CN112677717A - 基于大数据技术的汽车轮胎实时安全状态检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于大数据技术的汽车轮胎实时安全状态检测设备，属于轮胎检测技术领域，本发明可以通过在轮胎本体内壁上感知半球对轮胎本体的感知能力，轮胎本体在行驶过程中遇到障碍物而导致异常形变时，通过感知半球对可形变隔磁层形成挤压，并形成通道与相变层接触，并在挤压过程中由相变层进行缓冲，直至可形变隔磁层完全穿过可形变隔磁层后，迫使相变层发生由液态向固态的转变，进而对轮胎本体进行间接支撑以防发生过度形变，同时相变层触发定位微球的释放动作，然后在感知半球的磁吸作用下进入到感知半球内，在轮胎检修时对轮胎本体上的形变部位进行定位，本发明可以实时对轮胎本体的安全状态进行检测，且检测精度高。

Description

基于大数据技术的汽车轮胎实时安全状态检测设备

技术领域

本发明涉及轮胎检测技术领域，更具体地说，涉及基于大数据技术的汽车轮胎实时安全状态检测设备。

背景技术

大数据，IT行业术语，是指无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合，是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产。

汽车轮胎是汽车的重要部件之一，它直接与路面接触，和汽车悬架共同来缓和汽车行驶时所受到的冲击，保证汽车有良好的乘座舒适性和行驶平顺性；保证车轮和路面有良好的附着性；提高汽车的牵引性、制动性和通过性；承受着汽车的重量，轮胎在汽车上所起的重要作用越来越受到人们的重视。

目前对于汽车轮胎实时安全状态检测的方式一般为胎压监测，胎压监测是在汽车行驶过程中对轮胎气压进行实时自动监测，并对轮胎漏气和低气压进行报警，以确保行车安全。常见的有直接式和间接式两种。

直接式胎压监测装置，利用安装在每一个轮胎里的压力传感器来直接测量轮胎的气压，利用无线发射器将压力信息从轮胎内部发送到中央接收器模块上的系统，然后对各轮胎气压数据进行显示。当轮胎气压太低或漏气时，系统会自动报警，间接式胎压监测装置，当某个轮胎的气压降低时，车辆的重量会使该轮的滚动半径将变小，导致其转速比其他车轮快，这样就可以通过比较轮胎之间的转速差，达到监视胎压的目的。间接式轮胎报警系统实际上是依靠计算轮胎滚动半径来对气压进行监测。

但是仅从气压方面对轮胎的安全状态进行检测是不足的，在汽车的日常行驶过程中仍存在其它的安全隐患，例如轮胎遇到障碍物碾压时产生的异常形变，对轮胎的伤害隐患较大，可能会出现延迟性故障例如裂痕、鼓包等，目前的汽车轮胎实时安全状态检测手段过于单一。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供基于大数据技术的汽车轮胎实时安全状态检测设备，可以通过在轮胎本体内壁上感知半球对轮胎本体的感知能力，轮胎本体在行驶过程中遇到障碍物而导致异常形变时，通过感知半球对可形变隔磁层形成挤压，并形成通道与相变层接触，并在挤压过程中由相变层进行缓冲，直至可形变隔磁层完全穿过可形变隔磁层后，迫使相变层发生由液态向固态的转变，进而对轮胎本体进行间接支撑以防发生过度形变，同时相变层触发定位微球的释放动作，然后在感知半球的磁吸作用下进入到感知半球内，在轮胎检修时对轮胎本体上的形变部位进行定位，而轮胎本体在行驶过程中发生漏气现象时，外界空气中的氧气进入到轮胎本体内迫使相变层内控释球部分熔化也会释放出定位微球，本发明可以实时对轮胎本体的安全状态进行检测，且检测精度高。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

基于大数据技术的汽车轮胎实时安全状态检测设备，包括轮胎本体和轮毂，所述轮胎本体内端壁上连接有多个均匀分布的感知半球，且感知半球之间紧密相邻，所述轮胎本体内侧设有与轮毂相连接的相变层，所述相变层内端连接有可形变隔磁层，且可形变隔磁层与相变层之间相抵触，所述可形变隔磁层上开设有多个与感知半球相对应的扩径孔，所述相变层包括定位环、相变套以及多个触发套，所述相变套与可形变隔磁层连接，且定位环连接于相变套远离可形变隔磁层的一端，所述触发套均匀镶嵌于相变套靠近可形变隔磁层的一端，且触发套与感知半球相对应。

进一步的，所述触发套包括弧形罩和置物杯，所述弧形罩开口朝向外侧并与相变套连接，且置物杯连接于弧形罩中心处并与其连通，所述置物杯内活动镶嵌有控释球，且置物杯的内径沿远离弧形罩的方向逐渐增大，所述控释球与置物杯之间容纳有多个定位微球，弧形罩既可以与感知半球相互配合，同时可以分散感知半球的压力至整个相变套上，提高缓冲和限位的效果，而感知半球对控释球的位置控制可以实现对定位微球的释放，进而对轮胎本体的形变或者漏气部位进行定位。

进一步的，所述弧形罩与感知半球相匹配，所述控释球靠近感知半球一端连接有传动杆，感知半球可以在弧形罩的引导作用下，通过提前触碰到传动杆来提高对控释球的控制效果，进而可以顺利实现对定位微球的释放。

进一步的，所述感知半球包括连续半球和电磁铁，所述连续半球的平面端与轮胎本体内端壁连接，所述电磁铁镶嵌安装于连续半球内，所述连续半球上开设有与传动杆相对应的收纳槽，在电磁铁的磁场作用下，相变套会发生由液态向固态的转变，同时也会主动吸附定位微球到指定的位置上。

进一步的，所述控释球包括基础球、熔化层以及多个自发热包，所述熔化层覆盖于基础球外表面，所述自发热包均匀镶嵌于熔化层外表面，在轮胎本体出现漏气现象时，外界空气中的氧气进入与自发热包反应释放出热量，从而对熔化层加热迫使其熔化，控释球的外径变小无法对定位微球进行封堵，因此定位微球也可以实现自主释放。

进一步的，所述熔化层采用热熔性材料制成，所述自发热包采用自发热材料制成，所述轮胎本体内填充有惰性气体。

进一步的，所述定位微球包括磁性球壳和多个听声钢珠，且听声钢珠位于磁性球壳内，所述磁性球壳内还填充有磁流变液，定位微球在电磁铁启动的状态下类似于完整的固体，从而可以对定位微球进行吸附并减少噪音，在关闭电磁铁后，听声钢珠可以在磁性球壳自由移动，移动轮胎本体时可以依靠定位微球发出的声音来判断形变或者漏气部位。

进一步的，所述定位环采用硬质材料制成，所述相变套内填充有磁流变液，磁流变液随着感知半球的迁移磁场逐渐增大，其也会逐渐由液态向固态转变，可以实现良好的缓冲作用对零件进行保护，同时在变硬后对轮胎本体的形变进行限制，同时对触发套进行支撑，进而在满足一定形变量后方可释放出用于定位的定位微球。

进一步的，所述可形变隔磁层采用弹性材料制成包囊状结构，且内部填充有粉末状或者颗粒状的高磁导率材料，可形变隔磁层在正常状态下处于完全隔磁状态，在扩径孔受到感知半球的挤压而逐渐变大时，电磁铁漏出的磁场强度逐渐变大，因此可形变隔磁层也会逐渐变硬。

进一步的，所述轮胎本体内中心处安装有磁通计和温度传感器，所述磁通计和温度传感器均无线连接有汽车大数据平台，磁通计用于检测电磁铁的磁场强度来判断轮胎本体的形变情况，通过温度传感器可以判断轮胎本体的漏气情况，进而将数据传输到汽车大数据平台，通过大数据计算和分析轮胎本体的安全状况。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案可以通过在轮胎本体内壁上感知半球对轮胎本体的感知能力，轮胎本体在行驶过程中遇到障碍物而导致异常形变时，通过感知半球对可形变隔磁层形成挤压，并形成通道与相变层接触，并在挤压过程中由相变层进行缓冲，直至可形变隔磁层完全穿过可形变隔磁层后，迫使相变层发生由液态向固态的转变，进而对轮胎本体进行间接支撑以防发生过度形变，同时相变层触发定位微球的释放动作，然后在感知半球的磁吸作用下进入到感知半球内，在轮胎检修时对轮胎本体上的形变部位进行定位，而轮胎本体在行驶过程中发生漏气现象时，外界空气中的氧气进入到轮胎本体内迫使相变层内控释球部分熔化也会释放出定位微球，本发明可以实时对轮胎本体的安全状态进行检测，且检测精度高。

(2)触发套包括弧形罩和置物杯，弧形罩开口朝向外侧并与相变套连接，且置物杯连接于弧形罩中心处并与其连通，置物杯内活动镶嵌有控释球，且置物杯的内径沿远离弧形罩的方向逐渐增大，控释球与置物杯之间容纳有多个定位微球，弧形罩既可以与感知半球相互配合，同时可以分散感知半球的压力至整个相变套上，提高缓冲和限位的效果，而感知半球对控释球的位置控制可以实现对定位微球的释放，进而对轮胎本体的形变或者漏气部位进行定位。

(3)弧形罩与感知半球相匹配，控释球靠近感知半球一端连接有传动杆，感知半球可以在弧形罩的引导作用下，通过提前触碰到传动杆来提高对控释球的控制效果，进而可以顺利实现对定位微球的释放。

(4)感知半球包括连续半球和电磁铁，连续半球的平面端与轮胎本体内端壁连接，电磁铁镶嵌安装于连续半球内，连续半球上开设有与传动杆相对应的收纳槽，在电磁铁的磁场作用下，相变套会发生由液态向固态的转变，同时也会主动吸附定位微球到指定的位置上。

(5)控释球包括基础球、熔化层以及多个自发热包，熔化层覆盖于基础球外表面，自发热包均匀镶嵌于熔化层外表面，在轮胎本体出现漏气现象时，外界空气中的氧气进入与自发热包反应释放出热量，从而对熔化层加热迫使其熔化，控释球的外径变小无法对定位微球进行封堵，因此定位微球也可以实现自主释放。

(6)熔化层采用热熔性材料制成，自发热包采用自发热材料制成，轮胎本体内填充有惰性气体。

(7)定位微球包括磁性球壳和多个听声钢珠，且听声钢珠位于磁性球壳内，磁性球壳内还填充有磁流变液，定位微球在电磁铁启动的状态下类似于完整的固体，从而可以对定位微球进行吸附并减少噪音，在关闭电磁铁后，听声钢珠可以在磁性球壳自由移动，移动轮胎本体时可以依靠定位微球发出的声音来判断形变或者漏气部位。

(8)定位环采用硬质材料制成，相变套内填充有磁流变液，磁流变液随着感知半球的迁移磁场逐渐增大，其也会逐渐由液态向固态转变，可以实现良好的缓冲作用对零件进行保护，同时在变硬后对轮胎本体的形变进行限制，同时对触发套进行支撑，进而在满足一定形变量后方可释放出用于定位的定位微球。

(9)可形变隔磁层采用弹性材料制成包囊状结构，且内部填充有粉末状或者颗粒状的高磁导率材料，可形变隔磁层在正常状态下处于完全隔磁状态，在扩径孔受到感知半球的挤压而逐渐变大时，电磁铁漏出的磁场强度逐渐变大，因此可形变隔磁层也会逐渐变硬。

(10)轮胎本体内中心处安装有磁通计和温度传感器，磁通计和温度传感器均无线连接有汽车大数据平台，磁通计用于检测电磁铁的磁场强度来判断轮胎本体的形变情况，通过温度传感器可以判断轮胎本体的漏气情况，进而将数据传输到汽车大数据平台，通过大数据计算和分析轮胎本体的安全状况。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明相变层部分正常状态下的结构示意图；

图3为图2中A处的结构示意图；

图4为本发明相变层部分相变状态下的结构示意图；

图5为本发明感知半球的结构示意图；

图6为本发明控释球的结构示意图；

图7为本发明定位微球的结构示意图。

图中标号说明：

1轮胎本体、2轮毂、3感知半球、31连续半球、32电磁铁、33收纳槽、4可形变隔磁层、5相变层、51定位环、52相变套、53触发套、6控释球、61基础球、62熔化层、63自发热包、7传动杆、8定位微球、81磁性球壳、82听声钢珠。

具体实施方式

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-2，包括轮胎本体1和轮毂2，轮胎本体1内端壁上连接有多个均匀分布的感知半球3，且感知半球3之间紧密相邻，轮胎本体1内侧设有与轮毂2相连接的相变层5，相变层5内端连接有可形变隔磁层4，且可形变隔磁层4与相变层5之间相抵触，可形变隔磁层4上开设有多个与感知半球3相对应的扩径孔，相变层5包括定位环51、相变套52以及多个触发套53，相变套52与可形变隔磁层4连接，且定位环51连接于相变套52远离可形变隔磁层4的一端，触发套53均匀镶嵌于相变套52靠近可形变隔磁层4的一端，且触发套53与感知半球3相对应。

可形变隔磁层4采用弹性材料制成包囊状结构，且内部填充有粉末状或者颗粒状的高磁导率材料，可形变隔磁层4在正常状态下处于完全隔磁状态，在扩径孔受到感知半球3的挤压而逐渐变大时，电磁铁32漏出的磁场强度逐渐变大，因此可形变隔磁层4也会逐渐变硬。

定位环51采用硬质材料制成，相变套52内填充有磁流变液，磁流变液随着感知半球3的迁移磁场逐渐增大，其也会逐渐由液态向固态转变，可以实现良好的缓冲作用对零件进行保护，同时在变硬后对轮胎本体1的形变进行限制，同时对触发套53进行支撑，进而在满足一定形变量后方可释放出用于定位的定位微球8。

请参阅图3-4，触发套53包括弧形罩和置物杯，弧形罩开口朝向外侧并与相变套52连接，且置物杯连接于弧形罩中心处并与其连通，置物杯内活动镶嵌有控释球6，且置物杯的内径沿远离弧形罩的方向逐渐增大，控释球6与置物杯之间容纳有多个定位微球8，弧形罩既可以与感知半球3相互配合，同时可以分散感知半球3的压力至整个相变套52上，提高缓冲和限位的效果，而感知半球3对控释球6的位置控制可以实现对定位微球8的释放，进而对轮胎本体1的形变或者漏气部位进行定位。

弧形罩与感知半球3相匹配，控释球6靠近感知半球3一端连接有传动杆7，感知半球3可以在弧形罩的引导作用下，通过提前触碰到传动杆7来提高对控释球6的控制效果，进而可以顺利实现对定位微球8的释放。

请参阅图5，感知半球3包括连续半球31和电磁铁32，连续半球31的平面端与轮胎本体1内端壁连接，电磁铁32镶嵌安装于连续半球31内，连续半球31上开设有与传动杆7相对应的收纳槽33，在电磁铁32的磁场作用下，相变套52会发生由液态向固态的转变，同时也会主动吸附定位微球8到指定的位置上。

请参阅图6，控释球6包括基础球61、熔化层62以及多个自发热包63，熔化层62覆盖于基础球61外表面，自发热包63均匀镶嵌于熔化层62外表面，在轮胎本体1出现漏气现象时，外界空气中的氧气进入与自发热包63反应释放出热量，从而对熔化层62加热迫使其熔化，控释球6的外径变小无法对定位微球8进行封堵，因此定位微球8也可以实现自主释放。

熔化层62采用热熔性材料制成，自发热包63采用自发热材料制成，轮胎本体1内填充有惰性气体。

请参阅图7，定位微球8包括磁性球壳81和多个听声钢珠82，且听声钢珠82位于磁性球壳81内，磁性球壳81内还填充有磁流变液，定位微球8在电磁铁32启动的状态下类似于完整的固体，从而可以对定位微球8进行吸附并减少噪音，在关闭电磁铁32后，听声钢珠82可以在磁性球壳81自由移动，移动轮胎本体1时可以依靠定位微球8发出的声音来判断形变或者漏气部位。

轮胎本体1内中心处安装有磁通计和温度传感器，磁通计和温度传感器均无线连接有汽车大数据平台，磁通计用于检测电磁铁32的磁场强度来判断轮胎本体1的形变情况，通过温度传感器可以判断轮胎本体1的漏气情况，进而将数据传输到汽车大数据平台，通过大数据计算和分析轮胎本体1的安全状况。

本发明可以通过在轮胎本体1内壁上感知半球3对轮胎本体1的感知能力，轮胎本体1在行驶过程中遇到障碍物而导致异常形变时，通过感知半球3对可形变隔磁层4形成挤压，并形成通道与相变层5接触，并在挤压过程中由相变层5进行缓冲，直至可形变隔磁层4完全穿过可形变隔磁层4后，迫使相变层5发生由液态向固态的转变，进而对轮胎本体1进行间接支撑以防发生过度形变，同时相变层5触发定位微球8的释放动作，然后在感知半球3的磁吸作用下进入到感知半球3内，在轮胎检修时对轮胎本体1上的形变部位进行定位，而轮胎本体1在行驶过程中发生漏气现象时，外界空气中的氧气进入到轮胎本体1内迫使相变层5内控释球6部分熔化也会释放出定位微球8，本发明可以实时对轮胎本体1的安全状态进行检测，且检测精度高。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.基于大数据技术的汽车轮胎实时安全状态检测设备，包括轮胎本体(1)和轮毂(2)，其特征在于：所述轮胎本体(1)内端壁上连接有多个均匀分布的感知半球(3)，且感知半球(3)之间紧密相邻，所述轮胎本体(1)内侧设有与轮毂(2)相连接的相变层(5)，所述相变层(5)内端连接有可形变隔磁层(4)，且可形变隔磁层(4)与相变层(5)之间相抵触，所述可形变隔磁层(4)上开设有多个与感知半球(3)相对应的扩径孔，所述相变层(5)包括定位环(51)、相变套(52)以及多个触发套(53)，所述相变套(52)与可形变隔磁层(4)连接，且定位环(51)连接于相变套(52)远离可形变隔磁层(4)的一端，所述触发套(53)均匀镶嵌于相变套(52)靠近可形变隔磁层(4)的一端，且触发套(53)与感知半球(3)相对应。

2.根据权利要求1所述的基于大数据技术的汽车轮胎实时安全状态检测设备，其特征在于：所述触发套(53)包括弧形罩和置物杯，所述弧形罩开口朝向外侧并与相变套(52)连接，且置物杯连接于弧形罩中心处并与其连通，所述置物杯内活动镶嵌有控释球(6)，且置物杯的内径沿远离弧形罩的方向逐渐增大，所述控释球(6)与置物杯之间容纳有多个定位微球(8)。

3.根据权利要求2所述的基于大数据技术的汽车轮胎实时安全状态检测设备，其特征在于：所述弧形罩与感知半球(3)相匹配，所述控释球(6)靠近感知半球(3)一端连接有传动杆(7)。

4.根据权利要求1所述的基于大数据技术的汽车轮胎实时安全状态检测设备，其特征在于：所述感知半球(3)包括连续半球(31)和电磁铁(32)，所述连续半球(31)的平面端与轮胎本体(1)内端壁连接，所述电磁铁(32)镶嵌安装于连续半球(31)内，所述连续半球(31)上开设有与传动杆(7)相对应的收纳槽(33)。

5.根据权利要求2所述的基于大数据技术的汽车轮胎实时安全状态检测设备，其特征在于：所述控释球(6)包括基础球(61)、熔化层(62)以及多个自发热包(63)，所述熔化层(62)覆盖于基础球(61)外表面，所述自发热包(63)均匀镶嵌于熔化层(62)外表面。

6.根据权利要求5所述的基于大数据技术的汽车轮胎实时安全状态检测设备，其特征在于：所述熔化层(62)采用热熔性材料制成，所述自发热包(63)采用自发热材料制成，所述轮胎本体(1)内填充有惰性气体。

7.根据权利要求2所述的基于大数据技术的汽车轮胎实时安全状态检测设备，其特征在于：所述定位微球(8)包括磁性球壳(81)和多个听声钢珠(82)，且听声钢珠(82)位于磁性球壳(81)内，所述磁性球壳(81)内还填充有磁流变液。

8.根据权利要求1所述的基于大数据技术的汽车轮胎实时安全状态检测设备，其特征在于：所述定位环(51)采用硬质材料制成，所述相变套(52)内填充有磁流变液。

9.根据权利要求1所述的基于大数据技术的汽车轮胎实时安全状态检测设备，其特征在于：所述可形变隔磁层(4)采用弹性材料制成包囊状结构，且内部填充有粉末状或者颗粒状的高磁导率材料。

10.根据权利要求1所述的基于大数据技术的汽车轮胎实时安全状态检测设备，其特征在于：所述轮胎本体(1)内中心处安装有磁通计和温度传感器，所述磁通计和温度传感器均无线连接有汽车大数据平台。

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