本发明涉及汽车胎压监测技术领域，具体涉及一种智能胎压监测系统及方法。
背景技术：
轮胎作为汽车唯一一个直接与地面接触的部位，胎压是影响轮胎性能的重要因素之一。道路上，特别是高速路上，汽车胎压对车辆行驶安全非常重要，胎压过高或过低都会对车辆的安全行驶造成影响，甚至引发交通事故。
目前，常见的胎压测量包括在出发前对车胎进行保养监测或者加装胎压监测装置。胎压监测的装置很多，按照测量的方式可以分为：直接式胎压监测(pressure-sensorbasedtpms，简称psb)和间接式胎压监测(wheel-speedbasedtpms，简称wsb)。直接式胎压监测的工作原理是：利用安装在每一个轮胎里的压力传感器来直接测量轮胎的气压，利用无线发射器将压力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。间接式胎压监测的工作原理是:当某轮胎的气压降低时，车辆的重量会使该轮的滚动半径将变小，导致其转速比其他车轮快，通过比较轮胎之间的转速差别，以达到监视胎压的目的。但是，现有的间接式胎压监测系统需要额外配置监测设备，且在监测到异常时不能准确确定故障轮胎，例如同一车轴的2个轮胎气压都异常时。
申请号201610294000.6的中国专利公开了一种间接式胎压监测方法和装置，通过获取四个车轮的转速来计算得到最大转速的车轮为胎压低的车轮，但是该专利仍需要额外配置监测设备来监测车轮的转速。
技术实现要素：
为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种智能胎压监测系统及方法，基于车辆行驶经过称重装置时，数据采集单元采集到的车轮的重量及车轮经过的时间，利用现有的设备，解决了当前间接式胎压监测需要额外监测设备且无法准确确定故障轮胎的问题。
本发明是通过以下技术方案予以实现的：
一种智能胎压监测系统，包括：数据采集单元，用于获得每个车轮的重量，及每个车轮行驶经过称重装置的时间；比较判断单元，用于首先比较车头两个轮胎或车身两个轮胎的重量，初步判断重量较小者对应的轮胎欠压，其次比较所述两个轮胎行驶经过所述称重装置的时间，确定欠压的轮胎。
优选地，所述系统还包括胎压计算单元，用于计算得到目标轮胎的胎压。
进一步地，所述胎压计算单元设定车辆行驶通过所述称重装置的瞬间为匀速行驶。
进一步地，所述系统还包括轴距计算单元，用于计算出当前行驶车辆的轴距。
优选地，所述称重装置为铺设于路面下的称重传感器。
进一步地，所述称重传感器成对铺设在路面下。
优选地，所述系统还包括报警单元、车型识别单元和通信单元。
具体地，所述通信单元用于将胎压监测信息发送给车载控制器并同时上传给后台服务器。
本发明还提供了一种智能胎压监测方法，包括以下步骤：
数据采集步骤：通过称重装置获取每个车轮的重量w1、w2、w3、w4，及每个车轮行驶经过称重装置的时间t1、t2、t3、t4，其中，1～4分别对应车辆的左前轮、右前轮、左后轮、右后轮；
比较判断步骤：比较左前轮与右前轮，首先比较左前轮与右前轮的重量，初步判断重量较小者对应的轮胎欠压，其次比较左前轮与右前轮行驶经过所述称重装置的时间，确定欠压的轮胎；比较左后轮与右后轮，首先比较左后轮与右后轮的重量，初步判断重量较小者对应的轮胎欠压，其次比较左后轮与右后轮行驶经过所述称重装置的时间，确定欠压的轮胎。
优选地，所述比较判断步骤进一步包括：对于左前轮与右前轮，如果两个轮胎的重量不一致，则所述两个轮胎中有一个轮胎欠压或者车头的重量分布不均匀；对于左后轮与右后轮，如果所述两个轮胎的重量不一致，则所述两个轮胎中有一个轮胎欠压或者车身的货物装载分布不均匀。
优选地，所述比较判断步骤进一步包括：在左前轮与右前轮的车轮重量不一致的情况下，如果w1>w2且t1<t2，则确定右前轮欠压；如果w1>w2且t1＝t2，则车头的重量分布不均匀；如果w1>w2且t1>t2，则左前轮欠压且车头的重量集中在左前轮侧。
优选地，所述比较判断步骤进一步包括：在左后轮与右后轮的车轮重量不一致的情况下，如果w3>w4且t3<t4，则确定右后轮欠压；如果w3>w4且t3＝t4，则车身的货物装载分布不均匀；如果w3>w4且t3>t4，则左后轮欠压且车身的货物装载集中在左后轮侧。
优选地，所述比较判断步骤进一步包括：在左后轮与右后轮的车轮重量不一致的情况下，如果左前轮、左后轮同侧端欠压，或者右前轮、右后轮同侧端欠压，则车身的重量分布不均匀；如果没有出现同侧端欠压或者左前轮、右前轮的胎压无差异，则左后轮、右后轮中有一个轮胎欠压，然后比较左后轮、右后轮行驶经过所述称重传感器的时间，确定欠压轮胎。
优选地，所述方法还包括胎压计算步骤：根据数据采集步骤中获得的车轮的重量及车轮行驶经过所述称重装置的时间，以及已知的所述称重装置的尺寸，计算得到目标车轮的胎压。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于，1)利用现有的路面称重装置来监测胎压，当胎压出现异常情况时，能准确定位故障轮胎，使得驾驶者可以及时发现异常情况并处理，以提高车辆行驶的安全性；2)本发明能够适用于多种车型的胎压监测，且无需增加额外的监测设备，也不必对现有的行驶车辆进行任何改进，成本投入更低，方法简单，容易实现。
附图说明
图1为根据实施例的一种智能胎压监测系统的结构示意图；
图2为根据实施例的一种智能胎压监测方法的流程示意图；
图3为根据实施例的一种智能胎压监测方法的流程示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述发实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。
如图1所示，提供一种智能胎压监测系统，包括：数据采集单元，用于获得每个车轮的重量，及每个车轮行驶经过称重装置的时间；比较判断单元，用于首先比较车头两个轮胎或车身两个轮胎的重量，初步判断重量较小者对应的轮胎欠压，其次比较所述两个轮胎行驶经过所述称重装置的时间，确定欠压的轮胎；胎压计算单元，用于计算得到目标轮胎的胎压。为便于说明，图1中仅示出与本系统相关的部分。
具体地，所述系统还包括轴距计算单元，用于计算出当前行驶车辆的轴距。
具体地，所述系统还包括报警单元。当所述系统监测到胎压异常时，所述报警单元发出报警信息至车载控制器来提示驾驶者，所述车载控制器将所述报警单元发送的报警信息通过车载显示器显示，或通过车载的语音系统进行语音提示。所述车载控制器还将监测到的胎压信息通过车载显示器进行显示和提醒。
具体地，所述系统还包括车型识别单元。所述系统与后台服务器相连，所述后台服务器内存储有不同车型车辆在不同重量下的胎压关系表。所述系统在获得车辆的重量并计算得到车轮与地面的接触面积的宽度后，可通过所述轴距计算单元，根据前后车轮通过所述称重装置的时间差，计算得到当前行驶车辆的轴距，并根据所述轴距获得当前行驶车辆的车型，然后通过所述不同车型车辆在不同重量下的胎压关系表进行比对，获得当前车型在当前实时重量下的准确胎压。
具体地，所述系统还包括通信单元，用于将胎压监测信息发送给车载控制器并同时上传给后台服务器进行存储，以便于日后查询和大数据分析。
具体地，所述通信单元将所述轴距计算单元计算得到的当前车辆的轴距发送至后台服务器，所述后台服务器预存有海量的车型与轴距的关联信息，通过调用预存的关联信息对当前车辆轴距进行大数据比对，可以确定当前车辆的准确车型。
具体地，所述称重装置为铺设于路面下的称重传感器。所述称重传感器成对铺设在路面下且一对称重传感器并行铺设。
本发明提供一种智能胎压监测方法，可适用于在铺设有称重传感器的路面上行驶的所有车辆，所述监测方法简单，能准确定位故障轮胎，且无需对现有车辆进行任何改动或者在现有车辆上装设任何监测设备，成本低，具有普及化应用前景。
本发明提供的一种智能胎压监测方法，包括以下步骤：
数据采集步骤：通过称重装置获取每个车轮的重量w1、w2、w3、w4，及每个车轮行驶经过称重装置的时间t1、t2、t3、t4，其中，1～4分别对应车辆的左前轮、右前轮、左后轮、右后轮；
比较判断步骤：比较左前轮与右前轮，首先比较左前轮与右前轮的重量，初步判断重量较小者对应的轮胎欠压，其次比较左前轮与右前轮行驶经过所述称重装置的时间，确定欠压的轮胎；比较左后轮与右后轮，首先比较左后轮与右后轮的重量，初步判断重量较小者对应的轮胎欠压，其次比较左后轮与右后轮行驶经过所述称重装置的时间，确定欠压的轮胎。
具体地，所述称重装置为称重传感器，且成对并行地铺设在路面下。
在具体实施中，如图2所示，对于左前轮与右前轮，首先比较两个轮胎的重量w1、w2，如果重量一致，则返回数据采集步骤；如果两个轮胎的重量不一致，则所述两个轮胎中有一个轮胎欠压或者车头的重量分布不均匀；在左前轮与右前轮的车轮重量不一致的情况下，比较所述两个车轮通过所述称重装置的时间t1、t2，如果w1>w2且t1<t2，则确定右前轮欠压；如果w1>w2且t1＝t2，则车头的重量分布不均匀；如果w1>w2且t1>t2，则左前轮欠压且车头的重量集中在左前轮侧。
在具体实施中，如图3所示，对于左后轮与右后轮，首先比较两个轮胎的重量w3、w4，如果重量一致，则返回数据采集步骤；如果所述两个轮胎的重量不一致，则所述两个轮胎中有一个轮胎欠压或者车身的货物装载分布不均匀；在左后轮与右后轮的车轮重量不一致的情况下，比较所述两个车轮通过所述称重装置的时间t3、t4，如果w3>w4且t3<t4，则确定右后轮欠压；如果w3>w4且t3＝t4，则车身的货物装载分布不均匀；如果w3>w4且t3>t4，则左后轮欠压且车身的货物装载集中在左后轮侧。
具体地，在左后轮与右后轮的车轮重量不一致的情况下，如果左前轮、左后轮同侧端欠压，或者右前轮、右后轮同侧端欠压，则车身的重量分布不均匀；如果没有出现同侧端欠压或者左前轮、右前轮的胎压无差异，则左后轮、右后轮中有一个轮胎欠压，然后比较左后轮、右后轮行驶经过所述称重传感器的时间，确定欠压轮胎。
具体地，所述方法还包括报警步骤，当监测到某个轮胎胎压异常时，进行报警提示，提醒驾驶员某个轮胎为胎压低的轮胎。
在以上实施方式中，是对车头和车身的轮胎依次进行判断，顺序为先判断车头的两个轮胎(即，左前轮、右前轮)，再判断车身的两个轮胎(即，左后轮、右后轮)。
作为其他实施方式，也可以是不同的顺序，也可以比较同侧的两个轮胎。
具体地，所述方法还包括胎压计算步骤：根据数据采集步骤中获得的车轮的重量及车轮行驶经过所述称重装置的时间，以及已知的所述称重装置的尺寸，计算得到车轮与地面的接触面积的宽度，进而计算得到所述车轮的胎压。
作为一种实施方式，所述称重传感器的宽度为d，所述数据采集单元采集到车轮通过所述称重传感器的时间为t，所述称重传感器在时间t内采集到的车轮重量为w，车轮与地面接触的面积的宽度为s，如图3所示，将时间t分为t1、t2、t3，t1和t3分别指示当前车轮进入和离开所述称重传感器的时间，所述胎压计算单元根据前述数据计算得到当前车辆的行驶速度v＝d/t1或者v＝d/t3，然后得到s＝v*t2，并通过所述的w和s，得到当前车轮的胎压。
具体地，所述称重传感器获得当前车轮重量的原理是：当前车轮行驶经过所述称重传感器的时间为t，所述称重传感器在时间t内采集到的当前车轮的重量数据在时间t上进行积分来得到当前车轮的重量。
作为另一种实施方式，所述系统还包括车型识别单元。所述系统与后台服务器相连，所述后台服务器内存储有不同车型车辆在不同重量下的胎压关系表。具体地，所述称重传感器的宽度为d，所述数据采集单元采集到车轮通过所述称重传感器的时间为t，所述称重传感器在时间t内采集到的车轮重量为w，车轮与地面接触的面积的宽度为s，如图3所示，将时间t分为t1、t2、t3，t1和t3分别指示当前车轮进入和离开所述称重传感器的时间，所述胎压计算单元根据前述数据计算得到当前车辆的行驶速度v＝d/t1或者v＝d/t3，然后得到s＝v*t2；所述数据采集单元采集到前后轮通过所述称重传感器的时间差为ts，所述轴距计算单元根据前述数据可以计算得到当前车辆的轴距ss＝ts*v；所述车型识别单元通过所述轴距获得当前行驶车辆的车型，所述胎压计算单元根据当前行驶车辆的车型查询所述胎压关系表，并对比目标车轮当前的重量和接触地面的宽度，得到目标车轮当前的胎压。
具体地，所述后台服务器内存储有大量的车型与轴距的关联数据，所述车型识别单元可调用所述后台服务器内车型与轴距的关联数据进行大数据比对，从而确定当前轴距所对应的车型。
具体地，所述后台服务器内存储的不同车型车辆在不同重量下的胎压关系表可由本领域技术人员通过多次试验统计得到，在此不做赘述。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案。