一种车辆轮胎花纹深度检测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种车辆轮胎花纹深度检测系统及方法，系统包括用于安装在车辆车架上朝向车辆轮胎方向的雷达、以及与所述雷达及车载无线终端设备连接的MCU模块，所述雷达用于向轮胎发送特定频率的主波信号，MCU模块用于将从轮胎表面返回的回波信号数据进行分析处理后将得到的结果发送至所述车载无线终端设备，车载无线终端设备将结果发送至终端平台，所述终端平台用于向用户进行预警。本发明专利技术能够在轮胎的花纹磨损至一定程度后，向用户发出预警信息，能够有效的提高车辆行驶的安全性；并且，能够有效的提高花纹磨损程度的检测精度。够有效的提高花纹磨损程度的检测精度。够有效的提高花纹磨损程度的检测精度。

A system and method for detecting the tread depth of vehicle tyres

【技术实现步骤摘要】
一种车辆轮胎花纹深度检测系统及方法


[0001]本专利技术涉及一种轮胎检测
，具体涉及一种车辆轮胎花纹深度检测系统，另外，本专利技术还涉及一种车辆轮胎花纹深度检测方法。

技术介绍

[0002]轮胎是在各种车辆或机械上装配的接地滚动的圆环形弹性橡胶制品。通常安装在金属轮辋上，能支承车身，缓冲外界冲击，实现与路面的接触并保证车辆的行驶性能。轮胎常在复杂和苛刻的条件下使用，它在行驶时承受着各种变形、负荷、力以及高低温作用，因此必须具有较高的承载性能、牵引性能、缓冲性能。同时，还要求具备高耐磨性和耐屈挠性，以及低的滚动阻力与生热性。
[0003]车依靠轮胎行驶在路面上，而直接与路面接触的却是轮胎冠面花纹。汽车的驱动力、制动力和转向力都是通过轮胎花纹传递到路面上。轮胎花纹的主要作用之一就是增加胎面与路面间的摩擦力，以防止车轮打滑。轮胎花纹提高了胎面接地弹性，在胎面和路面间切向力(如驱动力、制动力和横向力)的作用下，花纹块能产生较大的切向弹性变形，保证足够的摩擦力。同时，轮胎花纹还在路面湿滑时提供排水能力，防止车辆产生水滑；另外轮胎上的花纹还能够降低胎噪，增强舒适性；提高车辆的操作性能。
[0004]通常情况下，花纹深度不能低于1.6mm，一般低于3mm时就应更换轮胎。轮胎老化通常可以通过轮胎正面的表面花纹深度反应出来，它关系到车辆的安全和可靠驾驶，在不同的路况下对轮胎的磨损是不同的，虽然轮胎企业在其产品规格书中对轮胎的磨耗有相关定义，通常是以轮胎的行驶里程为依据，但在实际的情况下，轮胎的磨耗会和多种因素有关，特别是温度，压力，气候，路况会直接的影响轮胎的磨耗，最直接的反应是可通过轮胎花纹的深浅来判断轮胎的损耗和寿命。
[0005]而目前，轮胎状况检查多为人工肉眼或卡尺检查，或者使用较为智能的带有传感器的手持型胎纹深度检测装置，而经常需要进行轮胎状态检查的车队若使用上述方法则会非常麻烦，耗费大量时间，浪费人力物力。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种车辆轮胎花纹深度检测系统，其在实际的使用中能够实现对汽车轮胎的花纹磨损程度进行监测，在轮胎磨损后能够实现预警的目的，能够有效的提高车辆在行使中的安全性。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：
[0008]一种车辆轮胎花纹深度检测系统，包括用于安装在车辆车架上朝向车辆轮胎方向的雷达、以及与所述雷达及车载无线终端设备连接的MCU模块，所述雷达用于向轮胎发送特定频率的主波信号，MCU模块用于将从轮胎表面返回的回波信号数据进行分析处理后将得到的结果发送至所述车载无线终端设备，车载无线终端设备将结果发送至终端平台，所述终端平台用于向用户进行预警。
[0009]其中，车载无线终端设备通过LTE网络将结果发送至终端平台。
[0010]本专利技术公开的一种车辆轮胎花纹深度检测方法，包括如下步骤：
[0011]S1：雷达向车辆轮胎方向发送特定的主波信号，主波信号到达轮胎后反射后形成回波信号；
[0012]S2：MCU模块接收到回波信号后对回波信号数据进行分析处理，具体过程如下：MCU模块根据主波信号及回波信号计算发射与接收时刻的时间差换算轮胎花纹深度，具体公式如下；
[0013]ΔT＝ΔT2‑
ΔT1，
[0014]其中，ΔT1为胎面反射信号的延时；ΔT2花纹底部反射信号的延时；ΔT为发射与接收时刻的时间差；
[0015]根据雷达测距公式：
[0016]2R＝c*Tr；
[0017]Tr＝2R/c；
[0018]Tr为主波信号和回波信号之间的时间差；R为雷达到被探测物之间的距离；c为雷达波的在空气中的传递速度；
[0019]Δt＝2(R1
‑
R2)/c；
[0020]ΔR＝R1
‑
R2＝c*Δt/2；
[0021]R1为雷达到轮胎花纹最低位置处到雷达的距离；
[0022]R2为轮胎表面到雷达的距离。
[0023]进一步优化，S2中，MCU模块内部具有随机码生成器，随机码生成器用于产生任意数据的随机码，并经过循环冗余校验后随机码出入MCU模块的内部存储，形成的随机码为八位或者十六位随机码,八位或者十六位随机码经过PWM调制成主波信号。
[0024]随机码生成器生成的随机码与每一帧主波信号和回波信号一一对应。
[0025]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0026]本专利技术主要通过设置的雷达向轮胎的表面进行发送主波信号，主波信号经过轮胎后进行反射形成回波信号；由于车辆轮胎上设置有花纹，回波信号在返回的时候将会形成时间差；这样，MCU模块用于将从轮胎表面返回的回波信号数据进行分析处理后将得到的结果发送至所述车载无线终端设备，通过对返回时间差的测定，即可快速获取轮胎的深度，能够在轮胎的花纹磨损至一定程度后，向用户发出预警信息，能够有效的提高车辆行驶的安全性。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0028]图1为本专利技术雷达信号的接发原理图。
[0029]图2为本专利技术MCU模块中随机码生成器生成的八位随机码。
具体实施方式
[0030]在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本专利技术实施例的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
[0031]下面结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。
[0032]实施例一
[0033]本实施例公开了一种车辆轮胎花纹深度检测系统，包括用于安装在车辆车架上朝向车辆轮胎方向的雷达、以及与所述雷达及车载无线终端设备连接的MCU模块，所述雷达用于向轮胎发送特定频率的主波信号，MCU模块用于将从轮胎表面返回的回波信号数据进行分析处理后将得到的结果发送至所述车载无线终端设备，车载无线终端设备将结果发送至终端平台，所述终端平台用于向用户进行预警。
[0034]其中，车载无线终端设备通过LTE网络将结果发送至终端平台。
[0035]需要说明的是，所述MCU模块至少具有随机码生成、ADC(模数转换)、DAC(数模转换)、并串(P/S，发射端)和串并(S/P接受端)功能；实现该功能的MCU模块可采用现有技术中的MCU模块，其具体结构此处不再赘述。
[0036]另外，本专利技术还公开了一种车辆轮胎花纹深度检测方法，包括如下步骤：
[0037]S1：雷达向车辆轮胎方向发送特定的主波信号，主波信号到达轮胎后反射后形成回波信号；
[0038]S2：MCU模块接收到回波信号后对回波信号数据进行分析处理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆轮胎花纹深度检测系统，其特征在于：包括用于安装在车辆车架上朝向车辆轮胎方向的雷达、以及与所述雷达及车载无线终端设备连接的MCU模块，所述雷达用于向轮胎发送特定频率的主波信号，MCU模块用于将从轮胎表面返回的回波信号数据进行分析处理后将得到的结果发送至所述车载无线终端设备，车载无线终端设备将结果发送至终端平台，所述终端平台用于向用户进行预警。2.根据权利要求1所述得的一种车辆轮胎花纹深度检测系统，其特征在于：车载无线终端设备通过LTE网络将结果发送至终端平台。3.一种车辆轮胎花纹深度检测方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：雷达向车辆轮胎方向发送特定的主波信号，主波信号到达轮胎后反射后形成回波信号；S2：MCU模块接收到回波信号后对回波信号数据进行分析处理，具体过程如下：MCU模块根据主波信号及回波信号计算发射与接收时刻的时间差换算轮胎花纹深度，具体公式如下；ΔT＝ΔT2‑
ΔT1，其中，ΔT1为胎面反射信号的延时；ΔT2花纹底部反射信号的延时；ΔT为发射与接收时刻的时间差；根据雷达测距公式：2R＝c*Tr；Tr＝2R/c；C为雷达波的...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛刚，
申请(专利权)人：山东软科智能科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：