В мире автомобильной индустрии успешно продвигается новый модельный ряд JAECOO.
Официальный дилер jaecoo предлагает модели J7 и J8 с интегрированным комплексом решений, сочетающим инновационные технологии безопасности с интеллектуальным управлением. Одним из таких решений является система мониторинга давления в шинах (TPMS) которая устанавливается в новый модельный ряд автомобилей JAECOO.
Известно, что правильное давление улучшает управляемость, безопасность, уменьшает расход топлива и продлевает срок службы шин.
Система контроля давления в шинах (TPMS) – это электронная система, предназначенная для контроля давления и температуры внутри пневматических шин. Система TPMS в режиме реального времени передает информацию о давлении в шинах управляющему устройству автомобиля либо с помощью точного значения, либо просто с помощью световой индикации или звукового сигнала.
Модуль дистанционного мониторинга
Ключевыми компонентами модуля дистанционного мониторинга для TPMS являются датчик температуры и давления состоящий из микроконтроллера и радиочастотного передатчика. Системы контроля давления в шинах были внедрены несколько лет назад в качестве заводской установки только на автомобилях высокого класса. Распространение технологии на модели среднего класса, выпускаемые большими объемами, потребовало повышения экономической эффективности систем.
В этой системе информация передается водителю по беспроводной сети, как правило, по радиочастотному каналу, и отображается в салоне транспортного средства.
Модуль дистанционного зондирования состоит из датчика давления, процессора обработки сигналов, датчика температуры, который компенсирует колебания давления из-за изменения температуры и радиочастотного передатчика. Система питается от аккумулятора со встроенным интеллектуальным управлением, что продлевает срок его службы. Поскольку о замене аккумулятора не может быть и речи, а замена всего модуля не является экономически выгодным вариантом для обычного владельца автомобиля, в соответствии с существующими техническими требованиями срок службы батареи составляет не менее 10 лет.
Приемник системы может быть использован для информации только по давлению в шине, либо использоваться совместно с другими функциями в автомобиле. Например, контроллером приемника может быть существующий контроллер приборной панели или кузова. Сам приемник может быть подключен к системе дистанционного управления поскольку обе системы используют один и тот же частотный диапазон. Эта функция совместного использования снижает стоимость системы, сокращает время проектирования и упрощает интеграцию TPMS в автомобиль.
Модуль системы контроля
Модуль дистанционной системы контроля после установки в шину становится автономным устройством. Встроенный в него интеллектуальный модуль должен независимо управлять функциями считывания, обработки измерений, передачи радиосигнала и управления питанием.
Для каждой из этих функций предусмотрены два компонента.
- Первый — это датчик TPMS, представляющий собой интегрированное монолитное чиповое устройство, состоящее из датчика температуры и давления со встроенной схемой.
- Второй – это микроконтроллер и радиочастотный передатчик, причем оба чипа размещены в одном корпусе.
Датчик давления
Датчик давления является емкостным и требует каскада преобразования емкости в напряжение. В дополнение к аналоговой функции, технология обеспечивает более высокий уровень интеграции, например, возможности цифровой обработки. Примерами могут служить встроенная энергонезависимая память датчика, в которой хранятся данные калибровки, и аналого-цифровой преобразователь, позволяющий микроконтроллеру считывать данные последовательных измерений.
Внутренний автомат управления состоянием датчика управляет четырьмя различными режимами:
- Режим ожидания. Все аналоговые и цифровые блоки выключены, за исключением встроенного низкочастотного генератора, который периодически (например, каждые 6 с) посылает на контроллер сигнал пробуждения по выходному контакту.
- Измерение давления. Активированы датчик давления и преобразователь емкости в напряжение.
- Измерение температуры. Активированы датчик температуры (резистор с положительным температурным коэффициентом) и его блок съема информации.
- Считывание. После прохождения одного из двух режимов измерения результаты измерений сохраняются в накопителе для выборки. Режим считывания активирует аналого-цифровой преобразователь и позволяет контроллеру последовательно считывать результаты измерений.
Эти четыре режима кодируются с помощью двух входных контактов, управляемых микроконтроллером. Кодировка выбрана таким образом, чтобы для перехода в режим ожидания (в котором и датчик, и контроллер находятся в спящем режиме) на обоих выводах использовался логический ноль для экономии энергии.
Микроконтроллер
Основой этого специализированного продукта является устройство представляющее собой комбинацию микроконтроллера и радиочастотного передатчика в одном корпусе. Микроконтроллер не имеет внутренних соединений между кристаллом контроллера и радиочастотным кристаллом, но распиновка оптимизирована для сокращения необходимых внешних соединений.
Такой подход, основанный на программном обеспечении имеет большую гибкость и более экономичен, чем дискретное решение.
Радиочастотный передатчик основан на фазовой автоподстройке и поддерживает как амплитудную, так и частотную модуляцию. Скорость его передачи может быть до 9600 бод. Модуль способен генерировать несущие частоты 315, 433 и 868 МГц, что позволяет охватить частоты, используемые в различных странах.
Поскольку модуль дистанционного зондирования устанавливается в шину, он должен быть как можно более компактным и легким — слишком большой модуль может привести к дисбалансу колеса. Это механическое требование удовлетворяется за счет использования высокоинтегрированной системы, основанной всего на двух компонентах и небольшой батарее.
Приемник
Радиочастотный приемник основан на технологиях которые уже несколько лет используются в системе электронного замка. Электронный замок контролирует доступ в транспортное средство с помощью электронного пульта дистанционного управления. Часто совместно используется один и тот же приемник, поскольку оба устройства используют один и тот же формат передачи. Такое повторное использование значительно снижает стоимость функций, но в то же время требует более глубокого знания архитектуры высокоуровневых систем. В большинстве архитектур приемник встроен в основной контроллер, который может выполнять множество других функций для контроля. Поэтому важно распределять процессорное время между различными функциями.
Вывод
Таким образом, система мониторинга давления и температуры в шинах (TPMS) предназначена для обеспечения безопасности путем измерения давления и температуры в шинах. Основной целью этой беспроводной системы контроля давления в шинах является сокращение числа дорожно-транспортных происшествий, мониторинг долговечности шин и увеличение срока их службы.
