本發(fā)明涉及車輛胎壓監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，尤其是一種基于CAN總線的胎壓監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

輪胎是汽車行駛機(jī)構(gòu)的重要組成部分，輪胎對(duì)汽車的操縱穩(wěn)定性、安全性、舒適性以及燃油的經(jīng)濟(jì)性都起著非常關(guān)鍵的作用。為了保證汽車安全行駛，通常是在汽車上安裝TPMS（Tire Pressure Monitor System，胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輪胎的壓力、溫度等參數(shù)，從而監(jiān)控、顯示及確認(rèn)輪胎的工作狀態(tài)，并對(duì)輪胎出現(xiàn)的異常狀況（如超壓、欠壓、超溫、氣壓突變等）及時(shí)報(bào)警 ，以保障行車安全，防止爆胎。據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國(guó)每年26萬(wàn)起交通事故是由于輪胎氣壓低或滲漏造成的，而中國(guó)高速公路發(fā)生的交通事故中有70%~80%是由爆胎引發(fā)的。因此，爆胎已成為高速駕駛中重要的安全隱患。

目前的胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的系統(tǒng)主機(jī)是由車上蓄電池供電，而安裝在輪胎中的傳感器模塊則由鋰電池供電且無(wú)法更換電池。目前的胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)存在以下問(wèn)題：1）胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)非常耗電；2）胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的發(fā)射器長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行下，容易造成損壞，縮短使用壽命；3）為達(dá)到省電的目的，制造時(shí)需要增加硬件成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種低功耗的、能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)主機(jī)與傳感器模塊交互通信的基于CAN總線的胎壓監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)。

一種基于CAN總線的胎壓監(jiān)測(cè)方法，應(yīng)用于一胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括主機(jī)和分別安裝于車輛各輪胎內(nèi)部的傳感器模塊；傳感器模塊用于獲取輪胎壓力和輪胎內(nèi)部溫度值；基于CAN總線的胎壓監(jiān)測(cè)方法包括步驟：

步驟一，主機(jī)從汽車CAN總線獲取車輛數(shù)據(jù)信息，判斷車輛運(yùn)行狀態(tài)；

步驟二，根據(jù)車輛不同的運(yùn)行狀態(tài)，主機(jī)控制設(shè)置于車輛各輪胎內(nèi)的傳感器模塊進(jìn)入不同的工作模式；

其中，傳感器模塊的不同工作模式對(duì)應(yīng)不同的發(fā)射策略；發(fā)射策略包括傳感器模塊向主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)的策略；傳感器模塊通過(guò)高頻發(fā)射天線向主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步地，工作模式包括運(yùn)輸存儲(chǔ)模式、匹配模式、停車模式和運(yùn)行模式。

進(jìn)一步地，步驟二具體包括：

根據(jù)車輛的不同運(yùn)行狀態(tài)，主機(jī)生成與車輛運(yùn)行狀態(tài)相應(yīng)的配置命令；

主機(jī)通過(guò)低頻天線向車輛各輪胎內(nèi)的傳感器模塊發(fā)送配置命令；以及

傳感器模塊接收到配置命令后，進(jìn)入相應(yīng)的工作模式。

進(jìn)一步地，當(dāng)主機(jī)從汽車CAN總線檢測(cè)到汽車熄火信號(hào)時(shí)，主機(jī)向各傳感器模塊發(fā)送進(jìn)入停車模式的配置命令，各傳感器模塊進(jìn)入停車模式；

當(dāng)主機(jī)從汽車CAN總線檢測(cè)到車輛速度信號(hào)時(shí)，主機(jī)向各傳感器模塊發(fā)送進(jìn)入運(yùn)行模式的配置命令，各傳感器模塊進(jìn)入運(yùn)行模式。

進(jìn)一步地，傳感器模塊處于停車模式時(shí)的發(fā)射策略為：傳感器模塊進(jìn)入深度睡眠狀態(tài)，只有當(dāng)主機(jī)從所述汽車CAN總線檢測(cè)到汽車點(diǎn)火信號(hào)時(shí)，主機(jī)向傳感器模塊發(fā)送控制指令，使傳感器模塊對(duì)輪胎的當(dāng)前輪胎壓力和溫度值進(jìn)行采樣并且傳感器模塊將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送至主機(jī)進(jìn)行更新。

進(jìn)一步地，傳感器模塊處于運(yùn)行模式的發(fā)射策略為：若車輛速度的變化超過(guò)一預(yù)設(shè)速度值時(shí)，主機(jī)從各傳感器模塊獲取到輪胎壓力和溫度值，并計(jì)算及設(shè)定定時(shí)器；定時(shí)器發(fā)送中斷信號(hào)喚醒傳感器模塊后，傳感器模塊對(duì)輪胎壓力和溫度值進(jìn)行采樣；若傳感器模塊相鄰兩次的采樣溫度值變化超過(guò)一預(yù)設(shè)溫度值或輪胎壓力變化超過(guò)一預(yù)設(shè)壓力值，傳感器模塊將當(dāng)前的輪胎壓力和溫度值發(fā)送至主機(jī)，否則不向主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步地，運(yùn)輸存儲(chǔ)模式為傳感器模塊進(jìn)入輪胎之前所配置的工作模式，其發(fā)射策略為：傳感器模塊進(jìn)入深度睡眠，不向主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步地，匹配模式為傳感器模塊進(jìn)入輪胎后的初始工作模式，將傳感器模塊裝入輪胎后，主機(jī)發(fā)送相應(yīng)的配置指令使傳感器模塊進(jìn)入匹配模式，傳感器模塊將傳感器ID號(hào)發(fā)送至主機(jī)并存儲(chǔ)。

本發(fā)明還提供一種基于CAN總線的胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括主機(jī)以及安裝于車輛各輪胎內(nèi)部的傳感器模塊；主機(jī)與傳感器模塊通過(guò)低頻天線實(shí)現(xiàn)無(wú)線通訊；傳感器模塊用于檢測(cè)輪胎壓力和輪胎內(nèi)部溫度值；主機(jī)與車輛CAN總線相連接，主機(jī)從車輛CAN總線獲取車輛數(shù)據(jù)信息，判斷車輛運(yùn)行狀態(tài)；主機(jī)根據(jù)車輛不同的運(yùn)行狀態(tài)，控制傳感器模塊進(jìn)入不同的工作模式。

進(jìn)一步地，傳感器模塊的工作模式包括運(yùn)輸存儲(chǔ)模式、匹配模式、停車模式和運(yùn)行模式。

本發(fā)明的基于CAN總線的胎壓監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)通過(guò)CAN總線獲取車輛運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)車輛的運(yùn)行狀態(tài)控制輪胎內(nèi)的傳感器模塊進(jìn)入不同的工作模式，使得傳感器模塊在不同的工作模式下采用不同的發(fā)射策略，以達(dá)到降低功耗的目的；通過(guò)無(wú)線通訊方式實(shí)現(xiàn)胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主機(jī)模塊與傳感器模塊的通訊交互，使得主機(jī)能夠更好地控制傳感器模塊。

附圖說(shuō)明

圖1為一實(shí)施例的基于CAN總線的胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合具體實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明基于CAN總線的胎壓監(jiān)測(cè)方法作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

本發(fā)明的基于CAN總線的胎壓監(jiān)測(cè)方法應(yīng)用于汽車的胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括主機(jī)和分別安裝于車輛各輪胎內(nèi)部的傳感器模塊，傳感器模塊用于獲取輪胎壓力和輪胎內(nèi)部溫度值，并將獲取的輪胎壓力和輪胎內(nèi)部溫度值反饋至主機(jī)。其中，傳感器模塊由鋰電池供電。

一較佳實(shí)施例中，本發(fā)明的基于CAN總線的胎壓監(jiān)測(cè)方法包括步驟：

步驟一，胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主機(jī)從汽車CAN總線獲取車輛數(shù)據(jù)信息，例如車輛點(diǎn)火/熄火信號(hào)、車輛速度等，判斷車輛運(yùn)行狀態(tài)；

步驟二，根據(jù)車輛不同的運(yùn)行狀態(tài)，胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主機(jī)控制設(shè)置于車輛各輪胎內(nèi)的傳感器模塊進(jìn)入不同的工作模式，其中在不同的工作模式下，傳感器模塊有著不同的發(fā)射策略。發(fā)射策略為傳感器模塊向主機(jī)發(fā)射數(shù)據(jù)的策略，例如發(fā)射頻率、發(fā)射條件等。傳感器模塊通過(guò)高頻發(fā)射天線向主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，主機(jī)設(shè)置有用于接收高頻發(fā)射天線發(fā)送的數(shù)據(jù)的高頻接收天線。由于高頻發(fā)射是導(dǎo)致傳感器模塊耗電的最大因素，因此，本發(fā)明通過(guò)設(shè)計(jì)傳感器模塊在不同模式時(shí)的發(fā)射策略，即發(fā)射時(shí)長(zhǎng)、發(fā)射條件、發(fā)射頻率等，可以降低傳感器模塊的功耗。

步驟二具體包括以下步驟：

根據(jù)車輛的不同運(yùn)行狀態(tài)，主機(jī)生成與車輛運(yùn)行狀態(tài)相應(yīng)的配置命令；

主機(jī)通過(guò)低頻天線向車輛各輪胎內(nèi)的傳感器模塊發(fā)送配置命令；

傳感器模塊接收到配置命令后，進(jìn)入相應(yīng)的工作模式。

傳感器模塊的工作模式包括運(yùn)輸存儲(chǔ)模式、匹配模式、停車模式和運(yùn)行模式。

其中，運(yùn)輸存儲(chǔ)模式為傳感器模塊進(jìn)入輪胎之前，胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)主機(jī)和傳感器模塊的進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試及功能測(cè)試后，主機(jī)通過(guò)低頻天線發(fā)送配置命令使傳感器模塊進(jìn)入運(yùn)輸存儲(chǔ)模式。在運(yùn)輸存儲(chǔ)模式下，傳感器模塊的發(fā)射策略為：傳感器模塊進(jìn)入深度睡眠狀態(tài)，即傳感器模塊不再運(yùn)行、不進(jìn)行壓力或溫度的采樣，也不向主機(jī)發(fā)射數(shù)據(jù)；并且，在運(yùn)輸存儲(chǔ)模式下，傳感器模塊設(shè)置為不能夠由定時(shí)器發(fā)送的中斷信號(hào)喚醒，只能夠由主機(jī)發(fā)送的低頻信號(hào)，即主機(jī)通過(guò)低頻天線發(fā)送的配置命令喚醒。因此，在傳感器模塊進(jìn)入輪胎之前，使傳感器模塊進(jìn)入運(yùn)輸存儲(chǔ)模式，能夠減少傳感器模塊的功耗。

匹配模式為傳感器模塊安裝至輪胎后的配置的工作模式。將傳感器模塊安裝至輪胎后，主機(jī)向傳感器模塊發(fā)送配置命令，使傳感器模塊進(jìn)入匹配模式，在匹配模式下，傳感器模塊的發(fā)射策略為：傳感器只有接受到主機(jī)發(fā)送的喚醒信號(hào)以及匹配命令后才會(huì)通過(guò)高頻信號(hào)傳送自己的傳感器ID號(hào)，主機(jī)收到傳感器ID號(hào)后回復(fù)ACK信號(hào)，傳感器模塊收到后停止發(fā)射，繼續(xù)進(jìn)入深度睡眠狀態(tài)，等待下一個(gè)喚醒命令。傳感器模塊將傳感器ID號(hào)發(fā)送至主機(jī)，主機(jī)記錄并存儲(chǔ)傳感器ID號(hào)，可以方便主機(jī)對(duì)各傳感器模塊進(jìn)行獨(dú)立控制。

當(dāng)主機(jī)從汽車CAN總線檢測(cè)到汽車熄火信號(hào)時(shí)，判斷車輛進(jìn)入停車狀態(tài)，主機(jī)向各傳感器模塊發(fā)送進(jìn)入停車模式的配置命令，各傳感器模塊接收到配置命令后進(jìn)入停車模式。在停車模式下，傳感器模塊的發(fā)射策略為：傳感器模塊進(jìn)入深度睡眠狀態(tài)，不再運(yùn)行也不向主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)；只有當(dāng)主機(jī)從汽車CAN總線檢測(cè)至汽車點(diǎn)火信號(hào)時(shí)，主機(jī)才向各傳感器模塊發(fā)送控制指令，使各傳感器模塊對(duì)輪胎的當(dāng)前輪胎壓力和溫度值進(jìn)行采樣，并且傳感器模塊將采集至的數(shù)據(jù)發(fā)送到主機(jī)，主機(jī)更新當(dāng)前輪胎壓力和輪胎內(nèi)部溫度值。

當(dāng)主機(jī)從汽車CAN總線檢測(cè)到車輛速度信號(hào)不為零時(shí)，判斷車輛開(kāi)始移動(dòng)，進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)，主機(jī)向各傳感器模塊發(fā)送進(jìn)入運(yùn)行模式的配置命令，各傳感器模塊接收到配置命令后進(jìn)入運(yùn)行模式。在運(yùn)行模式下，傳感器模塊的發(fā)射策略為：主機(jī)從汽車CAN總線獲取車輛速度，若車輛速度的變化超過(guò)一預(yù)設(shè)速度值（例如，5km/h），則主機(jī)向各傳感器模塊發(fā)送控制指令，使各傳感器模塊對(duì)當(dāng)前輪胎壓力和溫度值進(jìn)行采樣并發(fā)送至主機(jī)；主機(jī)根據(jù)輪胎壓力和溫度值計(jì)算定時(shí)器時(shí)間并設(shè)定定時(shí)器；定時(shí)器向傳感器模塊發(fā)送中斷信號(hào)以喚醒傳感器模塊后，傳感器模塊對(duì)輪胎壓力和溫度值進(jìn)行采樣；若傳感器模塊相鄰兩次的采樣溫度值變化超過(guò)一預(yù)設(shè)溫度值（例如，1℃）或輪胎壓力變化超過(guò)一預(yù)設(shè)壓力值（例如10Kpa），傳感器模塊將當(dāng)前輪胎壓力和溫度值發(fā)送至主機(jī)，否則不向主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)。運(yùn)行模式下傳感器模塊的發(fā)射策略既實(shí)現(xiàn)了對(duì)輪胎的監(jiān)控，保證了車輛運(yùn)行安全，也很大程度地降低了傳感器模塊的功耗。

本發(fā)明的基于CAN總線的胎壓監(jiān)測(cè)方法，主機(jī)與傳感器模塊之間通過(guò)低頻天線實(shí)現(xiàn)通訊交互，能夠更好地對(duì)胎壓進(jìn)行監(jiān)測(cè)；并且主機(jī)從汽車CAN總線獲取車輛信息，更加準(zhǔn)確可靠地判斷車輛運(yùn)行狀態(tài)。

本發(fā)明還提供一種基于CAN總線的胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，如圖1所示，一較佳實(shí)施例中，基于CAN總線的胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括主機(jī)以及安裝于車輛各輪胎內(nèi)部的傳感器模塊。主機(jī)與傳感器模塊通過(guò)低頻天線實(shí)現(xiàn)無(wú)線通訊。傳感器模塊用于檢測(cè)輪胎壓力和輪胎內(nèi)部溫度值。主機(jī)與車輛CAN總線相連接，用于從車輛CAN總線獲取車輛數(shù)據(jù)信息，從而判斷車輛的運(yùn)行狀態(tài)。主機(jī)根據(jù)車輛不同的運(yùn)行狀態(tài)，控制傳感器模塊進(jìn)入不同的工作模式。在不同工作模式下的傳感器模塊有著不同的發(fā)射策略，以達(dá)到降低功耗的目的。其中，傳感器模塊的工作模式包括運(yùn)輸存儲(chǔ)模式、匹配模式、停車模式和運(yùn)行模式。

本發(fā)明的基于CAN總線的胎壓監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)通過(guò)CAN總線獲取車輛運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)車輛的運(yùn)行狀態(tài)控制輪胎內(nèi)的傳感器模塊進(jìn)入不同的工作模式，使得傳感器模塊在不同的工作模式下采用不同的發(fā)射策略，以達(dá)到降低功耗的目的；通過(guò)無(wú)線通訊方式實(shí)現(xiàn)胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主機(jī)模塊與傳感器模塊的通訊交互，使得主機(jī)能夠更好地控制傳感器模塊。

雖然對(duì)本發(fā)明的描述是結(jié)合以上具體實(shí)施例進(jìn)行的，但是，熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員能夠根據(jù)上述的內(nèi)容進(jìn)行許多替換、修改和變化、是顯而易見(jiàn)的。因此，所有這樣的替代、改進(jìn)和變化都包括在附后的權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)。