一种用于间接式胎压监测系统智能标定的自学习方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于间接式胎压监测系统智能标定的自学习方法，包括行驶过程中轮胎磨损量的修正、修补后轮胎充放气的修正、一定行驶距离后的轮胎换位的修正以及更换新轮胎的修正；行驶过程中轮胎的磨损的修正，用于解决长距离行驶轮胎磨损量的积累导致的间接式胎压监测系统的误判；修补后轮胎充放气的修正，用于解决轮胎破损修补后胎压变动引起的系统误判；一定行驶距离后的轮胎换位的修正，用于解决为均衡轮胎磨损量而做出轮胎位置调换所导致的系统误判；更换新轮胎的修正，用于解决更换新轮胎导致的系统误判。本发明专利技术的自学习方法使得间接式胎压监测系统可自动识别上述场景，在无人员干预情况下自动更正系统参数，提高系统准确率，同时大幅提升系统用户体验。

【技术实现步骤摘要】
一种用于间接式胎压监测系统智能标定的自学习方法
本专利技术涉及轮胎气压监测领域，具体涉及一种用于解决间接式胎压监测系统无法自我更替参数的自学习方法。
技术介绍
随着胎压监测国家法规的出台，轮胎气压的重要性开始广泛被人们关注。现有技术中，胎压监测系统(TPMS)主要有直接式和间接式两大类，直接式胎压监测系统使用的是内置于轮胎的压力传感器，可直接测得轮胎压力；间接式胎压监测系统则根据轮速传感器，对轮速信号进行运算处理得到轮胎压力的相对关系，从而识别胎压异常车轮。如燕山大学韩宗奇教授公开了一种行驶中汽车轮胎气压的检测方法(专利号：ZL200810054917.4)。车辆在行驶一定距离后，由于各轴载荷差异等多种因素影响，导致轮胎磨损不均，建议轮胎进行换位，或轮胎达到寿命后需更换新轮胎以及轮胎破损修补后重新安装等，均需要系统对轮胎气压进行重新标定，标定过程要求繁琐，要求在特定的工况下行驶特定的距离，如在平直公路上以60Km/h左右直线行驶1公里，还需特定的按键启动，容易出错，影响了学习准确度。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种使其标定在无人员干预的情况下自动进行、消除手动标定的繁琐操作的用于间接式胎压监测系统智能标定的自学习方法。为实现上述目的，采用了以下技术方案：本专利技术所述方法步骤如下：步骤1，在近匀速直行工况下筛选自学习所需的轮胎脉冲数，监测车辆轮胎的状态变化；步骤2，行驶过程中轮胎的磨损的识别与修正；修补后轮胎的充放气的识别与修正；一定行驶距离后的轮胎换位的识别与修正；更换新轮胎的识别与修正；胎压异常报警；步骤3，对步骤2所获信息进行自学习算法处理；步骤4，对车辆轮胎进行系统参数修正。进一步的，步骤1中，所述近匀速直行工况是指：车速在一定范围内无急加速和制动且车辆行驶接近直行状态，在一定时间内满足一定状态参数的行驶工况；其中，一定状态参数包括：直行状态参数，用来判断车辆方向盘转角是否在±30°范围内；加速状态参数，用来判断车辆是否为急加速状态；车速状态参数，用来判断车辆是否在40～80Km/h的速度范围内；制动状态参数，用来判断车辆是否产生制动；一定时间是指：可用于判别近匀速直行工况的最短时间，即为所使用的轮速传感器、方向盘转角传感器、横摆角速度传感器和制动踏板传感器的信号发送周期的最小公倍数，也即工况判断周期；其中，轮速传感器用于车轮转动信号的采集；方向盘转角传感器用于车辆收到的转向输入的采集；横摆角速度传感器用于车辆实际转向状态的采集；制动踏板传感器用于车辆制动状态的采集；在判定为近匀速直行工况后，存储并累加每个工况判断周期内的车轮脉冲数，用于步骤3的自学习算法。进一步的，步骤2中，①行驶过程中轮胎的磨损的识别与修正，用于识别车辆行驶导致的轮胎磨损积累的磨损量，并做出参数修正；②修补后轮胎的充放气的识别与修正，用于识别车辆轮胎破损漏气后修补，充放气导致的胎压变动，并做出参数修正；③一定行驶距离后的轮胎换位的识别与修正，用于识别车辆使用人员为均衡轮胎磨损程度所做出的轮胎位置调换，并做出参数修正；包括：一定行驶距离后轮胎的前后换位以及对其的识别与参数修正；一定行驶距离后轮胎的左右换位以及对其的识别与参数修正；一定行驶距离后轮胎的对角线换位以及对其的识别与参数修正；一定行驶距离后轮胎的左右、循环换位以及对其的识别与参数修正；④更换新轮胎的识别与修正，用于识别车辆使用人员使用新轮胎更换废旧轮胎，并做出参数修正。进一步的，步骤3中，所述的自学习算法包括构建自学习数据矩阵和自学习多项式；其中，所述自学习数据矩阵由车轮的脉冲数、修正系数、标准脉冲数、标准脉冲数之间的和、标准准脉冲数之间的差构成；车轮脉冲数信号来源为车轮防抱死系统(ABS)的轮速传感器，通过车载CAN总线获取；修正系数是为消除车轮磨损及半径差异对胎压判别的影响，且在一定时间内保持不变的参数，是系统自学习进行修正的参数对象；一定时间是指系统在前后两次自学习之间的时间段；所述的自学习进行的修正，修正是指求解各车轮实测脉冲数与基准脉冲数的比值；标准脉冲数，是将车轮脉冲数乘以修正系数后的脉冲数，目的是消除由于轮胎初始静力半径差异引起脉冲数差异；所述自学习多项式包括利用一组自学习判断系数与自学习数据矩阵内的数据构建一组多项式，根据求解出该多项式值的大小来判断轮胎状态的变化情况；一组自学习判断系数是指使自学习多项式值等于零的一组常数；一组多项式包括：由所有两轮标准脉冲数的和组成的多项式、由所有两轮标准脉冲数的差的平方和组成的多项式。进一步的，所述方法的具体步骤如下：S01：确定所述信号周期最小公倍数为T，取T为一个工况判断周期；S02：在判断工况周期内读取、计算车辆行驶工况参数：方向盘转角平均值、车速、车速变化率平均值、制动踏板位置信号、车轮脉冲数以及横摆角速度；S03：对每个工况判断周期内的行驶工况进行甄别，识别是否为近匀速直行工况；S04：每一个工况判断周期，在判断为近匀速直行工况后，存储该周期内车轮脉冲数并累加，否则舍弃脉冲数；S05：将累加到一定值后的四轮脉冲数进行脉冲数标准化处理，得到四轮标准脉冲数；S06：建立自学习数据矩阵；S07：根据S06中的自学习数据矩阵M，建立自学习多项式；S08：根据自学习多项式数值，判断轮胎状态变化情况；S09：当轮胎状态发生变化时，对修正系数进行修正；S10：用新修正的修正系数代替原修正系数，进行间接式TPMS对胎压的监测。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：智能识别车辆是否需要标定，使得间接式TPMS繁琐的人工标定过程得到解决，同时使得间接式TPMS由于轮胎状态变化引起的误报率得到降低，保障行车安全。附图说明图1是本专利技术方法使用的轮胎编号示意图。图2是本专利技术方法嵌入间接式TPMS的结构框图。图3是本专利技术方法可应用的轮胎状态变化的分类情况。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步说明：如图2、3所示，本专利技术所述方法的具体步骤如下：S01：确定所述信号周期最小公倍数为T，取T为一个工况判断周期；S02：在判断工况周期内读取、计算车辆行驶工况参数：方向盘转角平均值、车速、车速变化率平均值、制动踏板位置信号、车轮脉冲数以及横摆角速度；S03：对每个工况判断周期内的行驶工况进行甄别，识别是否为近匀速直行工况；S04：每一个工况判断周期，在判断为近匀速直行工况后，存储该周期内车轮脉冲数并累加，否则舍弃脉冲数；S05：将累加到一定值后的四轮脉冲数进行脉冲数标准化处理，得到四轮标准脉冲数；S06：建立自学习数据矩阵；S07：根据S06中的自学习数据矩阵M，建立自学习多项式；S08：根据自学习多项式数值，判断轮胎状态变化情况；S09：当轮胎状态发生变化时，对修正系数进行修正；S10：用新修正的修正系数代替原修正系数，进行间接式TPMS对胎压的监测。本实施例以两轴4个车轮、2个前轮为驱动轮的轿车，由于轮胎换位识别操作流程类似，以对角线换位为例进行说明。每种传感器信号在CAN总线上的发送都有自己的发送周期，为保证一个时间段内接收到所有权利3要求中提到的几种传感器信号的传感器信号，令时间T为一个工况判断周期，T为上述几种信号周期的最小公倍数。图1中，标明了车轮对应编号，每一个工况判断周期内，车轮轮速传感器信号脉冲数分别为方向盘转角本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于间接式胎压监测系统智能标定的自学习方法，其特征在于，所述方法步骤如下：步骤1，在近匀速直行工况下筛选自学习所需的轮胎脉冲数，监测车辆轮胎的状态变化；步骤2，行驶过程中轮胎的磨损的识别与修正；修补后轮胎的充放气的识别与修正；一定行驶距离后的轮胎换位的识别与修正；更换新轮胎的识别与修正；胎压异常报警；步骤3，对步骤2所获信息进行自学习算法处理；步骤4，对车辆轮胎进行系统参数修正。

【技术特征摘要】
1.一种用于间接式胎压监测系统智能标定的自学习方法，其特征在于，所述方法步骤如下：步骤1，在近匀速直行工况下筛选自学习所需的轮胎脉冲数，监测车辆轮胎的状态变化；步骤2，行驶过程中轮胎的磨损的识别与修正；修补后轮胎的充放气的识别与修正；一定行驶距离后的轮胎换位的识别与修正；更换新轮胎的识别与修正；胎压异常报警；步骤3，对步骤2所获信息进行自学习算法处理；步骤4，对车辆轮胎进行系统参数修正。2.根据权利要求1所述的一种用于间接式胎压监测系统智能标定的自学习方法，其特征在于，步骤1中，所述近匀速直行工况是指：车速在一定范围内无急加速和制动且车辆行驶接近直行状态，在一定时间内满足一定状态参数的行驶工况；其中，一定状态参数包括：直行状态参数，用来判断车辆方向盘转角是否在±30°范围内；加速状态参数，用来判断车辆是否为急加速状态；车速状态参数，用来判断车辆是否在40～80Km/h的速度范围内；制动状态参数，用来判断车辆是否产生制动；一定时间是指：可用于判别近匀速直行工况的最短时间，即为所使用的轮速传感器、方向盘转角传感器、横摆角速度传感器和制动踏板传感器的信号发送周期的最小公倍数，也即工况判断周期；其中，轮速传感器用于车轮转动信号的采集；方向盘转角传感器用于车辆收到的转向输入的采集；横摆角速度传感器用于车辆实际转向状态的采集；制动踏板传感器用于车辆制动状态的采集；在判定为近匀速直行工况后，存储并累加每个工况判断周期内的车轮脉冲数，用于步骤3的自学习算法。3.根据权利要求1所述的一种用于间接式胎压监测系统智能标定的自学习方法，其特征在于：步骤2中，①行驶过程中轮胎的磨损的识别与修正，用于识别车辆行驶导致的轮胎磨损积累的磨损量，并做出参数修正；②修补后轮胎的充放气的识别与修正，用于识别车辆轮胎破损漏气后修补，充放气导致的胎压变动，并做出参数修正；③一定行驶距离后的轮胎换位的识别与修正，用于识别车辆使用人员为均衡轮胎磨损程度所做出的轮胎位置调换，并做出参数修正；包括：一定行驶距离后轮胎的前后换位以及对其的识别与参数修正；一定行驶距离后轮胎的左右换位以及对其的识别与参数修正；一定行驶距离后轮胎的对角线换位以及对其的识别与参数修正；一定行驶距离后轮胎的左右、循环换位以及对其的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立强，王斌，韩宗奇，韩霄，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北,13