CN100478228C - 汽车轮胎压力的报警控制设备 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种用于汽车轮胎压力的报警控制设备，其特征在于，包括：轮胎压力检测装置，根据所述压力检测装置的异常压力信号进行报警的报警装置，根据所述压力检测装置的异常压力信号进行制动的应急制动装置，对所述应急制动装置的制动进行解除的应急制动解除装置。本发明报警控制设备可以及时可靠地检测到爆胎信号并充分利用车辆现有的各种警示装备，在第一时间发出警示信号，有助于司乘人员及周边车辆尤其是左右和尾随车辆和行人得到爆胎车辆的警示信号，尽早进行紧急避让措施，对高速行驶的汽车就显得非常必要、可靠又节约成本，经济实用。

Description

汽车轮胎压力的报警控制设备

技术领域

本发明涉及一种汽车轮胎压力的报警控制设备，更加具体来讲，本发明涉及一种汽车轮胎爆胎的报警控制设备。

背景技术

汽车安全性能愈来愈受到重视的当今汽车业界，汽车安全的一个极为重要因素仍然是轮胎的性能和轮胎爆裂后避免人车恶性事故发生的防护和救济问题。随着我国高等级公路的飞速延伸，车辆的爆胎事故骤然增多，爆胎事故因而被称为“高速公路上的冷血杀手”。据统计，目前在中国高速公路上，由爆胎引发的交通事故已占事故总数的70％，在美国这一比例更高达80％。美国汽车工程师协会的调查统计表明，美国每年有26万起交通事故是由于轮胎气压低或渗漏造成的，而75％的轮胎故障是由于轮胎气压不足或渗漏引起的。日本汽车联盟(JAF)在2001年的高速公路援救中，轮胎的爆裂与气压不足所引起的事故占总援救数的21.4％，排在援救数中的第一位。2002.a.s.AutomotiveEmerging Technologies Study.2002年美国新技术调查的结果。对25种汽车先进技术进行了调查：结果显示安全产品的关心度排名的前10位中占了9项。而其中轮胎压力显示器，排在第一位。绝大多数消费者与发生事故时所需的被动安全装备，安全气囊和安全带相比，而倾向于安装防止事故的主动安全装备。汽车现有安全措施，如ABS、EDS、EPS、安全气囊等，均是“事后被动”型安保，即在事故已经发生时才起到保护人身和汽车的安全作用，轮胎气压监视系统属于“事前主动”型安保，即在轮胎出现危险征兆时及时报警，采取措施，将事故消灭在萌芽状态，确保汽车行驶过程中始终处于安全状态。

随着中国汽车工业的加速发展和人们消费水平的不断提高，汽车越来越普及，爆胎的突然性、不可遇见性及在高速上的巨大危害性，日益成为大家最为关心的一个问题。爆胎多数是由于胎压不合理及不正确使用引起的，轮胎爆炸后往往导致巨大恶性交通事故，甚至大量的追尾事故。由于一般人在发现爆胎信号到采取应急刹车措施而将车尾灯点亮提醒尾随车辆等，一般受人的生理特性的限制，至少需要2-3秒时间，由于不能够及时得到爆胎提示信号，使得司机及周边车辆和行人不能采取有效措施防止交通事故的发生。

发明内容

本发明的目的是为了克服上面现有技术中出现的问题，可以使得司乘人员在第一时间(约0.2秒以内)，得到轮胎压力过高或过低信号，从而及时更换备胎或采取其他应对措施；尤其是可以在爆胎发生后，及时进行声(喇叭自鸣)、光(刹车灯、四角灯、转向灯、雾灯等)等警示提醒，使司机、尾随车辆及周边行人能够及时采取应急措施进行紧急避让，从而避免重大人车伤亡事故发生。因为汽车在高速行驶过程中突然爆胎后，最为重要的首选措施就是在方向受控的前提下尽快减速，靠右紧急停止行车，更换或修补轮胎。高速行驶的车辆突发爆胎，对周边车辆尤其是左右和尾随车辆的正常行驶带来巨大的威胁，不能及时对策将导致通行车辆相撞及追尾等重大、恶性交通事故发生，因此如何及时检测到爆胎信号，并及时向司乘人员及周边及尾随的行人和车辆发出警示信号并使得自身能够安全平稳停靠就显得非常关键和必要。

为了实现上述本发明的目的，本发明提出了一种用于汽车轮胎压力的报警控制设备，其特征在于，包括：轮胎压力检测装置，根据所述压力检测装置的异常压力信号进行报警的报警装置，根据所述压力检测装置的异常压力信号进行制动的应急制动装置，对所述应急制动装置的制动进行解除的应急制动解除装置。

该压力检测装置包括设置在轮胎内的压力传感器和接收传送所述压力传感器的压力信号的检测元件。

该压力传感器可以是弹性体和永磁体的组件，其中所述永磁体根据轮胎内的压力在弹性体的作用下沿轮胎的径向移动，所述检测元件是设置在轮胎外部的感应轮胎内部的永磁体的磁场变化的霍尔检测元件。

所述压力传感器是压电形式的传感器，所述检测元件可以是设置在轮胎内部的无源磁-弹性体或者有源工作的电子信号发射元件。

所述报警装置包括汽车本身配置的刹车灯、四角警示灯、转向灯、雾灯、喇叭或者专用的报警器。

所述应急制动装置包括根据来自压力检测装置的异常压力信号控制汽车的制动装置进行制动的应急制动控制装置。

所述应急制动解除装置包括解除启动装置和应急制动解除控制装置，所述应急制动解除控制装置根据来自解除启动装置的解除信号控制车辆的制动装置解除制动，或者在车辆速度下降到低于一预定速度下自动解除应急制动功能的控制装置。所述车辆的制动装置包括利用卡车、客车等原有的气动制动力蓄能装置，也可以包括轿车类等需要另外新增的单独的制动力蓄能装置)。

所述轮胎压力检测装置还包括车轮转速和角速度的测量装置和根据所述的测量装置的转速和角速度的测量值辅助比较轮胎压力异常的比较装置。

所述解除启动装置是汽车的制动踏板、设置在汽车转向柱手柄上的按钮和制动解除踏板中的一个。

所述永磁体和弹性体组件是小颗粒状的形状，其通过绑匝、焊接的方式固定在轮毂上。

本发明专利所公开的上述技术方案，可以比人工及时可靠地检测到爆胎信号并充分利用车辆现有的各种警示装备，在第一时间发出警示信号，有助于司乘人员及周边车辆尤其是左右和尾随车辆和行人得到爆胎车辆的警示信号，尽早进行紧急避让措施，对高速行驶的汽车就显得非常必要、可靠又节约成本，经济实用。

附图说明

图1是根据本发明的一实施例的压力检测装置的永磁体合弹性体组件的结构示意图；

图2是图1的永磁体和弹性体组件在轮毂上的安装示意图；

图3是利用本发明的应急制动解除装置而解除应急制动的示意框图；

图4是附利用汽车的速度实时信号通过应急制动解除控制装置自动解除应急制动示意框图。

具体实施方式：

根据本发明的一个实施例的轮胎压力检测装置包括如图1所示的永磁体和弹性体的组件，包括永磁体2、诸如弹簧的弹性体1和容纳永磁体2和弹性体1的壳体13。永磁体2和弹性体1的接触的一侧与壳体13和弹性体1构成一封闭空间，在该封闭空间中具有常压空气14，而永磁体2的另一侧与外部空间连通。在图2中，示意地显示了永磁体和弹性体的组件被安装在汽车的轮毂4上，其中永磁体和弹性体的组件A和B表示安装在铝合金轮毂上的状态，其中和B被整体设置在由轮胎外部橡胶5和轮毂4形成的轮胎内部，永磁体和弹性体的组件A的永磁体2位于弹性体1的下面，而永磁体和弹性体的组件B的永磁体2位于弹性体1的上面。而永磁体和弹性体的组件C表示安装在钢轮毂上的状态，其中永磁体和弹性体的组件C的一部分位于轮胎的内部和轮毂的内侧，而另一部分位于轮毂的外侧和轮胎的外部。在图2中永磁体2的与弹性体1相对的一侧与轮胎的内部高压气体3相互连通。于是该高压气体3通过永磁体2将在常压空气14中的弹性体1压缩而处于某一与轮胎内压力相对应的平衡位置。诸如霍尔传感器的磁感应传感器6固定设置在轮胎外部的车架8上，车架8与车轴7相连，从而相对于车轮保持静止。磁感应传感器6根据该永磁体2的平衡位置检测到一定强度的磁场并输出相应的电压或其他信号，从而显示相对应的压力值。当胎内压力增大或减小时，则弹性体被进一步压缩或伸开，则传感器接受到增强或减弱的磁场信号，经处理后显示出对应的较大或较小的压力信号。信号处理单元可以设定不同级别的低压、高压报警值，达到不同级别的异常压力，则进行不同方式和性质的声、光及语音报警提示。永磁体和弹性体组件具有小颗粒状的形状，其通过绑匝、焊接的方式固定在轮毂上。

在本发明的其它实施例中，轮胎压力检测装置也可以包括诸如是压电形式的压力传感器，而检测压力传感器的压力信号的检测元件也可以是设置在轮胎内部的无源或者有源工作的电子信号发射元件。

在本发明的一实施例中，在检测到压力急速突降到一定的最低允许压力值时，则可认为爆胎发生，即压力检测装置检测到一爆胎异常压力信号。于是根据该爆胎异常压力信号，包括喇叭自鸣、刹车灯、四角灯、转向灯、雾灯及专用增添的爆胎报警器的车辆报警装置自动启动报警，使得车内外的所有人员和车辆引起高度警觉，以采取有效避让措施。同时，本发明的应急制动装置根据该爆胎异常压力信号即刻自动对车辆进行制动，降低车辆的行驶速度。这样，在车辆爆胎发生的同时，本发明的报警控制设备自动进行报警和对车辆速度进行控制，从而及时有效避免意外的发生。此后，爆胎车辆的驾驶员应该立即在方向可控的前提下立即减速靠右尽快停车，后续车辆在看到爆胎车辆的警示信号后可紧急减速避让，行人也可以尽早采取紧急避让措施。由于该自动装置可以比人工及时可靠地检测到爆胎信号并充分利用车辆现有的各种警示装备，对高速行驶的汽车就显得非常及时、可靠又经济实用。

在本发明的一个实施例中，还包括车轮转速和角速度的测量装置和根据所述的测量装置的转速和角速度的测量信号辅助比较轮胎压力异常的比较装置。当弹性体体万一不随压力发生位移的情况下，该转速/角速度信号可用于辅助比较有无轮胎严重漏气，以便确保及时予警。

在本发明的一个实施例中，应急制动装置包括应急制动控制装置，该控制装置包括可以是诸如单片机的单独逻辑控制模块，也可以是车辆的中央处理器之中的一个控制模块，还包括专用电磁阀用于及时打开制动力蓄能器以便提供制动动力，等等。该控制装置与车辆的制动系统相关联，从而根据来自压力检测装置的异常压力信号对车辆的制动系统的诸如制动泵、制动器、制动力蓄能装置等制动装置进行控制。在本发明的其它实施例中，应急制动装置还可以包括新增的单独的制动力蓄能装置，例如轿车类等依靠司机脚踩提供刹车动力的液压刹车系统一般就需要另外新增制动力蓄能装置，也可以充分利用汽车原有的制动力蓄能装置，例如卡车、大货车、客车等的气动蓄能装置，从而在应急制动控制装置的控制下使制动器进行制动。

本发明的应急制动装置在爆胎发生后，在驾驶员没有采取制动动作时而立即自动发出制动力使得汽车开始紧急减速过程中，可以通过本发明的应急制动解除装置来解除应急制动单元的应急制动。这样，可以避免爆胎应急制动装置持续紧急制动而使得爆胎车辆不受控地持续减速直至停车导致后续车辆追尾或停在诸如高速公路的超车道、行驶车道等危险区域而出现交通事故。

在本发明的一个实施例中，应急制动解除装置包括解除启动装置和应急制动解除控制装置。该解除启动装置可以是汽车的制动踏板或者专用的解除踏板、或者是设置在汽车转向柱手柄上的按钮。

在图3和4中，分别显示了本发明的应急制动解除装置不同的工作模式的示意框图。在图3中，驾驶员通过操作解除启动装置发出解除应急制动的信号，应急制动解除控制接收到该信号后，控制车辆的制动系统解除应急制动。在操作中，司机只要轻轻踩动一下原来的刹车脚踏板或专用脚踏板，脚踏板轻微的位移动作被位移传感器所采集的电信号，也尤其包括直接利用汽车本身就具有的在脚踩刹车板时及时点亮刹车灯的电信号，用该信号通过应急制动解除控制装置来解除爆胎应急制动装置的应急制动。在图4中，在汽车进入应急制动状态后，应急制动解除控制装置实时获取车辆的行驶速度，并将车辆的实时行驶速度与一预定的安全速度进行对比，该车安全速度可以是60-80公里/小时等，当在车速降低到安全速度以下时，即车辆的速度小于该安全速度，该应急制动解除控制单元发出指令控制车辆的制动系统解除应急制动。于是，可以避免爆胎应急制动单元持续紧急制动而使得爆胎车辆不受控地持续减速直至停车导致后续车辆追尾或停在危险区域等而出现交通事故。这种解除应急制动功能的方式，符合司机的操作习惯，简单实用，容易实施，不会在此异常情况下因为干扰司机双手而影响方向必须确保受控的特殊要求。

本发明的上述实施例并不是限制性的，本发明技术领域的普通技术人员在本发明的发明构思下所进行的各种变化和改进，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于汽车轮胎压力的报警控制设备，其特征在于，包括：轮胎压力检测装置，根据所述压力检测装置的异常压力信号对车外进行报警的报警装置，根据所述压力检测装置的异常压力信号进行制动的应急制动装置，对所述应急制动装置的制动进行解除的应急制动解除装置，所述应急制动解除装置包括应急制动解除控制装置，所述应急制动解除控制装置在车辆速度低于一预定速度下自动控制车辆的制动装置解除制动。

2.根据权利要求1所述报警控制设备，其特征在于：所述压力检测装置包括：1)设置在轮胎内的压力传感器，和2)接收传送所述压力传感器的压力信号的检测元件。

3.根据权利要求2所述报警控制设备，其特征在于：所述压力传感器是弹性体和永磁体的组件，其中所述永磁体根据轮胎内的压力在弹性体的作用下沿轮胎的径向移动，所述检测元件是设置在轮胎外部的感应轮胎内部的永磁体的磁场变化的霍尔检测元件。

4.根据权利要求2所述报警控制设备，其特征在于：所述检测元件是设置在轮胎内部的无源的磁-弹性体元件或者有源工作的电子信号发射元件。

5.根据权利要求1所述报警控制设备，其特征在于：所述报警装置包括汽车本身配置的刹车灯、四角警示灯、转向灯、雾灯、喇叭或者专用的报警器。

6.根据权利要求1所述报警控制设备，其特征在于：所述应急制动装置包括根据来自压力检测装置的异常压力信号控制汽车的制动装置进行制动的应急制动控制装置。

7.根据权利要求1所述报警控制设备，其特征在于：所述应急制动解除装置包括解除启动装置。

8.根据权利要求1所述报警控制设备，其特征在于：所述轮胎压力检测装置还包括车轮转速和角速度的测量装置和根据所述的测量装置的转速和角速度的测量值辅助比较轮胎压力异常的比较装置。

9.根据权利要求7所述报警控制设备，其特征在于：所述解除启动装置是汽车的制动踏板、设置在汽车转向柱手柄上的按钮和制动解除踏板中的一个。

10.根据权利要求2所述报警控制设备，其特征在于：所述永磁体和弹性体组件是小颗粒状的形状，其通过绑匝或焊接的方式固定在轮毂上。

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