CN104015575B - 汽车安全监测装置 - Google Patents
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Abstract
汽车安全监测装置，本发明属于汽车安全监测技术的一个领域。为了能同时监测汽车的载重和轮胎的气压变化，本发明采取了如下技术措施：在车桥或大梁上安装测距仪用于测量车桥与大梁之间的距离，在车桥上安装测距仪用于测量车桥与地面的距离，两个测距仪同时连接单片机，单片机连接报警器和/或显示屏；在汽车行驶的过程中不断对车桥与大梁和车桥与地面之间的距离同时进行测量，将测得的数据与数据库中的数据进行比对，实现对汽车行驶安全的监测；这样做的好处是：用测距仪不断测量车桥与大梁和车桥与地面之间的距离。这样可知道汽车的载重和轮胎的内压情况,它能及时发现超载、轮胎气压不足等危及行车安全的重要隐患，为司机及时采取措施赢得了时间。
Description
技术领域
本发明属于汽车安全监测技术的一个领域。
背景技术
常常看到汽车因爆胎而引发交通事故的新闻。在现实中，这样的事故在驾驶过程中也屡见不鲜。其实这些惨剧是完全可以避免的，但是由于种种原因，它却在我们的身边一幕又一幕地重复上演着，真令人痛心！究其原因是多方面的，但是很多人都把它只归咎是轮胎的质量不好、轮胎老化和严重超载等原因。却很少人知道其实还有一个非常重要的原因，那就是汽车轮胎的气压不足或途中漏气。在这方面，很多人存有一个误区，以为汽车轮胎的气压高了容易爆胎。其实，事实恰恰相反，汽车轮胎的气压低比轮胎的气压高更容易爆胎。原因非常简单，当轮胎的压力不足时，轮胎被压得扁扁的。这时内、外胎的变形量都很大。车轮每转动一圈，轮胎各部位都大幅度变形一次。轮胎的压力越低，轮胎的变形量和因变形、磨擦引起发热量也越大。这种情况时间稍长，轮胎的橡胶会因此而产生疲劳，跟着爆裂。所以轮胎压力变低是行车安全的重大威胁，特别是货车。轮胎压力变低的原因是多方面的，有一些是长期存在的“慢性病”，如气门漏气、内胎有砂眼漏气等。这些情况如果不及时发现和处理会严重危害行车的安全。还有一情况,如果没有监测的话是很难发现也很难处理的，那就是汽车在行驶过程中被路面上的利物轧胎。被轧胎后，形成漏气，和如果不能及时发现和处理就很容易造成事故，特别是一些大货车。汽车上的轮胎是汽车的重要部件，它承担着全汽车的重量，还承担驱动和制止汽车前进的繁重任务，它的好坏和内压是否正常，直接关系到行车的安全。所以汽车轮胎内的气压的动态监测是保障行车安全的重要一环。
还有一个导致爆胎的重要原因是人为的，那就是上述过的超载。由于种种原因几乎所有的货车都有不同程度的超载，超载遇上轮胎漏气使内压不足，可以说是雪上加霜，它是货车爆胎的主要原因。但是现有的汽车技术中，欠缺了能同时有效地在静态和动态监测这两个技术状态的设备，使这一安全隐患一直无法消除。
发明内容
为了能同时监测汽车的载重和轮胎的气压变化，本发明采取了如下技术措施：在车桥或大梁上安装测距仪用于测量车桥与大梁之间的距离，在车桥上安装测距仪用于测量车桥与地面的距离，两个测距仪同时连接单片机，单片机连接报警器和/或显示屏；在汽车行驶的过程中不断对车桥与大梁和车桥与地面之间的距离同时进行测量，将测得的数据与数据库中的数据进行比对，实现对汽车行驶安全的监测。
这样做的好处是：不论汽车在静态还是在行驶过程中，都能用测距仪不断测量车桥（指前桥和后桥的简称）与大梁和车桥与地面之间的距离。通过这样，可知道汽车弹簧和轮胎的变形量。这些变形量能同时反映汽车的载重和轮胎气压情况。弹簧的变形量过大时，说明汽车超载。相对于弹簧的变形量来说，轮胎也有一个相对合理的变形量，当轮胎的实际变形量大于这个相对合理值时，说明了轮胎内压不足、存在漏气情况。这样，通过测量车桥与大梁和车桥与地面的距离就可以获得对车况和行车安全有非常重要判断价值的依据。它能及时发现超载、轮胎气压不足等危及行车安全的重要安全隐患，为司机及时采取措施赢得了时间。
本发明的好处还在于它的结构简单、没有专用设备和部件、可行性强、功能和效果显著等。
附图说明
图1是汽车安全监测装置其中一种安装方式示意图。
图中：车桥1、测距仪2、大梁3、弹簧4。
具体实施方式
本申请可使用的测距仪的形式是有多种多样，它们有不同的结构、不同的组合和不同的测量手段。例如它可以使用激光、超声波等非接触类。还可以使用机械接触类，例如电容栅、电阻栅和光栅式等。这些不同工作形式，虽然结构和工作原理各有不同，但它们都能满足本发明的需要。只要能将距离变成电信号的测量装置都适合本发明使用。
非接触式主要有激光测距仪和超声波测距仪。它的工作原理主要是通过向目标发射激光或超声波信号，然后计量从发射到接收到这些信号的回波之间的时间距离，用这个时间距离推算目标的物理空间距离。这种方式的好处是没有机械接触，结构简单；接触式测量仪主要有电容栅、电阻栅和光栅等形式，数显卡尺、数显电子尺是这种技术应用的代表。这种形式需要通过移动测量杆，并由测量杆接触被测目标，然后计量从测量杆上获得的电信号来推算被测目标的物理空间距离。这种技术应用于本发明测量车桥与大梁距离时，可把测距仪装在车桥上，通过弹簧使测量杆向上压紧大梁。或者把测距仪装在大梁上，通过弹簧使测量杆向下压紧车桥。这两种方法都能测量车桥与大梁之间的距离；当使用接触式测量车桥与地面的距离时，可把测距仪装在车桥上，然后在测量杆上安装滚轮，通过弹簧使测量杆和滚轮压紧地面，这样就可以测量车桥与地面的距离。
例1；本发明的工作原理是：我们现在使用的汽车的重量传递路径，基本上都是大梁3通过弹簧4把负载的重量传给车桥1，车桥1通过车轮把负载的重量转递给地面。正常情况下，当负载增加时，弹簧4和轮胎的变形量同样会按比例增加、车桥1与大梁3和车桥1与地面的距离会按比例减小。换句话说就是车桥1与大梁3和车桥1与地面的距离的变化能真实有效地反映了车辆的载重情况。另一方面轮胎的变形量，除了与它的负载有关外，还与它的内压有关。也就是说轮胎的变形量还能反映出轮胎的内压。汽车在一定的负载时，弹簧4和轮胎的变形量在一定的范围内基本正比于负载。如果弹簧4的变形量大于一定范围，车桥1与大梁3的距离减小到一定程度时，说明汽车超载；在一定负载的情况下，轮胎有合理的变形，如果轮胎的变形量大于合理值，说明轮胎的内压过低。这时车桥1与地面的距离减小的幅度大于正常值。只要综合判断弹簧的变形量和弹簧在一定变形量下的轮胎的相对变形量，就可以判断车辆是否超载和轮胎是否气压过低。弹簧和轮胎的变形量，能直接反映在大梁和地面与车桥之间的距离上。也就是说只要测量车桥1与大梁3和车桥1与地面的距离就可以判断车辆是否超载和轮胎的气压是否过低。
本发明的工作过程是：为了能同时监测汽车载重和轮胎的气压变化，本发明在车桥或大梁上安装测距仪用于测量车桥与大梁之间的距离，在车桥上安装测距仪用于测量车桥与地面的距离，两个测距仪同时连接单片机，单片机连接报警器和/或显示屏；在汽车行驶的过程中不断对车桥与大梁和车桥与地面之间的距离同时进行测量采样，将测得的数据与数据库中的数据进行比对，以便判断负载和轮胎内压的状况。当加在汽车上的重量增加时，弹簧的变形量也增加，车桥与大梁的距离减小。由于车桥与大梁之间装有测距仪，这个变化会通过测距仪转变为电信号送到单片机。单片机把它与数据库中的数据进行比较，就可以判断车辆是否有超载；同理，当加在汽车上的重量增加时，轮胎的变形量也增加，车桥与地面的距离减小。由于车桥上装有测距仪用于测量车桥与地面之间的距离，车桥与地面的距离的变化会通过测距仪变成电信号送到单片机。单片机根据数据库的数据和弹簧的变形量也即当前汽车的负载情况，来判断轮胎的变形量是否合理。如果轮胎的变形量大于合理的范围，则可判断是轮胎的气压过低。这时单片机就会根据既定程序，通过报警器和/或显示屏发出报警信号，提请司机注意。这样就实现了汽车的安全监测。
Claims (1)
1.汽车安全监测装置，主要包括车桥（1）、测距仪（2）、大梁（3），其特征在于：在车桥（1）或大梁（3）上安装测距仪（2）用于测量车桥（1）与大梁（3）之间的距离，在车桥（1）上安装测距仪用于测量车桥（1）与地面的距离，两个测距仪同时连接单片机，单片机连接报警器和/或显示屏；在汽车行驶的过程中不断对车桥（1）与大梁（3）和车桥（1）与地面之间的距离同时进行测量，将测得的数据与数据库中的数据进行比对，单片机根据数据库的数据和弹簧的变形量，来判断轮胎的变形量是否合理，实现对汽车行驶安全的监测。
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