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汽车轮胎气压实时监控及提醒系?#36710;?#35774;计研究

2019-11-01 07:11:26 商情 2019年41期

解宏琳 林松

【摘要】为减少由于轮胎气压引起的行车安全等问题,本文阐述了研发轮胎气压监测系?#36710;?#24605;路,利用车轮转速传感器对车轮速度进行实时监测,并将数据反馈到OBD II系统,监测胎压信息的变化并及时提醒司机驾驶员,减小由于轮胎气压的突然变化对驾驶人员等带来的伤害。

【关键词】汽车 安全 轮胎气压 实时监测

1引言

2009年以前20年的时间里,美日两国一直是全球排名第一的汽车生产国,直至2009年,中国汽车的产量超越日本,成为全球第一大汽车生产国。而随着中国科技水平的不断提高,改革开放步伐的?#20013;?#28145;入,我国?#35328;?#19990;界不同的领域,发出中国声音,给出中国方案。国力强大的背后,受益最大的就是党领导下人民群众。随着GDP的稳步上升,人民生活水平也大幅提高,人们逐渐追求舒适、智能、方便的高质量生活。在拥有家庭轿车的群体中,因汽车轮胎等原因引起的交通事故却屡见不鲜,因此对汽车消费者的切身利益,对汽车乘用人的?#26494;?#23433;全考虑,对汽车轮胎气压的研究就显得十分的重要。

2 项目研究目的和意义

众所周知,在交通越来越便利的今天,由于轮胎气压不足等原因引发的交通事?#26102;?#27604;皆是,尤其是在炎热的夏季,路面温度较高,轮胎气压?#19981;?#21463;温度的影响而偏高。而人们在行车的过程中,大多只是关注到车辆的内饰方面,很少有人对汽车的轮胎有过多的重视,对于一些很少了解汽车知识的驾驶员,特别是一些女性驾驶员,在车辆轮胎胎压已然很小或者根本没有气压的情况下依然无所察觉,行驶在道路上,这对自身及行人都造成了极大的安全隐患。因此汽车轮胎实施监控及提醒装置的设计进?#37266;?#31350;,具有十分重要的研究价值和意义。

3 国内外研究现状、水平和发展趋势分析

3.1 国内研究现状

目前我国在车辆的安全管理规定中,没有强制性规定必须安装胎压监控系统,因此对于车?#31350;?#21457;商及经销商来说,对TPMS系?#36710;?#30740;发及?#24230;?#23601;少之又少,由于“源头”的不重视、不?#24230;搿?#19981;开发等原因,导致TPMS系统在中国的覆盖?#35782;?#22788;于一个萌芽阶段。但是由于竞争及产品升级,技术革新等需要,部门开发商开始对TPMS系统逐渐重视,但真正的还未形成销售体系及成熟的市场占有率。

3.2 国外研究现状

20世纪70年代末,对轮胎气压监测系?#36710;?#30740;究在?#20998;?#30340;一些发达国家就已经开始进行,英国Lucas公司早在1981年就推出了每个车轮均有传感器的装置模型和驾驶室设置接收器。随后,C.RK公司和Marketing公司也相继开发出了自己的产品,基本结构是由信号发生器、传感器、接收器三部分组成。德国Wabeo公司和Bosch公司在1989年推出了利用ABS传感器检测轮胎压力的新装置。英国S.P公司研制的DWS(漏气报警系统),可以把轮胎压力降低的信号通知驾驶员,系统利用ABS系?#36710;?#20256;感器来配合使用,通过计算程序检测轮胎气压。

3.3发展趋势分析

随着人们生活?#20998;实?#25552;升,在追求舒?#23454;?#21516;时?#19981;?#23545;汽车行驶安全更加重视,在大数据、信息化时代的今天,胎压监测这一技术问题,必将得到?#34892;?#30340;突破,使之成为经济实惠的汽车安全系统,进而普遍安装在每一辆行驶的车辆上。

4 研究方案

4.1 研究目标

该系统可通过读取ABS电脑或直接通过车辆车轮转速传感器对车轮速度进行监控,并将监测到的该数据反馈到OBD II系统,监测胎压信息的变化并及时提醒司机驾驶员,?#21592;?#39550;驶员能够在第一时间,掌握轮胎气压的变化,并做出合理的操作步骤或解决方法,减小或避免危害的发生。

4.2 研究主要?#28909;?/p>

①参考国内外研究现状,提出本系统整体设计框架;②将本系统重要组成部分通过实验等途?#35835;拥?#36335;;③对显示模块与报警程序等主程序的编写以及调试;④将软件和硬件组?#23433;?#27979;试。

4.3 拟解决的关键问题

现在市场上主要有直?#26377;?#30340;TPMS系统和间?#26377;?#30340;TPMS系统,在安装方面有诸多不便,?#34892;?#23433;装方法还会破坏原车线路,给原车带不必要的破坏。

5 拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析

5.1 研究方法

①文?#36861;ǎ?#36890;过检索文献,整理与分析,全面把握国内外汽车轮胎压力监测系?#36710;?#30456;关情况;②对比分析法:通过直接式TPMS系统和间接式TPMS系?#36710;?#23545;比研究,找出异同,参照设计;③实验研究法:将设计好的系统模型?#24230;?#23454;验中,检测分析,进行可行性判断。

5.2 技术路线

目前国内外生产的家用小汽车都设置有OBD II的诊断接口,在诊断接口后方的线束上找到车轮转速传感器的信号线,并将车轮的转速信号转化为电压、电流信号传递给相关控制单元。该系统主要由单片机及显示元件、信号处理器和报警元件等组成。其优点在于安装方便,不需要对车辆进行拆装,不破坏原车线路,无机?#30340;?#25439;。其原理是实时监测每个车轮的转速快慢来对比判?#31995;母?#36710;轮的气压状况。

5.3 实验方案

此装置主要由单片机及显示元件、信号处理器、报警装置等组成,配合使用原车的车轮转速传感器。车轮转速传感器用于实时监控车轮的转速,信号处理器把采集到车轮转速信号进行收集分析,并和正常数据进行对比(监控轮胎滚动半径以及轮胎温度状况来判?#31995;?#21069;车轮转速是否一致),如果哪一侧的轮胎有漏气或者有异常,系统就通过报警的方式提醒驾驶员。例如左前轮,会报警“滴”一声,右前轮则会“滴”“滴”两声,以此类推。并且,还同时可以显示在显示屏上。当车辆打开点火开关时,该监测系统开始工作,关闭点火开关,该系统停?#26500;?#20316;。

6 可行性分析

①安装方便,对车辆原有?#23395;?#22522;本没有破坏;②当有?#25910;?#26102;,显示屏会出现?#25910;?#20195;码,但并不影响汽车的正常使用;③该装置可适用于大多数汽车,安全可靠,兼容性强。

参考文献:

[1]肖统民.一?#20013;?#30340;车轮气压实时监测系统[J].自然科学版,2007(1).

[2]赵书尚.基于图像处理的汽车轮速检测系统研究[J].测控技术2015(3).

[3]?#29992;?汽车轮速传感器在线检测系统开发[N].浙江科技学院学报,2012(1).

作者简介:解宏琳(1990.05-),男,吉林省长春人,职称:助教,学历:?#31350;疲?#30740;究方向:车辆工程,汽车检测与维修。

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