一种基于RFID技术的车辆轮胎信息监测系统的制作方法

本发明涉及一种轮胎信息监测系统，更具体地说，是涉及一种基于rfid技术，集成汽车can总线解析技术的车辆轮胎信息监测系统及其监测方法。

背景技术：

社会经济的快速发展使得我国正在进入汽车时代，目前交通参数的获取主要通过地感线圈、雷达、红外、浮动车等检测方式，需要高成本的安装与维护、检测范围受到限制，提供的路网交通信息不够全面等缺陷。射频识别(rfid)技术作为交通领域较新的数据采集与传送技术，能够快速地识别多个目标、具有较强的抗干扰能力、容易安装等优势，可以采集车辆的速度、车牌、车主信息，利用rfid技术采集交通参数是车路协同新领域探索的技术支撑。

据国家橡胶轮胎质量监督中心的专家分析，轮胎行驶里程到5万～6万公里时就应该更换，长期使用超里程服役的轮胎，不仅会影响汽车在行驶时的稳定性，还会减少汽车的抓地力度，加大汽车油耗，因此监测轮胎的的综合平均行驶里程信息非常重要。另一方面，轮胎使用一段时间后，由于前后轮磨损程度不一，需定期做轮胎换位。若车主更换的是二手轮胎，汽车维修人员在安装该轮胎前，通常的做法是根据自身的经验判断轮胎适合安装在哪个位置，而无法准确知道轮胎的位置安装信息，没有通用性，需要具备一定经验的工作人员才可完成该判断工作。从以上的分析来看，汽车维修厂对轮胎信息的获取是一项重要且复杂的工作，因此，有必要设计汽车轮胎信息监测系统，对轮胎信息进行详细、准确地获取，以便严格使用与维护。

本发明从上述实际需求出发，研制了一个以arm为核心，基于rfid技术、集成汽车can总线解析技术的车辆轮胎信息监测系统，能够实现将车辆轮胎行驶里程、安装位置、生产日期等相关信息快速、准确写入到电子标签等功能，实现了车辆轮胎的可追踪溯源、自动化、信息化管理。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有轮胎管理方案中的不足，提供一种快速、准确监测车辆轮胎信息的方法及其系统设计。

本发明技术方案如下：

一种基于rfid技术的车辆轮胎信息监测系统，包括轮胎信息传输模块、can解码电路、ps-lcd触摸屏以及电源，所述的轮胎信息传输模块包括数据处理单元、can通信单元、rfid通信单元、以太网通信单元、触摸屏通信单元。

所述的轮胎信息传输模块采用arm架构设计，其工作流程为第一步：进入系统初始化，恢复关机前的各项参数；第二步：启动定时器；第三步：定时时间到，发送at指令给can解码电路，并接收can解码电路发送来的数据，arm对数据进行分析、处理；第四步：当里程差达到预设值，通过以太网通信单元调整rfid读写模块的输出功率和灵敏度，并发送查找对应轮胎内部电子标签的的指令；第五步：成功查找到对应的标签后，发送读电子标签信息的指令，读出标签内部原本存储的里程信息；第六步：调用数据处理函数；第七步：再次调整rfid读写模块的灵敏度，并将里程值写入电子标签。

所述的can解码电路利用具有多主串行通信方式的can总线解析技术，通过obd接口与汽车ecu通信，获取数据后通过串口电路传送到轮胎信息传输模块。

所述的触摸屏通过串口与外部控制单元连接。

所述的数据处理单元由arm芯片组成。

所述的can通信单元通过串口电路与can解码电路通信

所述的rfid通信单元主要由三部分组成：rfid读写电路，电子标签、天线，其中rfid读写电路选用频段为840mhz-960mhz的uhf(超高频)rfid读写模块，而嵌入在轮胎内部的电子标签需满足体积小、寿命长、操作简单的要求，故选用的是无源电子标签。

所述的以太网通信单元由串口转以太网模块和网口组成，模块内置tcp/ip协议栈。

所述的触摸屏通信单元与触摸屏通过串口通信。

本发明的工作流程为：第一步：开机进入系统初始化；第二步：恢复关机前的时间参数；第三步：启动定时器；第四步：定时时间到，can解码电路与汽车ecu通讯，获取所需参数；第五步：can解码模块将解析后的数据通过串口电路发送给轮胎信息传输模块；第六步：轮胎信息传输模块对接收到数据进行解析、处理、传输；第七步：触摸屏显示电子标签内部信息。

如果是首次将该发明安装到车辆上或者更换车辆轮胎时，需要通过触摸屏设置轮胎的安装位置，以便后续汽车维修人员根据该项参数对轮胎进行定期换位。其工作流程为第一步：系统上电，初始化；第二步：通过触摸屏“扫描”按钮选择轮胎内置标签的编码；第三步：启动轮胎信息传输模块工作，获取电子标签的编码；第四步：获取到编码后将数据通过串口电路返回给触摸屏；第五步：输入轮胎的位置信息；第六步：触摸屏显示“ok”信号，设置成功。

本发明具有如下有益效果：

本发明设计的以arm为核心，基于rfid技术、集成汽车can总线解析技术的汽车轮胎信息监测系统，能够实现在车辆行驶过程中将轮胎的行驶里程值实时写入电子标签，实现将轮胎生产厂家、生产日期、安装位置、新/旧轮胎等轮胎的相关信息快速、准确写入到电子标签，方便了车辆维修人员对车辆轮胎进行追踪溯源、自动化、信息化管理，在一定程度上，可以给车辆维修人员的工作带来极大地方便，具有很高的实用价值。

附图说明

图1是一种基于rfid技术的车辆轮胎信息监测系统组成结构图。

图2是一种基于rfid技术的车辆轮胎信息监测系统的信息传输模块模型示意图。

图3是一种基于rfid技术的车辆轮胎信息监测系统逻辑流程图。

图4是一种基于rfid技术的车辆轮胎信息监测系统的信息传输模块逻辑流程图。

图5是一种基于rfid技术的车辆轮胎信息监测系统的初次使用或更换轮胎时的设置逻辑流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述。

如附图所示，一种基于rfid技术的车辆轮胎信息监测系统，包括轮胎信息传输模块(1)，其特征在于：所述的轮胎信息传输模块(1)电连接can解码电路(2)、ps-lcd触摸屏(3)、电源(4)，所述的电源(4)电连接包括轮胎信息传输模块(1)、can解码电路(2)、ps-lcd触摸屏(3)。所述的轮胎信息传输模块(1)包括数据处理单元(5)、can通信单元(6)、rfid通信单元(7)、以太网通信单元(8)、触摸屏通信单元(9)。

所述的轮胎信息传输模块(1)采用arm架构设计，其工作流程为第一步：进入系统初始化，恢复关机前的各项参数；第二步：启动定时器；第三步：定时时间到，发送at指令给can解码电路，并接收can解码电路发送来的数据，arm对数据进行分析、处理；第四步：当里程差达到预设值，通过以太网通信单元调格rfid读写模块的输出功率和灵敏度，并发送查找对应轮胎内部电子标签的的指令；第五步：成功查找到对应的标签后，发送读电子标签信息的指令，读出标签内部原本存储的里程信息；第六步：调用数据处理函数；第七步：再次调整rfid读写模块的灵敏度，并将里程值写入电子标签。

所述的can解码电路(2)通过obd接口与汽车ecu通信，获取数据后通过串口电路传送到轮胎信息传输模块。

所述的触摸屏(3)通过串口与外部控制单元连接。

所述的数据处理单元(5)由arm芯片组成。

所述的can通信单元(6)通过串口电路与can解码电路通信。

所述的rfid通信单元(7)主要由三部分组成：rfid读写电路，电子标签、天线，其中rfid读写电路选用频段为840mhz-960mhz的uhf(超高频)rfid读写模块，而嵌入在轮胎内部的电子标签需满足体积小、寿命长、操作简单的要求，故选用的是无源电子标签。

所述的以太网通信单元(8)由串口转以太网模块和网口组成，模块内置tcp/ip协议栈。

所述的触摸屏通信单元(9)与触摸屏(2)通过串口通信。

本发明的工作流程为：第一步：开机进入系统初始化；第二步：恢复关机前的时间参数；第三步：启动定时器；第四步：定时时间到，can解码电路与汽车ecu通讯，获取所需参数；第五步：can解码模块将解析后的数据通过串口电路发送给轮胎信息传输模块；第六步：轮胎信息传输模块对接收到数据进行解析、处理、传输；第七步：触摸屏显示电子标签内部信息。

本发明主要通过轮胎信息传输模块(1)控制，其特征在于：所述的轮胎信息传输模块(1)电连接can解码电路(2)、ps-lcd触摸屏(3)、电源(4)，所述的电源(4)电连接包括轮胎信息传输模块(1)、can解码电路(2)、ps-lcd触摸屏(3)。所述的轮胎信息传输模块(1)包括数据处理单元(5)、can通信单元(6)、rfid通信单元(7)、以太网通信单元(8)、触摸屏通信单元(9)。

本发明运行时：

第一步：开机进入系统初始化。

第二步：恢复关机前的各项参数。

第三步：启动定时器工作。

第四步：定时时间到，can解码电路与汽车ecu通讯，获取所需参数

第五步：can解码模块将解析后的数据通过串口电路发送给轮胎信息传输模块。

第六步：轮胎信息传输模块对接收到数据进行解析、处理、传输。

第七步：触摸屏显示电子标签内部信息。

轮胎信息传输模块的工作流程：

第一步：开机进入系统初始化。

第二步：启动定时器工作。

第三步：定时时间到，发送at指令给can解码电路，并接收can解码电路发送来的数据，arm对数据进行分析、处理。

第四步：当里程差达到预设值，通过以太网通信单元调整rfid读写模块的输出功率和灵敏度，并发送查找对应轮胎内部电子标签的的指令。

第五步：成功查找到对应的标签后，发送读电子标签信息的指令，读出标签内部原本存储的里程信息。

第六步：调用数据处理函数。

第七步：再次调整rfid读写模块的灵敏度，并将里程值写入电子标签。

如果是首次将该发明安装到车辆上或者更换车辆轮胎时，需要通过触摸屏设置轮胎的安装位置，以便后续汽车维修人员根据该项参数对轮胎进行定期换位。其工作流程为：

第一步：系统上电，初始化。

第二步：通过触摸屏“扫描”按钮选择轮胎内置标签的编码。

第三步：启动轮胎信息传输模块工作，获取电子标签的编码。

第四步：获取到编码后将数据通过串口电路返回给触摸屏。

第五步：输入轮胎的位置信息。

第六步：触摸屏显示“ok”信号，设置成功。

本发明采用arm架构设计的基于rfid技术，集成汽车can总线解析技术的车辆轮胎信息监测系统，arm能更好地进行人机交互，主要负责分析、处理用户通过触摸屏传入的参数，控制can解码模块与汽车ecu通信以及rfid读写模块的工作。

将该车辆轮胎信息监测系统安装于货车、卡车等大型车辆上，可以实时监测轮胎行驶里程等信息，避免由于轮胎过度磨损导致车辆油耗增大，可节省油费开支；避免由于轮胎换位、更换不及时引起的车辆损坏修理费、新胎购置费用等损失。车辆维修人员通过该系统可快速、准确获取轮胎的使用信息，对车辆轮胎进行全面管理。

以上所述只是本发明较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。