用于刹车片磨损报警装置的处理器及刹车片磨损报警装置的制作方法

本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及挂车制动控制安全报警装置，具体涉及一种用于刹车片磨损报警装置的处理器及刹车片磨损报警装置。

背景技术：

牵引车通常和挂车组合来运输货物，挂车行驶过程中，不可避免地存在刹车片或刹车块磨损的情况。在实现本发明构思的过程中，发明人发现相关技术中至少存在如下问题：现有挂车未安装刹车片或刹车块磨损报警设备，导致挂车的刹车片或刹车块磨损完后不能及时更换，存在安全隐患。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种用于刹车片磨损报警装置的处理器及刹车片磨损报警装置，解决了现有挂车的刹车片或刹车块磨损完后，驾驶人员或维护人员无法及时知晓，存在安全隐患的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种用于刹车片磨损报警装置的处理器，包括：壳体；设置在所述壳体内的电子开关，与至少一个监测单元连接，用于根据所述至少一个监测单元的电压变换信号接通或断开，其中，当所述电子开关的正常工作状态是接通状态时，所述电子开关接收到所述电压变换信号后变换成断开状态，当所述电子开关的正常工作状态是断开状态时，所述电子开关接收到所述电压变换信号后变换成接通状态；设置在所述壳体内的信号发送器，与所述电子开关连接，用于当所述电子开关的正常工作状态发生变换时输出通知信息。

本发明的实施例还提供一种用于挂车的刹车片磨损报警装置，包括：处理器、至少一个监测单元和直流电源。其中，所述至少一个监测单元与所述直流电源连接，所述至少一个监测单元用于根据挂车的至少一个刹车片的磨损状态输出电压变换信号，其中，所述至少一个监测单元的数量少于等于所述至少一个刹车片的数量，一个监测单元对应一个刹车片，并且不同的监测单元对应的刹车片不同；所述处理器与所述至少一个监测单元连接，所述处理器用于根据所述电压变换信号执行报警操作。

根据本发明的实施例，当挂车的刹车片或刹车块磨损到预定比例后，电子开关的工作状态发生变化，响应于电子开关的工作状态变化，信号发送器发出通信信息，通知驾驶人员或维护人员及时更换刹车片或刹车块，可以至少部分地解决相关技术中挂车的刹车片或刹车块磨损到预定比例后，无法通知驾驶人员或维护人员及时更换刹车片或刹车块，挂车没有刹车片或刹车块，无法刹车，存在安全隐患的问题，并因此可以实现降低挂车安全事故的技术效果。

应了解的是，上述一般描述及以下具体实施方式仅为示例性及阐释性的，其并不能限制本发明所欲主张的范围。

附图说明

下面的所附附图是本发明的说明书的一部分，其绘示了本发明的示例实施例，所附附图与说明书的描述一起用来说明本发明的原理。

图1为本发明具体实施例提供的一种处理器的结构示意图。

图2为本发明具体实施例提供的一种处理器的示意框图。

图2a为本发明具体实施例提供的一种处理器的电路示意图。

图2b为本发明另一具体实施例提供的一种处理器的电路示意图。

图2c为本发明另一具体实施例提供的一种处理器的电路示意图。

图3a为本发明具体实施例提供的一种用于挂车的刹车片磨损报警装置的示意框图。

图3b为本发明另一具体实施例提供的一种用于挂车的刹车片磨损报警装置的示意框图。

图4a为本发明具体实施例提供的一种刹车片磨损报警装置传送通知信息的示意图。

图4b为本发明另一具体实施例提供的一种刹车片磨损报警装置传送通知信息的示意图。

附图标记说明：

11壳体12电子开关

13信号发送器121第一电阻

122警报器123晶体管

124第二电阻125第一晶体管

131继电器132第三电阻

133光耦合器134第二晶体管

10处理器20监测单元

30直流电源21第一输入端口

22第二输入端口23输出端口

40报警单元t牵引车

d第三方设备

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将以附图及详细叙述清楚说明本发明所揭示内容的精神，任何所属技术领域技术人员在了解本发明内容的实施例后，当可由本发明内容所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本发明内容的精神与范围。

本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。另外，在附图及实施方式中所使用相同或类似标号的元件/构件是用来代表相同或类似部分。

关于本文中所使用的“第一”、“第二”、…等，并非特别指称次序或顺位的意思，也非用以限定本发明，其仅为了区别以相同技术用语描述的元件或操作。

关于本文中所使用的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本创作。

关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

关于本文中所使用的“及/或”，包括所述事物的任一或全部组合。

关于本文中的“多个”包括“两个”及“两个以上”；关于本文中的“多组”包括“两组”及“两组以上”。

关于本文中所使用的用语“大致”、“约”等，用以修饰任何可以微变化的数量或误差，但这些微变化或误差并不会改变其本质。一般而言，此类用语所修饰的微变化或误差的范围在部分实施例中可为20％，在部分实施例中可为10％，在部分实施例中可为5％或是其他数值。本领域技术人员应当了解，前述提及的数值可依实际需求而调整，并不以此为限。

图1为本发明具体实施例提供的一种处理器的结构示意图，图2为本发明具体实施例提供的一种处理器的示意框图。

本发明的可选实施例中，如图1和图2所示，所述处理器10可以包括壳体11、电子开关12和信号发送器13。

具体地，电子开关12设置在壳体11内，电子开关12与至少一个监测单元20连接，电子开关12用于根据所述至少一个监测单元20电压变换信号接通或断开。其中，当所述电子开关12的正常工作状态是接通状态时，所述电子开关12接收到所述电压变换信号后变换成断开状态，当所述电子开关12的正常工作状态是断开状态时，所述电子开关12接收到所述电压变换信号后变换成接通状态。

在本发明的实施例中，电子开关12可以包括晶闸管、晶体管、场效应管、可控硅和继电器等。

信号发送器13设置在壳体11内，信号发送器13与所述电子开关12连接，信号发送器13用于当所述电子开关12的正常工作状态发生变换时输出通知信息。

在本发明的实施例中，当所述电子开关12从断开状态变换成接通状态时，或者当所述电子开关12从接通状态变换成断开状态时，信号发送器13可以向牵引车t或/和第三方设备d输出通知信息，从而通知驾驶人员或维护人员及时更换刹车片或刹车块，保障挂车始终具有刹车功能，可以降低挂车安全事故。

在本发明的实施例中，壳体11可以包括与牵引车abs(制动防抱死系统)接口的电源接头连接的第一输入端口21、与挂车制动器输出端连接的第二输入端口22，以及通过所述牵引车abs接口的未使用端口输出通知信息的输出端口23。

在本发明的可选实施例中，第一输入端口21可以从牵引车abs接口的电源接头获取直流电源，第二输入端口22可以从挂车制动器获取电压变换信号，输出端口23可以向牵引车t或/和第三方设备d输出通知信息。

在本发明的实施例中，第一输入端口21可以是电源端口，第二输入端口22可以是监测单元端口，输出端口23可以是报警单元端口。其中，电源端口的型号可以为amp282088，监测单元端口的型号可以为amp282080，报警单元端口的型号可以为amp282104。壳体11预留通用端口，方便安装使用，实用性好，通用性强。

在本发明的实施例中，可以通过玻璃胶等流体将电子开关12和信号发送器13封装在壳体11内，等玻璃胶等流体凝固后，既能起到防水效果，又能起到防震效果，处理器10不易损坏，使用寿命长。

下面参考图2a～图2c，结合具体实施例对图1和图2所示的处理器做进一步说明。

图2a为本发明具体实施例提供的一种处理器的电路示意图。

本发明的可选实施例中，如图2a所示，所述电子开关12可以包括第一电阻121、警报器122、晶体管123和第二电阻124。信号发送器13可以是继电器131。

在本发明的实施例中，所述第一电阻121的一端与直流电源30的一端连接，所述第一电阻121的另一端与所述至少一个监测单元20的一端连接。例如，第一电阻121的一端与直流电源30的正极连接。

在本发明的实施例中，所述警报器122的一端与所述直流电源30的一端连接。例如，警报器122的一端与直流电源30的正极连接。警报器122可以是蜂鸣器、发光二极管、扬声器、指示灯中的至少一种。

在本发明的实施例中，所述晶体管123的栅极与所述至少一个监测单元20的另一端连接，所述晶体管123的源极与所述警报器122的另一端连接，所述晶体管123的漏极与所述直流电源30的另一端连接。例如，晶体管123可以是p沟道金属氧化物半导体场效应(pmos)晶体管、n型金属氧化物半导体(nmos)晶体管。晶体管123的漏极可以与直流电源30的负极连接。

在本发明的实施例中，所述第二电阻124的一端与所述晶体管123的栅极连接，所述第二电阻124的另一端与所述直流电源30的另一端连接。例如，第二电阻124的另一端与所述直流电源30的负极连接。

在本发明的实施例中，所述信号发送器13是继电器131。其中，所述继电器131的线圈的一端与所述警报器122的一端连接，所述继电器131的线圈的另一端与所述警报器122的另一端连接，所述继电器131的常开触点或常闭触点输出通知信息。

在本发明的实施例中，继电器131的2触点与3触点为常闭触点，继电器131的3触点与4触点为常开触点，继电器131的5触点与6触点为常开触点，继电器131的6触点与7触点为常闭触点。如果继电器131的2触点与3触点输出通知信息，继电器131的1触点和8触点通电后，即继电器131的线圈通电后，继电器131的2触点与3触点由闭合变换成断开。如果继电器131的3触点与4触点输出通知信息，继电器131的1触点和8触点通电后，即继电器131的线圈通电后，继电器131的3触点与4触点由断开变换成闭合。

在本发明的实施例中，当挂车刹车片磨损到设定程度或预定比例后，监测单元断路，晶体管123的栅极和源极的电压差增大，导致晶体管123的源极和漏极导通，警报器122发出警报，继电器131的线圈通电，继电器131的相应触点输出通知信息。

在本发明的实施例中，继电器131的1触点和8触点无正负之分，不用担心继电器131的1触点和8触点正负极接错，安装简单，并且晶体管123可以适应5v、12v、24v、36v、48v等电压。因此，本发明提供的用于刹车片磨损报警装置的处理器可以直接使用牵引车的车辆电瓶进行供电，而不需要对牵引车的供电电压进行降压(牵引车的车辆电瓶电压通常为24v、48v等)，能量利用率高，节省变压器，实现成本低廉。

图2b为本发明另一具体实施例提供的一种处理器的电路示意图。

本发明的可选实施例中，如图2b所示，所述电子开关12可以包括：第一电阻121、警报器122、晶体管123和第二电阻124。信号发送器13可以包括：第三电阻132和光耦合器133。

在本发明的实施例中，所述第一电阻121的一端与直流电源30的一端连接，所述第一电阻121的另一端与所述至少一个监测单元20的一端连接。例如，第一电阻121的一端与所述直流电源30的正极连接。

在本发明的实施例中，所述警报器122的一端与所述直流电源30的一端连接。例如，警报器122的一端与所述直流电源30的正极连接。

在本发明的实施例中，所述晶体管123的栅极与所述至少一个监测单元20的另一端连接，所述晶体管123的源极与所述警报器122的另一端连接，所述晶体管123的漏极与所述直流电源30的另一端连接。例如，晶体管123的漏极与所述直流电源30的负极连接。

在本发明的实施例中，所述第二电阻124的一端与所述晶体管123的栅极连接，所述第二电阻124的另一端与所述直流电源30的另一端连接。例如，第二电阻124的另一端与所述直流电源30的负极连接。

在本发明的实施例中，所述第三电阻132的一端与所述警报器122的一端连接。例如，第三电阻132的一端与直流电源30的正极连接。

在本发明的实施例中，所述光耦合器133的一输入端与所述第三电阻132的另一端连接，所述光耦合器133的另一输入端与所述警报器122的另一端连接，所述光耦合器133的输出端输出通知信息。例如，光耦合器133可以为光电耦合器、光电隔离器等。

在本发明的实施例中，光耦合器133的1触点和2触点为输入端，光耦合器133的3触点和4触点为输出端。当挂车刹车片磨损到设定程度后，监测单元导通，晶体管123的栅极由低电平变换成高电平，晶体管123的源极和漏极导通，警报器122发出警报，光耦合器133的1触点和2触点通电，光耦合器133的发光二极管发光，光耦合器133的光敏三极管受光导通，光耦合器133的3触点和4触点输出通知信息。

在本发明的实施例中，晶体管123可以适应5v、12v、24v、36v、48v等电压。因此，本发明提供的用于刹车片磨损报警装置的处理器可以直接使用牵引车的车辆电瓶进行供电，而不需要对牵引车的供电电压进行降压(牵引车的车辆电瓶电压通常为24v、48v等)，能量利用率高，节省变压器，实现成本低廉。此外，由于第三电阻132的分压，直流电源30的电压大小对光耦合器133没有影响，即光耦合器133可以适应5v、12v、24v、36v、48v等电压。

图2c为本发明另一具体实施例提供的一种处理器的电路示意图。

本发明的可选实施例中，如图2c所示，所述电子开关12可以包括：第一电阻121、警报器122、第一晶体管125和第二电阻124。信号发送器13可以包括：第二晶体管134。

在本发明的实施例中，所述第一电阻121的一端与直流电源30的一端连接，所述第一电阻121的另一端与所述至少一个监测单元20的一端连接。例如，第一电阻121的一端与直流电源30的一端连接。

在本发明的实施例中，所述警报器122的一端与所述直流电源30的一端连接。例如，警报器122的一端与所述直流电源30的正极连接。

在本发明的实施例中，所述第一晶体管125的栅极与所述至少一个监测单元20的另一端连接，所述第一晶体管125的源极与所述警报器122的另一端连接，所述第一晶体管125的漏极与所述直流电源30的另一端连接。例如，第一晶体管125的漏极与所述直流电源30的负极连接。

在本发明的实施例中，所述第二电阻124的一端与所述第一晶体管125的栅极连接，所述第二电阻124的另一端与所述直流电源30的另一端连接。例如，第二电阻124的另一端与所述直流电源30的负极连接。

在本发明的实施例中，所述第二晶体管134的栅极与所述第二电阻124的一端连接，所述第二晶体管134的漏极与所述第二电阻124的另一端连接，所述第二晶体管134的源极和所述第一电阻121的一端输出通知信息。

在本发明的实施例中，第一晶体管125和第二晶体管134可以是pmos晶体管或者nmos晶体管。

当挂车刹车片磨损到设定程度后，监测单元导通，第一晶体管125的栅极由低电平变换成高电平，第一晶体管125的源极和漏极导通，警报器122发出警报，同时第二晶体管134的源极和漏极导通，即第二晶体管134的源极和第一电阻121的一端输出直流电源30的电压。

在本发明的实施例中，第一晶体管125和第二晶体管134可以适应5v、12v、24v、36v、48v等电压。因此，本发明提供的用于刹车片磨损报警装置的处理器可以直接使用牵引车的车辆电瓶进行供电，而不需要对牵引车的供电电压进行降压(牵引车的车辆电瓶电压通常为24v、48v等)，能量利用率高，节省变压器，实现成本低廉。

图3a为本发明具体实施例提供的一种用于挂车的刹车片磨损报警装置的示意框图，图3b为本发明另一具体实施例提供的一种用于挂车的刹车片磨损报警装置的示意框图。

如图3a、图3b所示，用于挂车的刹车片磨损报警装置可以包括直流电源30、至少一个监测单元20和处理器10。

在本发明的实施例中，直流电源30主要用于给处理器10供电，直流电源30的电压可以为5v～36v，例如，直流电流30的电压可以为5v、12v、24v、36v等。直流电源30可以是单独设置的用来给处理器10供电的电源，也可以是牵引车具有的现有电源。例如，直流电源30可以是牵引车的abs(制动防抱死系统)插座电源。

在本发明的实施例中，当存在多于一个监测单元时，多个监测单元可以并联连接，每个监测单元均可以独立进行刹车片磨损检测操作，并且每个监测单元均可以基于检测操作触发报警信号输出，如图3a所示。多个监测单元也可以串连连接，当所有监测单元中任意一个监测单元检测到刹车片磨损到设定程度时，均会向处理器10传送电压变换信号，并且检测到刹车片磨损到设定程度的监测单元可以触发报警信号输出，如图3b所示。一个或多个监测单元与所述处理器10连接，即一个或多个监测单元向处理器10传送电压变换信号。监测单元用于根据挂车的至少一个刹车片的磨损状态向处理器10传送电压变换信号。其中，所述至少一个监测单元20的数量少于等于所述至少一个刹车片的数量，一个监测单元对应一个刹车片，并且不同的监测单元对应的刹车片不同。例如，当监测单元的数量与刹车片的数量相等时，一个监测单元对应一个刹车片，即对所有刹车片进行监测。当监测单元的数量少于刹车片的数量时，一个监测单元对应一个刹车片，即仅对部分刹车片进行监测。另外，刹车片也可以是刹车块、蹄片等。所述磨损状态可以是刹车片的磨损比例。例如，刹车片的磨损比例可以是30％、50％、80％、90％、100％等。

在本发明的实施例中，监测单元可以是刹车片磨损指示器。例如，可以采用中国实用新型专利(cn209621901)中公开的用于监测摩擦片的指示器。当然，监测单元也可以是包括导线的指示器，导线设置在刹车片内，当导线被摩断后，监测单元向外发送接通或断开信号。由于监测单元是现有技术，不再对监测单元的具体结构和功能进行描述。

在本发明的实施例中，处理器10与所述至少一个监测单元20连接，处理器10用于根据所述电压变换信号执行报警操作。处理器10可以是单片机、片上系统(soc)、数字信号处理器(dsp)、现场可编辑门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)等。

在本发明的实施例中，可以为挂车的每个刹车片对应设置一个监测单元，也可以为挂车的部分刹车片对应设置一个监测单元。如图3a所示，多个监测单元并联连接时，每个监测单元独立检测对应的刹车片。例如，当多个并联连接的监测单元中的第一监测单元检测到其对应的刹车片磨损到设定程度时，该第一监测单元可以输出电压变换信号；当剩余监测单元中的第二监测单元检测到其对应的刹车片磨损到设定程度时，该第二监测单元可以输出电压变换信号。如图3b所示，多个监测单元串联连接时，当任意一个被监测的刹车片磨损到设定程度时，该刹车片对应的监测单元就会输出电压变换信号。例如，当多个串联连接的监测单元中的第三监测片检测到其对应的刹车片磨损到设定程度时，该第三监测单元可以输出电压变换信号，剩余监测单元不再检测其对应的刹车片的磨损程度。

通过本发明的实施例可知，挂车的刹车片或刹车块磨损到预定比例后，电子开关的工作状态发生变化，响应于电子开关的工作状态变化，信号发送器发出通信信息，通知驾驶人员或维护人员及时更换刹车片或刹车块，保障挂车始终具有刹车功能，可以降低挂车安全事故。

在本发明的实施例中，所述根据挂车的至少一个刹车片的磨损状态输出电压变换信号，可以包括：当挂车的至少一个刹车片磨损掉预定比例后，所述至少一个监测单元20从输出低电平信号转换为输出高电平信号；或者，当挂车的至少一个刹车片磨损掉预定比例后，所述至少一个监测单元20从输出高电平信号转换为输出低电平信号。

在本发明的实施例中，所述至少一个监测单元20正常输出低电平信号，当挂车的至少一个刹车片磨损掉预定比例后，所述至少一个监测单元20开始输出高电平信号。或者所述至少一个监测单元20正常输出高电平信号，当挂车的至少一个刹车片磨损掉预定比例后，所述至少一个监测单元20开始输出低电平信号。

在本发明的实施例中，不同刹车片对应的预定比例不同。例如，为了保障挂车刹车时，挂车的稳定性，可以设置挂车后轮上的刹车片磨损50％时，对应的监测单元就输出电压变换信号，同时可以设置挂车前轮上的刹车片磨损100％时，对应的监测单元才输出电压变换信号，从而保证后轮上的刹车片还没有被磨损完就执行报警操作，前轮上的刹车片被磨损完才执行报警操作。

下面参考图4a～图4b，结合具体实施例对图3a、图3b所示的刹车片磨损报警装置做进一步说明。

图4a为本发明具体实施例提供的一种刹车片磨损报警装置传送通知信息的示意图。

本发明的可选实施例中，如图4a所示，用于挂车的刹车片磨损报警装置还可以包括报警单元40。

具体地，报警单元40与所述处理器10连接。所述根据所述电压变换信号执行报警操作，可以包括：根据所述电压变换信号控制所述报警单元40报警。

在本发明的实施例中，报警单元40与处理器10连接，处理器10根据电压变换信号控制所述报警单元40报警，及时通知驾驶人员或维护人员及时更换刹车片或刹车块，保障挂车始终具有刹车功能，可以降低挂车安全事故。

图4b为本发明另一具体实施例提供的一种刹车片磨损报警装置传送通知信息的示意图。

本发明的可选实施例中，如图4b所示，所述根据所述电压变换信号执行报警操作，可以包括：处理器10根据所述电压变换信号向牵引车t或者第三方设备d传送通知信息。其中，处理器10可以通过移动通信网、总线或者互联网向牵引车t或者第三方设备d传送通知信息。第三方设备d可以是移动终端、台式计算机、便携式计算机、平板计算机等。

通过本发明的实施例，刹车片磨损报警装置既可以向牵引车t传送通知信息，又可以同步向第三方设备d传送通知信息，可以进一步降低挂车安全事故，安全性能高。

本领域技术人员可以理解，本发明的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合或/或结合，即使这样的组合或结合没有明确记载于本发明中。特别地，在不脱离本发明精神和教导的情况下，本发明的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本发明的范围。

以上对本发明的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本发明的范围。尽管在以上分别描述了各实施例，但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。不脱离本发明的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本发明的范围之内。