CN110015136A - 用于监控电动汽车状态的智能控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于监控电动汽车状态的智能控制系统，包括电动汽车租赁信息控制平台、充电桩、车辆胎压监测模块、车辆轮胎磨损检测模块和车内遗留物品检测模块，车辆胎压监测模块包括若干个第一压力传感器、第一控制器和第一无线通信电路，车辆轮胎磨损检测模块包括轮胎磨损检测带，车内遗留物品检测模块包括红外线发射器，若干个红外线接收器，若干个第二压力传感器，第二报警电路和第三控制器。本发明具有能实时监测车辆胎压状况，能智能判断车辆轮胎是否因磨损过度需要更换和能在用户归还车辆时检测车辆内是否存在用户遗留物品的特点。

Description

用于监控电动汽车状态的智能控制系统
技术领域
本发明涉及电动汽车车辆状态监控技术领域，尤其是涉及一种能实时监测车辆胎压状况，能智能判断车辆轮胎是否因磨损过度需要更换和能在用户归还车辆时检测车辆内是否存在用户遗留物品的用于监控电动汽车状态的智能控制系统。
背景技术
目前，电动汽车每进行一次租赁后，都需要对车辆进行一次人工的检查，以确保车辆在下次租赁的过程中，能够安全的行驶，保障用户的人身安全，但是每租赁一辆电动汽车就要对该辆电动汽车进行一次人工检查，会显得费时费力。此外，用户有时因为时间紧迫，在匆忙之中，会将一些重要物品遗留在租赁的电动汽车内，造成不必要的麻烦。因此，设计一种能智能监测车辆状态的系统就显得非常必要。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中，对电动汽车进行人工检查费时费力和用户有时在匆忙之中，会将重要物品遗留在租赁的电动汽车内的问题，提供了一种能实时监测车辆胎压状况，能智能判断车辆轮胎是否因磨损过度需要更换和能在用户归还车辆时检测车辆内是否存在用户遗留物品的用于监控电动汽车状态的智能控制系统。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种用于监控电动汽车状态的智能控制系统，包括电动汽车租赁信息控制平台、充电桩、车辆胎压监测模块、车辆轮胎磨损检测模块和车内遗留物品检测模块，车辆胎压监测模块包括设于各个轮胎内的若干个第一压力传感器、第一控制器和第一无线通信电路，各个第一压力传感器均与第一控制器电连接，第一控制器和第一无线通信电路电连接，车辆轮胎磨损检测模块包括轮胎磨损检测带，轮胎磨损检测带位于电动汽车开往充电桩所经途中，轮胎磨损检测带内设有激光扫描仪、第二控制器、第二无线通信电路和第一报警电路，激光扫描仪、第二无线通信电路和第一报警电路均与第二控制器电连接，车内遗留物品检测模块包括设于车内顶部的红外线发射器，分别设于各个车座内的若干个红外线接收器，分别设于各个车座内的若干个第二压力传感器，第二报警电路和第三控制器，各个红外线接收器和各个第二压力传感器均与第三控制器电连接，第二报警电路和红外线发射器均与第三控制器电连接；本发明包括如下步骤：
(1-1)车辆胎压监测
当电动汽车处于空闲状态时，各个第一压力传感器实时监测各个轮胎内的压力值，并将监测到的数据传送给第一控制器，第一控制器通过第一无线通信电路将接收到的数据无线传输给电动汽车租赁信息控制平台；
(1-2)车辆轮胎磨损检测
当电动汽车行驶过轮胎磨损检测带时，激光扫描仪会自动扫描并生成轮胎轧过轮胎磨损检测带时的图像，并将图像传送给第二控制器，第二控制器内设有达到临界磨损程度的轮胎轧过轮胎磨损检测带时的图像，第二控制器将接收到的图像的阴影面积与第二控制器内设有达到临界磨损程度的轮胎轧过轮胎磨损检测带时的图像的阴影面积进行比对；
(1-3)车内遗留物品检测
在用户归还车辆时，当电动汽车电源被关闭且车门上锁时，第三控制器控制红外线发射器开始工作，红外线发射器向车内发射红外线，位于各个车座内的若干个红外线接收器开始接收红外线发射器发射出的红外线信号。
本发明采用压力传感器直接监测车辆轮胎内的胎压，采用图像对比的方式检测车辆轮胎的磨损程度以及采用红外线发射器、接收器和压力传感器来共同检测车内的遗留物品。为了增大与地面的摩擦力，轮胎表面都具有花纹和沟槽，而轮胎磨损的程度越大，轮胎与地面的接触面积就越大。本发明具有能实时监测车辆胎压状况，能智能判断车辆轮胎是否因磨损过度需要更换和能在用户归还车辆时检测车辆内是否存在用户遗留物品的特点。
作为优选，本发明还包括电池电量检测电路，电池电量检测电路与第一控制器电连接，本发明还包括如下步骤：
在电动汽车进行充电的过程中，电池电量检测电路实时监测电动汽车电池的电量，并将数据传输给第一控制器，当第一控制器接收到的电池电量数值超过60％时，第一控制器通过第一无线通信电路将该电动汽车能够接收预约租赁的信息无线传输给电动汽车租赁信息控制平台。
作为优选，步骤(1-1)还包括如下步骤：
(1-1-1)各个第一压力传感器均每隔T时间，在前后两个长度均为L的时间段内每隔时间T1检测n次数据；其中，前后两个时间段分别为时间段A和时间段B，L＝n×T1，则第一控制器获得各个第一压力传感器在时间段A和时间段B内的各n个检测值；
(1-1-2)计算时间段A和时间段B内各个第一压力传感器获取的检测值的相似度；
(1-1-3)第一控制器判断各个第一压力传感器获取的检测值的相似度大小，将相似度最接近1的第一压力传感器在时间段A和时间段B内的各n个检测值，保存到存储单元内；
(1-1-4)第一控制器通过第一无线通信电路将存储单元内保存的数据无线传输给电动汽车租赁信息控制平台。
作为优选，步骤(1-1-2)还包括如下步骤：
设定时间段A的每个检测值为xi，时间段B的每个检测值为yi，i＝1,2,…,n；
利用公式计算两个时间段各个第一压力传感器获取的检测值的相似度，其中，为时间段A内单一第一压力传感器所有检测值的平均值，是时间段B内单一第一压力传感器所有检测值的平均值。
作为优选，步骤(1-2)还包括如下步骤：
当第二控制器判断出接收到的图像的阴影面积大于等于第二控制器内设有达到临界磨损程度的轮胎轧过轮胎磨损检测带时的图像的阴影面积时，第二控制器控制第一报警电路报警，提醒管理人员该车辆需要进行换胎处理，同时第二控制器通过第二无线通信电路将该电动汽车无法接收下次预约租赁的信息无线传输给电动汽车租赁信息控制平台；
当第二控制器判断出接收到的图像的阴影面积小于第二控制器内设有达到临界磨损程度的轮胎轧过轮胎磨损检测带时的图像的阴影面积时，说明车辆的轮胎未出现过度磨损的情况，能继续使用，同时第二控制器通过第二无线通信电路将该电动汽车能够接收下次预约租赁的信息无线传输给电动汽车租赁信息控制平台。
作为优选，步骤(1-3)还包括如下步骤：
当各个车座内的红外线接收器都能够接收到红外线发射器所发射出的红外线时，说明车内的各个车座上没有用户遗留的物品，第三控制器控制第二报警电路不报警；
当至少一个车座内的红外线接收器无法够接收到红外线发射器所发射出的红外线时，第三控制器控制相对应车座内的压力传感器进行工作，工作的压力传感器将检测到的数据传输给第三控制器，第三控制器判断接收到的压力数值是否为零：
当第三控制器接收到的压力数值均为零时，说明车内的各个车座上没有用户遗留的物品，第三控制器控制第二报警电路不报警；当第三控制器接收到有不为零的压力数值时，说明检测到压力数值不为零的压力传感器所位于的车座上有用户遗留的物品，第三控制器控制第二报警电路报警，提醒用户有物品遗留在车辆内。
作为优选，轮胎磨损检测带横截面呈梯形，轮胎磨损检测带的两个斜边呈圆弧状，轮胎磨损检测带还包括分别设于轮胎磨损检测带内两端的两个固定块，设于两个固定块之间的支撑架，分别设于支撑架上端和支撑架下端的两个弹性保护垫，激光扫描仪位于支撑架上端的弹性保护垫上，激光扫描仪表面设有一层保护膜，两个固定块表面设有一层保护外壳，支撑架截面呈X形。
因此，本发明具有如下有益效果：(1)能实时监测车辆胎压状况；(2)能智能判断车辆轮胎是否因磨损过度需要更换；(3)能在用户归还车辆时检测车辆内是否存在用户遗留物品。
附图说明
图1是本发明的一种原理框图；
图2是本发明中的车内遗留物品检测模块的一种原理框图；
图3是本发明中的轮胎磨损检测带的一种截面图；
图4是本发明的一种流程图。
图中：车辆胎压监测模块1、车辆轮胎磨损检测模块2、压力传感器3、第一控制器4、第一无线通信电路5、激光扫描仪6、第二控制器7、第二无线通信电路8、报警电路9、电池电量检测电路10、电动汽车租赁信息控制平台11、固定块12、支撑架13、弹性保护垫14、保护膜15、车内遗留物品检测模块16、红外线发射器17、红外线接收器18、第二压力传感器19、第二报警电路20、第三控制器21。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述：
如图1和图2所示的一种用于监控电动汽车状态的智能控制系统，包括电动汽车租赁信息控制平台11、充电桩、车辆胎压监测模块1、车辆轮胎磨损检测模块2和车内遗留物品检测模块16，车辆胎压监测模块包括设于各个轮胎内的多个第一压力传感器3、第一控制器4和第一无线通信电路5，各个第一压力传感器均与第一控制器电连接，第一控制器和第一无线通信电路电连接，车辆轮胎磨损检测模块包括轮胎磨损检测带，轮胎磨损检测带位于电动汽车开往充电桩所经途中，轮胎磨损检测带内设有激光扫描仪6、第二控制器7、第二无线通信电路8和第一报警电路9，激光扫描仪、第二无线通信电路和第一报警电路均与第二控制器电连接，车内遗留物品检测模块包括设于车内顶部的红外线发射器17，分别设于各个车座内的若干个红外线接收器18，分别设于各个车座内的多个第二压力传感器19，第二报警电路20和第三控制器21，各个红外线接收器和各个第二压力传感器均与第三控制器电连接，第二报警电路和红外线发射器均与第三控制器电连接。本发明还包括电池电量检测电路10，电池电量检测电路与第一控制器电连接。
如图3所示，轮胎磨损检测带横截面呈梯形，轮胎磨损检测带的两个斜边呈圆弧状，轮胎磨损检测带还包括分别设于轮胎磨损检测带内两端的两个固定块12，设于两个固定块之间的支撑架13，分别设于支撑架上端和支撑架下端的两个弹性保护垫14，激光扫描仪位于支撑架上端的弹性保护垫上，激光扫描仪表面设有一层保护膜15，两个固定块表面设有一层保护外壳，支撑架截面呈X形。
如图4所示的一种用于监控电动汽车状态的智能控制系统，包括如下步骤：
步骤100，车辆胎压监测
步骤110，各个第一压力传感器均每隔8小时，在前后两个长度均为5分钟的时间段内每隔时间2秒检测150次数据；其中，前后两个时间段分别为时间段A和时间段B，则第一控制器获得各个第一压力传感器在时间段A和时间段B内的各150个检测值；
步骤120，设定时间段A的每个检测值为xi，时间段B的每个检测值为yi，i＝1,2,…,n；
利用公式计算两个时间段各个第一压力传感器获取的检测值的相似度，其中，为时间段A内单一第一压力传感器所有检测值的平均值，是时间段B内单一第一压力传感器所有检测值的平均值；
步骤130，第一控制器判断各个第一压力传感器获取的检测值的相似度大小，将相似度最接近1的第一压力传感器在时间段A和时间段B内的各150个检测值，保存到存储单元内；
步骤140，第一控制器通过第一无线通信电路将存储单元内保存的数据无线传输给电动汽车租赁信息控制平台。
步骤200，车辆轮胎磨损检测
当电动汽车行驶过轮胎磨损检测带时，激光扫描仪会自动扫描并生成轮胎轧过轮胎磨损检测带时的图像，并将图像传送给第二控制器，第二控制器内设有达到临界磨损程度的轮胎轧过轮胎磨损检测带时的图像，第二控制器将接收到的图像的阴影面积与第二控制器内设有达到临界磨损程度的轮胎轧过轮胎磨损检测带时的图像的阴影面积进行比对；
当第二控制器判断出接收到的图像的阴影面积大于等于第二控制器内设有达到临界磨损程度的轮胎轧过轮胎磨损检测带时的图像的阴影面积时，第二控制器控制第一报警电路报警，提醒管理人员该车辆需要进行换胎处理，同时第二控制器通过第二无线通信电路将该电动汽车无法接收下次预约租赁的信息无线传输给电动汽车租赁信息控制平台；
当第二控制器判断出接收到的图像的阴影面积小于第二控制器内设有达到临界磨损程度的轮胎轧过轮胎磨损检测带时的图像的阴影面积时，说明车辆的轮胎未出现过度磨损的情况，能继续使用，同时第二控制器通过第二无线通信电路将该电动汽车能够接收下次预约租赁的信息无线传输给电动汽车租赁信息控制平台。
步骤300，车内遗留物品检测
在用户归还车辆时，当电动汽车电源被关闭且车门上锁时，第三控制器控制红外线发射器开始工作，红外线发射器向车内发射红外线，位于各个车座内的若干个红外线接收器开始接收红外线发射器发射出的红外线信号；
当各个车座内的红外线接收器都能够接收到红外线发射器所发射出的红外线时，说明车内的各个车座上没有用户遗留的物品，第三控制器控制第二报警电路不报警；
当至少一个车座内的红外线接收器无法够接收到红外线发射器所发射出的红外线时，第三控制器控制相对应车座内的压力传感器进行工作，工作的压力传感器将检测到的数据传输给第三控制器，第三控制器判断接收到的压力数值是否为零：
当第三控制器接收到的压力数值均为零时，说明车内的各个车座上没有用户遗留的物品，第三控制器控制第二报警电路不报警；当第三控制器接收到有不为零的压力数值时，说明检测到压力数值不为零的压力传感器所位于的车座上有用户遗留的物品，第三控制器控制第二报警电路报警。
步骤400，电动汽车电池电量检测
在电动汽车进行充电的过程中，电池电量检测电路实时监测电动汽车电池的电量，并将数据传输给第一控制器，当第一控制器接收到的电池电量数值超过60％时，第一控制器通过第一无线通信电路将该电动汽车能够接收预约租赁的信息无线传输给电动汽车租赁信息控制平台。
应理解，本实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (8)

1.一种用于监控电动汽车状态的智能控制系统，其特征是，包括电动汽车租赁信息控制平台(11)、充电桩、车辆胎压监测模块(1)、车辆轮胎磨损检测模块(2)和车内遗留物品检测模块(16)，车辆胎压监测模块包括设于各个轮胎内的若干个第一压力传感器(3)、第一控制器(4)和第一无线通信电路(5)，各个第一压力传感器均与第一控制器电连接，第一控制器和第一无线通信电路电连接，车辆轮胎磨损检测模块包括轮胎磨损检测带，轮胎磨损检测带位于电动汽车开往充电桩所经途中，轮胎磨损检测带内设有激光扫描仪(6)、第二控制器(7)、第二无线通信电路(8)和第一报警电路(9)，激光扫描仪、第二无线通信电路和第一报警电路均与第二控制器电连接，车内遗留物品检测模块包括设于车内顶部的红外线发射器(17)，分别设于各个车座内的若干个红外线接收器(18)，分别设于各个车座内的若干个第二压力传感器(19)，第二报警电路(20)和第三控制器(21)，各个红外线接收器和各个第二压力传感器均与第三控制器电连接，第二报警电路和红外线发射器均与第三控制器电连接。
2.根据权利要求1所述的用于监控电动汽车状态的智能控制系统，其特征是，包括如下步骤：
(1-1)车辆胎压监测
当电动汽车处于空闲状态时，各个第一压力传感器实时监测各个轮胎内的压力值，并将监测到的数据传送给第一控制器，第一控制器通过第一无线通信电路将接收到的数据无线传输给电动汽车租赁信息控制平台；
(1-2)车辆轮胎磨损检测
当电动汽车行驶过轮胎磨损检测带时，激光扫描仪会自动扫描并生成轮胎轧过轮胎磨损检测带时的图像，并将图像传送给第二控制器，第二控制器内设有达到临界磨损程度的轮胎轧过轮胎磨损检测带时的图像，第二控制器将接收到的图像的阴影面积与第二控制器内设有达到临界磨损程度的轮胎轧过轮胎磨损检测带时的图像的阴影面积进行比对；
(1-3)车内遗留物品检测
在用户归还车辆时，当电动汽车电源被关闭且车门上锁时，第三控制器控制红外线发射器开始工作，红外线发射器向车内发射红外线，位于各个车座内的若干个红外线接收器开始接收红外线发射器发射出的红外线信号。
3.根据权利要求1所述的用于监控电动汽车状态的智能控制系统，还包括电池电量检测电路(10)，电池电量检测电路与第一控制器电连接，其特征是，还包括如下步骤：
(1-4)电动汽车电池电量检测
在电动汽车进行充电的过程中，电池电量检测电路实时监测电动汽车电池的电量，并将数据传输给第一控制器，当第一控制器接收到的电池电量数值超过60％时，第一控制器通过第一无线通信电路将该电动汽车能够接收预约租赁的信息无线传输给电动汽车租赁信息控制平台。
4.根据权利要求2所述的用于监控电动汽车状态的智能控制系统，其特征是，步骤(1-1)还包括如下步骤：
(1-1-1)各个第一压力传感器均每隔T时间，在前后两个长度均为L的时间段内每隔时间T1检测n次数据；其中，前后两个时间段分别为时间段A和时间段B，L＝n×T1，则第一控制器获得各个第一压力传感器在时间段A和时间段B内的各n个检测值；
(1-1-2)计算时间段A和时间段B内各个第一压力传感器获取的检测值的相似度；
(1-1-3)第一控制器判断各个第一压力传感器获取的检测值的相似度大小，将相似度最接近1的压力传感器在时间段A和时间段B内的各n个检测值，保存到存储单元内；
(1-1-4)第一控制器通过第一无线通信电路将存储单元内保存的数据无线传输给电动汽车租赁信息控制平台。
5.根据权利要求4所述的用于监控电动汽车状态的智能控制系统，其特征是，步骤(1-1-2)还包括如下步骤：
设定时间段A的每个检测值为xi，时间段B的每个检测值为yi，i＝1,2,…,n；利用公式计算两个时间段各个第一压力传感器获取的检测值的相似度，其中，为时间段A内单一第一压力传感器所有检测值的平均值，是时间段B内单一第一压力传感器所有检测值的平均值。
6.根据权利要求2所述的用于监控电动汽车状态的智能控制系统，其特征是，步骤(1-2)还包括如下步骤：
当第二控制器判断出接收到的图像的阴影面积大于等于第二控制器内设有达到临界磨损程度的轮胎轧过轮胎磨损检测带时的图像的阴影面积时，第二控制器控制第一报警电路报警，提醒管理人员该车辆需要进行换胎处理，同时第二控制器通过第二无线通信电路将该电动汽车无法接收下次预约租赁的信息无线传输给电动汽车租赁信息控制平台；
当第二控制器判断出接收到的图像的阴影面积小于第二控制器内设有达到临界磨损程度的轮胎轧过轮胎磨损检测带时的图像的阴影面积时，说明车辆的轮胎未出现过度磨损的情况，能继续使用，同时第二控制器通过第二无线通信电路将该电动汽车能够接收下次预约租赁的信息无线传输给电动汽车租赁信息控制平台。
7.根据权利要求2所述的用于监控电动汽车状态的智能控制系统，其特征是，步骤(1-3)还包括如下步骤：
当各个车座内的红外线接收器都能够接收到红外线发射器所发射出的红外线时，说明车内的各个车座上没有用户遗留的物品，第三控制器控制第二报警电路不报警；
当至少一个车座内的红外线接收器无法够接收到红外线发射器所发射出的红外线时，第三控制器控制相对应车座内的压力传感器进行工作，工作的压力传感器将检测到的数据传输给第三控制器，第三控制器判断接收到的压力数值是否为零：
当第三控制器接收到的压力数值均为零时，说明车内的各个车座上没有用户遗留的物品，第三控制器控制第二报警电路不报警；当第三控制器接收到有不为零的压力数值时，说明检测到压力数值不为零的压力传感器所位于的车座上有用户遗留的物品，第三控制器控制第二报警电路报警。
8.根据权利要求1所述的用于监控电动汽车状态的智能控制系统，其特征是，轮胎磨损检测带横截面呈梯形，轮胎磨损检测带的两个斜边呈圆弧状，轮胎磨损检测带还包括分别设于轮胎磨损检测带内两端的两个固定块(12)，设于两个固定块之间的支撑架(13)，分别设于支撑架上端和支撑架下端的两个弹性保护垫(14)，激光扫描仪位于支撑架上端的弹性保护垫上，激光扫描仪表面设有一层保护膜(15)，两个固定块表面设有一层保护外壳，支撑架截面呈X形。
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