CN109203878A - 一种胎压监测系统接收器、胎压监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及一种胎压监测系统接收器、胎压监测系统，所述胎压监测系统接收器包括：天线，用于接收无线传输信号；天线匹配电路，用于调整所述天线的接收频率，以使所述接收频率匹配所述无线传输信号；收发器，用于接收所述无线传输信号，并从所述无线传输信号中解调出胎压监测信号；至少两类总线单元，分别通过开关电性连接控制器，其中，每类总线单元用于支持一种总线协议；控制器，用于接收收发器发送的胎压监测信号，以及控制所述开关接通所述至少两类总线单元中的一类总线单元，并将所述胎压监测信号通过所述总线单元发送给汽车电子控制单元。本发明实施例可以适应多种车型的要求，方便了生产管理，也有利于物尽其用。

Description

一种胎压监测系统接收器、胎压监测系统

【技术领域】

本发明涉及胎压监测技术领域，尤其涉及一种胎压监测系统接收器、胎压监测系统。

【背景技术】

随着汽车技术的发展，以及对于汽车安全驾驶要求的提高，胎压监测系统(TirePressure Monitoring System，TPMS)在汽车中得到了越来越广泛的应用。目前的胎压监测系统中，有一种是通过直接在轮胎内部的轮毂上安装传感器，通过传感器监测胎压监测信号，然后再通过无线传输方式将所述胎压监测信号发送给接收器，接收器接收到该胎压监测信号后再发送给汽车电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)，由ECU进行后续处理。

实现本发明过程中，发明人发现相关技术中至少存在如下问题：针对不同的车型，接收器与ECU之间可能需要采用不同类型的通信方式，不同车型可能采用的无线信号频率也不一样。因此，为了适应不同的车型可能要准备多种类型的胎压监测系统接收器，这对胎压监测系统接收器的生产管理造成不便。车主更换汽车时，有可能需要重新更换胎压监测系统，不利于物尽其用。

【发明内容】

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种方便生产管理、利于物尽其用的胎压监测系统接收器和胎压监测系统。

本发明实施例解决其技术问题采用以下技术方案：一种胎压监测系统接收器包括：

天线，用于接收无线传输信号；

天线匹配电路，电性连接所述天线，用于调整所述天线的接收频率，以使所述接收频率匹配所述无线传输信号；

收发器，电性连接所述天线匹配电路，用于接收所述无线传输信号，并从所述无线传输信号中解调出胎压监测信号；

控制器，电性连接所述收发器，用于接收所述收发器发送的胎压监测信号；

至少两类总线单元，分别通过开关电性连接所述控制器，其中，每类总线单元用于支持一种总线协议；

所述控制器，还用于控制所述开关接通所述至少两类总线单元中的一类总线单元，并将所述胎压监测信号通过所述总线单元发送给汽车电子控制单元。

在一些实施例中，所述开关的数量与所述总线单元的数量相同，每类所述总线单元连接一个开关；

所述控制器用于控制每个开关的接通，以接通与所述开关连接的总线单元。

在一些实施例中，所述开关用于根据所述控制器的控制指令，选取所述至少两类总线单元中的一类总线单元与所述控制器接通。

在一些实施例中，所述胎压监测系统接收器还包括：

至少两个匹配滤波电路，所述至少两个匹配滤波电路分别电性连接于所述天线匹配电路和所述收发器之间，所述至少两个匹配滤波电路用于匹配所述对所述胎压监测信号进行滤波；

开关单元，用于根据所述控制器控制，接通至少两个匹配滤波电路中的一个匹配滤波电路。

在一些实施例中，所述至少两个匹配滤波电路的数量与所述胎压监测系统接收器支持的与胎压监测系统的传感器之间的通信频点的数量相同。

在一些实施例中，所述开关单元包括第一开关和第二开关，所述第一开关设置于所述匹配滤波电路与所述天线匹配电路之间，所述第二开关设置于所述匹配滤波电路与所述收发器之间；

所述第一开关和第二开关的控制端分别连接所述控制器；

所述控制器还用于控制所述第一开关和第二开关，接通所述至少两个匹配滤波电路中的一个，以通过接通的匹配滤波电路对所述胎压监测信号进行滤波。

在一些实施例中，所述至少两个总线单元包括标准CAN总线芯片和容错CAN总线芯片。

另一方面，本发明实施例还提供了一种胎压监测系统，所述胎压监测系统包括设置于轮胎的传感器，与所述传感器电性连接的发送器，以及上述的胎压监测系统接收器；

所述传感器用于获得胎压监测信号，所述发送器用于将所述胎压监测信号调制成无线传输信号并发送所述无线传输信号，所述胎压监测系统接收器用于接收所述无线传输信号，并基于所述无线传输信号获得胎压监测信号。

本发明实施例的胎压监测系统接收器、胎压监测系统，可以通过天线匹配电路调整天线的接收频率，以使所述天线能接收多种频率的无线传输信号，收发器将接收的无线传输信号解调获得胎压监测信号，并发送给控制器。由于本发明实施例包括至少两类总线单元，控制器可以根据通信的总线协议从至少两类总线单元中选择合适的总线单元，将所述胎压监测信号传输出去。因此，本发明实施例可以适应多种车型的要求，方便了生产管理，也有利于物尽其用。

【附图说明】

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为本发明胎压监测系统接收器的一个实施例的结构示意图；

图2为本发明胎压监测系统接收器的一个实施例的结构示意图；

图3为本发明胎压监测系统接收器的一个实施例的结构示意图；

图4为本发明胎压监测系统的一个实施例的结构示意图。

【具体实施方式】

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“内”、“外”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外，下面所描述的本发明不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本发明的胎压监测系统接收器10可以应用于胎压监测系统100，图4示出了胎压监测系统100的一个实施例的结构示意图。如图4所示，胎压监测系统100包括传感器30、发送器20和胎压检测系统接收器10，其中，传感器30电性连接发送器20。传感器30用于获得胎压监测信号，发送器20用于将所述胎压监测信号调制成无线传输信号并发送所述无线传输信号。

当胎压监测系统100用于汽车时，传感器30可以设置在汽车轮胎上，在实际使用时，传感器30和发送器20可以单独设置，也可以集成在一个装置中整体设置于汽车轮胎上。胎压监测系统接收器10用于接收所述无线传输信号，并基于所述无线传输信号获得胎压监测信号。进一步的，胎压监测系统接收器10还可以将获得的胎压监测信号发送给汽车电子控制单元，以使汽车电子控制单元能显示所述胎压监测信号，并在胎压异常时进行报警。

具体的，请参照图1，胎压监测系统接收器10包括至少两类总线单元、天线16、天线匹配电路15、收发器12和控制器11。其中，天线16依次通过天线匹配电路15、收发器12电性连接控制器11，控制器11通过开关电性连接至少两类总线单元。天线16用于接收发送器20发送的无线传输信号，天线匹配电路15，用于调整天线16的接收频率，以使所述接收频率匹配所述无线传输信号。收发器12用于接收所述无线传输信号，并从所述无线传输信号中解调出胎压监测信号。控制器11用于接收收发器12发送的胎压监测信号，并控制所述开关接通所述至少两类总线单元中的一类总线单元，通过接通的总线单元将所述胎压监测信号转换成总线能够传输的数据格式，然后通过总线将转换后的胎压监测信号发送给汽车电子控制单元。或者，控制器11利用已接通的总线单元，将所述胎压监测信号转换成总线能够传输的数据格式，然后通过总线将转换后的胎压监测信号发送给汽车电子控制单元。也就是说，在传感器30处于使用的状态下，控制器11可以通过指令或程序等方式控制开关与总线单元的接通方式；或者，在使用前，根据车型等信息用户自行选取一类总线单元，并通过开关形成控制器与选取的该类总线单元之间的物理链路，进而使控制器可以无需每次利用指令选取一类总线单元，提升传输效率。

其中，每类总线单元用于支持一种总线协议，例如标准控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)协议、容错CAN协议等。总线单元例如标准CAN总线芯片、容错CAN总线芯片等。总线单元用于根据总线协议对胎压监测信号进行数据转换，转换成总线能够传输的数据格式。

以胎压监测系统100用于汽车为例，由于汽车的无线通信频率多为315MHz或433.92MHz。为了适应这两个工作频率，天线16可以为315MHz或433.92MHz双频天线，通过天线匹配电路15调整天线16的接收频率，使天线16的接收频率与无线传输信号的频率相匹配。

天线16接收到无线传输信号后，通过传输链路输送至收发器12，收发器12对无线传输信号进行解调获得胎压监测信号。收发器12的工作频率可以由控制器11进行设置，在本实施例中，通过控制器11的设置，收发器12工作于315MHz或433.92MHz。收发器12可以通过串行外设接口(Serial Peripheral Interface，SPI)或通用异步收发传输器(UniversalAsynchronous Receiver/Transmitter，UART)等通信方式对控制器11传输数据或接受控制器11的配置。控制器11接收到收发器12发送的数据后，根据与汽车通信的总线协议选择合适的CAN总线芯片或容错CAN总线芯片，CAN总线芯片或容错CAN总线芯片对数据进行处理后，通过CAN总线发送给汽车电子控制单元。

需要说明的是，汽车中的电子控制单元(ECU)的通信总线类型还可以包括除上述标准CAN总线类型和容错CAN总线类型外的其他总线类型，为了适应汽车其他的总线类型，胎压监测系统接收器10还可以配置其他种类的总线芯片，以使总线芯片能处理其他总线类型的数据。

其中，在一些实施例中，可以采用一个开关控制各总线单元与控制器11的接通，如图1所示，通过第三开关14a控制第一总线单元13a或第二总线单元13b接入电路中。第三开关14a的控制输入端连接控制器11、用于接收控制器11的控制信号，各输出端分别连接总线单元，第三开关14a根据接收的控制信号控制输出端与总线单元接通，以将对应的第一总线单元13a或第二总线单元13b接入电路中。

在其他一些实施例中，也可以各个总线单元分别用一个开关控制，即开关的数量与所述总线单元的数量相同。如图2所述，第一总线单元13a和第二总线单元13b分别用第四开关14b和第五开关14c进行控制。第四开关14b的控制输入端连接控制器11、用于接收控制器11的控制信号，输出端连接第一总线单元13a，第四开关14b根据接收的控制信号控制输出端与第一总线单元13a接通，以将第一总线单元13a接入电路中。第五开关14c的控制输入端连接控制器11、用于接收控制器11的控制信号，输出端连接第二总线单元13b，第五开关14c根据接收的控制信号控制输出端与第二总线单元13b接通，以将第二总线单元13b接入电路中。

其中，控制器11对开关的控制可以通过控制器11中装载的软件程序来实现，可以根据胎压监测系统接收器10与汽车通信的总线协议事先在控制器11中装载相应的软件，以在胎压监测系统接收器10工作时，能接入对应的总线单元对信号进行处理。控制器11对收发器12的设置也可以通过控制器11中装载的软件程序来实现，可以根据胎压监测系统接收器10与发送器20的通信频率事先在控制器11上装载相应的软件，以在胎压监测系统接收器10工作时，能使收发器12工作于所述通信频率。

当胎压监测系统接收器10用于其他通信频率或胎压监测系统接收器10需采用其他总线协议与汽车通信时，只需重新装载控制器11中的软件就可以实现使胎压监测系统接收器10工作于新的通信频率，并通过其他通信协议与汽车进行通信，从而使胎压监测系统接收器10能适用于各种车型。在另一些实施例中，也可以通过其他方法更换与汽车通信的总线单元，例如在更换车型前控制控制器(例如向控制器烧入一条指令)通过开关选择一类总线单元，进而该胎压监测系统接收器10在更换至新的车辆上时，即配适于该车辆的车型，进而在胎压监测系统接收器10工作时无需控制器判断当前车辆的车型并对开关进行控制，提升信号传输效率。

在另一些实施例中，为了获得更理想的胎压监测信号，胎压监测系统接收器10还包括至少两个匹配滤波电路和开关单元。请参照图3，至少两个匹配滤波电路电性连接于天线匹配电路15和收发器12之间。所述至少两个匹配滤波电路用于对所述胎压监测信号进行滤波，以获得预期频率的信号。所述开关单元用于根据控制器11的控制，将与所述胎压监测信号中的频点匹配的匹配滤波电路接入电路中，以对所述胎压监测信号进行滤波。控制器11对开关单元进行控制，以根据胎压监测系统接收器10与胎压监测系统之间的通信频率，选择合适的匹配滤波电路对胎压监测信号进行滤波，以得到期望信号波形，如针对某一频点对该信号进行滤波，得到该频点的波形信号。同样的，控制器11对开关单元的控制通过预先根据通信频率装载对应的软件程序来实现控制某一匹配滤波电路工作。

其中，在一些实施例中，通过选用带宽较宽的匹配滤波电路，所述至少两个匹配滤波电路的数量可以少于所述胎压监测系统接收器10支持的通信频点的数量，在这种情况下，一个匹配滤波电路有时需要对不同通信频点的信号进行滤波。

在另一些实施例中，所述至少两个匹配滤波电路的数量与胎压监测系统接收器10支持的、与胎压监测系统100的传感器30之间的通信频点的数量相同。每个匹配滤波电路对一种通信频点的轮胎胎压监测信号进行滤波，以更好的匹配轮胎胎压监测信号的通信频点，提高滤波效率。仍以轮胎胎压监测系统100用于汽车为例，如图3所示，胎压监测系统接收器10包括两个匹配滤波电路分别为第一匹配滤波电路17a和第二匹配滤波电路17b。第一匹配滤波电路17a的工作频率可以为315MHz，第二匹配滤波电路17b的工作频率可以为433.92MHz。当胎压监测系统接收器10与发送器20的通信频率为315MHz时，将第一匹配滤波电路17a接入电路中，当胎压监测系统接收器10与发送器20的通信频率为433.92MHz时，将第二匹配滤波电路17b接入电路中。

在其中一些实施例中，如图3所示，开关单元包括设置于匹配滤波电路与天线匹配电路15之间的第一开关18和设置于匹配滤波电路与收发器12之间的第二开关19。控制器11对第一开关18和第二开关19进行控制，以将第一匹配滤波电路17a或第二匹配滤波电路17b接入电路中。将匹配滤波电路设置于第一开关18和第二开关19内，可以根据频率对应的匹配滤波电路直接获取有效信号，进而可以提升匹配效率，使信号获得更高的增益。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种胎压监测系统接收器(10)，其特征在于，包括：

天线(16)，用于接收无线传输信号；

天线匹配电路(15)，电性连接所述天线(16)，用于调整所述天线(16)的接收频率，以使所述接收频率匹配所述无线传输信号；

收发器(12)，电性连接所述天线匹配电路(15)，用于接收所述无线传输信号，并从所述无线传输信号中解调出胎压监测信号；

控制器(11)，电性连接所述收发器(12)，用于接收所述收发器(12)发送的胎压监测信号；

至少两类总线单元，分别通过开关电性连接所述控制器(11)，其中，每类总线单元用于支持一种总线协议；

所述控制器(11)，还用于控制所述开关接通所述至少两类总线单元中的一类总线单元，并将所述胎压监测信号通过所述总线单元发送给汽车电子控制单元。

2.根据权利要求1所述的胎压监测系统接收器(10)，其特征在于，所述开关的数量与所述总线单元的数量相同，每类所述总线单元连接一个开关；

所述控制器(11)用于控制每个开关的接通，以接通与所述开关连接的总线单元。

3.根据权利要求1所述的胎压监测系统接收器(10)，其特征在于，所述开关用于根据所述控制器(11)的控制指令，选取所述至少两类总线单元中的一类总线单元与所述控制器(11)接通。

4.根据权利要求1-3任一项所述的胎压监测系统接收器(10)，其特征在于，所述胎压监测系统接收器(10)还包括：

至少两个匹配滤波电路，所述至少两个匹配滤波电路分别电性连接于所述天线匹配电路(15)和所述收发器(12)之间，所述至少两个匹配滤波电路用于匹配所述胎压监测信号中的频点并对所述胎压监测信号进行滤波；

开关单元，用于根据所述控制器(11)的控制，接通所述至少两个匹配滤波电路中的一个匹配滤波电路。

5.根据权利要求4所述的胎压监测系统接收器(10)，其特征在于，所述至少两个匹配滤波电路的数量与所述胎压监测系统接收器(10)支持的、与胎压监测系统的传感器之间的通信频点的数量相同。

6.根据权利要求4或5所述的胎压监测系统接收器(10)，其特征在于，所述开关单元包括第一开关(18)和第二开关(19)，所述第一开关(18)设置于所述匹配滤波电路与所述天线匹配电路(15)之间，所述第二开关(19)设置于所述匹配滤波电路与所述收发器(12)之间；

所述第一开关(18)和第二开关(19)的控制端分别连接所述控制器(11)；

所述控制器(11)还用于控制所述第一开关(18)和第二开关(19)，接通所述至少两个匹配滤波电路中的一个，以通过接通的匹配滤波电路对所述胎压监测信号进行滤波。

7.根据权利要求1-6任一项所述的胎压监测系统接收器(10)，其特征在于，所述至少两个总线单元包括标准CAN总线芯片和容错CAN总线芯片。

8.一种胎压监测系统(100)，其特征在于，所述胎压监测系统(100)包括设置于轮胎的传感器(30)，与所述传感器(30)电性连接的发送器(20)，以及权利要求1-7任意一项所述的胎压监测系统接收器(10)；

所述传感器(30)用于获得胎压监测信号，所述发送器(20)用于将所述胎压监测信号调制成无线传输信号并发送所述无线传输信号，所述胎压监测系统接收器(10)用于接收所述无线传输信号，并基于所述无线传输信号获得胎压监测信号。