本發(fā)明屬于輪胎充放氣技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種輪胎胎壓自動(dòng)檢測和充放氣系統(tǒng)及其檢測充放氣方法。

背景技術(shù)：

據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國每年因汽車輪胎引發(fā)的交通事故占總體事故的46.8％，而在高速公路上，這一比例更高達(dá)60％；美國每年有2.6萬起交通事故與汽車輪胎有關(guān)。這些因輪胎引發(fā)的交通事故絕大部分是因?yàn)檩喬ヌ涸斐傻?，?dāng)胎壓低于標(biāo)準(zhǔn)值的25％時(shí)，爆胎幾率增加3倍；高于標(biāo)準(zhǔn)值的25％時(shí)，爆胎幾率增加1倍，如何及時(shí)有效的檢測汽車輪胎胎壓，并及時(shí)地將輪胎胎壓校正的標(biāo)準(zhǔn)值，以保障車輛和人員的生命安全成為亟需解決的問題。

目前在各行各業(yè)智能系統(tǒng)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，在輪胎胎壓檢測和充放氣領(lǐng)域如果也能利用智能系統(tǒng)技術(shù)，將大大提高本行業(yè)的技術(shù)水平。例如，申請?zhí)枮镃N201410714292.5的發(fā)明專利公開了一種具有檢測功能的自動(dòng)輪胎充氣機(jī)及其檢測控制方法，一種具有檢測功能的自動(dòng)輪胎充氣機(jī)，包括：若干個(gè)充放氣機(jī)構(gòu)，所述充放氣機(jī)構(gòu)包括充氣嘴以及氣泵，所述充氣嘴通過充氣管道連接氣泵，所述充氣管道上設(shè)置有充氣電磁閥，所述充氣嘴與充氣電磁閥之間的管道上還連接有放氣管道，所述放氣管道設(shè)置有放氣電磁閥，所述充氣嘴與充氣電磁閥之間還設(shè)置有用于檢測輪胎氣壓的壓力傳感器；控制器，所述控制器與壓力傳感器、充氣電磁閥、放氣電磁閥相連，用于處理分析壓力傳感器的檢測數(shù)值以及檢測報(bào)錯(cuò)；蜂鳴器，所述蜂鳴器與控制器相連；LCD，所述LCD與控制器相連，用于顯示工作狀態(tài)。

一種自動(dòng)輪胎充氣機(jī)的檢測控制方法，包括以下步驟：

A.向充氣機(jī)輸入一個(gè)目標(biāo)壓力值；

B.將充氣嘴與汽車真空輪胎連接，壓力傳感器檢測輪胎內(nèi)的壓力；

C.控制器根據(jù)壓力傳感器傳輸?shù)膲毫χ?，進(jìn)行對比、計(jì)算，控制充氣電磁閥和放氣電磁閥，判斷進(jìn)行充氣或者放氣操作；

D.對輪胎充氣或者放氣2秒后，壓力傳感器再次檢測輪胎內(nèi)壓力，控制器根據(jù)壓力傳感器傳輸?shù)膲毫χ?，進(jìn)行對比、計(jì)算，計(jì)算出需要充入或者放出的氣體量，及充氣或者放氣的時(shí)間；

E.根據(jù)計(jì)算出的充氣或者放氣的時(shí)間，對輪胎充氣或者放氣；

F.壓力傳感器再次檢測輪胎內(nèi)壓力，控制器再判斷是否需要充氣或者放氣，直至所檢測到的輪胎內(nèi)壓力與目標(biāo)壓力值的差值少于誤差值。

該專利公開的技術(shù)在一定程度上提高了胎壓檢測的效率和精度，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)根據(jù)檢測的胎壓進(jìn)行充放氣的操作。但是，對于胎壓的標(biāo)準(zhǔn)值是人為輸入的，相對于不同輪胎的設(shè)計(jì)值存在著一定的誤差；充放氣的過程進(jìn)行了多次檢測、計(jì)算，從而造成系統(tǒng)計(jì)算量大，內(nèi)存占用量過多；對于充氣的種類沒有選擇。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種輪胎胎壓自動(dòng)檢測和充放氣系統(tǒng)及其檢測充放氣方法。

一種輪胎胎壓自動(dòng)檢測和充放氣系統(tǒng)，所述系統(tǒng)設(shè)置于輪胎胎壓檢測區(qū)內(nèi)，包括，主控單元、檢測單元、輸出單元和充放氣單元；

所述檢測單元包括：傳感器、信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置和影像信號(hào)采集裝置，

所述傳感器，在地面均勻設(shè)置一個(gè)以上，用于感知輪胎壓力并且產(chǎn)生形變信號(hào)；

所述信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置，接收所述傳感器的所述形變信號(hào)，并且轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)；

所述影像信號(hào)采集裝置，用于采集車輛的品牌、類型和型號(hào)的圖像信息；

所述主控單元包括：可編程控制器、工控機(jī)、工控機(jī)顯示屏和輸入裝置，

所述可編程控制器，接收所述信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的形變信號(hào)，并且進(jìn)行計(jì)算；

所述輸入裝置，向所述可編程控制器輸入預(yù)設(shè)信息；

所述工控機(jī)，接收所述信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的形變信號(hào)，并且進(jìn)行計(jì)算；接收所述影像信號(hào)采集裝置采集的所述圖像信息；接收所述可編程控制器的計(jì)算結(jié)果，并且與所述工控機(jī)的計(jì)算結(jié)果一起進(jìn)行匯總，并且向所述可編程控制器反饋信號(hào)；

所述工控機(jī)顯示屏，與所述工控機(jī)連接，通過所述工控機(jī)的軟件界面顯示所述檢測單元的檢測數(shù)據(jù)和所述工控機(jī)計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)，在胎壓異常時(shí)彈出報(bào)警界面，并可通過軟件界面選擇，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作和人員操作；

所述輸出單元：接收所述工控機(jī)報(bào)警信號(hào)，包括將報(bào)警信號(hào)以文字和圖形方式顯示的顯示裝置和以語音信息輸出的語音輸出裝置；

所述充放氣單元包括：充放氣路、壓力傳感器和制氮裝置，

所述充放氣路，接收所述可編程控制器傳輸?shù)某浞艢庵噶钚盘?hào)；

所述壓力傳感器，在充放氣過程中檢測胎壓，并且將胎壓信息傳輸給所述可編程控制器；

所述制氮裝置，接收所述可編程控制器制取氮?dú)庵噶钚盘?hào)，與所述充放氣路通過管路連接，制取氮?dú)?，并且?jīng)過所述管路將氮?dú)廨斔徒o所述充放氣路，給輪胎充氮?dú)狻?/p>

進(jìn)一步的，所述影像信號(hào)采集裝置為攝像機(jī)。

進(jìn)一步的，所述輸入裝置為觸摸屏。

進(jìn)一步的，所述輸出單元還包括打印設(shè)備。

進(jìn)一步的，所述系統(tǒng)與因特網(wǎng)連接。

進(jìn)一步的，一種輪胎胎壓自動(dòng)檢測和充放氣方法，包括：

步驟一、檢測胎壓：

①所述傳感器檢測輪胎胎壓，產(chǎn)生形變，將形變信號(hào)傳輸給所述信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置；

②所述信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置接收所述傳感器的形變信號(hào)，并且轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)，傳輸給所述可編程控制器和所述工控機(jī)；

③影像信號(hào)采集裝置采集車輛的品牌、類型和型號(hào)圖像信息，傳輸給所述工控機(jī)；

步驟二、信號(hào)處理：

①所述可編程控制器和所述工控機(jī)對接收到的所述轉(zhuǎn)換的形變信號(hào)進(jìn)行計(jì)算和匯總，得到輪胎胎壓的實(shí)際技術(shù)參數(shù)情況；

②所述工控機(jī)根據(jù)接收到的所述車輛的品牌、類型和型號(hào)圖像信息，與數(shù)據(jù)庫技術(shù)參數(shù)數(shù)據(jù)比較，確定輪胎型號(hào)、胎壓壓力等信息；

③所述工控機(jī)將所述實(shí)際技術(shù)參數(shù)與確定的所述數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)比較，確定胎壓是否正常；

步驟三、如果確定信號(hào)異常，輸出信息：

①所述工控機(jī)將異常信息傳送給所述顯示裝置，以文字和圖像的形式告知用戶；

②所述工控機(jī)將異常信息傳送給所述語音輸出裝置，以語音的形式告知用戶；

③所述工控機(jī)向所述可編程控制器傳送充放氣工作信息和胎壓標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)信息；

步驟四、充放氣：

①判斷胎壓是否過低；

②如果胎壓過高，所述可編程控制器向所述充放氣路傳送放氣指令信號(hào)，所述充放氣路放氣；

③如果胎壓過低，輸入氣體種類，如果是氮?dú)?，所述可編程控制器向充放氣路傳送充氣指令信?hào)；

④如果是空氣，所述可編程控制器向充放氣路傳送放氣指令信號(hào)；

⑤所述壓力傳感器檢測胎壓，并將胎壓值傳送給所述可編程控制器，所述可編程控制器經(jīng)過計(jì)算確認(rèn)放氣完畢后，向所述充放氣路傳送停止放氣指令信號(hào)；

⑥所述可編程控制器向所述制氮裝置傳送制氮指令信號(hào)；

⑦所述制氮裝置制取氮?dú)猓?/p>

⑧所述可編程控制器向所述充放氣路傳送充氣指令信號(hào)；

⑨通過所述壓力傳感器檢測胎壓，并將胎壓值傳送給所述可編程控制器，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，可編程控制器向所述充放氣路傳送停止充放氣指令信號(hào)。

進(jìn)一步的，所述步驟二的第①步中，由所述可編程控制器和所述工控機(jī)按照系統(tǒng)預(yù)設(shè)分別對接收的所述轉(zhuǎn)換的形變信號(hào)進(jìn)行并行計(jì)算。

進(jìn)一步的，所述步驟二的第①步中，由所述可編程控制器對接收的所述轉(zhuǎn)換的形變信號(hào)進(jìn)行單獨(dú)計(jì)算。

進(jìn)一步的，所述步驟二的第①步中，由所述工控機(jī)對接收的所述轉(zhuǎn)換的形變信號(hào)進(jìn)行單獨(dú)計(jì)算。

進(jìn)一步的，所述步驟四的第⑦步中的所述制氮裝置采用空氣分離法制取氮?dú)狻?/p>

本發(fā)明的有益效果為：采用全數(shù)字控制，預(yù)警、控制圖像直觀顯示，操作簡單、人員投入少、效率高，維護(hù)少，具體講包括以下優(yōu)點(diǎn)：

1、所述系統(tǒng)的充放氣裝置氣源采用氮?dú)庾鳛闅庠?，通過空氣分離法制取氮?dú)?，成本低，充裝氮?dú)獾妮喬ゾ哂蟹€(wěn)定的胎壓，爆胎率低，無自燃，輪胎壽命長的特點(diǎn)。

2、所述系統(tǒng)集工業(yè)計(jì)算機(jī)技術(shù)、檢測技術(shù)、制氮?dú)饧夹g(shù)和自動(dòng)化技術(shù)為一體高新技術(shù)產(chǎn)品，具有控制程序化、智能化、擴(kuò)展化和網(wǎng)絡(luò)化的特點(diǎn)。

3、所述系統(tǒng)具備自動(dòng)檢測、自動(dòng)告知、自動(dòng)充放氣作業(yè)和自動(dòng)計(jì)算、統(tǒng)計(jì)、存儲(chǔ)、上傳功能，是非常全面的車胎安全保障系統(tǒng)。

4、所述系統(tǒng)控制原件采用進(jìn)口PLC和工業(yè)計(jì)算機(jī)，性能可靠，控制性能優(yōu)良，控制功能可擴(kuò)展，通過內(nèi)部程序可以滿足不同現(xiàn)場條件、不同用戶要求。

5、所述系統(tǒng)產(chǎn)品元件均采用工業(yè)級(jí)元件，抗干擾能力強(qiáng)，能夠確保檢測安全可靠無誤差。

6、所述系統(tǒng)具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫，包含有各類車輛參數(shù)，通過網(wǎng)絡(luò)支持可形成全國數(shù)據(jù)管理平臺(tái)。

附圖說明

圖1為所述系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為所述方法的流程圖。

圖中：1-主控單元，11-可編程控制器，12-工控機(jī)，13-輸入裝置，14-工控機(jī)顯示屏；2-監(jiān)測單元，21-傳感器，22-信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置，23-影像信號(hào)采集裝置；3-輸出單元，31-顯示裝置，32-語音輸出裝置；4-充放氣單元，41-制氮裝置，42-壓力傳感器，43-充放氣路。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式，對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

實(shí)施例一

如圖1所示，所述系統(tǒng)設(shè)置于輪胎胎壓檢測區(qū)內(nèi)，包括，主控單元1、檢測單元2、輸出單元3和充放氣單元4；

所述檢測單元2包括：傳感器21、信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置22和影像信號(hào)采集裝置23，

所述傳感器21，在地面均勻設(shè)置一個(gè)以上，用于感知輪胎壓力并且產(chǎn)生形變信號(hào)；

所述信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置22，接收所述傳感器21的所述形變信號(hào)，并且轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)；

所述影像信號(hào)采集裝置23，用于采集車輛的品牌、類型和型號(hào)的圖像信息；

所述主控單元1包括：可編程控制器11、工控機(jī)12、工控機(jī)顯示屏14和輸入裝置13，

所述可編程控制器11，接收所述信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置22的形變信號(hào)，并且進(jìn)行計(jì)算；

所述輸入裝置13，向所述可編程控制器11輸入預(yù)設(shè)信息；

所述工控機(jī)12，接收所述信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置22的形變信號(hào)，并且進(jìn)行計(jì)算；接收所述影像信號(hào)采集裝置23采集的所述圖像信息；接收所述可編程控制器11的計(jì)算結(jié)果，并且與所述工控機(jī)12的計(jì)算結(jié)果一起進(jìn)行匯總，并且向所述可編程控制器11反饋信號(hào)；

所述工控機(jī)顯示屏14，與所述工控機(jī)11連接，通過所述工控機(jī)11的軟件界面顯示所述檢測單元的檢測數(shù)據(jù)和所述工控機(jī)計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)，在胎壓異常時(shí)彈出報(bào)警界面，并可通過軟件界面選擇，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作和人員操作；

所述輸出單元3：接收所述工控機(jī)12報(bào)警信號(hào)，包括將報(bào)警信號(hào)以文字和圖形方式顯示的顯示裝置31和以語音信息輸出的語音輸出裝置32；

所述充放氣單元4包括：充放氣路43、壓力傳感器42和制氮裝置41，

所述充放氣路43，接收所述可編程控制器11傳輸?shù)某浞艢庵噶钚盘?hào)；

所述壓力傳感器42，在充放氣過程中檢測胎壓，并且將胎壓信息傳輸給所述可編程控制器11；

所述制氮裝置41，接收所述可編程控制器11制取氮?dú)庵噶钚盘?hào)，與所述充放氣路43通過管路連接，制取氮?dú)?，并且?jīng)過所述管路將氮?dú)廨斔徒o所述充放氣路43，給輪胎充氮?dú)狻?/p>

進(jìn)一步的，所述影像信號(hào)采集裝置23為攝像機(jī)。

進(jìn)一步的，所述輸入裝置13為觸摸屏。

進(jìn)一步的，所述輸出單元3還包括打印設(shè)備。

進(jìn)一步的，所述系統(tǒng)與因特網(wǎng)連接。

如圖2所示，所述方法包括：

步驟一、檢測胎壓：

①所述傳感器21檢測輪胎胎壓，產(chǎn)生形變，將形變信號(hào)傳輸給所述信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置22；

②所述信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置22接收所述傳感器21的形變信號(hào)，并且轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)，傳輸給所述可編程控制器11和所述工控機(jī)12；

③影像信號(hào)采集裝置23采集車輛的品牌、類型和型號(hào)圖像信息，傳輸給所述工控機(jī)12；

步驟二、信號(hào)處理：

①所述可編程控制器11和所述工控機(jī)12對接收到的所述轉(zhuǎn)換的形變信號(hào)進(jìn)行計(jì)算和匯總，得到輪胎胎壓的實(shí)際技術(shù)參數(shù)情況；

②所述工控機(jī)12根據(jù)接收到的所述車輛的品牌、類型和型號(hào)圖像信息，與數(shù)據(jù)庫技術(shù)參數(shù)數(shù)據(jù)比較，確定輪胎型號(hào)、胎壓壓力等信息；

③所述工控機(jī)12將所述實(shí)際技術(shù)參數(shù)與確定的所述數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)比較，確定胎壓是否正常；

步驟三、如果確定信號(hào)異常，輸出信息：

①所述工控機(jī)12將異常信息傳送給所述顯示裝置31，以文字和圖像的形式告知用戶；

②所述工控機(jī)12將異常信息傳送給所述語音輸出裝置32，以語音的形式告知用戶；

③所述工控機(jī)12向所述可編程控制器11傳送充放氣工作信息和胎壓標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)信息；

步驟四、充放氣：

①判斷胎壓是否過低；

②如果胎壓過高，所述可編程控制器11向所述充放氣路43傳送放氣指令信號(hào)，所述充放氣路43放氣；

③如果胎壓過低，輸入氣體種類，如果是氮?dú)?，所述可編程控制?1向所述充放氣路43傳送充氣指令信號(hào)；

④如果是空氣，所述可編程控制器11向所述充放氣路43傳送放氣指令信號(hào)；

⑤所述壓力傳感器42檢測胎壓，并將胎壓值傳送給所述可編程控制器11，所述可編程控制器11經(jīng)過計(jì)算確認(rèn)放氣完畢后，向所述充放氣路43傳送停止放氣指令信號(hào)；

⑥所述可編程控制器11向所述制氮裝置41傳送制氮指令信號(hào)；

⑦所述制氮裝置41制取氮?dú)猓?/p>

⑧所述可編程控制器11向所述充放氣路43傳送充氣指令信號(hào)；

⑨通過所述壓力傳感器42檢測胎壓，并將胎壓值傳送給所述可編程控制器11，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，所述可編程控制器11向充放氣路43傳送停止充放氣指令信號(hào)。

進(jìn)一步的，所述步驟二的第①步中，由所述可編程控制器11和所述工控機(jī)12按照系統(tǒng)預(yù)設(shè)分別對接收的所述轉(zhuǎn)換的形變信號(hào)進(jìn)行并行計(jì)算。

進(jìn)一步的，所述步驟二的第①步中，由所述可編程控制器11對接收的所述轉(zhuǎn)換的形變信號(hào)進(jìn)行單獨(dú)計(jì)算。

進(jìn)一步的，所述步驟二的第①步中，由所述工控機(jī)12對接收的所述轉(zhuǎn)換的形變信號(hào)進(jìn)行單獨(dú)計(jì)算。

進(jìn)一步的，所述步驟四的第⑦步中的所述制氮裝置41采用空氣分離法制取氮?dú)狻?/p>

本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在不背離本發(fā)明實(shí)質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到的任何變形、改進(jìn)、替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。