CN208585035U - 一种轮胎参数的监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种轮胎参数的监测装置，该装置的一端插入轮胎的气门嘴，与轮胎的内部相连通，该装置包括：用于采集轮胎信号的传感器组件，用于接收并处理轮胎信号得到轮胎参数的处理器，用于接收并传输轮胎参数至云服务器的数据传输组件，以及用于为传感器组件、处理器和数据传输组件持续供电的电源，其中，处理器分别与数据传输组件、处理器和电源相连接，电源分别与传感器组件和数据传输组件相连接。

Description

一种轮胎参数的监测装置

技术领域

本实用新型涉及轮胎的监测技术领域，尤其涉及一种轮胎参数的监测装置。

背景技术

目前，随着我国汽车保有量的持续增长，汽车的安全性也愈发受到人们的关注和重视，其中，轮胎寿命是影响汽车安全性的一个重要因素。轮胎寿命主要受到胎压、负荷、行驶速度、温度、转速等因素的影响，因此监控轮胎的关键参数对把控轮胎寿命，保障安全驾驶有着重要的意义。

在现有技术方案中，轮胎参数的监测装置的供电要么采用充电电池，要么依赖于车载电源，若使用充电电池需要经常更换电池，若依赖于车载电源就需要对轮胎进行改装，这样，会导致安装复杂，操作不便；此可以看出，现有的轮胎参数的监测装置的供电复杂，影响轮胎监测装置的监测效率。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例期望提供一种轮胎参数的监测装置，以简化轮胎参数的监测装置的供电复杂度，提高轮胎监测装置的监测效率。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

第一方面，本实用新型实施例提供一种轮胎参数的监测装置，所述装置的一端插入轮胎的气门嘴，与所述轮胎的内部相连通；所述装置，包括：用于采集轮胎信号的传感器组件，用于接收并处理所述轮胎信号得到轮胎参数的处理器，用于接收并传输所述轮胎参数至云服务器的数据传输组件，以及用于为所述传感器组件、所述处理器和所述数据传输组件持续供电的电源；其中，所述处理器分别与所述数据传输组件、所述处理器和所述电源相连接，所述电源分别与所述传感器组件和所述数据传输组件相连接。

进一步地，所述电源，包括：用于驱动发电机的马达转动的动力驱动组件，用于产生电能的所述发电机，用于将所述电能充入充电电池的充电电路，用于为所述传感器组件、所述处理器和所述数据传输组件持续供电的所述充电电池；其中，所述动力驱动组件连接至所述发电机，所述发电机连接至所述充电电路，所述充电电路连接至所述充电电池。

进一步地，所述动力驱动组件，包括：风扇。

进一步地，所述充电电池，包括：纽扣电池。

进一步地，所述传感器组件，包括：用于采集轮胎气压信号的气压传感器，和/或，用于采集轮胎温度信号的温度传感器，和/或，用于采集三维坐标系下轮胎三轴加速度信号的加速度传感器。

进一步地，所述数据传输组件，包括：用于接入所述云服务器所处的窄带物联网NB-IOT网络的NB-IOT网络模组；用于通过所述NB-IOT网络模组所接入NB-IOT网络，发送所述轮胎参数至所述云服务器的收发模组。

进一步地，所述装置，还包括：外壳；其中，所述外壳的一端插入所述轮胎的气门嘴，与所述轮胎的内部相连通；所述传感器组件、所述处理器、所述数据传输组件、所述发电机、所述充电电路和所述充电电池设置于所述外壳的内部；所述动力驱动组件设置于所述外壳的另一端的外侧。

进一步地，所述外壳为圆柱体。

进一步地，所述外壳，包括：第一外壳和第二外壳；其中，所述第一外壳的一端插入所述轮胎的气门嘴，与所述轮胎的内部相连通，所述第一外壳的另一端与所述第二外壳的一端相连接，所述动力驱动组件设置于所述第二外壳的另一端的外侧；其中，所述第一外壳的底面直径小于所述第二外壳的底面直径。

进一步地，所述传感器组件设置于所述第一外壳的内部，通过所述轮胎的气门嘴伸入至所述轮胎的内部；所述处理器、所述数据传输组件、所述发电机、所述充电电路和所述充电电池设置于所述第二外壳的内部。

本实用新型实施例所提供的轮胎参数的监测装置，该装置的一端插入轮胎的气门嘴，与轮胎的内部相连通，该装置包括用于采集轮胎信号的传感器组件，用于接收并处理轮胎信号得到轮胎参数的处理器，用于接收并传输轮胎参数至云服务器的数据传输组件，以及用于为传感器组件、处理器和数据传输组件持续供电的电源，处理器分别与数据传输组件、处理器和电源相连接，电源分别与传感器组件和数据传输组件相连接，如此，传感器组件采集轮胎信号，处理器接收到轮胎信号之后，处理轮胎信号得到轮胎参数，数据传输组件将接收到的轮胎参数发送至云服务器，使得云服务器获得轮胎参数，也就是说，在本实用新型实施例中，通过传感器组件采集轮胎信号，处理器处理得到轮胎参数，数据传输组件发送轮胎参数至云服务器，且电源为上述传感器组件、处理器和数据传输组件持续供电，避免了拆装电池带来的麻烦和改装电源所带来的成本，简化了轮胎参数的监测装置的供电复杂度，提高了轮胎监测装置的监测效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的轮胎参数的监测装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中的电源的一种可选的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中的轮胎参数的监测装置的一种可选的结构示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供一种轮胎参数的监测装置，图1为本实用新型实施例中的轮胎参数的监测装置的结构示意图，参考图1所示，该装置的一端插入轮胎的气门嘴，与轮胎的内部相连通，该装置包括：

用于采集轮胎信号的传感器组件11，用于接收并处理轮胎信号得到轮胎参数的处理器12，用于接收并传输轮胎参数至云服务器的数据传输组件13，以及用于为传感器组件11、处理器12和数据传输组件13持续供电的电源14。

其中，处理器12分别与数据传输组件13、处理器12和电源14相连接，电源14分别与传感器组件11和数据传输组件13相连接。

其中，上述轮胎信号可以为数字信号，处理器12在接收到数字信号之后，对数字信号进行处理，得到轮胎参数，该轮胎参数可以用二进制的数值方式来表示。

通过该装置的一端插入气门嘴，使得该装置可以采集到轮胎信号，在处理得到轮胎参数之后，处理器12将轮胎参数发送至云服务器(可以称为云平台)，在云服务器接收到轮胎参数之后，用户可以通过手机的第三方应用(APP，Application)实时地从云服务器中获取轮胎参数，实时掌握轮胎的状态，云服务器还可以判断轮胎参数是否落入预设的轮胎参数范围，若落入，说明轮胎参数正常，若未落入，说明轮胎参数出现异常，云服务器可以向该轮胎对应的终端发送轮胎出现异常的提醒消息，这样，该装置和汽车无需设置显示器，节省车内空间，只需将数据发送至云服务器就可以使得用户得到轮胎的使用情况。

也就是说，通过该装置，驾驶员和轮胎厂都能够较好地把控轮胎的使用情况，提高汽车驾驶的安全性。

上述电源14可以为传感器组件11、处理器12和数据传输组件13持续供电，也就是说，该电源14不需要通过拆卸对电池进行充电，也不需要对轮胎进行改装从而通过车载电源进行充电，简化了轮胎参数的监测装置的复杂度。

为了能够持续为传感器组件11、处理器12和数据传输组件13供电，在一种可选的实施例中，上述电源14，可以包括：

用于驱动发电机的马达转动的动力驱动组件，用于产生电能的发电机，用于将电能充入充电电池的充电电路，用于为传感器组件、处理器和数据传输组件持续供电的充电电池。

其中，动力驱动组件连接至发电机，发电机连接至充电电路，充电电路连接至充电电池。

具体来说，动力驱动组件带动发电机的马达转动，从而使得发电机产生电能，发电机通过充电电路向充电电池充电，这样，通过电源中的动力驱动组件和发电机可以产生电能，从而为充电电池充电，使得该电源能够为传感器组件、处理器和数据传输组件持续供电。

在上述电源中，为了带动发电机的马达转动，在一种可选的实施例中，上述动力驱动组件，可以包括：风扇。

这里，通过风扇带动发电机的马达转动，轮胎静止时，由充电电池向传感器组件、处理器和数据传输组件供电，处理器可以每10分钟一次控制传感器组件采集持续10秒的轮胎信号，经处理并计算平均值得到轮胎参数，将轮胎参数上传至云服务器。

轮胎转动时，风扇转动，风扇带动发电机的马达转动，使得发电机可以通过充电电路向充电电池充电，处理器可以每分钟一次控制传感器组件采集持续10秒的轮胎信号，经处理并计算平均值得到轮胎参数，将轮胎参数上传至云服务器。

为了减小轮胎参数的监测装置所占用的空间，在一种可选的实施例中，上述充电电池，可以包括：纽扣电池。

上述充电电池为纽扣电池，由于纽扣电池所占空间较小，可以有效缩小轮胎参数的监测装置的体积和重量，使得轮胎在安装有轮胎参数的监测装置之后能够正常运转。

图2为本实用新型实施例中的电源的一种可选的结构示意图，如图2所示，电源由风扇21、发电机22、充电电路23和充电电池24组成，风扇21与发电机22相连接，发电机22与充电电路23相连接，充电电路23与充电电池24相连接。

其中，轮胎静止时，由充电电池24向传感器组件、处理器和数据传输组件供电，轮胎转动时，风扇21转动，风扇21通过转轴带动发电机22的马达转动，使得发电机22可以通过充电电路23向充电电池24充电。

轮胎寿命是影响汽车安全性的重要因素，由于轮胎寿命主要受到胎压、负荷、行驶速度、温度、转速等因素的影响，因此，监控轮胎的关键参数对把控轮胎寿命，保障安全驾驶有重要的意义，为了采集到多种类型的轮胎信号，从而经过处理得到多种类型的轮胎参数，在一种可选的实施例中，上述传感器组件，可以包括：用于采集轮胎气压信号的气压传感器，和/或，用于采集轮胎温度信号的温度传感器，和/或，用于采集三维坐标系下轮胎三轴加速度信号的加速度传感器。

也就是说，上述传感器组件可以包括气压传感器，和/或，温度传感器，和/或，加速度传感器，通过上述气压传感器采集轮胎气压信号，通过温度传感器采集轮胎温度信号，通过加速度传感器采集三维坐标系下轮胎三轴加速度信号，这样，经过处理器的处理，可以得到轮胎气压参数，轮胎温度参数，轮胎三轴加速度参数，并将这些参数发送至云服务器，使得用户通过手机APP可以看到云服务器中的各个轮胎参数。

上述数据传输组件除了可以采用蓝牙技术，ZigBee技术来将轮胎参数发送至服务器，在一种可选的实施例中，上述数据传输组件，可以包括：

用于接入云服务器所处的NB-IOT网络的NB-IOT网络模组；用于通过NB-IOT网络模组所接入NB-IOT网络，发送轮胎参数至云服务器的收发模组。

由于采用蓝牙技术、ZigBee技术易受干扰，且功耗较大，所以，在数据传输组件中，利用NB-IOT网络模组，将轮胎参数的监测装置接入到云服务器所处的NB-IOT网络中，利用NB-IOT网络发送轮胎参数至云服务器，可以降低该装置所消耗的功耗，提高该装置的续航能力。

为了保护该装置的各个部分，在一种可选的实施例中，上述装置还可以包括：外壳；

其中，外壳的一端插入轮胎的气门嘴，与轮胎的内部相连通；传感器组件、处理器、数据传输组件、发电机、充电电路和充电电池设置于外壳的内部；动力驱动组件设置于外壳的另一端的外侧。

这里，将传感器组件、处理器、数据传输组件、发电机、充电电路和充电电池设置于外壳的内部，外壳的一端插入轮胎的气门嘴，与轮胎的内部相连通，将风扇设置于外壳的另一端外侧，这样，当轮胎转动时，风扇可以随着轮胎的转动而转动，从而能够更好的带动发电机的马达转动。

其中，上述外壳可以为规则形状，也可以为不规则形状，在一种可选的实施例中，外壳为圆柱体。

为了使得该装置稳定的插入至轮胎的气门嘴，从而能够更好地工作，在一种可选的实施例中，外壳，包括：第一外壳和第二外壳；

其中，第一外壳的一端插入轮胎的气门嘴，与轮胎的内部相连通，第一外壳的另一端与第二外壳的一端相连接，动力驱动组件设置于第二外壳的另一端的外侧；其中，第一外壳的底面直径小于第二外壳的底面直径。

图3为本实用新型实施例中的轮胎参数的监测装置的一种可选的结构示意图，参考图3所示，将外壳分为两部分，第一外壳31和第二外壳32，第一外壳31为圆柱体，第二外壳32由圆柱体和平滑曲面组成，第一外壳31的另一端与第二外壳32一端(平滑曲面)连接，当动力驱动组件为风扇时，如图3所示，当轮胎参数的监测装置工作时，第一外壳31的一端插入轮胎的气门嘴，与轮胎的内部相连通，这样，能够精确地采集到轮胎信号，第一外壳31的另一端与第二外壳32的一端相连接，风扇设置于第二外壳32的另一端的外侧，使得风扇可以随着轮胎的转动而转动，有利于发电机发电。

为了合理的设置轮胎参数的监测装置中各个部分的具体位置，在一种可选的实施例中，传感器组件设置于第一外壳的内部，通过轮胎的气门嘴伸入至轮胎的内部；处理器、数据传输组件、发电机、充电电路和充电电池设置于第二外壳的内部。

为了便于传感器组件监测轮胎参数，第一外壳的一端插入轮胎的气门嘴，将传感器组件设置于第一外壳的内部，使得传感器组件可以通过轮胎气门嘴伸入至轮胎的内部，从而可以采集到精确的轮胎信号。

由于风扇与发电机相连接，发电机与充电电路相连接，充电电路域充电电池相连接，充电电池为传感器组件，处理器和数据传输组件供电，所以，将处理器、数据传输组件、发电机、充电电路和充电电池设置于第二外壳的内部，与位于第二外壳的另一端的外侧的风扇靠近，便于布线。

在实际应用中，纽扣电池可以采用3.6V可充锂离子扣式电池，为传感器组件、处理器和数据传输组件供电，充电电路可以采用TP4056充电管理芯片，为纽扣电池充电，发电机可以采用小型风力发电马达，为装置发电，风扇可以采用多扇叶风扇，风力使其转动为马达提供动力，处理器可以采用STM32L低功耗系列芯片，控制轮胎气压、温度和加速度的采集和处理，开启定时器将胎压、胎温和转速通过串口发送给数据传输组件。

另外，气压传感器可以采用数字气压传感器BMP180，采集轮胎气压并转化为数字信号，通过I2C接口发送给处理器。

温度传感器可以采用数字温度传感器DS18B20，采集轮胎温度并转化为数字信号，通过DQ线输出高低电平，处理器可通过定时器捕获功能获取数值。

加速度传感器可以采用三轴加速度计ADXL345，采集轮胎的三轴加速度值，通过I2C接口发送给处理器。

数据传输组件可以采用中移物联网的M5310，可以连接OneNET云平台，发送监测到的轮胎参数。

本实用新型实施例所提供的轮胎参数的监测装置，该装置的一端插入轮胎的气门嘴，与轮胎的内部相连通，该装置包括用于采集轮胎信号的传感器组件，用于接收并处理轮胎信号得到轮胎参数的处理器，用于接收并传输轮胎参数至云服务器的数据传输组件，以及用于为传感器组件、处理器和数据传输组件持续供电的电源，处理器分别与数据传输组件、处理器和电源相连接，电源分别与传感器组件和数据传输组件相连接，如此，传感器组件采集轮胎信号，处理器接收到轮胎信号之后，处理轮胎信号得到轮胎参数，数据传输组件将接收到的轮胎参数发送至云服务器，使得云服务器获得轮胎参数，也就是说，在本实用新型实施例中，通过传感器组件采集轮胎信号，处理器处理得到轮胎参数，数据传输组件发送轮胎参数至云服务器，且电源为上述传感器组件、处理器和数据传输组件持续供电，避免了拆装电池带来的麻烦和改装电源所带来的成本，简化了轮胎参数的监测装置的供电复杂度，提高了轮胎监测装置的监测效率。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种轮胎参数的监测装置，其特征在于，所述装置的一端插入轮胎的气门嘴，与所述轮胎的内部相连通；所述装置，包括：

用于采集轮胎信号的传感器组件，用于接收并处理所述轮胎信号得到轮胎参数的处理器，用于接收并传输所述轮胎参数至云服务器的数据传输组件，以及用于为所述传感器组件、所述处理器和所述数据传输组件持续供电的电源；

其中，所述处理器分别与所述数据传输组件、所述处理器和所述电源相连接，所述电源分别与所述传感器组件和所述数据传输组件相连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电源，包括：

用于驱动发电机的马达转动的动力驱动组件，用于产生电能的所述发电机，用于将所述电能充入充电电池的充电电路，用于为所述传感器组件、所述处理器和所述数据传输组件持续供电的所述充电电池；

其中，所述动力驱动组件连接至所述发电机，所述发电机连接至所述充电电路，所述充电电路连接至所述充电电池。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述动力驱动组件，包括：风扇。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述充电电池，包括：纽扣电池。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传感器组件，包括：

用于采集轮胎气压信号的气压传感器，和/或，用于采集轮胎温度信号的温度传感器，和/或，用于采集三维坐标系下轮胎三轴加速度信号的加速度传感器。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述数据传输组件，包括：

用于接入所述云服务器所处的窄带物联网NB-IOT网络的NB-IOT网络模组；

用于通过所述NB-IOT网络模组所接入NB-IOT网络，发送所述轮胎参数至所述云服务器的收发模组。

7.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置，还包括：外壳；

其中，所述外壳的一端插入所述轮胎的气门嘴，与所述轮胎的内部相连通；所述传感器组件、所述处理器、所述数据传输组件、所述发电机、所述充电电路和所述充电电池设置于所述外壳的内部；所述动力驱动组件设置于所述外壳的另一端的外侧。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述外壳为圆柱体。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述外壳，包括：第一外壳和第二外壳；

其中，所述第一外壳的一端插入所述轮胎的气门嘴，与所述轮胎的内部相连通，所述第一外壳的另一端与所述第二外壳的一端相连接，所述动力驱动组件设置于所述第二外壳的另一端的外侧；

其中，所述第一外壳的底面直径小于所述第二外壳的底面直径。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述传感器组件设置于所述第一外壳的内部，通过所述轮胎的气门嘴伸入至所述轮胎的内部；所述处理器、所述数据传输组件、所述发电机、所述充电电路和所述充电电池设置于所述第二外壳的内部。