CN105599552B - 一种基于红外测温的爆胎预警系统及其使用方法 - Google Patents

一种基于红外测温的爆胎预警系统及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于红外测温的爆胎预警系统及其使用方法，本爆胎预警系统包括：报警单元、四个轮胎测温单元，所述各轮胎测温单元适于将分别检测的相应轮胎的实时胎冠温度发送至报警单元；本发明的爆胎预警系统及其使用方法，本发明利用采集到的温度结合参考报警温度（阈值），有针对性的为不同规格的轮胎设置报警值，并且本系统电路结构简单、操作简单、实现低成本、易于市场推广，具有一定的市场价值。

Description

一种基于红外测温的爆胎预警系统及其使用方法
技术领域
本发明涉及红外测温领域，具体涉及一种基于红外测温的爆胎预警系统及其工作方法。
背景技术
随着经济的不断发展，越来越多的人拥有私家车，私家车发生的事故也逐年增多，其中爆胎是汽车在夏季频发事故之一。因为爆胎的突发性，一些缺乏处理紧急事件经验的司机在进行错误的操作后容易与护栏相撞，甚至是其他行驶车辆，从而引发车祸。因此，探索汽车爆胎预警变得尤其重要而有意义。
目前，预防爆胎有两种方式，一是轮胎压力监测系统（TPMS），该系统利用固定于车胎内的无线传感装置采集汽车轮胎的压力及温度并将数据传送至驾驶室的主机中并显示；另一种方法是红外测温，该方法通过探测轮胎表面温度，当温度超过一定值时提出预警。
TPMS系统采用检测胎压的方式，然而规格不同的轮胎标准气压不同，各轮胎的预警值也不同；该系统测温存在延迟，接触式的测温元件和被测介质达到热平衡后才能测得准确的温度；该系统需要将测温度和压强传感器置于轮胎内部，步骤繁琐。红外测温预防爆胎的方法已有理论研究，但并未在市面推行，红外测温全靠硬件电路实现，电路相对复杂，精度不高；该系统的误差较大，容易受外界因素的影响，所测得温度并非轮胎的实际温度；所设置的报警值为提前设定，并不能适应所有规格的轮胎。
发明内容
本发明的目的是提供一种爆胎预警系统及其使用方法，以实现根据温度对爆胎进行预警。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种爆胎预警系统，包括：报警单元、四个轮胎测温单元，所述各轮胎测温单元适于将分别检测的相应轮胎的实时胎冠温度发送至报警单元。
进一步，所述轮胎测温单元包括：安装于汽车相应叶子板内衬的红外线测温模块，与该红外线测温模块相连的第一从处理器模块，该第一从处理器模块与第一从无线模块相连，以将实时胎冠温度通过无线发送至报警单元。
进一步，所述报警单元包括：报警模块、与各第一从无线模块相连的主无线模块，该主无线模块与主处理器模块相连；
所述主处理器模块设定胎冠温度的阈值，当通过各轮胎测温单元分别检测的实时胎冠温度超过该阈值时，启动报警模块进行报警。
进一步，所述主处理器模块与一存储模块相连，该存储模块存储有本车辆所对应使用的各轮胎的极限温度；
当车辆安装相应轮胎后，所述主处理器模块选定该轮胎对应的极限温度作为所述阈值。
进一步，所述爆胎预警系统还包括：用于检测地面温度的对地测温单元；
所述对地测温单元包括：安装在车辆底部且对地测温的红外线测温模块，且红外线测温模块通过第二从处理器模块与第二从无线模块相连；
所述对地测温单元适于将道路实时温度发送至报警单元；
所述主处理器模块适于通过道路实时温度对阈值进修正。
进一步，所述报警单元适于将各轮胎的实时胎冠温度发送至仪表显示模块。
又一方面 ，本发明还提供了一种爆胎预警系统的使用方法，包括如下步骤：
步骤S1，将四个轮胎测温单元分别安装于汽车相应叶子板内衬；
步骤S2，设定胎冠温度的阈值；以及
步骤S3，当通过各轮胎测温单元分别检测的实时胎冠温度超过该阈值时，启动爆胎预警系统中的报警模块进行报警。
进一步，所述爆胎预警系统包括：主处理器模块，与该主处理器模块相连的存储模块；
所述存储模块存储有本车辆所对应使用的各轮胎的极限温度；
当车辆安装相应轮胎后，所述主处理器模块选定该轮胎对应的极限温度作为所述阈值。
进一步，所述爆胎预警系统还包括：用于检测地面温度的对地测温单元；
所述对地测温单元包括：安装在车辆底部且对地测温的红外线测温模块，且红外线测温模块通过第二从处理器模块与第二从无线模块相连；
所述对地测温单元适于将道路实时温度发送至报警单元；
所述主处理器模块适于通过道路实时温度对阈值进修正。
本发明的有益效果是，本发明的爆胎预警系统及其使用方法，本发明利用采集到的温度结合参考报警温度（阈值），有针对性的为不同规格的轮胎设置报警值，并且本系统电路结构简单、操作简单、实现低成本、易于市场推广，具有一定的市场价值。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的爆胎预警系统的原理框图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
实施例1
如图1所示，本发明提供了一种爆胎预警系统，包括：
报警单元、四个轮胎测温单元，其中所述各轮胎测温单元适于将分别检测的相应轮胎的实时胎冠温度发送至报警单元。
优选的，所述轮胎测温单元包括：安装于汽车相应叶子板内衬的红外线测温模块，与该红外线测温模块相连的第一从处理器模块，该第一从处理器模块与第一从无线模块相连，以将实时胎冠温度通过无线发送至报警单元。
进一步，所述报警单元包括：报警模块、与各第一从无线模块相连的主无线模块，该主无线模块与主处理器模块相连；所述主处理器模块设定胎冠温度的阈值，当通过各轮胎测温单元分别检测的实时胎冠温度超过该阈值时，启动报警模块进行报警。
具体的，所述报警模块可以采用声光报警方式进行报警。进一步，报警模块包括语音模块，该语音模块可以在预警时启动。
可选的，所述主处理器模块还与液晶模块相连，以显示各轮胎的实时温度。
进一步，所述主处理器模块与一存储模块相连，该存储模块存储有本车辆所对应使用的各轮胎的极限温度；当车辆安装相应轮胎后，所述主处理器模块选定该轮胎对应的极限温度作为所述阈值。
其中，各轮胎所指的是各品牌的，且适于安装在该对应车辆上的各种型号的轮胎，上述各轮胎的极限温度可以通过实验获得，以建立各轮胎的极限温度数据库。所述主处理器模块还设置有按键，以便于轮胎选择。当选择相应轮胎后，主处理器模块便获得了该轮胎所对应的极限温度，并将该极限温度作为所述阈值。因此，本爆胎预警系统可以适应各种车辆的不同类型的轮胎。
进一步，所述爆胎预警系统还包括：用于检测地面温度的对地测温单元；所述对地测温单元包括：安装在车辆底部且对地测温的红外线测温模块，且红外线测温模块通过第二从处理器模块与第二从无线模块相连；所述对地测温单元适于将道路实时温度发送至报警单元；所述主处理器模块适于通过道路实时温度对阈值进修正。
具体的，修正过程为：例如路面温度高于60℃，则适当对阈值进行调整。
可以通过一阈值修正算法完成阈值修正，所述阈值修正算法：
T1=T0-（Troad1- Troad2）*K；
式中，T1为修正后的阈值，T0为初定阈值，K为修正系数，Troad1为预存的道路基准温度，Troad2为获得的道路实时温度，其中修正系数K可以通过经验值获得，0<K<1，例如K=0.25,的道路基准温度Troad1具体为道路常温温度，设定为20℃。
例如阈值初定T0=100℃，当车辆行驶到某一路段时（该路段由于太阳暴晒温度达到Troad2=60℃），则主处理器将阈值修正为90℃。
进一步，所述报警单元与车载电子系统相连，即将各轮胎的实时胎冠温度发送至仪表显示模块。
可选的，所述红外线测温模块采用MELEXIS公司生产的MLX90614红外测温传感器模块，用于测量轮胎胎冠温度，进一步，所述MLX90614红外测温传感器模块采用红外热电堆传感器MLX81101和信号处理专用集成芯片MLX90302，内部集成了低噪声放大器、17位模数转换器和强大的数字信号处理单元，以获得高精度和高分辨度温度测量数据。
所述第一、第二从处理器模块和主处理器模块均可以微控制器STC89C52，供电电压5v。该微处理器用于处理传感器模块采集的实时温度，传送给无线发送模块进行数据传输。
所述第一、第二从无线模块和主无线模块可以采用zigbee模块，例如CC2430，也可以采用AS01-ML01DP5无线收发模块，用于对实时轮胎胎冠温度的数据传送。
实施例2
在实施例1基础上，本实施例2提供了一种爆胎预警系统的使用方法，包括如下步骤：
步骤S1，将四个轮胎测温单元分别安装于汽车相应叶子板内衬；并正对着汽车轮胎胎冠。红外线测温模块的安装高度距离地面有一定的高度，避免高温天气地面辐射，安装在叶子板内衬上还可以避免阳光直射，减少误差。
步骤S2，设定胎冠温度的阈值；以及
步骤S3，当通过各轮胎测温单元分别检测的实时胎冠温度超过该阈值时，启动爆胎预警系统中的报警模块进行报警。
并且，所述爆胎预警系统包括：主处理器模块，与该主处理器模块相连的存储模块；所述存储模块存储有本车辆所对应使用的各轮胎的极限温度；当车辆安装相应轮胎后，所述主处理器模块选定该轮胎对应的极限温度作为所述阈值。
优选的，所述爆胎预警系统还包括：用于检测地面温度的对地测温单元；所述对地测温单元包括：安装在车辆底部且对地测温的红外线测温模块，且红外线测温模块通过第二从处理器模块与第二从无线模块相连；所述对地测温单元适于将道路实时温度发送至报警单元；所述主处理器模块适于通过道路实时温度对阈值进修正。
具体修正过程参见实施例1的相应内容。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (3)

1.一种爆胎预警系统，其特征在于，包括：
报警单元、四个轮胎测温单元，
所述各轮胎测温单元适于将分别检测的相应轮胎的实时胎冠温度发送至报警单元；
所述轮胎测温单元包括：安装于汽车相应叶子板内衬的红外线测温模块，与该红外线测温模块相连的第一从处理器模块，该第一从处理器模块与第一从无线模块相连，以将实时胎冠温度通过无线发送至报警单元；
所述报警单元包括：报警模块、与各第一从无线模块相连的主无线模块，该主无线模块与主处理器模块相连；
所述主处理器模块设定胎冠温度的阈值，当通过各轮胎测温单元分别检测的实时胎冠温度超过该阈值时，启动报警模块进行报警；
所述主处理器模块与一存储模块相连，该存储模块存储有本车辆所对应使用的各轮胎的极限温度；
当车辆安装相应轮胎后，所述主处理器模块选定该轮胎对应的极限温度作为所述阈值；
所述爆胎预警系统还包括：用于检测地面温度的对地测温单元；
所述对地测温单元包括：安装在车辆底部且对地测温的红外线测温模块，且红外线测温模块通过第二从处理器模块与第二从无线模块相连；
所述对地测温单元适于将道路实时温度发送至报警单元；
所述主处理器模块适于通过道路实时温度对阈值进修正。
2.根据权利要求1所述的爆胎预警系统，其特征在于，所述报警单元适于将各轮胎的实时胎冠温度发送至仪表显示模块。
3.一种爆胎预警系统的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，将四个轮胎测温单元分别安装于汽车相应叶子板内衬；
步骤S2，设定胎冠温度的阈值；以及
步骤S3，当通过各轮胎测温单元分别检测的实时胎冠温度超过该阈值时，启动爆胎预警系统中的报警模块进行报警；
所述爆胎预警系统包括：主处理器模块，与该主处理器模块相连的存储模块；
所述存储模块存储有本车辆所对应使用的各轮胎的极限温度；
当车辆安装相应轮胎后，所述主处理器模块选定该轮胎对应的极限温度作为所述阈值；
所述爆胎预警系统还包括：用于检测地面温度的对地测温单元；
所述对地测温单元包括：安装在车辆底部且对地测温的红外线测温模块，且红外线测温模块通过第二从处理器模块与第二从无线模块相连；
所述对地测温单元适于将道路实时温度发送至报警单元；
所述主处理器模块适于通过道路实时温度对阈值进修正；
通过一阈值修正算法完成阈值修正，所述阈值修正算法：
T1＝T0-(Troad1-Troad2)*K；
式中，T1为修正后的阈值，T0为初定阈值，K为修正系数，Troad1为预存的道路基准温度，Troad2为获得的道路实时温度，其中修正系数K可以通过经验值获得，0<K<1。
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