一种基于学习型多元感知的轮胎状态监测方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于学习型多元感知的轮胎状态监测方法。该方法以一个或多个汽车最低里程为分析单位，从汽车总线采集到的数据，依据学习模式下获取的勘误值，对同轴轮胎的ABS脉冲数据进行相应的修正和分别累加；如果此过程中有对角线轮胎ABS脉冲数据之和出现异常，采用替换或填充保证监测周期的完整性；将学习模式获得的4个轮胎在修正勘误值后的ABS脉冲独自累加数据为比对对象，以4个轮胎的实时胎压值为基准，通过查表计算下一个周期的轮胎精准胎压值；轮胎健康状态的预警和报警量化处理；数据输出、状态显示和声光报警处理。本发明专利技术还提供了一种轮胎监测装置。该方法可监测轮胎的多种信息，用户能够获取全面的轮胎状态信息。

【技术实现步骤摘要】
一种基于学习型多元感知的轮胎状态监测方法与装置
本专利技术涉及汽车监测
，具体是涉及一种基于学习型多元感知的轮胎状态监测方法与装置。
技术介绍
经相关实验和验证，汽车长时间在轮胎气压不符合标准的情况下行驶，轮胎的磨损及损坏速度是气压符合标准时的2至3倍，是汽车爆胎的主要元凶，同时也是影响燃油消耗、舒适性和安全性的重要因素。因此，轮胎胎压监测对提高行车安全、降低油耗及减少轮胎磨损、爆胎等具有十分重要的意义。目前世界上采用的胎压监测技术主要分为直接式、间接式和复合式三种。直接式的工作原理是在轮胎内部或者气嘴上安装压力传感器，直接对胎压进行测量，利用无线发射器将胎压信息从轮胎内部发送到中央接收器模块上，然后对各轮胎气压数据进行显示，当胎压达到阈值时进行自动报警。但直接式存在如下缺点：产品成本和安装维护成本都比较高，至少需要4个传感器、4-5个电池、四个无线电发送装置、一个中央无线电接收处理器、显示和声光报警装置等，需要拆卸所有的轮胎才能完成安装。需要专业人员和设备才能完成安装和定期维护。内置式在安装、定期换胎和更换电池时，都需要拆下轮胎，虽然外置式不需要，但每次充气、换胎和更换电池时，都需要拆下传感器，从而影响使用寿命，也容易发生被盗。无论外置还是内置，更繁琐的是，由于汽车轮胎对胎体各部分的质量分布非常敏感，附加上直接式胎压监测装置，将直接打破轮胎的平衡状态，必须将车轮拆卸，用专门做车轮平衡的设备做静态和动态的配重平衡，否则，会造成车辆在行驶过程中产生颠簸、车轮摇摆和方向盘震动等现象，令轮胎产生波浪型磨损，反而严重影响到行车的安全性和舒适性。直接式胎压监测装置，涉及相对复杂度比较高的无线数据传输技术，以及无线传感器网络节点和中央接收器主控节点的配对，汽车轮胎的工作环境恶劣，易损零部件多，任何一个局部的损坏，都会给修复和更换带来很大的麻烦。由于直接式胎压监测装置没有和汽车的相关系统融合，无法利用汽车已有的音响、仪表和显示系统进行声光报警，必须将中央接收器盒放置在驾驶台，影响行车安全和美观。无法对轮胎另外的其它重要要素如老化、磨损、轮速等做出判定，及时提醒用户。间接式的工作原理是基于四个轮胎的ABS数据进行判断，当某轮胎的气压降低时，该轮胎的滚动半径将变小，导致其转速比其他轮胎快。通过比较轮胎之间的转速差别，以达到监视胎压的目的，由于行车环境复杂，为防止间接式漏报和误报的顽疾，也有参考车辆行驶数据，或者行车场景进行干扰过滤处理的案例，当参数达到设置门限值时进行告警。但间接式存在如下缺点：不能显示每个轮胎的胎压值。没有与标准的比较单元做参照，仅仅通过每个轮胎的ABS脉冲数及相关逻辑判断，其算法与胎压监测无关(无法显示胎压值)。不能确定具体的故障轮胎。通过两组互成对角轮胎脉冲数的逻辑比较，或其他相互比较，由于任何轮胎在使用过程中都有可能出现干扰和问题，不能作为参照标准，因此，无法通过逻辑判断认定故障轮胎。在车辆载荷分布不平衡及复杂路况下极易产生漏报和误报，甚至使系统无法正常工作。在复杂道路行驶时，从每个轮胎采集到的ABS脉冲都有可能发生类似于爆胎、欠压、漏气、载荷、磨损等带来的数据变化，同时，又无法对各种路况场景进行判断和做量化处理，基于ABS脉冲逻辑判断的间接胎压监测方式，将严重影响系统的正常工作和判断，极易产生漏报和误报。不能根据国家标准在气压临界点准确做出反应。基于轮胎ABS数据的逻辑判断，缺乏基准的参照标准，要量化胎压临界点将无从谈起。系统校准极其复杂，且不能对多个轮胎同时欠压或者超压，做出响应。由于每个轮胎存在个体误差、磨损误差和充气时不可能保持完全一致的准确度，以及车辆载荷不同或者载荷的分布不同，因此，就算在标准胎压和理想路况下，每个轮胎在滚动时发出的ABS数据都可能不一致，要做到完全平衡，系统校准极其复杂，从而影响到基于ABS脉冲数的逻辑判断，又没有可参照的基准，无法对多个轮胎同时欠压或者超压，做出响应。无法对轮胎另外的其它重要参数如老化、磨损、载荷等做出判定，及时提醒用户。复合式则兼顾了上述两者的特点，它是在一个轮胎或者两个互相成对角的轮胎内装备压力传感器，利用复杂的数学关系和标定方法，主要以间接检测的方式类推另外3个车轮的轮胎气压。但复合式存在如下缺点：成本相比单纯的间接式仍然比较高。由于是直接式和间接式二者的集成，只是减少了二个或者三个压力传感器及其数据传输装置，同时，却增加了间接式胎压监测的硬件和软件算法逻辑，实际对成本的影响甚微，直接式胎压监测的所有缺点依旧存在。现有的复合式胎压监测方法误差极大且极易产生误报。无法对轮胎另外的其它重要参数如老化、磨损、载荷等做出判定，及时提醒用户。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于学习型多元感知的轮胎状态监测方法与装置，用于克服现有技术中的缺点。具体的，本专利技术提出了以下具体的实施例：本专利技术实施例提供了一种基于学习型多元感知的轮胎状态监测方法，包括：从人机交互界面终端下传A、B、C、D四个轮胎的实际胎压值、轮胎使用时间、轮胎行驶里程、轮胎限速、轮胎限载、轮胎磨损参数数据；通过汽车总线通信接口读取车辆ABS车轮转速传感器、车辆里程、行驶速度、车辆识别代码、刹车开合度、油门开合度、方向盘角、环境温度和日期时间数据，并对相应数据做分析和预处理；接收到“确认”操作命令数据或者已经存储有必须的设置信息数据时，自动进入学习模式；在学习模式下，以一个或者多个ABS脉冲数据汽车最低里程计量单位为分析单位，通过采集的数据计算出同轴轮胎数据包之间的勘误值以及4个轮胎独自ABS脉冲数据累加值；确定轮胎磨损等级；确定载荷；在监测模式下，以一个或者多个汽车最低里程计量单位为分析单位，利用从汽车总线采集到的数据，以及依据学习模式下获取的勘误值，对同轴轮胎的ABS脉冲数据进行相应的修正和分别累加；如果此过程中有对角线轮胎ABS脉冲数据之和出现异常，采用替换或填充保证监测周期的完整性；将4个轮胎经过勘误值修正后的ABS脉冲独自累加数据为比对对象，以4个轮胎的实时胎压值为基准，通过查表计算下一个周期的轮胎精准胎压值；轮胎健康状态的预警和报警量化处理；数据输出、状态显示和声光报警处理。进一步地，所述相应数据做分析和预处理包括：数据同步、将ABS脉冲数据转换成车轮转速、角速度或半径。进一步地，所述在学习模式下，以一个或者多个ABS脉冲数据汽车最低里程计量单位为分析单位，通过采集的数据计算出同轴轮胎数据包之间的勘误值以及4个轮胎独自ABS脉冲数据累加值具体包括：以一个或者多个ABS脉冲数据汽车最低里程计量单位为分析单位，对车辆行驶过程中产生的多元数据进行采集和分析，通过刹车开合度变化率、油门开合度变化率、方向盘角、同轴轮胎脉冲变化率或同轴轮胎转速变化率方法来判断是否受到干扰，如果有干扰，则过滤掉引起4个轮胎转速不一致的干扰数据包，依据对角线轮胎ABS脉冲数据之和近似相等的判读准则，分别分析和独自累加计算，在对角线轮胎ABS脉冲数据之和近似相等和不相等情况下，A、B、C、D四个轮胎的ABS脉冲独自累加数据，并对发生近似相等和不相等状态的次数进行数据统计，根据从大去小的甄别方法，从而确定用于计算4个轮胎之间原始差异的数据来源，并以此数据求以数据包为单位的平均数，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于学习型多元感知的轮胎状态监测方法，其特征在于，包括：从人机交互界面终端下传A、B、C、D四个轮胎的实际胎压值、轮胎使用时间、轮胎行驶里程、轮胎限速、轮胎限载、轮胎磨损参数数据；通过汽车总线通信接口读取车辆ABS车轮转速传感器、车辆里程、行驶速度、车辆识别代码、刹车开合度、油门开合度、方向盘角、环境温度和日期时间数据，并对相应数据做分析和预处理；接收到“确认”操作命令数据或者已经存储有必须的设置信息数据时，自动进入学习模式；在学习模式下，以一个或者多个ABS脉冲数据汽车最低里程计量单位为分析单位，通过采集的数据计算出同轴轮胎数据包之间的勘误值以及4个轮胎独自ABS脉冲数据累加值；确定轮胎磨损等级；确定载荷；在监测模式下，以一个或者多个汽车最低里程计量单位为分析单位，利用从汽车总线采集到的数据，以及依据学习模式下获取的勘误值，对同轴轮胎的ABS脉冲数据进行相应的修正和分别累加；如果此过程中有对角线轮胎ABS脉冲数据之和出现异常，采用替换或填充保证监测周期的完整性；将4个轮胎经过勘误值修正后的ABS脉冲独自累加数据为比对对象，以4个轮胎的实时胎压值为基准，通过查表计算下一个周期的轮胎精准胎压值；轮胎健康状态的预警和报警量化处理；数据输出、状态显示和声光报警处理。...

【技术特征摘要】
1.一种基于学习型多元感知的轮胎状态监测方法，其特征在于，包括：从人机交互界面终端下传A、B、C、D四个轮胎的实际胎压值、轮胎使用时间、轮胎行驶里程、轮胎限速、轮胎限载、轮胎磨损参数数据；通过汽车总线通信接口读取车辆ABS车轮转速传感器、车辆里程、行驶速度、车辆识别代码、刹车开合度、油门开合度、方向盘角、环境温度和日期时间数据，并对相应数据做分析和预处理；接收到“确认”操作命令数据或者已经存储有必须的设置信息数据时，自动进入学习模式；在学习模式下，以一个或者多个ABS脉冲数据汽车最低里程计量单位为分析单位，通过采集的数据计算出同轴轮胎数据包之间的勘误值以及4个轮胎独自ABS脉冲数据累加值；确定轮胎磨损等级；确定载荷；在监测模式下，以一个或者多个汽车最低里程计量单位为分析单位，利用从汽车总线采集到的数据，以及依据学习模式下获取的勘误值，对同轴轮胎的ABS脉冲数据进行相应的修正和分别累加；如果此过程中有对角线轮胎ABS脉冲数据之和出现异常，采用替换或填充保证监测周期的完整性；将4个轮胎经过勘误值修正后的ABS脉冲独自累加数据为比对对象，以4个轮胎的实时胎压值为基准，通过查表计算下一个周期的轮胎精准胎压值；轮胎健康状态的预警和报警量化处理；数据输出、状态显示和声光报警处理。2.根据权利要求1所述的基于学习型多元感知的轮胎状态监测方法，其特征在于，所述相应数据做分析和预处理包括：数据同步、将ABS脉冲数据转换成车轮转速、角速度或半径。3.根据权利要求1所述的基于学习型多元感知的轮胎状态监测方法，其特征在于，所述在学习模式下，以一个或者多个ABS脉冲数据汽车最低里程计量单位为分析单位，通过采集的数据计算出同轴轮胎数据包之间的勘误值以及4个轮胎独自ABS脉冲数据累加值具体包括：以一个或者多个ABS脉冲数据汽车最低里程计量单位为分析单位，对车辆行驶过程中产生的多元数据进行采集和分析，通过刹车开合度变化率、油门开合度变化率、方向盘角、同轴轮胎脉冲变化率或同轴轮胎转速变化率方法来判断是否受到干扰，如果有干扰，则过滤掉引起4个轮胎转速不一致的干扰数据包，依据对角线轮胎ABS脉冲数据之和近似相等的判读准则，分别分析和独自累加计算，在对角线轮胎ABS脉冲数据之和近似相等和不相等情况下，A、B、C、D四个轮胎的ABS脉冲独自累加数据，并对发生近似相等和不相等状态的次数进行数据统计，根据从大去小的甄别方法，从而确定用于计算4个轮胎之间原始差异的数据来源，并以此数据求以数据包为单位的平均数，以同轴的二个轮胎为一组，以最小ABS脉冲数据的轮胎为基准，计算出同轴轮胎数据包之间的勘误值，以及以一个或者多个有效轮胎ABS脉冲数据汽车最低里程计量单位为分析单位的4个轮胎独自A...

【专利技术属性】
技术研发人员：周开伟，周海忠，
申请(专利权)人：中睿宏智汽车技术深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44