[发明专利]一种爆胎监测装置

说明书

技术领域

本发明为一种爆胎监测装置，涉及汽车传感监测采样技术特别是指轮胎气压监测采样技术。

背景技术

轮胎安全直接关系到汽车行车安全，轮胎气压监测技术受到汽车行业高度重视和社会公众的关注，美国已经实施了将轮胎气压监测产品作为汽车标准配置的强制法规，轮胎气压监测系统的英文缩写TPMS已经成为专用名词。

轮胎气压监测技术(TPMS系统)的核心是由安装在轮胎内轮辋上(一般安装在气嘴附近的轮辋上)的远程轮胎气压监测模块(RemoteTire Pressure Monitoring)测量轮胎压力和温度，将测量得到的采样数据调制后通过无线电波(RF)发射传送。中央监视器接收RTPM模块发射的信号，将各轮胎的压力和温度数据显示在屏幕上，供驾驶者参考。如果轮胎的压力或温度出现异常，中央监视器发出不同的报警信号，提醒驾驶者采取必要的措施。

TPMS的技术特征是利用有源器件直接测量轮胎气压，通过无线电发射传送轮胎压力信号，尽管有电源管理技术的支持，但监测模块的供能电源容量仍然成为TPMS技术的瓶颈，为延长电池使用寿命而不得不降低气压、温度信号采样频率，减少数据发射频率，这使轮胎气压信号采样的实时性受到制约，对爆胎和快速泄气等突发危险信息无法及时采样。

现有技术中也出现了多种利用无源器件监测轮胎气压的方案，如以非接触传感器(如霍尔传感器)间接测量方案等，但由于轮胎高速旋转、轮胎内部高温、高湿和振动等因素制约，间接采样检测轮胎气压技术的实际应用仍然存在一定困难。

发明内容

本发明为一种爆胎监测装置，轮胎爆胎泄气后，轮胎胎侧支持刚度丧失，车体自身质量导致车体下沉，轮胎与地面接触处的胎冠与轮辋距离发生急剧变化，胎冠大幅度接近轮辋或紧贴轮辋，这是表征爆胎事件发生的最可靠信息。本发明技术方案以胎冠与轮辋之间距离(轮胎高度)为监测采样物理量，爆胎监测装置由安装于轮辋上的轮胎气压监测模块(含磁控开关)担任监测采样，安装于胎冠内侧之上的发信体作为触发体，一旦胎冠上的发信体进入磁控开关工作区域，轮胎气压监测模块即检测出爆胎信号，完成爆胎信号的监测采样。

本发明由磁控开关担任轮胎气压监测模块的供电开关或唤醒开关，轮胎气压监测模块常态时处于断电或睡眠状态，胎冠接近轮辋时，胎冠上的磁性发信体触发磁控开关闭合导通。磁控开关若作为轮胎气压监测模块的供电电源开关，则轮胎气压监测模块在非爆胎情况下完全不消耗电力，轮胎气压监测模块供电容量可以大幅减小，减轻模块质量，提高系统可靠性；若磁控开关闭合导通作为轮胎气压监测模块的唤醒信号，则轮胎气压监测模块可处于长周期睡眠状态，大幅度延长电池使用寿命。

本发明具有以下显著特点和实用效果，一是胎冠与轮辋之间距离变化量属于物理量变化，只要轮胎泄气，胎冠在车体质量作用下必定向轮辋大幅度接近(轮胎与地面接触处)，该物理量变化不受其他因素干涉，提高了传感器采样数据的可靠性；二是监测距离变化的传感器采用无源传感器，如磁控开关等无源器件，解决了传感器对电源的依赖和受限制；三是胎冠与轮辋距离变化量为轮胎泄气后的自然变化量，这使得本发明之爆胎监测装置结构简洁、合理，成本低廉。

附图说明

图1为正常气压轮胎内磁控开关与磁性发信体安装示意图。

图2为爆胎泄气后磁控开关与磁性发信体位置示意图。

实施方式

下面结合附图对本发明技术方案作详细说明。在图1中，轮辋1为轮胎气压监测模块的安装支承面，气嘴2兼作为轮胎气压监测模块的固定件，磁控开关3(与轮胎气压监测模块一体)和永磁发信体4组成爆胎监测装置，永磁发信体为条形磁体或圆形磁体，粘结于轮胎胎冠5内表面与轮胎气压监测模块对应的适当位置，轮胎充气时胎冠5与轮辋1远离，胎冠5上的永磁发信体4与磁控开关3的距离仍然远大于磁控开关3的起控距离，磁控开关3保持开路状态。图2是发生爆胎泄气后磁控开关3与永磁发信体4的位置示意图，由于车体质量使轮辋1下沉，接触地面的胎冠部位与轮辋1距离大幅度接近，进入磁控开关3的工作区域，磁控开关3闭合导通，从而完成对爆胎信息的监测采样。

磁控开关闭合可以作为轮胎气压监测模块的唤醒信号，当磁控开关开路时，轮胎气压监测模块处于睡眠状态，磁控开关闭合后，轮胎气压监测模块被唤醒而进入工作状态，采样并传送爆胎信号，并延时一定时间等待下一个闭合信号的来临，保持轮胎气压监测模块工作的连续性。磁控开关也可作为轮胎气压监测模块供电电源开关，当磁控开关闭合时，轮胎气压监测模块得电工作并延时等待下一个闭合信号的来临，轮胎气压监测模块的正常工作状态得以维持，完成爆胎信号的监测和信号传输。