一种车轮胎面金属异物检测装置及检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种车轮胎面金属异物检测装置，包括第一电机、第一蜗杆、第一蜗轮、第一金属传感器、车轮转向角度获取模块、控制器和报警器，第一电机、第一金属传感器、车轮转向角度获取模块、报警器与控制器连接，控制器根据车轮转向角度获取模块获取车轮转向角度信号控制第一电机转动进而通过第一蜗杆和第一蜗轮使第一金属传感器转向，控制器根据第一金属传感器获取的金属探测信号控制报警器报警，车轮指向正前方时，车轮的转轴与第一电机的输出轴平行，第一金属传感器的探测方向指向车轮的胎面。本发明专利技术还公开了一种车轮胎面金属异物检测方法。本发明专利技术可简化探测信号的处理，提高针对转向轮的胎面检测的准确性。

A Detection Device and Detection Method for Metal Foreign Matter on Wheel tread

【技术实现步骤摘要】
一种车轮胎面金属异物检测装置及检测方法
本专利技术涉及一种车轮胎面检测装置及检测方法，特别是涉及一种车轮胎面金属异物检测装置及检测方法。
技术介绍
汽车轮胎在行驶过程中刺入螺丝、钉子、铁屑等金属异物，是爆胎的潜在原因；随着轮胎负重增加或高速行驶碾压，金属异物会加速刺穿轮胎，严重时可能造成爆胎。现有的胎压监测系统，依靠安装在轮胎内部的电子传感器，当异物刺穿轮胎造成胎压降低时才发出报警信号，这可以提醒驾驶者及时处理受损轮胎以免出现更严重的后果，但是这种监测系统只能等到轮胎受损已出现漏气问题时才能起作用，因此公开号为CN202049243U的中国专利公开了一种手持式汽车轮胎金属异物刺入探测器，包括本体，本体内设置有呈阵列式排列的至少三个金属探测头，呈阵列式排列的金属探测头上方设置有对应排列的发光二极管，金属探测头和发光二极管连接扬声器和电器控制装置。金属探测头和发光二极管之间设置有电磁屏蔽板。呈阵列式排列的金属探测头设置在探测头固定托上。电器控制装置包括彼此连接的电源、电源开关和探测器电路板。每个金属探测头的半径为1-3.5厘米。采用该装置以期提前发现刺入轮胎的金属异物减小损失，但是其不足也十分明显，这种装置只能在车辆停放时对车辆进行检测，而金属异物在行驶过程中刺入轮胎，很快会刺穿轮胎，等到车辆停止后再检测，金属异物通常已经刺穿轮胎，其提前检测的作用并不明显，并且每次停车后都要进行人工检测，费时费力。而公开号为CN102303488A的中国专利公开一种测报汽车轮胎上金属物体的警报装置，由轮胎、金属传感器、传感器保护罩、导电线、汽车控制电路、仪表盘和车壳构成。金属传感器的测报范围是汽车轮胎正上方的轮胎胎面，金属传感器安装在传感器保护罩内，传感器保护罩卡接在汽车轮胎正上方的车壳上，金属传感器通过导电线与汽车控制电路连接；当汽车轮胎胎面上戳有的金属物体随着轮胎胎面的滚动到达汽车轮胎的正上方时，金属传感器将检测到的信息转换成电信号经导电线输入汽车控制电路，汽车控制电路把电信号处理后通过导电线在仪表盘上显示出警报图案；驾驶员可及时知道轮胎戳上了金属物体，根据情况做出相应的处理，消除驾驶途中出现的安全隐患。这一装置可以在汽车行驶过程中对车轮胎面进行检测，在金属异物刺穿车胎前进行提前预警。但是经过实践发现，该装置应用于转向轮时，金属传感器检测到的信号处理难度较大，金属传感器检测到的信号是以脉冲信号的周期进行判断的，即当信号峰以一个固定的周期出现时即认为轮胎表面存在异物，而应用于转向轮时，行驶过程中转向轮的转向动作容易使金属传感器检测到的信号峰值产生较大变化，从而影响周期的判断，对金属异物漏检。
技术实现思路
针对上述现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种车轮胎面金属异物检测装置，以获得便于处理的金属传感器信号，减少漏检情况。本专利技术提供了一种车轮胎面金属异物检测方法，提高针对转向轮的胎面检测的准确性。本专利技术技术方案如下：一种车轮胎面金属异物检测装置，包括第一电机、第一蜗杆、第一蜗轮、第一金属传感器、车轮转向角度获取模块、控制器和报警器，所述第一电机固定连接在车轮的轮罩的内侧，所述第一电机的输出轴连接所述第一蜗杆，所述第一蜗轮与所述第一蜗杆啮合，所述第一金属传感器连接于所述第一蜗轮随所述第一蜗轮转动而转动，所述第一电机、第一金属传感器、车轮转向角度获取模块、报警器与所述控制器连接，所述控制器根据所述车轮转向角度获取模块获取车轮转向角度信号控制所述第一电机转动，所述控制器根据所述第一金属传感器获取的金属探测信号控制所述报警器报警，所述车轮指向正前方时，所述车轮的转轴与所述第一电机的输出轴平行，所述第一金属传感器的探测方向指向所述车轮的胎面。进一步地，包括第二电机、第二蜗杆、第二蜗轮和第二金属传感器，所述第二电机固定连接在车轮的轮罩的内侧，所述第二电机的输出轴连接所述第二蜗杆，所述第二蜗轮与所述第二蜗杆啮合，所述第二金属传感器连接于所述第二蜗轮随所述第二蜗轮转动而转动，所述第二电机、第二金属传感器与所述控制器连接，所述控制器根据所述车轮转向角度获取模块获取车轮转向角度信号控制所述第二电机转动，所述控制器根据所述第二金属传感器获取的金属探测信号控制所述报警器报警，所述车轮指向正前方时，所述车轮的转轴与所述第二电机的输出轴平行，所述第二金属传感器的探测方向指向所述车轮的胎面，所述第一电机设置在所述轮罩的前部，所述第二电机设置在所述轮罩的后部。进一步地，所述报警器包括环形显示模块，所述环形显示模块包括下半环部分、前上四分之一环部分和后上四分之一环部分，所述控制器根据所述第一金属传感器及第二金属传感器获取的金属探测信号控制下半环部分、前上四分之一环部分和后上四分之一环部分其中之一报警。进一步地，所述第一金属传感器的探测方向与竖直方向的夹角小于45°。进一步地，所述第二金属传感器的探测方向与竖直方向的夹角小于45°。一种车轮胎面金属异物检测方法，所述检测方法基于上述车轮胎面金属异物检测装置，包括以下步骤：S1、所述控制器根据所述车轮转向角度获取模块的信号得到车轮转向角度并控制所述第一电机转动第一角度使所述第一金属传感器的探测方向指向所述车轮的胎面，所述第一角度大小与所述车轮转向角度的大小呈正相关；所述控制器根据所述第一金属传感器获取的金属探测信号进行判断：当所述金属探测信号的任意相邻的四个信号峰之间的三个时间间隔内车辆行驶路程相等则判断为出现金属异物，进入步骤S2，否则判断为未出现金属异物，重复本步骤；S2、所述控制器控制所述报警器发出报警信息，回到步骤S1。进一步地，包括以下步骤：S1、所述控制器根据所述车轮转向角度获取模块的信号得到车轮转向角度并控制所述第一电机转动第一角度使所述第一金属传感器的探测方向指向所述车轮的胎面，控制所述第二电机转动第二角度使所述第二金属传感器的探测方向指向所述车轮的胎面；所述第一角度大小及第二角度大小与所述车轮转向角度的大小呈正相关；所述控制器根据所述第一金属传感器和第二金属传感器获取的金属探测信号进行判断：当第一金属传感器和第二金属传感器中任意一个获取的金属探测信号的任意相邻的四个信号峰之间的三个时间间隔内车辆行驶路程相等则判断为出现金属异物，进入步骤S2，否则判断为未出现金属异物，重复本步骤；S2、所述控制器控制所述报警器发出报警信息，回到步骤S1。本专利技术所提供的技术方案的优点在于：采用随车轮转向进行转动的探测结构不仅可以常规检测非转向轮的胎面安全，而且金属检测器会依据所检测转向车轮的转角调整检测角度，追随被检测胎面，从而降低了信号处理难度，提高检测准确率，实现对转向车轮的检测。通过报警器发出报警信息进行轮胎胎面异常警示，有效降低了车辆行驶过程中车轮胎面粘附金属异物后被破胎的概率，对各类车轮具有普适性，有效提高了驾驶安全性。附图说明图1为本专利技术车轮胎面金属异物检测装置结构示意图。图2为金属检测器检测角度的调整机构示意图。图3为报警器结构示意图。图4为第一金属传感器和第二金属传感器随车轮转动示意图。图5为金属探测信号示意图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步说明，应理解这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围，在阅读了本专利技术之后，本领域技术人员对本专利技术的各种等同形式的修改均落于本申请所附本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车轮胎面金属异物检测装置，其特征在于，包括第一电机、第一蜗杆、第一蜗轮、第一金属传感器、车轮转向角度获取模块、控制器和报警器，所述第一电机固定连接在车轮的轮罩的内侧，所述第一电机的输出轴连接所述第一蜗杆，所述第一蜗轮与所述第一蜗杆啮合，所述第一金属传感器连接于所述第一蜗轮随所述第一蜗轮转动而转动，所述第一电机、第一金属传感器、车轮转向角度获取模块、报警器与所述控制器连接，所述控制器根据所述车轮转向角度获取模块获取车轮转向角度信号控制所述第一电机转动，所述控制器根据所述第一金属传感器获取的金属探测信号控制所述报警器报警，所述车轮指向正前方时，所述车轮的转轴与所述第一电机的输出轴平行，所述第一金属传感器的探测方向指向所述车轮的胎面。

【技术特征摘要】
1.一种车轮胎面金属异物检测装置，其特征在于，包括第一电机、第一蜗杆、第一蜗轮、第一金属传感器、车轮转向角度获取模块、控制器和报警器，所述第一电机固定连接在车轮的轮罩的内侧，所述第一电机的输出轴连接所述第一蜗杆，所述第一蜗轮与所述第一蜗杆啮合，所述第一金属传感器连接于所述第一蜗轮随所述第一蜗轮转动而转动，所述第一电机、第一金属传感器、车轮转向角度获取模块、报警器与所述控制器连接，所述控制器根据所述车轮转向角度获取模块获取车轮转向角度信号控制所述第一电机转动，所述控制器根据所述第一金属传感器获取的金属探测信号控制所述报警器报警，所述车轮指向正前方时，所述车轮的转轴与所述第一电机的输出轴平行，所述第一金属传感器的探测方向指向所述车轮的胎面。2.根据权利要求1所述的车轮胎面金属异物检测装置，其特征在于，包括第二电机、第二蜗杆、第二蜗轮和第二金属传感器，所述第二电机固定连接在车轮的轮罩的内侧，所述第二电机的输出轴连接所述第二蜗杆，所述第二蜗轮与所述第二蜗杆啮合，所述第二金属传感器连接于所述第二蜗轮随所述第二蜗轮转动而转动，所述第二电机、第二金属传感器与所述控制器连接，所述控制器根据所述车轮转向角度获取模块获取车轮转向角度信号控制所述第二电机转动，所述控制器根据所述第二金属传感器获取的金属探测信号控制所述报警器报警，所述车轮指向正前方时，所述车轮的转轴与所述第二电机的输出轴平行，所述第二金属传感器的探测方向指向所述车轮的胎面，所述第一电机设置在所述轮罩的前部，所述第二电机设置在所述轮罩的后部。3.根据权利要求2所述的车轮胎面金属异物检测装置，其特征在于，所述报警器包括环形显示模块，所述环形显示模块包括下半环部分、前上四分之一环部分和后上四分之一环部分，所述控制器根据所述第一金属传感器及第二金属传感器获取的金属探测信号控制下半环部分、前上四分之一环部分和后上四...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾斌，李铭迪，许广举，赵洋，李广华，胡贝，
申请(专利权)人：常熟理工学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32