一種基于obd、gps以及tpms的車載設備的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于OBD、GPS以及TPMS的車載設備，所述車載設備包括：至少一個胎壓溫度檢測單元、與每個胎壓溫度檢測單元無線連接的車載接收控制顯示單元、以及OBD數據延長線，車載接收控制顯示單元包括：第一MCU、和與第一MCU電連接的GPS模塊、第一無線傳輸模塊、CAN總線轉換模塊、以及顯示模塊，OBD數據延長線的一端與汽車內部的ECU電連接，OBD數據延長線的另一端與CAN總線轉換模塊電連接。本實用新型的車載設備同時集成了OBD、TPMS、以及GPS功能，且上述功能采集到的數據共用一個顯示模塊顯示，既節省了車內空間，又便于駕駛員觀察有關汽車的各項數據。
【專利說明】
一種基于OBD、GPS以及TPMS的車載設備
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及汽車安全技術領域，尤其涉及一種基于0BD、GPS以及TPMS的車載設備。
【背景技術】
[0002]隨著私家車的擁有量逐年遞增，人們也開始越來越重視行車安全問題，駕駛員為了能更有效的獲知汽車的安全狀態，會為汽車添置各種附加設備，例如:車載診斷系統(On-Board Diagnostic，簡稱“0BD”)可以用來監控發動機的運行狀況和尾氣后處理系統的工作狀態;輪胎壓力監測系統(Tire Pressure Monitoring System，簡稱“TPMS”)可以用來監測汽車輪胎的壓力和溫度等數據;全球定位系統(Global Posit1ning System，簡稱“GPS” )可以用來監控汽車的運行位置和速度。駕駛員通過添加上述設備，可以在駕駛途中有效及時地了解汽車的各種信息，進而有效提高行車的安全性和可靠性。
[0003]在實現本實用新型的過程中，發明人發現現有技術至少存在以下問題:
[0004]OBD、TPMS、以及GPS各自具有獨立的顯示裝置，駕駛員在添置上述設備時，需要在駕駛室內安裝多個顯示裝置，既占用了大量的空間，又不便于駕駛員觀察各項數據。
【發明內容】
[0005]本實用新型實施例針對現有技術中0BD、TPMS、以及GPS各自具有獨立的顯示裝置，不便于駕駛員觀察數據的問題，提出了一種基于0BD、GPS以及TPMS的車載設備。
[0006]本實用新型就上述問題而提出的技術方案如下:
[0007]本實用新型實施例提供了一種基于0BD、GPS以及TPMS的車載設備，所述車載設備包括:至少一個胎壓溫度檢測單元、與每個所述胎壓溫度檢測單元無線連接的車載接收控制顯示單元、以及車載診斷系統OBD數據延長線，所述車載接收控制顯示單元包括:第一微控制單元MCU、和與所述第一 MCU電連接的全球定位系統GPS模塊、第一無線傳輸模塊、控制器局域網絡CAN總線轉換模塊、以及顯示模塊，所述OBD數據延長線的一端與汽車內部的電子控制單元ECU電連接，所述OBD數據延長線的另一端與所述CAN總線轉換模塊電連接。
[0008]本實用新型所述的車載設備中，所述胎壓溫度檢測單元包括:第二MCU、輪胎壓力傳感器、輪胎溫度傳感器、電源、電源管理模塊、加速度控制模塊、以及第二無線傳輸模塊，所述輪胎壓力傳感器、所述輪胎溫度傳感器、以及所述加速度控制模塊均與所述第二 MCU電連接，所述第二 MCU與所述第二無線傳輸模塊電連接，所述電源與所述電源管理模塊電連接，所述電源管理模塊分別與所述第二 MCU、所述輪胎壓力傳感器、所述輪胎溫度傳感器、所述加速度控制模塊、以及所述第二無線傳輸模塊電連接，當所述第二MCU接收到所述加速度傳感器發送的待機信號，并在經過第一時間后，向所述電源管理模塊發送控制信號，以控制所述輪胎壓力傳感器、所述輪胎溫度傳感器、以及所述第二無線傳輸模塊進入待機狀態。
[0009]本實用新型所述的車載設備中，所述電源管理模塊包括:濾波穩壓電路和多個低壓差線性穩壓器LD0，所述第二 MCU通過所述濾波穩壓電路與所述電源電連接，所述加速度控制模塊、所述輪胎壓力傳感器、所述輪胎溫度傳感器、以及所述第二無線傳輸模塊分別通過一個所述LDO與所述電源電連接，所述第二 MCU分別與連接所述輪胎壓力傳感器、所述輪胎溫度傳感器、以及所述第二無線傳輸模塊的所述LDO的使能端電連接。
[0010]本實用新型所述的車載設備中，所述胎壓溫度檢測單元還包括:電源電壓檢測器，所述電源電壓檢測器分別與所述電源和所述第二 MCU電連接。
[0011]本實用新型所述的車載設備中，所述第二無線傳輸模塊包括:發射天線，所述發射天線為車輪的氣門嘴。
[0012]本實用新型所述的車載設備中，所述車載接收控制顯示單元還包括:全球移動通信GSM模塊，所述GSM模塊與所述第一 MCU電連接。
[0013]本實用新型所述的車載設備中，所述車載接收控制顯示單元還包括:儲存模塊，所述儲存模塊與所述第一 MCU電連接。
[0014]本實用新型所述的車載設備中，所述車載接收控制顯示單元還包括:語音模塊，所述語音模塊與所述第一 MCU電連接。
[0015]本實用新型所述的車載設備中，所述車載接收控制顯示單元還包括:按鍵模塊，所述按鍵模塊與所述第一 MCU電連接。
[0016]本實用新型實施例提供的技術方案帶來的有益效果是:
[0017]通過車載接收控制顯示單元與胎壓溫度檢測單元無線連接，通過車載接收控制顯示單元中集成GPS模塊，通過在車載接收控制顯示單中設置CAN總線轉換模塊并將CAN總線轉換模塊通過OBD數據延長線與汽車內部的ECU電連接，使得該車載設備同時集成了 OBD、TPMS、以及GPS功能，且上述功能采集到的數據共用一個顯示模塊顯示，既節省了車內空間，又便于駕駛員觀察有關汽車的各項數據，及時了解車況，此外，該車載設備結構簡單、成本低廉，便于大規模應用。
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1是本實用新型實施例提供的一種基于0BD、GPS以及TPMS的車載設備的結構示意圖；
[0020]圖2是本實用新型實施例提供的一種胎壓溫度檢測單元的結構示意圖；
[0021]圖3是本實用新型實施例提供的一種電源管理模塊的結構示意圖；
[0022]圖4是本實用新型實施例提供的一種車載接收控制顯示單元的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0023]為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。
[0024]本實用新型實施例提供了一種基于0BD、GPS以及TPMS的車載設備，參見圖1，該車載設備包括:至少一個胎壓溫度檢測單元1、與每個胎壓溫度檢測單元I無線連接的車載接收控制顯示單元2、以及OBD數據延長線3，車載接收控制顯示單元2包括:第一 MCU21、和與第一MCU21電連接的GPS模塊22、第一無線傳輸模塊23、控制器局域網絡(Controller AreaNetwork，簡稱“CAN”)總線轉換模塊24、以及顯示模塊25，0BD數據延長線3的一端與汽車內部的電子控制單元(Electronic ControI Unit，簡稱“ECU” )電連接，OBD數據延長線3的另一端與CAN總線轉換模塊24電連接。
[0025]在本實施例中，胎壓溫度檢測單元I的數量可以根據實際的車型來確定，即根據車輛實際配備的輪胎數量而定(例如:I個、4個、6個等)，本實用新型中并不對胎壓溫度檢測單元I的數量做出限制。
[0026]在本實施例中，OBD數據延長線3的一端與汽車內部的ECU電連接(可以與ECU的OBD接口電連接)，0BD數據延長線3的另一端與CAN總線轉換模塊24電連接，這樣，E⑶可以將汽車的運行參數(例如:汽車時速、發動機轉速、發動機溫度等等)通過OBD數據延長線3發送至車載接收控制顯示單元2，并通過CAN總線轉換模塊24的解析，使得第一 MCU21能夠識別上述汽車運行參數，并將上述汽車運行參數通過顯示模塊25顯示出來，S卩該車載設備集成了 OBD功能。在實際應用中，CAN總線轉換模塊24可以采用V231/MCP2551芯片。
[0027]在本實施例中，車載接收控制顯示單元2通過GPS模塊22來獲取汽車的位置和速度等信息，同時，還可以通過第一無線傳輸模塊23接收來自胎壓溫度檢測單元I檢測到的汽車輪胎的壓力、溫度等信息，這樣該車載設備又集成了GPS和TPMS功能，實現了將0BD、GPS以及TPMS同時集成在一個車載設備的目的。此外，該車載設備在集成了OBD、GPS、以及TPMS功能后，將通過上述功能采集到的數據通過一個顯示模塊25顯示出來，這樣可以便于駕駛員觀察數據，而不用查看不同的顯示設備。在實際應用中，顯示模塊25可以為液晶顯示器(Liquid Crystal Display，簡稱“IXD)。車載接收控制顯示單元2中的第一MCU21可以采用S3C2440芯片制備。
[0028]在本實施例中，車載接收控制顯示單元2采用OBD數據延長線3與汽車內部的ECU電連接，可以通過汽車內部的ECU為車載接收控制顯示單元2提供電源(例如:12V/24V)，這樣車載接收控制顯示單元2無需內置電源，進而簡化車載接收控制顯示單元2的結構，也節省了制造成本。
[0029]在本實施例中，胎壓溫度檢測單元I與車載接收控制顯示單元2之間采用星型拓撲結構通過無線傳輸方式(包括:wif1、藍牙、以及zigbee等)進行連接，S卩每個胎壓溫度檢測單元I均與車載接收控制顯示單元2進行無線連接。
[0030]具體地，參見圖2，胎壓溫度檢測單元I包括:第二MCU11、輪胎壓力傳感器12、輪胎溫度傳感器13、電源14、電源管理模塊15、加速度控制模塊16、以及第二無線傳輸模塊17，輪胎壓力傳感器12、輪胎溫度傳感器13、以及加速度控制模塊16均與第二M⑶11電連接，第二MCUl I與第二無線傳輸模塊17電連接，電源14與電源管理模塊15電連接，電源管理模塊15分別與第二MCUll、輪胎壓力傳感器12、輪胎溫度傳感器13、加速度控制模塊16、以及第二無線傳輸模塊17電連接，當第二MCUll接收到加速度傳感器16發送的待機信號，并在經過第一時間后，向電源管理模塊15發送控制信號，以控制輪胎壓力傳感器12、輪胎溫度傳感器13、以及第二無線傳輸模塊17進入待機狀態。
[0031 ]在本實施例中，加速度傳感器16用于獲取車輪的三軸加速度信號，當加速度傳感器16檢測到車輪的三軸加速度信號為零時，可以判斷出汽車進入靜止狀態(即停止運行)，此時，第二 MCUl I接收到加速度傳感器16發送的待機信號，第二 MCUl I會在經過第一時間(例如:10s)后向電源管理模塊15發送第一控制信號，以控制電源管理模塊15切斷輪胎壓力傳感器12、輪胎溫度傳感器13、以及第二無線傳輸模塊17的電源供應，以使它們進入待機狀態，進而節省電能、降低功耗。在實際應用中，第二MCUll可以采用STM32E103RBT6芯片制備。
[0032]進一步地，參見圖3，電源管理模塊15包括:濾波穩壓電路151和多個低壓差線性穩壓器(Low Dropout Regulator，簡稱“LDO”)152，第二MCUlI通過濾波穩壓電路151與電源14電連接，加速度控制模塊16、輪胎壓力傳感器12、輪胎溫度傳感器13、以及第二無線傳輸模塊17分別通過一個LD0152與電源14電連接，第二 M⑶11分別與連接輪胎壓力傳感器12、輪胎溫度傳感器13、以及第二無線傳輸模塊17的LD0152的使能端(附圖3中，采用EN表示LDO的使能端)電連接。
[0033]在本實施例中，當第二MCUll接收到加速度控制模塊16發送的待機信號并經過第一時間后，第二M⑶11會向電源管理模塊15發送控制信號，即控制連接輪胎壓力傳感器12、輪胎溫度傳感器13、以及第二無線傳輸模塊17的LD0152的使能端，以切斷輪胎壓力傳感器12、輪胎溫度傳感器13、以及第二無線傳輸模塊17的供電，使得輪胎壓力傳感器12、輪胎溫度傳感器13、以及第二無線傳輸模塊17進入待機狀態，進而節省電能、降低功耗。在實際應用中，LD0152可以采用MP1584/RT9193芯片制備。
[0034]進一步地，參見圖2，胎壓溫度檢測單元I還包括:電源電壓檢測器18，電源電壓檢測器18分別與電源14和第二 MCUll電連接。
[0035]在本實施例中，在胎壓溫度檢測單元I中增設電源電壓檢測器18，可以用于監控電源14的電量情況，便于駕駛員在電源14的電量過低時，能及時更換電源14，進而保障胎壓溫度檢測單元I工作的穩定性。此外，由于胎壓溫度檢測單元I一般會設計得體積小巧，以便于安裝，這樣電源14需要選擇一些體積小巧且儲電量高的電池(例如:鋰電池)，通過電源管理模塊15可以有效降低非必要的功耗，進而增加了電源14的使用壽命，減少了駕駛員更好電源14的頻率。
[0036]進一步地，第二無線傳輸模塊17包括發射天線，該發射天線可以為輪胎氣門嘴，還可以將氣門嘴與輪轂耦合，可以增加第二無線傳輸模塊17的無線發射距離。
[0037]具體的，參見圖4，車載接收控制顯示單元2還包括:全球移動通信(Global Systemfor Mobile Communi cat 1n，簡稱 “GSM”)模塊 26，65]?模塊26與第一]\0]21電連接。
[0038]在本實施例中，通過在車載接收控制顯示單元2添加GSM模塊26，可以使得上述車載設備采集到的汽車運行參數、車胎的狀態信息(例如:車胎壓力、溫度)、以及汽車導航信息(例如:位置信息)發送至遠程數據庫中進行云計算和存儲，通過物聯網技術，駕駛員可以通過手機等移動設備隨時可以查看汽車的相關數據，便于駕駛員隨時了解汽車的相應情況。
[0039]進一步地，參見圖4，車載接收控制顯示單元2還包括:儲存模塊27，儲存模塊27與第一 MCU21電連接。
[0040]在本實施例中，儲存模塊可以為安全數字存儲卡(Secure Digital Memory Card,簡稱“SD”)，SD卡可以用來存儲汽車運行核心數據，也可以用來存儲靜態地圖文件包，這樣第一 M⑶21可以通過文件系統方式調用SD卡中的離線地圖包文件，并通過GPS模塊22獲得汽車的經瑋度信息，然后將汽車的經瑋度信息在地圖中顯示出來，便于行車導航使用。[0041 ]進一步地，參見圖4，車載接收控制顯示單元2還包括:語音模塊28，語音模塊28與第一 MCU21電連接。
[0042]在本實施例中，語音模塊28既可以用于播報車載設備采集到的各種車況信息，也可以用于在車輛出現危險狀況時(例如:車胎的溫度過高)向駕駛員發出高頻預警。在實際應用中，語音模塊可以采用VS1003芯片制備。
[0043]進一步地，參見圖4，車載接收控制顯示單元2還包括:按鍵模塊29，按鍵模塊29與第一 MCU21電連接。
[0044]在本實施例中，駕駛員可以通過按鍵模塊29來停止語音報警模塊28的循環語音報警、切換顯示模塊25的顯示內容、以及調整和校正車載接收控制顯示單元2的顯示數據。
[0045]本實用新型實施例通過車載接收控制顯示單元與胎壓溫度檢測單元無線連接，通過車載接收控制顯示單元中集成GPS模塊，通過在車載接收控制顯示單中設置CAN總線轉換模塊并將CAN總線轉換模塊通過OBD數據延長線與汽車內部的ECU電連接，使得該車載設備同時集成了0BD、TPMS、以及GPS功能，且上述功能采集到的數據共用一個顯示模塊顯示，既節省了車內空間，又便于駕駛員觀察有關汽車的各項數據，及時了解車況，此外，該車載設備結構簡單、成本低廉，便于大規模應用。
[0046]應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本實用新型所附權利要求的保護范圍。
【主權項】
1.一種基于OBD、GPS以及TPMS的車載設備，其特征在于，所述車載設備包括:至少一個胎壓溫度檢測單元、與每個所述胎壓溫度檢測單元無線連接的車載接收控制顯示單元、以及OBD數據延長線，所述車載接收控制顯示單元包括:第一 MCU、和與所述第一 MCU電連接的GPS模塊、第一無線傳輸模塊、CAN總線轉換模塊、以及顯示模塊，所述OBD數據延長線的一端與汽車內部的ECU電連接，所述OBD數據延長線的另一端與所述CAN總線轉換模塊電連接。2.根據權利要求1所述的車載設備，其特征在于，所述胎壓溫度檢測單元包括:第二MCU、輪胎壓力傳感器、輪胎溫度傳感器、電源、電源管理模塊、加速度控制模塊、以及第二無線傳輸模塊，所述輪胎壓力傳感器、所述輪胎溫度傳感器、以及所述加速度控制模塊均與所述第二 MCU電連接，所述第二 MCU與所述第二無線傳輸模塊電連接，所述電源與所述電源管理模塊電連接，所述電源管理模塊分別與所述第二 MCU、所述輪胎壓力傳感器、所述輪胎溫度傳感器、所述加速度控制模塊、以及所述第二無線傳輸模塊電連接，當所述第二MCU接收到所述加速度傳感器發送的待機信號，并在經過第一時間后，向所述電源管理模塊發送控制信號，以控制所述輪胎壓力傳感器、所述輪胎溫度傳感器、以及所述第二無線傳輸模塊進入待機狀態。3.根據權利要求2所述的車載設備，其特征在于，所述電源管理模塊包括:濾波穩壓電路和多個LD0，所述第二 MCU通過所述濾波穩壓電路與所述電源電連接，所述加速度控制模塊、所述輪胎壓力傳感器、所述輪胎溫度傳感器、以及所述第二無線傳輸模塊分別通過一個所述LDO與所述電源電連接，所述第二 MCU分別與連接所述輪胎壓力傳感器、所述輪胎溫度傳感器、以及所述第二無線傳輸模塊的所述LDO的使能端電連接。4.根據權利要求2所述的車載設備，其特征在于，所述胎壓溫度檢測單元還包括:電源電壓檢測器，所述電源電壓檢測器分別與所述電源和所述第二MCU電連接。5.根據權利要求2所述的車載設備，其特征在于，所述第二無線傳輸模塊包括:發射天線，所述發射天線為車輪的氣門嘴。6.根據權利要求1-5任一項所述的車載設備，其特征在于，所述車載接收控制顯示單元還包括:GSM模塊，所述GSM模塊與所述第一 MCU電連接。7.根據權利要求1-5任一項所述的車載設備，其特征在于，所述車載接收控制顯示單元還包括:儲存模塊，所述儲存模塊與所述第一 MCU電連接。8.根據權利要求1-5任一項所述的車載設備，其特征在于，所述車載接收控制顯示單元還包括:語音模塊，所述語音模塊與所述第一 MCU電連接。9.根據權利要求1-5任一項所述的車載設備，其特征在于，所述車載接收控制顯示單元還包括:按鍵模塊，所述按鍵模塊與所述第一 MCU電連接。
【文檔編號】B60R16/023GK205417045SQ201521010249
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年12月8日
【發明人】戴明, 陳思平, 陳昕, 吳萬慶, 郭燕榮, 林浩銘
【申請人】深圳大學