轮胎监测方法、系统、设备及存储介质与流程

1.本发明涉及轮胎监测技术领域，尤其涉及一种轮胎监测方法、系统、设备及存储介质。


背景技术：

2.汽车轮胎主要由橡胶、骨架材料(金属或纤维)、胎圈钢丝等组成，是汽车结构中的重要组成部分，其作为重要的支撑元件和行走元件，不仅承载了汽车的全部质量，还为汽车的前进提供了推进力，同时还起到了缓和地面冲击的作用，所以轮胎对于汽车的操纵稳定性、平顺性、安全性、舒适性以及燃油经济性都有着很重要的作用。
3.轮胎压力是影响轮胎性能的参数之一，适当的轮胎压力有利于减少轮胎的非正常磨损，获得良好的车辆行驶性能。然而，汽车在高速行驶时，爆胎现象时有发生，是汽车行驶过程中一个重大的安全隐患，因高速行驶中的突然爆胎而导致的车毁人亡事故被列为高速公路意外事故榜首。
4.为了避免发生爆胎，保证汽车的安全行驶，需要对轮胎压力进行监测。现有的用于监测轮胎压力技术方案为轮胎压力监测系统(tpms)，轮胎压力监测系统主要用于在汽车行驶过程中对轮胎气压进行实时的自动监测，并对轮胎漏气和低气压进行报警，以确保行车安全。
5.目前，轮胎压力监测系统主要分为间接式与直接式两种类型，其中，间接式轮胎压力监测系统(wheel-speed based tpms，简称wsb)，主要通过汽车abs系统的轮速传感器来比较轮胎之间的转速差别，以达到监测胎压的目的。
6.而另一种为直接式轮胎压力监测系统(pressure-sensor based tpms，简称psb)，这种系统可以利用安装在每个轮胎里的压力传感器来直接测量轮胎的气压，再利用无线发射器将获取到的气压数据从轮胎内部上传至汽车的电子控制器单元(ecu)，由电子控制器单元控制各个轮胎的气压数据进行显示，当判断轮胎气压过低或漏气时，会自动报警。
7.然而，目前的直接式轮胎压力监测系统，所使用的安装于轮胎中的压力传感器都是采用一次性电池供电，一次性电池的工作寿命有限从而限制了传感器的使用寿命，并且使得生产成本较高；此外，所采用的接收轮胎数据的方式都是无线接收，而由于压力传感器发送轮胎数据的间隔较长，导致不能很快地进行响应，并且还会使得各个车辆之间存在信号相互干扰的可能。
8.因此，有必要提出一种可以既可以解除传感器使用寿命限制，降低生产成本，还可以很快地进行响应并且避免车辆之间相互干扰的轮胎监测的技术方案。


技术实现要素：

9.本发明的主要目的在于提供一种轮胎监测方法，旨在解决现有的轮胎监测方案中，传感器存在使用寿命的限制，生产成本较高，不能快速地进行响应并且存在车辆之间相互干扰现象的技术问题。
10.为实现上述目的，本发明提供一种轮胎监测方法，应用于一种轮胎监测系统，所述轮胎监测系统至少包括微控制单元、rfid读写单元以及rfid检测单元，所述轮胎监测方法包括以下步骤：
11.所述微控制单元每隔预设时间发送控制指令至所述rfid读写单元，其中，所述微控制单元与所述rfid读写单元之间为有线连接；
12.基于所述控制指令，所述rfid读写单元通过所述rfid检测单元获取轮胎数据；
13.所述rfid读写单元基于所述有线连接将所述轮胎数据传输至所述微控制单元。
14.优选地，所述基于所述控制指令，所述rfid读写单元通过所述rfid检测单元获取轮胎数据的步骤包括：
15.基于所述控制指令，所述rfid读写单元发送射频信号至所述rfid检测单元；
16.基于所述射频信号，所述rfid检测单元检测所述轮胎数据并将所述轮胎数据发送至所述rfid读写单元。
17.优选地，所述射频信号包括射频指令以及射频能量，所述基于所述射频信号，所述rfid检测单元检测所述轮胎数据并将所述轮胎数据发送至所述rfid读写单元的步骤包括：
18.基于所述射频能量，所述rfid检测单元获得电能；
19.基于所述电能以及所述射频指令，所述rfid检测单元检测所述轮胎数据并将所述轮胎数据发送至所述rfid读写单元。
20.优选地，所述基于所述射频能量，所述rfid检测单元获得电能的步骤包括：
21.所述rfid检测单元将所述射频能量转换为所述电能并储存，以通过所述电能正常运行
22.优选地，所述轮胎监测系统还包括电子控制单元，所述rfid读写单元将所述轮胎数据传输至所述微控制单元的步骤之后，还包括：
23.所述微控制单元将所述轮胎数据发送至所述电子控制单元；
24.所述电子控制单元控制预设显示界面显示所述轮胎数据。
25.优选地，所述电子控制单元控制预设显示界面显示所述轮胎数据的步骤之后，还包括：
26.所述电子控制单元对所述轮胎数据进行分析，确定所述轮胎数据是否存在异常；
27.若存在异常，则输出预设警报信息。
28.优选地，所述rfid读写单元位于车辆轮胎外部，所述rfid检测单元位于车辆轮胎中，所述rfid读写单元与所述rfid检测单元通过无线射频连接。
29.此外，为实现上述目的，本发明还提供一种轮胎监测系统，所述轮胎监测系统包括：
30.微控制单元，用于每隔预设时间发送控制指令至所述rfid读写单元，其中，所述微控制单元与所述rfid读写单元之间为有线连接；接收rfid读写单元传输的轮胎数据，并将所述轮胎数据发送至电子控制单元；
31.rfid读写单元，用于基于所述控制指令，通过rfid检测单元获取所述轮胎数据；基于所述有线连接将所述轮胎数据传输至所述微控制单元；
32.rfid检测单元，用于检测所述轮胎数据并将所述轮胎数据发送至所述rfid读写单元；
33.电子控制单元，用于控制预设显示界面显示所述轮胎数据；对所述轮胎数据进行分析，确定所述轮胎数据是否存在异常；若存在异常，则输出预设警报信息。
34.此外，为实现上述目的，本发明还提供一种轮胎监测设备，其特征在于，所述轮胎监测设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的轮胎监测程序，所述轮胎监测程序被所述处理器执行时实现如上所述的轮胎监测方法的步骤。
35.此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有轮胎监测程序，所述轮胎监测程序被处理器执行时实现如上所述的轮胎监测方法的步骤。
36.本发明提出的轮胎监测方法，通过所述微控制单元每隔预设时间发送控制指令至所述rfid读写单元，其中，所述微控制单元与所述rfid读写单元之间为有线连接；基于所述控制指令，所述rfid读写单元通过所述rfid检测单元获取轮胎数据；所述rfid读写单元基于所述有线连接将所述轮胎数据传输至所述微控制单元。利用有线连接的方式使得轮胎监测可以快速响应，实现了对轮胎的实时监测，并且利用无线射频技术解除了传感器使用寿命的限制，降低了生产成本，同时还避免了车辆之间的相互干扰。
附图说明
37.图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境中轮胎监测设备的结构示意图；
38.图2为本发明轮胎监测方法第一实施例的流程示意图；
39.图3为本发明一实施例轮胎监测系统的单元示意图。
40.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
41.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
42.如图1所示，图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境中轮胎监测设备的结构示意图。
43.本发明实施例终端可以是pc，也可以是智能手机、平板电脑、便携计算机等具有显示功能的可移动式终端设备。
44.如图1所示，该轮胎监测设备可以包括：处理器1001，例如cpu，网络接口1004，用户接口1003，存储器1005，通信总线1002。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(display)、输入单元比如键盘(keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如wi-fi接口)。存储器1005可以是高速ram存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
45.可选地，轮胎监测设备还可以包括摄像头、rf(radio frequency，射频)电路，传感器、音频电路、wifi模块等等。其中，传感器比如光传感器、运动传感器以及其他传感器，在此不再赘述。
46.本领域技术人员可以理解，图1中示出的终端结构并不构成对轮胎监测设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
47.如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及轮胎监测程序。
48.在图1所示的轮胎监测设备中，网络接口1004主要用于连接后台服务器，与后台服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于连接客户端(用户端)，与客户端进行数据通信；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的轮胎监测程序。
49.在本实施例中，轮胎监测设备包括：存储器1005、处理器1001及存储在所述存储器1005上并可在所述处理器1001上运行的轮胎监测程序，其中，处理器1001调用存储器1005中存储的轮胎监测程序时，执行以下各个实施例中轮胎监测方法的步骤。
50.本发明还提供一种轮胎监测方法，应用于一种轮胎监测系统，所述轮胎监测系统至少包括微控制单元、rfid读写单元以及rfid检测单元，参照图2，图2为本发明轮胎监测方法第一实施例的流程示意图。
51.本实施例中，该方法包括以下步骤：
52.步骤s101，所述微控制单元每隔预设时间发送控制指令至所述rfid读写单元，其中，所述微控制单元与所述rfid读写单元之间为有线连接；
53.需要说明的是，微控制单元，又称单片微型计算机或者单片机，是把中央处理器的频率与规格做适当缩减，并将内存、计数器、usb、a/d转换、uart、plc、dma等周边接口，甚至lcd驱动电路都整合在单一芯片上，形成的芯片级计算机，可以为不同的应用场合做不同组合的控制。
54.本实施例中，应用的轮胎监测系统至少包括微控制单元、rfid读写单元以及rfid检测单元，微控制单元每隔预设时间向rfid读写单元发送控制指令，其中，微控制单元与rfid读写单元之间为有线连接。
55.具体地，根据预设时间，微控制单元定时向rfid读写单元发送控制指令，以通过控制指令控制rfid读写单元通过rfid检测单元获取轮胎数据，由于，微控制单元与rfid读写单元之间为有线连接，微控制单元通过数据线将控制指令发送至rfid读写单元，可以避免车辆间的数据干扰，并且使得rfid读写单元可以快速响应控制指令。
56.步骤s102，基于所述控制指令，所述rfid读写单元通过所述rfid检测单元获取轮胎数据；
57.本实施例中，rfid读写单元接收到微控制单元发送的控制指令后，可以通过rfid检测单元获取轮胎数据，例如，车辆的每个轮胎都有对应的rfid读写单元以及rfid检测单元，每个轮胎对应的rfid读写单元接收到控制指令后，根据控制指令生成射频信号并将射频信号通过无线射频发送至对应的rfid检测单元，rfid检测单元根据射频信号获得能量，而后检测该轮胎对应的轮胎数据并通过无线射频将轮胎数据发送至rfid读写单元，通过射频信号为rfid检测单元提供能量并进行轮胎数据的交换，从而可以实现在轮胎内传感器不存在电池的情况下对轮胎数据进行检测。
58.可选地，所述rfid读写单元位于车辆轮胎外部，所述rfid检测单元位于车辆轮胎中，所述rfid读写单元与所述rfid检测单元通过无线射频连接。通过安装于轮胎外部的rfid读写单元与轮胎内的rfid检测单元之间的无线射频连接进行能量的提供与轮胎数据的交换，以使得在不与轮胎接触且轮胎内不存在电源的情况下，仍可以实现实时检测轮胎数据。
59.步骤s103，所述rfid读写单元基于所述有线连接将所述轮胎数据传输至所述微控制单元。
60.本实施例中，rfid读写单元获得rfid检测单元检测并发送的轮胎数据后，通过有线连接将轮胎数据传输至微控制单元，例如，rfid检测单元根据rfid读写单元发送的射频信号获得能量，而后检测轮胎数据并通过无线射频将轮胎数据发送至rfid读写单元，而后rfid读写单元通过有线连接将轮胎数据传输至微控制单元，使得微控制单元后续可以将轮胎数据发送至车辆的电子控制单元，以实现对车辆轮胎的监测，通过有线连接的方式发送轮胎数据可以避免车辆之间无线信号的相互干扰。
61.在本实施例中，通过所述微控制单元每隔预设时间发送控制指令至所述rfid读写单元，其中，所述微控制单元与所述rfid读写单元之间为有线连接；基于所述控制指令，所述rfid读写单元通过所述rfid检测单元获取轮胎数据；所述rfid读写单元基于所述有线连接将所述轮胎数据传输至所述微控制单元。利用有线连接的方式使得轮胎监测可以快速响应，实现了对轮胎的实时监测，并且利用无线射频技术解除了传感器使用寿命的限制，降低了生产成本，同时还避免了车辆之间的相互干扰。
62.基于第一实施例，提出本发明轮胎监测方法的第二实施例，在本实施例中，步骤s102包括：
63.步骤s201，基于所述控制指令，所述rfid读写单元发送射频信号至所述rfid检测单元；
64.步骤s202，基于所述射频信号，所述rfid检测单元检测所述轮胎数据并将所述轮胎数据发送至所述rfid读写单元。
65.本实施例中，根据接收到的控制指令，rfid读写单元生成并发送射频信号至rfid检测单元，而后，rfid检测单元根据射频信号，对轮胎数据进行检测，并将轮胎数据发送至rfid读写单元。
66.具体地，通过射频信号，rfid检测单元可以获得电能，作为正常运行的能量来源，例如，射频信号包括射频能量以及射频指令，rfid检测单元将射频能量转换为电能，而后利用转换的电能作为能源，并根据射频指令进行轮胎数据的检测，最终将检测到的轮胎数据通过无线射频发送至rfid读写单元。
67.可选地，所述射频信号包括射频指令以及射频能量，步骤s202包括：
68.步骤s301，基于所述射频能量，所述rfid检测单元获得电能；
69.步骤s302，基于所述电能以及所述射频指令，所述rfid检测单元检测所述轮胎数据并将所述轮胎数据发送至所述rfid读写单元。
70.本实施例中，射频信号包括射频指令以及射频能量，根据射频能量rfid检测单元可以获得电能，并且根据电能以及射频指令，rfid检测单元检测轮胎数据并将轮胎数据发送至rfid读写单元。
71.具体地，rfid检测单元将射频能量转换为电能并储存，以通过电能正常运行，而后利用电能作为能源，并根据射频指令进行轮胎数据的检测，例如，rfid检测单元中可以包括微控制器以及传感器，微控制器与传感器连接，当微控制器获得rfid检测单元转换的电能后，将电能作为能源进行工作，控制传感器检测轮胎数据，而后将轮胎数据以无线射频的方式发送至rfid读写单元，完成获取轮胎数据的过程。
72.可选地，车辆的轮胎数据可以包括轮胎的气压、温度以及加速度等，根据轮胎数据可以实现对轮胎的监测，通过轮胎数据分析轮胎的状况，排除行驶过程中与轮胎有关的安全隐患。
73.在本实施例中，通过基于所述射频能量，所述rfid检测单元获得电能；基于所述电能以及所述射频指令，所述rfid检测单元检测所述轮胎数据并将所述轮胎数据发送至所述rfid读写单元。利用了无线射频的方式，为轮胎监测过程中轮胎数据的检测与传输提供了能量，避免了传统压力传感器因采用一次性电池而导致的使用寿命存在限制，并降低了生产成本。
74.可选地，步骤s301包括：
75.步骤s401，所述rfid检测单元将所述射频能量转换为所述电能并储存，以通过所述电能正常运行。
76.本实施例中，rfid检测单元可以将rfid读写单元发送的射频信号中的射频能量转换为所述电能并储存，以通过转换的电能正常运行，例如，rfid检测单元中可以包括天线线圈、rfid芯片以及磁电转换器，其中，rfid芯片分别与天线线圈和磁电转换器连接，rfid检测单元通过天线线圈可以接收射频信号中的射频能量，其接收射频能量后，通过射频能量激活rfid芯片，而后rfid芯片将射频能量传输至磁电转换器，通过磁电转换单元将射频能量转换为电能并储存，从而为rfid检测单元提供了能源。
77.在本实施例中，通过所述rfid检测单元将所述射频能量转换为所述电能并储存，以通过所述电能正常运行。利用了无线射频识别，为车辆轮胎中的rfid检测单元提供了能源，避免了轮胎中的传感器因采用一次性电池而导致的使用寿命存在限制，并降低了生产成本。
78.在本实施例中，通过基于所述控制指令，所述rfid读写单元发送射频信号至所述rfid检测单元；基于所述射频信号，所述rfid检测单元检测所述轮胎数据并将所述轮胎数据发送至所述rfid读写单元。利用无线射频的技术，为车辆轮胎中的rfid检测单元提供能源，通过rfid检测单元检测轮胎数据，从而实现了无源的轮胎数据获取，此外，避免了轮胎中的传感器因采用一次性电池而导致的使用寿命存在限制，并降低了生产成本。
79.基于上述各个实施例，提出本发明轮胎监测方法的第三实施例，应用所述轮胎监测方法的所述轮胎监测系统还包括电子控制单元，在本实施例中，步骤s103之后，还包括：
80.步骤s501，所述微控制单元将所述轮胎数据发送至所述电子控制单元；
81.步骤s502，所述电子控制单元控制预设显示界面显示所述轮胎数据。
82.需要说明的是，电子控制单元，又称“行车电脑”、“车载电脑”等。它和普通的电脑一样，由微控制器、存储器、输入/输出接口、模数转换器以及整形、驱动等大规模集成电路组成。
83.本实施例中，微控制单元根据定时发送的控制指令获得轮胎数据后，将轮胎数据发送至车辆的电子控制单元，由电子控制单元控制预设显示界面显示轮胎数据。
84.具体地，电子控制单元为车辆中用于实现对数据的分析处理发送等一系列功能的控制装置，预设显示界面可以为仪表盘、车载屏幕等，微控制单元将轮胎数据发送至电子控制单元后，电子控制单元控制预设显示界面对轮胎数据进行实时显示，以使得驾驶员或乘车人员可以通过预设显示界面显示的轮胎数据了解行驶过程中轮胎的状况。
85.可选地，步骤s502之后，还包括：
86.步骤s601，所述电子控制单元对所述轮胎数据进行分析，确定所述轮胎数据是否存在异常；
87.步骤s602，若存在异常，则输出预设警报信息。
88.本实施例中，电子控制单元对获得的轮胎数据进行分析，确定轮胎数据是否存在异常，若存在异常，则输出预设警报信息，例如，通过仪表盘亮起代表警示的标志，或者，通过语音发出警报，当车辆的轮胎出现漏气等现象时，可能会导致爆胎，危害行驶安全，因此需要监测轮胎气压等，轮胎数据可以存在预设阈值，当检测到的轮胎数据不符合预设阈值的要求时，则视为轮胎数据存在异常，此时，通过预设警报信息的输出对车上的人员进行警示。
89.在本实施例中，通过所述电子控制单元对所述轮胎数据进行分析，确定所述轮胎数据是否存在异常；若存在异常，则输出预设警报信息。以通过对实时响应的轮胎数据进行监测确定是否需要警示车上的人员，提高了车辆行驶的安全性，实现了更高效的轮胎监测。
90.在本实施例中，通过所述微控制单元将所述轮胎数据发送至所述电子控制单元；所述电子控制单元控制预设显示界面显示所述轮胎数据。通过微控制单元与rfid读写单元的有线连接，提高了轮胎监测的响应速度，提高了轮胎监测的效率，同时还避免了车辆之间的相互干扰。
91.此外，本发明实施例还提出一种轮胎监测系统，参照图3，所述轮胎监测系统包括：
92.微控制单元10，用于每隔预设时间发送控制指令至所述rfid读写单元，其中，所述微控制单元与所述rfid读写单元之间为有线连接；接收rfid读写单元传输的轮胎数据，并将所述轮胎数据发送至电子控制单元；
93.rfid读写单元20，用于基于所述控制指令，通过rfid检测单元获取所述轮胎数据；基于所述有线连接将所述轮胎数据传输至所述微控制单元；
94.rfid检测单元30，用于检测所述轮胎数据并将所述轮胎数据发送至所述rfid读写单元；
95.电子控制单元40，用于控制预设显示界面显示所述轮胎数据；对所述轮胎数据进行分析，确定所述轮胎数据是否存在异常；若存在异常，则输出预设警报信息。
96.上述轮胎监测系统所执行的方法可参照本发明轮胎监测方法各个实施例，此处不再赘述。
97.此外，本发明实施例还提出一种轮胎监测设备，该轮胎监测设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的轮胎监测程序，所述轮胎监测程序被所述处理器执行时实现如上所述的轮胎监测方法的步骤。
98.此外，本发明实施例还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有轮胎监测程序，所述轮胎监测程序被处理器执行时实现如上所述的轮胎监测方法的步骤。
99.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该
要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
100.上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
101.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
102.以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。