專利名稱：主動式汽車剎車系統(tǒng)溫度實時檢測與行車安全監(jiān)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于汽車安全控制技術(shù)領(lǐng)域，進一步屬于汽車剎車系統(tǒng)安全控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種結(jié)構(gòu)簡單，工作穩(wěn)定可靠，具有預防剎車失效，避免事故發(fā)生，并能存儲行車技術(shù)數(shù)據(jù)的主動式汽車剎車系統(tǒng)溫度實時檢測與行車安全監(jiān)控裝置。
背景技術(shù)：
汽車是人類最偉大的發(fā)明之一，為人們生產(chǎn)、生活帶來了極大的便利，日益受到人們青睞，隨著技術(shù)的進步，各種類型的汽車不斷問世，充分滿足人們對車輛的需求。所有類型汽車中，載質(zhì)量大的貨運汽車為人類生產(chǎn)、生活，社會的文明與進步的貢獻都是不可磨滅的。在現(xiàn)代物流中依然發(fā)揮著重要的作用。尤其在山地環(huán)境，火車難以通達的地方，更顯出貨運汽車的威力。事物都有兩面性，貨運汽車也一樣，它給人類的生活帶來便利的同時，也常常因為對它期望值過高，又無法滿足它的工作條件而釀成許許多多車毀人亡的慘禍。山 區(qū)道路，尤其是低等級路，坡長、彎急是常態(tài)，特別是云貴川這類多山省份，更是如此。對于 載質(zhì)量大的貨車在長下坡路段，由于慣性作用，車速會不斷地自動加快，駕駛員就需要不斷踩剎車進行制動。剎車片與輪轂或者盤式制動器摩擦產(chǎn)生熱量，短時、短距剎車產(chǎn)生的熱量會因車輛高速行駛產(chǎn)生的高速氣流而很快散失，一般不會對剎車系統(tǒng)，尤其是剎車片的性能造成影響。但是，長下坡路段，巨大的慣性迫使車輛形成持續(xù)的加速狀態(tài)，需要不斷地剎車減速，長時、長距的剎車會使剎車片及剎車輪轂或者盤式制動器的溫度急劇上升，造成剎車失效，導致嚴重交通事故的發(fā)生。一直以來，人們采取被動淋水方式在長下坡路段對輪轂或者盤式制動器及剎車系統(tǒng)強制降溫，以避免剎車失效。然而，這種被動降溫方式存在以下問題一是憑駕駛員的經(jīng)驗，在不了解剎車系統(tǒng)工作狀態(tài)的情況下，如果淋水不及時，或者淋水強度不夠，或者水量不足，依然不能及時有效地避免事故的發(fā)生；二是對超長坡路段，如果依賴于被動淋水，而不掌握輪轂或者盤式制動器的真實溫度快速升降及各輪之間是否平衡等情況，及時了解剎車系統(tǒng)狀態(tài)，提早采取技術(shù)措施，依然無法有效避免交通事故的發(fā)生，而且因為上述情況導致的重特大交通事故屢見不鮮。由此可見，現(xiàn)有技術(shù)被動的，模糊淋水降溫方式無法及時、真實地掌握輪轂或者盤式制動器及剎車系統(tǒng)的實際情況，難以提早采取必要的防范措施，難以避免事故的發(fā)生。改革開放以來，我國汽車工業(yè)發(fā)展迅猛，汽車貨運已經(jīng)成為現(xiàn)代物流的主力軍。國家《汽車產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》提出了以發(fā)展自主品牌作為汽車行業(yè)未來發(fā)展戰(zhàn)略重點的規(guī)劃目標。盡管汽車技術(shù)有了實質(zhì)性的進步，但是汽車運行安全狀況的適時監(jiān)測、預警、控制系統(tǒng)的研究還較少。GPS定位、行駛記錄儀等可適時跟蹤、記錄車輛運行速度及位置技術(shù)得以應用，但對汽車制動系統(tǒng)安全狀態(tài)監(jiān)控技術(shù)研究及實用技術(shù)應用更為鮮見。近年來我國為避免交通事故發(fā)生，在道路安全措施上進行了技術(shù)創(chuàng)新。云南省為破解車輛在山區(qū)高速公路等道路連續(xù)長下坡路段上行駛時容易造成重大交通事故的難題，已研究開發(fā)了一些長下坡危險路段綜合治理系統(tǒng)技術(shù)，對減輕交通事故后果的嚴重性發(fā)揮了一定的作用，但這些措施和技術(shù)仍屬于被動安全技術(shù)范疇，不能真正起到預防車輛安全運行事故發(fā)生的作用。為了解決貨運汽車長下坡路段剎車失效這一問題，廣大技術(shù)人員也開發(fā)了一些實用技術(shù)，但是現(xiàn)有技術(shù)一般采用被動式噴淋實現(xiàn)控制汽車輪轂或者盤式制動器溫度方案來解決，普遍存在控制精度較低，控制時機不準確，噴淋效果滿足不了實際需要，數(shù)據(jù)不能存儲供技術(shù)分析的不足；而且存在要么功能單一，要么結(jié)構(gòu)過于復雜，故障率高等弊端。因此研制開發(fā)一種主動檢測輪轂或者盤式制動器溫度狀態(tài)，即時采取降溫及其他預防與維護措施，有效避免因剎車失靈而導致的重特大交通事故的發(fā)生是非常必要的，是貨車汽車長途運輸安全的客觀要求。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的提供一種結(jié)構(gòu)簡單，工作穩(wěn)定可靠，具有預防剎車失效，避免事故發(fā)生，并能存儲行車技術(shù)數(shù)據(jù)的主動式汽車剎車系統(tǒng)溫度實時檢測與行車安全監(jiān)控裝置。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，包括控制裝置、信號采集裝置和噴水裝置，所述的控制裝置與噴水裝置電性連接，噴水裝置之進水管與水箱連接，噴水裝置之出水管分別設(shè)置于輪轂或者盤式制動器之上，所述的控制裝置與信號采集裝置之間以信號傳輸方式連接，所述的信號采集裝置中設(shè)置有溫度傳感器，所述的溫度傳感器設(shè)置于汽車輪轂或者盤式制動器上；所述的控制裝置中設(shè)置溫度顯示器、功能顯示器、警示燈、數(shù)據(jù)端子和控制鍵和語音警示裝置；所述的控制裝置之電源電路與汽車內(nèi)電路系統(tǒng)連接。本實用新型采用計算機程序控制技術(shù)，通過對汽車制動器溫度、濕度進行主動輪詢探測，當溫度或濕度超過預設(shè)門限值時，通過語音提示駕駛員，及時停車處置；并自動啟動噴水裝置強制降溫，切實保證行車安全。本實用新型具有黑匣子功能，可供技術(shù)部門對車輛安全狀況預檢或?qū)κ鹿试蜻M行分析，有助于主動營造安全交通環(huán)境，有效避免安全事故的發(fā)生，保護人們生命及財產(chǎn)安全，實施本實用新型的社會效益和經(jīng)濟效益潛力巨大。

圖I為本實用新型整體結(jié)構(gòu)及使用狀態(tài)示意圖；圖2為本實用新型控制裝置電性原理框圖；圖中1-控制裝置，2-溫度顯示器，3-濕度顯示器，4-功能顯示器，5-警示燈，6-數(shù)據(jù)端子，7-噴淋管，8-溫度傳感器，9-淋水控制線，10-噴水裝置，11-磁控水閥，12-輪胎，13-固定卡，14-輪轂或者盤式制動器，15-濕度傳感器，16-水箱，17-供水管，18-溫濕度信號線，19-控制鍵，20-語音警示裝置，21-信號采集裝置，22-藍牙裝置，23-外部數(shù)據(jù)采集裝置。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的闡述，但不以任何方式對本實用新型加以限制，基于本實用新型教導所作的任何替換或改進，均落入本實用新型限定的保護范圍。如圖f圖2所示，本實用新型包括控制裝置I、信號采集裝置21和噴水裝置10，所述的控制裝置I與噴水裝置10電性連接，噴水裝置10之進水管與水箱16連接，噴水裝置10之出水管分別設(shè)置于輪轂或者盤式制動器14之上，所述的控制裝置I與信號采集裝置21之間以信號傳輸方式連接，所述的信號采集裝置21中設(shè)置有溫度傳感器8，所述的溫度傳感器8設(shè)置于汽車輪轂或者盤式制動器14上；所述的控制裝置I中設(shè)置溫度顯示器2、功能顯示器4、警示燈5、數(shù)據(jù)端子6和控制鍵19和語音警示裝置20 ;所述的控制裝置I之電源電路與汽車內(nèi)電路系統(tǒng)連接。所述的控制裝置I包括中央處理器、信號采集單元、顯示單元、警示單元和驅(qū)動單元，所述的溫度傳感器8連接溫度轉(zhuǎn)換單元信號輸入端，溫度轉(zhuǎn)換單元輸出端與中央處理器之輸入端連接；中央處理器的信號輸出端分別與溫度顯示器2、功能顯示器3、警示燈5和語音警示裝置20連接；中央處理器輸出端通過驅(qū)動單元連接噴水裝置10。中央處理器為控制裝置的核心，由單片計算機構(gòu)成，負責信號的獲取、處理、顯示和控制。接受來自信號采集單元的數(shù)字信號后進行處理，可通過按鍵控制顯示分組探頭的溫度和濕度，同時也可通過藍牙將數(shù)據(jù)傳給藍牙終端進行顯示和控制，數(shù)據(jù)處理控制單元同時對收到的溫度、濕度數(shù)據(jù)進行分析，當滿足設(shè)定的控制條件時，啟動噴水裝置10對輪 轂及盤式制動器14進行噴水降溫，并給出相應的聲光告警提示。信號采集單元分別與溫度模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和濕度模數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接，用于將溫度、濕度的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并輸送到中央處理器處理。信號傳輸采用工業(yè)上常用的485傳輸方式，即滿足傳輸距離的要求，可靠性較高。所述的信號采集裝置21還設(shè)置有濕度傳感器15，濕度信號經(jīng)濕度轉(zhuǎn)換單元處理后輸入中央處理器。所述的控制裝置I之顯示單元由集成液晶顯示模塊和顯示驅(qū)動模塊組成，集成液晶顯不模塊包括溫度顯不器2、濕度顯不器3和功能顯不器4。溫度、濕度信號分別經(jīng)中央處理器處理后在控制裝置I上相應的顯示器顯示出溫度、濕度值，溫度的顯示范圍為0°c 500°C，顯示精度±2°C ;濕度的顯示范圍0% 99%，顯示精度±1%。每個輪轂或者盤式制動器14上分別設(shè)置溫度與濕度傳感器15。同時或輪流對各輪轂或者盤式制動器14溫度進行檢測并實時輸入到中央處理器進行處理、分析、判斷，發(fā)出警示或處理指令。所述的中央處理器與存儲單元、數(shù)據(jù)輸出單元連接，所述的數(shù)據(jù)輸出單元設(shè)置I/O接口與外部數(shù)據(jù)采集裝置23連接。存儲單元溫度、濕度對數(shù)據(jù)定時存儲，每0. 5秒存儲一組當前被測點溫度濕度數(shù)據(jù)，最長可存儲24小時，并可通過與外部計算機相連讀出存儲的各類數(shù)據(jù)，以便進行技術(shù)分析。所述的控制裝置(I)還包括數(shù)據(jù)傳輸單元，所述的數(shù)據(jù)傳輸單元包括無線傳輸或有線傳輸系統(tǒng)，所述的無線傳輸系統(tǒng)為藍牙無線傳輸系統(tǒng)或常規(guī)無線傳輸方式。藍牙系統(tǒng)即時傳輸當前溫度、濕度等技術(shù)數(shù)據(jù)到控制裝置I中進行分析處理，及時根據(jù)實際情況發(fā)出聲光警示和噴水降溫處理。所述的溫度傳感器8與輪轂或者盤式制動器14工作面非接觸式配合，與輪轂或者盤式制動器14工作面的間距< 2cm ;所述的濕度傳感器15與輪轂或者盤式制動器14工作面非接觸式配合，與輪轂或者盤式制動器14工作面的間距< 2cm。[0024]所述的控制裝置I上設(shè)置控制鍵19，控制鍵19與控制輸入單元連接，控制輸入單元與中央處理器信號輸入端連接。可通過控制鍵19設(shè)置溫度的3種門限值，分別為溫度預告警門限值、溫度急告警門限值和水閥控制門限值，一旦設(shè)置完成也不會因為掉電而丟失。所述的溫度顯示器2、濕度顯示器3及功能顯示器4分別由數(shù)碼顯示器件組合而成；其中溫度顯示器2為三級數(shù)碼顯示，濕度顯示器3及功能顯示器4為二級數(shù)碼顯示?？刂奇I19包括三個按鍵，依次為狀態(tài)轉(zhuǎn)換鍵、溫度設(shè)定加鍵和溫度設(shè)定減鍵，在溫度設(shè)定加鍵始終按下的情況下按狀態(tài)轉(zhuǎn)換鍵，則設(shè)備在顯示被測點I溫度濕度一一顯示被測點2溫度濕度一一輪流顯示被測點I和被測點2溫度濕度一一溫度預告警門限值設(shè)定狀態(tài)一一溫度急告警門限值設(shè)定狀態(tài)一一水閥控制門限值設(shè)定狀態(tài)共6種狀態(tài)之間進行轉(zhuǎn)換。每種狀態(tài)下功能數(shù)碼管顯示相應的指示信息在“顯示被測點I溫度濕度”狀態(tài)下，功能數(shù)碼管顯示“ C I”，在“顯示被測點2溫度濕度”狀態(tài)下，功能數(shù)碼管顯示“ C 2”。在溫度預告警門限值設(shè)定狀態(tài)下，功能數(shù)碼管顯示“ S I ” ;在溫度急告警門限值設(shè)定狀態(tài)下，功能數(shù)碼管顯示“ S 2 ”;在水閥控制門限值設(shè)定狀態(tài)下，功能數(shù)碼管顯示“ S 3 ”。同時由微控制器控制將設(shè)定的溫度值送存儲器存儲，防止掉電丟失。所述的語音警示裝置20包括警示單元、數(shù)字語音存儲電路和喇叭，所述的警示單元、數(shù)字語音存儲電路和喇叭與中央處理器連接。中央處理器同時將測量的溫、濕度值進行存儲，并根據(jù)程序進行分析、判斷，當溫度超過設(shè)定的門限值時，中央處理器向聲光警示裝置發(fā)出指令，進行警示燈提示和相應的語音提示。當溫度低于預告警門限值時，綠色燈亮，語音告警。當溫度超過預告警門限值時，黃色燈亮，發(fā)出語音告警。當溫度超過急告警門限值時，紅色燈亮，發(fā)出語音告警和處理指令。當溫度超過水閥控制門限值時，同時打開噴水裝置10強制降溫。本實用新型原理與工作過程本實用新型通過設(shè)置于每個輪轂或者盤式制動器14上的溫度、濕度傳感器15對每個輪轂或者盤式制動器14溫度進行定時輪詢檢測，實時動態(tài)顯示、處理后與用于監(jiān)測機動車(包括載客汽車、載貨汽車、輪式專用機械車、電車、掛車、輪式自行機械等)制動系統(tǒng)工作面溫度和濕度，存儲溫度、濕度數(shù)據(jù)，根據(jù)預設(shè)的溫度門限值，實時進行聲光警示報警，并適時顯示探測到的機動車制動系統(tǒng)工作面周邊環(huán)境濕度數(shù)據(jù)，實現(xiàn)駕駛員對機動車運行情況進行實時監(jiān)測，當出現(xiàn)機動車制動工作面溫度超過預設(shè)的異常溫度門限值以及濕度數(shù)值低于預設(shè)的異常濕度門值時，中央處理器自動輸出驅(qū)動信號打開噴水裝置10，所述的噴水裝置10通過噴淋管7將水通過設(shè)置于各個輪轂或者盤式制動器14上的噴水頭噴淋到輪轂或者盤式制動器14上?？刂谱詣涌刂瓢惭b于機動車制動系統(tǒng)工作面附近的噴水冷卻水閥打開閥門，防止制動系統(tǒng)過熱導致制動系統(tǒng)功能大幅降低或者失效情況的發(fā)生，防止機動車運行安全事故的發(fā)生。本實用新型具有探測溫度高、自動化程度和控制精度高，可設(shè)置溫度門限值范圍，掉電存儲溫度數(shù)據(jù)實現(xiàn)黑匣子功能，一旦發(fā)生機動車行車制動器高溫安全事件，及時警報并自動打開噴水裝置10強制冷卻，為機動車駕駛員安全駕駛，迫不得已緊急停車創(chuàng)造了條件，防止道路交通事故發(fā)生。
權(quán)利要求1.一種主動式汽車剎車系統(tǒng)溫度實時檢測與行車安全監(jiān)控裝置，包括控制裝置(I)、信號采集裝置(21)和噴水裝置(10)，所述的控制裝置(I)與噴水裝置(10)電性連接，噴水裝置(10)之進水管與水箱(16)連接，噴水裝置(10)之出水管分別設(shè)置于輪轂或者盤式制動器(14)之上，其特征是所述的控制裝置(I)與信號采集裝置(21)之間以信號傳輸方式連接，所述的信號采集裝置(21)中設(shè)置有溫度傳感器(8)，所述的溫度傳感器(8)設(shè)置于汽車輪轂或者盤式制動器(14)上；所述的控制裝置(I)中設(shè)置溫度顯示器(2)、功能顯示器(4)、警示燈(5)、數(shù)據(jù)端子(6)和控制鍵(19)和語音警示裝置(20);所述的控制裝置(I)之電源電路與汽車內(nèi)電路系統(tǒng)連接。
2.如權(quán)利要求I所述的主動式汽車剎車系統(tǒng)溫度實時檢測與行車安全監(jiān)控裝置，其特征是所述的控制裝置(I)包括中央處理器、信號采集單元、顯示單元、警示單元和驅(qū)動單元，所述的溫度傳感器(8)連接溫度轉(zhuǎn)換單元信號輸入端，溫度轉(zhuǎn)換單元輸出端與中央處理器之輸入端連接；中央處理器的信號輸出端分別與溫度顯示器(2)、功能顯示器(4)、警示 燈(5 )和語音警示裝置(20 )連接；中央處理器輸出端通過驅(qū)動單元連接噴水裝置(10 )。
3.如權(quán)利要求2所述的主動式汽車剎車系統(tǒng)溫度實時檢測與行車安全監(jiān)控裝置，其特征是所述的中央處理器與存儲單元、數(shù)據(jù)輸出單元連接，所述的數(shù)據(jù)輸出單元設(shè)置I/O接口與外部數(shù)據(jù)采集裝置(23)連接。
4.如權(quán)利要求I所述的主動式汽車剎車系統(tǒng)溫度實時檢測與行車安全監(jiān)控裝置，其特征是所述的信號采集裝置(21)還設(shè)置有濕度傳感器(15)，濕度信號經(jīng)濕度轉(zhuǎn)換單元處理后輸入中央處理器。
5.如權(quán)利要求I或2所述的主動式汽車剎車系統(tǒng)溫度實時檢測與行車安全監(jiān)控裝置，其特征是所述的控制裝置(I)之顯示單元由集成液晶顯示模塊和顯示驅(qū)動模塊組成，集成液晶顯示模塊包括溫度顯示器(2)、濕度顯示器(3)和功能顯示器(4)。
6.如權(quán)利要求4所述的主動式汽車剎車系統(tǒng)溫度實時檢測與行車安全監(jiān)控裝置，其特征是所述的溫度傳感器(8)與輪轂或者盤式制動器(14)工作面非接觸式配合，與輪轂或者盤式制動器(14)工作面的間距< 2cm ;所述的濕度傳感器(15)與輪轂或者盤式制動器(14)工作面非接觸式配合，與輪轂或者盤式制動器(14)工作面的間距< 2cm。
7.如權(quán)利要求I或2所述的主動式汽車剎車系統(tǒng)溫度實時檢測與行車安全監(jiān)控裝置，其特征是所述的控制裝置(I)上設(shè)置控制鍵(19)，控制鍵(19)與控制輸入單元連接，控制輸入單元與中央處理器信號輸入端連接。
8.如權(quán)利要求I或2所述的主動式汽車剎車系統(tǒng)溫度實時檢測與行車安全監(jiān)控裝置，其特征是所述的控制裝置(I)還包括數(shù)據(jù)傳輸單元，所述的數(shù)據(jù)傳輸單元為藍牙無線傳輸系統(tǒng)或者常規(guī)無線電傳輸系統(tǒng)。
9.如權(quán)利要求5所述的主動式汽車剎車系統(tǒng)溫度實時檢測與行車安全監(jiān)控裝置，其特征是所述的溫度顯示器(2)、濕度顯示器(3)及功能顯示器(4)分別由數(shù)碼顯示器件組合而成；其中溫度顯示器(2)為三級數(shù)碼顯示，濕度顯示器(3)及功能顯示器(4)為二級數(shù)碼顯不。
10.如權(quán)利要求I所述的主動式汽車剎車系統(tǒng)溫度實時檢測與行車安全監(jiān)控裝置，其特征是所述的語音警示裝置(20)包括警示單元、數(shù)字語音存儲電路和喇叭，所述的警示單元、數(shù)字語音存儲電路和喇叭與中央處理器連接。
專利摘要本實用新型公開了一種主動式汽車剎車系統(tǒng)溫度實時檢測與行車安全監(jiān)控裝置，包括控制裝置、信號采集裝置和噴水裝置，所述的控制裝置分別與噴水裝置、信號采集裝置連接，所述的信號采集之溫度傳感器設(shè)置于汽車輪轂或者盤式制動器上。本實用新型采用計算機程序控制技術(shù)，通過對汽車制動器溫度、濕度進行主動輪詢探測，當溫度或濕度超過預設(shè)門限值時，通過語音提示駕駛員，及時停車處置；并自動啟動噴水裝置強制降溫，切實保證行車安全。本實用新型具有黑匣子功能，可供技術(shù)部門對車輛安全狀況預檢或?qū)κ鹿试蜻M行分析，有助于主動營造安全交通環(huán)境，有效預防安全事故的發(fā)生，保護人們生命及財產(chǎn)安全。實施本實用新型的社會效益和經(jīng)濟效益潛力巨大。
文檔編號B60T5/00GK202557529SQ20122008712
公開日2012年11月28日 申請日期2012年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月9日
發(fā)明者不公告發(fā)明人 申請人:郭長青