CN115703522A - 一种胎压检测装置和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种胎压检测装置和车辆。该胎压检测装置用于检测车辆轮胎的胎压；所述胎压检测装置包括设置在所述车辆上的加速度检测件、轮速检测件和控制器；所述加速度检测件用于检测所述车辆的加速度信息；所述轮速检测件用于检测所述轮胎的轮速信息；所述加速度检测件包括加速度信息输出端，所述轮速检测件包括轮速信息输出端，所述控制器包括加速度信息接收端和轮速信息接收端，所述加速度信息输出端与所述加速度信息接收端电连接，所述轮速信息输出端与所述轮速信息接收端电连接，所述控制器用于根据所述加速度信息和所述轮速信息监测所述轮胎的胎压。采用上述的方案，实现了结构较为简单且成本较低的效果。

Description

一种胎压检测装置和车辆

本申请要求在2021年8月4日提交中国专利局、申请号为202121808359.3的中国专利申请的优先权，该申请的全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明实施例涉及胎压检测技术，尤其涉及一种胎压检测装置和车辆。

背景技术

车辆为人类生活中不可或缺的代步工具，轮胎作为车辆与地面接触的部件，与整车的安全性密切相关。当轮胎的胎压不足时，轮胎易爆胎影响事故，因此，需要对胎压进行检测。

现有的车辆通过在轮胎气嘴处安装气压传感器模块，气压传感器模块将轮胎的胎压数据通过无线传输发送给中央控制单元进行检测，此方案实现胎压检测比较复杂且成本高，需要在轮胎里面安装气压传感器与无线通讯装置、电池等，大大增加了系统的复杂度和成本。

发明内容

本发明提供一种胎压检测装置和车辆，以实现结构较为简单且成本较低的效果。

第一方面，本发明实施例提供了一种胎压检测装置，该胎压检测装置，用于检测车辆轮胎的胎压；所述胎压检测装置包括设置在所述车辆上的加速度检测件、轮速检测件和控制器；

所述加速度检测件用于检测所述车辆的加速度信息；

所述轮速检测件用于检测所述轮胎的轮速信息；

所述加速度检测件包括加速度信息输出端，所述轮速检测件包括轮速信息输出端，所述控制器包括加速度信息接收端和轮速信息接收端，所述加速度信息输出端与所述加速度信息接收端电连接，所述轮速信息输出端与所述轮速信息接收端电连接，所述控制器用于根据所述加速度信息和所述轮速信息监测所述轮胎的胎压。

在本发明的可选实施例中，所述轮速信息包括轮胎前进圈数，所述控制器用于基于所述加速度信息确定车辆实际前进路程，并基于所述车辆实际前进路程和所述轮胎前进圈数确定当前轮胎半径，并基于当前轮胎半径和标准轮胎半径确定半径差，基于所述半径差和预设轮胎-半径差对应关系确定当前轮胎的实际胎压。

在本发明的可选实施例中，所述轮速检测件包括对应设置的感应件和检测件本体；

所述感应件与所述轮胎同轴转动；

所述检测件本体固定设置且所述检测件本体包括所述轮速信息输出端，所述检测件本体用于在所述感应件与所述检测体本体之间的距离小于预设距离时输出轮速信息；

所述轮速信息包括脉冲信息。

在本发明的可选实施例中，所述轮速检测件的数量为多个，任一所述轮速检测件包括所述轮速信息输出端；

所述控制器包括多个所述轮速信息接收端，所述轮速信息接收端与所述轮速信息输出端一一对应且电连接。

在本发明的可选实施例中，所述加速度检测件的数量为多个，任一所述加速度检测件包括所述加速度信息输出端；

所述控制器包括多个所述加速度信息接收端，所述加速度信息接收端与所述加速度信息输出端一一对应且电连接。

在本发明的可选实施例中，所述加速度检测件包括加速度计和/或加速度传感器；

和/或，所述轮速检测件包括轮速传感器。

第二方面，本发明实施例还提供了一种车辆，该车辆包括第一方面所述的胎压检测装置。

在本发明的可选实施例中，所述车辆包括车头，所述加速度检测件设置在所述车头上。

在本发明的可选实施例中，所述轮速检测件包括对应设置的感应件和检测件本体；

所述车辆还包括轮胎、车圈和辐条；

所述感应件设置在所述车圈或者所述辐条上；

所述车辆还包括固定支架；

所述检测件本体设置在所述固定支架上。

在本发明的可选实施例中，所述轮胎和所述轮速检测件的数量均为多个；

存在至少两个所述轮速检测件用于检测同一轮胎的轮速；

和/或；

存在至少两个所述轮速检测件用于检测不同轮胎的轮速。

本发明通过在车辆上设置加速度检测件、轮速检测件和控制器；加速度检测件能够检测车辆的加速度信息；轮速检测件能够检测轮胎的轮速信息；控制器能够根据加速度信息和轮速信息监测轮胎的胎压。采用上述技术方案，通过加速度检测件、轮速检测件和控制器实现胎压监测，胎压检测装置结构简单且成本低，解决现有的胎压检测装置需要在轮胎里面安装气压传感器与无线通讯装置、电池等，系统的复杂度和成本高的问题。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种胎压检测装置安装在车辆上的结构示意图；

图2是本发明实施例一中的一种胎压检测装置的电路连接示意图。

其中：1、加速度检测件；2、轮速检测件；21、检测件本体；22、感应件；3、控制器；4、轮胎；5、车圈；6、辐条；7、车头；8、固定支架。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种胎压检测装置安装在车辆上的结构示意图，图2是本发明实施例一中的一种胎压检测装置的电路连接示意图，如图1和图2所示，该胎压检测装置用于检测车辆轮胎4的胎压；胎压检测装置包括设置在车辆上的加速度检测件1、轮速检测件2和控制器3。

加速度检测件1用于检测车辆的加速度信息。

轮速检测件2用于检测轮胎4的轮速信息。

加速度检测件1包括加速度信息输出端，轮速检测件2包括轮速信息输出端，控制器3包括加速度信息接收端和轮速信息接收端，加速度信息输出端与加速度信息接收端电连接，轮速信息输出端与轮速信息接收端电连接，控制器3用于根据加速度信息和轮速信息监测轮胎4的胎压。

其中，车辆指二轮车、三轮车、汽车等具有轮胎4的车。加速度信息是指车辆的具体加速度数值，加速度检测件1是指能够检测出加速度a的部件。例如加速度检测件1可为加速度计、加速度传感器等。

轮速信息是指轮胎4的转动圈数，轮速检测件2是指能够检测出轮胎4转动具体圈数c的部件，例如轮速检测件2可为轮速传感器等。

控制器3是指能够接收加速度信息和轮速信息并进行处理的部件。在一些实施例中，控制器3采用专用的控制芯片(例如，MCU，微控制单元(MicrocontrollerUnit))。

当加速度检测件1检测出车辆的加速度a后，控制器3对加速度a在前进方向进行双重积分可以得到车辆实际前进路程S，计算S的公式为：

通过S和轮速检测件2记录的轮胎4的前进的圈数c计算出当前轮胎4的半径r2＝S/c；用轮胎4气压为P1(饱满时)对应的轮胎4半径r1-r2＝△r，通过△r就可以计算出当前轮胎4的实际胎压P2。

在实际应用中，通过△r得出实际胎压P2的方法可为查表法，所谓查表法指通过多次测量得出不同△r与实际胎压的对应关系表格，然后检测胎压时在表格中找到△r对应的实际胎压P2，从而得出实际胎压P2。当然，根据应用场景的不同，也可采用其他方式通过△r得出实际胎压P2，在此不对具体计算方式做具体限定。

上述方案通过在车辆上设置加速度检测件1、轮速检测件2和控制器3；加速度检测件1能够检测车辆的加速度信息；轮速检测件2能够检测轮胎4的轮速信息；控制器3能够根据加速度信息和轮速信息监测轮胎4的胎压。采用上述技术方案，通过加速度检测件1、轮速检测件2和控制器3实现胎压监测，胎压检测装置结构简单且成本低，解决现有的胎压检测装置需要在轮胎4里面安装气压传感器与无线通讯装置、电池等，系统的复杂度和成本高的问题。

在本发明的可选实施例中，轮速信息包括轮胎前进圈数，控制器用于基于加速度信息确定车辆实际前进路程，并基于车辆实际前进路程和轮胎前进圈数确定当前轮胎半径，并基于当前轮胎半径和标准轮胎半径确定半径差，基于半径差和预设轮胎-半径差对应关系确定当前轮胎的实际胎压。

其中，当加速度检测件1检测出车辆的加速度信息a后，控制器3对加速度信息a在前进方向进行双重积分可以得到车辆实际前进路程S，计算S的公式为：

通过S和轮速检测件2记录的轮胎4的前进的圈数c(即轮胎前进圈数)计算出当前轮胎4的半径(当前轮胎半径r2)：r2＝S/c；标准轮胎半径可为轮胎4气压为标准值时的半径，在一个具体的实施例中，用轮胎4气压为P1(饱满时)对应的轮胎4半径r1作为标准轮胎半径，然后便可算出半径差△r，r1-r2＝△r。预设轮胎-半径差对应关系是指预设的不同半径差和胎压的对应关系，基于预设轮胎-半径差对应关系通过△r就可以计算出当前轮胎4的实际胎压P2。

在实际应用中，预设轮胎-半径差对应关系可通过通过多次测量得出不同△r与实际胎压的对应关系表格，通过△r得出实际胎压P2的方法可为查表法，所谓查表法指，检测胎压时在表格中找到△r对应的实际胎压P2，从而得出实际胎压P2。当然，根据应用场景的不同，也可采用其他方式通过△r得出实际胎压P2，在此不对具体计算方式做具体限定。

示例性的，加速度检测件1包括加速度计。

其中，加速度计，是测量运载体线加速度的仪表，其具有优异的偏差稳定性和低成本，通过在车辆上安装加速度计，能够方便的测量出车辆的加速度。

示例性的，加速度检测件1包括加速度传感器。

其中，加速度传感器是一种能够感受加速度并转换成可用输出信号的传感器。通常由质量块、阻尼器、弹性元件、敏感元件和适调电路等部分组成。传感器在加速过程中，通过对质量块所受惯性力的测量，利用牛顿第二定律获得加速度值。根据传感器敏感元件的不同，常见的加速度传感器包括电容式、电感式、应变式、压阻式、压电式等。通过在车辆上安装加速度传感器，能够方便的测量出车辆的加速度。

根据应用场景的不同，加速度检测件1也可采用除加速度计和加速度传感器以外的其他部件，只要能实现测量出车辆加速度的功能即可。

在本发明的可选实施例中，轮速检测件2包括对应设置的感应件22和检测件本体21。

感应件22与轮胎4同轴转动。

检测件本体21固定设置且检测件本体21包括轮速信息输出端，检测件本体21用于在感应件22与检测体本体之间的距离小于预设距离时输出轮速信息。

轮速信息包括脉冲信息。

其中，感应件22与轮胎4同轴转动是指轮胎4与感应件22保持相对固定的状态，轮胎4转动时感应件22一并转动，因此，轮胎4的转动圈数与感应件22相同。在实际应用中，可将感应件22安装在轮胎4上，感应件22便可与轮胎4同轴转动。根据应用场景和使用需求的不同，也可将感应件22安装在车辆的其他地方，只要能使感应件22与轮胎4同轴转动即可。

检测件本体21固定设置的含义是当轮胎4转动时检测件本体21并不跟随轮胎4转动。例如，当车辆具有车架时，可将检测件本体21设置在车架上。

当感应件22跟随转动时，每转动一圈会有一次最为靠近检测件本体21的情况发生，其实感应件22与检测体本体之间的距离小于预设距离，从而检测件本体21输出脉冲信息。控制器3通过接收脉冲信息，根据接收到的脉冲信息的数量，便可得知轮胎4转动圈数。

示例性的，轮速检测件2包括轮速传感器。

其中，轮速传感器是用来测量车辆车轮转速的传感器。常用的轮速传感器主要有：磁电式轮速传感器、霍尔式轮速传感器。

例如，轮速传感器为磁电式轮速传感器，磁电式轮速传感器一般由磁感应传感头和齿圈组成，此时感应件22即为齿圈，检测件本体21为传感头，齿圈与轮胎4一起旋转，传感头是一个静止部件，当轮胎4旋转时，与轮胎4同步的齿圈随之旋转，齿圈上的齿和间隙依次快速经过传感头的磁场，其结果是改变了磁路的磁阻，从而导致线圈中感应电势发生变化，产生一定幅值、频率的电势脉冲。脉冲的频率，即每秒钟产生的脉冲个数，反映了轮胎4旋转的快慢，预设时间内脉冲的数量，则反映了轮胎4转动的圈数。

在本发明一个可选实施例中，轮速检测件2的数量为多个，任一轮速检测件2包括轮速信息输出端。

控制器3包括多个轮速信息接收端，轮速信息接收端与轮速信息输出端一一对应且电连接。

其中，多个轮速检测件2可用于检测相同或者不同的轮胎4的轮速，通过多个轮速检测件2检测轮速，最后可通过取平均值或者去除异常值等操作，得到较为准确的轮速信息。去除异常值是指去除多个轮速检测件2所得到的轮速信息中某个与其他轮速信息差异大于预设值的轮速信息。

在本发明一个可选实施例中，加速度检测件1的数量为多个，任一加速度检测件1包括加速度信息输出端。

控制器3包括多个加速度信息接收端，加速度信息接收端与加速度信息输出端一一对应且电连接。

其中，多个加速度检测件1均能够检测出车辆的加速度，通过多个加速度检测件1检测轮速，最后可通过取平均值或者去除异常值等操作，得到较为准确的加速度信息。

实施例二

本实施例提供一种车辆，如图1所示，该车辆包括本发明任一实施例的胎压检测装置。

由于本发明任一实施例提供的胎压检测装置均解决了现有的胎压检测装置需要在轮胎4里面安装气压传感器与无线通讯装置、电池等，系统的复杂度和成本高的问题。因此，车辆通过包括本发明任一实施例提供的胎压检测装置，能够使车辆结构简单且成本较低的检测出轮胎4胎压。

在本发明一个可选实施例中，车辆包括车头7，加速度检测件1设置在车头7上。

其中，加速度检测件1设置在车头7上能够方便的检测出车辆加速度。根据使用需求的不同，加速度检测件1可固定或者可拆卸的设置在车头7上，倘若为可拆卸固定，当车辆损坏后也可以将加速度检测件1取下安装在其他车辆上使用，较为环保。

在本发明一个可选实施例中，轮速检测件2包括对应设置的感应件22和检测件本体21。

车辆还包括轮胎4、车圈5和辐条6；感应件22设置在轮胎4、车圈5或者辐条6上。

车辆还包括固定支架8；检测件本体21设置在固定支架8上。

其中，轮胎4、车圈5和辐条6共同构成车轮系统，辐条6是由一个中心或中枢在同一平面上向外伸展的许多杆、棒或直线，用于连接车毂和车圈5。车毂是指车轮中心插轴的部分。

通过将感应件22设置在车圈5或者辐条6上，感应件22能够与轮胎4同轴转动。

固定支架8是指车辆在运动过程中保持静止状态的部分，轮胎4、车圈5和辐条6通常为可转动的设置在固定支架8上。当车辆为二轮车时，固定支架8可包括二轮车车架。通过将检测件本体21设置在固定支架8上，在轮胎4转动时检测件本体21不会跟随轮胎4转动，能够通过感应件22检测出轮胎4转动圈数。

在本发明一个可选实施例中，轮胎4和轮速检测件2的数量均为多个。

通过设置多个轮速检测件2，能够避免单次测量误差较大的情况，提高了测量的精准度。

示例性的，存在至少两个轮速检测件2用于检测同一轮胎4的轮速。

其中，可将至少两个轮速检测件2的感应件22设置在同一轮胎4所套设的车圈5上，也可将一个轮速检测件2的感应件22设置在辐条6上，其他轮速检测件2的感应件22设置在轮胎4所套设的车圈5上。轮速检测件2的安装方式和位置在此不做具体限定，只要能够满足对每个轮速检测件2而言，检测件本体21通过对应的感应件22检测到轮速信息，同时存在两个轮速检测件2能够对同一轮胎4进行检测即可。当获得多个该轮胎4的轮速信息，通过将同一轮胎4的多个轮速信息进行处理，能够获取较为精准的轮速值。

示例性的，存在至少两个轮速检测件2用于检测不同轮胎4的轮速。

其中，可将至少两个轮速检测件2的感应件22设置在不同轮胎4上以检测不同轮胎4的轮速，也可将一个轮速检测件2的感应件22设置在一个轮胎4所连接的车圈5上，另一个轮速检测件2的感应件22设置在另一个轮胎4所连接的车圈5上。轮速检测件2的安装方式和位置在此不做具体限定，只要能够满足对每个轮速检测件2而言，检测件本体21通过对应的感应件22检测到轮速信息，同时存在两个轮速检测件2能够对不同轮胎4进行检测即可。车辆通常具有多个轮胎4，多个轮胎4的胎压并不会保持一致，比起仅测量一个轮胎4的胎压，对不同轮胎4的轮速进行检测，获得不同轮胎4的胎压能够更为有效的避免胎压不足导致事故发生的情况出现。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种胎压检测装置，用于检测车辆轮胎(4)的胎压；其特征在于，所述胎压检测装置包括设置在所述车辆上的加速度检测件(1)、轮速检测件(2)和控制器(3)；

所述加速度检测件(1)用于检测所述车辆的加速度信息；

所述轮速检测件(2)用于检测所述轮胎(4)的轮速信息；

所述加速度检测件(1)包括加速度信息输出端，所述轮速检测件(2)包括轮速信息输出端，所述控制器(3)包括加速度信息接收端和轮速信息接收端，所述加速度信息输出端与所述加速度信息接收端电连接，所述轮速信息输出端与所述轮速信息接收端电连接，所述控制器(3)用于根据所述加速度信息和所述轮速信息监测所述轮胎(4)的胎压。

2.根据权利要求1所述的胎压检测装置，其特征在于，所述轮速信息包括轮胎前进圈数，所述控制器用于基于所述加速度信息确定车辆实际前进路程，并基于所述车辆实际前进路程和所述轮胎前进圈数确定当前轮胎半径，并基于当前轮胎半径和标准轮胎半径确定半径差，基于所述半径差和预设轮胎-半径差对应关系确定当前轮胎的实际胎压。

3.根据权利要求1或2所述的胎压检测装置，其特征在于，所述轮速检测件(2)包括对应设置的感应件(22)和检测件本体(21)；

所述感应件(22)与所述轮胎(4)同轴转动；

所述检测件本体(21)固定设置且所述检测件本体(21)包括所述轮速信息输出端，所述检测件本体(21)用于在所述感应件(22)与所述检测体本体之间的距离小于预设距离时输出轮速信息；

所述轮速信息包括脉冲信息。

4.根据权利要求1或2所述的胎压检测装置，其特征在于，所述轮速检测件(2)的数量为多个，任一所述轮速检测件(2)包括所述轮速信息输出端；

所述控制器(3)包括多个所述轮速信息接收端，所述轮速信息接收端与所述轮速信息输出端一一对应且电连接。

5.根据权利要求1或2所述的胎压检测装置，其特征在于，所述加速度检测件(1)的数量为多个，任一所述加速度检测件(1)包括所述加速度信息输出端；

所述控制器(3)包括多个所述加速度信息接收端，所述加速度信息接收端与所述加速度信息输出端一一对应且电连接。

6.根据权利要求1或2所述的胎压检测装置，其特征在于，所述加速度检测件(1)包括加速度计和/或加速度传感器；

和/或，所述轮速检测件(2)包括轮速传感器。

7.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-6中任一项所述的胎压检测装置。

8.根据权利要求7所述的车辆，其特征在于，所述车辆包括车头(7)，所述加速度检测件(1)设置在所述车头(7)上。

9.根据权利要求7所述的车辆，其特征在于，所述轮速检测件(2)包括对应设置的感应件(22)和检测件本体(21)；

所述车辆还包括轮胎(4)、车圈(5)和辐条(6)；

所述感应件(22)设置在所述车圈(5)或者所述辐条(6)上；

所述车辆还包括固定支架(8)；

所述检测件本体(21)设置在所述固定支架(8)上。

10.根据权利要求7所述的车辆，其特征在于，所述轮胎(4)和所述轮速检测件(2)的数量均为多个；

存在至少两个所述轮速检测件(2)用于检测同一轮胎(4)的轮速；

和/或；

存在至少两个所述轮速检测件(2)用于检测不同轮胎(4)的轮速。

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