[发明专利]一种基于物联网的轮胎压力监测装置

说明书

技术领域

本发明涉及轮胎压力监测装置，尤其涉及一种基于物联网的轮胎压力监测装置。

技术背景

随着社会的进步与人们生活水平的提高，汽车已经成为人们基本的代步工具，同时人们越来越重视行车安全问题。据统计，中国高速公路的交通事故中46％是由于轮胎故障引起的，而其中又有70％直接爆胎，对于人们的生命财产安全造成极大的威胁，轮胎压力监测系统因此诞生。轮胎压力监测系统(Tire Pressure Monitoring System，简称TPMS)是指通过安装在轮胎中的传感器对轮胎的压力、温度参数进行实时自动监测的技术，能够为行驶提供有效的安全保障。轮胎压力监测系统的显示终端主要有三种形式：车载中央显示屏、外置显示屏装置以及手机。采用车载中央显示屏作为显示终端，需要对汽车的系统进行升级改造，技术难度大；采用外置显示屏装置作为显示终端，需要附加的制造单独的显示屏装置，无疑加大了产品开发的成本与周期，而中国现有智能手机用户数已经超过10亿，基本做到有车一族人手至少一部智能手机，因此采用手机作为显示终端是最切实可行的选择，并且可以通过手机软件调用手机摄像头，同时达到行车记录仪的功能。中国专利(专利公开号203157620U)公开了以手机作为平台的轮胎压力监测系统实用新型专利，通过手机上的软件来显示传感器测试的压力、温度数据，达到实时监测的目的。但是该专利却没有数据存储和调用的功能，用户不能翻看之前的行车压力、温度变化记录，后台也不能深度挖掘历史数据，分析规律并定期给用户发送轮胎安全监测报告。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术所存在的不足，设计一种基于物联网的轮胎压力监测装置，将传感器采集到的压力、温度信息发送给手机，通过手机软件显示并进行预警，同时将实时采集到的数据上传到云服务器，进行数据存储与深度挖掘，分析轮胎压力、温度的变化规律，从而为用户提供及时保养与更换轮胎的建议。

本发明采用的技术方案是：一种基于物联网的轮胎压力监测装置，主要包括若干个TPMS发送器、TPMS接收器、蓝牙模块、智能手机、手机支架以及云服务器，所述的TPMS发送器安装在轮胎内或者气门嘴上，将采集到的压力、温度数据通过内部集成的无线射频模块发送给TPMS接收器，与此同时蓝牙模块将该压力、温度数据发送给智能手机，智能手机安装在手机支架上，手机支架粘在汽车挡风玻璃上，压力、温度数据通过智能手机的软件显示，智能手机的软件中设置有在紧急状况下进行高压、低压、高温预警，同时智能手机通过GPRS或者CDMA等手机网络将数据传送到云服务器进行存储与深度挖掘，利用云平台强大的数据处理能力分析其内在变化规律进行轮胎安全状况的预警，为用户的行车安全提供有力的保障。

本发明一种基于物联网的轮胎压力监测装置，所述的TPMS发送器包括压力传感器/温度传感器/单片机组合的智能传感器系统、无线射频发送芯片与电池，TPMS发送器中的压力传感器、温度传感器、单片机、无线射频发送芯片都由内置电池供电，TPMS发送器是可拆卸的，方便更换内部电池，电池寿命一般2～5年，TPMS发送器安装在轮胎内部或者气门嘴上，如果TPMS发送器是拧在气门嘴上，要有紧固件，避免TPMS发送器被盗，TPMS发送器的数量与汽车轮胎数量相一致。

本发明一种基于物联网的轮胎压力监测装置，所述的TPMS接收器包括无线射频接收芯片、单片机、通用接口与电源电路，供电的电源由USB插口插在车上的USB接口上连接车内电源系统供电，或者是插在点烟嘴上的USB接口上连接车内电源系统供电，无线TPMS接收器安装在驾驶员车厢内。

本发明一种基于物联网的轮胎压力监测装置，所述的云服务器是对来自各个车主轮胎的压力和温度大数据的存储和分析的工具，大数据的处理步骤包括：1.采集数据，利用多个关系型数据库MySQL或Oracle来接收由车主智能手机发送过来的压力和温度数据；2.导入/预处理，将这些来自关系型数据库的压力和温度数据导入到一个集中的大型分布式数据库，并且做一些简单的过滤和预处理工作。3.统计与分析，使用EMC的GreenPlum或者Oracle的Exadata对存储于分布式数据库的海量压力和温度数据进行普通的分析和分类汇总等；4.挖掘，主要是在现有压力和温度数据上进行基于各种算法的计算(如聚类的Kmeans算法)，从而起到预测某品牌的轮胎在何种压力/何种温度下容易爆胎等功能。