一种非机动车胎压监测系统及监测方法与流程

1.本发明涉及胎压监测技术领域，尤其涉及一种非机动车的胎压监测系统。


背景技术：

2.非机动车车胎的胎压始终保持在一个合理的阈值区间内，过高或者是过低都会严重危害驾驶员的行驶安全；传统的燃油或电动二轮车辆、三轮车以及低速电动车不具备胎压实时监测能力，轮胎压力的大小只能通过，人为估计，压力过高导致行驶过程中，容易出现爆胎现象，严重威胁车辆乘车人员生命安全。


技术实现要素：

3.针对现有技术中所存在的不足，根据本发明的实施例，提供了一种非机动车胎压监测系统及监测方法，实现了对非机动车胎压的实时监控，并根据不同的运动状态确定向控制器发送监测数据的时间间隔，能够降低胎压监测系统的能耗。
4.第一个方面，在一个实施例中，本发明提供了一种非机动车胎压监测系统，包括固定在车轮的轮毂上的胎压传感器和与之相连接的控制器，其中，胎压传感器包括：
5.传感器mcu模块、加速度监测模块、压力监测模块和通信模块；
6.加速度监测模块用于实时监测车辆轮毂的向心加速度；
7.压力监测模块用于实时监测车辆车胎内的气压数据；
8.传感器mcu模块分别与加速度监测模块和压力监测模块相连，用于根据向心加速度得到非机动车的运动状态，还用于根据气压数据生成报警信息，还用于根据运动状态生成通信指令；
9.通信模块分别与传感器mcu模块和控制器相连，用于根据通信指令选择相匹配的发送模式发送监测数据和报警信息到控制器，其中，监测数据包括向心加速度和气压数据；
10.控制器与上位机相连，用于将监测数据和报警信息上传到所述上位机。
11.在一个实施例中，加速度监测模块还用于实时监测车辆轮毂的切向加速度，使传感器mcu模块根据切向加速度得到轮胎的运转方向。
12.在一个实施例中，胎压传感器还包括温度传感器，温度传感器与传感器mcu模块相连，用于实时监测车辆车胎内的温度数据。
13.在一个实施例中，通信模块主要包括第一低频模块和第一射频模块，第一低频模块用于接收控制器发出的激活信号，第一射频模块用于根据激活信号向控制器发送监测数据。
14.在一个实施例中，控制器包括：控制器mcu模块、第二低频模块、第二射频模块；
15.第二射频模块用于接收第一射频模块发送的监测数据；
16.控制器mcu模块与第二射频模块相连，用于接收监测数据；
17.第二低频模块用于向第一低频模块发送激活信号。
18.在一个实施例中，控制器还包括与控制器mcu模块相连接的报警装置，报警装置用
于根据所述报警信息发生报警。
19.在一个实施例中，控制器还包括分别与控制器mcu模块、第二射频模块和第二低频模块相连接的电源模块，所述电源模块用于给所述控制器mcu模块、第二射频模块和第二低频模块供电。
20.在一个实施例中，非机动车胎压监测系统还包括显示装置，所述显示装置与控制器相连，用于显示控制器通过can总线发送的监测数据和报警信息。
21.在一个实施例中，控制器mcu模块还包括一个固件升级模块，所述固件升级模块用于对所述胎压传感器的固件进行升级。
22.第二个方面，在一个实施例中，提出了一种非机动车胎压监测方法，包括上述任意一项所述的非机动车胎压监测系统，其主要步骤包括：
23.s1：传感器监测车辆轮毂的向心加速度；
24.s2：若传感器监测到轮毂的向心加速度超过第一加速度阈值，传感器进入运动模式，传感器按照第一时间间隔向控制器发送监测数据；
25.s3：若传感器监测到轮胎的胎压快速变化，当压力变化量大于第一设定阈值，传感器进入警醒模式，主动持续向控制器发送监测数据，直到传感器监测到轮胎压力变化值小于第一设定阈值；
26.s4：若传感器监测到车辆静止或者车辆速度产生的向心加速度低于第二加速度阈值，传感器进入服务模式，并按照第一时间间隔向控制器发送预设时长的监测数据；
27.s5：若在预设时长内轮毂的向心加速度未超过第二加速度阈值，传感器进入静态休眠模式，停止发送监测数据，否则则返回步骤s2；
28.s6：传感器在接收到控制器发送的激活信号时，向控制器发送监测数据10s，若传感器监测到轮胎的胎压快速变化且变化量大于第一设定阈值，传感器进入警醒模式，主动持续向控制器发送监测数据，直到传感器监测到轮胎的胎压变化量小于第一设定阈值，传感器再次进入静态休眠模式。
29.相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：
30.1、通过相互连接的胎压传感器和控制器，胎压传感器将监测到的轮毂加速度、胎压等数据发送到控制器，实现对非机动车的胎压进行实时监控；
31.2、传感器mcu模块根据加速度检测模块检测到的轮毂向心加速度数据将非机动车划分成不同的运动状态，并根据不同的运动状态确定向控制器发送监测数据的时间间隔，能够降低胎压监测系统的能耗。
附图说明
32.图1为本发明实施例的非机动车胎压监测系统的结构示意图。
33.图2为本发明另一实施例的非机动车胎压监测方法的流程图。
具体实施方式
34.下面结合附图及实施例对本发明中的技术方案进一步说明。
35.如图1所示，本发明提供了一种非机动车胎压监测系统，包括固定在车轮的轮毂上的胎压传感器和与之相连接的控制器，其中，胎压传感器包括：
36.传感器mcu模块、加速度监测模块、压力监测模块和通信模块；
37.加速度监测模块用于实时监测车辆轮毂的向心加速度；
38.压力监测模块用于实时监测车辆车胎内的气压数据；
39.传感器mcu模块分别与加速度监测模块和压力监测模块相连，用于根据向心加速度得到非机动车的运动状态，还用于根据气压数据生成报警信息，还用于根据运动状态生成通信指令；
40.通信模块分别与传感器mcu模块和控制器相连，用于根据通信指令选择相匹配的发送模式发送监测数据和报警信息到控制器，其中，监测数据包括向心加速度和气压数据；
41.控制器与上位机相连，用于将监测数据和报警信息上传到所述上位机。
42.在上述实施例中，通过胎压传感器将监测到的轮毂加速度、胎压等数据发送到相连接的控制器，实现对非机动车的胎压进行实时监控；传感器mcu模块根据加速度检测模块检测到的轮毂向心加速度数据将非机动车划分成不同的运动状态，并根据不同的运动状态确定向控制器发送监测数据的时间间隔，能够降低胎压监测系统的能耗。
43.在一个实施例中，加速度监测模块还用于实时监测车辆轮毂的切向加速度，使传感器mcu模块根据切向加速度得到轮胎的运转方向。
44.在一个实施例中，胎压传感器还包括温度传感器，温度传感器与传感器mcu模块相连，用于实时监测车辆车胎内的温度数据。
45.在一个实施例中，通信模块主要包括第一低频模块和第一射频模块，第一低频模块用于接收控制器发出的激活信号，第一射频模块用于根据激活信号向控制器发送监测数据，并配合低频模块实现传感器的固件升级。
46.在上述实施例中，低频模块和射频模块之间形成配合，分别发送激活信号和射频信号，能够大幅降低胎压监测系统的能耗。
47.在一个实施例中，控制器包括：控制器mcu模块、第二低频模块、第二射频模块；
48.第二射频模块用于接收第一射频模块发送的监测数据，实现和传感器的匹配；
49.控制器mcu模块与第二射频模块相连，用于接收监测数据；
50.第二低频模块外接一根低频天线，用于向第一低频模块发送激活信号，以实现传感器被动模式下的激活功能。
51.在一个实施例中，控制器还包括与控制器mcu模块相连接的报警装置，报警装置用于根据所述报警信息发生报警。
52.在一个实施例中，控制器还包括分别与控制器mcu模块、第二射频模块和第二低频模块相连接的电源模块，所述电源模块用于给所述控制器mcu模块、第二射频模块和第二低频模块供电。
53.在一个实施例中，非机动车胎压监测系统还包括显示装置，所述显示装置与控制器相连，用于显示控制器通过can总线发送的监测数据和报警信息。
54.在一个实施例中，控制器mcu模块还包括一个固件升级模块，所述固件升级模块用于对所述胎压传感器的固件进行升级。
55.如图2所示，第二个方面，在一个实施例中，提出了一种非机动车胎压监测方法，包括上述任意一项所述的非机动车胎压监测系统，其主要步骤包括：
56.s1：传感器监测车辆轮毂的向心加速度；
57.s2：若传感器监测到轮毂的向心加速度超过第一加速度阈值，传感器进入运动模式，传感器按照第一时间间隔向控制器发送监测数据；
58.s3：若传感器监测到轮胎的胎压快速变化，当压力变化量大于第一设定阈值(即本次测量与上次测量比较)，传感器进入警醒模式，主动持续向控制器发送监测数据，直到传感器监测到轮胎压力变化值小于第一设定阈值；
59.s4：若传感器监测到车辆静止或者车辆速度产生的向心加速度低于第二加速度阈值，传感器进入服务模式，并按照第一时间间隔向控制器发送预设时长的监测数据；
60.s5：若在预设时长内轮毂的向心加速度未超过第二加速度阈值，传感器进入静态休眠模式，停止发送监测数据，否则则返回步骤s2；
61.s6：传感器在接收到控制器发送的激活信号时，向控制器发送监测数据10s，若传感器监测到轮胎的胎压快速变化且变化量大于第一设定阈值，传感器进入警醒模式，主动持续向控制器发送监测数据，直到传感器监测到轮胎的胎压变化量小于第一设定阈值，传感器再次进入静态休眠模式。
62.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。