基本信息
- 项目名称：
- 汽车轮胎状态监测系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 汽车轮胎状态监测系统是一种安装在汽车上对汽车状态进行检测预警的一种设备，它可以全程记录汽车车胎运行数据，并通过对所记录的数据进行分析从而对车辆的各个车胎的状况予以精确的掌控。 通过动态监测汽车各轮胎的实际速度,并实时地传输到汽车驾驶室主机显示器上,实现汽车轮胎故障预警和实时显示状态等功能。 另外本设计加入了GPS模块，可以远程报警。
- 详细介绍：
- 该系统利用霍尔传感器进行速度的分析，在速度检测系统采集到霍尔传感器传过来的信号时，以HT46RU232作为速度处理器，得到各轮胎的转速。然后通过串口把转速发送给驾驶室内主控制器，主控制器也是以 HT46RU232主芯片。主控制器在得到当前各轮胎的转速，在液晶上显示。主控制器通过比较得出差值，如果差值达到危险值，产生报警信号，通过蜂鸣器报警，并在液晶上提示司机去检测。 我们以四轮汽车为例来介绍轮胎状态检测预警系统的工作原理。 我们把检测分为两组，每组为汽车同轴的二个轮胎，每一个轮子需要一个霍尔传感器，所以总共需要四个霍尔传感器，每个金属轮分别安装磁钢，固定好霍尔传感器，当磁钢每经过一次霍尔传感器时，就产生一个脉冲信号，即一个很短的方波，利用单片机获取单位时间内的方波数，从而计算出轮胎的转速。在每单位时间内的方波数，从而计算出轮胎的转速。在每组二个轮子中，比较轮子最高转速与最低转速的差值，当大于一定值时，就有预警信号出现（差值的算法是（最高转速—最低转速）/最低转速）。为了取得比较准确的数据，我们利用加权取平均值进行运算，得出当前的转速,再去和同组其他轮子进行比较产生差值。要有连续预警信号出现方可报警，预警值是>=所设定报警数。连续预警值大于设定延时多少秒，报警时间就是多少秒。 运用GSM短信息技术和GPS全球定位技术，在单片机开发平台上将二者完美的结合在一起，对汽车定位系统进行了研究，GPS定位系统主要采用技术非常成熟的GPS模块进行与单片机的接口通信完成，使用更方便，定位也更准确。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 设计发明的目的：国内外目前具体研究轮胎状态预警的比较少，这方面的仪器或者设备也尚且比较欠缺。所以这个检测系统的设计具有较高的开发研究的价值，而且具有广阔的市场前景。它不仅提示驾驶员及时停车去检查、打气或更换轮胎。防止出现轮胎气不足使车行驶不稳定，加剧轮胎的磨损，同时还能减少汽车行驶时由于车轮转速不对称导致车祸的发生。另外要是遇到意外状况也可通过GPS进行远程报警。 基本思路：本设计为轮胎状态预警系统，作为车载设备需要安装在汽车上，因此需要用户操作面板，并且具有友好的人机交互界面。我们初步设计的用户操作面板上有主屏、键盘输入，报警指示，报警蜂鸣器、电源指示灯等。 创新点：把GPS远程报警加入了该系统，单片机对轮胎实时采速。 技术关键：GPS远程报警、双CPU的数据传输、速度采集与处理。 技术指标：该预警系统具有控制简单，功耗小，上电复位的特点。利用液晶设计出比较良好的人机界面，动态、形象化显示当前各个轮子速度。报警延时和参数也可设定，有较高的推广价值。
科学性、先进性
- 1.针对大中型货车，采用易于实施的霍尔传感器。 2.低功耗。 3.主芯片集成了低电压保护功能，对车子启动时的电压波动有较强的抗干扰能力。 4.有线传输。具有通讯稳定，传递信号速度快，抗干扰能力强，并且调试过程中方便与电脑的串口相连接，比较直观得到数据。 5.系统成本较低，安装简单，操作可行。 6.系统可靠性强，采用的是主从双CPU工作方式。
获奖情况及鉴定结果
- 2010年天津工业大学第五届盛群单片机比赛
作品所处阶段
- 设计中期，基本功能已完成。
技术转让方式
- 申请专利，然后通过专利转让的方式
作品可展示的形式
- 现场实物展示示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明：将信息采集系统与信息处理系统安装于汽车的地盘之下，在汽车的驾驶室内安装液晶显示屏，以及报警处理按钮。报警处理按钮一共有两个，操作简单，驾驶员只需在报警的时候按下按钮，取消报警。 技术特点：采用的是主从双CPU工作方式，则可以将各传感器数据在从机先初步处理、分析归纳后再用串口通信上传到主机，降低了主机处理信息的频率，减少了其任务量，增强了对于处理应急情况的响应时间同时降低了误报的可能性。 市场前景和经济效益：由于现在大型货车和客车极少配置这方面装置。通过查阅国内外关于汽车轮胎状态监测器方面的资料，发现现今这方面研究比较欠缺，所以此监测器的设计具有相当客观的经济效益。
同类课题研究水平概述
- 从技术方面来看, TPMS技术主要来自于三家外资企业。目前国内厂家生产的TPMS基本是靠引进国外公司轮胎压力监测系统开发平台及生产线, 我国基本没有自主知识产权。目前比较成熟的TPMS系统都是自成一体的,独立于汽车上的其他ECU,而且该技术主要应用在高档轿车上，对于大型货车和客车极少配置。通过查阅国内外关于汽车轮胎状态监测器方面的资料，发现目前这方面研究比较欠缺，所以此监测器的设计具有相当高的开发研究价值。
