一种全地形车智能轮胎监测系统及方法与流程

本发明涉及全地形车轮胎监测，具体为一种全地形车智能轮胎监测系统及方法。

背景技术：

1、全地形车是一种能够在各种地形上行驶的车辆，具有良好的通过性能和抗刺扎能力，广泛应用于户外探险、野外作业、军事等领域，然而在复杂的地形环境下，轮胎的气压和温度等因素会发生变化，这可能会影响车辆的行驶性能和安全性，因此对于全地形车而言实时监测轮胎状态是非常重要的。

2、现有技术中轮胎监测系统存在的缺陷是：

3、1、专利文件ep3995328a1公开了轮胎监测系统和使用该系统的轮胎监测方法，“包括：传感器模块，安装在设置在车辆中的轮胎中以获得轮胎数据；以及通信模块。通信模块包括：收发器，其被配置为发送和接收轮胎数据；输出单元，所述输出单元被配置为输出警告信号和警告信号中的一个；以及控制器，所述控制器被配置为基于所述轮胎数据来判定所述轮胎的状态是否异常，并且基于所述判定结果来控制所述输出单元输出所述警告信号和所述警告信号中的一个。”该轮胎监测系统仅通过传感器模块不能准确的对轮胎状态进行精准分析，无法保证车辆轮胎使用时的安全性能。

4、2、专利文件ep1816015a2公开了轮胎监测系统，“将用于发送请求信号的车身侧天线(用于车身侧信号发送的天线)和用于接收请求信号的轮胎侧天线(信号接收天线)设置为线圈天线。车体侧天线设置在每个轮胎的上方，使得轮胎侧天线的线圈轴设置为平行于每个轮胎的旋转轴，并且车体侧天线的线圈轴相对于旋转轴倾斜。所述车身侧天线的线圈轴的倾斜方向被设定为使所述车身侧天线的线圈轴在所述车辆的横向外侧上朝向向下的方向倾斜。”该轮胎监测系统不能根据车辆损坏情况将所需携带的车辆更换配件传输至救援人员，救援准备时间长，驾驶人员易因车辆故障耽误最佳救援时机。

5、3、专利文件cn210454363u公开了一种重型特种汽车轮胎监测系统，“包括传感器、主控器、显示装置；传感器有复数个，传感器安装在重型特种汽车的轮胎气门嘴，一个传感器对应一个轮胎气门嘴，传感器能检测轮胎的压力与温度，传感器内设有电池，每个传感器均与主控器通过无线通信连接，主控器与显示装置通过信号线连接，显示装置包括显示屏与语音播报器，显示屏用于显示每个传感器的自身编号、电量信息以及采集的压力信息、温度信息，语音播报器用于发出警报。本实用新型的优点在于：多个传感器将采集的对应汽车轮胎的压力信息、温度信息通过无线发送至主控器，主控器进行分析和计算，判断超出预设的阈值后，发送警报信息至显示装置，及时提醒用户。”该轮胎监测系统监测到轮胎出现故障时需驾驶人员请求救援，驾驶人员无法准确知晓自己所处位置，车辆的应急救援效率低。

6、4、专利文件cn219339118u公开了一种智能网联轮胎监测系统，“包括单片机、胎压传感器、轮胎温度传感器、供电模块、网络模块、数据存储模块、显示终端、蜂鸣器与通信模块；所述单片机的输入端与所述胎压传感器的输出端以及所述轮胎温度传感器的输出端相连接。本实用新型设计合理，在轮胎参数异常时不仅能在车辆仪表盘上显示相关信息，还可以在人车分离时及时通知驾驶员，便于驾驶员获取轮胎相关信息，消除了安全隐患，使用效果好。”该轮胎监测系统不能快捷的将救援人员指引故障车辆位置，在不同环境下对故障车辆查找困难。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种全地形车智能轮胎监测系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种全地形车智能轮胎监测系统，包括传感器监测模块、数据处理模块、通信模块、辅助监测模块、报警模块和智能决策模块，所述传感器监测模块用于监测轮胎参数，并将监测数据传输至数据处理模块；

3、所述数据处理模块对接收到的数据进行处理和分析，并将结果输送至通信模块，所述数据处理模块包括微处理器和存储器；

4、所述通信模块由传输单元和显示组件组成，所述通信模块将处理后的数据发送至显示组件；

5、所述辅助监测模块用于辅助监测全地形车体高度，并将监测数据传输至数据处理模块，所述辅助监测模块包括卫星变形监测单元和车辆高度对比单元；

6、所述报警模块对轮胎状态异常情况进行通知；

7、所述智能决策模块用于对应急救援人员提供指导，所述智能决策模块由分析单元和辅助救援模块组成。

8、优选的，所述传感器监测模块包括气压传感器、温度传感器和转速传感器，气压传感器用于监测轮胎的气压，温度传感器用于监测轮胎的温度，转速传感器用于监测轮胎的转速，气压传感器、温度传感器和转速传感器分别将监测数据传输到数据处理模块。

9、优选的，所述微处理器用于接收和处理监测数据，并将结果发送到通信模块，存储器用于存储监测数据和处理结果。

10、优选的，所述通信模块接收微处理器处理结果并经传输单元将接收到的数据输送至显示组件，所述显示组件包括显示屏和操作按钮，显示屏用于显示监测数据和处理结果，以便驾驶人员能够及时了解轮胎气压、温度和转速参数，操作按键用于驾驶人员对车机系统进行操作，以便驾驶人员根据轮胎参数对全地形车进行控制。

11、优选的，所述卫星变形监测单元采集基准站与监测点上的卫星测距信号，采用相对定位原理计算出监测点相对于基准站点的相对位移变化情况以达到观察监测点有效位移变化量，确定车辆位置及所处位置海拔高度，车辆高度对比单元将卫星变形监测单元监测到的全地形车高度与原全地形车高度进行比对并将对比结果输送至数据处理模块。

12、优选的，所述微处理器对车辆高度对比单元传输数据接收与传感器监测模块监测数据结合处理，并将处理结果再次发送至通信模块。

13、优选的，所述轮胎参数与全地形车高度偏差超过预设阈值时报警模块触发报警机制，通过声音报警和手机震动通知方式通知驾驶人员轮胎状态异常情况。

14、优选的，所述分析单元根据数据处理模块存储的数据参数自动生成应急救援方案，所述辅助救援模块包括远程传输单元和导航模块，所述远程传输单元将存储器收集的数据、微处理器的分析结果以及分析单元的救援方案传输给应急救援人员，所述远程传输单元为蓝牙通信技术，以确保数据的实时传输和处理。

15、优选的，所述导航模块由gps接收机、电子地图单元、路径规划单元和人机交互单元组成，通过gps接收机获取故障全地形车当前位置信息，高精度的定位功能为救援人员提供精准的定位服务，通过电子地图单元显示故障全地形车当前位置信息，并通过路径规划单元计算最短最快路径，最后通过人机交互单元将路径信息显示给救援人员，帮助救援人员规划最佳路线，引导救援人员到达车辆故障地点。

16、优选的，所述辅助救援模块还包括智能照明模块，所述智能照明模块安装在全地形轮胎充气塞外侧，所述智能智能模块由光线传感器、控制器和照明装置组成，通过光线传感器和控制器智能调节照明装置亮度和颜色，避免长时间无人灯光浪费能源，为救援人员指引故障车辆位置。

17、优选的，该全地形车智能轮胎监测系统的监测方法如下：

18、s1、首先全地形车行驶过程中气压传感器、温度传感器和转速传感器分别对轮胎的气压、温度和转速进行检测，传感器监测模块将监测数据传输到数据处理模块，微处理器对监测数据进行接收和处理并将结果发送到通信模块，存储器对监测数据和处理结果进行存储；

19、s2、监测数据无异常时全地形车正常行驶，监测数据存在异常时显示屏用于显示监测数据和处理结果，以便驾驶人员能够及时了解轮胎气压、温度和转速参数，驾驶人员根据轮胎参数通过操作按键对全地形车进行控制；

20、s3、卫星变形监测单元工作采集基准站与监测点上的卫星测距信号，采用相对定位原理计算出监测点相对于基准站点的相对位移变化情况以达到观察监测点有效位移变化量，确定车辆位置及所处位置海拔高度，车辆高度对比单元将卫星变形监测单元监测到的全地形车高度与原全地形车高度进行比对并将对比结果输送至数据处理模块，仅轮胎参数异常时驾驶人员在显示屏提示后自行对全地形车进行修理；

21、s4、轮胎参数与全地形车高度偏差超过预设阈值时报警模块触发报警机制，通过声音报警和手机震动通知方式通知驾驶人员轮胎状态异常情况，同时智能决策模块工作，远程传输单元将存储器收集的数据、微处理器的分析结果以及分析单元的救援方案传输给应急救援人员，通过gps接收机和电子地图单元显示故障全地形车当前位置信息，并通过路径规划单元计算最短最快路径，最后通过人机交互单元将路径信息显示给救援人员，帮助救援人员规划最佳路线，引导救援人员到达车辆故障地点。

22、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

23、1、本发明通过卫星变形监测单元采集基准站与监测点上的卫星测距信号，采用相对定位原理计算出监测点相对于基准站点的相对位移变化情况以达到观察监测点有效位移变化量，确定车辆位置及所处位置海拔高度，车辆高度对比单元将卫星变形监测单元监测到的全地形车高度与原全地形车高度进行比对，根据全地形车的所处位置对全地形车的高度进行测量确定车辆轮胎是否处于漏气状态，与轮胎的气压、温度和转速监测结果相结合准确的对全地形车的轮胎状态进行精准分析，增强了全地形车行驶中的安全性能。

24、2、本发明通过分析单元根据数据处理模块存储的数据参数自动生成应急救援方案，远程传输单元将存储器收集的数据、微处理器的分析结果以及分析单元的救援方案传输给应急救援人员，便于应急救援人员根据车辆损坏情况携带所需的车辆更换配件，避免了驾驶人员因车辆故障慌张耽误最佳救援时机，对车辆损坏配件的自动分析和精准配套携带减轻了应急救援人员的劳动强度，缩短了救援准备时长，提高了车辆的应急救援效率。

25、3、本发明通过gps接收机获取故障全地形车当前位置信息，高精度的定位功能为救援人员提供精准的定位服务，通过电子地图单元显示故障全地形车当前位置信息，并通过路径规划单元计算最短最快路径，最后通过人机交互单元将路径信息显示给救援人员，帮助救援人员规划最佳路线，引导救援人员到达车辆故障地点，减少了驾驶人员的请求救援步骤，车辆配件准备完成后救援人员按照规划路线即刻出发进一步提高了故障车辆的应急救援效率。

26、4、本发明通过在全地形轮胎充气塞的外侧安装有智能照明模块，智能照明模块不会对全地形车的正常行驶过程造成不利影响，全地形车故障无法行驶时光线传感器和控制器工作根据外界环境对调节照明装置亮度和颜色进行智能调节，避免长时间无人灯光浪费能源，延长了智能照明模块的使用时长，为救援人员指引故障车辆位置，便于救援人员根据电子地图单元快速发现救援车辆，满足全地形车所处不同环境下的使用需求。