基本信息
- 項目名稱：
- 汽車輪胎狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)
- 小類：
- 信息技術
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 汽車輪胎狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)是一種安裝在汽車上對汽車狀態(tài)進行檢測預警的一種設備，它可以全程記錄汽車車胎運行數(shù)據(jù)，并通過對所記錄的數(shù)據(jù)進行分析從而對車輛的各個車胎的狀況予以精確的掌控。 通過動態(tài)監(jiān)測汽車各輪胎的實際速度,并實時地傳輸?shù)狡囻{駛室主機顯示器上,實現(xiàn)汽車輪胎故障預警和實時顯示狀態(tài)等功能。 另外本設計加入了GPS模塊，可以遠程報警。
- 詳細介紹：
- 該系統(tǒng)利用霍爾傳感器進行速度的分析，在速度檢測系統(tǒng)采集到霍爾傳感器傳過來的信號時，以HT46RU232作為速度處理器，得到各輪胎的轉速。然后通過串口把轉速發(fā)送給駕駛室內主控制器，主控制器也是以 HT46RU232主芯片。主控制器在得到當前各輪胎的轉速，在液晶上顯示。主控制器通過比較得出差值，如果差值達到危險值，產生報警信號，通過蜂鳴器報警，并在液晶上提示司機去檢測。 我們以四輪汽車為例來介紹輪胎狀態(tài)檢測預警系統(tǒng)的工作原理。 我們把檢測分為兩組，每組為汽車同軸的二個輪胎，每一個輪子需要一個霍爾傳感器，所以總共需要四個霍爾傳感器，每個金屬輪分別安裝磁鋼，固定好霍爾傳感器，當磁鋼每經(jīng)過一次霍爾傳感器時，就產生一個脈沖信號，即一個很短的方波，利用單片機獲取單位時間內的方波數(shù)，從而計算出輪胎的轉速。在每單位時間內的方波數(shù)，從而計算出輪胎的轉速。在每組二個輪子中，比較輪子最高轉速與最低轉速的差值，當大于一定值時，就有預警信號出現(xiàn)（差值的算法是（最高轉速—最低轉速）/最低轉速）。為了取得比較準確的數(shù)據(jù)，我們利用加權取平均值進行運算，得出當前的轉速,再去和同組其他輪子進行比較產生差值。要有連續(xù)預警信號出現(xiàn)方可報警，預警值是>=所設定報警數(shù)。連續(xù)預警值大于設定延時多少秒，報警時間就是多少秒。 運用GSM短信息技術和GPS全球定位技術，在單片機開發(fā)平臺上將二者完美的結合在一起，對汽車定位系統(tǒng)進行了研究，GPS定位系統(tǒng)主要采用技術非常成熟的GPS模塊進行與單片機的接口通信完成，使用更方便，定位也更準確。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 設計發(fā)明的目的：國內外目前具體研究輪胎狀態(tài)預警的比較少，這方面的儀器或者設備也尚且比較欠缺。所以這個檢測系統(tǒng)的設計具有較高的開發(fā)研究的價值，而且具有廣闊的市場前景。它不僅提示駕駛員及時停車去檢查、打氣或更換輪胎。防止出現(xiàn)輪胎氣不足使車行駛不穩(wěn)定，加劇輪胎的磨損，同時還能減少汽車行駛時由于車輪轉速不對稱導致車禍的發(fā)生。另外要是遇到意外狀況也可通過GPS進行遠程報警。 基本思路：本設計為輪胎狀態(tài)預警系統(tǒng)，作為車載設備需要安裝在汽車上，因此需要用戶操作面板，并且具有友好的人機交互界面。我們初步設計的用戶操作面板上有主屏、鍵盤輸入，報警指示，報警蜂鳴器、電源指示燈等。 創(chuàng)新點：把GPS遠程報警加入了該系統(tǒng)，單片機對輪胎實時采速。 技術關鍵：GPS遠程報警、雙CPU的數(shù)據(jù)傳輸、速度采集與處理。 技術指標：該預警系統(tǒng)具有控制簡單，功耗小，上電復位的特點。利用液晶設計出比較良好的人機界面，動態(tài)、形象化顯示當前各個輪子速度。報警延時和參數(shù)也可設定，有較高的推廣價值。
科學性、先進性
- 1.針對大中型貨車，采用易于實施的霍爾傳感器。 2.低功耗。 3.主芯片集成了低電壓保護功能，對車子啟動時的電壓波動有較強的抗干擾能力。 4.有線傳輸。具有通訊穩(wěn)定，傳遞信號速度快，抗干擾能力強，并且調試過程中方便與電腦的串口相連接，比較直觀得到數(shù)據(jù)。 5.系統(tǒng)成本較低，安裝簡單，操作可行。 6.系統(tǒng)可靠性強，采用的是主從雙CPU工作方式。
獲獎情況及鑒定結果
- 2010年天津工業(yè)大學第五屆盛群單片機比賽
作品所處階段
- 設計中期，基本功能已完成。
技術轉讓方式
- 申請專利，然后通過專利轉讓的方式
作品可展示的形式
- 現(xiàn)場實物展示示
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 使用說明：將信息采集系統(tǒng)與信息處理系統(tǒng)安裝于汽車的地盤之下，在汽車的駕駛室內安裝液晶顯示屏，以及報警處理按鈕。報警處理按鈕一共有兩個，操作簡單，駕駛員只需在報警的時候按下按鈕，取消報警。 技術特點：采用的是主從雙CPU工作方式，則可以將各傳感器數(shù)據(jù)在從機先初步處理、分析歸納后再用串口通信上傳到主機，降低了主機處理信息的頻率，減少了其任務量，增強了對于處理應急情況的響應時間同時降低了誤報的可能性。 市場前景和經(jīng)濟效益：由于現(xiàn)在大型貨車和客車極少配置這方面裝置。通過查閱國內外關于汽車輪胎狀態(tài)監(jiān)測器方面的資料，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)今這方面研究比較欠缺，所以此監(jiān)測器的設計具有相當客觀的經(jīng)濟效益。
同類課題研究水平概述
- 從技術方面來看, TPMS技術主要來自于三家外資企業(yè)。目前國內廠家生產的TPMS基本是靠引進國外公司輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā)平臺及生產線, 我國基本沒有自主知識產權。目前比較成熟的TPMS系統(tǒng)都是自成一體的,獨立于汽車上的其他ECU,而且該技術主要應用在高檔轎車上，對于大型貨車和客車極少配置。通過查閱國內外關于汽車輪胎狀態(tài)監(jiān)測器方面的資料，發(fā)現(xiàn)目前這方面研究比較欠缺，所以此監(jiān)測器的設計具有相當高的開發(fā)研究價值。
