基于SP37轮胎压力监测系统设计_卢超
Design of Tire Pressure Monitoring System Based on
Sensor SP37
LU Chao
Department of Physics, Shaanxi University of Technology, Hanzhong Shaanxi, China
Abstract—Considering the key technical problem existed in the pressure monitoring system of direct-type tire, we design a TPMS monitoring system. This monitoring system collects the tire pressure, temperature and battery gauge of car by a sensor, then the data collected is transmitted wireless. After getting the data, receptor calculates the pressure and temperature, displaying the digital data on special TPMS screen. And if the data is over the range, buzzer alarms immediately. Sensor is the kernel of the transmitter of this system, and MB95F128M single chip is the kernel of the receptor. The receptor is a combination of wireless reception and LCD. It’s a system with optimized performance through the anti-jamming processing of software and hardware, and impedance matching.
Key words—TPMS, Automotive Safety, Tire, Low Power
基于SP37轮胎压力监测系统设计
轮胎压力监测系统设计
卢超
陕西理工学院物理系, 汉中, 陕西, 中国
摘 要
要 针对直接式汽车轮胎压力监测系统存在的关键技术问题，设计了一种TPMS监测系统，通过传感器对汽车轮胎气压，温度，电
池电量进行采集，然后将采集的数据无线发送，接收方收到数据后计算出气压，温度等，显示在专用的TPMS屏上，超出范围蜂鸣器立
即报警。系统发射机部分以传感器为内核，接收部分以MB95F128M单片机为内核，将无线接收，液晶显示结合，通过软硬件抗干扰处理，
阻抗匹配实现性能优化的系统。
关键词
关键词 TPMS 汽车安全 轮胎 低功耗
１引言
随着因轮胎故障而导致突发性交通事故的频繁发生，监测汽车轮胎压力成为汽车安全的一个重要课题。汽车轮胎压力监测系统( Tire Pressure Monitoring System，TPMS)主要利用安装在每个轮胎里的压力传感器来直接测量轮胎的气压、温度和加速度等参数，通过无线射频传输，在汽车行驶时，实时地对轮胎气压进行自动监测，对轮胎漏气、低气压、高气压和高温进行报警，以保障行车安全。TPMS 系统中有电池，发射模块，接收模块，其系统的要求性能稳定可靠，器件要达到工业级要求。TPMS有间接式和直接式两种，间接式是利用非压力传感器来测量相关物理量，根据这些物理量与轮胎气压的关系获得胎压信息，大多采用汽车本身ABS系统的轮速传感器测出转速，以智能算法判别轮胎气压；直接式是利用安装在每一个轮胎里的压力传感器来直接测量轮胎的气压，通过无线通信方式与驾驶室内监控器进行通信、显示并监测各轮胎气压。当轮胎气压过低或过高、有渗漏或胎内温度不正常时，系统都能自动报警。间接式TPMS的价格便宜，但其测量准确度低，直接式TPMS能准确而灵敏地实时监测胎压，已成为主流。
2系统设计
系统采用直接式TPMS，其发射模块安装在轮胎内气嘴旁边，通过压力温度传感器可以测量该轮胎内气体的压力和温度，发射端微处理器负责数据处理，并将发射机ID号、压力、温度等信息组帧后经编码送到RF发射电路，最后由RF电路将数据调制后通过发射天线发射，每个发射模块由一只电池供电。接收模块通过接收天线接收发射模块的无线信号，并将接收的信号解调、解码后送给接收端MCU，MCU处理数据后根据ID号将各个轮胎的压力/温度值显示在显示器相应的位置上，如轮胎发生异常时接收模块会自动及时向驾驶员发出警报，接收模块可以用车载电源或电池。由SP372高集成的气压式TPMS传感器作为发射电路的
2010 International Conference on Broadcast Technology and Multimedia Communication 978-1-4244-9648-8/10/$26.00 ?2010 IEEE
控制芯片，接收采用MB95F128单片机，及由TA5220无线接收芯片构成的无线接收模，TDA5220是ASK/FSK调制的单片转换接收器芯片，系统设计框图如图1示。
图1(a) 系统发射模块框图
接收模块使用专用的TPMS屏幕，包括轮胎异常、轮胎匹配时提示；轮胎相对气压数值提示；轮胎单位kgf/cm2\Psi\Bar选择提示；设置轮胎气压上限数值；设置轮胎气压下限数值；设置轮胎温度上限数值；轮胎温度超过设定数值提示；每分钟漏气>0.1Bar（慢漏气）时提示；每分钟漏气>0.25Bar（快漏气）时提示；轮胎气压超出轮胎压上限值时提示；轮胎气压低于轮胎压下限值时提示；传感器电量低时提示。
4软件设计
系统采用433MHz的高频无线发射，由SP37传感器测得轮胎气压，温度等信息，经FSK调制，TDA5220接收芯片，控制解调处理接收的信号，MB95F128单片机控制输出显示在专用的TPMS显示屏上。当汽车启动时，TPMS 胎压监测系统发射机被唤醒，检测轮胎的压力，温度等信息，在每隔6s发送一次数据。汽车熄火停止时，TPMS胎压监测发射机进入休眠模式，以降低功耗。主机采用汽车上12V电源供电，将采集的数据实时处理，做出判断，当超出所设定的范围时报警，且在显示屏显示上，屏上相应的轮胎会不停的闪烁。SP37内部集成了8051单片机，含6kB FLASH，16kB ROM，256B RAM。经SPI传输方式写入单片机，控制发送数据，发射模块主程序流程图如4所示，接收模块检测流程图如图5示，接收模块显示模块流程图如图6所示。
系统的无线通信发射速率取9600bps，采用FSK调制方式。发射前先对数据帧进行曼彻斯特编码，以减小发射信号的直流分量，降低误码率，提高通信距离，选择抗干扰性能较强的CRC校验。
图4 发射模块主程序流程图 图5 接收主机检测流程图
图6 接收主机显示模块流程图
5系统测试和PCB设计
TPMS测试中压力压力检测方案图如图7所示，温度
检测方案如图8所示。首先通过电脑来设定屏蔽箱的压力
或者温度，然后通过软件驱动信号发生器向屏蔽箱发出低
频唤醒信号（当传感模块有此功能时），DUT被唤醒后，
将测得的屏蔽箱内的压力或温度信息以RF信号发出给频
谱分析仪，分析仪与动脑相连，通过软件将RF信号解析
成压力或温度值等信息。将测试结果与设定值对比得知
DUT性能，传感器模块性能测试方案如图9所示。
图7 TPMS压力检测总体方案框图
图8 TPMS温度检测总体方案框图
接收机测试中，程序可以按测试模块的信息帧格式编
辑各种状态下的信息。首先，通过电脑编辑一信息帧，信
息帧包括模块的ID，压力，温度等信息，之后通过信号发
生器发送RF信息到屏蔽箱，主机处理接收的信息并发送
给LCD 或报警器，同时通过RS232发送给电脑，将电脑中开始设定的信息与主机的LCD 显示或报警信息对比，得知主机的性能，主机模块性能测试如图10所示。
图9 传感器模块性能测试方案
图10 TPMS 温度检测总体方案框图
矢量网络分析仪能够测量元件中的信号幅度、相位和
群时延，在史密斯圆图上显示端口阻抗，并且利用时域功能显示从测试端口到阻抗失配或电路故障处的距离。测试中在仪表的工作频段内可完成对被测件的传输反射参数的测试，有时共轭匹配是通过调整源阻抗来完成。例如发射机功放与天线的匹配，必须在天线整个频率范围内优化放大器的输出阻抗，以保证最大射频功率通过天线发射出去。测量发射模块的RF 史密斯(Smith)圆图中，所测得的阻抗呈现容性，围绕着电阻圆的内部，则应适当的增大电感的值；测得的阻抗呈现容性，围绕着电阻圆的外部，则应适当的减小电阻的值。测得的接收信号效率在433.92MHz 时为59%，增益为3.6dB ，如阻抗匹配不合理，还须调整阻抗匹配。接收天线辐射方向如图11示。
图11(a) 接收天线H Plane 图11(b) 接收天线E Plane
系统使用Mentor Graphics SDD 软件绘制原理图后生成网表链接到Expedition PCB 进行PCB 板的Layout 设计，最后生成Gerbor 文件。为使系统稳定运行，系统针对性地
采用了硬件抗干扰设计，包括PCB 板制作时的抗干扰设计和SP37电路的抗干扰设计。严格控制关键网络线的走线长
度，合理规划走线的拓扑结构，并使电路板的最外层信号
的密度最小，采用“表面积层”技术，表面积层通过在普通工艺 PCB 上增加薄绝缘层和用于贯穿这些层的微孔的组合来实现 ，电阻和电容可埋在表层下，单位面积上的走线
密度会增加近一倍，降低 PCB 的体积，以提高电磁兼容性。
6结束语
TPMS 系统经过测试，在角度变化的情况下能传输10m ，显示器稳定的显示出模拟汽车轮胎的气压，温度信息，该系统稳定可靠，传输效率高，方便定位和安装。系统适应智能监测技术发展，与智能驾驶、导航和电子主动安全等汽车控制预警结合起来，可以组成一个完整的智能汽车电子监控系统。
参考文献
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压力传感器在车轮压力方面
压力传感器在汽车轮胎压力检测的应用研究 摘要：在汽车行驶过程中轮胎过于膨胀或处于充气不足状态都会影响汽车安全性，如何对汽车运行中轮胎气压进行检测意义重大。汽车轮胎压力检测系统是用于汽车行驶过程中实时自动监测轮胎气压，对轮胎漏气和低气压进行报警。以保障行车安全的一种系统技术。通过对汽车轮胎压力检测系统工作原理及应用进行阐述使得含有此系统车辆的维修和运用具有实际价值。 关键词：压力传感器胎压检测汽车安全; 正文：环保，节能，安全是当今汽车发展的三大主题尤其是汽车安全是直接影响人民生命财产安全和国家经济命脉的重要因素。因此，国内外许多汽车公司都把汽车的安全性作为汽车设计的重要考虑因素。汽车轮胎气压保持正常值是车辆舒适性和行驶安全的保证。气压过高超过正常值时，与地面接触面积减少，摩擦系数降低，而容易导致车辆侧滑、颠簸、爆胎从而危及行驶安全。轮胎气压低于正常值时轮胎变软轮胎和路面接触面积增加摩擦系数成倍增长，导致轮胎温度急剧上升。如果车辆在高速行驶中热量就会很快聚集在一起，轮胎内部就会开 始分离，脱层，最后导致爆胎。即使车辆在低速状态下行驶也会因轮胎变形过大而伤胎。后一种情况潜伏期长、隐蔽性大更具有危险性，它为以后在高速公路行驶时产生爆胎埋下隐患。及时地了解和准确掌握轮胎的温度、压力状况，并据此采取相应的防范措施是避免爆胎，提高汽车安全行驶水平的有效途径。而轮胎压力检测系统Tire Pressure Monitoring System简称 TPMS恰好能解决这些问题。安装了TPMS驾驶者随时知道轮胎的气压状况，使汽车行驶于正常气压状态下，从而保证汽车的行驶安全。 1轮胎压力检测系统的基本概念和原理 1.1 轮胎压力检测系统的概念 TPMS主要用于汽车行驶时适时地对轮胎气压进行自动检测，对轮胎漏气造成低胎压和高温高胎压防爆胎进行预警，确保行车安全。车装胎压感测系统在汽车产业或者是电子产业中都获得相当程度的重视，主要是因为汽车在进行移动时，胎压感测系统能够在第一时间针对汽车轮胎的气压进行自动检测动作，或者是当汽车轮胎的胎压不足及出现漏气现象时，能够提供驾驶者实时讯息。 1.2 TPMS的组成 TPMS包括传感器、发射模块和接收模块三大部分传感器和发射模块连接在一起。发射模块包括处理器和发射器。接收模块包括接收器，处理器和显示器。内部电路图如图所示;
轮胎压力监控系统
V-TT-044 轮胎气压监控系统简介 1
轮胎压力监控系统技术方案 间接式轮胎气压监控系统RKA（R eifen K ontrol A nzeige） 直接式轮胎气压监控系统: 带位置识别的轮压监控系统TPMS（T ire P ressure M onitor S ystem） 不带位置识别的轮胎气压监控系统 对于所有的轮胎气压监控系统，轮胎气压始终处于被监控状态并且一直与参考值进行比较。所有系统都会发出轮胎气压报警信号。 2
间接式轮胎气压监控系统RKA （RKA）是ABS控制单元中的一个软件模块，它分析ABS-数据，并可识别出某一车轮的轮胎压力发生了改变。司机亲自输入正确的轮胎压力规定值，按压按钮后，该系统就会在一个自学习过程中将这个输入值存储起来。 带位置识别的轮胎气压 监控系统TPMS 由车轮电子装置、车轮电子装置上无触点传送传感器数据的天线和一个控制单元组成；将轮胎气压充至正确值并把它存储在系统中； --目前在新领驭上装配。 3
RKA是纯数学计算的软件解决方法，集成于ABS/ESP软件中，自身没有诊断地址。由轮速传感器信号计算车轮的动态滚动半径，由此推算出胎压变化。其结构简单，成本低，但功能有局限性。 4
RKA系统特点 功能仅限于预告性的发出胎压报警(警告灯＋信号音)； 结合了轮胎技术与ABS/ESP控制策略并嵌入在ABS/ESP软件中； 利用ABS轮速传感器和发动机数据； 在ESP车上还利用ESP传感器信号来提高识别准确性； 额外需要RKA标定开关和RKA警告灯； 通过处理4个轮速信号并与门槛值比较识别漏气； 门槛值通过RKA软件学习（标定行驶）获得，每次换胎/调整胎压后需要RKA学习； 学习过程通过RKA标定开关指令启动：点火，操作RKA开关2秒，RKA指示灯熄灭，信号音确认； 标定行驶在良好路面上按普通驾驶方式进行； RKA学习的进展和结束无信息提示； 胎压下降30%以上时RKA报警灯点亮； ABS/ESP系统故障时,RKA灯也点亮； 5
《轮胎压力监测系统的设计》
轮胎压力监测系统的设计 姓名： 学号： 指导教师： 专业： 班级： 中国· 2011 年12 月
目录 目录..................................................... I 前言.................................................... II 1. 总体设计及主要元器件选择 (1) 1．1 轮胎模块 (1) 1．1．1 传感器 (1) 1．1．2 微处理器 (2) 1．1．3 发射芯片 (2) 1．2 监视器模块 (2) 1．2．1 接收芯片 (2) 1．2．2 微处理器 (2) 1．2．3 LCD显示器 (3) 2. 硬件电路设计 (3) 2．1 轮胎模块电路 (3) 2．2 监视器模块电路 (4) 3 软件设计 (4) 3．1 通信协议 (5) 3．1．1 数据载波波形 (5) 3．1．2 数据帧格式 (5) 3．2 轮胎模块的程序设计 (6) 3．3 监视器模块的程序设计 (6) 结论 (8)
前言 前言 随着汽车越来越多地进入家庭，汽车行驶的安全问题也成为人们越来越关注的话题。汽车轮胎压力监测系统（TPMS）由此应运而生，它是继ABS、安全气囊后第3个重要的汽车安全电子产品，主要用于在汽车行驶过程中对轮胎气压、温度进行实时自动监测，并对出现的异常情况进行实时报警，是驾车者和乘车人员的生命安全保障预警系统。 目前TPMS的实现形式主要有两种：基于车轮转速的TPMS（Wheel-Speed Based TPMS），又叫“间接式TPMS”；基于压力传感器的TPMS （Pressure-SensorBased TPMS），又叫直接式TPMS”。间接式TPMS是通过汽车ABS系统的轮速传感器比较车轮之间的转速差别，来确定轮胎压力的变化，这种方式现在用得不多。直接式TPMS是在每个轮胎内使用压力传感器和温度传感器，然后把采集到的压力和温度信号通过有线或无线的方式传送到汽车驾驶室内的主控制器进行处理，目前大多数TPMS采用无线的方式进行压力和温度数据的传送。现在直接式TPMS用得比较广泛。在这种方式中，轮胎内轮胎模块一旦装上，电池就不断地工作，因此轮胎模块低功耗和车轮高速转动时射频接收灵敏度以及噪声抑制就成为系统设计的关键问题。在此原则之下，本文提出了一种新的TPMS 设计方法。实验结果表明：所开发的系统工作可靠，能够达到安全预警的目的。 II
子午线轮胎设计说明书
子午线轮胎结构设计 摘要：随着汽车工业的高速发展，我国汽车拥有量越来越多，高速公路里程越来越长，汽车速度越来越高，在这种形势下，对汽车轮胎的各项性能也提高了要求，以便使汽车的行驶舒适性、安全性得到人们的认同，同时也令轮胎的经济性更容易让人接受。 本文介绍了子午线轮胎在我国的发展历程和发展方向，并对子午线轮胎的结构组成和其优越性进行了研究分析，并完成了对轿车子午线轮胎的设计。 关键词：子午线轮胎；扁平化；带束层；帘布线；轮胎花纹 Radial tire structure design ABSTRACT：Along with automobile industry's high speed development, our country automobile capacity are getting more and more, the highway course is getting more and more long, the automobile speed is getting higher and higher, under this kind of new situation, also enhanced the request to automobile tire's each performance, with the aim of enabling automobile's travel comfortableness, the security to obtain people's approval, simultaneously is been also easier tire's efficiency to let the human accept. this article introduced the meridian tire in our country's development process and the development direction, and the antithetical
汽车轮胎气压监测系统的设计
汽车轮胎气压监测系统的设计 【摘要】本设计介绍轮胎压力监测系统的设计和相关技术问题。该系统由压力传感器模块和中央接收机组成。压力传感器、微控制器和收发一体射频IC （nRF401）组成了压力传感器模块，负责轮胎压力的采集和发射。然后接收机接收压力信息，并进行处理。该系统可随时测定每个轮胎内部的实际温度、压力值，及时报警，有效避免事故的发生。 【关键词】轮胎气压;监测系统;设计 1.引言 由于汽车业的高速发展和交通道路的不断扩大，行车安全问题在人们的生活中越来越受关注，汽车造成的交通事故每年都在上升。其中由轮胎气压引起的事故的比例非常高，让人们对轮胎的气压不可小视。当前，轮胎爆胎，疲劳驾驶，超速行驶已经成为高速公路事故的三大杀手。其中，轮胎爆胎由于其不可预测性和无法控制而成为首要因素，于是汽车轮胎气压监测系统应运而生，汽车轮胎压力监测技术是一种能够切实有效的防止和减少由于轮胎爆胎引起交通事故的方法。轮胎压力监测系统的作用是在汽车行驶过程中对轮胎气压进行实时自动监测，并对轮胎漏气和低气压进行报警，保障行车的安全。 轮胎压力监测系统一般是安装在轮毂上，通过内置的传感器感应轮胎内的气压变化，把气压信号变为电信号，通过无线发射装置将信号发射到接收器上，在显示器上显示各种数据变化或以蜂鸣等形式，驾驶者可以根据显示数据及时地对轮胎检查进行加气或放气，发现渗漏可以及时处理，让大意外能在小处化解。 2.汽车轮胎气压监测系统的基本工作原理 汽车轮胎气压监测系统通过全天候对轮胎里的气体压力进行监测，对轮胎的漏气和低压、高压进行报警，使车辆尽可能始终处于安全运行状态。整个系统主要由为轮胎内数据采集及发射系统、数据接收及显示报警系统两个子系统组成，如图1所示。 图1 系统原理方框图 图2 轮胎压力监测系统总体框图 在数据采集及发射系统中，数据采集模块先将汽车轮胎内压力温度变化等情况通过传感器采集给MCU，经MCU编码后由射频发射给驾驶室内的接收系统。在数据接收及处理这部分系统中，数据接收模块将数据进行解调将模拟信号转换成数字信号。然后交由MCU进行解码处理后将信息传送到显示报警模块。在显示报警模块中，系统将经过处理的数据显示在显示电路中并对危险情况进行报警。
汽车轮胎压力监测系统(TPMS)
汽车轮胎压力监测系统(TPMS) 1. TPMS系统概述 TPMS - Tire Pressure Monitoring System，汽车轮胎压力监视系统，主要用于汽车行驶过程中实时监测轮胎气压，并对轮胎漏气和低气压进行报警，以保障行车安全。 美国汽车工程师协会的调查统计表明，美国每年有26万起交通事故是由于轮胎故障引起的，而75%的轮胎故障是由轮胎气压不足或渗漏造成的。爆胎造成的经济损失巨大。有鉴于此，在2000年美国国会通过了TREAD 法案。TREAD法案的要求之一是到2007年，所有在美国销售的汽车都必须安装轮胎压力监视系统。 回应TREAD法案，美国公路交通安全局（NTHTSA）要求到2007年，所有在美国销售的汽车都必须安装轮胎压力监视系统，并提出了汽车生产商的执行时间表： · 2005 Sep: 50%美国市场出售的轻型汽车 · 2006 Sep: 90%美国市场出售的轻型汽车 · 2007 Sep: 100%美国市场出售的轻型汽车 注: 以上轻型汽车指重量低于10000磅的轿车, 卡车, 客车等, 但不包括同轴端有2个轮胎的汽车。 目前, 美国每年的汽车销量约为1500万辆（轿车/卡车），全球每年约5000万辆。平均每辆车需要4.2个轮胎（不包括备用胎）。 目前，TPMS主要分为两种类型：一种是间接式TPMS，它通过汽车ABS的轮速传感器来比较轮胎之间的转速差别，以达到监视胎压的目的，其缺点是无法对两个以上轮胎同时缺气的状况和速度超过100公里／小时的情况进行判断。另一种是直接式TPMS，它利用安装在每一个轮胎里的以锂离子电池为电源的压力传感器来直接测量轮胎的气压，并通过无线调制发射到安装在驾驶台的监视器上。监视器随时显示各轮胎气压，驾驶者可以直观地了解各个轮胎的气压状况，当轮胎气压太低、渗漏、太高、或温度太高时，系统就会自动报警。 NHTSA对这两种TPMS系统进行了评估。共有4个基于车轮转速测量系统和6个基于压力传感测量系统参与了评估。结论是：直接方式提供了更为精确的轮胎压力监视。 目前, 中国政府有关部门也正在考虑相关的法案, 以保障汽车行驶安全。 2. TPMS系统构成 一般TPMS系统由以下几个部分组成： ·RTPM模块－远程轮胎压力监视模块（Remote Tire Pressure Monitoring） RTPM模块直接安装在每个轮胎里测量轮胎压力和温度，并将测量得到的信号通过高频无线电波（RF）发射出去。一个TPMS系统有4个或5个（包括备用胎）RTPM模块。 ·中央监视器 中央监视器接收RTPM模块发射的信号，将各个轮胎的压力和温度数据显示在屏幕上，供驾驶者参考。如果轮胎的压力或温度出现异常，中央监视器根据异常情况，发出不同的报警信号，提醒驾驶者采取必要的措施。 3. RTPM模块构成
轮胎压力监测系统
轮胎压力监测系统 胎压监测，相信这个系统对于大多数人来说还是个新鲜玩意，而在我们试驾过的车型中装备该系统的车型也不多，不过要按其功能来讲它可算是安全性配置当中比较重要的一项，只是在很长的一段时间内都没有被人们所重视。试想一下，无论您的发动机或者底盘性能有多出色，其终究要通过轮胎与地面的接触才能表现出来，而不正确的轮胎压力往往导致车辆性能不能完全发挥。有数据表明，由爆胎引起的车祸在恶性交通事故中所占的比例非常高，而所有会造成爆胎的因素中胎压不足当属首要原因。 当胎压过高时，会减小轮胎与地面的接触面积，而此时轮胎所承受的压力相对提高，轮胎的抓地力会受到影响。另外，当车辆经过沟坎或颠簸路面时，轮胎内因为没有足够空间吸收震动，除了影响行驶的稳定性和乘坐舒适性外，还会造成对悬挂系统的冲击力度加
大，由此也会带来危害。所以合适的胎内气压，不仅有助于我们的行车舒适性，更是对安全行车的极大保障。 胎压监测系统原理： 首先还是让我们来了解一下所谓的胎压监测系统，它主要是包括“直接式胎压监测系统”和“间接式胎压监测系统”两种。1）直接式胎压监测装置 直接式胎压监测装置是利用安装在每一个轮胎里的压力传感器来直接测量轮胎的气压，利用无线发射器将压力信息从轮胎内部发送到中央接收器模块上的系统，然后对各轮胎气压数据进行显示。当轮胎气压太低或漏气时，系统会自动报警。
直接式胎压监测系统的好处是：在每一个车轮上都安装有压力传感器和传输器，如果任何一个轮胎胎压低于驾驶员手册上推荐的冷胎胎压25%时，便会警示驾驶人。其警示信号比较精确，而且如果轮胎被刺破，胎压快速降低时，直接式胎压监测系统也能提供立即的警示。 另外即便是车胎缓慢的慢撒气，直接式胎压监测系统也能透过行车电脑感知到，直接让驾驶者从驾驶座上检视目前四只轮胎胎压数字，从而实时了解到四个车轮的真实气压状况。例如别克新君威还有吉普指南者上装备的就是这种胎压监测装置。
什么是汽车胎压监测系统
什么是汽车胎压监测系统（TPMS）？ TPMS是汽车轮胎压力监视系统“Tire Pressure Monitoring System”的英文缩写形式，主要用于在汽车行驶时实时的对轮胎气压进行自动监测，对轮胎漏气和低气压进行报警，以保障行车安全。 汽车为什么要安装汽车胎压监测系统？ 在汽车的高速行驶过程中，轮胎故障是所有驾驶者最为担心和最难预防的，也是突发性交通事故发生的重要原因。据统计，在中国高速公路上发生的交通事故有70%是由于爆胎引起的，而在美国这一比例则高达80%。怎样防止爆胎已成为安全驾驶的一个重要课题。据国家橡胶轮胎质量监督中心的专家分析，保持标准的车胎气压行驶和及时发现车胎漏气是防止爆胎的关键。而TPMS——汽车胎压监测系统毫无疑问将是理想的工具。 汽车轮胎压力监视系统是利用安装在每一个轮胎里的压力传感器来直接测量轮胎的气压，并对各轮胎气压进行显示及监视，当轮胎气压太低或有渗漏时，系统会自动报警。 当年，由于凡世通（Firestone）轮胎的质量问题，造成了超过100人死亡和400人受伤，此事引起了业界和美国政府的高度关注，普利斯通/凡世通公司被迫收回650万只轮胎。据美国汽车工程师学会最近的调查，美国每年有26万交通事故是由于轮胎气压低或渗漏造成的，另外，每年75%的轮胎故障是由于轮胎渗漏或充气不足引起的。由于每年造成的经济损失巨大，美国政府要求汽车制造商加速发展TPMS系统，以求减少轮胎事故的发生。2000年11月1日美国总统克林顿签署批准了国会关于修改联邦运输法的提案，要求2003年后所有的新车都需把这种系统作为标准配置。 许多欧洲的汽车厂商已将TPMS装配于自己的车型之中，随着中国汽车市场的发展壮大，汽车越来越多地进入普通家庭，汽车的使用安全性更成为有车一族重点考虑的因素。 安装汽车胎压监测系统有什么好处？ （1）有效防止爆胎 （2）有效避免缺气行驶造成的轮胎损毁 （3）有效避免油耗增加 （4）确保车辆最佳操控性能 （5）避免车辆部件非正常磨损 汽车胎压监测系统（TPMS）的分类 目前装置于车辆上的胎压监测系统分为两种，一种使用ABS传感器的间接量测系统，另一种为使用设置在轮胎上的无线接口传感器的直接量测系统。
汽车轮胎压力监测系统概述
1 绪论 1.1 课题背景 随着汽车工业的不断发展，交通越来越便利，而随之引发的交通事故也在不断增多，其中由于轮胎的气压引起的比例非常高，这就使得人们需要对行驶中的轮胎气压进行关注。轮胎气压影响着汽车的使用性能和轮胎的寿命。当前，轮胎爆胎，疲劳驾驶，超速行驶已经成为高速公路事故的三大杀手，其中，轮胎爆胎由于其不可预测性和无法控制而成为首要因素[1]。 怎样防止爆胎已成为安全驾驶的一个重要课题，据国家橡胶轮胎质量监督中心的专家分析，保持标准的汽车轮胎气压正常与稳定和及时发现车胎漏气是防止爆胎的关键。而汽车轮胎压力监视系统（TPMS）毫无疑问将是理想的工具。在客车和轻型卡车上必须安装轮胎气压监测系统以便在轮胎气压低于规定值发出警报。于是，汽车轮胎压力监测技术应用而生。 1.2 课题的研究意义 1.2.1 轮胎压力与行车安全 轮胎与行车安全息息相关，近年来汽车安全成为全球汽车界的关注热点[2]。汽车轮胎气压过低时行驶有如下危害：气压过低，导致轮胎接地面积增大，胎侧屈挠点改变，外层伸张，内层压缩，产生压缩应力。在气压过低的情况下继续行驶，造成胎侧内壁帘布损坏、胎肩和胎体脱离、胎里和胎体碾伤。轮胎内压长期低于标准气压，胎体变形，屈挠变形次数增多或移位导致过度疲劳生热，两胎侧帘线脱层松散；气压过高，轮胎的负荷能力和气压的增加，轮胎各部位的变形和所受的内应力也相应增加，如果气压过高，迫使胎面中部产生更大的凸变，胎面弧高进一步增大，胎体帘线和胎面胶都处于过度伸张状态，内应力增大，胎面与地面的接触面积减小，单位压强增加，导致行驶面中部的磨损进一步加剧。 1.2.2 轮胎压力与使用寿命
汽车轮胎压力监测中英文对照外文翻译文献
中英文资料翻译 参考文献 Monitoring the Tire Pressure at Cars Using Passive SAW Sensors Abstract：In our paper we present the application of surface acoustic wave (SAW) sensors to the continuous manitaring of the tire pressure in road ve hicles. With these, the tire pressure can be read out in every phase of driving. We show the implemented prototype setup for measurement of the tire pressu re, the applied SAW sensors, improved versions and the interrogation setup. The problems in practical application are discussed. Experimental result s measuring the tire pressure during test rides are presented. INTRODUCTION Operating a road vehicle, a malfunction of the tires in motion due to a tire puncture can cause serious accidents and endanger human life. Furthermore, nowadays manufacturers of cars try to save the spare wheel in vehicles. Usually it only costs weight and space, therefore it yields a higher fuel consumption,although it will be required less than one time in more than ten years of a car's life. This only can be done, if the air pressure in the tires can be measured even during driving. Currently used sensors contain active components, powered by a Lithium battery. The mass of these sensor assemblies is about 20 grams causing high dynamic load. A few years ago,wirelessIy interrogable SAW devices far sensor applications were invented. [1，2, 3]. Using an one port SAW delay line connected to an antenna only, an RF interrogation signal is fed into and the sensor response,carrying thesensor information is retransmitted wirelessly to the interrogator. These sensors are capable for measurement of temperature, mechanical load, force and displacement, etc. The advantage is, that SAW sensors are totally passive devices and contain neither power supply nor semiconductors. They withstand temperatures up to several hundreds of degree centigrades, their lifetime is much longer than that of battery powered systems.Further,in vehicles strong electromagnetic pollution is generated by ignition systems etc.SAW sensors operate without risk of damage even in rough environments. First we discuss pressure measurement employing SAW sensors with wireless interrogation.We present some types of sensor assemblies and the interrogation system.Next we discuss the implementation into thecar and thenwe
(整理)轮胎压力监测系统
编辑本段简介 释义 轮胎压力监测系统（Tire Pressure Monitor System，TPMS），通过采用无线射频通信的胎压传感单元和胎压监测单元，实现了对轮胎压力的实时监控。 用途 随着工业经济的进步，汽车开始大量使用，公路和高速公路也日渐得到重视，并开始发展起来。美国现有公路总里程和高速公路里程最长，已经形成了约 6.9万公里的州际高速公路网，公路已成为美国人日常生活必不可少的一部分。西欧各国和日本，公路网基础好，高速公路也逐步成网,公路运输一直为内陆运输的主力。作为发展中国家，中国高速公路通车总里程去年跃居世界第二位，目前总里程为２万公里，但因幅员辽阔，高速公路网的平均密度很低,路况相对来说也比较差。 高速公路的速度和便利，改变了人们的时空观念，拉近了地域距离，改善了人们的生活方式。但是随之而来的高速公路恶性交通事故却令人震惊，已经引起世界各国的强烈关注和重视，并开始讨论或采取相应防范措施。 据2002年美国汽车工程师学会调查，全美平均每年有26万起交通事故是由于轮胎气压低或渗漏造成的；而在高速公路上发生的交通事故有70%是由于爆胎引起的；此外，每年75%的轮胎故障是由于轮胎渗漏或充气不足引起的。统计表明：交通意外增加的主要原因是高速行驶中
因轮胎故障引起的爆胎。 另据统计，在中国，46%的高速公路交通事故是由于轮胎故障引起的，这其中仅爆胎一项就占事故总量的70%，这是多么惊人的数字！ 在汽车的高速行驶过程中，轮胎故障是杀伤力最大也是最难预防的事故隐患，是突发性交通事故发生的重要原因。如何解决轮胎故障、怎样防止爆胎，已成为全球关注的首要问题。 2000年11月1日美国总统克林顿签署批准了美国国会关于修改联邦运输法的提案，联邦法案要求2003年以后出产的所有新车都需将轮胎压力监测系统（TPMS）作为标准配置；2006年11月1日起所有需要行驶在高速公路上的汽车都需配置轮胎压力监测系统（TPMS）。 2001年7月，为响应美国国会对车辆安装TPMS 立法的要求，美国运输部和国家高速公路安全管理局（NHTSA）联合对现有的两种轮胎压力监测系统（TPMS）进行了评价，报告第一次将 TPMS 作为专用词汇，并确认直接式TPMS优越的性能和准确的监测能力。由此TPMS汽车轮胎智能监测系统作为汽车三大安全系统之一，与汽车安全气囊、防抱死制动系统（ABS）一起被大众认可并受到应有的重视。 TPMS （轮胎压力监测系统）的作用是在汽车行驶过程中对轮胎气压进行实时自动监测，并对轮胎漏气和低气压进行报警，以确保行车安全。 编辑本段主要类型 间接式
汽车轮胎压力检测系统分析
计算机控制系统设计性实验报告 学生姓名:学号： 学院: 自动化工程学院 班级: 题目: 汽车轮胎压力检测系统
目录 第1章选题背景 0 1.1 实际需求 0 1.2 选题意义 0 第2章方案论证 (2) 2.1 设计要求 (2) 2.2 总体设计 (2) 2.3 软件设计 (2) 2.4 硬件设计 (3) 第3章具体电路设计 (4) 3.1 传感器电路 (4) 3.2 A/D转换电路 (5) 3.3 显示电路 (5) 3.4 声光报警电路 (6) 3.5 整体电路 (7) 第4章结果分析与总结 (8) 第5章设计心得体会 (9)
第1章选题背景 1.1 实际需求 如今，随着交通网络的发展，高速公路网络的日趋发达，车辆行驶速度的不断攀升，交通隐患的防范问题迫在眉睫，如因车胎漏气和爆炸等原因造成的交通事故，很多是由轮胎的工作温度过高或者不合理胎压引起的。研究汽车轮胎胎压检测系统，就对现代汽车行驶时的经济性、安全性和操纵稳定性具有尤为重要的现实意义。 据美国汽车工程师学会调查，全美平均每年有26万起交通事故是由于轮胎气压低或渗漏造成的；而在高速公路上发生的交通事故有70%是由于爆胎引起的；此外，每年75%的轮胎故障是由于轮胎渗漏或充气不足引起的。统计表明：交通意外增加的主要原因是高速行驶中因轮胎故障引起的爆胎。另据统计，在中国，46%的高速公路交通事故是由于轮胎故障引起的，这其中仅爆胎一项就占事故总量的70%。所以，对于汽车胎压监测系统的研制以及普及迫在眉睫。 1.2 选题意义 生命是极其可贵的。汽车胎压监测系统在轮胎一出现危险征兆时就能够及 时发现并同时报警，最大限度地将事故消灭在萌芽状态，从而极大地提升了车 辆高速行驶的安全性，这一优势在高速公路上表现更为明显。随着外国标准的 制定以及技术的发展，我国对于汽车使用的汽车胎压监测系统也开始制定标准。而今，随着国家政策的投入和批准，以及人民对生命安全的重视，这项产 业也开始蓬勃发展。 据中国汽车工业协会相关市场调查表明，国内轮胎爆胎预警系统的相关产 品有推出，但都是技术性能不甚完善简易系统产品，存在以下缺点：系统工作 寿命极短；系统在低温或高温环境下失效；工作可靠性较差。而性能可靠、功 能完善、技术成熟的产品均是一些国外知名公司的品牌产品，但价格较为昂贵。因此，研制性能可靠、功能完善并且价格能为当前多数国内消费者所接受的轮 胎爆胎预警技术产品很有必要。国内汽车行业正迫切需求成熟的轮胎爆胎预警 系统及产品的投放市场以解决因轮胎爆胎而引起的行驶安全性问题。
R子午线轮胎的结构设计
R子午线轮胎的结构设 计 Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】
沈阳化工大学本科毕业设计题目：295/子午线轮胎的结构设计 院系：材料科学与工程学院 专业：高分子材料与工程 班级： 1001班 学生姓名：熊丁 指导老师：赫秀娟教授 设计提交日期：2014年06月19日 设计答辩日期：2014年06月24日
毕业设计任务书 高分子材料与工程专业1001班学生：熊丁
摘要 本次毕业设计为295/子午线轮胎的结构设计。设计断面膨胀率取，外直径1042mm，断面宽289 mm，胎圈着合直径 570 mm，胎圈着合宽度254 mm，断面水平轴位置（H1/H2）为，行驶面宽度232 mm。胎面花纹采用的是不对称的4条纵向花纹，花纹深度 mm，花纹饱和度%。轮辋的标准是15°深槽轮辋DC型轮辋。骨架材料选取的是钢丝帘线，其轮胎的最大负荷高于国家标准的最大负荷。胎体结构采用一层钢丝帘线，三层半缓冲层的结构设计。钢丝圈断面形状为15°正六边形，以单钢丝圈加强胎体。胶囊的尺寸根据外胎内缘对应数值来设计。轮胎不配备内胎，空气直接充入轮胎的内腔。 关键词：298/；全钢载重子午线轮胎；无内胎轮胎；胎面花纹设计； 结构设计。
Abstract The graduation project is 295/ radial tyre structure design .Design section expansion takes , outside diameter 1042mm , section width 289 mm , the diameter of the bead with a total 570 mm , bead width at 254 mm , cross-section horizontal axis position (H1/H2) of ,running surface width of 232mm. Asymmetrical tread pattern is used in the longitudinal direction of the tread 4 , tread depth mm, the saturation of pattern is % .The standard of rim is 15 ° drop center rim DC type rims. Skeleton steel cord material is selected , the maximum tire load its maximum load is higher than the national standard . Carcass layer structure using a steel cord structure design , three and a half of the buffer layer. Sectional shape of the bead of 15 ° hexagon , a single bead strengthening carcass . Designed according to the size of the capsule casing inner edge corresponding values. Tires with inner tubes, air directly into the tire cavity filled. Key words：298/；All-steel Radial Truck Tyre； Tubeless Tires； Tread Pattern Design； Structural Design.
轮胎结构设计规范(厂家内部设计规范)
轮胎结构设计 (9) (2学时) Chap.3 普通轮胎结构设计 掌握技术设计内容：外胎外轮廓设计、胎面花纹设计、内轮廓设计。 掌握斜交轮胎的施工设计；了解内胎、垫带、水胎和胶囊设计。 二、重点难点 重点掌握轮胎断面轮廓设计要点，胎圈部位设计要点，相应部位尺寸的确定。 三、主要内容 第二节 技术设计 三、外胎外轮廓设计 (一)、断面形状尺寸设计（B、D、H） 2、外直径、断面高H的设计 设计轮胎充气外直径D′和外直径变化率D′/D，应用下式计算确定。 D＝D′/(D′/D) 取值范围：载重轮胎棉帘线和人造丝胎体：0.990～0.995；尼龙胎体：0.990～0.999；乘用轮胎：0.985～0.999 断面高：H＝1/2（D-d） H/B值：H／B值范围，载重轮胎普通花纹为1.10～1.20，越野花纹1.15～1.25；乘用轮胎普通花纹为0.96～1.14，越野花纹为l.08～1.20。 衡量H／B位是否适宜，需综合考虑下列因素。 (1)轮胎类型 载重轮胎行驶路面较差，H／B值宜取高些；乘用轮胎行驶路面好，H／B值应取低些。 (2)轮胎规格 巨大规格轮胎，H／B值应取小些；中小规格轮胎断面高小， H ／B值应取大些。 (3)C／B值 C／B小， H／B应取大些；相反C／B值大，H／B值宜取小些。 (4)胎冠角βk 胎冠角大，H／B值应取小些；胎冠角小，H／B位宜取大些。 (5)帘线材料 帘线材料初始摸量小，H／B值取小些；帘线初始摸量大， H ／B值宜取大些。 (6)胎面花纹 越野花纹，加深花纹和超加深花纹轮胎，H／B值应选取略大些，以使断面宽膨胀率达到设计要求。普通花纹轮胎，H／B值宜选取稍小些。
汽车轮胎压力监测系统原理及检修
汽车轮胎压力监测系统 用户指南 目录 一﹑基本报警功能 (3) 1.1自检 (3) 1.2 高压警告 (3) 1.3 胎压不足 (3) 1.4 没有收到信号 (3) 1.5 胎压传感器低电压报警 (4) 1.6 轮胎快速漏气报警 (4) 1.7 轮胎异常 (4) 1.8 TPMS键功能显示 (5) 二﹑手动学习传感器ID码方法 (5) 三﹑报警说明 (5) 三﹑常见故障及处理 (6)
TPMS 轮胎压力监测系统（TPMS），英文Tire Pressure Monitor System。它的的作用是在汽车行驶过程中对轮胎气压进行实时自动监测，并对轮胎漏气和低气压进行报警，以确保行车安全。 目前，轮胎压力监测系统主要分为两种类型： 一种为间接式（Wheel-Speed Based TPMS，简称WSB），这种系统是通过汽车ABS 系统的轮速传感器来比较轮胎之间的转速差别，以达到监测胎压的目的。ABS通过轮速传感器来确定车轮是否抱死，从而决定是否启动防抱死系统。当轮胎压力降低时，车辆的重量会使轮胎直径变小，这就会导致车速发生变化，这种变化即可用于触发警报系统来向司机发出警告。 上图为直接式胎压监测系统 另一种是直接式（Pressure-Sensor Based TPMS，简称PSB），这种系统是利用安装在每一个轮胎里的压力传感器来直接测量轮胎的气压，利用无线发射器将压力信息从轮胎内部发送到中央接收器模块上的系统，然后对各轮胎气压数据进行显示。当轮胎气压太低或漏气时，系统会自动报警。 这两种系统各有优劣。直接系统可以提供更高级的功能，随时测定每个轮胎内部的实际瞬压，很容易确定故障轮胎。间接系统造价相对较低，已经装备了4轮ABS (每个轮胎装备1个轮速传感器)的汽车只需对软件进行升级。但是，间接系统没有直接系统准确率高，它根本不能确定故障轮胎，而且系统校准极其复杂，在某些情况下该系统会无法正常工作，例如同一车轴的2个轮胎气压都低时。 还有一种复合式TPMS，它兼有上述两个系统的优点，它在两个互相成对角的轮胎内装备直接传感器，并装备一个4轮间接系统。与全部使用直接系统相比，这种复合式系统可以降低成本，克服间接系统不能检测出多个轮胎同时出现气压过低的缺点。但是，它仍然不能像直接系统那样提供所有4个轮胎内实际压力的实时数据。
汽车胎压监测系统的结构原理与故障诊断
西安航空职业技术学院 毕业设计（论文） 论文题目：汽车胎压监测系统的结构原理与故障诊断 所属系部：汽车工程系 指导老师：白永平职称：助教 学生姓名：夏雨佳班级、学号: 13406308 专业：汽车运用技术 西安航空职业技术学院制 2016年 12月 15 日
西安航空职业技术学院 毕业设计（论文）任务书 题目：汽车胎压监测系统的结构原理与故障诊断 任务与要求： 1、调研、查找、搜集关于胎压监测相关中英文资料； 2、查找胎压监测系统的结构原理 3、了解胎压监测的作用及功能 4、胎压监测案例分析。 时间： 2015 年 10 月 26日至 2015 年 12 月 18 日共 8 周所属系部：汽车工程学院 学生姓名：夏雨佳学号： 13406308 专业：汽车运用技术 指导单位或教研室：汽车运用技术教研室 指导教师：白永平职称：助教 西安航空职业技术学院制 年月日
毕业设计(论文)进度计划表 日期工作内容执行情况指导教师 签字 2015年10月26日至11月2 日调研、查找相关中英文资料、确定论文题目 11月3日至11 月9日整理相关资料，编写论文的大纲 11月9日至11 月25日 完成论文正文初稿编写 11月26日至11月30日补充论文内容修改结构、图片等内容 12月1日至12 月5日 再次修改论文 12月6日至12月13日查漏补缺，重点修改论文格式 12月14至12月18日再次确认论文，然后打印、装订论文 教师对进度计 划实施情况总 评 签名 年月日
汽车胎压监测系统的结构原理与故障诊断 【摘要】汽车在高速的行驶过程中轮胎故障是所有驾驶者最为担心和最难预防的，也是突发性交通事故发生的重要原因。高速公路上发生的事故中有很大一部分是由于爆胎所引起的，对于预防爆胎的最好方法就是提前预知轮胎压力不足并及时防范。轮胎压力监测系统 TPMS(Tire Pressure Monitoring System)即是基于以上原因应运而生的。其主要功能是用于对汽车轮胎气压进行自动监测，当轮胎状态处于不安全时进行报警，提醒驾驶员及时采取措施，避免车辆行驶在不安全状态下，从而实现事前保护功能。 关键词；轮胎压力，小环天线，FSK调制 ;Abstract ;Tire malfunction while car traveling at high speed is what the drivers most worriy about and difficult to prevent as well as one of the major causes o f suddentraffic accidents.No matter domestic or abroad traffic accidents occurredespecially in highway due to puncture.Experts emphasize that the bestpreventive measure is to be a ware of the insufficient tire pressure in advance andtake t imely precaution.Tire Pressure Monitoring System(TPMS)is born of theabove reasons.It is mainly used to monitor tire press ure automatically and alarmto warn the driver to take measu res in time when the tire is in unsafe state so thatto a chieve pre-protection.
【完整版】汽车轮胎压力监测系统设计毕业论文设计
摘要 随着社会经济和科学技术的发展,公路交通已经成为关系国民经济命脉和社会、经济发展的重大系统,但随之而来的交通事故给人的生命安全和经济发展造成了重大损失。爆胎是引起交通事故的主要原因,保持标准的车胎气压行驶是防止爆胎的关键,胎压检测系统TPMS(Tire Pressure Monitoring System)是由此应运而生的一项汽车安全防范系统。胎压检测系统主要用于汽车行驶过程中对汽车胎压与温度的实时检测,当出现异常状态时进行报警,从而保障驾乘者的行车安全。 本课题主要研究的是一种用于机动车辆上的轮胎压力与温度监控系统。文中提出了一种基于无线技术的轮胎压力与温度监控系统的方案，设计综合运用了检测技术、单片机技术及无线通信技术,其中发射模块能实时检测、处理轮胎的压力和温度参数,并运用无线方式将处理后的数据传输到接收模块;接收模块能校验数据并显示结果,用以告知驾驶员各个轮胎的情况。 本系统采用了有效的节能措施,不仅在硬件上选用了具有睡眠功能的芯片,而且在软件设计上通过将判断功能置于发射模块中,减小了系统的发射频率,从而降低了能耗,保证了不会因为更换能源问题而频繁的拆装轮胎,提高了系统的实用性,因而具有广阔的应用前景。 关键词:轮胎；无线通信技；抗干扰；节能
Abstract Along with the development of social economy and science and technology, social and economic development of important system, but the resulting traffic accidents to the life security and economic development a car. Tire pressure monitoring system is mainly used for the car of automobile tire pressure and temperature in the process of real-time detection, and alarm when abnormal state, thus ensuring the driving safety. The purpose of this research is to develop a kind of applied to motor vehicle tire pressure and temperature monitoring system. This paper presents a temperature of tire pressure monitoring system based on wireless technology. Integrated use of the of detection technology, micro-controller technology and wireless communication technology, the launch module can real-time tire pressure and temperature parameters detection, processing, and use wireless way to transmit data after processing to receiving module; Receiving module can check data and display the results to inform the driver of each tire. This system adopted the effective energy saving measures, not only on , but also on the software design of transmission module, by will judge function in reducing the transmission frequency of the system, reducing the energy consumption and ensure the won't change the energy problem and frequent disassembling tire, improve the practicability of the system, thus prospects. Key words:tire；wireless communication technology sensor；anti-jamming； save energy