一种轮胎安全监测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车主动安全监控领域，具体涉及一种轮胎安全监测装置。
【背景技术】
[0002]目前市场上销售的汽车使用的轮胎大多数为普通花纹轮胎，其花纹由排水用的纵向沟槽及增加侧向力的横向沟槽构成，现有的轮胎安全监测装置只对轮胎的压力进行监测，当胎压不正常时报警提示驾驶员，轮胎在使用过程中胎面花纹会产生磨损，当花纹深度磨损到限后，如果轮胎继续使用，极易出现爆胎的情况。汽车长时间行驶后，对花纹深度的检查，目前只依靠驾驶员停车时观察轮胎上设置的限位块进行判断，而没有相关的监测装置对轮胎的花纹深度进行监测，如果驾驶员没有经验或忘记检查，会产生严重的安全隐患。
[0003]汽车行驶时经常会有石子，钉子等杂物卡在花纹中，普通花纹轮胎的纵向沟槽的深度、宽度较大，横向沟槽的深度、宽度较小。汽车行驶时，纵向、横向的沟槽内都会卡入石子等杂物，但纵向沟槽内的石子往往体积较大，且凸出轮胎表面，对于凸出轮胎表面的杂物。如果不及时处理，则很有可能在汽车高速行驶时，杂物受到地面的压力而挤压两侧的橡胶，使轮胎产生裂纹，减少使用寿命，严重时甚至有可能爆胎。
[0004]而对于不同的杂物，需要对其进行判断，如果是石子，则将其取出即可，如果是钉子等金属物体，无法判断是否已经刺穿轮胎表面，这时将钉子直接拔出的话会使轮胎漏气，汽车失去行驶能力，因此不能立即将钉子拔出，而应该保证汽车低速行驶至最近的修理厂进行处理。对于这样的情况，目前仍是依靠驾驶员停车目视检查，或在维修保养时由维修人员目视检查，依然存在极大的安全隐患。
[0005]现有技术CN20080120013中提到的一种用于评价轮胎表面外观的设备，利用轮胎表面的反射，使用线性彩色照相机获取轮胎表面的清洗图像，但该发明使用的线性照相机结构复杂，需要专用的检测台架放置照相机，难以直接应用在汽车上，且只能拍摄轮胎表面的二维图像，后期处理不方便，也无法自动对轮胎表面上的石子、钉子等杂物进行判断。
[0006]现有技术CN201080031750中提到的一种在轮胎内、外表面的外观检查中通过高效率地拍摄轮胎缩短检查时间，并高精度地合成拍摄到的图像的轮胎检测装置，该装置包括沿轮胎周向上位置相对偏移并且在轮胎的宽度方向上摄像位置相互不同的多个照相机拍摄得到的轮胎内周面的摄像图进行合成，来检查轮胎的内、外表面的缺陷，该装置由于结构复杂，需要多台照相机同时拍摄，且各台照相机设置位置要求严格，难以安装在汽车上，因此只能用于轮胎生产后的检测，难以应用在汽车日常的安全监测中。
[0007]现有技术CN200910265999中提到的一种轮胎磨耗测定装置，利用设置于透镜内部的余弦光栅，将光照射到行驶前后的轮胎表面，然后用数字照相机测定照射到轮胎表面上的光的强度，用以分析轮胎的磨耗状态，该装置结构简单，可有效测量轮胎磨耗，但依赖于轮胎表面的光的反射，当轮胎表面沾有杂物，如雨水等，则会因反射效果不好，难以测量轮胎磨耗，也无法自动对轮胎表面上的石子、钉子等杂物进行判断。
【发明内容】
[0008]针对上述监测装置的不足，本发明的目的是提供一种及时监测轮胎花纹深度，辨别卡入轮胎花纹内的杂物是否对汽车造成危害，有效保护汽车行车安全的轮胎安全监测装置。
[0009]为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是:一种轮胎安全监测装置，包括安装在轮胎上，用于检查轮胎花纹纵向沟槽深度的限位块，所述限位块内设有金属标定片，所述轮胎前方、汽车翼子板内衬上、安装水平放置的光源组件，所述光源组件包括第一灯组，所述第一灯组的高度与轮胎上表面高度一致，所述第一灯组发出的光线与过轮胎中心线、沿竖直方向的轮胎纵向沟槽截面垂直，光线经过轮胎花纹的纵向沟槽后照射到轮胎后方、汽车翼子板内衬相应位置上的显像组件，所述显像组件包括第一光敏压板，所述第一光敏压板被光线照射后，将纵向沟槽截面形状输出给处理器，所述处理器将纵向沟槽截面形状绘制成轮胎的三维模型;所述处理器与显示装置连接;轮胎内侧、靠近胎肩附近位置设有金属探测器。
[0010]优选的，所述光源组件还包括第二灯组，所述第二灯组的高度与胎肩高度相适，所述第二灯组发出的光线与过轮胎中心线、沿竖直方向的轮胎胎肩截面垂直，所述第二灯组发出的光线经过轮胎两侧的胎肩后，照射到轮胎后方、汽车翼子板内衬相应位置的第二光敏压板上，所述第二光敏压板将经过轮胎中心线、沿竖直方向的胎肩、胎侧的截面形状传递给处理器。
[0011]优选的，所述轮胎为汽车的转向轮胎时，其附近设置的光源组件、第一光敏压板、第二光敏压板上设有偏转机构，所述转向轮胎上方相应位置设置轮胎偏转角度传感器。
[0012]优选的，所述第一光敏压板、第二光敏压板上设置遮光板，所述遮光板上透光孔的大小与第一光敏压板、第二光敏压板的大小相适应;所述遮光板的透光孔上设有偏光镜。
[0013]优选的，所述显示装置为汽车中央控制台显示器，或车载导航显示器，或单独设置在仪表台区域的显示器。
[0014]利用上述任意一项所述的轮胎安全监测装置进行轮胎安全检测的方法，步骤包括:监测周期标定、数据采集、数据处理、数据显示；
[0015]其中监测周期标定的步骤为:所述处理器将限位块随轮胎旋转运动至金属探测器附近时，所述金属探测器将电压信号传递给处理器的时刻标定为一个监测周期开始的时刻；限位块随轮胎旋转360°后，再次运动至金属探测器附近时，所述金属探测器将电压信号传递给处理器的时刻标定为一个监测周期结束时刻；
[0016]数据采集的步骤为:所述第一光敏压板、第二光敏压板从t0时刻开始接收光源组件发出的光线，并向处理器传递纵向沟槽截面形状、胎肩截面形状、胎侧截面形状；当处理器判定一个监测周期结束时，第一光敏压板、第二光敏压板停止接收光线；
[0017]数据处理的步骤为:所述处理器对监测周期内所有的纵向沟槽截面形状与轮胎花纹的标准形状进行对比，计算轮胎纵向沟槽最小深度，并对所有的纵向沟槽截面形状进行判断，标记出不同类型的杂物;所述处理器对监测周期内所有胎肩截面形状、胎侧截面形状与标准轮胎的胎肩、胎侧截面形状进行对比，将胎肩、胎侧截面形状与标准轮胎不一致的位置标记;所述处理器将监测周期内收集到的所有纵向沟槽截面形状、胎肩截面形状、胎侧截面形状绘制成轮胎三维模型，并将不同类型的杂物的标记、胎肩、胎侧截面形状异常的标记标识在轮胎三维模型的相应位置；
[0018]数据显示的步骤为:所述处理器将轮胎的三维模型、纵向沟槽最小深度传送至显示装置。
[0019]优选的，所述处理器对纵向沟槽截面形状进行判断，并标记出不同类型的杂物的方法为:所述处理器将轮胎纵向沟槽截面形状与轮胎花纹的标准形状进行对比，当纵向沟槽截面形状中含有杂物，且杂物的高度凸出轮胎表面，而此时金属探测器电压信号无变化，处理器将该杂物标定为危险非金属杂物；当纵向沟槽截面形状中含有杂物，且杂物没有凸出轮胎表面，而此时金属探测器电压信号无变化，处理器将该杂物标定为普通非金属杂物；当纵向沟槽截面形状中含有杂物，同时金属探测器电压信号发生变化，且该电压信号不是由金属标定片引起时，处理器将该杂物标定为危险金属杂物；当纵向沟槽截面形状中没有杂物，金属探测器电压信号发生变化，且该电压信号不是由金属标定片引起时，处理器将该纵向沟槽截面标定为含有不可见的危险金属杂物。
[0020]优选的，所述第一光敏压板、第二光敏压板的采样频率f按照以下公