[实用新型]模块化双余度车辆胎压监测报警系统及该商用车

说明书

技术领域

本实用新型属于车辆控制领域，具体涉及一种基于轮速的车辆胎压监测系统。

背景技术

随着道路运输量的不断增加，汽车引发的重特大交通事故率呈上升趋势，并且40％的事故与轮胎相关，而轮胎压力是评价轮胎工作性能的关键指标。目前国内汽车行业胎压监测系统应用还处于开始阶段，仅少量乘用车配置，并且多数是基于压力传感器，无线收发式的主动胎压监测系统，该系统因为需要在每个轮胎上安装压力监测发射单元，安装维护成本非常高，商用车应用困难。基于轮速的被动式胎压监测系统因成本较低，预期在商用车上会应用越来广泛，但商用车种类繁多，车辆电气系统配置、预警精度需求、成本需求差异很大，需要可方便进行功能、性能变更的产品以适应特性化市场需求。

实用新型内容

针对上述的一个或多个问题，提供一种模块化双余度车辆胎压监测报警系统及该商用车。本实用新型涉及传感器技术、电子技术、通讯技术、嵌入式系统、软件等技术，特别是系统硬件设计思想适应不同用户需求，采用模块化和电路栈接式的系统结构实现，保证了系统功能和性能的伸缩性，并且系统通过两个通道采集轮速信号，提高了可靠性。

本实用新型的技术原理是：

1.轮速信息是本系统最重要的原始数据，所有的胎压监测判决都要依据轮速数据进行加工处理后获得。轮速数据的精度和更新率决定了胎压监控的精度。本系统的轮速信息均由车载防抱死制动系统ABS中获取，有两种不同的数据获取方式，保证了数据源获取的可靠性。

a.通过CAN总线获取每个车轮速度值：该轮速值是经车载ABS处理过的二次车轮速度值，是车辆各个车轴左、右车轮的相对速度。对于采用轮胎半径对角线比较法的胎压监测而言，该方法获取的轮速信息可以满足系统一般预警精度要求。该方式硬件实现简单，成本低。MCU通过CAN总线接口读取轮速报文数据并加以缓存，经过数字滤波处理后，通过对角线轮速比较算法进行胎压检测。

b.从轮速传感器直接获取轮速脉冲：该方法可以获取表征车轮转速的直接信号，可以获取精度很高的轮速信息，因此适合用于预警精度需求较高的场合。该方法需要增加轮速传感信号采集调理电路接收来自于轮速传感器的轮速信号，通过微控单元MCU片内的高精度定时-计数器对信号进行检测，经缓存和滤波后就可以采用轮速对角线比较法监测胎压。因为直接采集轮速信号，系统精度较使用CAN总线数据有较大提升，实时性也会更强。系统可以扩展使用DSP数据处理模块，应用基于扭转弹簧模型的共振频率响应算法，可以实现高精度的胎压预警，并准确识别胎压异常的轮胎位置。

2.报警显示：本系统根据不同的市场需求，采用独立的报警显示单元。对于有CAN网络的前装市场车辆，系统产生的预警信息以CAN报文的形式由CAN总线收发器发出。由仪表接收CAN报文信息，并进行报警显示。对于无CAN网络车辆和后装市场车辆，设计了独立的报警显示单元，该显示单元有独立的CAN总线接口和MCU,不仅可以显示胎压监控系统的预警信息，还能够接收其他CAN节点上发送的，需要声光报警、显示的信息，系统预留一路报警信号硬线输出作为备份，保证即便CAN总线网络故障时系统仍可正常预警。

本实用新型的技术方案为：

一种模块化双余度车辆胎压监测预警系统，基于轮速进行胎压监测，包括核心控制器、报警显示单元；核心控制器连接报警显示单元、车载防抱死制动系统ABS，具体地：

核心控制器包括CAN总线收发器模块、微控芯片MCU基础控制模块、数字滤波电路、轮速脉冲数据采集处理模块；

CAN总线收发器模块包括CAN总线收发器；

轮速脉冲数据采集处理模块包括轮速传感器信号采集调理电路；

CAN总线收发器，通过CAN总线接收来自防抱死制动系统ABS发送的车速和轮速信息，并将胎压监测结果和报警信息通过CAN总线输出；CAN总线收发器与微控芯片MCU双向连接；

微控芯片MCU基础控制模块内置有对角线比较胎压检测模块，对角线比较胎压检测模块使用对角线比较法进行胎压监测并输出；微控芯片MCU基础控制模块连接有两路信号采集线路：第一信号采集线路，微控芯片MCU通过数字滤波电路连接CAN总线收发器，接收CAN总线发来的轮速信息；第二信号采集线路，微控芯片MCU基础控制模块通过轮速传感器信号采集调理电路连接轮速传感器，直接获取轮速信息。

进一步地，所述的CAN总线收发器模块、微控芯片MCU基础控制模块集成在一块印制电路板PCB上，形成核心控制板。