一种声纹汽车轮胎气压监测装置，本实用新型专利技术属于汽车轮胎气压安全监测技术的一个领域。为了能在汽车轮胎的外面随时监测汽车轮胎内的气压，本实用新型专利技术采取了如下措施：在汽车轮胎旁边安装超声波发生器和超声波接收器，超声波接收器连接放大器，放大器连接模数（A/D）转换电路，模数（A/D）转换电路连接单板机（MCU）。单板机（MCU）内存储有来自超声波发生器的原始声纹信号和汽车轮胎在不同内压下的回波声纹或声纹特征的数据。这样做的好处是能在汽车轮胎外面，不改变汽车轮胎任何结构的前提下，随时“感知”汽车轮胎内的气压情况，为行车安全提供帮助。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种声纹汽车轮胎气压监测装置，本技术属于汽车轮胎气压安全监测技术的一个领域。为了能在汽车轮胎的外面随时监测汽车轮胎内的气压，本技术采取了如下措施：在汽车轮胎旁边安装超声波发生器和超声波接收器，超声波接收器连接放大器，放大器连接模数（A/D）转换电路，模数（A/D）转换电路连接单板机（MCU）。单板机（MCU）内存储有来自超声波发生器的原始声纹信号和汽车轮胎在不同内压下的回波声纹或声纹特征的数据。这样做的好处是能在汽车轮胎外面，不改变汽车轮胎任何结构的前提下，随时“感知”汽车轮胎内的气压情况，为行车安全提供帮助。【专利说明】声纹汽车轮胎气压监测装置
本专利技术属于汽车轮胎气压安全监测技术的一个领域。
技术介绍
看电视时常常看到汽车因爆胎而引发交通事故的新闻，在现实中，这样的事故在驾驶过程中也屡见不鲜。其实这些惨剧是完全可以避免的，但是由于种种原因，它却在我们的身边一幕又一幕地重复上演着，真令人痛心！究其原因是多方面的，很多人都把它只归咎是轮胎的质量不好粗制滥造、轮胎老化等原因，却很少人知道其实还有一个非常重要的原因，那就是汽车轮胎的气压不足。在这方面很多人存有一个误区，以为汽车轮胎的气压高了容易爆胎。其实，事实恰恰相反，汽车轮胎的气压低比轮胎的气压高更容易爆胎。原因非常简单，当轮胎的压力不足时，轮胎被压得扁扁的。这时内、外胎的变形量都很大。车轮每转动一圈，轮胎各部位都大幅度变形一次，轮胎的压力越低，轮胎的变形量和因变形、磨擦引起发热量也越大。这种情况时间长了，轮胎的橡胶会因此而产生疲劳，跟着爆炸。所以轮胎压力变低是行车安全的重大威胁，特别是货车。轮胎压力变低的原因是多方面的，有一些是长期存在的“慢性病”，如气门漏气、轮胎有砂眼等。这些情况如果不及时发现和处理会严重危害行车安全的。还有一情况如果没有监测的话是很难发现也很难处理的。那就是汽车在行驶过程中被路面上的利物轧胎，被轧胎后，如果不能及时发现就很容易造成事故，特别是一些大货车。而事实上汽车上的轮胎是汽车的重要部件，它承担着全汽车的重量，还承担驱动和制止汽车前进的繁重任务，它的好坏和内压是否正常，直接关系到行车的安全。所以汽车轮胎内的气压的动态监测是保障行车安全的重要一环。为随时监测汽车轮胎的内压，现有技术中有无线动态轮胎压力监测系统，系统的构思是好的。但是该系统存在一些技术问题没有解决好。例如，该系统的电池、气压传感器和无线电发射机都装在车轮内面，这样的结构给安装、使用和维修带来了极大的困难。无线电发射机等装置要消耗电能，由于不便管理，该系统只好24小时开机，这样电池很快耗完。要更换电池又要“大动干戈”。所以该系统的实用性不强，难以普及。
技术实现思路
为了能在汽车轮胎的外面随时监测汽车轮胎内的气压，本专利技术应用了非常成熟、非常廉价可靠的超声波技术，并采取了如下措施:在汽车轮胎旁边安装超声波发生器和超声波接收器，超声波接收器连接放大器，放大器连接模数(A/D)转换电路，模数(A/D)转换电路连接单板机(MCU)。这样做的好处是能在汽车轮胎外面，不接触汽车轮胎，不改变汽车轮胎任何结构的前提下，随时“感知”汽车轮胎内的气压情况，为行车安全提供了帮助，同时也方便了监测装置的安装、使用和维修。【专利附图】【附图说明】图1.轮胎旁边安装超声波发生器和接收器示意图。图中:1超声波发生器和接收器、2轮胎。【具体实施方式】为帮助读者理解本方案的工作原理， 申请人:觉得有必要在这方面作一些简要的说明。本方案的工作原理有别于超声成像原理，超声成像主要是根据反射波的时间来实现的。而本专利技术则主要是基于轮胎的声学物理特性。玩过乐器的人都知道，弦乐器中的弦的松紧，对该乐器的音调、音色有很大的影响。调音师主要的就是靠调整弦的松紧来调整乐器的音调和音色，即改变了乐器声学特性。音调是基频，音色是谐波；当人们用相同的方式和力度击打琴弦时，琴弦的不同松紧有不同的音调和音色。本方案正是参考了这种物理现象设计--? 。它的具体工作 原理是:用超声波发生器向汽车轮胎发出声能脉冲，然后通过超声波接收器接收轮胎的回波。轮胎就象钢琴上的弦，胎内气压的高低能改变胎壁的松紧，也即改变了轮胎的声学物理特性，就象改变了琴弦的松紧一样。当超声波发生器发出的声能脉冲遇到轮胎表面时，轮胎的表面将它部份反射，形成回波。由于超声波发生器发出的声能脉冲不是正弦波，所以该脉冲包含了很丰富的高次谐波群。经频普分析仪验证，轮胎在不同的气压状况下有不同的声学物理特性。对这些高次谐波群中的各频点，有不同程度的吸收率和率反射率。换句话说就是轮胎在不同的气压状况下，这个超声回波有不同程度的失真，并且它的失真能真实地反映胎壁的松紧，也就是轮胎内气压的高低。经实验，它的敏感区在超声波的较低频段。因此，我们只要对回波的声纹进行比对、分析、处理，就能得到轮胎内部气压的信息。这个原理就象经验丰富工人师傅，只用棒击打轮胎，就能凭声音就知道轮胎的内压情况是否正常的原理是相似。在电子技术高度发达的今天，用单板机(MCU)对轮胎反射的回波进行分析、比对和判断，是一件非常容易和轻松的事。而且，能满足技术要求和达到预期效果的单板机的电路形式和其他电路的组合非常多；本方案对单板机没有特殊要求，只要具备数据存储、数据及逻辑分析、运算能力等功能的单板机都适合本方案使用。要用单板机(MCU)对轮胎反射的回波进行分析、比对等处理，首先要获取该回波的声纹电信号。可以获取超声回波声纹电信号的技术、器件和电路组合是多种多样的。例如以超声波发生器为例，它可以分为电气和机械两大类，每一类又分为多种不同的形式，例如单晶和双晶等等。本方案对超声波发生器没有特殊要求，现有或将来技术中只要能发射超声波脉冲的超声波发生器都适合本方案使用。超声波接收器同样有不同的类型、结构和形式，本方案对超声波接收器同样没有特殊要求，现有或将来技术中，只要能接收超声波脉冲回波，并能把它变成电信号的超声波接收器都适合本方案使用。本方案的工作过程是:超声波发生器配合系统的需要向汽车轮胎发出超声脉冲信号，这个信号一部份能量被轮胎反射。被轮胎反射的超声波到达超声波接收器时，它的声机械能被转换为电能。由于这个电信号非常微弱所以它被送到放大器进行放大。经放大后的超声波电信号是模拟信号，这种信号不便于计算机识别和处理，为便于计算机识别和处理，必须要把这个信号转变为数字化的声纹电信号。于是便把这个信号送到模数(A/D)转换电路，经模数转换电路转换后输出的就是这个超声回波的数字化声纹电信号。将这个数字信号送到单板机。单板机对声纹电信号的处理手段，可分为数字式和模拟式。数字式声纹识别电路和模拟式声纹识别电路两者各自又有多种结构形式。例如数字式声纹识别电路对声纹的处理可通过数字滤波器进行。数字滤波器又可以通过软件或硬件来实现捕获声纹信号特征，由单板机对这些声纹特征进行分析比对。或由单板机把这个数字声纹电信号与单板机(MCU)内存储的该种汽车轮胎在不同内压下的回波声纹或声纹特征的数据直接进行比对或运算，还可以将这个超声回波的数字化声纹电信号与单板机(MCU)内存储的来自超声波发生器的原始声纹信号进行比对或运算。这几种方法同样可以得知轮胎内的气压状况。得到比对结果后，单板机通过声音或文字的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种声纹汽车轮胎气压监测装置，主要包括超声波发生器、超声波接收器、放大器、数模转换电路和单板机，其特征在于：在汽车轮胎旁边安装超声波发生器和超声波接收器，超声波发生器向轮胎发射超声波，超声波接收器接收该超声波的回波，超声波接收器连接放大器，放大器连接模数（A/D）转换电路，模数（A/D）转换电路连接单板机（MCU）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：胡达广，
申请(专利权)人：胡达广，
类型：实用新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。