CN115447324B - 一种轮胎温度检测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轮胎温度检测系统;包括有信息采集板块、信息处理板块、信息反馈板块、信息传输板块,所述信息采集板块包括有RFID温度标签;所述信息处理板块中包括有RFID阅读器、数据模块和单片机;所述信息反馈板块包括有蓝牙模块和车载终端;所述信息传输板块包括有GPS模块和通讯模块;一种轮胎温度检测方法,包括有以下步骤流程:S1、设备进行固定安装;S2、单片机控制RFID阅读器获取数据信息;S3、对数据信息进行处理和判定;S4、输出判定结果,进行报警;S5、向事故处理中心进行救援;本发明通过RFID温度标签对温度进行检测,通过RFID阅读器进行数据传输,可持续实时温度监控及预警,有效的实现实时检测和保证安全性。
Description
技术领域
本发明属于轮胎温度检测技术领域,具体涉及一种轮胎温度检测系统及方法。
背景技术
轮胎爆胎是指轮胎在短时间内失去大部分空气,是极其危险的,尤其是在高速上。在导致爆胎的众多原因中,温度异常是主要原因之一,正常轮胎温度为90—110摄氏度,最高一般不超过121摄氏度,而由温度异常导致的爆胎,其温度变化在爆胎前一小时有明显征兆,多为温度局部积压升高导致胎压升高,从而引起爆胎,因此提前预防显得尤为重要。
并且由于汽车轮胎行驶温度一般在60-90℃,不能满足电池工作需要;且爆胎主要为汽车制动产热传输至汽车辐板,然后导热至橡胶表面,现有测量技术都是安置于轮胎内部,不方便二次使用。
考虑到信息传输技术的不断进步与发展,本发明提出了一种基于物联网技术的轮胎温度检测方法及系统,旨在实时监控轮胎温度,并与预设值进行比较,能够在轮胎温度异常时及时给予驾驶人和事故处理中心以反馈,从而避免局部温度积压。
发明内容
本发明的目的在于提供一种轮胎温度检测系统及方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种轮胎温度检测系统,包括有信息采集板块,用于自动进行温度测量检测轮胎关键点的温度;
信息处理板块,用于收集采集数据与预设正常值进行比对,从而判断轮胎温度是否异常,避免局部积热导致胎压异常;
信息反馈板块,用于在判定温度异常时,自动向驾驶人反馈异常轮胎,提醒驾驶人查看轮胎状况;
信息传输板块,用于在驾驶人发现轮胎异常时将轮胎车辆信息发送至事故处理中心通知换胎;
所述信息采集板块包括有RFID温度标签,所述RFID温度标签是抗金属无源温度标签,且内部包括有E2PROM处理器,所述RFID温度标签紧贴轮胎辐板,直接与辐板接触,能够第一时间检测因刹车或者摩擦产热而产生的温度;
所述信息处理板块中包括有RFID阅读器、数据模块和单片机,所述RFID阅读器发送一定频率的射频信号,进入所述RFID温度标签的范围内时产生感应电流,然后所述RFID温度标签将测量数据发送出去,所述RFID阅读器接收到载波信号,所述数据模块用于实现对数据信息进行接收和处理,保持数据的精准度,所述单片机用于实现对数据信息进行比较,实现采集的数据信息与设置的阈值进行比较,判定温度数值;
所述信息反馈板块包括有蓝牙模块和车载终端,所述蓝牙模块通过所述数据模块实现对数据信息进行获取,然后实现蓝牙通讯进行传输数据信息,并且通过车载终端进行显示和控制,并且实现报警;
所述信息传输板块包括有GPS模块和通讯模块,所述信息传输板块通过所述GPS模块实现对车辆的位置信息进行获取,然后通过所述通讯模块和所述数据模块将车辆位置信息和故障信息进行上报,便于事故处理中心提前做好准备换胎;
所述单片机与所述数据模块电性连接,所述数据模块上电性连接有所述RFID阅读器,所述RFID阅读器与所述RFID温度标签感应通讯连接,所述数据模块上还电性连接有所述蓝牙模块和所述通讯模块,所述蓝牙模块与所述车载终端通讯连接,所述单片机上电性连接有所述GPS模块。
优选的,所述单片机上电性连接有调压模块,所述调压模块中包括有稳压电路、滤波电路和调压电路,所述调压电路用于实现对供电电路的电压进行调节至系统适应范围内,所述稳压电路用于稳定电压的波动,保持电压的稳定性,所述滤波电路用于实现对直流电压中的交流电压进行滤波,实现对系统进行稳定的供电运行。
优选的,所述单片机上电性连接有辅助模块,所述辅助模块中包括有USB转串口模块、杜邦线、数据插接口、RS485通讯接口、RS232通讯接口、存储模块、时钟晶振电路和复位电路,所述USB转串口模块用于实现对所述蓝牙模块进行插接,所述杜邦线用于实现对各个模块之间进行电性连接,所述数据插接口用于对外置的设备进行连接,所述RS485通讯接口和所述RS232通讯接口用于实现所述通讯模块进行连接,所述存储模块包括有SDRAM、NORFLASH和NANDFLASH,所述时钟晶振电路用于实现对系统进行控制波形的输出和时钟控制,所述复位电路用于在系统出现故障的时候进行复位重启。
优选的,所述RFID温度标签中包括有RFID温度标签发射器、RFID温度标签接收器、射频模拟前端、RFID温度标签存储器、温度传感器、内置天线和RFID温度标签芯片,所述RFID温度标签芯片通过所述温度传感器实现对轮胎辐板的温度进行检测,并且将数据信息存储在RFID温度标签存储器中,并且所述RFID温度标签通过所述RFID温度标签接收器接收到所述RFID阅读器的一定频率的射频信号,通过所述内置天线产生感应电流,使得所述RFID温度标签通过RFID温度标签发射器、RFID温度标签射频模拟前端和所述内置天线进行发送温度信息给所述RFID阅读器。
优选的,所述RFID温度标签的外部由耐用的阻燃剂4层压材料做成,所述RFID温度标签采用的抗金属材料是一种特殊的防磁性吸波材料封装成的电子标签,从而在轮胎辐板上被使用,所述RFID温度标签存储器采用E2PROM只读存储器,其读取次数至少为10万次,按照设置间隔60秒读取一次温度,所述RFID温度标签采用直接探头接触固定于轮胎辐板。
优选的,所述RFID阅读器包括RFID阅读器发送器、RFID阅读器接收器、控制单元和阅读器天线,所述RFID阅读器发送器用于实现对RFID阅读器的一定频率的射频信号进行发送,所述RFID阅读器接收器用于实现对所述RFID温度标签发送的数据信息进行接收,所述阅读器天线用于所述RFID阅读器发送器和所述RFID阅读器接收器在进行发送和接收的时候提高强度,所述控制单元用于实现对所述RFID阅读器发送器和所述RFID阅读器接收器的发送和接收进行控制调节。
优选的,所述数据模块中包括有用于对数据信息进行获取的数据信息接收电路、用于对数据信息进行模数转换的数据信息转换电路、用于对数据信息进行放大处理的数据信息增益电路和用于对数据信息进行滤波处理的数据信息滤波电路;
所述数据信息滤波电路采用的是FIR滤波器中有限长单位冲激响应滤波器,一个M阶FIR滤波器的定义如下:
长度为M的FIR输出对应于输入时间序列x(n)的关系由一种有限卷积和的形式给出:
上式表达的是一个M-1阶的FIR滤波器,它有M个抽头,因此有M个乘法器,M-1个累加器组成;
其中x(n-k)为输入信号,h(k)为FIR滤波系数,y(n)为经过滤波后的信号。
优选的,所述单片机中包括有比较模块,所述比较模块用于实现对所述RFID温度标签采集到的数据信息与设定的阈值进行比较,判定轮胎辐板的温度,所述通讯模块采用的无线通讯设备。
一种轮胎温度检测方法,应用上述任一项的轮胎温度检测系统实现,具体包括有以下步骤流程:
S1、将RFID温度标签紧贴轮胎辐板,并由圆环固定,然后将与数据插接口连接的外置的设备固定于钢板上,然后钢板由螺丝固定于汽车底部中心位置,钢板整体由可拆卸玻璃罩罩住;
S2、单片机控制RFID阅读器获取数据信息,即单片机通过数据模块向RFID阅读器发送控制指令,此时RFID阅读器有一定频率的射频信号,且射频信号被RFID温度标签进行获取,此时RFID温度标签将采集到的数据信息进行发送给RFID阅读器;
S3、信息处理板块通过数据模块实现对RFID阅读器的数据信息进行获取,然后进行处理,再将数据信息传输给单片机,单片机实现对数据信息进行比对,即通过单片机中的比较模块将采集的数据信息和设定的阈值之间进行比较,判定采集到的温度数据信息是否超标;
S4、若判定温度数值小于阈值,则检测结束,若判定温度数值大于阈值,单片机通过信息反馈板块中的蓝牙模块将异常数据信息传输给车载终端,自动向驾驶人反馈异常轮胎,提醒驾驶人查看轮胎状况;
S5、并且在通过蓝牙模块向驾驶人进行报警的时候,同时通过通讯模块和GPS模块向事故处理中心发送消息和位置信息,然后事故处理中心准备轮胎进行更换或者是救援。
优选的,所述S2中的RFID阅读器通过阅读器天线发射电磁波经过RFID温度标签内置天线接收至RFID温度标签芯片,并且转换为所需的工作电量,RFID温度标签接收器接收到电磁波信号后进行测温指令,激活RFID温度标签中的温度传感器,利用接触探头测量温度后将数据储存至E2PROM存储器,温度传感器采用热电偶温度传感器芯片,测温后储存至E2PROM存储器,通过RFID温度标签发射器发送信号反馈给RFID阅读器,同时射频模拟前端可以放大信号便于RFID阅读器接收。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明通过RFID温度标签实现对轮胎辐板的温度进行检测,然后通过RFID阅读器进行数据的传输,且RFID抗金属温度标签因为其整体的无源性,外部材料为阻燃剂4(FR-4)层压材料,温度传感器为热电偶温度传感器芯片,完全满足无源性,即利用天线接收的电磁波转化为工作所需电量产生测温指令,同时热电偶温度传感器芯片可以将温度信号转化为电动势信号产生电能供其工作,因此温度标签整体为无源,即不需要电池,因此不用考虑轮胎辐板温度过高对电池工作的影响,装置小巧且可持续使用;采用E2PROM的温度标签使用寿命大约为10万次,按照设置间隔60秒读取一次温度,一个RFID标签大约能持续使用1668个小时,约70天,使用寿命长,采用直接探头温度测量,测量结果准确,并且Rfid具有唯一性质,无法更改,不容易被人为干扰,现有RFID技术成熟,系统成本不高,采用蓝牙通信为低耗能,RFID阅读器可以同时读取多个标签,即四个RFID标签仅需要一个阅读器,在提高效率的同时节约成本;
并且其中测温方面涉及物联网技术,预警装置涉及信息传输技术,同时该系统可持续实时温度监控及预警,以防止温度积压导致胎压异常而引起的爆胎,有效的实现实时检测和保证安全性。
附图说明
图1为本发明的系统结构示意图;
图2为本发明的步骤流程示意图。
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。
请参阅图1,本发明提供一种技术方案:一种轮胎温度检测系统,包括有信息采集板块,用于自动进行温度测量检测轮胎关键点的温度;
信息处理板块,用于收集采集数据与预设正常值进行比对,从而判断轮胎温度是否异常,避免局部积热导致胎压异常;
信息反馈板块,用于在判定温度异常时,自动向驾驶人反馈异常轮胎,提醒驾驶人查看轮胎状况;
信息传输板块,用于在驾驶人发现轮胎异常时将轮胎车辆信息发送至事故处理中心通知换胎;
所述信息采集板块包括有RFID温度标签,所述RFID温度标签是抗金属无源温度标签,且内部包括有E2PROM处理器,所述RFID温度标签紧贴轮胎辐板,直接与辐板接触,能够第一时间检测因刹车或者摩擦产热而产生的温度;
所述信息处理板块中包括有RFID阅读器、数据模块和单片机,所述RFID阅读器发送一定频率的射频信号,进入所述RFID温度标签的范围内时产生感应电流,然后所述RFID温度标签将测量数据发送出去,所述RFID阅读器接收到载波信号,所述数据模块用于实现对数据信息进行接收和处理,保持数据的精准度,所述单片机用于实现对数据信息进行比较,实现采集的数据信息与设置的阈值进行比较,判定温度数值;
所述信息反馈板块包括有蓝牙模块和车载终端,所述蓝牙模块通过所述数据模块实现对数据信息进行获取,然后实现蓝牙通讯进行传输数据信息,并且通过车载终端进行显示和控制,并且实现报警;
所述信息传输板块包括有GPS模块和通讯模块,所述信息传输板块通过所述GPS模块实现对车辆的位置信息进行获取,然后通过所述通讯模块和所述数据模块将车辆位置信息和故障信息进行上报,便于事故处理中心提前做好准备换胎;
所述单片机与所述数据模块电性连接,所述数据模块上电性连接有所述RFID阅读器,所述RFID阅读器与所述RFID温度标签感应通讯连接,所述数据模块上还电性连接有所述蓝牙模块和所述通讯模块,所述蓝牙模块与所述车载终端通讯连接,所述单片机上电性连接有所述GPS模块。
为了实现对系统进行稳定的供电运行,保持系统的运行稳定性,本实施例中,优选的,所述单片机上电性连接有调压模块,所述调压模块中包括有稳压电路、滤波电路和调压电路,所述调压电路用于实现对供电电路的电压进行调节至系统适应范围内,所述稳压电路用于稳定电压的波动,保持电压的稳定性,所述滤波电路用于实现对直流电压中的交流电压进行滤波,实现对系统进行稳定的供电运行。
为了提高系统的操作性,便于实现连接外置的设备,以及实现对数据信息进行存储和控制调节,本实施例中,优选的,所述单片机上电性连接有辅助模块,所述辅助模块中包括有USB转串口模块、杜邦线、数据插接口、RS485通讯接口、RS232通讯接口、存储模块、时钟晶振电路和复位电路,所述USB转串口模块用于实现对所述蓝牙模块进行插接,所述杜邦线用于实现对各个模块之间进行电性连接,所述数据插接口用于对外置的设备进行连接,所述RS485通讯接口和所述RS232通讯接口用于实现所述通讯模块进行连接,所述存储模块包括有SDRAM、NORFLASH和NANDFLASH,所述时钟晶振电路用于实现对系统进行控制波形的输出和时钟控制,所述复位电路用于在系统出现故障的时候进行复位重启。
为了实现对轮胎辐板的温度进行检测,并且实现数据的传输和接收,本实施例中,优选的,所述RFID温度标签中包括有RFID温度标签发射器、RFID温度标签接收器、射频模拟前端、RFID温度标签存储器、温度传感器、内置天线和RFID温度标签芯片,所述RFID温度标签芯片通过所述温度传感器实现对轮胎辐板的温度进行检测,并且将数据信息存储在RFID温度标签存储器中,并且所述RFID温度标签通过所述RFID温度标签接收器接收到所述RFID阅读器的一定频率的射频信号,通过所述内置天线产生感应电流,使得所述RFID温度标签通过RFID温度标签发射器、RFID温度标签射频模拟前端和所述内置天线进行发送温度信息给所述RFID阅读器。
为了使得RFID温度标签便于进行安装和防护使用,以及便于进行检测和存储数据信息,本实施例中,优选的,所述RFID温度标签的外部由耐用的阻燃剂4层压材料做成,所述RFID温度标签采用的抗金属材料是一种特殊的防磁性吸波材料封装成的电子标签,从而在轮胎辐板上被使用,所述RFID温度标签存储器采用E2PROM只读存储器,其读取次数至少为10万次,按照设置间隔60秒读取一次温度,所述RFID温度标签采用直接探头接触固定于轮胎辐板。
为了实现对RFID温度标签进行控制,实现对数据信息进行获取,本实施例中,优选的,所述RFID阅读器包括RFID阅读器发送器、RFID阅读器接收器、控制单元和阅读器天线,所述RFID阅读器发送器用于实现对RFID阅读器的一定频率的射频信号进行发送,所述RFID阅读器接收器用于实现对所述RFID温度标签发送的数据信息进行接收,所述阅读器天线用于所述RFID阅读器发送器和所述RFID阅读器接收器在进行发送和接收的时候提高强度,所述控制单元用于实现对所述RFID阅读器发送器和所述RFID阅读器接收器的发送和接收进行控制调节。
为了实现对数据信息进行处理,提高数据信息的精准度,本实施例中,优选的,所述数据模块中包括有用于对数据信息进行获取的数据信息接收电路、用于对数据信息进行模数转换的数据信息转换电路、用于对数据信息进行放大处理的数据信息增益电路和用于对数据信息进行滤波处理的数据信息滤波电路;
所述数据信息滤波电路采用的是FIR滤波器中有限长单位冲激响应滤波器,一个M阶FIR滤波器的定义如下:
长度为M的FIR输出对应于输入时间序列x(n)的关系由一种有限卷积和的形式给出:
上式表达的是一个M-1阶的FIR滤波器,它有M个抽头,因此有M个乘法器,M-1个累加器组成;
其中x(n-k)为输入信号,h(k)为FIR滤波系数,y(n)为经过滤波后的信号。
为了实现对采集的数据信息进行比较,实现对温度进行判定,本实施例中,优选的,所述单片机中包括有比较模块,所述比较模块用于实现对所述RFID温度标签采集到的数据信息与设定的阈值进行比较,判定轮胎辐板的温度,所述通讯模块采用的无线通讯设备。
参考图2,一种轮胎温度检测方法,包括有以下步骤流程:
S1、将RFID温度标签紧贴轮胎辐板,并由圆环固定,然后将与数据插接口连接的外置的设备固定于钢板上,然后钢板由螺丝固定于汽车底部中心位置,钢板整体由可拆卸玻璃罩罩住,防止灰尘等影响;
S2、单片机控制RFID阅读器获取数据信息,即单片机通过数据模块向RFID阅读器发送控制指令,此时RFID阅读器有一定频率的射频信号,且射频信号被RFID温度标签进行获取,此时RFID温度标签将采集到的数据信息进行发送给RFID阅读器;
S3、信息处理板块通过数据模块实现对RFID阅读器的数据信息进行获取,然后进行处理,再将数据信息传输给单片机,单片机实现对数据信息进行比对,即通过单片机中的比较模块将采集的数据信息和设定的阈值之间进行比较,判定采集到的温度数据信息是否超标;
S4、若判定温度数值小于阈值,则检测结束,若判定温度数值大于阈值,单片机通过信息反馈板块中的蓝牙模块将异常数据信息传输给车载终端,自动向驾驶人反馈异常轮胎,提醒驾驶人查看轮胎状况;
S5、并且在通过蓝牙模块向驾驶人进行报警的时候,同时通过通讯模块和GPS模块向事故处理中心发送消息和位置信息,然后事故处理中心准备轮胎进行更换或者是救援。
为了实现RFID阅读器和RFID温度标签的数据传输,本实施例中,优选的,所述S2中的RFID阅读器通过阅读器天线发射电磁波经过RFID温度标签内置天线接收至RFID温度标签芯片,并且转换为所需的工作电量,RFID温度标签接收器接收到电磁波信号后进行测温指令,激活RFID温度标签中的温度传感器,利用接触探头测量温度后将数据储存至E2PROM存储器,温度传感器采用热电偶温度传感器芯片,测温后储存至E2PROM存储器,通过RFID温度标签发射器发送信号反馈给RFID阅读器,同时射频模拟前端可以放大信号,便于RFID阅读器接收。
本发明的工作原理及使用流程:
第一步、将RFID温度标签紧贴轮胎辐板,并由圆环固定,然后将设备固定于钢板上,然后钢板由螺丝固定于汽车底部中心位置,钢板整体由可拆卸玻璃罩罩住,防止灰尘等影响;
第二步、单片机控制RFID阅读器获取数据信息,即单片机通过数据模块向RFID阅读器发送控制指令,此时RFID阅读器有一定频率的射频信号,且射频信号被RFID温度标签进行获取,此时RFID温度标签将采集到的数据信息进行发送给RFID阅读器,即RFID阅读器通过阅读器天线发射电磁波经过RFID温度标签内置天线接收至RFID温度标签芯片,并且转换为所需的工作电量,RFID温度标签接收器接收到电磁波信号后进行测温指令,即激活温度传感器利用接触探头测量温度后将数据储存至E2PROM存储器,温度传感器可采用热电偶温度传感器芯片,测温后储存至E2PROM存储器,通过RFID温度标签发射器发送信号反馈给RFID阅读器,同时射频模拟前端可以放大信号,便于RFID阅读器接收;
第三步、信息处理板块通过数据模块实现对RFID阅读器的数据信息进行获取,然后进行处理,再将数据信息传输给单片机,单片机实现对数据信息进行比对,即通过单片机中的比较模块将采集的数据信息和设定的阈值之间进行比较,判定采集到的温度数据信息是否超标;
第四步、若判定温度数值小于阈值,则检测结束,若判定温度数值大于阈值,单片机通过信息反馈板块中的蓝牙模块将异常数据信息传输给车载终端,自动向驾驶人反馈异常轮胎,提醒驾驶人查看轮胎状况;
第五步、并且在通过蓝牙模块向驾驶人进行报警的时候,同时通过通讯模块和GPS模块向事故处理中心发送消息和位置信息,然后事故处理中心准备轮胎进行更换或者是救援。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种轮胎温度检测系统,其特征在于:包括有信息采集板块,用于自动进行温度测量检测轮胎关键点的温度;
信息处理板块,用于收集采集数据与预设正常值进行比对,从而判断轮胎温度是否异常,避免局部积热导致胎压异常;
信息反馈板块,用于在判定温度异常时,自动向驾驶人反馈异常轮胎,提醒驾驶人查看轮胎状况;
信息传输板块,用于在驾驶人发现轮胎异常时将轮胎车辆信息发送至事故处理中心通知换胎;
所述信息采集板块包括有RFID温度标签,所述RFID温度标签是抗金属无源温度标签,且内部包括有E2PROM处理器,所述RFID温度标签紧贴轮胎辐板,直接与辐板接触,能够第一时间检测因刹车或者摩擦产热而产生的温度;
所述信息处理板块中包括有RFID阅读器、数据模块和单片机,所述RFID阅读器发送一定频率的射频信号,进入所述RFID温度标签的范围内时产生感应电流,然后所述RFID温度标签将测量数据发送出去,所述RFID阅读器接收到载波信号,所述数据模块用于实现对数据信息进行接收和处理,保持数据的精准度,所述单片机用于实现对数据信息进行比较,实现采集的数据信息与设置的阈值进行比较,判定温度数值;
所述信息反馈板块包括有蓝牙模块和车载终端,所述蓝牙模块通过所述数据模块实现对数据信息进行获取,然后实现蓝牙通讯进行传输数据信息,并且通过车载终端进行显示和控制,并且实现报警;
所述信息传输板块包括有GPS模块和通讯模块,所述信息传输板块通过所述GPS模块实现对车辆的位置信息进行获取,然后通过所述通讯模块和所述数据模块将车辆位置信息和故障信息进行上报,便于事故处理中心提前做好准备换胎;
所述单片机与所述数据模块电性连接,所述数据模块上电性连接有所述RFID阅读器,所述RFID阅读器与所述RFID温度标签感应通讯连接,所述数据模块上还电性连接有所述蓝牙模块和所述通讯模块,所述蓝牙模块与所述车载终端通讯连接,所述单片机上电性连接有所述GPS模块。
2.根据权利要求1所述的一种轮胎温度检测系统,其特征在于:所述单片机上电性连接有调压模块,所述调压模块中包括有稳压电路、滤波电路和调压电路,所述调压电路用于实现对供电电路的电压进行调节至系统适应范围内,所述稳压电路用于稳定电压的波动,保持电压的稳定性,所述滤波电路用于实现对直流电压中的交流电压进行滤波,实现对系统进行稳定的供电运行。
3.根据权利要求1所述的一种轮胎温度检测系统,其特征在于:所述单片机上电性连接有辅助模块,所述辅助模块中包括有USB转串口模块、杜邦线、数据插接口、RS485通讯接口、RS232通讯接口、存储模块、时钟晶振电路和复位电路,所述USB转串口模块用于实现对所述蓝牙模块进行插接,所述杜邦线用于实现对各个模块之间进行电性连接,所述数据插接口用于对外置的设备进行连接,所述RS485通讯接口和所述RS232通讯接口用于实现所述通讯模块进行连接,所述存储模块包括有SDRAM、NORFLASH和NANDFLASH,所述时钟晶振电路用于实现对系统进行控制波形的输出和时钟控制,所述复位电路用于在系统出现故障的时候进行复位重启。
4.根据权利要求1所述的一种轮胎温度检测系统,其特征在于:所述RFID温度标签中包括有RFID温度标签发射器、RFID温度标签接收器、射频模拟前端、RFID温度标签存储器、温度传感器、内置天线和RFID温度标签芯片,所述RFID温度标签芯片通过所述温度传感器实现对轮胎辐板的温度进行检测,并且将数据信息存储在RFID温度标签存储器中,并且所述RFID温度标签通过所述RFID温度标签接收器接收到所述RFID阅读器的一定频率的射频信号,通过所述内置天线产生感应电流,使得所述RFID温度标签通过RFID温度标签发射器、RFID温度标签射频模拟前端和所述内置天线进行发送温度信息给所述RFID阅读器。
5.根据权利要求4所述的一种轮胎温度检测系统,其特征在于:所述RFID温度标签的外部由耐用的阻燃剂4层压材料做成,所述RFID温度标签采用的抗金属材料是一种特殊的防磁性吸波材料封装成的电子标签,从而在轮胎辐板上被使用,所述RFID温度标签存储器采用E2PROM只读存储器,其读取次数至少为10万次,按照设置间隔60秒读取一次温度,所述RFID温度标签采用直接探头接触固定于轮胎辐板。
6.根据权利要求1所述的一种轮胎温度检测系统,其特征在于:所述RFID阅读器包括RFID阅读器发送器、RFID阅读器接收器、控制单元和阅读器天线,所述RFID阅读器发送器用于实现对RFID阅读器的一定频率的射频信号进行发送,所述RFID阅读器接收器用于实现对所述RFID温度标签发送的数据信息进行接收,所述阅读器天线用于所述RFID阅读器发送器和所述RFID阅读器接收器在进行发送和接收的时候提高强度,所述控制单元用于实现对所述RFID阅读器发送器和所述RFID阅读器接收器的发送和接收进行控制调节。
7.根据权利要求1所述的一种轮胎温度检测系统,其特征在于:所述数据模块中包括有用于对数据信息进行获取的数据信息接收电路、用于对数据信息进行模数转换的数据信息转换电路、用于对数据信息进行放大处理的数据信息增益电路和用于对数据信息进行滤波处理的数据信息滤波电路;
所述数据信息滤波电路采用的是FIR滤波器中有限长单位冲激响应滤波器,一个M阶FIR滤波器的定义如下:
长度为M的FIR输出对应于输入时间序列x(n)的关系由一种有限卷积和的形式给出:
上式表达的是一个M-1阶的FIR滤波器,它有M个抽头,因此有M个乘法器,M-1个累加器组成;
其中x(n-k)为输入信号,h(k)为FIR滤波系数,y(n)为经过滤波后的信号。
8.根据权利要求1所述的一种轮胎温度检测系统,其特征在于:所述单片机中包括有比较模块,所述比较模块用于实现对所述RFID温度标签采集到的数据信息与设定的阈值进行比较,判定轮胎辐板的温度,所述通讯模块采用的无线通讯设备。
9.一种轮胎温度检测方法,其特征在于:应用权利要求1-8任一项的轮胎温度检测系统实现,具体包括有以下步骤流程:
S1、将RFID温度标签紧贴轮胎辐板,并由圆环固定,然后将与数据插接口连接的外置的设备固定于钢板上,然后钢板由螺丝固定于汽车底部中心位置,钢板整体由可拆卸玻璃罩罩住;
S2、单片机控制RFID阅读器获取数据信息,即单片机通过数据模块向RFID阅读器发送控制指令,此时RFID阅读器有一定频率的射频信号,且射频信号被RFID温度标签进行获取,此时RFID温度标签将采集到的数据信息进行发送给RFID阅读器;
S3、信息处理板块通过数据模块实现对RFID阅读器的数据信息进行获取,然后进行处理,再将数据信息传输给单片机,单片机实现对数据信息进行比对,即通过单片机中的比较模块将采集的数据信息和设定的阈值之间进行比较,判定采集到的温度数据信息是否超标;
S4、若判定温度数值小于阈值,则检测结束,若判定温度数值大于阈值,单片机通过信息反馈板块中的蓝牙模块将异常数据信息传输给车载终端,自动向驾驶人反馈异常轮胎,提醒驾驶人查看轮胎状况;
S5、并且在通过蓝牙模块向驾驶人进行报警的时候,同时通过通讯模块和GPS模块向事故处理中心发送消息和位置信息,然后事故处理中心准备轮胎进行更换或者是救援。
10.根据权利要求9所述的一种轮胎温度检测方法,其特征在于:所述S2中的RFID阅读器通过阅读器天线发射电磁波经过RFID温度标签内置天线接收至RFID温度标签芯片,并且转换为所需的工作电量,RFID温度标签接收器接收到电磁波信号后进行测温指令,激活RFID温度标签中的温度传感器,利用接触探头测量温度后将数据储存至E2PROM存储器,温度传感器采用热电偶温度传感器芯片,测温后储存至E2PROM存储器,通过RFID温度标签发射器发送信号反馈给RFID阅读器,同时射频模拟前端放大信号便于RFID阅读器接收。
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