[實用新型]一種無源聲表面波傳感器胎壓監測裝置

有效

• 申請號: 201320607951.6
• 申請日: 2013-09-30
• 公開（公告）號: CN203460629U
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 王立龍;吳明贊;魏蕾;王德貴;楊晶晶
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: B60C23/04
• 分類號: B60C23/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

輪胎壓力監測系統(TPMS)用于對輪胎內部壓力進行實時監測與報警。當輪胎內部壓力超過正常值時監測系統會向司機發出報警信號，以便采取相應措施保證司機和乘客安全。

本實用新型涉及一種新型的汽車胎壓監測裝置。

背景技術

現有的TPMS分間接式和直接式兩種，間接式是通過汽車上防抱死系統的輪速傳感器監測車輪之間轉速的不同以達到監視胎壓目的。當有一只車輪胎壓變化時，其輪胎直徑會產生變化，輪胎的轉速也會產生相應的變化，這樣監測系統就可以通過監測輪速的不同以達到監測胎壓的目的，這種方式不足之處在于監測系統不能定位是哪只車輪出問題，而且同一車軸或同一側的輪胎同時處于低壓狀態監測系統就無法達到監測胎壓的目的。直接式是通過安裝在輪胎上的壓力傳感器監測輪胎內部壓力，經過內嵌的微處理器處理后以無線方式發送到中央處理器處理并顯示。這種方式需要在輪胎內部監測模塊上安裝電池用來保證壓力傳感器正常工作以及給無線傳輸供電。因為電池壽命不長，所以就縮短了整個胎壓監測系統的壽命，同時電池占用了部分體積不利用系統的小型化也造成了環境的污染。

實用新型內容

本實用新型要解決的任務是提供一種與現有技術相比壽命長、體積小的無源聲表面波(SAW)胎壓監測裝置，從而延長了整個胎壓監測裝置的壽命。

為了解決上述技術問題，本實用新型是通過以下技術方案組成如圖1所示，連接關系：安裝在輪胎中的若干個無源聲表面波傳感器(1)與傳感器天線(7)連接用以接收射頻查詢脈沖信號與返回射頻信，控制器(2)通過無線射頻發射(3)、接收(4)模塊與射頻開關(5)、裝置天線(6)進行連接組成射頻發射與接收回路，發射射頻查詢脈沖信號和接收由輪胎內部返回的壓力信號，顯示器(8)、聲光報警裝置(9)與控制器(2)連接，顯示監測胎壓狀況并在不正常情況下產生聲光報警。

1.無源聲表面波傳感器(1)的組成如圖2所示，包括叉脂換能器(10)，壓電基底(11)，反射柵(12)，天線接口(13)。無源聲表面波傳感器(1)接收到射頻脈沖信號后把輪胎內部壓力信號通過傳感器天線(7)反射回去。

2.控制器(2)采用TI公司的高速、低功耗TMS320C5509DSP數字處理芯片，控制無線射頻發射模塊(3)輸出射頻脈沖信號，對無線射頻接收模塊(4)輸出的基帶信號進行處理，控制射頻開關(5)與無線射頻發射、接收回路的通斷。

3.無線射頻發射模塊(3)的組成如圖3所示，電路中的射頻發射芯片選用PT4450，這是一個高度集成的采用OOK/ASK調制的射頻發射芯片，發射頻率為315MHz/433MHz。當PT4450芯片的DIN引腳為高電平時，PAOUT端口輸出高頻射頻信號，經射頻開關(5)把射頻信號從裝置天線(6)發射出去。

4.無線射頻接收模塊(4)的組成如圖4所示，電路中的器件選用MAX1473，這是一款COMS超外差接收芯片，接收射頻信號頻率為300MHz到500MHz的ASK信號。裝置天線(6)接收到射頻信號通過射頻天關(5)送給MAX1473芯片處理，處理后的基帶信號由MIXOUT引腳輸出。

5.自適應濾波器如圖5所示，待濾波信號x(n)經參數可調的數字濾波器濾波后產生輸出信號e(n)，將輸出信號y(n)與標準信號d(n)進行比較得到誤差信號e(n)。e(n)和x(n)通過自適應算法對濾波器的參數進行調整，調整的目的使得誤差信號e(n)最小。

本實用新型與現有技術相比有如下優勢：

1.這種無源壓力傳感器由外部射頻單元向其發射的射頻查詢脈沖供能進行工作，從而不再使用電池，延長了輪胎壓力監測裝置的壽命，也減少了此部分的體積，有利于系統的集成與安裝維護，克服了現有技術的不足。

2.本實用新型采用TMS320C5509DSP芯片，充分利用該芯片在通信方面的優勢，大大提高了信號處理速度與監測系統的實時性，增強了系統的可靠性，芯片內部集成了高精度定時器和計數器，減少其他專用芯片的使用，可節約成本、減少控制板電路復雜性。

3.接收電路和發射電路分別使用一片集成芯片，提高了系統的穩定性和體積。

附圖說明

本實用新型說明書包括五幅附圖，這些附圖的圖面說明如下：

圖1一種無源聲表面波傳感器胎壓監測裝置組成圖。

圖2無源聲表面波傳感器結構圖。

圖3無線射頻發射模塊電路原理圖。

圖4無線射頻接收模塊電路原理圖。

圖5自適應濾波器結構圖。