专利名称：具有激励器的汽车轮胎压力监测显示系统及其构成部件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及汽车轮胎压力监测显示系统，具体涉及具有激励器的汽车轮胎压力监测显示系统及其构成部件。
背景技术：
汽车是现代的重要交通工具，在发达国家汽车早已成为家庭的主要设施之一，在发展中国家近年来汽车已开始逐步进入家庭。随着汽车应用范围的扩大和数量的逐步增多，高速公路网的形成，对汽车的可靠性、安全性的要求也日益提高。有的国家已立法，要在近年内强制实施汽车轮胎气压监测(TPMS)，确保行车安全。TPMS(Tire Pressure Monitoring System)是轮胎压力监测显示系统的简称，它由轮胎压力传感发射器和轮胎压力信号接收显示报警器构成，用于实时测量汽车轮胎气压，并在轮胎气压和温度异常时自动报警。提醒驾驶员采取相应措施，防止汽车出现轮胎爆胎和其它安全事故。在TPMS系统中，由于轮胎压力传感发射器采用无线方式向轮胎压力信号接收显示器发送数据，如何使轮胎压力信号接收显示器识别轮胎压力传感发射器位置是系统能否实用的关键，现在有多种轮胎压力传感发射器的位置设置方法，如固定位置码的设置、使轮胎处于非正常状态下(气压很低或气压变化)的设置、这些设置方法都有一些固有的缺点，如固定位置码设置的传感器不能改变轮胎位置，不适应批量化安装；气压改变设置速度较慢，容易导致其它的一些问题；多天线接收设置，系统复杂，安装不方便。

发明内容
本实用新型的目的是提供一种具有激励器的汽车轮胎压力监测显示系统及其构成部件，该系统对轮胎压力传感发射器的设置采用外激励的方法，不需要改变气压或固定位置码，也不需要多加天线，达到设置方法简单、方便安装、更换的目的。
本实用新型所述的具有激励器的汽车轮胎压力监测显示系统，包括一个轮胎压力信号接收显示报警器，其特征在于所述系统还包括轮胎压力传感发射器和一个激励器，它们之间通过无线电传输方式保持联系；激励器在设置时工作，它一方面通过高频向轮胎压力信号接收显示报警器发射轮胎压力传感发射器的位置编码信号，另一方面产生很强的激励信号，使接近的轮胎压力传感发射器工作；轮胎压力传感发射器安装在汽车轮胎内，它接收激励器产生的强磁场，向轮胎压力信号接收显示报警器发射信号；轮胎压力信号接收显示报警器安装在驾驶室内，它接收激励器和轮胎压力传感发射器发射的信号，显示轮胎的压力和温度数据。
本实用新型所述的汽车轮胎压力监测显示系统，其特征在于轮胎压力信号接收显示报警器在倒车时，接收倒车雷达监测发射器发射的无线电信号，显示汽车距离障碍物的距离。
本实用新型中构成汽车轮胎压力监测显示系统的激励器，包括盒体、电池、设在盒体上面的1至6个设置按键，其特征在于在盒体内的电路板上设有
设置电路，输入端外接电池，其输出端与逆变电路、第一微控制器电路的输入端相连；当设置时，向第一微控制器电路发出设置信号，为逆变电路的输入端提供电压；第一微控制器电路，它的输出端分别与第一射频发射电路、放电驱动电路的输入端、充电电路的控制端相连；向第一射频发射电路发出轮胎位置编码信号，向充电电路发出触发信号；逆变电路的输出端与充电电路的输入端相连；充电电路的第二输出端与逆变电路的控制端相连，充电电路的第一输出端与电容C7、放电电路的输入输出端相连；电容C7通过放电线圈L1接地；放电驱动电路的输出端与放电电路的控制端相连；放电电路的输入输出端与电容C7、充电电路的第一输出端相连；第一微控制器电路、第一射频发射电路、放电驱动电路可以由电源电路供电，也可以由电池通过设置电路供电。
第一微控制器电路包括一个单片机。它的作用是，当设置电路工作时，单片机接收设置信号，判断设置轮胎的位置，产生轮胎位置编码信号，通过第一射频发射电路发送给轮胎压力信号接收显示报警器；当轮胎位置编码发送完成，单片机发出触发信号给放电驱动电路，再通过放电电路、放电线圈给电容C7放电，这时在放电线圈上产生很大的放电脉冲电流，该电流可产生很大的电磁场使轮胎压力传感发射器中的激励信号接收电路工作。
本实用新型所述的激励器，其设置电路由1-6组完全相同的电路组成，在其中的一组电路中，设置开关S1一端与电池的正极相连，另一端通过一串联连接的电阻R13、R17接地，一开关二极管D3的正极连接到所述设置开关S1与电阻R13的节点上，所述开关二极管D3的负极连接逆变电路的输入端，所述串联电阻R13、R17的节点连接到第一微控制器电路的输入端。
本实用新型所述的激励器，在充电电路中，二极管D2的正极与逆变电路的输出端相连，二极管D2的负极与电阻R6的一端、电容C7、放电电路的输入输出端相连，电阻R6的另一端与一串联连接的稳压二极管D9、D10的负极相连，所述串联连接的稳压二极管D9、D10的正极通过电阻R7接地；一个三极管Q3的基极连接到电阻R7与稳压二极管D10的正极的连接节点上，并与第一微控制器电路的一个输出端相连，所述三极管Q3的发射极接地、其集电极与逆变电路的控制端相连。
本实用新型所述的激励器，在放电驱动电路中，三极管Q2的基极与第一微控制器电路的一个输出端相连，所述三极管Q2的集电极连接电源电压，该电源电压可由电池提供，也可由电源电路提供；所述三极管Q2的发射极通过一串联连接的电阻R10、R11接地；所述串联连接的电阻R10、R11的节点连接到放电电路的控制端。
本实用新型所述的激励器，在放电电路中，可控硅SCR1的阴极接地，可控硅SCR1阳极与充电电路的第一输出端、电容C7相连，所述可控硅SCR1的控制级与放电驱动电路的输出端相连，一个续流二极管D11并联在可控硅SCR1的阳极与阴极之间。
汽车轮胎压力监测显示系统中的轮胎压力传感发射器，包括壳体、电池，在壳体内的电路板上设有第二射频发射电路、第二微控制器电路、压力传感器电路，其特征在于第二微控制器电路的一个输入端还连接一激励信号接收电路，激励信号接收电路接收激励器产生的激励信号，自动产生触发脉冲，触发第二微控制器电路产生外激励识别码。
本实用新型所述的轮胎压力传感发射器，其激励信号接收电路的三极管Q102的集电极与第二微控制器电路的一个输入端相连，并通过电阻R102接电池，所述三极管Q102集电极还通过电容C102接地；所述三极管Q102的发射极接地，所述三极管Q102基极通过电阻R105与外激励线圈L101相连，外激励线圈L101的另一端接地；电容C107与外激励线圈L101并联。
本实用新型中构成汽车轮胎压力监测显示系统的轮胎压力信号接收显示报警器，包括盒体、在盒体内的电路板上设有第三微控制器电路、射频接收电路、LCD驱动电路、LCD显示器、第二电源电路；第三微控制器电路包含一个单片机，装有专用软件。
本实用新型中构成汽车轮胎压力监测显示系统的倒车雷达监测发射器，包括外壳、超声波探头，在外壳内的电路板上设有第四微控制器电路、放大滤波检波电路、第三射频发射电路、两个4选1多路开关电路、四个超声波发射驱动电路、第三电源电路；第四微控制器电路包含一个单片机，装有专用软件。
本实用新型所述的具有激励器的汽车轮胎压力监测显示系统及其构成部件，解决了现有轮胎压力监测显示系统中对轮胎压力传感发射器位置设置不方便、速度慢等问题，和现有技术相比具有以下优点它操作简单，设置准确、速度快，抗干扰能力强，特别适用于批量安装和轮胎维护使用。


图1是汽车轮胎压力监测显示系统构成图图2是激励器的外型示意图。
图3是激励器的电路原理方框示意图。
图4是激励器的电路图。
图5是装入第一微控制器电路的专用软件的程序流程框图。
图6是轮胎压力传感发射器的电路原理方框示意图。
图7是轮胎压力传感发射器的电路图。
图8是装入第二微控制器电路的专用软件的程序流程框图。
图9是轮胎压力信号接收显示报警器的电路原理方框示意图。
图10是装入第三微控制器电路的专用软件的主程序流程框图。
图11是装入第三微控制器电路的专用软件的子程序流程框图。
图12是倒车雷达监测发射器的电路原理方框示意图。
图13是装入第四微控制器电路的专用软件的程序流程框图。
具体实施方式
参见图2、图3和图4，将第一微控制器电路8、设置电路9、第一射频发射电路3、逆变电路4、充电电路5、放电驱动电路7、放电电路6、电容C7、放电线圈L1安装在电路板上；使电池10与设置电路9的输入端相连，设置电路9的输出端与逆变电路4、第一微控制器电路8的输入端相连；第一微控制器电路8的输出端分别与第一射频发射电路9的输入端、充电电路5的控制端、放电驱动电路7的输入端相连；逆变电路4的输出端与充电电路5的输入端相连；充电电路5的第二输出端与逆变电路4的控制端相连，充电电路5的第一输出端与放电电路6的输入输出端、电容C7相连；电容C7与放电线圈L1相连；放电线圈L1的另一端接地；放电驱动电路7的输出端与放电电路6的控制端相连；放电电路6的输入输出端与电容C7、充电电路5的第一输出端相连；第一微控制器电路8、第一射频发射电路3、放电驱动电路7由电池通过设置电路9供电；然后，将电路板、电池10定位连接在盒体1内，并使设在盒体上面的1至6个按键2与设置电路9的设置开关S1至S6对应，即构成激励器33。在第一微控制器电路8的单片机中装入专用程序软件控制，其程序流程框图参见图5。
其中，设置电路9由1-6组完全相同的电路组成，在其中的一组电路中，设置开关S1一端与电池10的正极相连，另一端通过一串联连接的电阻R13、R17接地，一开关二极管D3的正极连接到所述设置开关S1与电阻R13的节点上，所述开关二极管D3的负极连接逆变电路4的输入端，所述串联电阻R13、R17的节点连接到第一微控制器电路8的输入端。
充电电路5中的二极管D2的正极与逆变电路4的输出端相连，二极管D2的负极与电阻R6的一端、电容C7、放电电路6的输入输出端相连，所述电阻R6的另一端与一串联连接的稳压二极管D9、D10的负极相连，所述串联连接的稳压二极管D9、D10的正极通过电阻R7接地；一个三极管Q3的基极连接到电阻R7与稳压二极管D10的正极的连接节点上，并与第一微控制器电路8的一个输出端相连，所述三极管Q3的发射极接地、其集电极与逆变电路4的控制端相连。
放电驱动电路7的三极管Q2的基极与第一微控制器电路8的一个输出端相连，所述三极管Q2的集电极连接电源电压；电源电压可由电池10提供，也可由电源电路11提供；所述三极管Q2的发射极通过一串联连接的电阻R10、R11接地；所述串联连接的电阻R10、R11的节点连接到放电电路6的控制端。
放电电路6的可控硅SCR1的阴极接地，可控硅SCR1阳极与充电电路5的第一输出端、电容C7相连，所述可控硅SCR1的控制级与放电驱动电路7的输出端相连，一个续流二极管D11并联在可控硅SCR1的阳极与阴极之间。
参见图6和图7，将电池17、压力传感器电路13、第二微控制器电路15、激励信号接收电路14、第二射频发射电路16安装在电路板上，并使压力传感器电路13与第二微控制器电路15联接、第二微控制器电路15与激励信号接收电路14、第二射频发射电路16连接，电池17与上述电器件联接；然后，将电路板连接在壳体12内，即构成轮胎压力传感发射器34。并在第二微控制器电路15中装入专用程序软件控制，其程序流程框图参见图8。
其中，激励信号接收电路14的三极管Q102的集电极与第二微控制器电路15的一个输入端相连，并通过电阻R102接电池17，所述三极管Q102的集电极还通过电容C102接地；所述三极管Q102的发射极接地，所述三极管Q102基极通过电阻R105与外激励线圈L101相连，外激励线圈L101的另一端接地；电容C107与外激励线圈L101并联。
参见图9，将第三微控制器电路20、射频接收电路21、LCD驱动电路22、LCD显示器23、第二电源电路24安装在电路板上；然后，将电路板连接在壳体18内，即构成轮胎压力信号接收显示报警器35；在第三微控制器电路20中装入专用程序软件控制，其程序流程框图参见图10、图11。
参见图12，将第四微控制器电路25、放大滤波检波电路26、第三射频发射电路27、第一4选1多路开关电路28、第二4选1多路开关电路29、超声波发射驱动电路30、第三电源电路31安装在电路板上；然后，将电路板连接在壳体19内，将超声波探头32安装在汽车尾部的保险杆上，并与壳体19内的电路板连接，即构成倒车雷达监测发射器36；第四微控制器电路包含一个单片机，装有专用软件，其程序流程框图参见图13。
参见图1，将6只轮胎压力传感发射器34分别安装在汽车的陆个车轮的轮胎上，轮胎压力信号接收显示报警器35安装在驾驶室内，倒车雷达监测发射器36安装在汽车内的靠近汽车尾部的地方，它们之间保持无线电联系。
首先，手持激励器33对轮胎位置进行设置，设置时，将激励器33靠近需要设置的轮胎压力传感发射器34，按相应的设置键2便可启动激励器工作。激励器33首先对电容C7充电，充电完成后，激励器33一方面通过第一射频发射电路3向轮胎压力信号接收显示报警器35发射轮胎压力传感发射器的位置编码信号，另一方面激励器33触发电容C7放电，产生强电磁场，使接近的轮胎压力传感发射器34被触发工作，轮胎压力传感发射器34会马上向轮胎压力信号接收显示报警器35发出本机的识别码信号。今后当轮胎压力传感发射器34发射气压和温度数据时，均会首先发射本机识别码信号再发射本机的压力和温度信号，轮胎压力信号接收显示报警器35便能正确断定发射该数据的轮胎压力传感发射器34所在的位置。
例如，将激励器33靠近左前轮，按激励器上的左前轮设置按键2，激励器首先向轮胎压力信号接收显示报警发出左前轮编码信号，轮胎压力信号接收显示报警器收到左前轮编码信号后，立即转入外激励设置处理，激励器发射完左前轮编码信号后，向轮胎压力传感发射器发射低频激励信号，轮胎压力传感发射器收到低频激励信号后，向轮胎压力信号接收显示报警器发送本机识别码，该识别码与发送压力和温度数据前发送的识别码信号相同，轮胎压力传感发射器收到传感器发出的识别码信号后，便可确认该传感器的位置为左前轮。以后，轮胎压力信号接收显示报警器再收到该识别码信号后，可判定该识别码后的数据是左前轮的压力和温度数据。轮胎压力传感发射器位置设置完成后，在设置的同时完成轮胎高气压和低气压报警阀值的设置，今后只要不改变轮胎位置，不需要再进行设置。
汽车在向前行驶时，倒车雷达监测发射器不工作。安装在汽车车轮上的陆只轮胎压力传感发射器34处于工作状态，压力传感器电路13采集轮胎的气压和温度信号，向第二微控制器电路15发出唤醒信号；第二微控制器电路15接收到压力传感器电路13发出的唤醒信号后开始工作，读取压力传感器电路13发出的压力和温度信号，并对压力和温度数据进行处理编码后，送到第二射频发射电路16作射频调制，向轮胎压力信号接收显示报警器35发射信号；轮胎压力信号接收显示报警器35接收信号后显示和报警，驾驶人员即可随时知道各个轮胎的压力和温度。
当汽车倒车时，倒车灯电路接通，与其并联的倒车雷达监测发射器36的第三电源电路31也接通，倒车雷达监测发射器36即开始工作，由第四微控制器电路25发出超声波信号，经第二4选1多路开关电路29将超声波信号分别依次传输到超声波发射驱动电路30，超声波发射驱动电路30接收到超声波信号后加以放大，传输到超声波探头32发射超声波信号，并接收返回的超声波信号；返回的超声波信号经第一4选1多路开关电路28传输到放大滤波检波电路26；放大滤波检波器26将超声波探头32收到的信号放大，滤除干扰，且作包络检波后传输到第四微控制器电路25；第四微控制器电路25接收放大滤波检波器26的回波信号后，通过回波信号和发射信号间的延时，计算汽车接近障碍物的距离，经比较得到最小障碍物距离数据，编码后传输到第三射频发射电路27；第三射频发射电路27将第四微控制器电路25的编码信号调制后通过第三射频发射电路27向轮胎压力信号接收显示报警器35发射信号，驾驶人员即可知道汽车与障碍物的距离，进行应急处理。
权利要求1.一种具有激励器的汽车轮胎压力监测显示系统，包括一个轮胎压力信号接收显示报警器(35)，其特征在于所述系统还包括轮胎压力传感发射器(34)和一个激励器(33)，它们之间通过无线电传输方式保持联系；激励器(33)在设置时工作，它一方面通过高频向轮胎压力信号接收显示报警器(35)发射轮胎压力传感发射器的位置编码信号，另一方面产生很强的激励信号，使接近的轮胎压力传感发射器(34)工作；轮胎压力传感发射器(34)安装在汽车轮胎内，它接收激励器(33)产生的强磁场，向轮胎压力信号接收显示报警器(35)发射信号；轮胎压力信号接收显示报警器(35)安装在驾驶室内，它接收激励器(33)和轮胎压力传感发射器(34)发射的信号，显示轮胎的压力和温度数据。
2.根据权利要求1所述的汽车轮胎压力监测显示系统，其特征在于轮胎压力信号接收显示报警器(35)在倒车时，接收倒车雷达监测发射器(36)发射的无线电信号，显示汽车距离障碍物的距离。
3.一种构成汽车轮胎压力监测显示系统的激励器，包括盒体(1)、电池(10)、设在盒体上面的1至6个设置按键(2)，其特征在于在盒体(1)内的电路板上设有设置电路(9)，其输入端外接电池(10)，其输出端分别与逆变电路(4)、第一微控制器电路(8)的输入端相连；当设置时，向第一微控制器电路(8)发出设置信号，为逆变电路的输入端提供电压；第一微控制器电路(8)，它的输出端分别与第一射频发射电路(3)、放电驱动电路(7)的输入端、充电电路(5)的控制端相连；逆变电路(4)的输出端与充电电路(5)的输入端相连；充电电路(5)的第二输出端与逆变电路(4)的控制端相连、充电电路(5)的第一输出端与电容C7、放电电路(6)的输入输出端相连；电容C7通过放电线圈L1接地；放电驱动电路(7)的输出端与放电电路(6)的控制端相连；放电电路(6)的输入输出端与电容C7、充电电路(5)的第一输出端相连；第一微控制器电路(8)、第一射频发射电路(3)、放电驱动电路(7)可以由电源电路(11)供电，也可以由电池(10)通过设置电路(9)供电。
4.根据权利要求3所述的激励器，其特征在于第一微控制器电路(8)包括一个单片机。
5.根据权利要求3或4所述的激励器，其特征在于设置电路(9)由1-6组完全相同的电路组成，在其中的一组电路中，设置开关S1一端与电池(10)的正极相连，另一端通过一串联连接的电阻R13、R17接地，一开关二极管D3的正极连接到所述设置开关S1与电阻R13的节点上，所述开关二极管D3的负极连接逆变电路(4)的输入端，所述串联电阻R13、R17的节点连接到第一微控制器电路(8)的输入端。
6.根据权利要求3或4所述的激励器，其特征在于充电电路(5)中的二极管D2的正极与逆变电路(4)的输出端相连，二极管D2的负极与电阻R6的一端、电容C7、放电电路(6)的输入输出端相连，所述电阻R6的另一端与一串联连接的稳压二极管D9、D10的负极相连，所述串联连接的稳压二极管D9、D10的正极通过电阻R7接地；一个三极管Q3的基极连接到电阻R7与稳压二极管D10的正极的连接节点上，并与第一微控制器电路(8)的一个输出端相连，所述三极管Q3的发射极接地、其集电极与逆变电路(4)的控制端相连。
7.根据权利要求3或4所述的激励器，其特征在于放电驱动电路(7)的三极管Q2的基极与第一微控制器电路(8)的一个输出端相连，所述三极管Q2的集电极连接电源电压；电源电压可由电池(10)提供，也可由电源电路(11)提供；所述三极管Q2的发射极通过一串联连接的电阻R10、R11接地；所述串联连接的电阻R10、R11的节点连接到放电电路(6)的控制端。
8.根据权利要求3或4所述的激励器，其特征在于放电电路(6)的可控硅SCR1的阴极接地，可控硅SCR1阳极与充电电路(5)的第一输出端、电容C7相连，所述可控硅SCR1的控制级与放电驱动电路(7)的输出端相连，一个续流二极管D11并联在可控硅SCR1的阳极与阴极之间。
9.一种构成汽车轮胎压力监测显示系统的轮胎压力传感发射器，包括壳体(12)、电池(17)，在壳体内的电路板上设有压力传感器电路(13)、第二微控制器电路(15)、第二射频发射电路(16)，其特征在于第二微控制器电路(15)的一个输入端还连接一激励信号接收电路(14)，激励信号接收电路(14)接收激励器(33)产生的激励信号，自动产生触发脉冲，触发第二微控制器电路(15)产生外激励识别码。
10.根据权利要求9所述的轮胎压力传感发射器，其特征在于激励信号接收电路(14)的三极管Q102的集电极与第二微控制器电路(15)的一个输入端相连，并通过电阻R102接电池(17)，所述三极管Q102的集电极还通过电容C102接地；所述三极管Q102的发射极接地，所述三极管Q102基极通过电阻R105与外激励线圈L101相连，外激励线圈L101的另一端接地；电容C107与外激励线圈L101并联。
专利摘要本实用新型涉及具有激励器的汽车轮胎压力监测显示系统及其部件，包括一个轮胎压力信号接收显示报警器(35)，其特征在于所述系统还包括一个激励器(33)和至少两个轮胎压力传感发射器(34)，激励器(33)在设置时工作，它向轮胎压力信号接收显示报警器(35)和轮胎压力传感发射器(12)发射信号；轮胎压力传感发射器(34)接收激励器(33)产生的强磁场，向轮胎压力信号接收显示报警器(35)发射信号；本实用新型解决了现有轮胎压力监测显示系统中对轮胎压力传感发射器位置设置不方便、速度慢等问题，具有操作简单，设置准确、速度快，抗干扰能力强，特别适用于批量安装和轮胎维护使用的特点。
文档编号G01R31/319GK2725907SQ20042006153
公开日2005年9月14日 申请日期2004年9月27日 优先权日2004年9月27日
发明者郑雷 申请人:重庆三信电子有限公司