CN107160959A - 一种轮胎测温系统及一种车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轮胎测温系统，包括RFID温度采集模块，用于获取RFID测温模块检测到的当前轮胎温度值，并将当前轮胎温度值发送至主控器；设于轮胎上的RFID测温模块，包括RFID芯片和无线通讯模块，无线通讯模块为阻抗随温度变化的模块，RFID芯片设有与无线通讯模块连接的调谐电路，以根据阻抗变化的修正值得到当前轮胎温度值；主控器，用于对RFID温度采集模块获取的当前轮胎温度值进行数据处理，当当前轮胎温度值高于预设胎温时，触发报警装置报警。应用本发明公开的轮胎测温系统时，RFID测温模块将RFID技术和测温技术集成，在测温时无线无源，无需后期维护，且所占空间小，对轮胎结构和性能不产生影响，可靠性高。本发明还公开了一种车辆，具有上述技术效果。

Description

一种轮胎测温系统及一种车辆

技术领域

本发明涉及车辆轮胎测温技术领域，更具体地说，涉及一种轮胎测温系统，还涉及一种车辆。

背景技术

我国汽车保有量正逐年不断增长，随着马路上汽车的增多，交通安全成为了人们日益关注的话题。据统计，车辆驾驶的安全性除去人为因素外，多半与轮胎的状态有关。车辆发动机的性能好坏、变速器的性能好坏、刹车制动的性能好坏都要通过轮胎与地面的接触体现。轮胎在道路上高速旋转，其内部易产生大量热，造成温度升高。由于多变的车辆工况和道路状况，轮胎长时间使用产生的温升易引起轮胎的疲劳破坏，轻者轮胎性能下降，影响正常使用，如影响操纵稳定性和燃油经济性。重者爆胎，造成交通事故，影响人身安全。因此，发明一套能实时监控轮胎内部胎温的温度监控系统具有重要的现实意义。

由于轮胎的复杂使用工况，轮胎用温度实时监测系统面临着诸多技术难题，如轮胎在使用过程中经历高速大变形，测温传感器需要质量可靠、在往复变形状态下仍能可靠测量出轮胎温度；轮胎关键部位的内部温度比表面温度要高几十度，传感器需要埋入轮胎内部，同时不能影响轮胎的结构性能和使用寿命；传感器一旦植入轮胎，其使用寿命应该至少长于轮胎使用寿命，避免后期维护。因此，尽管很多测温传感器和系统已应用在了其他领域，但在轮胎领域还没有得到广泛应用。

目前的测温系统多为有源和非接触式，虽然能达到测温的目的，但有源系统需要经常安装和维护电源，成本较高。非接触式测温，传感器精度易受周边环境影响，且只能测量轮胎表面的温度，无法提供可靠的轮胎内部温度数据。

综上所述，如何有效地解决轮胎测温系统维护不便、无法提供可靠的轮胎内部温度数据等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种轮胎测温系统，解决轮胎测温系统维护不便、无法提供可靠的轮胎内部温度数据等问题。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种轮胎测温系统，包括：

RFID温度采集模块，用于获取RFID测温模块检测到的当前轮胎温度值，并将所述当前轮胎温度值发送至主控器；

设于轮胎上的所述RFID测温模块，用于测量轮胎的所述当前轮胎温度值，包括RFID芯片和无线通讯模块，所述无线通讯模块为阻抗随温度变化的模块，所述RFID芯片设有与所述无线通讯模块连接的调谐电路，以根据阻抗变化的修正值得到所述当前轮胎温度值；

所述主控器，用于对所述RFID温度采集模块获取的所述当前轮胎温度值进行数据处理，当所述当前轮胎温度值高于预设胎温时，触发报警装置报警。

优选地，在上述轮胎测温系统中，还包括与所述主控器通讯连接的显示模块，以对所述当前轮胎温度值进行显示。

优选地，在上述轮胎测温系统中，所述报警装置包括设于所述显示模块上的指示灯：

所述主控器触发所述指示灯以预设方式启动。

优选地，在上述轮胎测温系统中，所述RFID温度采集模块设于车轮上方的挡泥板处，所述RFID温度采集模块的上方设有防护罩。

优选地，在上述轮胎测温系统中，所述RFID温度采集模块与主控器经RS232通讯连接。

优选地，在上述轮胎测温系统中，所述RFID温度采集模块具体为RFID温度传感器。

优选地，在上述轮胎测温系统中，所述RFID测温模块的周向设有橡胶片，所述RFID测温模块经所述橡胶片内嵌于所述轮胎中并与其粘接固定。

优选地，在上述轮胎测温系统中，所述无线通讯模块为RFID天线，所述RFID天线由测温材料组成。

优选地，在上述轮胎测温系统中，所述RFID芯片为900M UHF频段电子标签。

本发明提供的轮胎测温系统，包括RFID测温模块，对轮胎温度值进行检测，RFID温度采集模块将当前轮胎温度值发送至主控器，主控器当轮胎温度值高于预设胎温时，触发报警装置报警。应用本发明提供的轮胎测温系统时，RFID测温模块将RFID技术和测温技术进行集成，在测温时无线无源，无需后期维护，且所占空间小，对轮胎结构和性能不产生影响，且可靠性高，便于轮胎标识和测温。

为了解决上述第二个目的，本发明还提供了一种车辆，该车辆包括上述任一种轮胎测温系统，由于上述的轮胎测温系统具有上述技术效果，具有该轮胎测温系统的车辆也应具有相应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1为本发明实施例提供的一种轮胎测温系统的结构流程图。

附图中标记如下：

RFID温度采集模块11、RFID测温模块12、主控器13。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种轮胎测温系统，解决轮胎测温系统维护不便、无法提供可靠的轮胎内部温度数据等问题。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的一种轮胎测温系统的结构流程图。

在一种具体的实施方式中，本发明提供的轮胎测温系统，包括：

RFID温度采集模块11，用于获取RFID测温模块12检测到的当前轮胎温度值，并将当前轮胎温度值发送至主控器13；

RFID温度采集模块可为手持设备或者车载设备，与RFID测温模块通过通讯线连接，并将当前轮胎温度值发送至主控器。RFID温度采集模块的具体形式可根据需要自行设置，只要能够达到相同的技术效果即可。

设于轮胎上的RFID测温模块12，用于测量轮胎的当前轮胎温度值，包括RFID芯片和无线通讯模块，无线通讯模块为阻抗随温度变化的模块，RFID芯片设有与无线通讯模块连接的调谐电路，以根据阻抗变化的修正值得到当前轮胎温度值；

RFID测温模块可根据需要自行设置在轮胎上的位置，可设置在轮胎的内、外表面，或者在一种实施例中，也可以内嵌于轮胎内，以便更好的对轮胎的温度进行测量，当然，此处仅为较为优选的实施方案，在其他实施例中，可根据实际需要自行设置RFID测温模块的位置，均在本发明的保护范围内。

RFID芯片可优选为特定频段电子标签，具体的频段可根据实际需要进行选择，均在本发明的保护范围内。无线通讯模块与RFID芯片的调谐电路连接，可让测温装置在无线通讯模块阻抗不断变化的情况下让装置处于自动调谐状态，内部电路生成一个精确的值对已改变的阻抗进行修正，由于RFID芯片的阻抗随着周围温度进行变化，因此这个修正值即可表示为当前轮胎温度值。

主控器13，用于对RFID温度采集模块11获取的当前轮胎温度值进行数据处理，当当前轮胎温度值高于预设胎温时，触发报警装置报警。

主控器可优选为车辆ECU，当然，在其他实施例中，也可以根据需要自行设置主控器的形式。主控器对当前轮胎温度值进行数据处理，主控器也可以将温度数据存储至胎温数据存储系统。当其高于预设胎温时，触发报警装置报警，以提示驾驶员采取合理措施降低胎温，预防轮胎疲劳破坏，延长轮胎使用寿命。报警装置可具体为蜂鸣器等形式，只要能够达到警示效果即可，对具体的实现形式不作限定，均在本发明的保护范围内。

应用本发明提供的轮胎测温系统时，通过RFID温度采集模块对RFID测温模块检测的当前轮胎温度值进行检测，RFID测温模块通过无线通讯模块和RFID芯片的调谐电路对当前轮胎温度值进行测量，主控器当当前轮胎温度值高于预设胎温时，触发报警装置报警。该装置RFID测温模块将RFID技术和测温技术进行集成，在测温时无线无源，无需后期维护，且所占空间小，对轮胎结构和性能不产生影响，且可靠性高，便于轮胎标识和测温。

具体的，还包括与主控器13通讯连接的显示模块，以对当前轮胎温度值进行显示。

为了对轮胎的当前温度进行更好的显示，可通过显示模块进行显示，显示模块可具体为触摸屏或仪表盘等，可根据实际需要自行进行设置。

进一步地，报警装置包括设于显示模块上的指示灯：

主控器13触发指示灯以预设方式启动。

指示灯可以预设方式闪烁，如每隔一秒闪烁一次，或三秒内连续闪烁多次，优选的，指示灯的颜色可根据需要进行设定，如设置为红色指示灯，可根据实际需要自行进行设置，在此不再赘述。

进一步地，RFID温度采集模块11设于车轮上方的挡泥板处，RFID温度采集模块11的上方设有防护罩。RFID温度采集模块可实时采集滚动轮胎中采集温度数据，通过防护罩覆盖以加强其使用过程中的可靠性。在其他实施例中，防护罩也可以通过其他硬质材料替代，只要能够达到相同的技术效果即可。

更进一步地，RFID温度采集模块11与主控器13经RS232通讯连接，以实现胎温数据的发送，在其他实施例中，也可通过RS485串口实现，在此不再赘述。

在上述各实施例的基础上，RFID测温模块12的周向设有橡胶片，RFID测温模块12经橡胶片内嵌于轮胎中并与其粘接固定。

具体的，RFID温度采集模块11具体为RFID温度传感器。通过天线耦合获取能量后激活RFID芯片，RFID芯片通过其内部的自动调谐电路，多次修正后活动此时的无线通讯模块的电阻值，并转换成对应的温度值，存入RFID芯片的存储区，并通过无线通讯模块将该结果发送至主控器，完成整个测温过程。

为了在RFID测温模块内嵌至轮胎中时，不对轮胎的结构和性能产生影响，可在RFID测温模块的周向设置橡胶片，其与轮胎的材料及功能相近，降低对轮胎的性能及结构影响，当然，在其他实施例中，也可以选择其他形式的固定方式，此处仅为优选实施方案。

具体的，无线通讯模块为RFID天线，RFID天线由测温材料组成。通过无线射频通讯技术，可实现与其他设备的数据交互，RFID天线材料为导电性良好的测温材料，其阻抗随温度变化而变化，RFID芯片的自动调谐电路，可让测温装置在RFID天线阻抗不断变化的情况下让其处于自动调谐状态，内部电路会生成一个精确的至对已改变的阻抗进行修正，由于RFID天线的阻抗随着周围温度进行变化，此修正值可表示当前轮胎温度值。

进一步地，RFID芯片为900M UHF频段电子标签。此处仅为优选的实施方案，在其他实施例中，可根据需要进行频段的选择，在此不再赘述。

本发明提供的轮胎测温系统为嵌入式测温系统，可以准确测量轮胎内部预设部位温度，RFID电子标签测温无需电源，温度数据无线传输，维护成本低；轮胎胎温实时监测和预警系统，集成RFID轮胎标识作用，便于管理、识别距离远、识别速度快。可用于轮胎标签识别和实时温度检测，可有效降低潜在爆胎风险，提高汽车驾驶安全性。

基于上述实施例中提供的轮胎测温系统，本发明还提供了一种车辆，该车辆包括上述实施例中任意一种轮胎测温系统，由于该车辆采用了上述实施例中的轮胎测温系统，所述该车辆的有益效果请参考上述实施例。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种轮胎测温系统，其特征在于，包括：

RFID温度采集模块，用于获取RFID测温模块检测到的当前轮胎温度值，并将所述当前轮胎温度值发送至主控器；

设于轮胎上的所述RFID测温模块，用于测量轮胎的所述当前轮胎温度值，包括RFID芯片和无线通讯模块，所述无线通讯模块为阻抗随温度变化的模块，所述RFID芯片设有与所述无线通讯模块连接的调谐电路，以根据阻抗变化的修正值得到所述当前轮胎温度值；

所述主控器，用于对所述RFID温度采集模块获取的所述当前轮胎温度值进行数据处理，当所述当前轮胎温度值高于预设胎温时，触发报警装置报警。

2.根据权利要求1所述的轮胎测温系统，其特征在于，还包括与所述主控器通讯连接的显示模块，以对所述当前轮胎温度值进行显示。

3.根据权利要求2所述的轮胎测温系统，其特征在于，所述报警装置包括设于所述显示模块上的指示灯：

所述主控器触发所述指示灯以预设方式启动。

4.根据权利要求3所述的轮胎测温系统，其特征在于，所述RFID温度采集模块设于车轮上方的挡泥板处，所述RFID温度采集模块的上方设有防护罩。

5.根据权利要求4所述的轮胎测温系统，其特征在于，所述RFID温度采集模块与主控器经RS232通讯连接。

6.根据权利要求5所述的轮胎测温系统，其特征在于，所述RFID温度采集模块具体为RFID温度传感器。

7.根据权利要求1-6任一项所述的轮胎测温系统，其特征在于，所述RFID测温模块的周向设有橡胶片，所述RFID测温模块经所述橡胶片内嵌于所述轮胎中并与其粘接固定。

8.根据权利要求7所述的轮胎测温系统，其特征在于，所述无线通讯模块为RFID天线，所述RFID天线由测温材料组成。

9.根据权利要求8所述的轮胎测温系统，其特征在于，所述RFID芯片为900M UHF频段电子标签。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的轮胎测温系统。