一种胎压传感器和胎压数据查询方法与流程

本发明属于汽车技术领域，尤其涉及一种胎压传感器和胎压数据查询方法。

背景技术：

随着社会的发展，汽车的普及，安全驾驶显得越来越重要。轮胎压力监测系统(tirepressuremonitoringsystem，tpms)，是一种采用无线传输技术，利用固定于汽车轮胎内的高灵敏度微型无线传感装置在行车或静止的状态下采集汽车轮胎压力、温度等数据，并将数据传送到驾驶室内的主机中，以数字化的形式实时显示汽车轮胎压力和温度等相关数据，并在轮胎出现异常时(预防爆胎)以蜂鸣或语音等形式提醒驾驶者进行预警的汽车主动安全系统。轮胎压力监测系统的使用确保了轮胎的压力和温度维持在标准范围内，起到减少爆胎、毁胎的概率，降低油耗和车辆部件的损坏。

tpms通常包括胎压主机显示屏和胎压传感器，胎压显示屏用来显示每个轮胎运行时的参数，胎压传感器用来检测轮胎运行时的数据。其中，胎压传感器是由压力传感器、温度传感器、低频传感器、高频发射传感器、微电子处理器(microcontrollerunit，mcu)以及电源模块。

现有的胎压传感器由于包含了上述多个传感器使得其体积巨大，不方便安装，通过电源模块来供电会存在电池电量耗尽需要充电的情况，使得日常维护过程复杂，以及现有的胎压传感器必须通过胎压主机显示屏来查看胎压数据，不仅使得胎压系统结构复杂，还增加了成本。

技术实现要素：

本发明提供一种胎压传感器和胎压数据查询方法，旨在解决现有的胎压传感器包含多个传感器使得其体积巨大，不方便安装的问题，通过电源模块来供电会存在电池电量耗尽需要充电的情况，使得日常维护过程复杂的问题，以及通过胎压主机显示屏来查看胎压数据，使得胎压系统结构复杂，成本增加的问题。

本发明第一方面提供一种胎压传感器，所述胎压传感器包括：近场通信模块、温度检测模块、压力检测模块和处理模块；

所述近场通信模块与所述处理模块连接，用于接收终端发送的近场通信信号，并将所述近场通信信号转换为电压信号，以及将所述电压信号发送给所述处理模块；

所述温度检测模块与所述处理模块连接，用于接收所述电压信号，并检测轮胎的温度；

所述压力检测模块与所述处理模块连接，用于接收所述电压信号，并检测轮胎的压力；

所述处理模块，用于接收所述电压信号，并根据所述电压信号获取所述温度的信号和所述压力的信号，以及将所述温度的信号和所述压力的信号转化为温度值和压力值，并将所述温度值和所述压力值通过所述近场通信模块发送给所述终端，以显示给用户。

本发明第二方面提供一种胎压数据的查询方法，所述方法应用于本发明第一方面提供的所述胎压传感器，所述方法包括：

接收终端发送的近场通信信号，并产生电压信号；

根据所述电压信号获取轮胎的温度信号和压力信号，并将所述温度信号和所述压力信号转换为温度值和压力值；

将所述温度值和压力值发送给终端，以显示给用户。

本发明提供的一种胎压传感器和胎压数据查询方法，通过在胎压传感器中加入近场通信模块，当终端发送近场通信信号时，激发电压信号可以为胎压传感器中的各个模块供电，省去了电源模块。利用近场通信模块发送温度值和压力值给终端，可以省去低频传感器、高频传感器和主机显示屏，不仅缩小了胎压传感器的体积，简化了日常维护操作，还节省了成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。

图1是本发明第一实施例提供的一种胎压传感器的结构示意图；

图2是本发明第二实施例提供的一种胎压传感器的结构示意图；

图3是本发明第三实施例提供的一种胎压数据查询方法的实现流程示意图；

图4是本发明第四实施例提供的一种胎压数据查询方法的实现流程示意图。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域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。

请参阅图1，图1为本发明第一实施例提供的胎压传感器的结构示意图，图1所示的胎压传感器主要包括：近场通信模块101、温度检测模块102、压力检测模块103和处理模块104，其中，近场通信模块101与处理模块104连接，处理模块104还分别温度检测模块102和压力检测模块103连接。以上各模块的功能，具体如下：

近场通信模块101，用于接收终端发送的近场通信信号，并将该近场通信信号转换为电压信号，以及将电压信号发送给处理模块104。

当终端发送近场通信信号即在胎压传感器的天线ant所在的区域产生射频场，近场通信模块101利用内置的天线根据电感互耦合原理产生电压信号，并将电压信号传输给处理模块104。

温度检测模块102，用于接收该电压信号，并检测轮胎的温度。

压力检测模块103，用于接收该电压信号，并检测轮胎的压力。

处理模块104，用于接收该电压信号，并根据该电压信号获取温度的信号和压力的信号，以及将该温度的信号和该压力的信号转化为温度值和压力值，并将该温度值和该压力值通过近场通信模块101发送给终端，以显示给用户。

处理模块104中内置的芯片对温度的信号和压力的信号转换为数字信号，并利用预置的公式计算温度值和压力值。

本发明提供的一种胎压传感器，通过在胎压传感器中加入近场通信模块，当终端发送近场通信信号时，激发电压信号可以为胎压传感器中的各个模块供电，省去了电源模块。利用近场通信模块发送温度值和压力值给终端，省去了低频传感器、高频传感器和主机显示屏，不仅缩小了胎压传感器的体积，简化了日常维护操作，还节省了成本。

请参阅图2，图2为本发明第二实施例提供的胎压传感器的结构示意图，图2所示的胎压传感器主要包括：近场通信模块201、温度检测模块202、压力检测模块203、处理模块204和滤波模块205。其中，近场通信模块201包括：天线ant、近场电容c1和近场通信芯片u1，压力检测模块203包括：压力检测芯片u2和第三电阻r3，处理模块204包括：处理芯片u3、第一电阻r1和第二电阻r2，温度检测模块202为热敏电阻r4，滤波模块205包括滤波电容c2和极性电容c3。各模块的功能，具体如下：

近场通信模块201，用于接收终端发送的近场通信信号，并将近场通信信号转换为电压信号，以及将电压信号发送给处理模块204。

进一步地，近场通信模块201包括：天线ant、近场电容c1和近场通信芯片u1。其中，天线ant的两端分别与近场通信芯片u1的天线线圈(antennacoils，ac)引脚ac0引脚和ac1引脚连接，近场电容c1的两端分别与天线ant的两端连接，场通信芯片u1的接地引脚vss接地，电源输出(energyharvesting，v_eh)引脚、中断输出引脚(interruptoutput，gpo)引脚、串行时钟输入(serialclock，scl)引脚和串行数据输入/输出(serialdata，sda)引脚与处理模块204连接。

当终端发送近场通信信号即在胎压传感器的天线ant所在的区域产生射频场，天线ant利用电感互耦合原理产生电压信号，并将电压信号传输给近场通信芯片u1来对整个电路进行供电。具体的，近场通信芯片u1的型号为：ic8_st25dv04k/ufdfn8。

温度检测模块202，用于接收电压信号，并检测轮胎的温度。

具体的，温度检测模块202为热敏电阻r4。热敏电阻r4的一端与处理模块204连接，另一端接地。温度检测模块202在接收到电压信号后，开始检测轮胎的温度。

压力检测模块203，用于接收电压信号，并检测轮胎的压力。

进一步地，压力检测模块203压力检测芯片u2和第三电阻r3；

压力检测芯片u2的接地引脚gnd、悬空引脚nc、信号负极引脚-sig、信号正极引脚-sig和电源正极脚+vexc引脚均与处理模块204连接，压力检测芯片的电源正极引脚+vexc与第三电阻r3的一端连接，第三电阻r3的另一端与处理模块204连接。

需要说明的是，悬空引脚nc和接地引脚gnd通过与处理模块204连接来接地，以使压力检测模块203检测的压力稳定。

具体的，压力检测芯片u2的型号为：us9011。

处理模块204，用于接收电压信号，并根据电压信号获取温度的信号和压力的信号，以及将温度的信号和压力的信号转化为温度值和压力值，并将温度值和压力值通过近场通信模块201发送给终端，以显示给用户。

进一步地，处理模块204包括：处理芯片u3、第一电阻r1和第二电阻r2，其中，处理芯片u3的第一数字输入/输出引脚pt0引脚、第二数字输入/输出引脚pt1、第三数字输入/输出引脚pt2和电源引脚vdd分别顺次与近场通信芯片u1的sda引脚、scl引脚和gpo引脚和v_eh引脚连接，所述处理芯片的ai2引脚与热敏电阻r4连接，处理芯片u3的ai0引脚、第二传感输入引脚ai1、电源引脚vrefp分别顺次与压力检测芯片u2的信号负极引脚-sig、信号正极引脚+sig和电源正极引脚+vexc连接，处理芯片u3的传感接地引脚vrefn还均与压力检测芯片u2的接地引脚gnd和悬空引脚nc连接，处理芯片u3的第三传感输入引脚ai2引脚与第三电阻r3的另一端连接，处理芯片u3的sda引脚与第一电阻r1的一端连接，处理芯片u3的第四数字输入/输出引脚pt3引脚和第四传感输入引脚ai3分别顺次和所述第二电阻的两端连接，第一电阻r1的另一端接地，第二电阻r2与处理芯片u3的第四传感输入引脚ai3连接的一端还接地。

具体的，处理芯片u3根据电压信号获取温度的信号和压力的信号，以及将温度的信号和压力的信号转化为温度值和压力值，并将温度值和压力值通过近场通信模块101发送给终端。处理芯片u3的型号为ic16_hy14e10/qfn。

进一步地，处理模块204，还用于计算预置时间段内接收的电压信号值的方差，并判断该方差是否大于预置数值，若小于，则获取该温度的信号和该压力的信号。

具体的，处理芯片u3计算预置时间段内电压信号值的方差，并判断方差是否大于预置数值，以及获取温度信号和压力的信号。

需要说明的是，处理芯片u3计算预置时间段内电压信号值的方差，以及将方差与预置数值进行比较是为了判断预置时间段内电压信号是否稳定，避免由于电压信号不稳定，导致获取的温度的信号和压力的信号不稳定，影响温度值和压力值的准确性。

进一步地，处理模块204，还用于若该方差大于预置数值，则生成提示信息，并发送给该近场通信模块201。

提示信息为提示获取胎压数据失败的信息。提示信息可以是文字信息，图像信息，也可以是用于使终端生成文字信息或图像信息的指令。当方差大于预置数值时，说明电压信号不稳定，处理模块204生成提示信息发送给近场通信模块201。具体的，处理芯片u3生成提示信息发送给近场通信模块201中近场通信芯片u1。

近场通信模块201，还用于接收该提示信息，并转发给该终端以提示该用户胎压数据获取失败。

具体的，近场通信芯片u1接收提示信息，并通过天线ant发送给终端。

进一步地，胎压传感器还包括：滤波模块205，

滤波模块205，用于对电源信号进行滤波。

进一步地，滤波模块205包括滤波电容c2和极性电容c3，其中，滤波电容c2的一端与近场通信芯片u1的v_eh引脚、处理芯片u3的电源引脚vdd、模拟电源引脚vdda以及极性电容c3的正极端连接，滤波电容c2的另一端分别与极性电容c3的负极端连接和接地。

本发明电路图的原理为：天线ant接收终端发送的近场通信信号，并将近场通信信号发送给近场通信芯片u1，近场通信芯片u1激发出电源信号，并将电源信号传输给处理芯片u3、热敏电阻r4、压力检测芯片u2来进行供电，以使热敏电阻r4和压力检测芯片u2检测温度和压力。同时，处理芯片u3判断激发的电源信号在预置时间段内是否稳定，若稳定，则获取热敏电阻r4和压力检测芯片u2检测温度的信号和压力的信号，并将对上述信号进行处理，得到温度值和压力值，以及将温度值和压力值发送给近场通信芯片u1以通过天线ant发送给终端，显示给用户。

本发明提供的一种胎压传感器，通过在胎压传感器中加入近场通信模块，当终端发送近场通信信号时，激发电压信号可以为胎压传感器中的各个模块供电，省去了电源模块。利用近场通信模块发送温度值和压力值给终端，省去了低频传感器、高频传感器和主机显示屏，不仅缩小了胎压传感器的体积，简化了日常维护操作，还节省了成本。

请参阅图3，图3是本发明第三实施例提供的一种胎压数据查询方法的流程示意图，图3示例的胎压数据查询方法应用于本发明第一和第二实施例提供的胎压传感器，该方法主要包括：

s301、接收终端发送的近场通信信号，并产生电压信号；

s302、根据该电压信号获取轮胎的温度信号和压力信号，并将该温度信号和该压力信号转换为温度值和压力值；

s303、将该温度值和压力值发送给终端，以显示给用户。

本发明实施例提供的胎压数据查询方法，通过接收终端发送的近场通信信号产生电压信号，可以为胎压传感器中的各个模块供电，省去了电源模块。将温度值和压力值发送给终端，可以省去低频传感器、高频传感器和主机显示屏，不仅缩小了胎压传感器的体积，简化了日常维护操作，还节省了成本。

请参阅图4，图4是本发明第四实施例提供的一种胎压数据查询方法的流程示意图，图4示例的胎压数据查询方法应用于本发明第一和第二实施例提供的胎压传感器，该方法主要包括：

s401、接收终端发送的近场通信信号，并产生电压信号；

近场通信信号为由终端发出射频场，以使胎压传感器的天线利用电感互耦合原理产生电压信号，以对胎压传感器中的电路进行供电。

s402、计算预置时间段内接收的电压信号值的方差，并判断该方差是否大于预置数值；

通过判断预置时间段内接收的电压信号值的方差可以判断产生的电压信号是否稳定，避免不稳定的电压信号使得获取的温度信号和压力信号不准确。

s403、若小于，则获取该温度信号和该压力信号；

s404、将该温度信号和该压力信号转换为温度值和压力值；

胎压传感器利用预置的算法将温度信号和压力信号转换为温度值和压力值。

s405、将该温度值和压力值发送给终端，以显示给用户；

s406、若大于，则生成提示信息；

提示信息为提示获取胎压数据失败的信息。提示信息可以是文字信息，图像信息，也可以是用于使终端生成文字信息或图像信息的指令。

s407、将该提示信息发送给该终端，以提示用户获取胎压数据失败。

本实施例中的未尽细节，请参照图1和图2所示的实施例，在此不再赘述。

本发明实施例提供的胎压数据查询方法，通过接收终端发送的近场通信信号产生电压信号，可以为胎压传感器中的各个模块供电，省去了电源模块。将温度值和压力值发送给终端，可以省去低频传感器、高频传感器和主机显示屏，不仅缩小了胎压传感器的体积，简化了日常维护操作，还节省了成本。

在本申请所提供的多个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信链接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信链接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。

所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简便描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定都是本发明所必须的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

以上为对本发明所提供的接领人识别方法、装置及系统的描述，对于本领域的技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。