专利名称：多因素汽车防爆胎预警控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于汽车安全行驶技术领域，涉及一种综合考虑轮胎压力、轮胎温度、 车辆载重、行驶里程、行驶速度和环境温度等多因素的汽车防爆胎预警控制装置。
背景技术：
目前，据公安部统计，国内高速公路70%的交通事故是由爆胎引起的，而时速在 160公里以上发生爆胎死亡率接近100%。爆胎主要是由于轮胎气压过低或过高，在高速行 驶中产生的高温导致轮胎橡胶老化，疲劳强度下降，胎面磨损剧烈等造成的。“气压是轮胎 的生命，高温是轮胎的主要杀手”。目前TPMS (轮胎压力监测系统)是防止爆胎的一种工具， 市售的TPMS只是通过实时监测轮胎压力和轮胎温度，对潜在的爆胎可能性进行预警，而对 其他可能引起爆胎的因素没有进行预警设计，例如车辆载重、行驶里程、行驶速度和环境温 度等多种因素都可能引起爆胎，因此事故发生率高。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的缺点，提出一种多因 素汽车防爆胎预警控制装置，它针对影响爆胎的多种因素轮胎压力、轮胎温度、车辆载重、 行驶里程、行驶速度和环境温度进行综合分析，能及时准确地提醒驾驶员采取有效措施，防 止爆胎事故的发生，并对超载车辆进行强制熄火控制，从根本上杜绝因超载而引起的爆胎 事故，可大大提高事故预警成功率。本实用新型采用以下技术方案予以实现本实用新型多因素汽车防爆胎预警控制装置，它主要包括以下部分主控制器、无线数据接收模块、车速信号采集模块、行驶里程信号采集模块、环境 温度信号采集模块、载重信号采集模块、启动控制电路、刹车控制电路、键盘电路、显示报警 电路以及电源电路。所述车速信号采集模块，通过车速传感器将车速信号传送给主控制器。所述行驶里程信号采集模块，通过里程传感器将行驶里程信号传送给主控制器。所述环境温度信号采集模块，通过安装于车外的温度传感器来直接测量外部环境 温度并将信号传送给主控制器。所述载重信号采集模块，通过载重传感器把监测的载重信号传给主控制器。所述刹车控制电路用于刹车控制。所述启动控制电路用于启动控制电路。所述键盘电路，用于对轮胎潜在的爆胎危险预警条件进行修改。所述显示报警电路对轮胎潜在的爆胎危险进行预警提示。所述电源电路为主控制器及各个接口电路提供正常工作的供电电源。所述无线数据接收模块将接收的来自安装于四个轮胎内部的压力温度传感器的 信号传送给主控器。[0017]所述主控制器使用51系列单片机作为控制核心，所述主控器将采集到的无线数 据接收模块、车速信号采集模块、行驶里程信号采集模块、环境温度信号采集模块、载重信 号采集模块的信号传送给显示报警电路。所述主控制器利用各模块采集到的信号，综合可能引起轮胎爆胎的因素，如温度、 压力、车速、行使里程、载重等因素，根据键盘电路设定的爆胎预警条件，通过显示报警电路 对轮胎潜在的爆胎危险进行预警提示。主控制器根据实时采集的轮胎压力、轮胎温度、行驶里程、车速、车辆载重、环境温 度数据，设计了多因素算法程序，实时修正爆胎的预警范围，实现了汽车爆胎的高压预警、 低压预警和高温预警。另外，主控制器一旦监测到发生突发爆胎，可立即通过刹车控制电路，能够只对完 好的两个前轮或后轮进行平衡制动以降低侧翻机率。主控制器通过监测汽车自重、载员、货重对轮胎压力的影响，利用启动控制电路， 使超载车辆不能启动或强制熄火。本实用新型与现有技术相比具有的有益效果为本实用新型通过实时监测各轮胎的压力、温度及车速、里程、载重等信号，能够对 可能引起的爆胎进行有效预警，而且还具有对发生爆胎后防止车辆侧翻进行选择性刹车控 制功能。且具有超载车辆熄火控制功能，从而早发现事故苗头，减少事故的发生。
图1是本实用新型多因素汽车防爆胎预警装置结构框图具体实施方式
以下结合附图对本实用新型技术方案作进一步的说明图1是本实用新型多因素汽车防爆胎预警装置结构框图，如图1所示，本实用新型 多因素汽车防爆胎预警控制装置，它主要包括以下部分主控制器、无线数据接收模块、车速信号采集模块、行驶里程信号采集模块、环境 温度信号采集模块、载重信号采集模块、启动控制电路、刹车控制电路、键盘电路、显示报警 电路以及电源电路。所述车速信号采集模块，通过车速传感器将车速信号传送给主控制器。所述行驶里程信号采集模块，通过里程传感器将行驶里程信号传送给主控制器。所述环境温度信号采集模块，通过安装于车外的温度传感器来直接测量外部环境 温度并将信号传送给主控制器。所述载重信号采集模块，通过载重传感器把监测的载重信号传给主控制器所述刹车控制电路用于刹车控制。所述启动控制电路用于启动控制电路。所述键盘电路，用于对轮胎潜在的爆胎危险预警条件进行修改。所述显示报警电路对轮胎潜在的爆胎危险进行预警提示。所述电源电路为主控制器及各个接口电路提供正常工作的供电电源。所述无线数据接收模块将接收的来自安装于四个轮胎内部的压力温度传感器的信号传送给主控器。所述主控制器使用51系列单片机作为控制核心，所述主控器将采集到的无线数 据接收模块、车速信号采集模块、行驶里程信号采集模块、环境温度信号采集模块、载重信 号采集模块的信号传送给显示报警电路。所述主控制器利用各模块采集到的信号，综合可能引起轮胎爆胎的因素，如温度、 压力、车速、行使里程、载重等因素，根据键盘电路设定的爆胎预警条件，通过显示报警电路 对轮胎潜在的爆胎危险进行预警提示。主控制器根据实时采集的轮胎压力、轮胎温度、行驶里程、车速、车辆载重、环境温 度数据，设计了多因素算法程序，实时修正爆胎的预警范围，实现了汽车爆胎的高压预警、 低压预警和高温预警。另外，主控制器一旦监测到发生突发爆胎，可立即通过刹车控制电路，能够只对完 好的两个前轮或后轮进行平衡制动以降低侧翻机率。主控制器通过监测汽车自重、载员、货重对轮胎压力的影响，利用启动控制电路， 使超载车辆不能启动或强制熄火。本实用新型装置采用了现有技术中MEMS技术(MEMS技术微电子机械系统)中的 压力温度传感器来直接测量轮胎内的压力和温度，通过无线数据接收模块将轮胎内部的压 力、温度信息送给主控制器。并实时监测各轮胎压力、温度以及车速、里程、环境温度、车载 重数据，根据设定的不同预警条件，综合可能引起轮胎爆胎的因素，通过显示报警电路对轮 胎潜在的爆胎危险进行预警提示。键盘电路供用户可以根据车速、行驶里程、载重以及环境 温度的变化，对轮胎潜在的爆胎危险预警条件进行修改，从而对可能引起的爆胎进行有效 预警，本实用新型的刹车控制电路还能够对发生爆胎后防止车辆侧翻进行选择性刹车控制 功能。根据相关资料显示，汽车轮胎在发生爆胎前一小时就会出现异常，这就为驾驶员及早 处理情况提供了宝贵的时间。此外，该预警装置实时监测的载重信号，不仅作为爆胎预警的重要条件，而且主控 制器一旦监测到载重信号超过汽车载重额定值，立即通过启动控制电路使汽车强制熄火， 可以从根本上杜绝因超载而引起的爆胎事故。MEMS (微电子机械系统)技术是建立在微米/纳米技术基础上的21世纪前沿技 术，是指对微米/纳米材料进行设计、加工、制造、测量和控制的技术。它可将机械构件、光 学系统、驱动部件、电控系统集成为一个整体单元的微型系统。这种微电子机械系统不仅能 够采集、处理与发送信息或指令，还能够按照所获取的信息自主地或根据外部的指令采取 行动。它用微电子技术和微加工技术(包括硅体微加工、硅表面微加工、LIGA和晶片键合 等技术)相结合的制造工艺，制造出各种性能优异、价格低廉、微型化的传感器、执行器、驱 动器和微系统。本实用新型装置所用轮胎内部的压力温度传感器即采用MEMS技术的传感器，它 在一个硅片内集成了温度、压力、数据调理单元及数字接口等单元模块，具有测试精度高、 功耗低及与微控制器接口方便等特点，使其具有普通传感器不可比拟的优点。由此，本实用新型通过实时监测各轮胎的压力、温度及车速、里程、载重等信号，能 够对可能引起的爆胎进行有效预警，而且还具有对发生爆胎后防止车辆侧翻进行选择性刹 车控制功能，大大提高事故预警成功率，从而减少事故的发生。
权利要求多因素汽车防爆胎预警控制装置，其特征是它包括以下部分主控制器、无线数据接收模块、车速信号采集模块、行驶里程信号采集模块、环境温度信号采集模块、载重信号采集模块、启动控制电路、刹车控制电路、键盘电路、显示报警电路以及电源电路；所述车速信号采集模块，通过车速传感器将车速信号传送给主控制器；所述行驶里程信号采集模块，通过里程传感器将行驶里程信号传送给主控制器；所述环境温度信号采集模块，通过安装于车外的温度传感器来直接测量外部环境温度并将信号传送给主控制器；所述载重信号采集模块，通过载重传感器把监测的载重信号传给主控制器；所述电源电路为主控制器及各个接口电路提供正常工作的供电电源；所述无线数据接收模块将接收的来自安装于四个轮胎内部的压力温度传感器的信号传送给主控器；所述主控制器使用51系列单片机作为控制核心，所述主控器将采集到的无线数据接收模块、车速信号采集模块、行驶里程信号采集模块、环境温度信号采集模块、载重信号采集模块的信号传送给显示报警电路。
专利摘要本实用新型涉及多因素汽车防爆胎预警控制装置，它包括主控制器、无线数据接收模块、车速信号采集模块、行驶里程信号采集模块、环境温度信号采集模块、载重信号采集模块、启动控制电路、刹车控制电路、键盘电路、显示报警电路以及电源电路。所述主控制器利用各模块采集到的信号，综合多种可能引起轮胎爆胎的因素，如温度、压力、车速、行使里程、载重等因素，根据键盘电路设定的爆胎预警条件，通过显示报警电路对轮胎潜在的爆胎危险进行预警提示，利用本实用新型可大大提高事故预警成功率，从而减少事故的发生。
文档编号B60K28/08GK201659894SQ20102014050
公开日2010年12月1日 申请日期2010年3月25日 优先权日2010年3月25日
发明者刘梦真, 杨腾, 王佳慧 申请人:刘梦真;杨腾;王佳慧