一种具有防刺防爆功能的智慧轮胎结构的制作方法

本发明属于轮胎领域，涉及智慧轮胎技术，具体为一种具有防刺防爆功能的智慧轮胎结构。

背景技术：

1、轮胎是在各种车辆或机械上装配的接地滚动的圆环形弹性橡胶制品，通常安装在金属轮辋上，能支承车身，缓冲外界冲击，实现与路面的接触并保证车辆的行驶性能。

2、轮胎常在复杂和苛刻的条件下使用，它在行驶时承受着各种变形、负荷、力以及高低温作用，因此必须具有较高的承载性能、牵引性能、缓冲性能，同时，还要求具备高耐磨性和耐屈挠性，以及低的滚动阻力与生热性，以此来避免轮胎在使用过程中出现爆胎的问题，影响车辆的正常安全行驶。

3、但现有的轮胎在长时间使用后，各种性能都会降低，且一些路面由于超载车辆长期被碾压导致路面碎裂，同时路面上也可能会有一些尖锐物体散落，轮胎从这种路况上经过时，由于与这些尖锐物或是边缘锋利的混凝土路面接触，导致轮胎内部胎压增大，出现爆胎的情况。

4、因此我们提出一种具有防刺防爆功能的智慧轮胎结构，来解决上述中遇到的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明提供一种具有防刺防爆功能的智慧轮胎结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：包括轮毂，所述轮毂的侧面套设有内胎，所述轮毂的侧面且位于所述内胎的外表面套设有外胎，所述内胎的一侧固定连接有连接管，所述连接管的一端固定安装有充放气装置，所述轮毂的一侧固定连接有矩形框，所述充放气装置设置于所述矩形框的内部；

3、所述充放气装置包括装置外壳，所述装置外壳内部的一侧固定安装有微型充气器，所述微型充气器的一端固定安装有充气管，所述充气管的中间固定安装有控制阀一，所述装置外壳的内部且位于所述微型充气器的一侧设置有排气管，所述排气管的中间固定安装有控制阀二，所述充气管和所述排气管的一端通过三通法兰与所述连接管的一端固定连接。

4、作为优选的，所述矩形框的底部开设有散热排水口，所述矩形框顶部的一侧转动安装有矩形盖，所述矩形盖的一侧通过固定螺栓与所述矩形框的一侧螺纹连接在一起，所述矩形框内壁的底部和所述矩形盖内表面的顶部均设置有缓冲垫。

5、一种具有防刺防爆功能的智慧轮胎结构，还包括：

6、信息采集模块，用于对外胎外部环境数据和内胎内部胎压数据进行采集，并将采集的各种数据信息发送至数据存储模块内存储；

7、放气需求分析模块，用于对轮胎对应监测周期内各监测时段的轮胎放气情况进行分析，得到轮胎内外对应监测周期内各环境情况的放气需求评估指数；

8、充气需求分析模块，用于对内胎内对应监测周期内各监测点的胎压情况进行分析，得到内胎内对应监测周期的充气需求评估指数；

9、充放气分析执行终端，用于控制充放气装置向内胎内部进行充气或是放气。

10、作为优选的，所述信息采集模块对外胎外部环境数据和内胎内部胎压数据进行采集的具体采集方式为：

11、通过智能摄像头对行驶过程中的车辆前五米内的路面坑槽体积进行监测，分别得到车辆前五米内的坑槽体积值和坑槽面积值；

12、通过智能摄像头对行进路面五米范围内的表观图像进行采集，得到行进路面五米范围内对应的表观图像，并对行进路面五米范围内对应的表观图像进行均匀分割，得到行进路面五米范围内对应的各子表观图像；

13、将行进路面五米范围内对应的各子表观图像与设定的各异物对应的表观图像进行匹配，若某行进路面五米范围内的子表观图像与设定的某异物对应的表观图像匹配成功，则将该子表观图像标记为异常图像，并统计行进路面五米范围内对应的各异常图像；从行进路面五米范围内对应的各异常图像中提取行进路面五米范围内对应各异常图像中的最小异物角度值，得到行进路面五米范围内对应的各最小异物角度值，并对其进行求和后取平均值，并与预设权重系数相乘，得到行进路面五米范围内对应的异物锐利值；

14、通过智能温度计对轮胎一米范围内路面的温度进行监测，得到轮胎一米范围内路面的温度值；

15、通过无线电子气压计对内胎内对应监测周期内各监测点的胎压值进行监测，得到内胎内对应监测周期内各监测点的胎压值。

16、作为优选的，得到轮胎内外对应监测周期内各环境情况的放气需求评估指数的具体过程为：

17、将车辆前五米内的坑槽体积值与车辆前五米内的预设的坑槽体积值进行对比；

18、当车辆前五米内的坑槽体积值小于坑槽阈值时，将预设坑槽体积参照值与车辆前五米内的坑槽体积作差得到第一体积差ksc1；将第一体积差乘以预设权重系数计算出车辆前五米内的坑槽体积值中的坑槽体积差值一lksc1；

19、当车辆前五米内的坑槽体积值大于坑槽阈值时，获取该道路上在车辆前后五百米范围内的坑槽体积值并统计坑槽体积值中的平均值，将车辆前五米内的坑槽体积值与统计的坑槽体积值中的平均值作差得到第二体积差ksc2；将第二体积差乘以预设权重系数计算出车辆前五米内的坑槽体积值中的坑槽体积差值二lksc2；

20、将高出路面的异物锐利值与高出路面的预设异物锐利值进行对比；

21、当高出路面的异物锐利值大于异物锐利值参照值时，将高出路面的异物锐利值与预设异物锐利参照值作差得到第一锐利差值rc1；将第一锐利差值乘以预设权重系数计算出高出路面的异物锐利值中的异物锐利差值一yrc1；

22、当高出路面的异物锐利值小于等于异物锐利值参照值时，将预设异物锐利参照值与高出路面的异物锐利值作差得到第二锐利差值rc2；获取外胎一米范围内的所有异物锐利值并分别统计大于预设异物锐利参照值和小于等于预设异物锐利参照值的数量，将大于预设异物锐利参照值的数量和小于等于预设异物锐利参照值的数量作差得到数量差值；将第二锐利差值与数量差值之间作比再乘以预设权重系数计算出高出路面的异物锐利差值二yrc2；

23、将轮胎一米范围内路面的温度值与轮胎一米范围内路面预设的温度值进行的对比；

24、当轮胎一米范围内路面的温度值小于温度参照值时，将预设温度参照值与轮胎一米范围内的实时温度值进行作比得到第一温度比wb1；将第一温度比与预设权重系数相乘计算出轮胎一米范围内的温度值中的温度比值一lwb1；

25、当轮胎一米范围内路面的温度值大于等于温度参照值时，将预设温度参照值与轮胎一米范围内的实时温度值进行作比得到第二温度比wb2；获取车辆行驶十分钟内的轮胎一米范围内路面的温度值并分别统计温度值中的温度最大值和温度最小值，将温度最大值与温度最小值进行作差得到温度极差值；将第二温度比与温度计差值相乘后再乘以预设权重系数计算出轮胎一米范围内路面的温度比值二lwb2；

26、依据公式得到轮胎的放气需求评估指数fqx，i＝{1，2}，当i＝1时，lksci＝lksc1、yrci＝yrc1、lwbi＝lwb1，当i＝2时，lksci＝lksc2、yrci＝yrc2、lwbi＝lwb2，其中，a1、a2和a3分别表示坑槽体积差值、异物锐利差值和温度比值所对应的权重因子。

27、作为优选的，得到内胎内对应监测周期的充气需求评估指数的具体过程为：

28、将该监测时段内内胎内的胎内压强数据中的多个胎压值依据时间先后顺序进行排序，再对多个胎压值进行求和并取均值得到胎压均值，并统计最小胎压值出现的次数并标记为最小次数，同时统计两个最小胎压值之间的最小时间差；将胎压均值、最小次数和最小时间差进行归一化处理并取三者的数值，将三者的数值分别标记为tyy、zx和zsc；将胎压均值、最小次数和最小时间差分别与预设权重系数相乘后相加再除以三计算出充气需求评估指数cqx。

29、作为优选的，所述充放气分析执行终端的具体执行处理过程为：

30、依据公式计算出轮胎的充放气值cqz，b1、b2分别表示fqx、cqx的权重因子；

31、将充放气值与预设的充放气阈值进行对比；

32、当充放气值大于预设的充放气参照值，则轮胎对应的充放气结果为充气，微型充气器和控制阀一同时开启，向内胎中充入气体；

33、当充放气值小于等于预设的充放气参照值，则轮胎对应的充放气结果为放气，控制阀二开启，将内胎中的气体排出，并在无线电子气压计监测到内胎中的胎压合适后快速关闭。

34、与现有技术相比，本发明的有益效果：

35、1、通过在连接管一端安装充放气装置，当内胎中胎压过大或是路面崎岖不平时，便可由充放气装置控制内胎中进行放气，避免轮胎从此经过时，轮胎与路面上尖锐处或是崎岖不平处接触时导致轮胎一处变形，导致车辆爆胎，影响车辆正常安全行驶，且当内胎中胎压不足时，充放气装置则可自动向内胎中进行充气，减小轮胎的磨耗，也降低油耗，同时也避免轮胎内长时间胎压不足，导致胎侧在行驶中的变形相对更多，产生过多的热量，胎体分离而爆胎的风险增大；

36、2、通过在轮毂一侧设置矩形框，矩形框和矩形盖配合，可对充放气装置进行存放，保证在轮毂转动过程中充放气装置位置稳定，且矩形框与矩形盖中设置的缓冲垫与充放气装置接触，对充放气装置进行缓冲保护，保证充放气装置内微型充气器等的安全；

37、3、通过放气需求分析模块从路面上的坑槽体积、高于路面的异物锐利值和轮胎周围路面温度方面对轮胎的放气需求进行分析，并通过充气需求分析模块对轮胎内胎中的胎压对轮胎的充气需求进行分析，并在充放气需求分析模块进行处理后控制充放气装置对内胎进行放气或是充气，避免在路况较差、温度过高的情况时轮胎出现爆胎的问题，对车辆和人员造成不良影响。