项目名称:车胎使用寿命检测系统及方法
- 湖北文理学院
- 湖北省襄阳市襄城区隆中路296号
- 441053
- 李蒗
- 15172551771
姓名 |
吴华伟 |
电话 |
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电子邮件 |
whw_xy@163.com |
区号 |
0710 |
邮编 |
441053 |
通信地址 |
湖北省襄阳市襄城区隆中路296号湖北文理学院工科楼GW206 |
专利类型 |
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专利状态 |
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申请号 |
授权日期 |
授权专利号 |
201710223314.1 |
2018-10-30 |
ZL201710223314.1 |
美国高速公路安全管理局(NHTSA)的研究表明,每年有1%的机动车死亡事故是由于轮胎的老化引起的。随着汽车的普及率上升,轮胎老化越来越受到大家的关注,轮胎老化对车辆安全、人身安全都有非常大的影响。
为保障车辆安全、人身安全,基于机器视觉原理以及先进传感器技术,提出一种包括轨迹信息获取系统、车胎使用环境温度统计系统、车胎裂纹采集方法以及车胎磨损程度检测方法的车胎寿命检测系统及方法。
所述车胎寿命检测系统及方法用于自动实现对汽车轮胎磨损程度和车胎裂纹情况进行判断,根据轨迹信息获取系统,以及车胎使用环境温度统计系统的相关数据,自动判断车胎的老化程度和使用寿命,保障车辆及人身安全。
本项目提出并设计了一款包含“轨迹信息获取系统+车胎使用环境温度统计系统+车胎裂纹采集方法+车胎磨损程度检测方法”的车胎寿命检测及判别系统。成立的授权知识产权:车胎使用寿命检测系统及方法ZL201710223314.1。
针对现有汽车不具备主动对车胎使用程度进行获取的问题,为确保驾驶员以及车身安全,提出了基于机器视觉原理、图像处理技术及先进传感器技术的胎使用环境温度统计系统、车胎裂纹采集方法及车胎磨损程度检测方法,研制了车胎寿命检测方法,改进了车辆主动检测轮胎使用寿命及方法,有效提高对人身安全和车身安全的保障,促进了车辆主动检测轮胎寿命技术的发展。
(1)车胎裂纹采集方法
基于机器视觉原理与图像增强技术,设计了车辆磨损程度的检测方法。具体实施办法为在车辆悬挂上设置图像采集器,通过图像采集器采集车胎的裂纹状况,将车胎裂纹状况的图像发送到ECU,由ECU发送指令,调用判断模块工作。参照预设轮胎模型,自动对比采集到的图像判断轮胎老化程度以及预估寿命。采集到的图像经过灰度处理,边缘增强技术使其采集到的图像裂纹更加容易被判断模块识别。
(2)车胎磨损程度检测方法
基于先进传感器技术,在车胎沟槽内设置用于传感车胎磨损程度的传感器,用于采集车胎磨损程度,并发送到ECU内,ECU在车胎磨损程度超过预设报警值时,将提示更换车胎的信息显示在车载屏幕上。
(3)车胎使用环境温度统计系统
轮胎寿命不仅与驾驶者驾驶习惯、路面状况等因素相关,温度对轮胎的使用寿命也有一定的影响。汽车轮胎是橡胶材质,长时间高温环境工作会导致轮胎的使用寿命大幅下降,因此统计车辆在使用时的环境温度对判断轮胎寿命有着重要的参考价值。通过车载的温度传感器采集户外温度值,并发送到ECU进行统计,通过参考预先获取的车胎使用寿命与户外温度的对应关系图表,可由ECU生成车胎在正常使用寿命的温度阈值的累计值,在根据车胎使用寿命与户外温度的对应关系图标判断累计值是否达到更换或报警阈值。
轮胎行业的发展与汽车工业高度相关,随着近年来新能源汽车的发展,汽车工业迎来发展的“第二春”,轮胎产业也迎来高潮。根据米其林年报显,2021年全球轮胎总销量达到1726.6万条,同比增长7.95%。2021年我国橡胶轮胎外胎总产量为8990.8万条,同比增长9.85%。这些数据一方面反映出汽车行业的发展对轮胎产业的带动,另一方面也显示出驾驶员因行车安全也更佳关注与轮胎的性能,对轮胎的寿命的检测也推动轮胎产业的发展。
轮胎老化作为一个传统的轮胎性能研究方向,被广大轮胎企业所重视。国外在整胎老化研究方面相当重视,无论是美国高速公路安全管理局,还是米其林、德国大陆等轮胎企业都对整个轮胎进行老化试验和研究。国内企业在轮胎老化测试方面尚未有效地开展,车辆本身对轮胎的寿命进行主动检测的研究也存在技术空白。
本项目基于机器视觉原理、图像增强技术及先进传感器技术搭建的车胎使用寿命检测系统及方法,实现了车辆主动检测使用中的轮胎磨损、老化及裂纹程度,判断轮胎性能以达到主动保障人车安全的目的。另一方面汽车厂商可以对轮胎寿命进行大数据分析,判断某一车型所配备的轮胎型号、性能是否合适。最后轮胎寿命信息可以反馈给轮胎制造厂商,2020年来因疫情行业运输成本上涨25.28%、原材料涨价15.01%以及东南亚遭遇“双反”,导致橡胶轮胎的成本大幅增加、企业效益下滑严重。所以可利用检测系统检测轮胎寿命反馈给生产商,使其对轮胎产品的性能进行提升的同时提高产品销量,具有非常可观经济效益。
该轮胎寿命检测系统应用范围广、适应性强、实施简单;可作为后加装置或整车配套设施,加装与绝大部分车型。整个轮胎寿命检测系统的制造成本约2000元每套,但其保证汽车行驶安全和对汽车轮胎行业的推动是无法用金钱衡量的。