Патент на изобретение №2398680

(54) СИСТЕМА КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ШИН

(57) Реферат:

Изобретение относится к техническим средствам обеспечения активной безопасности движения транспортных средств, в частности к устройствам контроля давления и температуры воздуха в шинах и управления торможением транспортного средства. 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. Блок речевых сообщений предназначен для приема соответствующих команд из центрального контроллера и выдачи речевых информационных сообщений. Устройство торможения с использованием тормозов предназначено для приема соответствующих команд из центрального контроллера и осуществления торможения с использованием тормозов. Технический результат заключается в обеспечении безопасности транспортного средства при внезапном разрыве шины или быстром падении давления в ней. 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящая заявка относится к техническим средствам обеспечения безопасности движения транспортных средств и, 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.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Влияние шин на безопасность движения транспортных средств всегда было в центре внимания общественности и специалистов в данной области техники. Поскольку система контроля давления в шинах (далее “TPMS”) была отнесена в США в 2003 году в законодательном порядке к обязательному оборудованию автомобилей, то обозначение TPMS стало техническим термином в автомобилестроении, и во всем мире быстро растут объемы исследований, разработок и производства TPMS.

В соответствии с общепринятыми схемами построения современных систем TPMS они состоят из двух основных компонентов: модулей дистанционного измерения давления в шинах (далее “RTPM”), установленных внутри шин транспортного средства, и центрального монитора (ЖК-дисплей), установленного в кабине водителя. Модули RTPM, источником питания которых являются литий-тионилхлоридные батарейки, устанавливаются в каждой шине для измерения давления и температуры в шинах и передачи полученной информации с помощью средств радиосвязи, причем в состав одной системы TPMS входят четыре или пять (включая запасную шину) модулей RTPM. Сигналы, передаваемые модулями RTPM, принимаются центральным монитором и отображаются на жидкокристаллическом дисплее в форме значений давления и температуры для каждой шины для информирования водителя, причем при отклонении давления или температуры в шине от нормальных значений центральный монитор вырабатывает различные сигналы для предупреждения водителя о необходимости принятия соответствующих мер. Типичная блок-схема системы TPMS представлена на фигуре 1, на которой модуль RTPM содержит следующие компоненты: 1) интеллектуальный сенсор, обеспечивающий измерение давления, температуры, ускорения, напряжения, и специализированную интегральную схему, обеспечивающую обработку сигнала (далее “ASIC”); 2) микрокомпьютерный управляющий блок с длиной слов 4 или 8 бит; 3) радиочастотную микросхему; 4) литий-тионилхлоридную батарейку; и 5) антенны.

Интеллектуальный сенсор, выполненный на одной микросхеме с использованием технологии кремниевых микроэлектромеханических систем, содержит датчик давления, датчик температуры, акселерометр, измеритель напряжения батарейки, внутренний таймер и блок ASIC цифровой обработки сигналов, который содержит аналогово-цифровой преобразователь, схему выборки/хранения, порты SPI, схемы калибровки, управления данными и идентификационного кода. Модуль обеспечивается средствами масочного программирования, то есть пользователи могут использовать специальное программное обеспечение для осуществления конфигурации модуля.

В современных системах TPMS для питания модулей RTPM используются литий-тионилхлоридные батарейки, причем, поскольку работа модуля RTPM ограничена емкостью батарейки, то система управления питанием предусматривает переход в состояние “сна” после каждого цикла измерения контролируемых параметров и “пробуждение” по таймеру для обеспечения выполнения требований по сроку службы, и при этом время работы батарейки может составлять 5-10 лет. В системах TPMS значения давления, температуры и других параметров измеряются через достаточно большие интервалы, причем, как правило, частота измерения давления составляет 1/3-1/8 Гц, а частота передачи данных, точно задаваемая программой управления питанием микропроцессора модуля RTPM, составляет 1/30-1/80 Гц. Интервал “пробуждения” модуля RTPM обычно устанавливается в диапазоне 3-8 с. Модуль RTPM переводится в режим “сна” между последовательными измерениями параметров.

Использование системы TPMS обеспечивает поддержание нормального давления в шинах, предотвращая и снижая аварийность, связанную с разрывами шин. Однако при значениях интервалов измерения давления в шинах в современных системах TPMS, составляющих 3000-8000 мс, имеются некоторые ограничения или недостатки, заключающиеся в том, что такие системы осуществляют только индикацию информации о давлении и температуре в шинах, что ограничивает их функции только предупреждением и профилактикой, то есть такие системы не обеспечивают немедленную реакцию на разрыв шины или резкое падение давления и не могут оказать в этих случаях эффективной помощи. Строго говоря, современные системы TPMS должны быть названы системами индикации информации и предупреждения.

Материалы соответствующих исследований показывают, что разрывы шин происходят совершенно неожиданно без всяких очевидных или определенных признаков, так что их, вообще говоря, невозможно предотвратить. Разрыв шины происходит следующим образом: повышение давления и температуры внутри шины, особенно когда трение внутри шины (между резиной и стальным каркасом), вызванное очень низким давлением в шине, приводит к отделению слоя резины шины при высокой температуре, затем резина отделяется от слоя каркаса, становится ломкой, и после этого происходит разрыв шины. Сверхнизкое давление в шине и долгая езда с высокой скоростью – это основные факторы, приводящие к разрыву шины.

В исследовательском отчете “Трехмерное моделирование реакции автомобиля на разрыв шины”, опубликованном американским ученым Wesley D. Grimes, показано, что когда шина лопается, давление в ней падает до нуля в течение 100 мс, в результате чего радиус качения лопнувшей шины минимизируется, и сопротивление качению возрастает более чем в 30 раз, прежде чем шина разорвется; положительное давление Fz, которое оказывает на поверхность земли колесо с лопнувшей покрышкой, и колесо в диагональном направлении уменьшаются, и боковое трение, соответственно, падает. Этот процесс продолжается, и в результате обод колеса начинает наматывать шину, пока она не будет порвана и не отделится от обода, так что боковое трение резко падает. В процессе наматывания и разрыва шины быстрый рост сопротивления качения между шиной и поверхностью способствует переходу от качения колеса к скольжению (когда колесо с лопнувшей шиной является ведомым), так что возникает боковая сила, которая заставляет транспортное средство отклоняться от заданной траектории движения.

В отчете Wesley D. Grimes также показано, что простой разрыв шины не обязательно приводит к аварии. Независимо от того, предпринимает соответствующие действия водитель или нет при разрыве шины, конкретные условия на поверхности дороги, на которой находится транспортное средство, когда происходит разрыв шины, непосредственно связаны с происходящими дорожно-транспортными происшествиями (ДТП). В частности, чрезмерная поворачиваемость и чрезмерное торможение (прихватывание тормоза) способствуют возникновению ДТП. Напротив, правильное вождение и управление (аккуратное выдерживание заданной траектории торможения и умеренное торможение) способствуют предупреждению возникновения ДТП.

Один из выводов исследовательского отчета является исключительно важным: считается, что после того, как прошли 2-3 секунды с того момента, как лопнула шина, и водитель способен принять соответствующие действия, необходимо умеренное управление транспортным средством, и оно играет определяющую роль в снижении опасности разрыва шины.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Целью настоящего изобретение является улучшение существующих систем контроля состояния шины, в результате которого система TPMS из информационной и предупреждающей становится системой предупреждения и автоматического управления, то есть системой обеспечения активной безопасности транспортного средства.

В соответствии с настоящим изобретением система контроля состояния шин содержит: блок дистанционного измерения параметров состояния шины, размещенный в шине, центральный контроллер, блок речевых сообщений и устройство торможения с использованием тормозов,

причем блок дистанционного измерения параметров состояния шины осуществляет измерение давления с частотой 5-20 Гц и затем по радиоканалу передает пакет полученных данных в центральный контроллер, в котором осуществляется прием пакета данных о состоянии шины, его декодирование и выработка команды на выдачу речевого информационного сообщения и/или команды на торможение с использованием тормозов, и затем направление команды на выдачу речевого информационного сообщения в блок речевых сообщений, а команду на торможение в устройство торможения с использованием тормозов;

блок речевых сообщений осуществляет прием команды на выдачу речевого информационного сообщения и выдает соответствующее сообщение;

устройство торможения с использованием тормозов осуществляет прием команды на торможение с использованием тормозов и выполняет соответствующее действие по торможению.

Такая система отличается тем, что блок дистанционного измерения параметров состояния шин содержит: датчик, предназначенный для измерения с некоторой частотой параметров состояния шины и передачи сигналов, содержащих измеренные значения параметров; блок обработки сигналов, предназначенный для приема и обработки сигналов, содержащих измеренные значения параметров, и передачи пакета данных о состоянии шины; радиопередающий модуль, предназначенный для передачи пакета данных о состоянии шины; и таймер “пробуждения”, предназначенный для обеспечения режима “сна” датчика, блока обработки данных и радиопередающего модуля в промежутках между последовательными измерениями, так что потребление энергии батарейки блоком дистанционного измерения параметров состояния шины может быть снижено.

Предлагаемая в изобретении система отличается тем, что интервал “пробуждения” таймера составляет 50-200 мс.

Система отличается тем, что передача данных осуществляется на частотах 315 МГц или 433 МГц или 866 МГц или на других частотах, разрешенных для применения в гражданских целях.

Система отличается тем, что датчик содержит датчик давления и/или датчик температуры.

Система отличается тем, что центральный контроллер содержит:

радиоприемный модуль, предназначенный для приема сигналов пакета данных о состоянии шины;

блок обработки сигналов, предназначенный для декодирования принятого пакета сигналов, содержащего измеренные данные о состоянии шины, для извлечения этих данных и последующего их сравнения с заданными пороговыми значениями параметров; если измеренные данные оказываются в заданном диапазоне пороговых значений параметров, то вырабатывается команда на выдачу речевого информационного сообщения и/или команда на торможение с использованием тормозов.

Система отличается тем, что данные о состоянии шины содержат информацию о разрыве шины или быстром падении давления; информацию об очень низком давлении в шине; информацию о низком давлении в шине; информацию о нормальном давлении и об избыточном давлении.

Используются следующие заданные диапазоны пороговых значений параметров состояния шины:

диапазон, соответствующий разрыву шины или быстрому падению давления <30% нормального давления в шине;

30% нормального давления в шине<диапазон, соответствующий очень низкому давлению <60% нормального давления в шине;

60% нормального давления в шине<диапазон, соответствующий низкому давлению <80% нормального давления в шине;

80% нормального давления в шине<диапазон, соответствующий нормальному давлению <120% нормального давления в шине;

диапазон, соответствующий избыточному давлению 120% нормального давления в шине.

Если измеренное значение давления в шине попадает в диапазон “30% нормального давления в шине”, то вырабатывается только команда на выдачу речевого информационного сообщения. После приема команды на выдачу речевого сообщения блок речевых сообщений выдает соответствующую речевую информацию на заданной частоте.

Если измеренное значение давления попадает в диапазон “<30% нормального давления в шине”, то вырабатывается команда на выдачу речевого информационного сообщения и команда на торможение с использованием тормозов.

Такая система отличается тем, что логика работы блока обработки сигналов предусматривает выдачу команды на торможение с использованием тормозов после получения сигналов о разрыве шины, то есть в случае прекращения сигналов о разрыве шины или о быстром падении давления в шине выдача команды на торможение с использованием тормозов прекращается.

Такая система отличается тем, что блок речевых сообщений содержит микросхему формирования синтезированных речевых сообщений, которая принимает из центрального контроллера команду на выдачу речевого информационного сообщения и вырабатывает речевое предупредительное сообщение на основе предварительно записанных синтезированных сообщений.

Настоящее изобретение обладает следующими достоинствами:

1. Замена отображения в реальном времени информации на ЖК-дисплее речевыми предупредительными сообщениями снижает информационную нагрузку на водителя, что положительно сказывается на безопасности движения.

2. Речевые сообщения могут передаваться на разных частотах. В отношении таких состояний шины, как низкое давление и чрезмерно высокая температура воздуха в шине, кроме случаев разрыва шины или быстрого падения давления, частота речевых информационных сообщений может быть установлена в диапазоне 1/60 Гц-1/600 Гц, так чтобы ослабить воздействие на водителя речевого предупредительного сообщения.

3. На основе функции контроля давления в шине настоящее изобретение может эффективно обеспечивать безопасность в случае быстрого падения давления или разрыва шины. В частности, предлагаемая в изобретении система может компенсировать ограничение по времени реакции нажатия на тормозную педаль, что имеет очень большое значение для предотвращения разрыва шины. Эта функция обладает новизной и представляет собой существенное улучшение по сравнению с функциями известных систем TPMS.

Техническое решение, предлагаемое в настоящем изобретении, обеспечивает выполнение и дальнейшее развитие функции контроля давления в шинах, а также выполнение активных действий после того, как лопнула шина. Таким образом, предлагаемая в изобретении система является комплексным средством предупреждения и спасения, то есть принадлежит к системам обеспечения активной безопасности транспортных средств.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фигура 1 – блок-схема известных систем TPMS.

Фигура 2 – блок-схема предлагаемой в настоящем изобретении системы TPMS.

Фигура 3 – блок-схема алгоритма работы предлагаемой в настоящем изобретении системы TPMS.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

Ниже приводится подробное описание вариантов осуществления настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи.

В соответствии с настоящим изобретением система контроля состояния шин содержит:

блок дистанционного измерения параметров состояния шины (RTM), центральный контроллер, блок речевых сообщений и устройство торможения с использованием тормозов,

причем блок дистанционного измерения параметров состояния шины осуществляет измерение давления в шине с частотой 5-20 Гц и по радиоканалу передает пакет полученных данных в центральный контроллер, в котором осуществляется прием по радиоканалу пакета данных о состоянии шины, его декодирование и выработка команды на выдачу речевого информационного сообщения и/или команды на торможение с использованием тормозов, и направление команды на выдачу речевого сообщения в блок речевых сообщений, а команду на торможение – в устройство торможения с использованием тормозов;

блок речевых сообщений осуществляет прием команды на выдачу речевого информационного сообщения и выдает соответствующее сообщение;

устройство торможения с использованием тормозов осуществляет прием команды на торможение с использованием тормозов и выполняет соответствующее действие по торможению.

Блок дистанционного измерения параметров состояния шины в соответствии с настоящим изобретением содержит: датчик, предназначенный для измерения с некоторой частотой параметров состояния шины и формирования сигналов, содержащих измеренные значения параметров; блок обработки сигналов, предназначенный для приема и обработки сигналов, содержащих измеренные значения параметров, и формирования пакета данных о состоянии шины; радиопередающий модуль, предназначенный для передачи пакета данных о состоянии шины; и таймер “пробуждения”, предназначенный для обеспечения режима “сна” датчика, блока обработки данных и радиопередающего модуля в промежутках между последовательными измерениями, так что потребление энергии батарейки блоком дистанционного контроля состояния шины снижается.

В соответствии с изобретением радиопередача осуществляется на частоте 315 МГц или 433 МГц, или 866 МГц, или на других частотах, разрешенных для применения в гражданских целях.

Как можно видеть на фигуре 2, в предлагаемой в изобретении системе в основном сохраняется схема блока 1′ дистанционного измерения параметров состояния шины, используемая в известных системах TPMS. Технические решения настоящего решения, основанные на существующих системах TPMS, поддерживают функцию контроля давления в шинах и дополнительно обеспечивают выполнение функции управления в случае нарушения движения транспортного средства, в результате чего центральный монитор становится центральным контроллером. Увеличенная частота измерений давления дает возможность блоку дистанционного измерения параметров состояния шины своевременно измерять и передавать сигналы аварийного состояния, такого как разрыв шины или быстрое падение давления. После получения информации об аварийном состоянии шины, центральный контроллер немедленно вырабатывает и выдает в исполнительный механизм команду на вмешательство в управление движением для выполнения действий по торможению с использованием тормозов и сбросу газа с тем, чтобы уменьшить скорость и снизить вероятность разрыва шины.

В изобретении предлагаются улучшения, обладающие новизной, которые касаются частоты измерения давления в шинах и схемы “пробуждения”. Когда возникает аварийный случай, например, лопается шина, то давление внутри нее падает практически до нуля за 100 мс, и частота измерения давления должна быть повышена с 1/3-1/8 Гц, используемой в существующих системах TPMS, до 10 Гц, для того чтобы гарантировать своевременное обнаружение аварийных сигналов давления, резко падающего в течение 100 мс. В общем случае, 10 Гц – это основная частота измерений. Однако целесообразно соответствующим образом уменьшить время реакции для того, чтобы продлить время работы батарейки. Например, в предлагаемой в настоящем изобретении системе контроля состояния шин, частота измерений блока 1′ (см. фигуру 2) устанавливается в диапазоне 5-20 Гц. Более низкая частота измерений не может гарантировать своевременное обнаружение аварийного состояния шины, а более высокая частота приводит к бесполезному потреблению энергии и, соответственно, к сокращению времени работы батарейки. Поэтому, например, в рассматриваемом предпочтительном варианте осуществления изобретения частота измерения давления может быть задана равной 10 Гц для своевременного обнаружения аварийной ситуации, например, разрыва шины.

Кроме того, для уменьшения потребления энергии батарейки блоком дистанционного измерения давления в существующих системах TPMS используется логика работы блока дистанционного измерения, при которой блок переводится в режим “сна” в интервалах между циклами измерений и “пробуждается” таймером для выполнения измерений. Однако в существующих системах TPMS для модулей дистанционного измерения устанавливается интервал “пробуждения” от 3 с до 8 с, который очевидно не может быть использован для работы с увеличенными частотами выполнения измерений. В предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения интервал между последовательными “пробуждениями” задается в диапазоне 50-200 мс. Например, для частоты измерений 10 Гц может быть задан интервал “пробуждения”, равный 100 мс, так что выполняется требование экономии энергии для высокой частоты измерений.

Кроме того, блок дистанционного измерения параметров состояния шины 1′ системы контроля состояния шин в соответствии с настоящим изобретением также содержит: центральный контроллер, блок речевых сообщений и устройство торможения с использованием тормозов. Центральный контроллер содержит: радиоприемный модуль, предназначенный для приема сигналов пакета данных о состоянии шины; блок обработки сигналов, предназначенный для декодирования принятого пакета сигналов, содержащего измеренные данные о состоянии шины, для извлечения этих данных и последующего их сравнения с заданными пороговыми значениями параметров состояния шины. Если измеренные данные оказываются в заданном диапазоне пороговых значений параметров, то вырабатывается команда на выдачу речевого информационного сообщения и/или команда на торможение с использованием тормозов. Данные о состоянии шины содержат: информацию о разрыве шины или о быстром падении давления; информацию об очень низком давлении в шине; информацию о низком давлении в шине; информацию о нормальном давлении и об избыточном давлении.

Используются следующие заданные диапазоны пороговых значений параметров состояния шины:

диапазон, соответствующий разрыву шины или быстрому падению давления <30% нормального давления в шине;

30% нормального давления в шине <диапазон, соответствующий очень низкому давлению <60% нормального давления в шине;

60% нормального давления в шине <диапазон, соответствующий низкому давлению <80% нормального давления в шине;

80% нормального давления в шине <диапазон, соответствующий нормальному давлению <120% нормального давления в шине;

диапазон, соответствующий избыточному давлению >120% нормального давления в шине.

Если измеренное значение давления попадает в диапазон ” 30% нормального давления в шине” (данные, попадающие в этот диапазон, называются “данными предупреждения”), то вырабатывается только команда на выдачу речевого информационного сообщения. После приема команды на выдачу речевого информационного сообщения блок речевых сообщений выдает соответствующую речевую информацию на заданной частоте.

Если измеренное значение давления попадает в диапазон “<30% нормального давления в шине” (данные, попадающие в этот диапазон, называются “данными управления”), то вырабатывается команда на выдачу речевого информационного сообщения и команда на торможение с использованием тормозов.

Поскольку существующие модули дистанционного измерения давления в шинах систем TPMS изготавливаются несколькими большими компаниями, то исполняемые программы разрабатываются затем с учетом особенностей этих модулей. Поэтому в настоящем изобретении пороговые точки давлений, отклоняющихся от нормального давления в шине, устанавливаются в исполняемой программе в соответствии с вышеуказанными диапазонами пороговых значений давлений, причем центральный контроллер (ECU) анализирует и обрабатывает полученные значения давления и осуществляет их классификацию в соответствии с этими диапазонами пороговых значений. Кроме того, разделение на диапазоны пороговых значений может изменяться в зависимости от различных типов транспортных средств и различных давлений в шинах. Если предупредительные сообщения должны быть более точными, то диапазон давлений, для которых вырабатываются предупредительные сообщения, разбивается на несколько поддиапазонов.

Команды на выдачу речевых информационных сообщений вырабатываются непосредственно блоком ECU, который вычисляет и классифицирует принятую информацию об измеренных значениях давления. Когда возникает условие для выдачи речевого информационного сообщения о состоянии шины, блок ECU формирует управляющие сигналы, передаваемые в блок речевых сообщений с заданным временным интервалом; в блоке речевых сообщений предварительно записываются соответствующие синтезированные сообщения, которые выдаются в соответствии с командами, поступающими из блока ECU.

В настоящем изобретении речевые сообщения заменяют ЖК-дисплей, что позволяет не только исключить влияние избыточной информации на безопасность движения, но также снижает уровень проблемы, связанной с установкой прибора. Центральный контроллер устанавливается в подходящем скрытом месте транспортного средства и не оказывает негативного влияния на интерьер рабочего места водителя.

Логика работы блока обработки сигналов, входящего в состав центрального контроллера, предусматривает выдачу команды на торможение с использованием тормозов после получения сигналов о разрыве шины. В случае прекращения сигналов о разрыве шины или о быстром падении давления в шине выдача команды на торможение с использованием тормозов прекращается.

При реализации функции торможения с использованием тормозов в режиме автоматического управления необходимо учитывать возможность ложных срабатываний, вызванных искажениями сигналов, то есть необходимо обратить особое внимание на надежность работы тракта беспроводной передачи данных. На практике, поскольку транспортные средства могут управляться в любых условиях дорожного движения, то прямым следствием искажения сигналов будут неблагоприятные последствия ложного срабатывания тормозов, вызванного неправильной работой системы автоматического управления. Поэтому обязательным требованием является учет или предотвращение таких последствий, которые могут возникнуть, или подавление возможности таких последствий. В рамках настоящего изобретения разработана специальная программа подавления ложных срабатываний, вызванных искажениями сигналов, в результате чего команда на торможение с использованием тормозов вырабатывается после получения данных о давлении, соответствующих состоянию разрыва шины. В случае прекращения сигналов о разрыве шины выдача центральным контроллером (ECU) команды на торможение с использованием тормозов прекращается. Поэтому даже в случае приема одного или двух искаженных сигналов, вызывающих ложное срабатывание с выдачей команды на торможение, поскольку искаженные сигналы не выдаются постоянно, то ECU может быстро распознать искажение сигналов для подавления или ослабления неблагоприятных последствий, вызванных ложным торможением, и, таким образом, исключаются неприятные последствия, которые могут быть вызваны непрерывным торможением с использованием тормозов.

В предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения устройство привода тормозов, реализующее функцию автоматического торможения, может быть выполнено с использованием современной техники автоматических устройств торможения, таких как, например, автоматические устройства торможения автомобильных систем предотвращения столкновения задней части автомобиля Кроме того, автоматизированное торможение может быть реализовано с помощью специального тормозного устройства, содержащего запас энергии, необходимой для торможения, например, устройство торможения с использованием тормозов, раскрытое в патентном документе CN ZL00101579.6.

Блок речевых сообщений в соответствии с настоящим изобретением содержит микросхему формирования синтезированных речевых сообщений, в которую из блока ECU поступают команды на выдачу речевых предупредительных сообщений, с использованием заранее записанных синтезированных сообщений.

В предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения устанавливается частота передачи данных, соответствующих диапазону выдачи предупредительных сообщений (>30% Р, Р – нормальное давление в шине), равная 1/60 Гц, в то время как частота передачи данных, соответствующих диапазону управления (<30% Р), устанавливается такой, чтобы обеспечить очень малый интервал, или данные последовательно передаются с периодом 10 с.

Блок-схема алгоритма работы предлагаемой в изобретении системы приведена на фигуре 3. После включения системы прежде всего выполняется программа самотестирования для проверки того, что система находится в нормальном рабочем состоянии; затем включается программа анализа и обработки принятых данных. Если при передаче данных возникают нарушения, то система с помощью модуля дистанционных измерений идентифицирует номер соответствующей шины и вырабатывает соответствующие речевые сообщения; если передача данных осуществляется нормально, то выполняются следующие действия:

если измеренные значения давления, принятые блоком ECU, находятся в интервале “<30%Р” (диапазон, соответствующий разрыву шины или быстрому падению давления), то ECU выполняет действия по управлению движением, в том числе торможение с использованием тормозов и сброс газа, а также вырабатывает речевое информационное сообщение;

если измеренные значения давления, принятые блоком ECU, находятся в интервале “>30%Р и <60%Р” (диапазон очень низкого давления в шине), то ECU вырабатывает речевое информационное сообщение об очень низком давлении в шине на частоте 1/60 Гц;

если измеренные значения давления, принятые блоком ECU, находятся в интервале “>60%Р и<80%P” (диапазон низкого давления в шине), то ECU вырабатывает речевое сообщение о низком давлении в шине на частоте 1/600 Гц;

если измеренные значения давления, принятые блоком ECU, находятся в интервале “>80%Р и <120%Р” (диапазон нормального давления в шине), то ECU вырабатывает речевое сообщение о нормальном давлении в шине на частоте 1/3600 Гц;

если измеренные значения давления, принятые блоком ECU, находятся в интервале “>120%Р” (диапазон избыточного давления в шине), то ECU вырабатывает речевое сообщение о повышенном давлении в шине на частоте 1/600 Гц.

Вышеописанные конкретные варианты осуществления настоящего изобретения используются только для его иллюстрации и никоим образом не ограничивают объем охраны.

Формула изобретения

1. Система контроля состояния шин, содержащая блок дистанционного измерения параметров состояния шины, размещенный в шине, центральный контроллер, блок речевых сообщений и устройство торможения с использованием тормозов, причем блок дистанционного измерения параметров состояния шин выполнен с возможностью осуществления измерения давления с частотой 5-20 Гц и передачи по радиоканалу пакета полученных данных в центральный контроллер, центральный контроллер выполнен с возможностью осуществлять прием по радиоканалу пакета данных о состоянии шины, его декодирование и выработку команды на выдачу информационного речевого сообщения и команды на торможение с использованием тормозов, и затем направления команды на выдачу речевого информационного сообщения в блок речевых сообщений, а команды на торможение – в устройство торможения с использованием тормозов, причем блок речевых сообщений выполнен с возможностью осуществления приема команды на выдачу речевого информационного сообщения и выдачи соответствующего речевого информационного сообщения, а устройство торможения с использованием тормозов выполнено с возможностью осуществления приема команды на торможение и выполнения соответствующего торможения.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что блок дистанционного измерения параметров состояния шины содержит: датчик, предназначенный для измерения с некоторой частотой параметров состояния шины и формирования сигналов, содержащих полученную информацию; блок обработки сигналов, предназначенный для приема и обработки сигналов, содержащих измеренные значения параметров, и формирования пакета данных о состоянии шины; радиопередающий модуль, предназначенный для передачи пакета данных о состоянии шины; таймер “пробуждения”, предназначенный для обеспечения режима “сна” датчика, блока обработки данных и радиопередающего модуля в промежутках между последовательными измерениями для снижения потребления энергии батарейки блоком дистанционного измерения параметров состояния шины.

3. Система по п.2, отличающаяся тем, что интервал “пробуждения” таймера составляет 50-200 мс.

4. Система по п.2, отличающаяся тем, что радиопередача осуществляется на частоте 315 МГц, или 433 МГц, или 866 МГц, или на других радиочастотах, разрешенных для применения в гражданских целях.

5. Система по п.2, отличающаяся тем, что датчик содержит датчик давления и/или датчик температуры.

6. Система по п.1, отличающаяся тем, что центральный контроллер содержит: радиоприемный модуль, предназначенный для приема сигналов пакета данных о состоянии шины; блок обработки сигналов, предназначенный для декодирования принятого пакета сигналов, содержащего измеренные значения параметров состояния шины, для извлечения этих значений и последующего их сравнения с заданными пороговыми значениями параметров, причем, если измеренные значения параметров оказываются в заданном диапазоне пороговых значений параметров, то вырабатывается команда на выдачу речевых информационных сообщений и/или команда на торможение с использованием тормозов.

7. Система по п.6, отличающаяся тем, что данные о состоянии шины содержат: информацию о разрыве шины или о быстром падении давления; информацию об очень низком давлении в шине; информацию о нормальном давлении в шине; данные об избыточном давлении в шине, с использованием следующих заданных диапазонов пороговых значений параметров состояния шины: диапазон, соответствующий разрыву шины или быстрому падению давления, – меньше 30% нормального давления в шине; больше 30% нормального давления в шине и меньше 60% нормального давления в шине – диапазон, соответствующий очень низкому давлению в шине; больше 60% нормального давления в шине и меньше 80% нормального давления в шине – диапазон, соответствующий низкому давлению нормального давления в шине; больше 80% нормального давления в шине и меньше 120% нормального давления в шине – диапазон, соответствующий нормальному давлению в шине; больше 120% нормального давления в шине – диапазон, соответствующий избыточному давлению в шине, причем, если измеренное значение давления попадает в диапазон “30% нормального давления в шине”, то вырабатывается только команда на выдачу речевого информационного сообщения, после приема команды на выдачу речевого информационного сообщения блок речевых сообщений выдает соответствующую речевую информацию на заданной частоте, а если измеренное значение давления попадает в диапазон “меньше 30% нормального давления в шине”, то вырабатывается команда на выдачу речевого информационного сообщения и команда на торможение с использованием тормозов.

8. Система по п.6, отличающаяся тем, что логика работы блока обработки сигналов предусматривает выдачу команды на торможение с использованием тормозов после получения сигналов о разрыве шины, и в случае прекращения сигналов о разрыве шины или о быстром падении давления в шине выдача команды на торможение с использованием тормозов прекращается.

9. Система по п.1, отличающаяся тем, что блок речевых сообщений содержит микросхему формирования синтезированных речевых сообщений, которая выполнена с возможностью принимать из центрального контроллера команду на выдачу речевого информационного сообщения и вырабатывать речевое предупредительное сообщение на основе предварительно записанных синтезированных сообщений.

РИСУНКИ