CN202557529U - 主动式汽车刹车系统温度实时检测与行车安全监控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种主动式汽车刹车系统温度实时检测与行车安全监控装置，包括控制装置、信号采集装置和喷水装置，所述的控制装置分别与喷水装置、信号采集装置连接，所述的信号采集之温度传感器设置于汽车轮毂或者盘式制动器上。本实用新型采用计算机程序控制技术，通过对汽车制动器温度、湿度进行主动轮询探测，当温度或湿度超过预设门限值时，通过语音提示驾驶员，及时停车处置；并自动启动喷水装置强制降温，切实保证行车安全。本实用新型具有黑匣子功能，可供技术部门对车辆安全状况预检或对事故原因进行分析，有助于主动营造安全交通环境，有效预防安全事故的发生，保护人们生命及财产安全。实施本实用新型的社会效益和经济效益潜力巨大。

Description

主动式汽车刹车系统温度实时检测与行车安全监控装置

技术领域

本实用新型属于汽车安全控制技术领域，进一步属于汽车刹车系统安全控制技术领域，具体涉及一种结构简单，工作稳定可靠，具有预防刹车失效，避免事故发生，并能存储行车技术数据的主动式汽车刹车系统温度实时检测与行车安全监控装置。 

背景技术

汽车是人类最伟大的发明之一，为人们生产、生活带来了极大的便利，日益受到人们青睐，随着技术的进步，各种类型的汽车不断问世，充分满足人们对车辆的需求。所有类型汽车中，载质量大的货运汽车为人类生产、生活，社会的文明与进步的贡献都是不可磨灭的。在现代物流中依然发挥着重要的作用。尤其在山地环境，火车难以通达的地方，更显出货运汽车的威力。事物都有两面性，货运汽车也一样，它给人类的生活带来便利的同时，也常常因为对它期望值过高，又无法满足它的工作条件而酿成许许多多车毁人亡的惨祸。山区道路，尤其是低等级路，坡长、弯急是常态，特别是云贵川这类多山省份，更是如此。对于载质量大的货车在长下坡路段，由于惯性作用，车速会不断地自动加快，驾驶员就需要不断踩刹车进行制动。刹车片与轮毂或者盘式制动器摩擦产生热量，短时、短距刹车产生的热量会因车辆高速行驶产生的高速气流而很快散失，一般不会对刹车系统，尤其是刹车片的性能造成影响。但是，长下坡路段，巨大的惯性迫使车辆形成持续的加速状态，需要不断地刹车减速，长时、长距的刹车会使刹车片及刹车轮毂或者盘式制动器的温度急剧上升，造成刹车失效，导致严重交通事故的发生。一直以来，人们采取被动淋水方式在长下坡路段对轮毂或者盘式制动器及刹车系统强制降温，以避免刹车失效。然而，这种被动降温方式存在以下问题：一是凭驾驶员的经验，在不了解刹车系统工作状态的情况下，如果淋水不及时，或者淋水强度不够，或者水量不足，依然不能及时有效地避免事故的发生；二是对超长坡路段，如果依赖于被动淋水，而不掌握轮毂或者盘式制动器的真实温度快速升降及各轮之间是否平衡等情况，及时了解刹车系统状态，提早采取技术措施，依然无法有效避免交通事故的发生，而且因为上述情况导致的重特大交通事故屡见不鲜。由此可见，现有技术被动的，模糊淋水降温方式无法及时、真实地掌握轮毂或者盘式制动器及刹车系统的实际情况，难以提早采取必要的防范措施，难以避免事故的发生。 

改革开放以来，我国汽车工业发展迅猛，汽车货运已经成为现代物流的主力军。国家《汽车产业调整和振兴规划》提出了以发展自主品牌作为汽车行业未来发展战略重点的规划目标。尽管汽车技术有了实质性的进步，但是汽车运行安全状况的适时监测、预警、控制系统的研究还较少。GPS定位、行驶记录仪等可适时跟踪、记录车辆运行速度及位置技术得以应用，但对汽车制动系统安全状态监控技术研究及实用技术应用更为鲜见。近年来我国为避免交通事故发生，在道路安全措施上进行了技术创新。云南省为破解车辆在山区高速公路等道路连续长下坡路段上行驶时容易造成重大交通事故的难题，已研究开发了一些长下坡危险路段综合治理系统技术，对减轻交通事故后果的严重性发挥了一定的作用，但这些措施和技术仍属于被动安全技术范畴，不能真正起到预防车辆安全运行事故发生的作用。 

为了解决货运汽车长下坡路段刹车失效这一问题，广大技术人员也开发了一些实用技术，但是现有技术一般采用被动式喷淋实现控制汽车轮毂或者盘式制动器温度方案来解决，普遍存在控制精度较低，控制时机不准确，喷淋效果满足不了实际需要，数据不能存储供技术分析的不足；而且存在要么功能单一，要么结构过于复杂，故障率高等弊端。因此研制开发一种主动检测轮毂或者盘式制动器温度状态，即时采取降温及其他预防与维护措施，有效避免因刹车失灵而导致的重特大交通事故的发生是非常必要的，是货车汽车长途运输安全的客观要求。 

实用新型内容

本实用新型的目的提供一种结构简单，工作稳定可靠，具有预防刹车失效，避免事故发生，并能存储行车技术数据的主动式汽车刹车系统温度实时检测与行车安全监控装置。 

本实用新型的目的是这样实现的，包括控制装置、信号采集装置和喷水装置，所述的控制装置与喷水装置电性连接，喷水装置之进水管与水箱连接，喷水装置之出水管分别设置于轮毂或者盘式制动器之上，所述的控制装置与信号采集装置之间以信号传输方式连接，所述的信号采集装置中设置有温度传感器，所述的温度传感器设置于汽车轮毂或者盘式制动器上；所述的控制装置中设置温度显示器、功能显示器、警示灯、数据端子和控制键和语音警示装置；所述的控制装置之电源电路与汽车内电路系统连接。 

本实用新型采用计算机程序控制技术，通过对汽车制动器温度、湿度进行主动轮询探测，当温度或湿度超过预设门限值时，通过语音提示驾驶员，及时停车处置；并自动启动喷水装置强制降温，切实保证行车安全。本实用新型具有黑匣子功能，可供技术部门对车辆安全状况预检或对事故原因进行分析，有助于主动营造安全交通环境，有效避免安全事故的发生，保护人们生命及财产安全，实施本实用新型的社会效益和经济效益潜力巨大。 

附图说明

图1为本实用新型整体结构及使用状态示意图； 

图2为本实用新型控制装置电性原理框图；

图中：1-控制装置，2-温度显示器，3-湿度显示器，4-功能显示器，5-警示灯，6-数据端子，7-喷淋管，8-温度传感器，9-淋水控制线，10-喷水装置，11-磁控水阀，12-轮胎，13-固定卡，14-轮毂或者盘式制动器，15-湿度传感器，16-水箱，17-供水管，18-温湿度信号线，19-控制键，20-语音警示装置，21-信号采集装置，22-蓝牙装置，23-外部数据采集装置。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的阐述，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型教导所作的任何替换或改进，均落入本实用新型限定的保护范围。 

如图1~图2所示，本实用新型包括控制装置1、信号采集装置21和喷水装置10，所述的控制装置1与喷水装置10电性连接，喷水装置10之进水管与水箱16连接，喷水装置10之出水管分别设置于轮毂或者盘式制动器14之上，所述的控制装置1与信号采集装置21之间以信号传输方式连接，所述的信号采集装置21中设置有温度传感器8，所述的温度传感器8设置于汽车轮毂或者盘式制动器14上；所述的控制装置1中设置温度显示器2、功能显示器4、警示灯5、数据端子6和控制键19和语音警示装置20；所述的控制装置1之电源电路与汽车内电路系统连接。 

所述的控制装置1包括中央处理器、信号采集单元、显示单元、警示单元和驱动单元，所述的温度传感器8连接温度转换单元信号输入端，温度转换单元输出端与中央处理器之输入端连接；中央处理器的信号输出端分别与温度显示器2、功能显示器3、警示灯5和语音警示装置20连接；中央处理器输出端通过驱动单元连接喷水装置10。 

中央处理器为控制装置的核心，由单片计算机构成，负责信号的获取、处理、显示和控制。接受来自信号采集单元的数字信号后进行处理，可通过按键控制显示分组探头的温度和湿度，同时也可通过蓝牙将数据传给蓝牙终端进行显示和控制，数据处理控制单元同时对收到的温度、湿度数据进行分析，当满足设定的控制条件时，启动喷水装置10对轮毂及盘式制动器14进行喷水降温，并给出相应的声光告警提示。 

信号采集单元分别与温度模数转换电路和湿度模数转换电路连接，用于将温度、湿度的模拟信号转换为数字信号并输送到中央处理器处理。信号传输采用工业上常用的485传输方式，即满足传输距离的要求，可靠性较高。 

所述的信号采集装置21还设置有湿度传感器15，湿度信号经湿度转换单元处理后输入中央处理器。 

所述的控制装置1之显示单元由集成液晶显示模块和显示驱动模块组成，集成液晶显示模块包括温度显示器2、湿度显示器3和功能显示器4。 

温度、湿度信号分别经中央处理器处理后在控制装置1上相应的显示器显示出温度、湿度值，温度的显示范围为0℃～500℃，显示精度±2℃；湿度的显示范围0％～99％，显示精度±1％。 

每个轮毂或者盘式制动器14上分别设置温度与湿度传感器15。同时或轮流对各轮毂或者盘式制动器14温度进行检测并实时输入到中央处理器进行处理、分析、判断，发出警示或处理指令。 

所述的中央处理器与存储单元、数据输出单元连接，所述的数据输出单元设置I/O接口与外部数据采集装置23连接。 

存储单元温度、湿度对数据定时存储，每0.5秒存储一组当前被测点温度湿度数据，最长可存储24小时，并可通过与外部计算机相连读出存储的各类数据，以便进行技术分析。 

所述的控制装置（1）还包括数据传输单元，所述的数据传输单元包括无线传输或有线传输系统，所述的无线传输系统为蓝牙无线传输系统或常规无线传输方式。蓝牙系统即时传输当前温度、湿度等技术数据到控制装置1中进行分析处理，及时根据实际情况发出声光警示和喷水降温处理。 

所述的温度传感器8与轮毂或者盘式制动器14工作面非接触式配合，与轮毂或者盘式制动器14工作面的间距＜2cm；所述的湿度传感器15与轮毂或者盘式制动器14工作面非接触式配合，与轮毂或者盘式制动器14工作面的间距＜2cm。 

所述的控制装置1上设置控制键19，控制键19与控制输入单元连接，控制输入单元与中央处理器信号输入端连接。可通过控制键19设置温度的3种门限值，分别为温度预告警门限值、温度急告警门限值和水阀控制门限值，一旦设置完成也不会因为掉电而丢失。 

所述的温度显示器2、湿度显示器3及功能显示器4分别由数码显示器件组合而成；其中温度显示器2为三级数码显示，湿度显示器3及功能显示器4为二级数码显示。控制键19包括三个按键，依次为状态转换键、温度设定加键和温度设定减键，在温度设定加键始终按下的情况下按状态转换键，则设备在：显示被测点１温度湿度－－显示被测点２温度湿度――轮流显示被测点１和被测点２温度湿度――温度预告警门限值设定状态――温度急告警门限值设定状态――水阀控制门限值设定状态共６种状态之间进行转换。每种状态下功能数码管显示相应的指示信息：在“显示被测点１温度湿度”状态下，功能数码管显示“Ｃ１” ，在“显示被测点2温度湿度”状态下，功能数码管显示“Ｃ２”。 

在温度预告警门限值设定状态下，功能数码管显示“Ｓ１”；在温度急告警门限值设定状态下，功能数码管显示“Ｓ２”；在水阀控制门限值设定状态下，功能数码管显示“Ｓ３”。同时由微控制器控制将设定的温度值送存储器存储，防止掉电丢失。 

所述的语音警示装置20包括警示单元、数字语音存储电路和喇叭，所述的警示单元、数字语音存储电路和喇叭与中央处理器连接。 

中央处理器同时将测量的温、湿度值进行存储，并根据程序进行分析、判断，当温度超过设定的门限值时，中央处理器向声光警示装置发出指令，进行警示灯提示和相应的语音提示。当温度低于预告警门限值时，绿色灯亮，语音告警。当温度超过预告警门限值时，黄色灯亮，发出语音告警。当温度超过急告警门限值时，红色灯亮，发出语音告警和处理指令。当温度超过水阀控制门限值时，同时打开喷水装置10强制降温。 

本实用新型原理与工作过程： 

本实用新型通过设置于每个轮毂或者盘式制动器14上的温度、湿度传感器15对每个轮毂或者盘式制动器14温度进行定时轮询检测，实时动态显示、处理后与用于监测机动车（包括载客汽车、载货汽车、轮式专用机械车、电车、挂车、轮式自行机械等）制动系统工作面温度和湿度，存储温度、湿度数据，根据预设的温度门限值，实时进行声光警示报警，并适时显示探测到的机动车制动系统工作面周边环境湿度数据，实现驾驶员对机动车运行情况进行实时监测，当出现机动车制动工作面温度超过预设的异常温度门限值以及湿度数值低于预设的异常湿度门值时，中央处理器自动输出驱动信号打开喷水装置10，所述的喷水装置10通过喷淋管7将水通过设置于各个轮毂或者盘式制动器14上的喷水头喷淋到轮毂或者盘式制动器14上。控制自动控制安装于机动车制动系统工作面附近的喷水冷却水阀打开阀门，防止制动系统过热导致制动系统功能大幅降低或者失效情况的发生，防止机动车运行安全事故的发生。

本实用新型具有探测温度高、自动化程度和控制精度高，可设置温度门限值范围，掉电存储温度数据实现黑匣子功能，一旦发生机动车行车制动器高温安全事件，及时警报并自动打开喷水装置10强制冷却，为机动车驾驶员安全驾驶，迫不得已紧急停车创造了条件，防止道路交通事故发生。 

Claims (10)

1.一种主动式汽车刹车系统温度实时检测与行车安全监控装置，包括控制装置（1）、信号采集装置（21）和喷水装置（10），所述的控制装置（1）与喷水装置（10）电性连接，喷水装置（10）之进水管与水箱（16）连接，喷水装置（10）之出水管分别设置于轮毂或者盘式制动器（14）之上，其特征是：所述的控制装置（1）与信号采集装置（21）之间以信号传输方式连接，所述的信号采集装置（21）中设置有温度传感器（8），所述的温度传感器（8）设置于汽车轮毂或者盘式制动器（14）上；所述的控制装置（1）中设置温度显示器（2）、功能显示器（4）、警示灯（5）、数据端子（6）和控制键（19）和语音警示装置（20）；所述的控制装置（1）之电源电路与汽车内电路系统连接。

2.如权利要求1所述的主动式汽车刹车系统温度实时检测与行车安全监控装置，其特征是：所述的控制装置（1）包括中央处理器、信号采集单元、显示单元、警示单元和驱动单元，所述的温度传感器（8）连接温度转换单元信号输入端，温度转换单元输出端与中央处理器之输入端连接；中央处理器的信号输出端分别与温度显示器（2）、功能显示器（4）、警示灯（5）和语音警示装置（20）连接；中央处理器输出端通过驱动单元连接喷水装置（10）。

3.如权利要求2所述的主动式汽车刹车系统温度实时检测与行车安全监控装置，其特征是：所述的中央处理器与存储单元、数据输出单元连接，所述的数据输出单元设置I/O接口与外部数据采集装置（23）连接。

4.如权利要求1所述的主动式汽车刹车系统温度实时检测与行车安全监控装置，其特征是：所述的信号采集装置（21）还设置有湿度传感器（15），湿度信号经湿度转换单元处理后输入中央处理器。

5.如权利要求1或2所述的主动式汽车刹车系统温度实时检测与行车安全监控装置，其特征是：所述的控制装置（1）之显示单元由集成液晶显示模块和显示驱动模块组成，集成液晶显示模块包括温度显示器（2）、湿度显示器（3）和功能显示器（4）。

6.如权利要求4所述的主动式汽车刹车系统温度实时检测与行车安全监控装置，其特征是：所述的温度传感器（8）与轮毂或者盘式制动器（14）工作面非接触式配合，与轮毂或者盘式制动器（14）工作面的间距＜2cm；所述的湿度传感器（15）与轮毂或者盘式制动器（14）工作面非接触式配合，与轮毂或者盘式制动器（14）工作面的间距＜2cm。

7.如权利要求1或2所述的主动式汽车刹车系统温度实时检测与行车安全监控装置，其特征是：所述的控制装置（1）上设置控制键（19），控制键（19）与控制输入单元连接，控制输入单元与中央处理器信号输入端连接。

8.如权利要求1或2所述的主动式汽车刹车系统温度实时检测与行车安全监控装置，其特征是：所述的控制装置（1）还包括数据传输单元，所述的数据传输单元为蓝牙无线传输系统或者常规无线电传输系统。

9.如权利要求5所述的主动式汽车刹车系统温度实时检测与行车安全监控装置，其特征是：所述的温度显示器（2）、湿度显示器（3）及功能显示器（4）分别由数码显示器件组合而成；其中温度显示器（2）为三级数码显示，湿度显示器（3）及功能显示器（4）为二级数码显示。

10.如权利要求1所述的主动式汽车刹车系统温度实时检测与行车安全监控装置，其特征是：所述的语音警示装置（20）包括警示单元、数字语音存储电路和喇叭，所述的警示单元、数字语音存储电路和喇叭与中央处理器连接。

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