張海峰　汪至中

隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,人們越來越關(guān)注汽車的安全性能,ABS、安全氣囊已經(jīng)廣泛地安裝在各種檔次的汽車上。近年來，輪胎的安全也引起了人們的關(guān)注，大汽車廠商都推出了輪胎壓力檢測系統(tǒng)。

輪胎壓力檢測系統(tǒng)可以實時地檢測輪胎的壓力，這樣就可以防止汽車在高速公路上行駛時因為輪胎壓力過大或者輪胎溫度過高而發(fā)生爆胎。

檢測系統(tǒng)概述

汽車輪胎壓力檢測系統(tǒng)示意圖如圖1所示。在現(xiàn)有的汽車車胎壓力檢測裝置中，每個輪胎中安裝一個從機，從機中包括信號發(fā)射器、壓力傳感器、控制單元和電池，從機的框圖見圖2。在汽車駕駛室內(nèi)放置一個主機，主機中包括信號接收器、控制單元、顯示裝置、按鍵等，主機的電源由汽車自身的蓄電池供給。從機每隔一段時間自動檢測輪胎的壓力和溫度并向外發(fā)送。主機接收從機發(fā)送的數(shù)據(jù)，判斷壓力是否正常，如果正常則顯示各個輪胎當(dāng)前的壓力；如果壓力不在正常范圍內(nèi)，主機則提示輪胎壓力不正常并顯示當(dāng)前輪胎的壓力，主機框圖見圖3。

但是，現(xiàn)有的檢測系統(tǒng)存在著一些缺陷。其中，最大的缺點是從機系統(tǒng)耗電量大，由于安裝在車胎里的從機是單向發(fā)送信號的，不能智能判斷當(dāng)前狀態(tài)是否需要檢測車胎壓力（例如，當(dāng)汽車處于夜間停車的狀態(tài)時，不需要檢測車胎的壓力），所以，就會全天都在消耗車胎里電池的能量，這樣，就會導(dǎo)致電池的使用時間較短，需要經(jīng)常更換電池。一方面會增加使用的復(fù)雜性，提高使用成本，給用戶造成不便；另一方面這樣會增加換胎的次數(shù)，并且由于換胎時會磨損從機，更容易損壞從機。

檢測系統(tǒng)的改進

針對現(xiàn)有汽車車胎壓力傳感器從機電池使用時間過短所存在的問題，本設(shè)計提供了一種采用雙向傳輸數(shù)據(jù)的智能汽車車胎壓力檢測裝置。

主機包括信號收發(fā)器、控制單元、按鍵、顯示和語音提示單元，其中顯示及語音提示單元包括顯示和語音提示模塊和相應(yīng)的發(fā)聲和發(fā)光裝置?？刂茊卧c駕駛室中里程表的速度輸出接口相連，主機的電路圖如圖4所示。

從機包括信號收發(fā)器、壓力溫度傳感器、控制單元和電池。主機和從機通過無線信號收發(fā)器進行信號的相互傳輸，從機的電路圖如圖5所示。

從機的控制單元與信號收發(fā)器相連，這樣，從機就可以接收主機發(fā)出的指令，只有當(dāng)主機發(fā)出檢測指令時，從機才開始檢測車胎壓力，在其他時間從機處于休眠狀態(tài)。在夜間和其他不需要檢測車胎壓力的情況下，主機不發(fā)送檢測指令，從機也就不進行壓力和溫度的測量及數(shù)據(jù)傳送，這樣，就可以大幅度減少安裝在車胎內(nèi)的電池的電量消耗，減少更換電池對設(shè)備所帶來的影響。另外，壓力檢測裝置增加了聲音提示單元，可以在車胎壓力不正常時用聲音警告駕駛員。

當(dāng)汽車車速大于某一個設(shè)定的閾值時，主機的控制單元控制無線收發(fā)器每隔一段時間發(fā)出一個檢測車胎壓力的信號，從機的無線收發(fā)器接收到這個信號后，壓力傳感器單元開始進行溫度和壓力的檢測。檢測結(jié)束后，從機將檢測到的溫度和壓力數(shù)據(jù)發(fā)送給主機。主機接收到從機發(fā)送的數(shù)據(jù)后，由控制單元進行判斷，如果壓力和溫度值處于正常范圍內(nèi)，主機通過顯示單元顯示每一個車胎的壓力值；如果壓力和溫度值不正常，主機則顯示不正常的輪胎編號、當(dāng)前的壓力值和溫度值，并且用語音提示駕駛員。采用這樣的控制方法后，從機就不需要時時刻刻都檢測車胎壓力，就可以大幅度地減少從機檢測車胎壓力的次數(shù)，可以節(jié)省電池的電量消耗。另外，由于汽車車胎爆胎主要發(fā)生在車速比較高的情況下，所以，這種通過設(shè)定車速閾值的方法來減少檢測次數(shù)的方法并不影響設(shè)備的正常使用。在車速小于閾值時，從機不檢測壓力值及不傳送數(shù)據(jù)，處于休眠狀態(tài)，從機電池的耗電量很低；如果希望在車速小于閾值的時候檢測車胎壓力，可以人為地通過主機發(fā)送命令給從機，進行溫度和壓力的檢測。

結(jié)論

本設(shè)計改進了傳統(tǒng)的汽車輪胎壓力檢測系統(tǒng)，可以延長電池的使用時間，減少更換電池的次數(shù)。本設(shè)計已在某汽車車胎壓力檢測裝置中得到成功的應(yīng)用，實踐證明，該系統(tǒng)可靠性高，線路簡單可靠。