CN109941261B - 车辆刹车片磨损监测预警系统及应用该系统的车辆 - Google Patents
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Abstract
一种车辆刹车片磨损监测预警系统及应用该系统的车辆，包括刹车片厚度检测单元、报警显示单元，控制处理单元，通信单元，监测预警系统所需电能均通过线路接入刹车灯线路取得；所述车辆轴数为X,则应设置有2X个鼓刹或盘刹结构，每个鼓刹或盘刹结构设置一个激光测距仪，鼓刹或盘刹结构与对应激光测距仪依次按照位置顺序编号，2X个激光测距仪分别通过通信单元与控制处理模块相连，控制器同时与2X个激光测距仪通信；刹车片磨损超过极限会使车辆失去制动性能，造成交通事故，本系统具有制动鼓和刹车片使用厚度实时监测和极限报警功能，司机无需再钻到车底去看制动器磨损情况，为司机减轻了负担，保障了车辆运行安全。
Description
技术领域：
本发明涉及汽车运行安全保障技术领域，更具体地说是一种车辆刹车片磨损监测预警系统及应用该系统的车辆。
背景技术：
现在常见的车辆仪表信息基本都是车速、油量、发动机转速、灯光、保险带等；刹车系统的提示只是车辆是否处在驻车制动状态，并不会显示刹车片具体状态如何，包括实时温度、厚度等。
刹车制动系统主要包括旋转部分和非旋转部分；旋转制动件根据制动方式的不同主要包括鼓刹的制动鼓和盘刹的制动盘，非旋转部分包括鼓刹的制动蹄和盘刹的制动钳；而刹车片主要安装在制动钳衬块内表面和制动蹄的蹄铁表面，在刹车片磨损量达到一定厚度时，制动力会出现严重降低，甚至出现失效的情况。如果驾驶员不能及时知道刹车片磨损厚度达到了极限，势必成为事故隐患，在这种情况下行驶是非常危险的。
发明内容：
为解决上述问题，克服现有技术的不足，本发明拟提供一种能够辅助驾驶人员实时了解刹车片磨损程度、并在达到安全的磨损极限时提供报警提示的车辆刹车片磨损监测预警系统及应用该系统的车辆。
为实现上述目的，本发明提供的车辆刹车片磨损监测预警系统，包括刹车片厚度检测单元、报警显示单元，控制处理单元，通信单元，监测预警系统所需电能均通过线路接入刹车灯线路取得；
所述控制处理单元，包括用于解析处理信息的控制器、用于用户选择功能命令和输入设置参数的操作模块；控制器解析处理的信息包括接收的刹车片实时厚度信息、刹车片实时厚度与刹车片最低厚度值的对比信息及对比结果信息的输出；操作模块供用户选择的功能包括：刹车片实时厚度读取、刹车片最低厚度值设定；控制器通过通信单元与操作模块通信；
刹车片厚度检测单元，包括激光测距仪、固定架，刹车系统为鼓式刹车时，所述激光测距仪的探头通过固定架固定安装在制动蹄上，探头与蹄铁的弧面垂直，蹄铁和刹车片与探头相对的位置开设有条形通孔；刹车系统为盘式刹车时，所述激光测距仪的探头通过固定架固定安装在制动钳外表面，连接有探头的固定架一端伸出衬块边沿，探头与制动盘正相对，探头方向朝向制动盘且与制动盘垂直；激光测距仪通过通信单元与控制处理单元相连；
报警显示单元，为用于显示刹车片厚度信息的LCD显示屏；
进一步地，所述控制器内还运行有激光测距仪ID写入与读取的程序和校验是否已获取全部激光测距仪的ID且无重复的校验机制程序，操作模块内还运行有激光测距仪ID匹配选择程序；
初始使用时，车辆通电，踩下刹车，同时通过操作模块选择激光测距仪ID 匹配选择的功能命令，操作模块接收到用户选择激光测距仪ID匹配选择的功能命令后，选择第一匹配刹车片位置发送至控制器；
激光测距仪通过通信单元发送自身的ID信号，发送至控制器，控制器将获取的ID存储至与该位置对应的ID预留缓冲区；控制器校验机制启动，检验是否已获取全部激光测距仪的ID且无重复；如果没有取得所有ID，控制器以同样的方式依次进行剩余位置刹车片对应的激光测距仪ID的获取；在获取ID的同时，设定衬片上的刹车片与制动盘接触时或蹄铁上的刹车片与制动鼓内表面接触时，探头的位置为零点，松开刹车后，探头跟随蹄铁或制动钳后退，读数为负，刹车片磨损后，刹车时探头会越过零点，此时读数为正，即磨损量；
控制器通过ID校验机制确定已获取全部激光测距仪的ID且无重复，ID校验机制通过；将所有ID存储至对应的ID储存区，替换上次的ID，并将各激光测距仪ID和各探头零点写入控制器的ECU中；
默认所有激光测距仪在车辆通电刹车后实时监测探头到制动盘表面或刹车鼓内表面的距离，并通过通信单元向控制器发送实时读数，控制器根据读数计算刹车片磨损量，控制器通过通信单元向报警显示单元发送实时磨损量读数；当超过设置的刹车片危险磨损量后，控制器向报警显示单元发送声光报警提示，声光报警启动，并在报警显示单元中以文字的方式显示报警刹车片位置。
本发明的有益效果是：刹车片磨损超过极限会使车辆失去制动性能，造成交通事故，本系统具有制动鼓和刹车片使用厚度实时监测和极限报警功能，司机无需再钻到车底去看制动器磨损情况，为司机减轻了负担，保障了车辆运行安全。
附图说明：
附图1是本发明的逻辑关系示意图；
具体实施方式：
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的附图，对本发明进行更加详细的描述。
如附图1所示，车辆刹车片磨损监测预警系统，包括刹车片厚度检测单元、报警显示单元，控制处理单元，通信单元，监测预警系统所需电能均通过线路接入刹车灯线路取得；
所述控制处理单元，包括用于解析处理信息的控制器、用于用户选择功能命令和输入设置参数的操作模块；控制器解析处理的信息包括接收的刹车片实时厚度信息、刹车片实时厚度与刹车片最低厚度值的对比信息及对比结果信息的输出；操作模块供用户选择的功能包括：刹车片实时厚度读取、刹车片最低厚度值设定；控制器通过通信单元与操作模块通信；
刹车片厚度检测单元，包括激光测距仪、固定架，刹车系统为鼓式刹车时，所述激光测距仪的探头通过固定架固定安装在制动蹄上，探头与蹄铁的弧面垂直，蹄铁和刹车片与探头相对的位置开设有条形通孔；刹车系统为盘式刹车时，所述激光测距仪的探头通过固定架固定安装在制动钳外表面，连接有探头的固定架一端伸出衬块边沿，探头与制动盘正相对，探头方向朝向制动盘且与制动盘垂直；激光测距仪通过通信单元与控制处理单元相连；
报警显示单元，为用于显示刹车片厚度信息的LCD显示屏；
所述控制器内还运行有激光测距仪ID写入与读取的程序和校验是否已获取全部激光测距仪的ID且无重复的校验机制程序，操作模块内还运行有激光测距仪ID匹配选择程序；
初始使用时，车辆通电，踩下刹车，同时通过操作模块选择激光测距仪ID 匹配选择的功能命令，操作模块接收到用户选择激光测距仪ID匹配选择的功能命令后，选择第一匹配刹车片位置发送至控制器；
激光测距仪通过通信单元发送自身的ID信号，发送至控制器，控制器将获取的ID存储至与该位置对应的ID预留缓冲区；控制器校验机制启动，检验是否已获取全部激光测距仪的ID且无重复；如果没有取得所有ID，控制器以同样的方式依次进行剩余位置刹车片对应的激光测距仪ID的获取；在获取ID的同时，设定衬片上的刹车片与制动盘接触时或蹄铁上的刹车片与制动鼓内表面接触时，探头的位置为零点，松开刹车后，探头跟随蹄铁或制动钳后退，读数为负，刹车片磨损后，刹车时探头会越过零点，此时读数为正，即磨损量；
控制器通过ID校验机制确定已获取全部激光测距仪的ID且无重复，ID校验机制通过；将所有ID存储至对应的ID储存区，替换上次的ID，并将各激光测距仪ID和各探头零点写入控制器的ECU中；
默认所有激光测距仪在车辆通电刹车后实时监测探头到制动盘表面或刹车鼓内表面的距离，并通过通信单元向控制器发送实时读数，控制器根据读数计算刹车片磨损量，控制器通过通信单元向报警显示单元发送实时磨损量读数；当超过设置的刹车片危险磨损量后，控制器向报警显示单元发送声光报警提示，声光报警启动，并在报警显示单元中以文字的方式显示报警刹车片位置。
刹车片磨损超过极限会使车辆失去制动性能，造成交通事故，本系统具有制动鼓和刹车片使用厚度实时监测和极限报警功能，司机无需再钻到车底去看制动器磨损情况，为司机减轻了负担，保障了车辆运行安全；
在车辆为鼓式制动时，固定架可以选用“Z”字形或“]”字形支架，一端与蹄铁背面固定相连，探头固定在固定架另一端，探头通过线路与激光测距仪设备本体相连，激光测距仪设备本体固定连接在轴管上；在车辆为盘式制动时，固定架可以选用条形板状支架或“L”字形支架，一端与制动钳固定相连，探头固定在固定架另一端，连接有探头的固定架一端伸出衬块边沿，探头与制动盘正相对，制动钳不需要进行打孔；探头通过线路与激光测距仪设备本体相连，激光测距仪设备本体固定连接在轴管上。固定架选用外表涂有耐高温且隔热云母图层的金属支架。
一种应用上述系统的车辆，所述车辆轴数为X,则应设置有2X个鼓刹或盘刹结构，每个鼓刹或盘刹结构设置一个激光测距仪，鼓刹或盘刹结构与对应激光测距仪依次按照位置顺序编号，2X个激光测距仪分别通过通信单元与控制器相连，控制器同时与2X个激光测距仪通信，并进行ID匹配，接收和处理2X个激光测距仪发来的信息，LCD显示屏上直接按照位置顺序进行显示，查看直接方便。
除说明书所述技术特征外，均为本专业技术。
Claims (5)
1.车辆刹车片磨损监测预警系统，包括刹车片厚度检测单元、报警显示单元，控制处理单元，通信单元，监测预警系统所需电能均通过线路接入刹车灯线路取得；其特征在于：
所述控制处理单元，包括用于解析处理信息的控制器、用于用户选择功能命令和输入设置参数的操作模块；控制器解析处理的信息包括接收的刹车片实时厚度信息、刹车片实时厚度与刹车片最低厚度值的对比信息及对比结果信息的输出；操作模块供用户选择的功能包括：刹车片实时厚度读取、刹车片最低厚度值设定；控制器通过通信单元与操作模块通信；
刹车片厚度检测单元，包括激光测距仪、固定架，刹车系统为鼓式刹车时，所述激光测距仪的探头通过固定架固定安装在制动蹄上，探头与蹄铁的弧面垂直，蹄铁和刹车片与探头相对的位置开设有条形通孔；刹车系统为盘式刹车时，所述激光测距仪的探头通过固定架固定安装在制动钳外表面，连接有探头的固定架一端伸出衬块边沿，探头与制动盘正相对，探头方向朝向制动盘且与制动盘垂直；激光测距仪通过通信单元与控制处理单元相连；
报警显示单元，为用于显示刹车片厚度信息的LCD显示屏；
所述控制器内还运行有激光测距仪ID写入与读取的程序和校验是否已获取全部激光测距仪的ID且无重复的校验机制程序，操作模块内还运行有激光测距仪ID匹配选择程序；
初始使用时，车辆通电，踩下刹车，同时通过操作模块选择激光测距仪ID匹配选择的功能命令，操作模块接收到用户选择激光测距仪ID匹配选择的功能命令后，选择第一匹配刹车片位置发送至控制器；
激光测距仪通过通信单元发送自身的ID信号，发送至控制器，控制器将获取的ID存储至与该位置对应的ID预留缓冲区；控制器校验机制启动，检验是否已获取全部激光测距仪的ID且无重复；如果没有取得所有ID，控制器以同样的方式依次进行剩余位置刹车片对应的激光测距仪ID的获取；在获取ID的同时，设定衬片上的刹车片与制动盘接触时或蹄铁上的刹车片与制动鼓内表面接触时，探头的位置为零点，松开刹车后，探头跟随蹄铁或制动钳后退，读数为负，刹车片磨损后，刹车时探头会越过零点，此时读数为正，即磨损量；
控制器通过ID校验机制确定已获取全部激光测距仪的ID且无重复，ID校验机制通过；将所有ID存储至对应的ID储存区，替换上次的ID，并将各激光测距仪ID和各探头零点写入控制器的ECU中；
默认所有激光测距仪在车辆通电刹车后实时监测探头到制动盘表面或刹车鼓内表面的距离，并通过通信单元向控制器发送实时读数，控制器根据读数计算刹车片磨损量，控制器通过通信单元向报警显示单元发送实时磨损量读数；当超过设置的刹车片危险磨损量后，控制器向报警显示单元发送声光报警提示，声光报警启动，并在报警显示单元中以文字的方式显示报警刹车片位置。
2.如权利要求1所述的车辆刹车片磨损监测预警系统，其特征在于车辆为鼓式制动时，固定架选用“Z”字形或“]”字形支架，一端与蹄铁背面固定相连，探头固定在固定架另一端，探头通过线路与激光测距仪设备本体相连，激光测距仪设备本体固定连接在轴管上。
3.如权利要求1所述的车辆刹车片磨损监测预警系统，其特征在于车辆为盘式制动时，固定架选用条形板状支架或“L”字形支架，一端与制动钳固定相连，探头固定在固定架另一端，连接有探头的固定架一端伸出衬块边沿，探头与制动盘正相对；探头通过线路与激光测距仪设备本体相连，激光测距仪设备本体固定连接在轴管上。
4.如权利要求1所述的车辆刹车片磨损监测预警系统，其特征在于固定架选用外表涂有耐高温且隔热云母图层的金属支架。
5.一种应用权利要求1-4任一项所述系统的车辆，其特征在于,设置有2X个鼓刹或盘刹结构的X轴车辆，每个鼓刹或盘刹结构设置一个激光测距仪，2X个激光测距仪分别通过通信单元与控制器相连。
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