[实用新型]汽车轮胎气压监测与报警装置

说明书

技术领域

本实用新型属于汽车主动安全的技术领域，涉及该领域中的汽车轮胎气压监测报警装置，特别涉及一种利用车轮转速信号监测轮胎气压并在判断为异常时进行报警的装置。

背景技术

汽车在行驶时，爆胎是引起恶性交通事故的重要原因之一。轮胎在非正常气压下，尤其是在低气压下，轮胎变形增大，易造成轮胎温度急剧升高，轮胎强度下降，最终导致轮胎帘子线断裂而造成爆胎。此外，轮胎气压过低还会增加油耗，降低燃油经济性。因此，对轮胎气压进行实时监测，并在气压异常时发出警报，提醒驾驶员保持合适的轮胎气压，可以有效提高汽车的主动安全性和行车经济性。

在现有技术中，轮胎气压监测与报警装置主要有直接式和间接式两大类：直接式是在轮胎内或气门嘴上设置机械装置或者电子装置等监测装置，直接检测轮胎气压，并在认为存在异常时给予报警。间接式是通过检测受轮胎气压影响的其它物理量的变化来判断轮胎气压。例如检测车轮的滚动半径、车轮的转动速度、轮胎的弹性、轮胎的振动等参数，用这些参数来间接推断轮胎气压。实现的方式有机械式、电子式和材料式等多种。

日本国住友橡胶工业株式会社公开了一种轮胎气压异常报警装置、方法和程序(中国专利，申请号：200610169358.2)，是一种间接式轮胎气压监测装置的代表。该方法通过检测并比较各个车轮的转速来检测车轮气压是否异常，但在车辆转弯或者轮胎换位、更换后，容易发生误报警或漏报警。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种汽车胎压监测报警装置。该实用新型通过对汽车行驶中各个轮速传感器输出的轮速信号进行采集处理，能够检测出汽车在各种行驶工况，包括转弯时的轮胎的气压状况，并判断出驱动滑转和制动拖滑等复杂工况。当轮胎气压不足时，判断出哪一个轮胎气压不足，发出警报提醒驾驶员。

本实用新型包括外壳、安装在外壳内的电路板以及设在外壳上的指示灯、扬声器和按键，电路板上设有电源稳压电路、信号处理电路、微处理器和报警显示驱动电路；电源稳压电路将输入电压稳定在5V；信号处理电路将轮速传感器信号经滤波、放大和比较整形后转化为标准方波；微处理器与信号处理电路、报警显示驱动电路和按键联接；报警显示驱动电路与指示灯和扬声器联接。

本实用新型在外壳上设有指示灯、扬声器和按键，指示灯用于电源指示、复位指示和轮胎气压异常指示；当汽车某一轮胎气压异常时，扬声器发出声音，提醒驾驶员有轮胎气压异常；按键用于选择系统复位和报警确认。

本实用新型的电源稳压电路将汽车蓄电池正极经二极管D1接入5V稳压芯片U0输入端，负极接稳压芯片U0接地端，电容C1并联在稳压芯片U0的输入端和接地端上，第一电容C2和第二电容C3并联在稳压芯片U0输出端和接地端，蓄电池正极经限流电阻R1和发光二极管D2接地；稳压芯片U0的输出端3为本装置电压正极VCC，稳压芯片U0接地端为本装置电压负极，发光二极管D2安置在装置外壳上用于电源指示。

本实用新型的信号处理电路将四路轮速传感器信号S_LF、S_RF、S_RR和S_LR分别经电容C4、C5、C6和C7滤波后输入运算放大器U1内；电阻R14、电阻R22、和电位器R18，电阻R15、电阻R23和电位器R19，电阻R16、电阻R24和电位器R20，电阻R17、电阻R25和电位器R21，分别形成四路参考电压，与运算放大器U1的四路输出信号一起输入到比较器U2中；运算放大器U1的1、7、8和14引脚分别比较器U2的5、7、9、11引脚相连，比较器U2的4、6、8和10引脚分别与参考电压相连；比较器U2输出信号O1、O2、O3和O4，分别对应S_LF、S_RF、S_RR和S_LR信号转化后的标准方波。

本实用新型将发光二极管D3、D4、D5、D6正极端分别接入微处理的18、17、16和15引脚，负极共同接地，分别对应指示左前轮、右前轮、右后轮、左后轮胎压异常；扬声器一端接电源正极VCC，一端接三极管T1集电极，三极管T1基极经电阻R14接入微处理器14引脚，三极管T1发射极接地；再分别与电阻R41和电阻R42串联后与电源正极VCC相接，复位按键K1和报警确认按键K2分别并联第三电容C13和第四电容C14消除按键抖动后将信号输入到微处理的11和12引脚，发光二极管D7正极经电阻R43接入微处理的13引脚，负极接地，用于系统复位指示。