智能數碼輪胎的製作方法

2023-05-14 12:42:46 3

專利名稱：智能數碼輪胎的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種輪胎，特別涉及一種智能數碼輪胎，通過植入輪胎內部的晶片檢測輪胎的溫度、壓力、路況和抓地力等參數，通過中央處理器處理數據，對車輛進行安全性評估，同時監測輪胎使用限度。
背景技術：
輪胎是汽車行駛系統的重要部件之一，其性能的優劣，將直接影響汽車的行車安全和運行效率。保持合適的輪胎壓力是每個汽車駕駛員都應時刻關注的問題，輪胎充氣壓力超過或低於標準壓力值，輕則增加車輛油耗，縮短輪胎使用壽命，重則威脅行車安全。輪胎氣壓不足，容易導致輪胎內壁簾線的鬆散斷裂；輪胎氣壓高於標準值時，磨損加劇，花紋底部開裂，汽車的平順性變壞，導致汽車操縱性能降低。行駛中如遇到障礙物的衝擊，則易發生輪胎破裂，縮短輪胎的使用壽命，影響汽車的行駛安全性。統計數據表明，當輪胎壓力低於其額定值0.03MPa時，輪胎的正常使用壽命將會減少約25%;當輪胎壓力高於標準值25%時，其壽命將會降低15°/Γ20% ;對於轎車，其輪胎壓力每下降0.05MPa,其承載力就減少100N。根據德國聯邦統計局的車輛事故統計數據，約80%的輪胎漏氣是由於輪胎氣壓不足造成的。可見，標準的輪胎壓力對汽車的正常行駛極其重要，這在汽車高速行駛時顯得更為關出。當汽車高速行駛時，如果輪胎壓力低於標準值，輪胎會急劇升溫而脫層，最後導致輪胎破裂漏氣。另外，如果前輪左右輪胎的氣壓不同，其後果是汽車的行駛方向不穩定；如果後輪左右輪胎的氣壓不同，會造成局部超載而加劇輪胎的磨損；由於氣壓不同的雙輪胎並裝，使氣壓高的輪胎負荷過重而出現早期磨損或爆胎。安全專家指出:時速超過160公裡以上，爆胎而造成的死亡率幾乎接近100%。在中國高速公路上發生的交通事故有70%是由於爆胎引起的，而在美國這一比例高達80%，每年有26萬起交通事故是由於輪胎壓力偏低、偏高或滲漏引起的，造成巨大的經濟損失和生命危害。 發明內容本實用新型的目的是提供一種智能數碼輪胎，該智能數碼輪胎是在輪胎內部植入有晶片，該晶片檢測輪胎的溫度、壓力、路況和抓地力等參數，通過中央處理器處理數據，對車輛進行安全性評估，同時監測輪胎使用限度。本實用新型是由輪胎、晶片和主機模塊構成，晶片植入在輪胎內部，該晶片檢測輪胎的溫度、壓力、路況和抓地力等數據，晶片檢測的數據由主機模塊接收，通過中央處理器處理數據，對車輛進行安全性評估，同時監測輪胎使用限度。所述的晶片是由數個輪胎模塊構成，汽車的每條輪胎內部植入一個輪胎模塊，每個輪胎模塊是由MEMS壓力溫度集成傳感器、MC68HC908系列微控制器和UHF發射器組成，MC68HC908系列微控制器分別與MEMS壓力溫度集成傳感器和UHF發射器信號連接，MEMS壓力溫度集成傳感器實現輪胎壓力的檢測，MC68HC908系列微控制器實現測量數據的初步處理，MC68HC908系列微控制器通過UHF發射器將採集的數據進行無線傳輸。所述的主機模塊是由UHF接收器和MC68HC908系列微控制器構成，UHF接收器與MC68HC908系列微控制器信號連接，UHF接收器和MC68HC908系列微控制器完成信號的接收、解調、處理和顯示。所以可以連續監測輪胎氣壓，並讀取出實時數據。本實用新型的有益效果:本實用新型可以連續監測輪胎氣壓，並讀取出實時數據；通過中央處理器處理數據，對車輛進行安全性評估，同時監測輪胎使用限度，提高了汽車行駛的安全性。

圖1為本實用新型實施例的晶片結構框圖。
具體實施方式
請參閱圖1所示，本實施例是由輪胎、晶片A和主機模塊B構成，晶片A植入在輪胎內部，該晶片A檢測輪胎的溫度、壓力、路況和抓地力等數據，晶片A檢測的數據由主機模塊B接收，通過中央處理器處理數據，對車輛進行安全性評估，同時監測輪胎使用限度。由於輪胎是常用產品，其具體結構圖中未示。所述的晶片A是由數個輪胎模塊I構成，汽車的每條輪胎內部植入一個輪胎模塊1，每個輪胎模塊I是由MEMS壓力溫度集成傳感器11、MC68HC908系列微控制器12和UHF發射器13組成，MC68HC908系列微控制器12分別與MEMS壓力溫度集成傳感器11和UHF發射器13信號連接，MEMS壓力溫度集成傳感器11實現輪胎壓力的檢測，MC68HC908系列微控制器12實現測量數據的初步處理，MC68HC908系列微控制器12通過UHF發射器13將採集的數據進行無線傳輸。所述的主機模塊B是由UHF接收器21和MC68HC908系列微控制器22構成，UHF接收器21與MC68HC908系列微控制器22信號連接，UHF接收器21和MC68HC908系列微控制器22完成信號的接收、解調、處理和顯示。所以可以連續監測輪胎氣壓，並讀取出實時數據。MC68HC908系列微控制器22對報警信息進行確認，由於本實用新型的各輪胎模塊I和主機模塊B間是通過無線射頻方式進行數據通信，因此，必須確定符合系統應用要求的無線通信模式。通信方案是以數據9600bps的速率發送，採用FSK調製的曼徹斯特編碼。移頻鍵控(FSK)是數字通信中經常使用的一種調製方式。FSK方法簡單，易於實現，可以異步傳輸，抗噪聲和抗衰落性能也較強。缺點是佔用頻帶較寬，頻帶利用不夠經濟。因此，FSK主要應用於低、中速數據傳輸。曼徹斯特(Manchester)編碼是常用的數位訊號編碼之一。在曼徹斯特編碼中，用電壓跳變的相位不同來區分I和O。因此，這種編碼也稱為相位編碼。由於跳變都發生在每一個碼元的中間，接收端可以方便地利用它作為位同步時鐘。本實用新型需要傳送的數據量很少，僅是必要的輪胎ID識別碼、壓力數據及一些狀態信息，加之需要保證數據傳輸的可靠性和到達率，因此，選用上述無線射頻通信模式是比較合適的。本實用新型核心器件採用的是Motorola微控制器。Motorola —直是世界上最大的單片機廠商之一，其單片機特點之一是在同樣速度下所用的時鐘頻率較Intel類單片機低得多，因而使得高頻噪聲低、抗幹擾能力強，更適合應用於工控領域及惡劣的工作環境，且價格合理。考慮輪胎模塊I的微控制器MC68HC908RF2內置的UHF發射器，則主機模塊B的接收器選擇與其對應的UHF接收器MC33594。輪胎模塊I傳感器採用MEMS傳感器MPXY8020A，該器件不但功耗低，帶有數字接口，還同時集成了壓力傳感模塊，十分適合本文所研製系統的技術要求。
權利要求1.一種智能數碼輪胎，其特徵在於:是由輪胎、晶片(A)和主機模塊(B)構成，晶片(A)植入在輪胎內部,晶片(A)檢測的數據由主機模塊(B)接收並處理； 所述的晶片(A)是由數個輪胎模塊(I)構成，汽車的每條輪胎內部植入一個輪胎模塊Cl),每個輪胎模塊(I)是由MEMS壓力溫度集成傳感器(11 )、MC68HC908系列微控制器(12 )和UHF發射器(13)組成，MC68HC908系列微控制器(12)分別與MEMS壓力溫度集成傳感器(11)和UHF發射器(13 )信號連接，MEMS壓力溫度集成傳感器(11)實現輪胎壓力的檢測，MC68HC908系列微控制器(12)實現測量數據的初步處理，MC68HC908系列微控制器(12)通過UHF發射器(13)將採集的數據進行無線傳輸； 所述的主機模塊(B )是由UHF接收器(21)和MC68HC908系列微控制器(22)構成，UHF接收器(21)與MC68HC908系列微控制器(22)信號連接，UHF接收器(21)和MC68HC 908系列微控制器(22)完成信號的接收、解調、處理和顯示。
專利摘要本實用新型公開了一種智能數碼輪胎，其是由輪胎、晶片和主機模塊構成，所述的晶片是由數個輪胎模塊構成，汽車的每條輪胎內部植入一個輪胎模塊，每個輪胎模塊的MEMS壓力溫度集成傳感器實現輪胎壓力的檢測，MC68HC908 系列微控制器實現測量數據的初步處理，MC68HC908系列微控制器通過UHF發射器將採集的數據進行無線傳輸；所述的主機模塊的UHF接收器和MC68HC908系列微控制器完成信號的接收、解調、處理和顯示；本實用新型可以連續監測輪胎氣壓，並讀取出實時數據；通過中央處理器處理數據，對車輛進行安全性評估，同時監測輪胎使用限度，提高了汽車行駛的安全性。
文檔編號B60C23/20GK203157616SQ20132019168
公開日2013年8月28日 申請日期2013年4月17日 優先權日2013年4月17日
發明者柯洪娣, 王科飛, 陸明 申請人:吉林工商學院