Колесный модуль системы контроля давления в шинах

Настоящая полезная модель относится к техническим средствам обеспечения безопасности движения транспортных средств, в частности относится к устройствам, касающимся контроля давления и температуры воздуха в шинах и управления транспортным средством, и более конкретно относится к системе контроля состояния шин.
Из существующего уровня техники известна СИСТЕМА КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ШИН [RU 2398680 C2, опубл. 10.09.2010]. Описанная система контроля состояния шин содержит блок дистанционного измерения параметров состояния шины, установленный в шине, центральный контроллер, блок речевых сообщений и устройство торможения с использованием тормозов. Блок дистанционного измерения параметров состояния шины осуществляет измерение давления и температуры внутри шины с частотой 5-20 Гц и вырабатывает сигналы, содержащие измеренные значения параметров, которые затем по радиоканалу передаются в центральный контроллер. Центральный контроллер принимает по радиоканалу сигналы, содержащие информацию о состоянии шины, и обрабатывает их. В результате чего он вырабатывает команды на выдачу речевых информационных сообщений и команды на торможение с использованием тормозов. После этого команды передаются, соответственно, в блок речевых сообщений и в устройство торможения с использованием тормозов.
Недостатками данного технического решения являются ограниченность по количеству колесных модулей "RTPM" (до 5 штук), что делает невозможным применение подобной системы для коммерческого транспорта с большим количеством шин. Авторы изобретения также указывают на необходимость измерения параметров состояния шины внутри с частотой 5-20 Гц, объясняя это скоростью «взрыва» шины, но отталкиваясь от практических исследований, нами сделан вывод, что «взрыву» шины обычно предшествует период неправильной эксплуатации, чаще всего с некорректным давлением внутри шины, который может быть обнаружен системами, осуществляющими измерения состояния шины с меньшей частотой.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является СИСТЕМА КОНТРОЛЯШИН АВТОМОБИЛЯ [RU 2425760 C1, опубл. 10.08.2011]. В предложенной системе применены интегрированные датчики давления и температуры, а также двунаправленный канал связи. Алгоритм функционирования микропроцессорной системы контроля давления и температуры позволяет как в автоматическом режиме, так и по запросу водителя транспортного средства осуществлять измерения контролируемых параметров и передавать данные в блок индикации.
Недостатками данного технического решения являются отсутствие акселерометра в колесном модуле, который обеспечивает контроль неисправности в ходовой части и тормозной системе транспортного средства связанными с заклиниванием или затормаживанием колеса.
Задачей, на решение которой направлено заявляемая полезная модель заключается в расширении количества параметров состояния колеса измеряемое колесным модулем, а также в повышении удобства использования системы контроля давления в шинах (TPMS, СКДШ) на транспортных средствах с большим количеством колес.
Данная задача решается за счет того, что в заявленной полезной модели «Колесный модуль системы контроля давления в шинах», применена высоко интегрированная система на кристалле (SoC) в корпусе QFN размером 7×7 мм, обеспечивающая измерение давления, температуры, ускорения в двух плоскостях (центробежное и осевое) и напряжения, с различными периодами измерения, в зависимости от условий и алгоритма работы, передающий данные на приемник беспроводным способом.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является улучшенная чувствительность и энергоэффективность колесного модуля системы контроля давления в шинах, высокая гибкость системы основанной на данных модулях, при применении на транспортных средствах с различными конфигурациями и большим количеством колес.
Колесный модуль системы контроля давления в шинах состоит из высоко интегрированной системы на кристалле (SoC) в корпусе QFN размером 7×7 мм [1], магнитной антенны [2] для реализации некоторых служебных функций модуля, и вывода под радиочастотную антенну для беспроводной передачи данных.
Общий вид колесного модуля представлен на Фиг. 1.
Работает устройство следующим образом, в зависимости от условий и запрограммированного алгоритма, высоко интегрированная система на кристалле [1] проводит измерения состояния внутри колеса, если алгоритм определяет изменение одного из параметров, то формируется кадр данных и далее он отправляется по радиочастотному интерфейсу на вывод РЧ антенны [3]. Для проведения сервисных работ, а также программированию датчика без извлечения его из колеса используется магнитная антенна, работающая на частоте 125 кГц [2].