[发明专利]一种自供能式胎路监测一体化的智能轮胎系统

说明书

本发明公开了一种自供能式胎路监测一体化的智能轮胎系统，是由胎路信息监测系统和能量自供给系统组成；该胎路信息监测系统由胎部发送端和室内接收端组成，将速度、温度、压力传感器等信息搜集模块与轮胎寿命和道路不平度等级算法结合，共同完成对胎路信息的搜集与再计算，并通过显示提醒驾驶员；该能量自供给系统针对不同的环境要求对监测系统和传输系统进行了发电供能，免去了传统电池的供能，更符合绿色能源的要求。本发明能实现车辆行驶过程中的胎路信息监测与处理，并实现能量的自供给。

技术领域

本发明涉及智能轮胎技术领域，尤其涉及一种基于轮胎状态监测、信息无线传输、能量自供给的智能轮胎系统。

背景技术

随着智能汽车技术的发展，人们对于行车安全性的要求日益增高，社会对于技术环保性也有了更高的期待。轮胎相关技术的发展从根本上制约了整车的安全性等级。智能轮胎技术汽车领域的应用，在轮胎的材料与加工成型工艺上没有本质的不同，而是关乎轮胎使用温度、轮胎对道路的摩擦力、轮胎磨损程度、轮胎整体效能和安全性等重要参数，安装有智能轮胎系统的汽车将大幅度提升汽车行驶安全性。

目前基于智能轮胎监测技术的装置在国内外不同级别的车型都已经得到了比较广泛的应用。但是，智能轮胎监测装置目前必须解决以下几个问题才能更好地满足当代社会需求。第一，目前的监测系统警示信息不够全面，无法达到较高的安全性。例如应用最广的传统型TPMS只局限于使用轮胎胎压、胎温传感器进行胎温胎压的监测，导致驾驶员无法很好地掌握整车情况，不符合于现代所提倡的人车交互理念。第二，大部分监测系统需要额外配置供电电源，增加系统复杂程度的同时还占用了额外的安装空间，并且使用寿命有限，这使得系统环保性下降。第三，传统TPMS的数据传输实时性不足，并且对于数据的再处理不足。系统的可利用性与实用性不强。

发明内容

本发明是为了解决上述现有技术所存在的不足，提供了一种自供能式胎路监测一体化的智能轮胎系统，以期能利用信息无线传输实现轮胎状态全面监测，进而实现系统能量的自供给，从而提高汽车驾驶的安全性和汽车行驶的稳定性，降低能源的消耗。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明一种自供能式胎路监测一体化的智能轮胎系统的特点是包括：胎路信息监测子系统和能量自供给子系统；

所述胎路信息监测子系统由胎部发送端和室内接收端组成；

所述胎内发送端由传感器模块以及无线发射模块组成；

所述室内接收端由智能算法模块、显示模块以及无线接收模块组成；

所述传感器模块用于实时采集车轮的转速、温度、压力、加速度，并传递给无线发射模块；其中，所述传感器模块中的加速度传感器是设置在汽车悬架系统上；

所述无线发射模块将所接收到的原始监测值传递给所述无线接收模块；

所述无线接收模块将所述原始监测值传输给所述智能算法模块；

所述智能算法模块利用多因子寿命预测算法对所接收的原始监测值进行计算，得到轮胎寿命；同时，根据所述原始监测值，利用路面谱估计的方法对路面等级进行评定；

所述显示模块用于在室内接收端实时显示传感器模块所采集的原始监测值以及智能算法模块计算出的轮胎寿命和不平度等级；

所述能量自供给子系统由温差发电模块、太阳能发电模块和WI-FI能量传输模块组成；

所述温差发电模块通过在汽车轮胎上设置的温差发电片给所述胎内发送端供能；

所述太阳能发电模块通过在室内设置太阳能发电板来收集电能从而给所述室内接收端供电。

所述WI-FI能量传输模块分别与所述连接温差发电模块和太阳能发电模块相连，用于实现所述连接温差发电模块和太阳能发电模块之间的能量互补。