專利名稱：車輪胎壓動態(tài)實(shí)時檢測與警示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛輪胎的氣壓和溫度的檢測技術(shù)，又涉及紅外測溫技術(shù)，特別是一種車輪胎壓動態(tài)實(shí)時檢測與警示裝置。
背景技術(shù)：
隨著汽車工業(yè)的高速發(fā)展和人民生活水平的迅速提高，機(jī)動車輛的擁有和使用日益普及。車輛在行使過程中，輪胎氣壓不足將會使輪胎本身升溫，這種升溫將會導(dǎo)致嚴(yán)重的傷亡事故。因此，隨時使輪胎保持適當(dāng)?shù)臍鈮?，無論從安全角度和駕車的有效性方面考慮，還是從節(jié)省燃料、延長輪胎壽命著想都是非常重要的因素。1996年3月8日授權(quán)公告的中國專利96193184“感知和傳送車輛輪胎參數(shù)的發(fā)送應(yīng)答器和傳感器裝置”介紹了在車輛輪胎中或輪胎上安裝包含壓強(qiáng)傳感器、溫度傳感器、輪胎轉(zhuǎn)動傳感器、發(fā)射應(yīng)答器、電源和天線的機(jī)盒，一旦收到來自遠(yuǎn)處詢問器的詢問信號，發(fā)射應(yīng)答器便將來自傳感器的輪胎狀態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)返回給詢問器。1997年1月19日授權(quán)公告的中國專利97101523“輪胎欠壓報警裝置”包括一個與輪胎氣門嘴通連的氣壓報警器、一個設(shè)在輪軸端面中心的轉(zhuǎn)向器及警示器等。輪胎氣壓信息是通過導(dǎo)線與轉(zhuǎn)向器上的軸承圈電連接，再接至警示器。而1997年2月19日授權(quán)公告的中國專利97211648“輪胎欠壓紅外報警裝置”同樣一個與輪胎氣門嘴通連的氣壓報警器，氣壓報警器上設(shè)紅外信號發(fā)射器，紅外信號接收器設(shè)在車體上并與駕駛室內(nèi)的警示器電連接。上述發(fā)明都是通過直接測量輪胎中的氣壓來獲取檢測和警示所需的數(shù)據(jù)的，其輪胎氣壓傳感器，包括電源都是安裝在車輪上的。輪胎氣壓信號或是通過導(dǎo)線和轉(zhuǎn)向器，或通過射頻無線或紅外無線的方式傳輸給警示器。由于轉(zhuǎn)向器會因磨損而產(chǎn)生接觸不良，而用無線方式傳輸信號也會因發(fā)動機(jī)點(diǎn)火等因素而被干擾，從而影響到輪胎氣壓信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性。同時，由于把傳感器及放大和信號處理電路所需的電源安裝在車輪上，這就需要定期更換電源或?qū)﹄娫闯潆?，給使用帶來不便。2004年上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版的麻省理工學(xué)院《科技評論》第五輯第9頁的“變色輪胎”指出充氣不足的輪胎與充氣適當(dāng)?shù)妮喬ハ啾仍谛旭傊懈菀鬃兊眠^熱，美國俄亥俄州的2位科學(xué)工作者已找到一種在輪胎溫度上升到77℃時會從黑色轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色的特別橡膠，這種特別橡膠含有一種能感應(yīng)溫度變化并改變顏色的材料，將這種橡膠貼在輪胎的側(cè)壁上，一旦輪胎過熱，橡膠條就會變?yōu)榧t色。這種通過觀察變色橡膠顏色的改變來檢測輪胎充氣狀況的方法比較簡單直觀，但是不適用于對輪胎充氣狀況的動態(tài)實(shí)時監(jiān)測與警示。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種車輪胎壓動態(tài)實(shí)時檢測與警示裝置。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是本車輪胎壓動態(tài)實(shí)時檢測與警示裝置由3部分組成紅外溫度檢測器、警示器以及電纜。在汽車的車架上每個輪胎內(nèi)側(cè)的前上方各安裝一個紅外溫度檢測器。紅外溫度檢測器的紅外透鏡對準(zhǔn)輪胎內(nèi)側(cè)面的一個區(qū)域，將該區(qū)域輻射的紅外能量經(jīng)調(diào)制器調(diào)制后，會聚到紅外溫度檢測器內(nèi)的紅外傳感器上，由紅外傳感器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號。該電信號經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換和處理后與車輪所處的環(huán)境溫度信號一起通過接口和電纜，被送至駕駛室內(nèi)的警示器，由警示器上的顯示器顯示出各輪胎的動態(tài)實(shí)時溫度和環(huán)境溫度。車輛在行駛中，一旦某個輪胎的溫度超過預(yù)先設(shè)定的溫度點(diǎn)，或各個輪胎之間的溫度差異超過預(yù)先設(shè)定值時，警示器就以聲光信號提示駕駛?cè)藛T。此外，在車輛行駛過程中，當(dāng)某個紅外溫度檢測器的紅外傳感器檢測到的輪胎溫度與溫度傳感器檢測到的輪胎環(huán)境溫度相接近時，警示器將提示駕駛?cè)藛T該紅外溫度檢測器的紅外透鏡已被塵土遮擋或弄臟，需及時清理，或者該紅外溫度檢測器發(fā)生故障，需及時更換。
本發(fā)明有如下有益效果1.本發(fā)明能實(shí)時檢測和顯示運(yùn)動狀態(tài)下的車輛輪胎的溫度，當(dāng)輪胎溫度超過預(yù)先設(shè)定的溫度點(diǎn)時發(fā)送聲光警示信號，便于司機(jī)及時采取應(yīng)對措施，避免發(fā)生車禍。
2.充氣不足的輪胎與充氣適當(dāng)?shù)妮喬ハ啾仍谛旭傊懈菀鬃兊眠^熱，本發(fā)明通過對輪胎溫度的動態(tài)實(shí)時監(jiān)測，提示司機(jī)檢查輪胎氣壓，避免由此造成的事故。
3.當(dāng)車輛上的負(fù)載放置不當(dāng)時，由于各輪胎的負(fù)重不相同而引起胎壓有差異，在車輛行駛過程中，輪胎的溫度會因此而產(chǎn)生差異。當(dāng)各個輪胎之間的溫度差異超過預(yù)先設(shè)定值時，警示器就以聲光信號提示司機(jī)進(jìn)行檢查，避免由此造成的事故。
4.通過紅外非接觸式溫度測量來間接檢測輪胎的工作狀況，可避免直接檢測輪胎氣壓時由于信號傳輸干擾以及供電電源帶來的種種不利影響。
5.在車輛行駛過程中，當(dāng)某個紅外溫度檢測器的紅外透鏡被塵土遮擋或弄臟，或該紅外溫度檢測器發(fā)生故障時，警示器將提示駕駛?cè)藛T及時清理紅外透鏡或及時更換紅外溫度檢測器，保障行車安全。
6.紅外透鏡可采用以聚乙烯為原料注塑成型的菲涅爾透鏡，成本低廉，可大規(guī)模生產(chǎn)，使用中受損時可隨時更換。


圖1為本發(fā)明車輪胎壓動態(tài)實(shí)時檢測與警示裝置的構(gòu)成示意圖。
圖2為本發(fā)明中紅外溫度檢測器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明中紅外溫度檢測器的原理框圖。
圖4為本發(fā)明中警示器的外觀示意5為本發(fā)明中警示器的原理框圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明具體實(shí)施方式
作詳細(xì)說明。
請參閱圖1，本發(fā)明車輪胎壓動態(tài)實(shí)時檢測與警示裝置由3部份組成紅外溫度檢測器1、警示器2和電纜3。在汽車的車架上每個輪胎4內(nèi)側(cè)的前上方各安裝一個紅外溫度檢測器1，用來采集輪胎4內(nèi)側(cè)面的一個區(qū)域的溫度以及車輪所處的環(huán)境溫度，經(jīng)處理后通過電纜3送至警示器2顯示。車輛在行駛中，一旦某個輪胎的溫度超過預(yù)先設(shè)定的溫度點(diǎn)，或各個輪胎之間的溫度差異超過預(yù)先設(shè)定值，或紅外透鏡被塵土遮擋或弄臟，或紅外溫度檢測器發(fā)生故障時，警示器2就發(fā)出聲光警示信號。
請參閱圖2和圖3，所說的紅外溫度檢測器1的外殼106被固定在車架上輪胎4內(nèi)側(cè)的前上方，其內(nèi)部有紅外透鏡101、調(diào)制器102、紅外傳感器103和其它電子元件。紅外透鏡101把輪胎4內(nèi)側(cè)面的一個區(qū)域輻射的紅外能量經(jīng)調(diào)制器102調(diào)制后，會聚到紅外傳感器103上，由紅外傳感器103轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號。該電信號經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換107轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并經(jīng)中央處理器109處理通過接口110和電纜3，被送至駕駛室內(nèi)的警示器2；同時，車輪所處的環(huán)境溫度由溫度傳感器108采集后經(jīng)中央處理器109處理，再通過接口110和電纜3，被送至駕駛室內(nèi)的警示器2。車輛蓄電池提供的能源經(jīng)電源110穩(wěn)壓、濾波后供紅外溫度檢測器1的電子線路使用。紅外溫度檢測器1的前蓋104上有一圈通風(fēng)口105，當(dāng)車輛行駛時，經(jīng)過通風(fēng)口105的氣流在紅外透鏡101前面形成氣墊，防止塵土玷污紅外透鏡101。
請參閱圖4和圖5，所說的警示器2的外殼205的前面板上有顯示器201、鍵盤202、揚(yáng)聲器203和指示燈204。警示器2從接口208接收到的數(shù)據(jù)經(jīng)中央處理器207處理后在顯示器201上顯示，顯示的內(nèi)容包括各輪胎的動態(tài)實(shí)時溫度、環(huán)境溫度、以及由鍵盤202輸入的警示溫度點(diǎn)和輪胎間的警示溫度差等。同時，所有這些數(shù)據(jù)也被保存在存儲器206中以備查詢。車輛在行駛中，一旦某個輪胎的溫度超過預(yù)先設(shè)定的溫度點(diǎn)，或各個輪胎之間的溫度差異超過預(yù)先設(shè)定值時，警示器2就通過揚(yáng)聲器203和指示燈204發(fā)出聲光警示信號。車輛蓄電池提供的能源經(jīng)電源209穩(wěn)壓、濾波后供警示器2的電子線路使用。
權(quán)利要求
1.一種車輪胎壓動態(tài)實(shí)時檢測與警示裝置，包括紅外溫度檢測器(1)、警示器(2)和電纜(3)，其特征在于，在汽車的車架上每個輪胎4內(nèi)側(cè)的前上方各安裝一個紅外溫度檢測器1，用來采集輪胎4內(nèi)側(cè)面的一個區(qū)域的溫度以及車輪所處的環(huán)境溫度，經(jīng)處理后通過電纜3送至警示器2顯示；車輛在行駛中，一旦某個輪胎的溫度超過預(yù)先設(shè)定的溫度點(diǎn)，或各個輪胎之間的溫度差異超過預(yù)先設(shè)定值，或紅外透鏡被塵土遮擋或弄臟，或紅外溫度檢測器發(fā)生故障時，警示器2就發(fā)出聲光警示信號。
2.如權(quán)力要求1所述的車輪胎壓動態(tài)實(shí)時檢測與警示裝置，其特征在于，所說的紅外溫度檢測器(1)的外殼(106)被固定在車架上輪胎(4)內(nèi)側(cè)的前上方，其內(nèi)部有紅外透鏡(101)、調(diào)制器(102)、紅外傳感器(103)和其它電子元件；紅外透鏡(101)把輪胎(4)內(nèi)側(cè)面的一個區(qū)域輻射的紅外能量經(jīng)調(diào)制器(102)調(diào)制后，會聚到紅外傳感器(103)上，由紅外傳感器(103)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號；該電信號經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換(107)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并經(jīng)中央處理器(109)處理通過接口(110)和電纜(3)，被送至駕駛室內(nèi)的警示器(2)；同時，車輪所處的環(huán)境溫度由溫度傳感器(108)采集后經(jīng)中央處理器(109)處理，再通過接口(110)和電纜(3)，被送至駕駛室內(nèi)的警示器(2)；車輛蓄電池提供的能源經(jīng)電源(110)穩(wěn)壓、濾波后供紅外溫度檢測器(1)的電子線路使用；紅外溫度檢測器(1)的前蓋104上有一圈通風(fēng)口(105)，當(dāng)車輛行駛時，經(jīng)過通風(fēng)口(105)的氣流在紅外透鏡(101)前面形成氣墊，防止塵土玷污紅外透鏡(101)。
3.如權(quán)力要求1所述的車輪胎壓動態(tài)實(shí)時檢測與警示裝置，其特征在于，所說的警示器(2)的外殼(205)的前面板上有顯示器(201)、鍵盤(202)、揚(yáng)聲器(203)和指示燈(204)；警示器(2)從接口(208)接收到的數(shù)據(jù)經(jīng)中央處理器(207)處理后在顯示器(201)上顯示，顯示的內(nèi)容包括各輪胎的動態(tài)實(shí)時溫度、環(huán)境溫度、以及由鍵盤(202)輸入的警示溫度點(diǎn)和輪胎間的警示溫度差等；同時，所有這些數(shù)據(jù)也被保存在存儲器(206)中以備查詢；車輛在行駛中，一旦某個輪胎的溫度超過預(yù)先設(shè)定的溫度點(diǎn)，或各個輪胎之間的溫度差異超過預(yù)先設(shè)定值時，警示器(2)就通過揚(yáng)聲器(203)和指示燈(204)發(fā)出聲光警示信號；車輛蓄電池提供的能源經(jīng)電源(209)穩(wěn)壓、濾波后供警示器(2)的電子線路使用。
全文摘要
車輪胎壓動態(tài)實(shí)時檢測與警示裝置由3部分組成紅外溫度檢測器、警示器以及電纜。在車架上每個輪胎內(nèi)側(cè)的前上方各安裝一個紅外溫度檢測器，其紅外透鏡將輪胎內(nèi)側(cè)面的一個區(qū)域輻射的紅外能量經(jīng)調(diào)制器調(diào)制后，會聚到紅外傳感器上轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號。該電信號經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換和處理后與車輪所處的環(huán)境溫度信號一起通過接口和電纜，被送至駕駛室內(nèi)的警示器，由警示器上的顯示器顯示出各輪胎的動態(tài)實(shí)時溫度和環(huán)境溫度。車輛在行駛中，一旦某個輪胎的溫度超過預(yù)先設(shè)定的溫度點(diǎn)，或各個輪胎之間的溫度差異超過預(yù)先設(shè)定值，或紅外溫度檢測器發(fā)生故障時，警示器就以聲光信號提示駕駛?cè)藛T。本發(fā)明使用簡便直觀，便于司機(jī)及時采取應(yīng)對措施，避免發(fā)生車禍。
文檔編號B60C23/20GK1586934SQ20041006636
公開日2005年3月2日 申請日期2004年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月14日
發(fā)明者王汝笠, 孔繁金, 傅艷紅, 張志偉 申請人:上海奧達(dá)光電子科技有限公司