本发明涉及车辆胎压监测领域，尤其是一种基于CAN总线的胎压监测方法及系统。
背景技术：
轮胎是汽车行驶机构的重要组成部分，轮胎对汽车的操纵稳定性、安全性、舒适性以及燃油的经济性都起着非常关键的作用。为了保证汽车安全行驶，通常是在汽车上安装TPMS（Tire Pressure Monitor System，胎压监测系统）实时监测轮胎的压力、温度等参数，从而监控、显示及确认轮胎的工作状态，并对轮胎出现的异常状况（如超压、欠压、超温、气压突变等）及时报警 ，以保障行车安全，防止爆胎。据统计，美国每年26万起交通事故是由于轮胎气压低或渗漏造成的，而中国高速公路发生的交通事故中有70%~80%是由爆胎引发的。因此，爆胎已成为高速驾驶中重要的安全隐患。
目前的胎压监测系统的系统主机是由车上蓄电池供电，而安装在轮胎中的传感器模块则由锂电池供电且无法更换电池。目前的胎压监测系统存在以下问题：1）胎压监测系统非常耗电；2）胎压监测系统的发射器长时间运行下，容易造成损坏，缩短使用寿命；3）为达到省电的目的，制造时需要增加硬件成本。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种低功耗的、能够实现系统主机与传感器模块交互通信的基于CAN总线的胎压监测方法及系统。
一种基于CAN总线的胎压监测方法，应用于一胎压监测系统，胎压监测系统包括主机和分别安装于车辆各轮胎内部的传感器模块；传感器模块用于获取轮胎压力和轮胎内部温度值；基于CAN总线的胎压监测方法包括步骤：
步骤一，主机从汽车CAN总线获取车辆数据信息，判断车辆运行状态；
步骤二，根据车辆不同的运行状态，主机控制设置于车辆各轮胎内的传感器模块进入不同的工作模式；
其中，传感器模块的不同工作模式对应不同的发射策略；发射策略包括传感器模块向主机发送数据的策略；传感器模块通过高频发射天线向主机发送数据。
进一步地，工作模式包括运输存储模式、匹配模式、停车模式和运行模式。
进一步地，步骤二具体包括：
根据车辆的不同运行状态，主机生成与车辆运行状态相应的配置命令；
主机通过低频天线向车辆各轮胎内的传感器模块发送配置命令；以及
传感器模块接收到配置命令后，进入相应的工作模式。
进一步地，当主机从汽车CAN总线检测到汽车熄火信号时，主机向各传感器模块发送进入停车模式的配置命令，各传感器模块进入停车模式；
当主机从汽车CAN总线检测到车辆速度信号时，主机向各传感器模块发送进入运行模式的配置命令，各传感器模块进入运行模式。
进一步地，传感器模块处于停车模式时的发射策略为：传感器模块进入深度睡眠状态，只有当主机从所述汽车CAN总线检测到汽车点火信号时，主机向传感器模块发送控制指令，使传感器模块对轮胎的当前轮胎压力和温度值进行采样并且传感器模块将采集的数据发送至主机进行更新。
进一步地，传感器模块处于运行模式的发射策略为：若车辆速度的变化超过一预设速度值时，主机从各传感器模块获取到轮胎压力和温度值，并计算及设定定时器；定时器发送中断信号唤醒传感器模块后，传感器模块对轮胎压力和温度值进行采样；若传感器模块相邻两次的采样温度值变化超过一预设温度值或轮胎压力变化超过一预设压力值，传感器模块将当前的轮胎压力和温度值发送至主机，否则不向主机发送数据。
进一步地，运输存储模式为传感器模块进入轮胎之前所配置的工作模式，其发射策略为：传感器模块进入深度睡眠，不向主机发送数据。
进一步地，匹配模式为传感器模块进入轮胎后的初始工作模式，将传感器模块装入轮胎后，主机发送相应的配置指令使传感器模块进入匹配模式，传感器模块将传感器ID号发送至主机并存储。
本发明还提供一种基于CAN总线的胎压监测系统，包括主机以及安装于车辆各轮胎内部的传感器模块；主机与传感器模块通过低频天线实现无线通讯；传感器模块用于检测轮胎压力和轮胎内部温度值；主机与车辆CAN总线相连接，主机从车辆CAN总线获取车辆数据信息，判断车辆运行状态；主机根据车辆不同的运行状态，控制传感器模块进入不同的工作模式。
进一步地，传感器模块的工作模式包括运输存储模式、匹配模式、停车模式和运行模式。
本发明的基于CAN总线的胎压监测方法及系统通过CAN总线获取车辆运行状态，并根据车辆的运行状态控制轮胎内的传感器模块进入不同的工作模式，使得传感器模块在不同的工作模式下采用不同的发射策略，以达到降低功耗的目的；通过无线通讯方式实现胎压监测系统的主机模块与传感器模块的通讯交互，使得主机能够更好地控制传感器模块。
附图说明
图1为一实施例的基于CAN总线的胎压监测系统的示意图。
具体实施方式
下面将结合具体实施例及附图对本发明基于CAN总线的胎压监测方法作进一步详细描述。
本发明的基于CAN总线的胎压监测方法应用于汽车的胎压监测系统，胎压监测系统包括主机和分别安装于车辆各轮胎内部的传感器模块，传感器模块用于获取轮胎压力和轮胎内部温度值，并将获取的轮胎压力和轮胎内部温度值反馈至主机。其中，传感器模块由锂电池供电。
一较佳实施例中，本发明的基于CAN总线的胎压监测方法包括步骤：
步骤一，胎压监测系统的主机从汽车CAN总线获取车辆数据信息，例如车辆点火/熄火信号、车辆速度等，判断车辆运行状态；
步骤二，根据车辆不同的运行状态，胎压监测系统的主机控制设置于车辆各轮胎内的传感器模块进入不同的工作模式，其中在不同的工作模式下，传感器模块有着不同的发射策略。发射策略为传感器模块向主机发射数据的策略，例如发射频率、发射条件等。传感器模块通过高频发射天线向主机发送数据，主机设置有用于接收高频发射天线发送的数据的高频接收天线。由于高频发射是导致传感器模块耗电的最大因素，因此，本发明通过设计传感器模块在不同模式时的发射策略，即发射时长、发射条件、发射频率等，可以降低传感器模块的功耗。
步骤二具体包括以下步骤：
根据车辆的不同运行状态，主机生成与车辆运行状态相应的配置命令；
主机通过低频天线向车辆各轮胎内的传感器模块发送配置命令；
传感器模块接收到配置命令后，进入相应的工作模式。
传感器模块的工作模式包括运输存储模式、匹配模式、停车模式和运行模式。
其中，运输存储模式为传感器模块进入轮胎之前，胎压监测系统对主机和传感器模块的进行系统测试及功能测试后，主机通过低频天线发送配置命令使传感器模块进入运输存储模式。在运输存储模式下，传感器模块的发射策略为：传感器模块进入深度睡眠状态，即传感器模块不再运行、不进行压力或温度的采样，也不向主机发射数据；并且，在运输存储模式下，传感器模块设置为不能够由定时器发送的中断信号唤醒，只能够由主机发送的低频信号，即主机通过低频天线发送的配置命令唤醒。因此，在传感器模块进入轮胎之前，使传感器模块进入运输存储模式，能够减少传感器模块的功耗。
匹配模式为传感器模块安装至轮胎后的配置的工作模式。将传感器模块安装至轮胎后，主机向传感器模块发送配置命令，使传感器模块进入匹配模式，在匹配模式下，传感器模块的发射策略为：传感器只有接受到主机发送的唤醒信号以及匹配命令后才会通过高频信号传送自己的传感器ID号，主机收到传感器ID号后回复ACK信号，传感器模块收到后停止发射，继续进入深度睡眠状态，等待下一个唤醒命令。传感器模块将传感器ID号发送至主机，主机记录并存储传感器ID号，可以方便主机对各传感器模块进行独立控制。
当主机从汽车CAN总线检测到汽车熄火信号时，判断车辆进入停车状态，主机向各传感器模块发送进入停车模式的配置命令，各传感器模块接收到配置命令后进入停车模式。在停车模式下，传感器模块的发射策略为：传感器模块进入深度睡眠状态，不再运行也不向主机发送数据；只有当主机从汽车CAN总线检测至汽车点火信号时，主机才向各传感器模块发送控制指令，使各传感器模块对轮胎的当前轮胎压力和温度值进行采样，并且传感器模块将采集至的数据发送到主机，主机更新当前轮胎压力和轮胎内部温度值。
当主机从汽车CAN总线检测到车辆速度信号不为零时，判断车辆开始移动，进入运行状态，主机向各传感器模块发送进入运行模式的配置命令，各传感器模块接收到配置命令后进入运行模式。在运行模式下，传感器模块的发射策略为：主机从汽车CAN总线获取车辆速度，若车辆速度的变化超过一预设速度值（例如，5km/h），则主机向各传感器模块发送控制指令，使各传感器模块对当前轮胎压力和温度值进行采样并发送至主机；主机根据轮胎压力和温度值计算定时器时间并设定定时器；定时器向传感器模块发送中断信号以唤醒传感器模块后，传感器模块对轮胎压力和温度值进行采样；若传感器模块相邻两次的采样温度值变化超过一预设温度值（例如，1℃）或轮胎压力变化超过一预设压力值（例如10Kpa），传感器模块将当前轮胎压力和温度值发送至主机，否则不向主机发送数据。运行模式下传感器模块的发射策略既实现了对轮胎的监控，保证了车辆运行安全，也很大程度地降低了传感器模块的功耗。
本发明的基于CAN总线的胎压监测方法，主机与传感器模块之间通过低频天线实现通讯交互，能够更好地对胎压进行监测；并且主机从汽车CAN总线获取车辆信息，更加准确可靠地判断车辆运行状态。
本发明还提供一种基于CAN总线的胎压监测系统，如图1所示，一较佳实施例中，基于CAN总线的胎压监测系统包括主机以及安装于车辆各轮胎内部的传感器模块。主机与传感器模块通过低频天线实现无线通讯。传感器模块用于检测轮胎压力和轮胎内部温度值。主机与车辆CAN总线相连接，用于从车辆CAN总线获取车辆数据信息，从而判断车辆的运行状态。主机根据车辆不同的运行状态，控制传感器模块进入不同的工作模式。在不同工作模式下的传感器模块有着不同的发射策略，以达到降低功耗的目的。其中，传感器模块的工作模式包括运输存储模式、匹配模式、停车模式和运行模式。
本发明的基于CAN总线的胎压监测方法及系统通过CAN总线获取车辆运行状态，并根据车辆的运行状态控制轮胎内的传感器模块进入不同的工作模式，使得传感器模块在不同的工作模式下采用不同的发射策略，以达到降低功耗的目的；通过无线通讯方式实现胎压监测系统的主机模块与传感器模块的通讯交互，使得主机能够更好地控制传感器模块。
虽然对本发明的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化、是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。