多因素汽車防爆胎預警控制裝置的製作方法
2023-10-04 16:48:09 2
專利名稱：多因素汽車防爆胎預警控制裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於汽車安全行駛技術領域，涉及一種綜合考慮輪胎壓力、輪胎溫度、 車輛載重、行駛裡程、行駛速度和環境溫度等多因素的汽車防爆胎預警控制裝置。
背景技術：
目前，據公安部統計，國內高速公路70%的交通事故是由爆胎引起的，而時速在 160公裡以上發生爆胎死亡率接近100%。爆胎主要是由於輪胎氣壓過低或過高，在高速行 駛中產生的高溫導致輪胎橡膠老化，疲勞強度下降，胎面磨損劇烈等造成的。「氣壓是輪胎 的生命，高溫是輪胎的主要殺手」。目前TPMS (輪胎壓力監測系統)是防止爆胎的一種工具， 市售的TPMS只是通過實時監測輪胎壓力和輪胎溫度，對潛在的爆胎可能性進行預警，而對 其他可能引起爆胎的因素沒有進行預警設計，例如車輛載重、行駛裡程、行駛速度和環境溫 度等多種因素都可能引起爆胎，因此事故發生率高。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是針對現有技術中存在的缺點，提出一種多因 素汽車防爆胎預警控制裝置，它針對影響爆胎的多種因素輪胎壓力、輪胎溫度、車輛載重、 行駛裡程、行駛速度和環境溫度進行綜合分析，能及時準確地提醒駕駛員採取有效措施，防 止爆胎事故的發生，並對超載車輛進行強制熄火控制，從根本上杜絕因超載而引起的爆胎 事故，可大大提高事故預警成功率。本實用新型採用以下技術方案予以實現本實用新型多因素汽車防爆胎預警控制裝置，它主要包括以下部分主控制器、無線數據接收模塊、車速信號採集模塊、行駛裡程信號採集模塊、環境 溫度信號採集模塊、載重信號採集模塊、啟動控制電路、剎車控制電路、鍵盤電路、顯示報警 電路以及電源電路。所述車速信號採集模塊，通過車速傳感器將車速信號傳送給主控制器。所述行駛裡程信號採集模塊，通過裡程傳感器將行駛裡程信號傳送給主控制器。所述環境溫度信號採集模塊，通過安裝於車外的溫度傳感器來直接測量外部環境 溫度並將信號傳送給主控制器。所述載重信號採集模塊，通過載重傳感器把監測的載重信號傳給主控制器。所述剎車控制電路用於剎車控制。所述啟動控制電路用於啟動控制電路。所述鍵盤電路，用於對輪胎潛在的爆胎危險預警條件進行修改。所述顯示報警電路對輪胎潛在的爆胎危險進行預警提示。所述電源電路為主控制器及各個接口電路提供正常工作的供電電源。所述無線數據接收模塊將接收的來自安裝於四個輪胎內部的壓力溫度傳感器的 信號傳送給主控器。[0017]所述主控制器使用51系列單片機作為控制核心，所述主控器將採集到的無線數 據接收模塊、車速信號採集模塊、行駛裡程信號採集模塊、環境溫度信號採集模塊、載重信 號採集模塊的信號傳送給顯示報警電路。所述主控制器利用各模塊採集到的信號，綜合可能引起輪胎爆胎的因素，如溫度、 壓力、車速、行使裡程、載重等因素，根據鍵盤電路設定的爆胎預警條件，通過顯示報警電路 對輪胎潛在的爆胎危險進行預警提示。主控制器根據實時採集的輪胎壓力、輪胎溫度、行駛裡程、車速、車輛載重、環境溫 度數據，設計了多因素算法程序，實時修正爆胎的預警範圍，實現了汽車爆胎的高壓預警、 低壓預警和高溫預警。另外，主控制器一旦監測到發生突發爆胎，可立即通過剎車控制電路，能夠只對完 好的兩個前輪或後輪進行平衡制動以降低側翻機率。主控制器通過監測汽車自重、載員、貨重對輪胎壓力的影響，利用啟動控制電路， 使超載車輛不能啟動或強制熄火。本實用新型與現有技術相比具有的有益效果為本實用新型通過實時監測各輪胎的壓力、溫度及車速、裡程、載重等信號，能夠對 可能引起的爆胎進行有效預警，而且還具有對發生爆胎後防止車輛側翻進行選擇性剎車控 制功能。且具有超載車輛熄火控制功能，從而早發現事故苗頭，減少事故的發生。
圖1是本實用新型多因素汽車防爆胎預警裝置結構框圖具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型技術方案作進一步的說明圖1是本實用新型多因素汽車防爆胎預警裝置結構框圖，如圖1所示，本實用新型 多因素汽車防爆胎預警控制裝置，它主要包括以下部分主控制器、無線數據接收模塊、車速信號採集模塊、行駛裡程信號採集模塊、環境 溫度信號採集模塊、載重信號採集模塊、啟動控制電路、剎車控制電路、鍵盤電路、顯示報警 電路以及電源電路。所述車速信號採集模塊，通過車速傳感器將車速信號傳送給主控制器。所述行駛裡程信號採集模塊，通過裡程傳感器將行駛裡程信號傳送給主控制器。所述環境溫度信號採集模塊，通過安裝於車外的溫度傳感器來直接測量外部環境 溫度並將信號傳送給主控制器。所述載重信號採集模塊，通過載重傳感器把監測的載重信號傳給主控制器所述剎車控制電路用於剎車控制。所述啟動控制電路用於啟動控制電路。所述鍵盤電路，用於對輪胎潛在的爆胎危險預警條件進行修改。所述顯示報警電路對輪胎潛在的爆胎危險進行預警提示。所述電源電路為主控制器及各個接口電路提供正常工作的供電電源。所述無線數據接收模塊將接收的來自安裝於四個輪胎內部的壓力溫度傳感器的信號傳送給主控器。所述主控制器使用51系列單片機作為控制核心，所述主控器將採集到的無線數 據接收模塊、車速信號採集模塊、行駛裡程信號採集模塊、環境溫度信號採集模塊、載重信 號採集模塊的信號傳送給顯示報警電路。所述主控制器利用各模塊採集到的信號，綜合可能引起輪胎爆胎的因素，如溫度、 壓力、車速、行使裡程、載重等因素，根據鍵盤電路設定的爆胎預警條件，通過顯示報警電路 對輪胎潛在的爆胎危險進行預警提示。主控制器根據實時採集的輪胎壓力、輪胎溫度、行駛裡程、車速、車輛載重、環境溫 度數據，設計了多因素算法程序，實時修正爆胎的預警範圍，實現了汽車爆胎的高壓預警、 低壓預警和高溫預警。另外，主控制器一旦監測到發生突發爆胎，可立即通過剎車控制電路，能夠只對完 好的兩個前輪或後輪進行平衡制動以降低側翻機率。主控制器通過監測汽車自重、載員、貨重對輪胎壓力的影響，利用啟動控制電路， 使超載車輛不能啟動或強制熄火。本實用新型裝置採用了現有技術中MEMS技術(MEMS技術微電子機械系統)中的 壓力溫度傳感器來直接測量輪胎內的壓力和溫度，通過無線數據接收模塊將輪胎內部的壓 力、溫度信息送給主控制器。並實時監測各輪胎壓力、溫度以及車速、裡程、環境溫度、車載 重數據，根據設定的不同預警條件，綜合可能引起輪胎爆胎的因素，通過顯示報警電路對輪 胎潛在的爆胎危險進行預警提示。鍵盤電路供用戶可以根據車速、行駛裡程、載重以及環境 溫度的變化，對輪胎潛在的爆胎危險預警條件進行修改，從而對可能引起的爆胎進行有效 預警，本實用新型的剎車控制電路還能夠對發生爆胎後防止車輛側翻進行選擇性剎車控制 功能。根據相關資料顯示，汽車輪胎在發生爆胎前一小時就會出現異常，這就為駕駛員及早 處理情況提供了寶貴的時間。此外，該預警裝置實時監測的載重信號，不僅作為爆胎預警的重要條件，而且主控 制器一旦監測到載重信號超過汽車載重額定值，立即通過啟動控制電路使汽車強制熄火， 可以從根本上杜絕因超載而引起的爆胎事故。MEMS (微電子機械系統)技術是建立在微米/納米技術基礎上的21世紀前沿技 術，是指對微米/納米材料進行設計、加工、製造、測量和控制的技術。它可將機械構件、光 學系統、驅動部件、電控系統集成為一個整體單元的微型系統。這種微電子機械系統不僅能 夠採集、處理與發送信息或指令，還能夠按照所獲取的信息自主地或根據外部的指令採取 行動。它用微電子技術和微加工技術(包括矽體微加工、矽表面微加工、LIGA和晶片鍵合 等技術)相結合的製造工藝，製造出各種性能優異、價格低廉、微型化的傳感器、執行器、驅 動器和微系統。本實用新型裝置所用輪胎內部的壓力溫度傳感器即採用MEMS技術的傳感器，它 在一個矽片內集成了溫度、壓力、數據調理單元及數字接口等單元模塊，具有測試精度高、 功耗低及與微控制器接口方便等特點，使其具有普通傳感器不可比擬的優點。由此，本實用新型通過實時監測各輪胎的壓力、溫度及車速、裡程、載重等信號，能 夠對可能引起的爆胎進行有效預警，而且還具有對發生爆胎後防止車輛側翻進行選擇性剎 車控制功能，大大提高事故預警成功率，從而減少事故的發生。
權利要求多因素汽車防爆胎預警控制裝置，其特徵是它包括以下部分主控制器、無線數據接收模塊、車速信號採集模塊、行駛裡程信號採集模塊、環境溫度信號採集模塊、載重信號採集模塊、啟動控制電路、剎車控制電路、鍵盤電路、顯示報警電路以及電源電路；所述車速信號採集模塊，通過車速傳感器將車速信號傳送給主控制器；所述行駛裡程信號採集模塊，通過裡程傳感器將行駛裡程信號傳送給主控制器；所述環境溫度信號採集模塊，通過安裝於車外的溫度傳感器來直接測量外部環境溫度並將信號傳送給主控制器；所述載重信號採集模塊，通過載重傳感器把監測的載重信號傳給主控制器；所述電源電路為主控制器及各個接口電路提供正常工作的供電電源；所述無線數據接收模塊將接收的來自安裝於四個輪胎內部的壓力溫度傳感器的信號傳送給主控器；所述主控制器使用51系列單片機作為控制核心，所述主控器將採集到的無線數據接收模塊、車速信號採集模塊、行駛裡程信號採集模塊、環境溫度信號採集模塊、載重信號採集模塊的信號傳送給顯示報警電路。
專利摘要本實用新型涉及多因素汽車防爆胎預警控制裝置，它包括主控制器、無線數據接收模塊、車速信號採集模塊、行駛裡程信號採集模塊、環境溫度信號採集模塊、載重信號採集模塊、啟動控制電路、剎車控制電路、鍵盤電路、顯示報警電路以及電源電路。所述主控制器利用各模塊採集到的信號，綜合多種可能引起輪胎爆胎的因素，如溫度、壓力、車速、行使裡程、載重等因素，根據鍵盤電路設定的爆胎預警條件，通過顯示報警電路對輪胎潛在的爆胎危險進行預警提示，利用本實用新型可大大提高事故預警成功率，從而減少事故的發生。
文檔編號B60K28/08GK201659894SQ20102014050
公開日2010年12月1日 申請日期2010年3月25日 優先權日2010年3月25日
發明者劉夢真, 楊騰, 王佳慧 申請人:劉夢真;楊騰;王佳慧