CN108973537B - 一种轮胎磨损检测装置及轮胎磨损检测方法 - Google Patents

一种轮胎磨损检测装置及轮胎磨损检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种轮胎磨损检测装置，包括：壳体；设置于所述壳体内的PCB板；用于检测轮胎内部压力的压力传感器，所述压力传感器设置于所述PCB板上；用于检测轮胎内部温度的温度传感器，所述温度传感器设置于所述PCB板上；超声波传感器，所述超声波传感器设置于所述PCB板上。一种方法，包括如下步骤：S10：将轮胎磨损检测装置放入轮胎内；S20：通过超声波传感器采集轮胎厚度；S30：将所述轮胎厚度与预设警戒厚度作比较，若轮胎厚度小于预设警戒厚度时，则执行S40，若否，则返回执行步骤S20；S40：PCB板向控制系统传输危险信号，控制系统接收到危险信号后提示驾驶员轮胎磨损情况严重。本发明能够监控轮胎的厚度，避免轮胎磨损过度而导致爆胎等安全事故。

Description

一种轮胎磨损检测装置及轮胎磨损检测方法
技术领域
本发明涉及轮胎磨损检测的技术领域，尤其涉及一种轮胎磨损检测装置及轮胎磨损检测方法。
背景技术
轮胎压力监测系统，是一种采用无线传输技术，利用位于轮胎内的高灵敏度微型无线传感装置在行车或静止的状态下采集汽车轮胎压力、温度等数据，并将数据传送到驾驶室内的控制系统中，以数字化的形式实时显示汽车轮胎压力和温度等相关数据，并在轮胎出现异常时，以蜂鸣或语音等形式提醒驾驶者进行预警的汽车主动安全系统。从而确保轮胎的压力和温度维持在标准范围内，起到减少爆胎、毁胎的概率，降低油耗和车辆部件的损坏。
在实际汽车行进过程中，轮胎外表面与地面摩擦后，轮胎花纹在长期与地面摩擦后，轮胎会产生磨损，若轮胎厚度太薄，则容易发生爆胎等危险事故。
发明内容
本发明的目的是提供一种轮胎磨损检测装置及轮胎磨损检测方法，能够监控轮胎的厚度，避免轮胎磨损过度而导致爆胎等安全事故。
本发明提供的技术方案如下：
一种轮胎磨损检测装置，包括：壳体；设置于所述壳体内的PCB板；用于检测轮胎内部压力的压力传感器，所述压力传感器设置于所述PCB板上；用于检测轮胎内部温度的温度传感器，所述温度传感器设置于所述PCB板上；超声波传感器，所述超声波传感器设置于所述PCB板上。
上述结构中，通过设置在PCB板上的超声波传感器的波发生器发出超声波，然后通过接收到的超声波处理得到轮胎厚度，起到检测轮胎厚度的作用，当轮胎厚度小于预设警戒厚度时，PCB板发送危险信号给控制系统，控制系统接收到危险信号后提示驾驶员轮胎磨损情况严重。
优选地，所述壳体为圆球形。
由于壳体为圆球形，随着汽车行进过程中，轮胎转动，从而壳体会在轮胎的内部滚动，即轮胎磨损检测装置可以检测整圈轮胎的厚度，能够得到轮胎厚度更加全面的数据，更加有效地避免爆胎等安全事故的发生。壳体无需通过气门嘴等连接件连接于轮胎上，从而节约了连接件的购置成本，且只要将轮胎磨损检测装置直接扔进轮胎内即可，节约轮胎磨损检测装置的安装时间。
优选地，所述壳体包括外壳和配重部，所述配重部设置于外壳上，所述外壳与配重部共同构成圆球形，所述超声波传感器的波发生器的超声波发送方向朝向所述配重部。
通过设置配重部，使得当圆球形的壳体落在轮胎内部的底部时，在配重部的作用下，超声波传感器的波发生器的超声波发送方向垂直于轮胎内部的底部处的切线方向，从而能够得到轮胎内部的底部处更加精确的轮胎厚度。
一种轮胎磨损检测方法，应用轮胎磨损检测装置，包括如下步骤：S10：将轮胎磨损检测装置放入轮胎内；S20：通过超声波传感器采集轮胎厚度；S30：将所述轮胎厚度与预设警戒厚度作比较，若轮胎厚度小于预设警戒厚度时，则执行步骤S40，若否，则返回执行步骤S20；S40：PCB板向控制系统传输危险信号，控制系统接收到危险信号后提示驾驶员轮胎磨损情况严重。
采用上述方法对轮胎的厚度进行检测，能够通过超声波传感器采集到轮胎厚度，并将轮胎厚度与预设警戒厚度做对比，若轮胎厚度小于预设警戒厚度，则PCB板会向控制系统传输危险信号，控制系统接收到危险信号后提醒驾驶员轮胎磨损情况，从而提醒驾驶员及时停车更换轮胎，避免轮胎发生爆胎的危险。
优选地，所述预设警戒厚度为轮胎内壁到警戒线的距离。
若预设警戒厚度位于上述区间内时，能够保证轮胎不会由于厚度过薄而爆胎。
优选地，所述轮胎的线速度小于40km/h。
由于轮胎磨损检测装置若在线速度大于等于40km/h的轮胎内滚动，会由于其滚动过快而导致轮胎磨损检测装置的表面开裂，缩短轮胎磨损检测装置的使用寿命。
本发明提供的一种轮胎磨损检测装置及轮胎磨损检测方法，能够带来以下有益效果：
本发明提供了一种用于对轮胎的厚度进行检测的装置以及检测方法，通过轮胎磨损检测装置的超声波传感器获取轮胎厚度，并将轮胎厚度与预设警戒厚度进行对比，从而判断是否需要提醒驾驶员停车并更换轮胎，避免由于轮胎磨损过度而导致轮胎过薄，从而发生爆胎的现象。
附图说明
下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对轮胎磨损检测装置及轮胎磨损检测方法的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1是轮胎磨损检测装置的使用状态图。
附图标号说明：
1a-壳体，1b-超声波传感器，1c-配重部，2-轮胎，3-地面。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。
【实施例1】
如图1所示，实施例1公开了一种轮胎磨损检测装置的具体实施方式，包括：壳体1a、设置于壳体1a内的PCB板、用于检测轮胎2内部压力的压力传感器、用于检测轮胎2内部温度的温度传感器以及超声波传感器1b，且压力传感器、温度传感器与超声波传感器1b均设置于PCB板上。由于壳体1a在轮胎滚动过程中可能会由于摩擦而温度升高，因此，壳体1a采用耐温性材料制成，如：尼龙、尼龙加玻纤或者耐高温矽胶，压力传感器与温度传感器可以集成为一个晶片，该晶片设置于PCB板上，本实施例中，该晶片可以是Freescale8709、InfineonSP37。
壳体1a通过气门嘴等连接件直接设置于轮胎2的内表面上，并使得超声波传感器1b的波发生器的超声波发送方向垂直于壳体1a所在位置的切线方向，从而对壳体1a所在位置的轮胎厚度进行检测。
当检测到的轮胎厚度小于预设警戒厚度时，则通过PCB板向控制系统发送危险信号，控制系统接收到危险信号后提示驾驶员轮胎2磨损情况严重，需要及时更换轮胎2。
当检测到的轮胎厚度大于等于预设警戒厚度时，则超声波传感器1b继续对轮胎2的厚度进行检测。
预设警戒厚度根据实际情况确定，具体为轮胎2内壁到警戒线的距离。由于机械工程车胎具有多种型号规格，因此预设警戒厚度根据实际轮胎2内壁到警戒线的距离确定。
【实施例2】
如图1所示，实施例2与实施例1具有基本相同的结构，实施例2的壳体1a包括外壳和配重部1c，配重部1c设置于外壳上，所述外壳与配重部1c共同构成壳体1a，且壳体1a为圆球形，超声波传感器1b的波发生器的超声波发送方向朝向所述配重部1c。
由于壳体1a为圆球形，随着汽车在地面3上的行进过程中，轮胎2转动，从而壳体1a会在轮胎2的内部滚动，即轮胎磨损检测装置可以检测整圈轮胎2的厚度，得到轮胎厚度更加全面的数据，更加有效地避免爆胎等安全事故的发生。通过设置配重部1c，使得当圆球形的壳体1a落在轮胎2内部的底部时，在配重部1c的作用下，超声波传感器1b的波发生器的超声波发送方向垂直于轮胎2内部的底部处的切线方向，从而能够得到轮胎2内部的底部处更加精确的轮胎厚度。
【实施例3】
实施例3公开了一种轮胎磨损检测方法，应用实施例1～2的轮胎磨损检测装置，包括如下步骤：
S10：将轮胎磨损检测装置放入轮胎内；
S20：通过超声波传感器采集轮胎厚度；
S30：将轮胎厚度与预设警戒厚度作比较，若轮胎厚度小于预设警戒厚度时，则执行步骤S40，若否，则返回执行步骤S20；
S40：PCB板向控制系统传输危险信号，控制系统接收到危险信号后提示驾驶员轮胎磨损情况严重。
预设警戒厚度也可以为轮胎内壁到警戒线的距离。
本方法应用于轮胎的线速度小于40km/h，更有利于避免轮胎磨损检测装置由于滚动过快而导致其表面开裂，缩短轮胎磨损检测装置的使用寿命。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种轮胎磨损检测装置，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体为圆球形，使壳体随着汽车在地面上的行进过程中，会在轮胎的内部滚动，从而检测整圈轮胎的厚度，所述轮胎的线速度小于40km/h；
设置于所述壳体内的PCB板；
用于检测轮胎内部压力的压力传感器，所述压力传感器设置于所述PCB板上；
用于检测轮胎内部温度的温度传感器，所述温度传感器设置于所述PCB板上；
超声波传感器，所述超声波传感器设置于所述PCB板上。
2.根据权利要求1所述的轮胎磨损检测装置，其特征在于：
所述壳体包括外壳和配重部，所述配重部设置于外壳上，所述外壳与配重部共同构成圆球形，所述超声波传感器的波发生器的超声波发送方向朝向所述配重部。
3.一种应用权利要求1的轮胎磨损检测装置的轮胎磨损检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
S10：将轮胎磨损检测装置放入轮胎内；
S20：通过超声波传感器采集轮胎厚度；
S30：将所述轮胎厚度与预设警戒厚度作比较，若轮胎厚度小于预设警戒厚度时，则执行步骤S40，若否，则返回执行步骤S20；
S40：PCB板向控制系统传输危险信号，控制系统接收到危险信号后提示驾驶员轮胎磨损情况严重。
4.根据权利要求3所述的轮胎磨损检测方法，其特征在于：
所述预设警戒厚度为轮胎内壁到警戒线的距离。
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