[發明專利]汽車輪胎無線監測安全預警系統無線接收器設計

無效

• 申請號: 201110268762.6
• 申請日: 2011-09-13
• 公開（公告）號: CN103001658A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 郭延鵬
• 申請（專利權）人: 郭延鵬
• 主分類號: H04B1/18
• 分類號: H04B1/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及汽車安全電子技術以及無線通信系統技術，具體涉及汽車輪胎無線監測安全預警系統中無線接收器的設計。

背景技術：

汽車輪胎無線監測安全預警系統是通過先進的傳感器技術，在汽車行駛過程中，利用壓力、溫度傳感器來直接測量輪胎的氣壓和溫度，并通過無線調制發射到駕駛室的控制臺上，駕駛者可以直觀地了解各個輪胎的氣壓和溫度狀況，并對輪胎漏氣、低氣壓和高溫進行自動報警，以保障行車安全。這是一項通過防止爆胎實現預防車禍的最新技術，提供了一種全新的行車安全防范理念。

汽車輪胎無線監測安全預警系統由傳感器、無線發射器、無線接收器、監測器等組成，其中傳感器和無線發射器、無線接收器與監測器可分別進行一體化處理為輪胎模塊和接收器模塊。

輪胎模塊的硬件組成由傳感器、單片機和發射器組成。傳感器是一個單體壓力和溫度傳感器，屬于電容型MEMS傳感器，并具備電源管理和數字輸出功能，套件內的媒介保護過濾器可以使其硅片免受環境影響。該系統有4種操作模式：待機模式(耗電600nA)、測定氣壓模式、測定溫度模式和輸出數據讀取模式。輪胎模塊的軟件解決方案，由于TPMS所采用的行業標準是輪胎模塊為7-10年的使用壽命，加上輪胎模塊是由一塊鋰電池(鋰電池電容通常為200-300mA-h)供電，由于電池的不可更換性，因此需要高效率的算法。TPMS的軟件具有3種主要功能：測量、處理數據和傳輸。算法的效率與時間相關，程序設計時必須解決以下問題：數據顯示與告警，數據發送的頻率，每個數據幀中有多少位，任何惡劣的環境下的數據傳輸等等。

接收器模塊的硬件組成，接收機模塊含有一個UHF接收器、一個中央天線、和一個與汽車其他部分連接的接口和顯示器。接收機模塊的軟件設計方案，通訊的協議處理，編碼數據的解調、解碼及轉換，數據的管理等。

數據信號的無線發射與接收和數據處理軟件是該系統的兩項關鍵技術。數據處理軟件是解決電池容量與測量次數的矛盾、避免多個輪胎模塊同時發送數據時發生數據沖突的關鍵。無線數據傳輸技術是保證系統在高速行駛、強烈震動、高溫低溫等各種惡劣環境中穩定可靠工作的關鍵。

發明內容：

本發明的目的是提供一種性能好、成本低、元器件少的汽車輪胎無線監測安全預警系統無線接收器設計。它主要由射頻芯片(MC33594)、數據處理單元(MCU)、LCD顯示器以及很少的外圍器件組成，通過采用新穎的匹配電路和定制螺旋天線設計，使得本設計具有性能好、成本低、元器件少的特點。

為了解決背景技術所存在的問題，本發明是采用以下技術方案：發射器和接收器采用一個簡單的協議進行通信。數據以9600bps速率發送，采用曼徹斯特編碼，FSK調制。曼徹斯特編碼可以描述為數字信號值在每一個位周期的一半發生高低跳變。比如數值0反映為第一個半周期為低第二個半周期為高，數值1反映為第一個半周期為高第二個半周期為低。

本發明采用了新穎的匹配電路和定制螺旋天線設計，起到了提高接收器靈敏度、降低接收器體積的作用。

本發明具有以下有益效果：

1、通過采用新穎的匹配電路和定制螺旋天線設計，使得本設計具有性能好、成本低、元器件少的特點；

2、通過采用新穎的匹配電路和定制螺旋天線設計，使得本設計接收靈敏度高于同類產品。

附圖說明：

圖1為本發明中無線接收器的電路原理圖，

圖2為本發明中定制螺旋天線的電路原理圖，

具體實施方式：

參照圖1-2，具體實施方式及主要器件的功能描述如下：

MC33594是一片UHF接收IC，配置好3個1-byte的配置寄存器后，它就可以接收并管理Manchester編碼位流。它檢測和解調信號，把必要的數據通過SPI接口發送出去。

接收器加電后，把配置寄存器設定為默認值，關閉SPI接口，RST管腳輸出低電平，進入配置模式。通過SPI可以對配置信息進行讀寫。可以設定以下幾項功能：

●載波頻率

●調制類型(OOK或FSK)

●選通振蕩器使能以及選通率(strobe?ratio)

●數據管理器禁止或使能

●數據header是否和數據流一起輸出

以上特性在第一個配置寄存器設定，CR1，CR2是接收器ID?byte(0xFF喚醒接收器)，CR3設定數據速率和混合信號增益。