卡車用駕駛員輔助多路制動器溫度無線監(jiān)測和報警系統(tǒng)的制作方法

本發(fā)明屬于汽車主動安全技術和輔助駕駛技術領域，特別是涉及一種卡車用駕駛員輔助多路制動器溫度無線監(jiān)測和報警系統(tǒng)。

背景技術：

在經常頻繁連續(xù)制動或長時間使用制動，制動鼓的負荷將異常增大。因為制動蹄摩擦襯片與輪轂發(fā)生摩擦，產生的熱量將使制動器的溫度急劇升高，大大降低了制動器的強度;同時，由于摩擦產生的熱應力將使制動鼓與制動蹄摩擦襯片的摩擦表面產生熱疲勞裂紋。但是，摩擦襯片上的熱裂紋來不及擴展就被磨損了，因此摩擦襯片上的熱裂紋是影響制動器性能的主要原因。然而，制動器的制動熱衰退現象也會因制動器溫度迅速上升變的尤為突出，嚴重時將使制動器完全喪失制動能力，導致交通事故發(fā)生。由此可見，對制動器溫度進行監(jiān)測，對保證卡車制動安全和輔助駕駛員的制動行為，有著十分重大的意義。

制動摩擦片的適宜工作溫度為100-350℃，摩擦片但許多劣質制動摩擦片在溫度達到250℃時，其摩擦系數就會急劇下降，而此時制動就會完全失靈。

制動器溫度過高將直接導致輪胎胎壓升高，溫度升高，發(fā)生爆胎事故。在行車輛爆胎常使駕駛員失去對車輛的控制而引發(fā)惡性交通事故，尤其是高速公路上在行車輛一旦發(fā)生爆胎，通常引發(fā)嚴重交通事故。

技術實現要素：

針對現有技術存在的不足，本發(fā)明目的在于通過實時監(jiān)測制動器溫度，輔助駕駛員做出相關制動行為的決策，防止制動器熱衰退性和摩擦材料失效引發(fā)事故，同時也防止高溫引起輪胎爆胎和起火，保障行車制動的安全。同時通過有線和無線相結合，及多路溫度的單控制系統(tǒng)提高了系統(tǒng)的集成化程度，降低了結構的復雜性，能耗和成本。

為解決上述技術問題，本發(fā)明所采取的技術方案是：卡車用駕駛員輔助多路制動器溫度無線監(jiān)測和報警系統(tǒng)，其特征在于：包括溫度信號采集裝置，信號處理模塊，無線發(fā)射模塊，無線接收模塊，顯示報警裝置；所述信號處理模塊和所述無線發(fā)射模塊集成在一個集成電路板上，固定安裝在一個硬塑料方盒中，稱為發(fā)射端盒，發(fā)射端盒安裝在卡車車架上；所述無線接收模塊和所述顯示報警裝置集成在一個集成電路板上，固定安裝在一個硬塑料方盒中，稱為接收端盒，接收端盒安裝在駕駛室內；所述溫度信號采集裝置與發(fā)射端盒之間為有線通信，發(fā)射端盒與接收端盒之間為無線通信。

上述的卡車用駕駛員輔助多路制動器溫度無線監(jiān)測和報警系統(tǒng)，所述溫度信號采集裝置采用的溫度傳感器信號是螺釘式K型熱電偶。

上述的卡車用駕駛員輔助多路制動器溫度無線監(jiān)測和報警系統(tǒng)，所述螺釘式K型熱電偶的安裝位置為制動蹄上側摩擦襯片1/2處的外側。

上述的卡車用駕駛員輔助多路制動器溫度無線監(jiān)測和報警系統(tǒng)，所述螺釘式K型熱電偶安裝于制動蹄內表面螺紋盲孔內，盲孔深度與摩擦片埋頭鉚釘深度齊平。螺釘式K型熱電偶的安裝方式是螺紋連接，固定方式是L型卡槽固定。傳感器線束是耐400度高溫的不銹鋼屏蔽線。

上述的卡車用駕駛員輔助多路制動器溫度無線監(jiān)測和報警系統(tǒng)，所述螺釘式K型熱電偶頭部帶有預緊彈簧。

上述的卡車用駕駛員輔助多路制動器溫度無線監(jiān)測和報警系統(tǒng)，所述信號處理模塊為MAX6675-K溫度測量轉換專用芯片。

上述的卡車用駕駛員輔助多路制動器溫度無線監(jiān)測和報警系統(tǒng)，所述無線發(fā)射模塊包括中央處理器芯片stm32f103、無線射頻芯片E32-TTL-50，其他電路附件和天線組成，負責讀取和發(fā)射max6675處理的6路溫度數字信號。

無線接收模塊與無線發(fā)射模塊硬件相同，功能為接收信號。

上述的卡車用駕駛員輔助多路制動器溫度無線監(jiān)測和報警系統(tǒng)，所述顯示報警裝置包括顯示屏型號為4.5寸的彩色Usart GPU串口顯示屏和無源蜂鳴器。

上述的卡車用駕駛員輔助多路制動器溫度無線監(jiān)測和報警系統(tǒng)，所述無源蜂鳴器在200度和300度報警溫度下的蜂鳴頻率不同。

上述的卡車用駕駛員輔助多路制動器溫度無線監(jiān)測和報警系統(tǒng)，使用一套信號處理和無線收發(fā)模塊同時檢測、處理和無線傳輸6路制動器溫度。

本發(fā)明卡車用駕駛員輔助多路制動器溫度無線監(jiān)測和報警系統(tǒng)的優(yōu)點是：

1、針對卡車載重質量大，慣性大，制動力大帶來的制動失效風險大，破壞性強的問題，實現了實時監(jiān)測制動器溫度，輔助駕駛員做出相關制動策略的決策，防止制動器熱衰退性和摩擦材料失效引發(fā)事故。

2、在熱電偶傳感器安裝和固定方式上，針對卡車行駛時的防振要求進行創(chuàng)新性的結構設計，采用了螺紋連接和L型鉚接卡槽片固定方式，避免了傳統(tǒng)焊接的可拆卸更換性差和固體膠粘接的耐高溫能力差的缺點。

3、使用一套信號處理和無線收發(fā)模塊同時檢測、處理和傳輸6路制動器溫度，大大提高了系統(tǒng)的集成化水平，簡化布置，降低成本，有利于整車的輕量化。

4、采用無線和有線通信結合的辦法，避免了單一有線的線束布置復雜和單一無線的發(fā)射端過多的問題。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結構圖；

圖2是本發(fā)明的工作流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。

實施例一、如圖1、2所示，卡車用駕駛員輔助多路制動器溫度無線監(jiān)測和報警系統(tǒng)，其特征在于：包括溫度信號采集裝置，信號處理模塊，無線發(fā)射模塊，無線接收模塊，顯示報警裝置；所述信號處理模塊和所述無線發(fā)射模塊集成在一個集成電路板上，固定安裝在一個硬塑料方盒中，稱為發(fā)射端盒，發(fā)射端盒安裝在卡車車架上；所述無線接收模塊和所述顯示報警裝置集成在一個集成電路板上，固定安裝在一個硬塑料方盒中，稱為接收端盒，接收端盒安裝在駕駛室內；所述溫度信號采集裝置與發(fā)射端盒之間為有線通信，發(fā)射端盒與接收端盒之間為無線通信。

上述的卡車用駕駛員輔助多路制動器溫度無線監(jiān)測和報警系統(tǒng)，所述溫度信號采集裝置采用的溫度傳感器信號是螺釘式K型熱電偶（精度為I級）。

上述的卡車用駕駛員輔助多路制動器溫度無線監(jiān)測和報警系統(tǒng)，所述螺釘式K型熱電偶的安裝位置為制動蹄上側摩擦襯片1/2處的外側。

上述的卡車用駕駛員輔助多路制動器溫度無線監(jiān)測和報警系統(tǒng)，所述螺釘式K型熱電偶安裝于制動蹄內表面螺紋盲孔內，盲孔深度與摩擦片埋頭鉚釘深度齊平。螺釘式K型熱電偶的安裝方式是螺紋連接，固定方式是L型卡槽固定。傳感器線束是耐400度高溫的不銹鋼屏蔽線。

上述的卡車用駕駛員輔助多路制動器溫度無線監(jiān)測和報警系統(tǒng)，所述螺釘式K型熱電偶頭部帶有預緊彈簧。有兩個作用，保證在熱電偶頭部長度與盲孔深度有微小差別時，熱電偶頭部與盲孔底部摩擦表面的良好接觸；起到安裝的預警防松作用。

上述的卡車用駕駛員輔助多路制動器溫度無線監(jiān)測和報警系統(tǒng)，所述信號處理模塊為MAX6675-K溫度測量轉換專用芯片。傳感器信號處理由MAX6675-K溫度測量轉換專用芯片完成。

上述的卡車用駕駛員輔助多路制動器溫度無線監(jiān)測和報警系統(tǒng)，所述無線發(fā)射模塊包括中央處理器芯片stm32f103、無線射頻芯片E32-TTL-50，其他電路附件和天線組成，負責讀取和發(fā)射MAX6675-K處理的6路溫度數字信號。

無線接收模塊與無線發(fā)射模塊硬件相同，功能為接收信號。

上述的卡車用駕駛員輔助多路制動器溫度無線監(jiān)測和報警系統(tǒng)，所述顯示報警裝置包括顯示屏型號為4.5寸的彩色Usart GPU串口顯示屏和無源蜂鳴器。

顯示屏可以顯示的信息包括：卡車示意背景圖，溫度的十進制數字，報警屏閃的藍點，黃點和紅點。報警分為屏閃報警和蜂鳴報警兩種形式，兩種報警形式同時起作用。

上述的卡車用駕駛員輔助多路制動器溫度無線監(jiān)測和報警系統(tǒng)，所述無源蜂鳴器在200度和300度報警溫度下的蜂鳴頻率不同。

上述的卡車用駕駛員輔助多路制動器溫度無線監(jiān)測和報警系統(tǒng)，使用一套信號處理和無線收發(fā)模塊同時檢測、處理和無線傳輸6路制動器溫度。

在卡車正常工作時，安裝在制動蹄上的螺釘式K型熱電偶溫度傳感器實時監(jiān)測卡車6個制動器端口的溫度（本文以3軸6個制動器車型為例，具體端口可根據車型實際軸數/制動器數量來定），溫度信號通過螺釘式K型熱電偶變成毫伏級的電壓信號。

毫伏級電壓信號由傳感器不銹鋼屏蔽線束傳給MAX6675-K型熱電偶溫度測量轉換專用芯片，MAX6675-K對輸出信號進行電壓放大、去噪、溫度補償,AD轉換之后得到12位二進制的數字信號.

數字信號由MAX6675-K處理后輸出到無線發(fā)射模塊，無線發(fā)射模塊由中央處理器stm32f103，無線射頻芯片E32-TTL-50，其他電路附件和天線組成，安裝在卡車前端。由無線發(fā)射模塊將信號傳輸到無線接收模塊，設置了點對點唯一性識別的無線通信協(xié)議，避免了不同車和同頻段雜波的干擾。

無線接收模塊與發(fā)射模塊硬件相同，通過軟件設置將功能調整為為接收數字信號，并將數字信號傳給安裝在駕駛室內的顯示報警裝置。顯示報警裝置的顯示功能由4.5寸的顯示屏Usart GPU串口顯示屏完成，在模擬卡車3軸6端的布置圖上，分別顯示了6路溫度值。當接收的溫度值低于100度時，不顯示具體溫度值，只顯示正常。報警由無源蜂鳴器和圖像提示共同完成，分為一級報警和二級報警，一級報警當溫度超過200度時觸發(fā)，二級報警當溫度超過300度時觸發(fā)。其中占主要的是蜂鳴器報警，接收的溫度值在200度以上時，蜂鳴器低頻蜂鳴報警，聲音分貝為60db。接收的溫度值在300度以上時，蜂鳴器高頻蜂鳴報警，聲音為80db。在數字顯示的基礎上增加了變色提示，100度以下藍點顯示，100到200度的橙點顯示，200度到300度的紅點顯示。在連續(xù)制動后，制動器溫度超過200度時，本裝置將對駕駛員進行一級報警，報警方式如本段上方說明，提示駕駛員制動器溫度已經超過適宜工作溫度，為駕駛員的減速，降低制動頻率，開啟制動器噴淋降溫，立即停車等駕駛行為決策提供有效駕駛輔助。當溫度超過300度時，本裝置將對駕駛員進行二級報警，報警方式如本段上方說明，提示駕駛員制動器已經進入危險工作狀態(tài)，建議駕駛員應當立即停車。

上面結合附圖對本發(fā)明進行了示例性描述，顯然本發(fā)明的具體實現并不受上述實施方式的限制。本領域技術人員可在不偏離本發(fā)明技術構思的前提下，對本發(fā)明作出各種修改或變型，這些修改或變型當然也落入本發(fā)明的保護范圍之內。