轮胎状态检测方法及装置与流程

本发明涉及车辆检测技术领域，尤其涉及轮胎状态检测方法及装置。

背景技术：

轮胎状态的良好是车辆安全行驶的首要保障。现有轮胎状态检测技术中，通常都是在车辆处于静止状态下进行的，且大都采用人工识别方式进行检测。而在实际情况中，即使在行驶状态下用户对于轮胎状态也有着非常高的了解需求，但现有方式中仅仅只能实现对于某一类型轮胎状态的检测，比如胎压、胎温检测等，因而不能更为全面地了解轮胎的各类状态。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种轮胎状态检测方法及装置，旨在解决在车辆行驶状态下，更为全面地检测轮胎多种状态的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种轮胎状态检测方法，所述轮胎状态检测方法包括：

当车辆处于行驶状态时，向处于旋转状态的轮胎发射多个雷达波，并接收对应反射的雷达波；

根据发射与反射的雷达波的相关信息，计算雷达发射点到轮胎上雷达反射点之间的距离，并根据所述距离，计算轮胎或车辆的倾斜角度；

根据预置的倾斜角度与轮胎状态的对应关系，分析所述倾斜角度，确定当前的轮胎状态，所述轮胎状态至少包括轮胎磨损、轮胎定位、轮胎气压中的一种或多种。

优选地，所述当车辆处于行驶状态时，向处于旋转状态的轮胎发射多个雷达波包括：

当车辆处于行驶状态时，根据当前车辆行驶速度及轮胎尺寸，测算当前轮胎转速以供调整发射雷达波的间隔时间，并根据所述间隔时间，向处于旋转状态的轮胎发射雷达波。

优选地，所述根据所述距离，计算轮胎或车辆的倾斜角度包括：

根据多个雷达反射点所对应的所述距离，计算雷达反射点之间的距离差；

当所述距离差超过预设差值时，确定轮胎或车辆发生倾斜；

根据所述距离差、雷达波的发射角度，计算对应的倾斜角度。

优选地，采用对称方式发射雷达波。

进一步地，为实现上述目的，本发明还提供一种轮胎状态检测装置，所述轮胎状态检测装置包括：

检测模块，用于当车辆处于行驶状态时，向处于旋转状态的轮胎发射多个雷达波，并接收对应反射的雷达波；

计算模块，用于根据发射与反射的雷达波的相关信息，计算雷达发射点到轮胎上雷达反射点之间的距离，并根据所述距离，计算轮胎或车辆的倾斜角度；

状态确定模块，用于根据预置的倾斜角度与轮胎状态的对应关系，分析所述倾斜角度，确定当前的轮胎状态。

优选地，所述检测模块还用于：

当车辆处于行驶状态时，根据当前车辆行驶速度及轮胎尺寸，测算当前轮胎转速以供调整发射雷达波的间隔时间，并根据所述间隔时间，向处于旋转状态的轮胎发射雷达波。

优选地，所述计算模块还用于：

根据多个雷达反射点所对应的所述距离，计算雷达反射点之间的距离差；

当所述距离差超过预设差值时，确定轮胎或车辆发生倾斜；

根据所述距离差、雷达波的发射角度，计算对应的倾斜角度。

优选地，采用对称方式发射雷达波。

本发明采用发射雷达波的方式，根据雷达发射点到轮胎上雷达反射点之间的距离，计算轮胎或车辆的倾斜角度，进而再根据预置的倾斜角度与轮胎状态的对应关系，通过分析所述倾斜角度，从而确定当前的轮胎状态。本发明能够实现汽车行驶中的轮胎状态判断，从而为车主提供安全驾驶环境。

附图说明

图1为本发明轮胎状态检测方法一实施例的流程示意图；

图2图1中步骤S20的细化流程示意图；

图3为本发明轮胎状态检测装置一实施例的功能模块示意图。

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

应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1，图1为本发明轮胎状态检测方法一实施例的流程示意图。本实施例中，所述轮胎状态检测方法包括：

步骤S10，当车辆处于行驶状态时，向处于旋转状态的轮胎发射多个雷达波，并接收对应反射的雷达波；

本实施例中，对于雷达收发装置的数量、安装位置、雷达波的类型以及雷达的发射方式不限，具体根据实际需要进行设置。比如每一车轮或每一组车轮对应一雷达收发装置；比如将雷达收发装置安装在车辆底盘上等。

通常，轮胎的状态发生变化将相应导致轮胎的外形发生变化，甚至导致车辆整体发生倾斜。例如轮胎磨损将导致轮胎的厚度减小，也即离地间隙降低；比如，轮胎的胎压不足，将导致轮胎呈现扁平的变化，也即轮胎与地面接触部分变得更加的弯曲。

因此，本实施例中，基于上述轮胎状态变化所导致的各种特征，通过发射雷达波的方式间接实现对车辆轮胎状态的判断。

为避免雷达波在传播过程中的耗损，因此，本实施例中优选发射功率更高、传播路径更偏向直线的电磁波。同时，车辆在行驶过程中，若保持雷达收发装的发射位置不变，则多次发射雷达波可对应检测轮胎上的不同位置，进而综合各次接收到的反射雷达波，计算对应的雷达发射点到轮胎上雷达反射点之间的距离，或者调整雷达波的发射角度，以计算对应的雷达发射点到轮胎上雷达反射点之间的距离。

步骤S20，根据发射与反射的雷达波的相关信息，计算雷达发射点到轮胎上雷达反射点之间的距离，并根据所述距离，计算轮胎或车辆的倾斜角度；

本实施例中，具体可根据雷达波的发射时间、反射时间，确定雷达发射点到轮胎上雷达反射点之间的距离。假设距离为L，发射时间为t1，反射时间为t2，则L＝(t2-t1)*C，C为光速。

本实施例中，根据计算的到的雷达发射点到轮胎上雷达反射点之间的距离，即可计算轮胎或车辆的倾斜角度，具体计算方式不限。其中，造成轮胎发生倾斜的原因很多，例如路面的不平整、轮胎安装定位不正等，若雷达收发装置以平行于地平面的方式向轮胎侧面部分发射雷达波，若轮胎未发生倾斜，则轮胎上各雷达反射点到雷达发射点之间的距离理论上应是相同的，而若不相同，则确定轮胎发生了倾斜。同理，当轮胎发生磨损或胎压不足时，将导致车辆发生倾斜，具体也可通过雷达发射点到轮胎上雷达反射点之间的距离计算得到对应的倾斜角度。

此外，本实施例中还可以进一步根据比对不同时间段内的距离L，若不同时间段内的距离变化△L超过某预设值，则确定轮胎状态发生变化。

步骤S30，根据预置的倾斜角度与轮胎状态的对应关系，分析所述倾斜角度，确定当前的轮胎状态，所述轮胎状态至少包括轮胎磨损、轮胎定位、轮胎气压中的一种或多种。

本实施例中，可预先根据采集的样本数据，进行统计分析，从而得到倾斜角度与轮胎状态的对应关系。需要说明的是，本实施例中所述的倾斜角度不仅包括角度值，还包括倾斜的方向。比如，前左轮胎发生倾斜，同时前右轮胎，后右轮胎都向前左轮胎方向发生倾斜，则可确定前左轮胎的胎压不足。

可选的，基于轮胎的对称性(圆形)以及车辆轮胎的对称性(前面两个轮胎对称，后面两个轮胎对称，或者四个轮胎都对称)，因此，采用对称方式发射雷达波，以提高分析结果的准确性。例如，分别向对称的轮胎发射，或者同时向同一轮胎的对称位置发射雷达波。

本实施例中，采用发射雷达波的方式，根据雷达发射点到轮胎上雷达反射点之间的距离，计算轮胎或车辆的倾斜角度，进而再根据预置的倾斜角度与轮胎状态的对应关系，通过分析所述倾斜角度，从而确定当前的轮胎状态。本实施例能够实现汽车行驶中的轮胎状态判断，从而为车主提供安全驾驶环境。

可选的，在本发明轮胎状态检测方法一实施例中，基于上述方法第一实施例，本实施例中，上述步骤S10进一步包括：

当车辆处于行驶状态时，根据当前车辆行驶速度及轮胎尺寸，测算当前轮胎转速以供调整发射雷达波的间隔时间，并根据所述间隔时间，向处于旋转状态的轮胎发射雷达波。

为保证雷达波发射的有效性，比如雷达反射点需要位于轮胎的多个不同区域位置，因此，需要确定雷达波的发射间隔时间。本实施例中，当车辆行驶过程中，根据当前车辆行驶速度及轮胎尺寸，测算当前轮胎转速，并根据当前轮胎转速来调整发射雷达波的间隔时间，从而保证轮胎上的雷达反射点不重叠、同时能够覆盖整个轮胎区域。

参照图2，图2图1中步骤S20的细化流程示意图。基于上述方法各实施例，本实施例中，上述步骤S20包括：

步骤S201，根据多个雷达反射点所对应的所述距离，计算雷达反射点之间的距离差；

步骤S202，当所述距离差超过预设差值时，确定轮胎或车辆发生倾斜；

步骤S203，根据所述距离、雷达波的发射角度，计算对应的倾斜角度。

本实施例中，由于轮胎状态发生变化，从而导致轮胎外形产生相应变化，因此，轮胎上的外形变化具体可通过雷达反射点之间的距离差进行间接衡量。同时，为避免产生误判，可对应设置一预设差值，若该距离差值超过该预设差值，则确定轮胎或车辆发生倾斜。若确定轮胎或车辆发生倾斜，则可根据雷达距离、雷达波的发射角度，计算轮胎或车辆的倾斜角度，具体计算过程不做过多赘述。

本实施例中，考虑到车辆轮胎受车辆重量影响而发生形变，也即形变集中在于地面接触部分，因此，为避免误判，可综合四个轮胎的数据进行综合比对确定。

此外，本实施例中，既可以是保持雷达收发装置的发射角度不变，从而检测轮胎上的特殊状态，该特殊状态不随轮胎的旋转而发生位置变化，例如轮胎鼓包、裂纹等。同时，还可以通过调整雷达收发装置的发射角度，从而实现对轮胎不同位置区域的检测，比如检测轮胎与地面接触位置区域以及非接触位置区域，从而根据对应确定的倾斜角度判断轮胎的胎压是否充足等。

参照图3，图3为本发明轮胎状态检测装置一实施例的功能模块示意图。所述轮胎状态检测装置包括：

检测模块10，用于当车辆处于行驶状态时，向处于旋转状态的轮胎发射多个雷达波，并接收对应反射的雷达波；

本实施例中，对于雷达收发装置的数量、安装位置、雷达波的类型以及雷达的发射方式不限，具体根据实际需要进行设置。比如每一车轮或每一组车轮对应一雷达收发装置；比如将雷达收发装置安装在车辆底盘上等。

通常，轮胎的状态发生变化将相应导致轮胎的外形发生变化，甚至导致车辆整体发生倾斜。例如轮胎磨损将导致轮胎的厚度减小，也即离地间隙降低；比如，轮胎的胎压不足，将导致轮胎呈现扁平的变化，也即轮胎与地面接触部分变得更加的弯曲。

因此，本实施例中，基于上述轮胎状态变化所导致的各种特征，通过发射雷达波的方式间接实现对车辆轮胎状态的判断。

为避免雷达波在传播过程中的耗损，因此，本实施例中优选发射功率更高、传播路径更偏向直线的电磁波。同时，车辆在行驶过程中，若保持雷达收发装的发射位置不变，则多次发射雷达波可对应检测轮胎上的不同位置，进而综合各次接收到的反射雷达波，计算对应的雷达发射点到轮胎上雷达反射点之间的距离，或者调整雷达波的发射角度，以计算对应的雷达发射点到轮胎上雷达反射点之间的距离。

计算模块20，用于根据发射与反射的雷达波的相关信息，计算雷达发射点到轮胎上雷达反射点之间的距离，并根据所述距离，计算轮胎或车辆的倾斜角度；

本实施例中，具体可根据雷达波的发射时间、反射时间，确定雷达发射点到轮胎上雷达反射点之间的距离。假设距离为L，发射时间为t1，反射时间为t2，则L＝(t2-t1)*C，C为光速。

本实施例中，根据计算的到的雷达发射点到轮胎上雷达反射点之间的距离，即可计算轮胎或车辆的倾斜角度，具体计算方式不限。其中，造成轮胎发生倾斜的原因很多，例如路面的不平整、轮胎安装定位不正等，若雷达收发装置以平行于地平面的方式向轮胎侧面部分发射雷达波，若轮胎未发生倾斜，则轮胎上各雷达反射点到雷达发射点之间的距离理论上应是相同的，而若不相同，则确定轮胎发生了倾斜。同理，当轮胎发生磨损或胎压不足时，将导致车辆发生倾斜，具体也可通过雷达发射点到轮胎上雷达反射点之间的距离计算得到对应的倾斜角度。

此外，本实施例中还可以进一步根据比对不同时间段内的距离L，若不同时间段内的距离变化△L超过某预设值，则确定轮胎状态发生变化。

状态确定模块30，用于根据预置的倾斜角度与轮胎状态的对应关系，分析所述倾斜角度，确定当前的轮胎状态。

本实施例中，可预先根据采集的样本数据，进行统计分析，从而得到倾斜角度与轮胎状态的对应关系。需要说明的是，本实施例中所述的倾斜角度不仅包括角度值，还包括倾斜的方向。比如，前左轮胎发生倾斜，同时前右轮胎，后右轮胎都向前左轮胎方向发生倾斜，则可确定前左轮胎的胎压不足。

可选的，基于轮胎的对称性(圆形)以及车辆轮胎的对称性(前面两个轮胎对称，后面两个轮胎对称，或者四个轮胎都对称)，因此，采用对称方式发射雷达波，以提高分析结果的准确性。例如，分别向对称的轮胎发射，或者同时向同一轮胎的对称位置发射雷达波。

本实施例中，采用发射雷达波的方式，根据雷达发射点到轮胎上雷达反射点之间的距离，计算轮胎或车辆的倾斜角度，进而再根据预置的倾斜角度与轮胎状态的对应关系，通过分析所述倾斜角度，从而确定当前的轮胎状态。本实施例能够实现汽车行驶中的轮胎状态判断，从而为车主提供安全驾驶环境。

可选的，在本发明轮胎状态检测装置一实施例中，所述检测模块10还用于：当车辆处于行驶状态时，根据当前车辆行驶速度及轮胎尺寸，测算当前轮胎转速以供调整发射雷达波的间隔时间，并根据所述间隔时间，向处于旋转状态的轮胎发射雷达波。

为保证雷达波发射的有效性，比如雷达反射点需要位于轮胎的多个不同区域位置，因此，需要确定雷达波的发射间隔时间。本实施例中，当车辆行驶过程中，根据当前车辆行驶速度及轮胎尺寸，测算当前轮胎转速，并根据当前轮胎转速来调整发射雷达波的间隔时间，从而保证轮胎上的雷达反射点不重叠、同时能够覆盖整个轮胎区域。

可选的，在本发明轮胎状态检测装置一实施例中，所述计算模块20还用于：

根据多个雷达反射点所对应的所述距离，计算雷达反射点之间的距离差；

当所述距离差超过预设差值时，确定轮胎或车辆发生倾斜；

根据所述距离、雷达波的发射角度，计算对应的倾斜角度。

本实施例中，由于轮胎状态发生变化，从而导致轮胎外形产生相应变化，因此，轮胎上的外形变化具体可通过雷达反射点之间的距离差进行间接衡量。同时，为避免产生误判，可对应设置一预设差值，若该距离差值超过该预设差值，则确定轮胎或车辆发生倾斜。若确定轮胎或车辆发生倾斜，则可根据雷达距离、雷达波的发射角度，计算轮胎或车辆的倾斜角度，具体计算过程不做过多赘述。

本实施例中，考虑到车辆轮胎受车辆重量影响而发生形变，也即形变集中在于地面接触部分，因此，为避免误判，可综合四个轮胎的数据进行综合比对确定。

此外，本实施例中，既可以是保持雷达收发装置的发射角度不变，从而检测轮胎上的特殊状态，该特殊状态不随轮胎的旋转而发生位置变化，例如轮胎鼓包、裂纹等。同时，还可以通过调整雷达收发装置的发射角度，从而实现对轮胎不同位置区域的检测，比如检测轮胎与地面接触位置区域以及非接触位置区域，从而根据对应确定的倾斜角度判断轮胎的胎压是否充足等。

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。