常的情況下，不會將信息通過無線射頻發(fā)射，這種控制策略減少了傳感器的無線發(fā)射頻次，顯著降低了傳感器電池的電量消耗，確保TPMS傳感器的正常使用壽命。

同時(shí)胎壓監(jiān)測控制器在汽車靜止時(shí)采用休眠/喚醒工作模式，既減少了蓄電池電量消耗，也能在輪胎發(fā)生異常狀況時(shí)及時(shí)接收報(bào)警信息并對其進(jìn)行存儲，提高了汽車行駛的安全性。

附圖說明

下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明：

圖1為本發(fā)明TPMS控制系統(tǒng)胎壓監(jiān)測傳感器構(gòu)成示意圖；

圖2為本發(fā)明TPMS控制系統(tǒng)胎壓監(jiān)測控制器構(gòu)成示意圖；

圖3為本發(fā)明TPMS控制系統(tǒng)胎壓監(jiān)測傳感器控制流程圖；

圖4為本發(fā)明TPMS控制系統(tǒng)胎壓監(jiān)測控制器控制流程圖；

圖5為汽車靜止時(shí)胎壓監(jiān)測控制器的工作時(shí)序示意圖；

圖6為汽車靜止有報(bào)警信息時(shí)胎壓監(jiān)測傳感器的時(shí)序示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1、圖2所示，本發(fā)明提供的TPMS系統(tǒng)一實(shí)施例，包括：

胎壓監(jiān)測傳感器包括由鋰電池供電的第一MCU，第一MCU內(nèi)部集成了溫度傳感器、壓力傳感器、加速度傳感器和電壓傳感器，第一MCU通過RF(射頻)調(diào)制裝置連接RF發(fā)射天線，第一MCU具有數(shù)模轉(zhuǎn)換(A/D)功能，通過LF(低頻)接收天線可以接收低頻信號。

胎壓監(jiān)測控制器包括車載蓄電池通過車載電源管理裝置為第二MCU供電，第二MCU通過RF接收器連接RF接收天線，第二MCU通過CAN收發(fā)器和CAN總線連接儀表盤。

胎壓監(jiān)測傳感器設(shè)有加速度閾值、高壓閾值、低壓閾值、漏氣閾值、溫度閾值和電壓閾值；

當(dāng)實(shí)測加速度小于加速度閾值時(shí)，胎壓監(jiān)測傳感器根據(jù)第一預(yù)設(shè)時(shí)長驅(qū)動壓力傳感器、溫度傳感器和電壓傳感器循環(huán)檢測胎壓、溫度和供電電壓；

若實(shí)測胎壓、溫度和供電電壓符合預(yù)設(shè)報(bào)警條件，胎壓監(jiān)測傳感器將報(bào)警信息發(fā)送至胎壓監(jiān)測控制器進(jìn)行存儲；當(dāng)發(fā)動機(jī)點(diǎn)火開關(guān)處于ON檔時(shí)，胎壓監(jiān)測控制器通過車載CAN總線將存儲的報(bào)警信息顯示于車載儀表盤；

當(dāng)實(shí)測加速度大于等于加速度閾值時(shí)，胎壓監(jiān)測傳感器根據(jù)第二預(yù)設(shè)時(shí)長驅(qū)動壓力傳感器、溫度傳感器和電壓傳感器循環(huán)檢測胎壓、溫度和供電電壓；

若實(shí)測胎壓、溫度和供電電壓符合預(yù)設(shè)報(bào)警條件，胎壓監(jiān)測傳感器發(fā)出報(bào)警信息給胎壓監(jiān)測控制器，胎壓監(jiān)測控制器通過車載CAN總線立即將存儲的報(bào)警信息顯示于車載儀表盤。

所述預(yù)設(shè)報(bào)警條件至少包括：

1)測得胎壓大于等于高壓閾值輸出高壓報(bào)警；

2)測得胎壓小于等于低壓閾值輸出低壓報(bào)警；

3)測得胎壓低于前一次測得胎壓的工況連續(xù)出現(xiàn)兩次，并且胎壓累積減少量大于漏氣閾值則輸出漏氣報(bào)警；

4)測得溫度大于等于溫度閾值輸出高溫報(bào)警；

5)測得電壓小于等于電壓閾值輸出供電不足報(bào)警。

圖5結(jié)合圖6所示，當(dāng)實(shí)測加速度小于加速度閾值時(shí)，胎壓監(jiān)測控制器接收胎壓監(jiān)測傳感器傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)長為：T1≥3*P1+2*P2；其中，T1是胎壓監(jiān)測控制器接收數(shù)據(jù)時(shí)間，P1是胎壓監(jiān)測傳感器發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)間，P2是胎壓監(jiān)測傳感器發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)間間隔，T2是胎壓監(jiān)測控制器關(guān)閉接收數(shù)據(jù)時(shí)間。

其中，第一預(yù)設(shè)時(shí)長為1分鐘-60分鐘，優(yōu)選第一預(yù)設(shè)時(shí)長為30分鐘；第二預(yù)設(shè)時(shí)長為1秒-60秒，優(yōu)選第二預(yù)設(shè)時(shí)長為30秒。

圖3結(jié)合圖4所示，本發(fā)明TPMS系統(tǒng)控制方法一實(shí)施例，包括：

當(dāng)實(shí)測加速度小于加速度閾值時(shí)，根據(jù)第一預(yù)設(shè)時(shí)長循環(huán)檢測胎壓、溫度和供電電壓；若實(shí)測胎壓、溫度和供電電壓符合預(yù)設(shè)報(bào)警條件，將報(bào)警信息暫時(shí)存儲，當(dāng)發(fā)動機(jī)點(diǎn)火開關(guān)處于ON檔時(shí)，觸發(fā)輸出聲光報(bào)警同時(shí)將報(bào)警信息顯示于車載儀表盤；

當(dāng)實(shí)測加速度大于等于加速度閾值時(shí)，根據(jù)第二預(yù)設(shè)時(shí)長循環(huán)檢測胎壓、溫度和供電電壓；若實(shí)測胎壓、溫度和供電電壓符合預(yù)設(shè)報(bào)警條件，觸發(fā)聲光報(bào)警同時(shí)將報(bào)警信息顯示于車載儀表盤。

所述預(yù)設(shè)報(bào)警條件至少包括：

1)測得胎壓大于等于高壓閾值輸出高壓報(bào)警；

2)測得胎壓小于等于低壓閾值輸出低壓報(bào)警；

3)測得胎壓低于前一次測得胎壓的工況連續(xù)出現(xiàn)兩次，并且胎壓累積減少量大于漏氣閾值則輸出漏氣報(bào)警；

4)測得溫度大于等于溫度閾值輸出高溫報(bào)警；

5)測得電壓小于等于電壓閾值輸出供電不足報(bào)警。

工作時(shí)序參考圖5、圖6所示，當(dāng)實(shí)測加速度小于加速度閾值時(shí)，胎壓監(jiān)測控制器接收胎壓監(jiān)測傳感器傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)長為：T1≥3*P1+2*P2；其中，T1是胎壓監(jiān)測控制器接收數(shù)據(jù)時(shí)間，P1是胎壓監(jiān)測傳感器發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)間，P2是胎壓監(jiān)測傳感器發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)間間隔，T2是胎壓監(jiān)測控制器關(guān)閉接收數(shù)據(jù)時(shí)間。

其中，第一預(yù)設(shè)時(shí)長為1分鐘-60分鐘，優(yōu)選第一預(yù)設(shè)時(shí)長為30分鐘；第二預(yù)設(shè)時(shí)長為1秒-60秒，優(yōu)選第二預(yù)設(shè)時(shí)長為30秒。

以上通過具體實(shí)施方式和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但這些并非構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在不脫離本發(fā)明原理的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可做出許多變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。