[发明专利]具有改进的用于监测各种车辆状况的监测能力的车轮组件以及用于完成这种监测的监测装置

权利要求书

1.一种监测装置，包括：

外壳，所述外壳附接到车辆轮胎内部的车轮的凹槽，所述外壳与所述车轮一起旋转；

电路，所述电路布置在所述外壳内，所述电路包括布置在所述外壳内的负载感测装置，所述负载感测装置感测施加在所述车轮上的力；

收发器，所述收发器耦合到所述电路，所述收发器将由所述负载感测装置感测到的负载数据传送到车轮外部的部件；

其中所述电路包括电力调节回路，所述电力调节回路包括可充电电池，以向电路的电气部件供电；

其中，电力调节回路包括多个压电元件以产生电荷，所述电力调节回路还包括AC-DC转换器，通过所述AC-DC转换器将由所述压电元件产生的所述电荷转换为直流电荷，并且转换的直流电荷被存储在所述可充电电池中；

所述监测装置还包括激励所述多个压电元件的多个激励块体，其中相应的压电元件与相关联的激励块体配对，各相关联的激励块体在所述车轮旋转时作用在相应的所述压电元件上，以在所述多个压电元件中产生电荷。

2.根据权利要求1所述的监测装置，其中，所述负载感测装置包括安装至所述外壳内的底表面的应变仪装置，所述应变仪装置感测施加在所述车辆的车轮上的负载。

3.根据权利要求2所述的监测装置，其中，所述负载感测装置感测在所述车辆移动期间的负载，所述负载感测装置捕获表示当所述车轮旋转时施加在所述车辆的车轮上的负载的正弦信号，其中施加在所述车轮上的负载根据所述正弦信号的峰值来确定。

4.根据权利要求2所述的监测装置，所述监测装置还包括设置在所述电路内的加速度计，所述加速度计检测所述车轮的旋转位置，其中所述车轮的旋转位置与来自所述负载感测装置的负载数据协作，用于确定当所述车辆处于静态位置时施加在所述车轮上的负载。

5.根据权利要求1所述的监测装置，其中，每对所述压电元件和所述激励块体彼此大小不同，用于引起不同带宽的振动。

6.根据权利要求5所述的监测装置，其中，每对所述压电元件和相关联的激励块体设置在所述外壳的各个位置处。

7.根据权利要求6所述的监测装置，其中，所述外壳包括底盘主体和盖，所述盖包括形状类似于所述多个激励块体的壁，每个相应的壁与相应的激励块体对准，每个相应的壁的形状大于相关联的激励块体的形状，其中相应的激励块体接触相应的壁以响应于由所述车轮的移动所引起的移位而将相应的激励块体的位移限制到预定距离。

8.根据权利要求1所述的监测装置，其中，所述电力调节回路包括电力管理器，其中所述电力管理器控制向所述可再充电电池和所述电路的所述电气部件的电力流动和分配。

9.根据权利要求1所述的监测装置，其中，所述电路还包括初级感应单元，其中所述初级感应单元激励暴露在所述外壳外部的次级感应单元，其中次级感应单元为夹紧负载感测装置供电，所述夹紧负载感测装置监测所述车轮被固定到轮毂的夹紧负载，其中与由所述夹紧负载感测装置感测到的夹紧负载数据有关的信号经由次级感应单元与初级感应单元之间的电磁感应而传输到所述电路。

10.根据权利要求1所述的监测装置，其中，所述电路包括处理电路，其中所述处理电路包括用于处理由所述负载感测装置感测的施加在所述车轮上的力的处理器。

11.根据权利要求10所述的监测装置，其中，所述电力调节回路和所述处理电路是通过通信线路连接的单独的电路板。

12.根据权利要求10所述的监测装置，其中，所述电力调节回路和所述处理电路集成在单块电路板上。

13.根据权利要求1所述的监测装置，其中，所述收发器与所述车辆内的至少一个控制器通信，所述收发器向所述控制器传送负载数据，所述控制器响应于确定的负载自主地启用车辆操作。