阅读说明：本技术 通过原车中控系统实时显示胎压的装置及方法 (Device and method for displaying tire pressure in real time through original vehicle central control system ) 是由 苏达武 于 2020-06-10 设计创作，主要内容包括：本发明公开了通过原车中控系统实时显示胎压的装置及方法,包括有原车中控系统、轮胎监测装置、胎压监测主机以及将胎压监测主机的数据传输至中控系统的转接装置,轮胎监测装置分别设置在四个车轮的外胎内侧并与胎压监测主机通讯连接,胎压监测主机与转接装置通讯连接,转接装置与中控系统电连接。梭型壳体内设置有主控芯片、电池模块、电源转换模块、通讯模块,压力感应器、温度传感器以及发电单元；发电单元通过电源转换模块分别与主控芯片和电池模块电连接,主控单元与通讯模块、温度传感器以及压力感应器电连接。该装置可以通过汽车中控系统实时显示轮胎状况,并能够自动为安装在轮胎内的轮胎监测装置充电,显著提高其使用寿命。(The invention discloses a device and a method for displaying tire pressure in real time through an original vehicle central control system, which comprises the original vehicle central control system, a tire monitoring device, a tire pressure monitoring host and a switching device for transmitting data of the tire pressure monitoring host to the central control system, wherein the tire monitoring device is respectively arranged on the inner sides of outer tires of four wheels and is in communication connection with the tire pressure monitoring host, the tire pressure monitoring host is in communication connection with the switching device, and the switching device is electrically connected with the central control system. A main control chip, a battery module, a power conversion module, a communication module, a pressure sensor, a temperature sensor and a power generation unit are arranged in the shuttle-shaped shell; the power generation unit is respectively and electrically connected with the main control chip and the battery module through the power conversion module, and the main control unit is electrically connected with the communication module, the temperature sensor and the pressure sensor. The device can display the tire condition in real time through an automobile central control system, and can automatically charge the tire monitoring device installed in the tire, thereby obviously prolonging the service life of the device.)

通过原车中控系统实时显示胎压的装置及方法

技术领域

本发明涉及汽车电子技术领域，具体的，涉及通过原车中控系统实时显示胎压的装置及方法。

背景技术

胎压监测用于在汽车行驶时实时的对轮胎气压进行自动监测，对轮胎漏气和高气压进行报警，以保障行车安全，是驾车者、乘车人的生命安全保障预警系统。根据有关规定，2020年1月1日起，胎压监测系统强制安装法规将开始执行，我国生产的所有车辆都必须安装胎压监测系统。

但我国还有大量已销售的存量汽车是没有安装胎压监测系统的。目前为这些车辆加装胎压监测系统有几种方法，方法一：在汽车驾驶台上的安装带屏幕(LCD/LED显示器)的胎压监测主机。主机接收胎压监测终端模块发射的信号，将各个轮胎的压力和温度数据显示在屏幕上，如果轮胎的压力或温度出现异常，主机根据异常情况，发出报警信号；缺点是会影响驾驶员的视线，并违反相关的驾驶法规。方法二：更换原车中控主机，换成支持胎压监测系统的后装导航系统，后装的导航系统通过串口方式与胎压监测主机连接进行通信，利用后装导航主机显示胎压数据及报警；此方法安装麻烦并需要更换原车中控系统且价格较高。

中国专利，授权公告号：CN104527339B，公告日：2017年1月18日，提出一种胎压监测系统的电源管理方法，所述胎压监测系统包括若干传感节点，与各传感节点连接并显示其反馈的胎压数值的显示器，所述电源管理方法包括：获取至少在主驾驶位范围内的生命体征信号的步骤；在检测到生命体征信号时唤醒胎压监测系统的步骤，其中包括向各传感节点发信，令其按预设时间间隔T0发送采样数据；在未检测到生命体征信号时令胎压监测系统休眠的步骤，其中包括向各传感节点发信，令其停止发送采样数据并进入待机状态，仅保留监听唤醒信号的功能，显示器关闭显示屏。 该方案的目的是为了节省胎压传感器的电源能量进而延长其使用寿命，但并没有解决胎压传感器的电源补给困难问题。

发明内容

本发明的目的是解决现有汽车加装胎压显示装置不便的问题以及现有胎压传感器一旦安装上轮胎内部后不易进行能源补给的问题，提出了通过原车中控系统实时显示胎压的装置及方法，该装置可以通过汽车中控系统实时显示轮胎状况，并能够自动为安装在轮胎内的轮胎监测装置充电，显著提高其使用寿命。

为实现上述技术目的，本发明提供的一种技术方案是，通过原车中控系统实时显示胎压的装置，包括有原车中控系统、轮胎监测装置、胎压监测主机以及将胎压监测主机的数据传输至中控系统的转接装置，所述轮胎监测装置分别设置在四个车轮的外胎内侧并与胎压监测主机通讯连接，所述胎压监测主机与转接装置通讯连接，所述转接装置与中控系统电连接。

本方案中，轮胎监测装置安装在汽车的外胎和内胎之间，与胎压监测主机通讯连接，胎压监测主机通过转接装置与汽车中控系统连接，使得轮胎的温度、胎压以及轮胎监测装置的电源数据传输至中控系统，并通过中控系统的显示屏显示出来，解决后购置的胎压监测主机占用仪表台空间阻碍驾驶视线的问题或换装中控导航的高成本问题。

作为优选，轮胎监测装置包括有梭型壳体，所述梭型壳体内设置有主控芯片、电池模块、电源转换模块、通讯模块，压力感应器、温度传感器以及发电单元；所述发电单元通过电源转换模块分别与主控芯片和电池模块电连接，所述主控单元与通讯模块、温度传感器以及压力感应器电连接。

本方案中，轮胎监测装置外形为梭型壳体，由于轮胎监测装置安装在汽车的外胎和内胎之间，采用梭型壳体结构可以提高轮胎监测装置的抗压能力，且使得接触面更加平滑，不影响汽车轮胎的使用性能，也能够更好的保护壳体内的电气元器件，梭型外壳采用耐高温塑料制品制成，可以有很好的数据无线传输性能。

作为优选，所述的发电模块为柔性热电片，所述柔性热电片的一面紧密贴靠外胎的内壁面上，所述柔性热电片的另一端面朝向梭型壳体内腔。

本方案中，汽车高速行驶时的外胎温度能够达到100-150摄氏度，可以利用汽车停止后的余温通过热电片给导电池模块补充电能，提高续航时间。

作为优选，所述压力感应器包括有压力感应板以及若干感应凸起，所述若干感应凸起与压力感应板弹性连接，所述梭型壳体与内胎外壁的贴合面设置有若干槽孔，所述凸起突出槽孔外与内胎外壁面贴合。

本方案中，内胎通过挤压感应凸起，感应凸起将压力传输给感压板，感压板通过将压力信号传送给主控芯片，主控芯片进过数字变换和计算各处压力值，即为本方案测量的胎压值，主控芯片采用一般的51单片机就行。

作为优选，所述胎压监测主机包括有RF模块和蓝牙模块，所述胎压监测主机通过所述RF模块与轮胎监测装置通讯连接，所述胎压监测主机通过第一蓝牙模块与转接装置通讯连接。

作为优选，所述转接装置包括有第二蓝牙模块以及USB接口，所述转接装置通过第二蓝牙模块与胎压监测主机通讯连接，所述转接装置通过USB数据线与原车中控系统连接。

通过原车中控系统实时显示胎压的方法，包括如下步骤：

S1、四个轮胎监测装置分别通过RF模块与胎压监测主机通讯连接，胎压监测主机通过转接装置与原车中控系统连接；

S2、汽车未启动时、轮胎监测装置处于休眠状态，通过原车中控系统可以设置胎压报警阈值以及轮胎数据采集频率；

S3、汽车启动后，原车中控系统实时显示轮胎的胎压信息和温度信息，同时设置有报警单元，所述报警单元包括有欠压报警单元以及胎压报警单元；

S4、当胎压小于设定最低阈值提醒车主即时补充气压；当胎压高于设定最高阈值，并结合温度传感器的数值，提醒车主轮胎温度过高导致内胎气压过大，小心爆胎；

S5、当欠压报警单元响起时，提示轮胎监测装置的电池模组存电量抵御设定的电压数值，需要对电池模组进行充电。

电池模组充电遵循如下步骤：

A1、当欠压报警单元未触发时，柔性热电片与电源转换模块之间的连接开路，电池模组给胎监测装置内的用电器件提供工作电压；

A2、当欠压报警单元触发后，需要对电池模块进行充电；温度传感器检测外胎的温度和梭型壳体内的温度，外胎的温度和梭型壳体内的温度的温差大于设定的阈值（阈值根据热电片的发电特性设定），则主控芯片控制柔性热电片与电源转换模块之间的连接通路，对电池模块进行充电；

A3、当电池模块电连充满后，则主控芯片控制柔性热电片与电源转换模块之间的连接开路，电池模组充电结束。

本发明的有益效果：本发明原车中控系统实时显示胎压的装置及方法，该方案可以通过汽车中控系统实时显示轮胎状况，并能够自动为安装在轮胎内的轮胎监测装置充电，显著提高其使用寿命；解决后购置的胎压监测主机占用仪表台空间阻碍驾驶视线的问题或换装中控导航的高成本问题。

附图说明

图1为本发明通过原车中控系统实时显示胎压的装置的结构示意图。

图2为本发明轮胎监测装置的结构示意图。

图中标记说明：1-轮胎监测装置、2-胎压监测主机、3-转接装置、4-原车中控系统、11-梭型外壳、12-主控芯片、13-发电单元、14-电源转换模块、15-电池模块、16-压力感应板、17-感应凸起、18-通讯模块，19-温度传感器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案以及优点更加清楚明白，下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅是本发明的一种最佳实施例，仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

如图1所示，通过原车中控系统4实时显示胎压的装置及方法，包括有原车中控系统4、轮胎监测装置1、胎压监测主机2以及将胎压监测主机2的数据传输至中控系统的转接装置3，所述轮胎监测装置1分别设置在四个车轮的外胎内侧并与胎压监测主机2通讯连接，所述胎压监测主机2与转接装置3通讯连接，所述转接装置3与中控系统电连接。

本实施例中，轮胎监测装置1安装在汽车的外胎和内胎之间，与胎压监测主机2通讯连接，胎压监测主机2通过转接装置3与汽车中控系统连接，使得轮胎的温度、胎压以及轮胎监测装置1的电源数据传输至中控系统，并通过中控系统的显示屏显示出来，解决后购置的胎压监测主机2占用仪表台空间阻碍驾驶视线的问题或换装中控导航的高成本问题。

如图2所示，轮胎监测装置1包括有梭型壳体11，所述梭型壳体11内设置有主控芯片12、电池模块15、电源转换模块14、通讯模块18，压力感应器、温度传感器19以及发电单元13；所述发电单元13通过电源转换模块14分别与主控芯片12和电池模块15电连接，所述主控单元与通讯模块18、温度传感器19以及压力感应器电连接。

本实施例中，轮胎监测装置1外形为梭型壳体11，由于轮胎监测装置1安装在汽车的外胎和内胎之间，采用梭型壳体11结构可以提高轮胎监测装置1的抗压能力，且使得接触面更加平滑，不影响汽车轮胎的使用性能，也能够更好的保护壳体内的电气元器件，梭型外壳11采用耐高温塑料制品制成，可以有很好的数据无线传输性能。

发电模块为柔性热电片，所述柔性热电片的一面紧密贴靠外胎的内壁面上，所述柔性热电片的另一端面朝向梭型壳体11内腔。汽车高速行驶时的外胎温度能够达到100-150摄氏度，可以利用汽车停止后的余温通过热电片给导电池模块15补充电能，提高续航时间。

压力感应器包括有压力感应板16以及若干感应凸起17，所述若干感应凸起17与压力感应板16弹性连接，所述梭型壳体11与内胎外壁的贴合面设置有若干槽孔，所述凸起突出槽孔外与内胎外壁面贴合。内胎通过挤压感应凸起17，感应凸起17将压力传输给感压板，感压板通过将压力信号传送给主控芯片12，主控芯片12进过数字变换和计算各处压力值，即为本方案测量的胎压值，主控芯片12采用一般的51单片机就行。

胎压监测主机2包括有RF模块和蓝牙模块，所述胎压监测主机2通过所述RF模块与轮胎监测装置1通讯连接，所述胎压监测主机2通过第一蓝牙模块与转接装置3通讯连接。

转接装置3包括有第二蓝牙模块以及USB接口，所述转接装置3通过第二蓝牙模块与胎压监测主机2通讯连接，所述转接装置3通过USB数据线与原车中控系统4连接。

通过原车中控系统4实时显示胎压的方法，包括如下步骤：

S1、四个轮胎监测装置1分别通过RF模块与胎压监测主机2通讯连接，胎压监测主机2通过转接装置3与原车中控系统4连接；

S2、汽车未启动时、轮胎监测装置1处于休眠状态，通过原车中控系统4可以设置胎压报警阈值以及轮胎数据采集频率；

S3、汽车启动后，原车中控系统4实时显示轮胎的胎压信息和温度信息，同时设置有报警单元，所述报警单元包括有欠压报警单元以及胎压报警单元；

S4、当胎压小于设定最低阈值提醒车主即时补充气压；当胎压高于设定最高阈值，并结合温度传感器19的数值，提醒车主轮胎温度过高导致内胎气压过大，小心爆胎；

S5、当欠压报警单元响起时，提示轮胎监测装置1的电池模组存电量抵御设定的电压数值，需要对电池模组进行充电。

电池模组充电遵循如下步骤：

A1、当欠压报警单元未触发时，柔性热电片与电源转换模块14之间的连接开路，电池模组给胎监测装置内的用电器件提供工作电压；

A2、当欠压报警单元触发后，需要对电池模块15进行充电；温度传感器19检测外胎的温度和梭型壳体11内的温度，外胎的温度和梭型壳体11内的温度的温差大于设定的阈值（阈值根据热电片的发电特性设定），则主控芯片12控制柔性热电片与电源转换模块14之间的连接通路，对电池模块15进行充电；

A3、当电池模块15电连充满后，则主控芯片12控制柔性热电片与电源转换模块14之间的连接开路，电池模组充电结束。

以上所述之具体实施方式为本发明通过原车中控系统实时显示胎压的装置及方法的较佳实施方式，并非以此限定本发明的具体实施范围，本发明的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本发明之形状、结构所作的等效变化均在本发明的保护范围内。