CN103414458B - 通用胎压监控系统传感器激活电路、诊断及初始化工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了通用胎压监控系统传感器激活电路、诊断工具和初始化工具，该激活电路包括：发射天线和谐振电容串联组成的LC谐振电路，与LC谐振电路的一端相连的第一驱动电路、与LC谐振电路的另一端相连第二驱动电路；谐振调节单元，用于通过控制第一驱动电路的输出电压，控制第二驱动电路的输出电压，从而调节LC谐振电路发射的激活信号的目标强度；系统CPU，用于向所述谐振调节单元发送实现调节LC谐振电路发射激活信号的目标强度的控制信号。胎压监控系统传感器诊断工具或胎压监控系统初始化工具设置该激活电路之后，不需反复调节工具和胎压监控系统传感器之间的距离，能够快速准确完成激发。

Description

通用胎压监控系统传感器激活电路、诊断及初始化工具

技术领域

本发明涉及胎压监控领域，尤其涉及通用胎压监控系统传感器激活电路、诊断及初始化工具。

背景技术

胎压监控系统传感器诊断工具及胎压监控系统初始化工具在使用过程中需要激活胎压监控系统传感器使其发射高频无线信号（通常为434MHz或315MHz）。激活胎压监控系统传感器的方法有多种，目前最常用的方法是使用诊断工具或初始化工具在被激活胎压监控系统传感器附近发射带有特定调制信息的低频无线信号（通常为125KHz），胎压监控系统传感器在接收到该低频无线信号后发射带有ID、气压、温度等信息的高频无线信号。目前胎压监控系统传感器有若干个厂家和型号，不同胎压监控系统传感器对低频激活信号的幅度要求不完全一致。而当前的胎压监控系统传感器诊断工具或胎压监控系统初始化工具未设计针对不同厂家和型号胎压监控系统传感器发射不同幅度低频激活信号的功能，在汽车进行保养或维修的时候，需要根据不同的车型选择不同的胎压监控系统传感器激活的工具。

发明内容

本发明提供免除反复调节工具和胎压监控系统传感器间的距离，快速准确完成激发的电路、诊断工具和初始化工具。

为实现上述电路、诊断工具和初始化工具，本发明采用以下技术方案：

一方面，采用通用胎压监控系统传感器激活电路，包括：

发射天线和谐振电容串联组成的LC谐振电路，与LC谐振电路的一端相连的第一驱动电路、与LC谐振电路的另一端相连第二驱动电路；

谐振调节单元，用于通过控制第一驱动电路的输出电压，控制第二驱动电路的输出电压，从而调节LC谐振电路发射的激活信号的目标强度；

系统CPU，用于向所述谐振调节单元发送实现调节LC谐振电路发射激活信号的目标强度的控制信号。

其中，所述谐振调节单元包括分别与第一驱动电路和第二驱动电路电性连接的半桥/全桥控制电路，半桥/全桥控制电路的输入端电性连接有门电路，所述系统CPU通过控制门电路的使能或关闭状态的选择，以控制所述半桥或全桥的驱动模式的选择；半桥驱动时，通过第一驱动电路和第二驱动电路控制LC谐振电路的两端处于四种连接状态中的一种，所述四种连接状态为LC谐振电路的一端接地或接电源，另一端输入电压波形；或者LC谐振电路的一端输入电压波形，另一端接地或接电源；全桥驱动时，第二驱动电路输出与第一驱动电路的相位相反的电压，通过半桥与全桥的驱动模式改变调节LC谐振电路发射的激活信号的强度。

其中，所述谐振调节单元包括分别与第一驱动电路、第二驱动电路电性连接的电压切换电路，所述电压切换电路，用于控制向第一驱动电路和第二驱动电路输送的电压的大小调节LC谐振电路发射的激活信号的强度，所述系统CPU控制所述电压切换电路向第一驱动电路和第二驱动电路输送的电压的大小。

其中，还包括选择开关和通过选择开关控制的用于调节LC谐振电路的电容的多个调节电容，通过选择开关调整与谐振电容并联的调节电容的数目，以对LC谐振电路中电容的大小进行微调。

其中，所述选择开关为拨码开关、转盘开关或电子开关。

其中，所述第一驱动和第二驱动电路由MOS管或三极管组成。

其中，所述第一驱动电路包括P型MOS管M1和N型MOS管M2，所述P型MOS管M1的漏极和LC谐振电路的一端相连，源极和电源相连，栅极接控制信号；N型MOS管M2的源极接地，漏极和LC谐振电路的一端相连，栅极接控制信号；第二驱动电路包括P型MOS管M3和N型MOS管M4，所述P型MOS管M3的漏极和LC谐振电路的另一端相连，源极和电源相连，栅极接控制信号；所述N型MOS管M4的源极接地，漏极和LC谐振电路的另一端相连，栅极接控制信号。

其中，所述第一驱动电路和第二驱动电路均为IRF9952型集成电路。

另一方面，采用通用胎压监控系统传感器诊断工具，设置有上述通用胎压监控系统传感器激活电路。

另一方面，设置有上述通用胎压监控系统传感器激活电路。

本发明的有益效果在于：胎压监控系统传感器通过激活电路中LC谐振电路发送低频激活信号进行激活，本发明中在激活电路中设置谐振调节单元来对低频激活信号的幅度进行调节，胎压监控系统传感器诊断工具或胎压监控系统初始化工具设置该激活电路之后，不需反复调节工具和胎压监控系统传感器之间的距离，能够快速准确完成激发。

附图说明

图1是本发明通用胎压监控系统传感器激活电路的第一实施例结构方框图；

图2a是本发明通用胎压监控系统传感器激活电路的第二实施例结构方框图；

图2b是本发明通用胎压监控系统传感器激活电路的两个驱动电路的一种具体的电路图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

图1是本发明通用胎压监控系统传感器激活电路的第一实施例结构方框图，如图所示，该电路包括：发射天线110和谐振电容120串联组成的LC谐振电路，与LC谐振电路的一端相连的第一驱动电路130、与LC谐振电路的另一端相连第二驱动电路140；

谐振调节单元150，用于通过控制第一驱动电路130的输出电压，控制第二驱动电路140的输出电压，从而调节LC谐振电路发射的激活信号的目标强度；

系统CPU160，用于向所述谐振调节单元150发送实现调节LC谐振电路发射激活信号的目标强度的控制信号。

胎压监控系统传感器通过激活电路中LC谐振电路发送低频激活信号进行激活，现有激活电路中低频激活信号的可变幅度很小，本发明中在激活电路中设置谐振调节单元150来对低频激活信号的幅度进行调节，胎压监控系统传感器诊断工具或胎压监控系统初始化工具设置该激活电路之后，不需反复调节工具和胎压监控系统传感器之间的距离，能够快速准确完成激发。

图2a是本发明通用胎压监控系统传感器激活电路的第二实施例结构示意图，如图所示，所述谐振调节单元150包括分别与第一驱动电路130和第二驱动电路140电性连接的半桥/全桥控制电路151，半桥/全桥控制电路151的输入端电性连接有门电路153，所述系统CPU160通过控制门电路153的使能或关闭状态的选择，以控制所述半桥/全桥控制电路151的驱动模式的选择；半桥驱动时，通过第一驱动电路130和第二驱动电路140控制LC谐振电路的两端处于四种连接状态中的一种，所述四种连接状态为LC谐振电路的一端接地或接电源，另一端输入电压波形；或者LC谐振电路的一端输入电压波形，另一端接地或接电源；全桥驱动时，第二驱动电路140输出与第一驱动电130路的相位相反的电压，通过半桥与全桥的驱动模式改变调节LC谐振电路发射的激活信号的强度。所述谐振调节单元150包括分别与第一驱动电路130、第二驱动电路140电性连接的电压切换电路152，所述电压切换电路152，用于控制向第一驱动电路130和第二驱动电路140输送的电压的大小调节LC谐振电路发射的激活信号的强度，所述系统CPU160控制所述电压切换电路152向第一驱动电路140和第二驱动电路140输送的电压的大小。还包括选择开关122和通过选择开关122控制的用于调节LC谐振电路的电容的多个调节电容121，通过选择开关122调整与谐振电容120并联的调节电容121的数目，以对LC谐振电路中电容的大小进行微调。所述选择开关121为拨码开关、转盘开关或电子开关。所述第一驱动和第二驱动电路由MOS管或三极管组成。

低频激活信号的发射天线110，一般是使用磁棒，在电路上等效为电感，发射天线110与电容120串联后，构成LC谐振电路，使磁棒两段的交流电压达到300V～800V，将低频激活信号发射出去，胎压监控系统传感器被低频激活信号激活后，开始工作。本方案中的两个驱动电路，都是由MOS管或晶体三极管组成，把电源170的能量馈送到LC谐振电路上，本实施例中通过半桥/全桥控制电路对第一驱动电路和第二驱动电路的驱动方式进行控制。当采用半桥驱动方式时，共有四种连接状态可以选择切换，第一种状态为LC谐振电路与第二驱动电路连接的一端固定接地，第一驱动电路向另一端输出电压波形，第二种状态为LC谐振电路与第二驱动电路连接的一端固定接电源，第一驱动电路向另一端输出电压波形，第三种状态为LC谐振电路与第一驱动电路连接的一端固定接地，第二驱动电路向另一端输出电压波形，第四种状态为LC谐振电路与第一驱动电路连接的一端固定接电源，第二驱动电路向另一端输出电压波形，当采用125K赫兹低频激活信号时，第二驱动电路140在电源170与地之间的切换频率也为125K赫兹；半桥驱动方式下，磁棒两端的谐振电压比较低，辐射出去的低频激活信号幅度也就比较低。当采用全桥驱动方式时，第二驱动电路140与第一驱动电路130的切换频率相同，在电源170与地之间切换，但是第二驱动电路140的驱动相位与第一驱动电路130的驱动相位相反，即第一驱动电路130接地时第二驱动电路140接电源170，第一驱动电路130接电源170时第二驱动电路140接地，当采用125K赫兹的低频激活信号时，第一驱动电路130和第二驱动电路140在电源170与地之间的切换频率均为125K赫兹但相位相反。全桥驱动方式下在磁棒两端可获得比半桥驱动模式下更高的谐振电压，辐射出去的低频激活信号也就更强，具体的半桥和全桥的切换由系统CPU 160控制。半桥与全桥切换方式，使得谐振电压的变化范围增加了一倍。LC谐振电路是由电源170通过两个驱动电路供电，在增加了电压切换模块之后，系统CPU 160根据实际需要通过电压切换模块控制电源170输出到两个驱动模块的电压，从而改变LC谐振电路中磁棒两端的电压，进而改变低频激活信号的幅度，通过设置电压切换模块，进一步增加了谐振电压微调步进范围和精度。其中调节电容121的设置是为了降低制造误差。发射天线110的磁棒与电容120在生产过程中都会有些制造误差，所以不同的胎压监控系统传感器诊断工具或胎压监控系统初始化工具的低频信号发射幅度都会有些差异，所以本发明中增加了选择开关122和多个调节电容121用于微调发射强度。每个调节电容121分别通过选择开端的选择端的一个端子与选择开关122串联，通过选择开关122的调整改变与电容120并联的调节电容121的数量，从而改变LC谐振电路中C的值，磁棒两端的电压会随着C的值的改变而改变。在工厂内部通过特定步骤和方法调节选择开关122的位置，是的LC谐振电路的电压为期望值，从而消除设备个体之间的差异。选择开关122和调节电容212只在工厂中生产时调节会用到，出厂之后一般不会再变动它。当然也可以选择直接替换电容120达到改变电容值的目的。

进一步地，如图2b所示，所述第一驱动电路包括P型MOS管M1和N型MOS管M2，所述P型MOS管M1的漏极和LC谐振电路的一端相连，源极和电源相连，栅极接控制信号；N型MOS管M2的源极接地，漏极和LC谐振电路的一端相连，栅极接控制信号；第二驱动电路包括P型MOS管M3和N型MOS管M4，所述P型MOS管M3的漏极和LC谐振电路的另一端相连，源极和电源相连，栅极接控制信号；所述N型MOS管M4的源极接地，漏极和LC谐振电路的另一端相连，栅极接控制信号。

通过控制四个MOS管的栅极接收到的控制信号，实现控制两个驱动电路向LC谐振电路的两端施加的电压从而实现对低频信号的幅度控制。

优选地，所述第一驱动电路130和第二驱动电路140均为IRF9952型集成电路。

进一步地，将上述通用胎压监控系统传感器激活电路设置于胎压监控系统传感器诊断工具，新得到一种通用胎压监控系统传感器诊断工具。

进一步地，将上述通用胎压监控系统传感器激活电路设置于胎压监控系统传感器初始化工具，新得到一种通用胎压监控系统传感器初始化工具。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.通用胎压监控系统传感器激活电路，其特征在于，包括：

发射天线和谐振电容串联组成的LC谐振电路，与LC谐振电路的一端相连的第一驱动电路、与LC谐振电路的另一端相连第二驱动电路；

谐振调节单元，用于通过控制第一驱动电路的输出电压，控制第二驱动电路的输出电压，从而调节LC谐振电路发射的激活信号的目标强度；

系统CPU，用于向所述谐振调节单元发送实现调节LC谐振电路发射激活信号的目标强度的控制信号；

所述谐振调节单元包括分别与第一驱动电路和第二驱动电路电性连接的半桥/全桥控制电路，半桥/全桥控制电路的输入端电性连接有门电路，所述系统CPU通过控制门电路的使能或关闭状态的选择，以控制所述半桥或全桥的驱动模式的选择；半桥驱动时，通过第一驱动电路和第二驱动电路控制LC谐振电路的两端处于四种连接状态中的一种，所述四种连接状态为LC谐振电路的一端接地或接电源，另一端输入电压波形；或者LC谐振电路的一端输入电压波形，另一端接地或接电源；全桥驱动时，第二驱动电路输出与第一驱动电路的相位相反的电压，通过半桥与全桥的驱动模式改变调节LC谐振电路发射的激活信号的强度；

所述谐振调节单元包括分别与第一驱动电路、第二驱动电路电性连接的电压切换电路，所述电压切换电路，用于控制向第一驱动电路和第二驱动电路输送的电压的大小调节LC谐振电路发射的激活信号的强度，所述系统CPU控制所述电压切换电路向第一驱动电路和第二驱动电路输送的电压的大小。

2.根据权利要求1所述的通用胎压监控系统传感器激活电路，其特征在于，还包括选择开关和通过选择开关控制的用于调节LC谐振电路的电容的多个调节电容，通过选择开关调整与谐振电容并联的调节电容的数目，以对LC谐振电路中电容的大小进行微调。

3.根据权利要求2所述的通用胎压监控系统传感器激活电路，其特征在于，所述选择开关为拨码开关、转盘开关或电子开关。

4.根据权利要求1所述的通用胎压监控系统传感器激活电路，其特征在于，所述第一驱动和第二驱动电路由MOS管或三极管组成。

5.根据权利要求4所述的通用胎压监控系统传感器激活电路，其特征在于，所述第一驱动电路包括P型MOS管M1和N型MOS管M2，所述P型MOS管M1的漏极和LC谐振电路的一端相连，源极和电源相连，栅极接控制信号；N型MOS管M2的源极接地，漏极和LC谐振电路的一端相连，栅极接控制信号；第二驱动电路包括P型MOS管M3和N型MOS管M4，所述P型MOS管M3的漏极和LC谐振电路的另一端相连，源极和电源相连，栅极接控制信号；所述N型MOS管M4的源极接地，漏极和LC谐振电路的另一端相连，栅极接控制信号。

6.根据权利要求1所述的通用胎压监控系统传感器激活电路，其特征在于，所述第一驱动电路和第二驱动电路均为IRF9952型集成电路。

7.通用胎压监控系统传感器诊断工具，其特征在于，设置有权利要求1-6任意一项所述的通用胎压监控系统传感器激活电路。

8.通用胎压监控系统传感器初始化工具，其特征在于，设置有权利要求1-6任意一项所述的通用胎压监控系统传感器激活电路。