CN115257252A - 轮胎状态监测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及轮胎状态监测装置及方法，通过俘能模块将汽车运动时所述轮胎形变产生的能量转换为交流电信号；与所述俘能模块连接的能源管理模块对所述交流电信号进行处理，以输出直流电信号；分别与所述俘能模块、所述能源管理模块连接的监测模块根据所述交流电信号对所述汽车的运动速度进行监测，还在所述直流电信号的供电作用下对所述轮胎状态进行监测，以输出所述轮胎状态的监测结果，实现了轮胎工作状态的无源监测，且延长了针对轮胎工作状态的监测时间，从而保证了轮胎工作时的安全、稳定。

Description

轮胎状态监测装置及方法

技术领域

本发明涉及车辆安全领域，特别是涉及一种轮胎状态监测装置及方法。

背景技术

随着生活水平的提高和汽车保有量的不断增加，伴随着经济的飞速发展，中国的机动车保有量呈现爆发式增长。车辆在行驶过程中，由于天气情况、道路条件及交通状况等多变因素，导致轮胎成为车辆上最易磨损、老化和损伤的部件。据统计，中国高速公路上发生的交通事故约有70％是由于轮胎故障引起的，因此针对预防轮胎故障的汽车轮胎状态监测装置具有重要实用价值和研究意义。

现有的轮胎状态监测装置基本都是采用电池进行供电。虽然目前可以通过降低电子元件功耗、优化电路设计或增大电池容量等手段来延长轮胎状态监测装置的使用时间，但仍无法克服电池电量有限的根本问题。一旦电量耗尽，便需要及时的更换电池，同时，部分轮胎状态监测装置的电池高度集成化，更换电池需要连同相关设备一起更换，导致后期维护成本非常高。更严重的是，若驾驶者没有及时更换电量耗尽的电池，则会增加交通事故发生的风险。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种轮胎状态监测装置及方法。

一种轮胎状态监测装置，包括：

俘能模块，用于将汽车运动时所述轮胎形变产生的能量转换为交流电信号；

能源管理模块，与所述俘能模块连接，用于对所述交流电信号进行处理，以输出直流电信号；

监测模块，分别与所述俘能模块、所述能源管理模块连接，用于根据所述交流电信号对所述汽车的运动速度进行监测，还用于在所述直流电信号的供电作用下对所述轮胎状态进行监测，以输出所述轮胎状态的监测结果。

在其中一个实施例中，所述能源管理模块，还用于当所述直流电信号满足预设储能条件时，生成电能存储控制指令；所述监测装置还包括：

储能模块，与所述能源管理模块连接，用于根据所述电能存储控制指令对所述直流电信号进行存储处理，以生成备用电信号。

在其中一个实施例中，所述能源管理模块，还用于当所述直流电信号满足预设放电条件时，生成电能释放控制指令；

所述储能模块，还用于根据所述电能释放控制指令将所述备用电信号经由所述能源管理模块输出至所述监测模块；

所述监测模块，还用于在所述备用电信号的供电作用下对所述轮胎状态进行监测，以输出所述轮胎状态的监测结果。

在其中一个实施例中，所述直流电信号满足预设放电条件包括所述汽车的运动速度小于预设速度阈值；所述能源管理模块包括：

整流控制单元，与所述俘能模块连接，用于对所述交流电信号进行滤波、整流处理，以输出直流电信号；

存储控制单元，与所述储能模块连接，用于当预设周期内产生的所述直流电信号大于所述监测模块工作所需电信号时，生成电能存储控制指令并将所述电能存储控制指令输出至所述储能模块；

所述存储控制单元，与所述俘能模块连接，还用于当所述汽车的运动速度小于预设速度阈值时，生成电能释放控制指令并将所述电能释放控制指令输出至所述储能模块。

在其中一个实施例中，所述俘能模块包括：

运动转换单元，用于将汽车运动时所述轮胎形变产生的直线形式的按压运动转换为旋转运动；

能量转换单元，与所述运动转换单元连接，用于当所述进行旋转运动时，将所述旋转运动产生的机械能转换为周期性输出的交流电信号。

在其中一个实施例中，所述能量转换单元包括：

电磁转换子单元，与所述运动转换单元连接，用于当所述进行旋转运动时，根据磁场耦合作用将机械能转换为周期性输出的交流电信号；和/或

压电转换子单元，与所述运动转换单元连接，用于当所述进行旋转运动时，根据磁场耦合作用、压电极化作用将所述机械能转换为周期性输出的交流电信号。

在其中一个实施例中，所述电磁转换子单元包括：

附有磁铁的圆盘、感应线圈；当所述圆盘进行旋转运动时，所述圆盘上的磁铁产生的磁感线切割所述感应线圈，以产生周期性交流电信号。

在其中一个实施例中，所述压电转换子单元包括：

附有磁铁的圆盘、一端附有磁铁的压电悬臂梁；当所述圆盘进行旋转运动时，所述圆盘上的磁铁对所述压电悬臂梁上的磁铁产生周期性的磁场相互作用力拨动压电悬臂梁，以产生周期性交流电信号。

在其中一个实施例中，所述监测模块包括：

感知单元，分别与所述俘能模块、所述能源管理模块连接，用于采集汽车运动时所述交流电信号的频率信息、所述轮胎的工作状态数据；

监测单元，与所述感知单元连接，用于根据所述交流电信号的频率信息获取所述汽车的运动速度，并根据所述工作状态数据与对应预设状态数据获取轮胎状态监测结果。

一种轮胎状态监测方法，包括：

将汽车运动时所述轮胎形变产生的按压运动转换为交流电信号；

对所述交流电信号进行处理，以输出直流电信号；

根据所述交流电信号对所述汽车的运动速度进行监测，还在所述直流电信号的供电作用下对所述轮胎状态进行监测，以输出所述轮胎状态的监测结果。

上述轮胎状态监测装置及方法，通过俘能模块将汽车运动时所述轮胎形变产生的能量转换为交流电信号；与所述俘能模块连接的能源管理模块对所述交流电信号进行处理，以输出直流电信号；分别与所述俘能模块、所述能源管理模块连接的监测模块根据所述交流电信号对所述汽车的运动速度进行监测，还在所述直流电信号的供电作用下对所述轮胎状态进行监测，以输出所述轮胎状态的监测结果，实现了轮胎工作状态的无源监测，且延长了针对轮胎工作状态的监测时间，从而保证了轮胎工作时的安全、稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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为一个实施例中轮胎状态监测装置的结构示意框图；

图2为一个实施例中轮胎状态监测装置的结构示意框图；

图3为一个实施例中能源管理模块的具体结构示意框图；

图4为一个实施例中俘能模块的具体结构示意框图；

图5为一个实施例中俘能模块的具体结构示意图；

图6为一个实施例中俘能模块的具体结构示意图；

图7为一个实施例中监测模块的具体结构示意框图；

图8为一个实施例中轮胎状态监测系统的示意图；

图9为一个实施例中轮胎状态监测方法的流程示意图；

图10为一个实施例中轮胎状态监测方法的流程示意图；

图11为一个实施例中轮胎状态监测方法的流程示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。此外，以下实施例中的“连接”，如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

参阅图1，为一个实施例中轮胎状态监测装置的结构示意框图。

在本实施例中，如图1所示，该轮胎状态监测装置包括俘能模块120、能源管理模块140及监测模块160。

俘能模块120，用于将汽车运动时所述轮胎形变产生的能量转换为交流电信号。

可选地，所述俘能模块120，可以是用于将所述轮胎中的按压、振动、噪声、波浪等机械能转化为电能的装置；所述轮胎形变，可以是汽车行进过程中轮胎底部由于汽车重力作用挤压会产生形变；所述轮胎形变产生的能量，可以是汽车运动时轮胎因形变而作用于所述俘能模块120的机械能；所述机械能的表现形式，可以是对所述俘能模块120周期性持续施加的按压作用力；所述交流电信号，可以是电流方向变化周期与所述俘能模块120受按压作用力周期正相关的电流。

能源管理模块140，与所述俘能模块120连接，用于对所述交流电信号进行处理，以输出直流电信号。

可选地，所述能源管理模块140，可以是对所述俘能模块输出的交流电信号进行二次处理，并对二次处理后的电信号的存储、释放过程进行控制的装置；所述二次处理的形式，可以是对所述交流电信号进行滤波、整流或者放大等处理；所述直流电信号，可以是具有持续维持一定幅值大小的电流。

监测模块160，分别与所述俘能模块120、所述能源管理模块140连接，用于根据所述交流电信号对所述汽车的运动速度进行监测，还用于在所述直流电信号的供电作用下对所述轮胎状态进行监测，以输出所述轮胎状态的监测结果。

可选地，监测模块160，可以是根据所述交流电信号对所述汽车的运动速度进行监测，且在所述直流电信号的供电作用下用于对所述轮胎的工作状态数据进行监测的装置；所述工作状态数据，是指用于反映所述汽车运动时轮胎的工作状态的参数信息，包括所述汽车运动时轮胎的速度、温度、电压等；对所述轮胎状态进行监测的方法，可以是根据利用速度传感器、温度传感器、电压传感器等对所述汽车运动时轮胎的速度、温度、电压等工作状态数据进行监测，也可以是通过对包含汽车运动时轮胎的速度、温度、电压等工作状态数据的参数进行分析处理得出；所述轮胎状态的监测结果，是指用于反映轮胎的工作状态数据是否满足轮胎预设工作状态的输出结果；所述满足预设工作状态，可以是所述汽车运动时轮胎的速度、温度、电压等工作状态数据均各自处于对应的预设安全工作范围内。

本实施例中提供的轮胎状态监测装置，通过俘能模块120将汽车运动时所述轮胎形变产生的能量转换为交流电信号；与所述俘能模块120连接的能源管理模块140对所述交流电信号进行处理，以输出直流电信号；分别与所述俘能模块120、所述能源管理模块140连接的监测模块160根据所述交流电信号对所述汽车的运动速度进行监测，还在所述直流电信号的供电作用下对所述轮胎状态进行监测，以输出所述轮胎状态的监测结果，实现了轮胎工作状态的无源监测，且延长了针对轮胎工作状态的监测时间，从而保证了轮胎工作时的安全、稳定。

参阅图2，为一个实施例中轮胎状态监测装置的结构示意框图。

在本实施例中，如图2所示，该轮胎状态监测装置包括俘能模块220、能源管理模块240及监测模块280，还包括储能模块260。

俘能模块220，用于将汽车运动时所述轮胎形变产生的能量转换为交流电信号。

能源管理模块240，与所述俘能模块连接，用于对所述交流电信号进行处理，以输出直流电信号；也用于当所述直流电信号满足预设储能条件时，生成电能存储控制指令；还用于当所述速度信息满足预设放电条件时，生成电能释放控制指令。

储能模块260，与所述能源管理模块240连接，用于根据所述电能存储控制指令对所述直流电信号进行存储处理，以生成备用电信号；还用于根据所述电能释放控制指令将所述备用电信号经由所述能源管理模块240输出至所述监测模块280。

监测模块280，分别与所述俘能模块220、所述能源管理模块240连接，用于根据所述交流电信号对所述汽车的运动速度进行监测，还用于在所述直流电信号的供电作用下对所述轮胎状态进行监测，以输出所述轮胎状态的监测结果，还用于在所述备用电信号的供电作用下对所述轮胎状态进行监测，以输出所述轮胎状态的监测结果。

可选地，所述直流电信号满足预设储能条件，可以是第一预设周期内对所述交流电信号进行处理而生成的直流电信号的幅值大于汽车运动时所述轮胎内监测模块280维持额定工作状态所需电信号的幅值；所述电能存储控制指令，可以是用于当所述直流电信号满足预设储能条件时，对多余的直流电信号进行存储处理，以生成备用电信号的控制指令；其中，所述多余的直流电信号，是指对所述交流电信号进行处理而生成的直流电信号去除用于汽车运动时所述轮胎内监测模块280维持额定工作状态所需电信号后的电信号。

可选地，所述直流电信号满足预设储能条件的情形，可以是所述汽车的运动速度很快，进而导致所述汽车行进过程中轮胎底部由于汽车重力作用挤压会产生形变很大，因形变而作用于所述俘能模块220的机械能很大，即对所述俘能模块220周期性持续施加的按压作用力很大。

可选地，所述直流电信号满足预设放电条件，可以是第二预设周期内对所述交流电信号进行处理而生成的直流电信号的幅值小于汽车运动时所述轮胎内监测模块280维持额定工作状态所需电信号的幅值；所述电能释放控制指令，可以是用于当所述直流电信号满足预设放电条件时，将所述备用电信号经由所述能源管理模块240输出至所述监测模块280的控制指令。

可选地，所述直流电信号满足预设放电条件的情形，可以是所述汽车的运动速度很慢，进而导致所述汽车行进过程中轮胎底部由于汽车重力作用挤压会产生形变很小，因形变而作用于所述俘能模块220的机械能很小，即对所述俘能模块220周期性持续施加的按压作用力很小。

需要说明的是，所述第一预设周期与所述第二预设周期对应地时间跨度可以相同，也可以不同。

本实施例中提供的轮胎状态监测装置，通过俘能模块220将汽车运动时所述轮胎形变产生的能量转换为交流电信号；与所述俘能模块220连接的能源管理模块240对所述交流电信号进行处理，以输出直流电信号；也当所述直流电信号满足预设储能条件时，生成电能存储控制指令；还当所述速度信息满足预设放电条件时，生成电能释放控制指令；与所述能源管理模块240连接的储能模块260根据所述电能存储控制指令对所述直流电信号进行存储处理，以生成备用电信号；还根据所述电能释放控制指令将所述备用电信号经由所述能源管理模块240输出至所述监测模块280；分别与所述俘能模块220、所述能源管理模块240连接的监测模块280根据所述交流电信号对所述汽车的运动速度进行监测，还在所述直流电信号的供电作用下对所述轮胎状态进行监测，以输出所述轮胎状态的监测结果，还用于在所述备用电信号的供电作用下对所述轮胎状态进行监测，以输出所述轮胎状态的监测结果；实现了轮胎工作状态的无源监测，且延长了针对轮胎工作状态的监测时间，从而保证了轮胎工作时的安全、稳定。

参阅图3，为一个实施例中能源管理模块的具体结构示意框图。

在本实施例中，所述直流电信号满足预设放电条件包括所述汽车的运动速度小于预设速度阈值，如图3所示，该能源管理模块包括整流控制单元320、存储控制单元340。

整流控制单元320，与所述俘能模块连接，用于对所述交流电信号进行滤波、整流处理，以输出直流电信号。

存储控制单元340，与所述储能模块连接，用于当预设周期内产生的所述直流电信号大于所述监测模块工作所需电信号时，生成电能存储控制指令并将所述电能存储控制指令输出至所述储能模块。

所述存储控制单元340，与所述俘能模块连接，还用于当所述汽车的运动速度小于预设速度阈值时，生成电能释放控制指令并将所述电能释放控制指令输出至所述储能模块。

可选地，所述预设周期，是指用于表示对所述交流电信号进行处理而生成的直流电信号的幅值持续稳定的时间跨度；所述预设速度阈值，可以是对所述交流电信号进行处理而生成的直流电信号的幅值与维持汽车运动时所述轮胎内监测模块维持额定工作状态所需电信号的幅值相同时，对应的汽车运动速度。

可选地，当预设周期内产生的所述直流电信号大于所述监测模块工作所需电信号，即当所述汽车的运动速度大于所述预设速度阈值时，所述汽车行进过程中轮胎底部由于汽车重力作用挤压会产生形变很大，因形变而作用于所述俘能模块的机械能，即对所述俘能模块周期性持续施加的按压作用力很大。

可选地，当所述汽车的运动速度小于所述预设速度阈值，即当预设周期内产生的所述直流电信号小于所述监测模块工作所需电信号时，所述汽车行进过程中轮胎底部由于汽车重力作用挤压会产生形变很小，因形变而作用于所述俘能模块的机械能也很小，即对所述俘能模块周期性持续施加的按压作用力很小。举例地，在汽车静止状态时，由于轮胎无法对所述俘能模块周期性持续施加的按压作用力，此时俘能模块无电能输出。

本实施例中提供的轮胎状态监测装置，通过与所述俘能模块连接的整流控制单元320对所述交流电信号进行滤波、整流处理，以输出直流电信号；与所述储能模块连接的存储控制单元340当预设周期内产生的所述直流电信号大于所述监测模块工作所需电信号时，生成电能存储控制指令并将所述电能存储控制指令输出至所述储能模块；与所述俘能模块连接的所述存储控制单元340还当所述汽车的运动速度小于预设速度阈值时，生成电能释放控制指令并将所述电能释放控制指令输出至所述储能模块，实现了轮胎工作状态的无源监测，且延长了针对轮胎工作状态的监测时间，从而保证了轮胎工作时的安全、稳定。

参阅图4，为一个实施例中俘能模块的具体结构示意框图。在本实施例中，如图4所示，该俘能模块包括运动转换单元420、能量转换单元440。

运动转换单元420，用于将汽车运动时所述轮胎形变产生的直线形式的按压运动转换为旋转运动。

能量转换单元440，与所述运动转换单元420连接，用于当所述进行旋转运动时，将所述旋转运动产生的机械能转换为周期性输出的交流电信号。

可选地，能量转换单元440包括电磁转换子单元、压电转换子单元；所述电磁转换子单元当所述进行旋转运动时，根据磁场耦合作用将机械能转换为周期性输出的交流电信号；和/或

所述压电转换子单元当所述进行旋转运动时，根据磁场耦合作用、压电极化作用将所述机械能转换为周期性输出的交流电信号。

可选地，所述电磁转换子单元包括附有磁铁的圆盘、感应线圈；当所述圆盘进行旋转运动时，所述圆盘上的磁铁产生的磁感线切割所述感应线圈，以产生周期性交流电信号。

可选地，所述压电转换子单元包括附有磁铁的圆盘、一端附有磁铁的压电悬臂梁；当所述圆盘进行旋转运动时，所述圆盘上的磁铁对所述压电悬臂梁上的磁铁产生周期性的磁场相互作用力拨动压电悬臂梁，以产生周期性交流电信号。

具体地，参阅图5和图6，为一个实施例中俘能模块的具体结构示意图。如图5和图6所示，该俘能模块包括电磁机电转换结构(即电磁转换子单元)和压电机电转换结构(即压电转换子单元)。

其中，所述电磁机电转换结构包括圆盘上的磁铁、四周的线圈；而所述压电机电转换结构包括圆盘上的磁铁、带有末端磁铁的压电悬臂梁及压电悬臂梁固定套环；当俘能模块受到周期性持续施加的按压作用力时，运动转换单元将直线运动转换为图6中圆盘的旋转运动，附有磁铁的圆盘旋转时，线圈内的磁通量将会不断发生变化，根据法拉第电磁感应原理，线圈中将会产生周期性交流电信号；此外，运动转换单元将直线运动转换为图6中圆盘的旋转运动，附有磁铁的圆盘旋转时，悬臂梁上的末端磁铁会受到磁力作用而不断地拨动悬臂梁进行振动，由于压电效应，悬臂梁上的压电材料将会产生周期性交流电信号；能源管理模块对所述交流电信号进行处理，以输出直流电信号；监测模块在所述直流电信号的供电作用下对所述轮胎状态进行监测，以输出所述轮胎状态的监测结果，实现了轮胎工作状态的无源监测，且延长了针对轮胎工作状态的监测时间，从而保证了轮胎工作时的安全、稳定。

参阅图7，为一个实施例中监测模块的具体结构示意框图。在本实施例中，如图7所示，该监测模块包括感知单元720、监测单元740。

感知单元720，分别与所述俘能模块、所述能源管理模块连接，用于采集汽车运动时所述交流电信号的频率信息、所述轮胎的工作状态数据。

监测单元740，与所述感知单元720连接，用于根据所述交流电信号的频率信息获取所述汽车的运动速度，并根据所述工作状态数据与对应预设状态数据获取轮胎状态监测结果。

可选地，感知单元720，可以是包括各类传感器的传感器模块集合；监测单元740，可以是微型处理器；所述轮胎的工作状态数据，包括汽车运动时所述轮胎的转动速度、温度及气压等工作参数；所述采集汽车运动时包括所述轮胎的工作状态数据的方式，可以是根据利用速度传感器、温度传感器、电压传感器等对所述汽车运动时轮胎的速度、温度、电压等工作状态数据进行监测，也可以是通过对包含汽车运动时轮胎的速度、温度、电压等工作状态数据的参数进行分析处理得出；所述预设状态数据，是指所述汽车运动时轮胎的速度、温度、电压等工作状态数据各自对应的预设安全工作范围。

举例地，在进行汽车运动速度监测时，由于俘能模块被持续施加的按压作用力频率与车速成正比，通过俘能模块产生的周期性交流电信号的频率即可得到所述汽车运动速度，因此，本发明所述轮胎状态监测装置中的俘能模块除供电作用外还可用作车速传感。

本实施例中提供的轮胎状态监测装置，通过俘能模块将汽车运动时所述轮胎形变产生的能量转换为交流电信号；与所述俘能模块连接的能源管理模块对所述交流电信号进行处理，以输出直流电信号；分别与所述俘能模块、所述能源管理模块连接的感知单元720采集汽车运动时所述交流电信号的频率信息、所述轮胎的工作状态数据；与所述感知单元720连接的监测单元740根据所述交流电信号的频率信息获取所述汽车的运动速度，并根据所述工作状态数据与对应预设状态数据获取轮胎状态监测结果，实现了轮胎工作状态的无源监测，且延长了针对轮胎工作状态的监测时间，从而保证了轮胎工作时的安全、稳定。

在一个实施例中，所述监测模块包括感知单元、监测单元，还包括通讯单元；所述通讯单元，与所述监测单元连接，用于将所述轮胎状态监测结果输出至终端设备。

可选地，通讯单元，可以是无线通讯模块；终端设备，可以是智能手机，也可以是专用智能终端。

在一个实施例中，所述检测模块包括感知单元、监测单元、通讯单元，还包括驱动单元；所述驱动单元，分别与所述感知单元、所述监测单元及所述通讯单元连接，用于将经由所述能源管理模块输入的直流电信号提供给所述感知单元、所述监测单元及所述通讯单元。

参阅图8，为一个实施例中轮胎状态监测系统的示意图。

在本实施例中，所述轮胎状态监测系统包括轮胎状态监测装置、轮胎，所述轮胎状态监测装置包括俘能模块、能源管理模块、监测模块及储能模块。如图8所示，本申请中的俘能模块通过一个连接在轮毂上的固定杆固定在轮胎内，俘能模块与高度集成化的能源管理模块、储能模块和监测模块固定在一起，并通过脚垫与轮胎内壁相连。

具体地，在汽车行进过程中，轮胎底部由于车辆重力作用挤压会产生形变。每当固定杆旋转到轮毂的正下方时，其上的俘能模块都会因轮胎形变而被按压(图示形变为夸张化表示以方便理解，实际形变量仍足以对俘能模块产生按压)，从而为监测模块进行供电。汽车行进过程中俘能模块产生的多余电能经能源管理模块处理后会被存储在储能模块中，在汽车停止前进后，储能模块中的存储的备用电信号是经由能源管理模块再与监测模块连接的，将会为监测模块供电，继续维持一段时间的轮胎状态监测，实现了轮胎工作状态的无源监测，且延长了针对轮胎工作状态的监测时间，从而保证了轮胎工作时的安全、稳定。

参阅图9，为一个实施例中轮胎状态监测方法的流程示意图。

在本实施例中，如图9所示，该轮胎状态监测方法包括步骤902至步骤906。

步骤902，将汽车运动时所述轮胎形变产生的按压运动转换为交流电信号。

步骤904，对所述交流电信号进行处理，以输出直流电信号。

步骤906，根据所述交流电信号对所述汽车的运动速度进行监测，还在所述直流电信号的供电作用下对所述轮胎状态进行监测，以输出所述轮胎状态的监测结果。

在本实施例中各步骤被执行图1中对应的实施例中各模块，具体参阅图1以及图1对应的实施例中的相关描述，此处不再赘述。

本实施例中提供的轮胎状态监测方法，将汽车运动时所述轮胎形变产生的按压运动转换为交流电信号；对所述交流电信号进行处理，以输出直流电信号；根据所述交流电信号对所述汽车的运动速度进行监测，还在所述直流电信号的供电作用下对所述轮胎状态进行监测，以输出所述轮胎状态的监测结果，实现了轮胎工作状态的无源监测，且延长了针对轮胎工作状态的监测时间，从而保证了轮胎工作时的安全、稳定。

参阅图10，为一个实施例中轮胎状态监测方法的流程示意图。在

本实施例中，如图10所示，该轮胎状态监测方法包括步骤1002至步骤1004。

步骤1002，当所述直流电信号满足预设储能条件时，生成电能存储控制指令。

步骤1004，根据所述电能存储控制指令对所述直流电信号进行存储处理，以生成备用电信号。

在本实施例中各步骤被执行图2中对应的实施例中各模块，具体参阅图2以及图2对应的实施例中的相关描述，此处不再赘述。

本实施例中提供的轮胎状态监测方法，将汽车运动时所述轮胎形变产生的按压运动转换为交流电信号；对所述交流电信号进行整流处理，以输出直流电信号；当所述直流电信号满足预设储能条件时，生成电能存储控制指令，根据所述电能存储控制指令对所述直流电信号进行存储处理，以生成备用电信号，实现了轮胎工作状态的无源监测，且延长了针对轮胎工作状态的监测时间，从而保证了轮胎工作时的安全、稳定。

参阅图11，为一个实施例中轮胎状态监测方法的流程示意图。

在本实施例中，如图11所示，该轮胎状态监测方法包括步骤1102至步骤1106。

步骤1102，当所述直流电信号满足预设放电条件时，生成电能释放控制指令。

步骤1104，根据所述电能释放控制指令将所述备用电信号输出。

步骤1106，在所述备用电信号的供电作用下对所述轮胎状态进行监测，以输出所述轮胎状态的监测结果。

在本实施例中各步骤被执行图2中对应的实施例中各模块，具体参阅图2以及图2对应的实施例中的相关描述，此处不再赘述。

本实施例中提供的轮胎状态监测方法，将汽车运动时所述轮胎形变产生的按压运动转换为交流电信号；对所述交流电信号进行整流处理，以输出直流电信号；当所述直流电信号满足预设储能条件时，生成电能存储控制指令，根据所述电能存储控制指令对所述直流电信号进行存储处理，以生成备用电信号；当所述直流电信号满足预设放电条件时，生成电能释放控制指令，根据所述电能释放控制指令将所述备用电信号输出，在所述备用电信号的供电作用下对所述轮胎状态进行监测，以输出所述轮胎状态的监测结果，实现了轮胎工作状态的无源监测，且延长了针对轮胎工作状态的监测时间，从而保证了轮胎工作时的安全、稳定。

在一个实施例中，还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种轮胎状态监测装置，其特征在于，包括：

俘能模块，用于将汽车运动时所述轮胎形变产生的能量转换为交流电信号；

能源管理模块，与所述俘能模块连接，用于对所述交流电信号进行处理，以输出直流电信号；

监测模块，分别与所述俘能模块、所述能源管理模块连接，用于根据所述交流电信号对所述汽车的运动速度进行监测，还用于在所述直流电信号的供电作用下对所述轮胎状态进行监测，以输出所述轮胎状态的监测结果。

2.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于，所述能源管理模块，还用于当所述直流电信号满足预设储能条件时，生成电能存储控制指令；所述监测装置还包括：

储能模块，与所述能源管理模块连接，用于根据所述电能存储控制指令对所述直流电信号进行存储处理，以生成备用电信号。

3.根据权利要求2所述的监测装置，其特征在于，所述能源管理模块，还用于当所述直流电信号满足预设放电条件时，生成电能释放控制指令；

所述储能模块，还用于根据所述电能释放控制指令将所述备用电信号经由所述能源管理模块输出至所述监测模块；

所述监测模块，还用于在所述备用电信号的供电作用下对所述轮胎状态进行监测，以输出所述轮胎状态的监测结果。

4.根据权利要求3所述的监测装置，其特征在于，所述直流电信号满足预设放电条件包括所述汽车的运动速度小于预设速度阈值；所述能源管理模块包括：

整流控制单元，与所述俘能模块连接，用于对所述交流电信号进行滤波、整流处理，以输出直流电信号；

存储控制单元，与所述储能模块连接，用于当预设周期内产生的所述直流电信号大于所述监测模块工作所需电信号时，生成电能存储控制指令并将所述电能存储控制指令输出至所述储能模块；

所述存储控制单元，与所述俘能模块连接，还用于当所述汽车的运动速度小于预设速度阈值时，生成电能释放控制指令并将所述电能释放控制指令输出至所述储能模块。

5.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于，所述俘能模块包括：

运动转换单元，用于将汽车运动时所述轮胎形变产生的直线形式的按压运动转换为旋转运动；

能量转换单元，与所述运动转换单元连接，用于当所述进行旋转运动时，将所述旋转运动产生的机械能转换为周期性输出的交流电信号。

6.根据权利要求5所述的监测装置，其特征在于，所述能量转换单元包括：

电磁转换子单元，与所述运动转换单元连接，用于当所述进行旋转运动时，根据磁场耦合作用将机械能转换为周期性输出的交流电信号；和/或

压电转换子单元，与所述运动转换单元连接，用于当所述进行旋转运动时，根据磁场耦合作用、压电极化作用将所述机械能转换为周期性输出的交流电信号。

7.根据权利要求6所述的监测装置，其特征在于，所述电磁转换子单元包括：

附有磁铁的圆盘、感应线圈；当所述圆盘进行旋转运动时，所述圆盘上的磁铁产生的磁感线切割所述感应线圈，以产生周期性交流电信号。

8.根据权利要求6所述的监测装置，其特征在于，所述压电转换子单元包括：

附有磁铁的圆盘、一端附有磁铁的压电悬臂梁；当所述圆盘进行旋转运动时，所述圆盘上的磁铁对所述压电悬臂梁上的磁铁产生周期性的磁场相互作用力拨动压电悬臂梁，以产生周期性交流电信号。

9.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于，所述监测模块包括：

感知单元，分别与所述俘能模块、所述能源管理模块连接，用于采集汽车运动时所述交流电信号的频率信息、所述轮胎的工作状态数据；

监测单元，与所述感知单元连接，用于根据所述交流电信号的频率信息获取所述汽车的运动速度，并根据所述工作状态数据与对应预设状态数据获取轮胎状态监测结果。

10.一种轮胎状态监测方法，其特征在于，包括：

将汽车运动时所述轮胎形变产生的按压运动转换为交流电信号；

对所述交流电信号进行处理，以输出直流电信号；

根据所述交流电信号对所述汽车的运动速度进行监测，还在所述直流电信号的供电作用下对所述轮胎状态进行监测，以输出所述轮胎状态的监测结果。

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