CN112498020A - 一种集成胎压监测的车载智能终端 - Google Patents

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胡海霞
梁子龙
万娟
周冰
何清华
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Abstract

本发明公开了一种集成胎压监测的车载智能终端，包括：第一CAN收发器、MCU、APU、胎压监测模块、GPS模块和第二CAN收发器；所述第一CAN收发器、MCU、APU和胎压监测模块依次连接；所述GPS模块，用于获取GPS天线的射频信号；所述第二CAN收发器，用于接收车辆CAN网络信号中的包括车速、轮速、发动机转速在内的差分信号后转化为电平信号；所述胎压监测模块，用于根据GPS模块的射频信号和第二CAN收发器的电平信号，进行GPS数据解析和胎压监测运算。本发明将胎压监测模块集成到车载智能终端中，利用GPS信号作为辅助，修正非胎压因素引起轮速脉冲变化对胎压算法的影响，降低***误报率。

Description

一种集成胎压监测的车载智能终端
技术领域
本发明涉及智能汽车技术，尤其涉及一种集成胎压监测的车载智能终端。
背景技术
胎压监测***简称“TPMS”，是“tire pressure monitoring system”的缩写。这种技术可以通过记录轮胎转速或安装在轮胎中的胎压传感器，对轮胎的各种状况进行实时自动监测，能够为行驶提供有效的安全保障。胎压监测***可分为两种：一种是间接式胎压监测***，是通过轮胎的转速差来判断轮胎是否异常；另一种是直接式胎压监测***，通过在轮胎里面加装四个胎压监测传感器，在汽车静止或者行驶过程中对轮胎气压和温度进行实时自动监测，并对轮胎高压、低压、高温进行及时报警。
间接式胎压实际是一种软件算法，现有车辆上该算法是集成在ESC***中。ESC集成式胎压监测***，采集整车上的车速、轮速、发动机转速等数据进行计算比较后确定胎压是否有异常。ESC集成式胎压监测模块，采集整车上的车速、轮速、发动机转速等数据进行计算比较后确定胎压是否有异常，但在特殊路况如弯道、颠簸等情况下，一侧车轮行驶的距离比另一侧车轮长，导致两侧车轮转动速度有差异，会导致胎压监测出现误报。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种集成胎压监测的车载智能终端。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种集成胎压监测的车载智能终端，包括：
第一CAN收发器、MCU、APU、胎压监测模块、GPS模块和第二CAN收发器；
所述第一CAN收发器、MCU、APU和胎压监测模块依次连接；
所述GPS模块，用于获取GPS天线的射频信号；
所述第二CAN收发器，用于接收车辆CAN网络信号中的包括车速、轮速、发动机转速在内的差分信号后转化为电平信号；
所述胎压监测模块，用于根据GPS模块的射频信号和第二CAN收发器的电平信号，进行GPS数据解析和胎压监测运算；
其中，GPS数据解析包括通过GPS模块的射频信号解析车辆行驶的绝对速度、车辆行驶的角度和车辆的高度差变化；
胎压监测运算为根据GPS数据解析进行胎压监测误报修正，包括：
根据GPS数据解析车辆行驶的绝对速度，修正车子行驶过程中因打滑、加减速、刹车因素造成的轮速误差；
通过根据GPS数据解析车辆行驶的角度来修正车子行驶过程中因转弯、颠簸因素造成的轮速误差；
通过根据GPS数据解析车辆的高度差变化来修正车子行驶过程中因上下坡驱动轮胎打滑增加转速因素造成的轮速误差；
即，若车辆行驶的绝对速度的变化率超过设定阈值，判断此时的轮速误差为车辆行驶过程中因打滑、加减速或刹车造成，不报警；
若车辆行驶的转向角度大于设定值且轮速误差小于对应转向角度的距离误差标定的轮速误差，判断为转弯因素造成的轮速误差，不报警；
若车辆的GPS中解析出稳定持续的高度差且轮速误差小于实时车轮落差值对应的标定误差值，判断为坡路因素造成的轮速误差，不报警。
按上述方案，所述胎压监测模块通过串口与APU进行通讯交互，并将GPS数据解析和胎压监测运算结果发送给APU。
串口为两根线连接UART TX和UART RX，波特率115200。
本发明产生的有益效果是：
本发明将胎压监测模块集成到车载智能终端中，利用GPS信号作为辅助，修正非胎压因素引起轮速脉冲变化对胎压算法的影响，降低***误报率。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为解决ESC集成式胎压监测模块的弊端，本方案是将胎压监测模块集成到车载智能终端中，胎压监测模块利用车载智能终端的GPS信号作为辅助，通过GPS数据可以获取车辆位置和行驶轨迹，从而可以修正或剔除转弯以及上下坡等非胎压因素引起轮速脉冲变化对胎压算法的影响，比如通过GPS测量行驶的绝对速度，以此来修正车子行驶过程中因打滑、加减速、刹车等因素造成的轮速误差，通过GPS测量行驶的角度来修正车子行驶过程中因转弯、颠簸等因素造成的轮速误差，通过GPS测量车辆的高度差变化来修正车子行驶过程中因上下坡驱动轮胎打滑增加转速等因素造成的轮速误差，降低***误报率，同时还可以利用车载智能终端的网络实现胎压监测模块的在线升级。
如图1所示，一种集成胎压监测的车载智能终端，包括：
第一CAN收发器、MCU、APU、胎压监测模块、GPS模块和第二CAN收发器；
所述第一CAN收发器、MCU、APU和胎压监测模块依次连接；
所述GPS模块，用于获取GPS天线的射频信号；
所述第二CAN收发器，用于接收车辆CAN网络信号中的包括车速、轮速、发动机转速在内的差分信号后转化为电平信号；
所述胎压监测模块，用于根据GPS模块的射频信号和第二CAN收发器的电平信号，进行GPS数据解析和胎压监测运算；
其中，GPS数据解析包括通过GPS模块的射频信号解析车辆行驶的绝对速度、车辆行驶的角度和车辆的高度差变化；
胎压监测运算为根据GPS数据解析进行胎压监测误报修正，包括：
根据车辆行驶的绝对速度，修正车子行驶过程中因打滑、加减速、刹车因素造成的轮速误差；
通过车辆行驶的角度来修正车子行驶过程中因转弯、颠簸因素造成的轮速误差；
通过车辆的高度差变化来修正车子行驶过程中因上下坡驱动轮胎打滑增加转速因素造成的轮速误差。
由于车载智能终端是带操作***的设备，与ESC***相比，数据的传输链路较长，从整车上接收的数据经由CAN收发器，MCU，APU多层转换后才能发送到胎压监测模块，车辆CAN数据传输链路为：车载智能终端中的CAN收发器接收车辆CAN网络信号中的车速、轮速、发动机转速等差分信号后转化为电平信号，并将高低电平信号发送给MCU，MCU再发送给APU，APU通过串口发送给胎压监测模块，整个传输链路过长存在延时，且APU负载过大无法满足10ms的周期要求，不能确保胎压监测计算的实时性要求，为解决该问题，车载智能终端增加一个CAN收发器，该CAN收发器的作用为将车辆CAN网络中的车速、轮速、发动机转速等数据的差分信号转换为高低电平信号，然后通过串口直接实时传输给胎压监测模块。
胎压监测模块通过串口与APU进行通讯交互，计算后的结果通过串口传输给APU，APU处理后在界面上显示。串口为两根线连接UART TX和UART RX，波特率115200。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (2)

1.一种集成胎压监测的车载智能终端，其特征在于，包括：
第一CAN收发器、MCU、APU、胎压监测模块、GPS模块和第二CAN收发器；
所述第一CAN收发器、MCU、APU和胎压监测模块依次连接；
所述GPS模块，用于获取GPS天线的射频信号；
所述第二CAN收发器，用于接收车辆CAN网络信号中的包括车速、轮速、发动机转速在内的差分信号后转化为电平信号；
所述胎压监测模块，用于根据GPS模块的射频信号和第二CAN收发器的电平信号，进行GPS数据解析和胎压监测运算；
其中，GPS数据解析包括通过GPS模块的射频信号解析车辆行驶的绝对速度、车辆行驶的角度和车辆的高度差变化；
胎压监测运算为根据GPS数据解析进行胎压监测误报修正，具体如下：
若GPS数据解析的车辆行驶的绝对速度的变化率超过设定阈值，判断此时的轮速误差为车辆行驶过程中因打滑、加减速或刹车造成，不报警；
若GPS数据解析的车辆行驶的转向角度大于设定值且轮速误差小于对应转向角度的距离误差标定的轮速误差，判断为转弯因素造成的轮速误差，不报警；
若车辆的GPS中解析出稳定持续的高度差且轮速误差小于实时车轮落差值对应的标定误差值，判断为坡路因素造成的轮速误差，不报警。
2.根据权利要求1所述的集成胎压监测的车载智能终端，其特征在于，所述胎压监测模块通过串口与APU进行通讯交互，并将GPS数据解析和胎压监测运算结果发送给APU。
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