本发明涉及一种基于车联网大数据的汽车轮胎磨损故障预警的方法。
背景技术：
目前车联网的应用逐步加深，随着前装集成设备在汽车上的安装和云计算等大数据手段的兴起，汽车的智能化、人性化体验的要求正在被越来越多的车辆用户所呼吁。
在日常行车中，汽车轮胎的安全至关重要，然而轮胎是消耗品，用到一定的里程，轮胎便报废了。一般而言，轮胎会有一个由厂商出具的指导寿命，但是，因为轮胎被使用的操作习惯，环境等因素，轮胎的实际寿命往往与指导寿命有较大的差距。如何能够有效的为轮胎故障预警是轮胎磨损研究领域最重要的话题。
现有技术中存在一些解决方案来解决上述技术问题，但是现有技术中因设计缺陷而达不到有效为轮胎故障预警的效果。
例如，中国发明专利申请号201210064522.9公开了一种汽车轮胎监控装置和方法。该装置包括中央处理单元、摄像头、红外线温度传感器、压力传感器、控制开关和显示屏，摄像头和红外线温度传感器设置在汽车底盘上对应汽车各个轮胎的位置，压力传感器设置在对应汽车各个轮胎内，中央处理单元分别与摄像头、红外线温度传感器、压力传感器、控制开关和显示屏相连，所述控制开关和显示屏设置在汽车控制台上。本发明通过摄像头监控汽车轮胎表面的磨损情况以及是否有裂痕和划伤，通过红外线温度传感器监控汽车轮胎的温度，通过压力传感器监控汽车轮胎的压力，并将相关信息在显示屏上显示出来，使驾驶员掌握各个轮胎的相关情况，并以此为依据做出判断，从而保证汽车的行驶安全。
再如，中国发明专利申请号200580035574.1公开了一种研究一组输入力的方法，这些输入力用于分析轮胎磨损，该方法包括如下步骤：通过在磨损过程驾驶车辆并且测量与该车辆所经历的多个力相关的数据，从而将磨损过程作为特征。为具有至少一个轮胎的目标车辆研究车辆特征模型。该车辆特征模型用来计算代表如下力的力数据：如果在第一车辆构造中、在作为特征的磨损测试过程驾驶作为特征的车辆的话，将会由作为特征车辆的至少一个轮胎所经历的力。通过使用计算机预测技术或者在轮胎上运行室内磨损测试，然后将该力数据用于分析轮胎磨损。
基于如上问题，本发明提供一种基于车联网大数据的汽车轮胎磨损故障预警的方法，其是运用大数据的方法，将车辆轮胎的基本信息，驾驶人员的驾驶行为数据，行驶道路状况和环境温度情况统计在一起，根据轮胎的磨损原理和主要影响因素，经过大数据平台的试验验证后，得出的一套科学的预警系统方法。更重要的是，能够将轮胎磨损的结果情况直接传统递给用户客户终端，例如手机短信，手机电话语音播报等形式，将轮胎磨损的结果非常直观的发送给用户。
本发明能够解决的技术问题是对接近使用寿命的汽车磨损轮胎，进行及时有效的提醒与更换建议，解决了一般驾驶员没有能力辨别磨损程度，判断轮胎磨损情况的盲区，防止过度使用严重磨损的轮胎造成安全隐患。
技术实现要素：
本发明是通过如下技术方案实现的：一种基于车联网大数据的汽车轮胎磨损故障预警的方法，包括如下步骤：
步骤1、通过车联网大数据平台采集汽车轮胎的数据信息；
步骤2、通过轮胎监控系统进行对汽车轮胎的数据信息监控；
步骤3、根据轮胎监控系统采集到的数据信息通过车联网大数据平台对汽车轮胎磨损寿命进行预测运算，其运算公式为：F(XE)＝∑*F(XD)，其中，F(XE)为轮胎寿命的预测里程，F(XD)为轮胎厂设计寿命里程，∑为车联网大数据平台的评估系数，所述评估系数是根据汽车行驶1-4万公里行车情况进行评估得出的系数；
步骤4、利用车联网大数据平台进行汽车轮胎磨损累计运算,其运算公式为：F(X)＝【Na1*Nb1*Nc1】F1(XB)+【Na2*Nb2*Nc2】F2(XB)+······+【Nan*Nbn*Ncn】Fn(XB)+Nq*F(XD)，其中，Na代表刹车紧急情况系数，Nb代表各路面状况系数，Nc代表行车时的环境温度系数，Nq代表为行驶地区雨水酸碱度、轮胎累计静态轮胎转向次数和轮胎累计受冲击次数的综合影响因素系数，F(XB)代表各路况实际行车里程，F(XD)代表轮胎厂设计寿命里程，F(X)代表行车累计消耗寿命里程，所述F(XD)的取值范围为(3.5-14)万公里；
步骤5、根据汽车轮胎行车累计消耗寿命里程情况通过车联网大数据平台对驾驶员提出驾驶建议或轮胎更换建议。
进一步地，所述步骤3中F(XD)的数值范围为4-20万公里，其来源于车联网大数据平台。
进一步地，所述步骤3中评估系数的数值范围为0.6-1.5，其来源于车联网大数据平台。
进一步地，所述步骤4中Na的取值范围为1.08-1.4；所述步骤4中Nb的取值范围为0.95-1.15；所述步骤4中Nc的取值范围为1.09-1.15；所述步骤4中Nq的取值范围为0.01-0.09。
进一步地，所述步骤5中，当F(X)＝N*0.5，其中N为不为零的自然数，且F(X)<[F(XE)-1]时，轮胎监控系统判定轮胎使用状态良好，轮胎监控系统将判定数据发送至车联网大数据平台，当[F(XE)-0.3]≤F(X)且F(X)≤[F(XE)-0.2]时，轮胎监控系统判定轮胎接近使用寿命，轮胎监控系统将判定数据发送至车联网大数据平台，车联网大数据平台提示更换轮胎，当F(X)＝F(XE)时，轮胎监控系统判定轮胎到达使用寿命，轮胎监控系统将判定数据发送至车联网大数据平台，车联网大数据平台提示立即更换轮胎。
进一步地，当车联网大数据平台判定轮胎到达使用寿命后，轮胎每行驶500公里，车联网大数据平台提示一次立即更换轮胎。
进一步地，所述轮胎监控系统包括车辆自带的CAN总线和汽车TSP。
进一步地，所述步骤1中数据信息包括但不限于轮胎型号、轮胎版本号、车架号、轮胎商号、刹车减速度、道路情况和环境温度数据。
进一步地，所述步骤2中数据信息包括但不限于轮胎版本号、车架号、汽车设备号、数据打包时间、GPS经度、GPS纬度、GPS方向、GPS速度、行驶公里里程、汽车轮胎的胎压信息、方向盘的转速、方向盘转角、车速、刹车减速度、横向加速度、垂直加速度、发动机转速、汽车负荷和空气温度。
与现有技术相比，本发明的优越效果在于：
1、本发明所述的基于车联网大数据的汽车轮胎磨损故障预警的方法，通过将大数据采集到的信息进行针对行车个体的轮胎进行监控，能够有效为轮胎磨损故障预警。
2、本发明所述的基于车联网大数据的汽车轮胎磨损故障预警的方法，通过设置针对轮胎磨损的寿命预测运算，能够相对准确的了解到轮胎的使用寿命。
3、本发明所述的基于车联网大数据的汽车轮胎磨损故障预警的方法，通过设置针对汽车轮胎的磨损累计运算，能够相对准确的了解到汽车的剩余寿命和已经使用寿命。
4、本发明所述的基于车联网大数据的汽车轮胎磨损故障预警的方法，通过借助数据库进行预测性的计算机分析，能够相对准确的找到轮胎磨损问题的主要因素，并可以引导驾驶员科学的延长轮胎的使用寿命。
附图说明
图1为本发明所述的基于车联网大数据的汽车轮胎磨损故障预警的方法的流程示意图。
具体实施方式
下面对本发明具体实施方式作进一步详细说明。
如图1所示，一种基于车联网大数据的汽车轮胎磨损故障预警的方法，包括如下步骤：
步骤1、通过车联网大数据平台采集汽车轮胎的数据信息；
步骤2、通过轮胎监控系统进行对汽车轮胎的数据信息监控；
步骤3、根据轮胎监控系统采集到的数据信息通过车联网大数据平台对汽车轮胎磨损寿命进行预测运算，其运算公式为：F(XE)＝∑*F(XD)，其中，F(XE)为轮胎寿命的预测里程，F(XD)为轮胎厂设计寿命里程，∑为车联网大数据平台的评估系数，所述评估系数是根据汽车行驶1-4万公里行车情况进行评估得出的系数；
步骤4、利用车联网大数据平台进行汽车轮胎磨损累计运算,其运算公式为：F(X)＝【Na1*Nb1*Nc1】F1(XB)+【Na2*Nb2*Nc2】F2(XB)+······+【Nan*Nbn*Ncn】Fn(XB)+Nq*F(XD)，其中，Na代表刹车紧急情况系数，Nb代表各路面状况系数，Nc代表行车时的环境温度系数，Nq代表为行驶地区雨水酸碱度、轮胎累计静态轮胎转向次数和轮胎累计受冲击次数的综合影响因素系数，F(XB)代表各路况实际行车里程，F(XD)代表轮胎厂设计寿命里程，F(X)代表行车累计消耗寿命里程，所述F(XD)的取值范围为(3.5-14)万公里；
步骤5、根据汽车轮胎行车累计消耗寿命里程情况通过车联网大数据平台对驾驶员提出驾驶建议或轮胎更换建议。
所述车联网大数据平台是针对30万台以上同级别车辆，为了完成对轮胎磨损影响参数的研究，对相关参数项的数据进行实时的传输，收集，整理，运算和累计，从而形成的数据经验特征。
所述轮胎监控系统将采集到的数据信息发送至车联网大数据平台。
汽车轮胎的磨损情况，受到很多因素的影响。诸如制造厂商，轮胎的规格，轮胎的速度等级，载重指数，行驶的路面状况，行驶的环境温度和驾驶人员的刹车习惯等，例如，同一款车型的同一个配置(假设厂商设计的轮胎使用寿命为7万公里)，甲开该车，可能只开了5万公里轮胎就磨损殆尽；而乙开该车可能开了8.5万公里轮胎才磨损完，需要更换新轮胎，同一款车型的同一个配置，不同的人驾驶存在3.5万公里的个体使用差别，根据上述的影响因素，借助车联网大数据，对驾驶人员的使用轮胎寿命情况进行预算，车联网大数据表明，轮胎的磨损情况，与驾驶人员的急刹车情况，车辆所行驶的路面状况，以及车辆行驶时轮胎所处的环境温度有着强相关性，以下为车联网大数据平台统计得出的部分相关系数，如下表：
表1
进一步地，所述步骤3中F(XD)的数值范围为4-20万公里，其来源于车联网大数据平台。
进一步地，所述步骤3中评估系数的数值范围为0.6-1.5，其来源于车联网大数据平台。
进一步地，所述步骤4中Na的取值范围为1.08-1.4；所述步骤4中Nb的取值范围为0.95-1.15；所述步骤4中Nc的取值范围为1.09-1.15；所述步骤4中Nq的取值范围为0.01-0.09。
进一步地，所述步骤5中，当F(X)＝N*0.5，其中N为不为零的自然数，且F(X)<[F(XE)-1]时，轮胎监控系统判定轮胎使用状态良好，轮胎监控系统将判定数据发送至车联网大数据平台，当[F(XE)-0.3]≤F(X)且F(X)≤[F(XE)-0.2]时，轮胎监控系统判定轮胎接近使用寿命，轮胎监控系统将判定数据发送至车联网大数据平台，车联网大数据平台提示更换轮胎，当F(X)＝F(XE)时，轮胎监控系统判定轮胎到达使用寿命，轮胎监控系统将判定数据发送至车联网大数据平台，车联网大数据平台提示立即更换轮胎。
进一步地，当车联网大数据平台判定轮胎到达使用寿命后，轮胎每行驶500公里，车联网大数据平台提示一次立即更换轮胎。
进一步地，所述轮胎监控系统包括车辆自带的CAN总线、汽车TSP和车载传感器。
所述轮胎累计静态轮胎转向次数为：车速为0时，方向盘转角大于120°记一次静态轮胎转向。
进一步地，所述步骤1中数据信息包括但不限于轮胎型号、轮胎版本号、车架号、轮胎商号、刹车减速度、道路情况和环境温度数据。
所述步骤1的数据信息由厂商提供。
进一步地，所述步骤2中数据信息包括但不限于轮胎版本号、车架号、汽车设备号、数据打包时间、GPS经度、GPS纬度、GPS方向、GPS速度、行驶公里里程、汽车轮胎的胎压信息、方向盘的转速、方向盘转角、车速、刹车减速度、横向加速度、垂直加速度、发动机转速、汽车负荷和空气温度。
所述数据打包时间为：每间隔一定的时间，CAN总线将车联网大数据平台所需要的数据采集的数据，打包发送给车联网大数据平台，间隔的时间称之为数据打包时间。
所述步骤2的数据信息由厂商和位于车上的CAN总线、汽车TSP和车载传感器提供。
本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的保护范围。