复合式胎压监测方法及胎压监测设备与流程

本发明涉及汽车技术领域，具体而言，本发明涉及一种复合式胎压监测方法及胎压监测设备。

背景技术：

在汽车高速行驶过程中，轮胎故障是所有驾驶者最为担心和最难预防的，也是突发性交通事故发生的重要原因。据统计，在高速公路上发生的交通事故有70％以上是由于爆胎引起的，怎样监控轮胎胎压进而防止爆胎已成为安全驾驶的一个重要问题。

现有的胎压监测系统，主要包括直接式和间接式两类，直接式胎压监测系统测量的轮胎胎压精度较高，但由于需要安装4个胎压传感器，成本较高。间接式胎压监测系统依靠轮速传感器进行轮胎胎压的差别，但无法直观显示各轮胎的压力信息。

目前一些技术方案中提供一种复合式监测系统，在汽车的一个车轮轮胎内安装压力传感器，直接测得该车轮轮胎气压，根据车轮的压力传感器测得的轮胎压力和轮速传感器测得的车轮脉冲数，计算出车速，根据车速和各车轮脉冲数对应的车轮脉冲数，由车轮map图拟合多项式计算各车轮的轮胎气压。但该方案的计算过程复杂、不能实时获得当前各轮胎的轮胎气压。

技术实现要素：

本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，特别是解决如何获得各轮胎的胎压数据的问题。

本发明首先提供了一种复合式胎压监测方法，包括：

获取车辆中安装压力传感器的第一轮胎的第一转速和未安装压力传感器的第二轮胎的第二转速；

读取所述压力传感器检测的第一轮胎的第一胎压值；

根据第一转速和第一胎压值对初始胎压转速关系进行调整，得到实时胎压转速关系，所述初始胎压转速关系标定为初始状态下胎压值和转速之间的对应关系；

利用第二转速以及所述实时胎压转速关系获取第二轮胎的第二胎压值。

优选地，还包括：

获取初始状态下第一轮胎的初始胎压值和轮速脉冲数；

对所述初始胎压值和轮速脉冲数进行标定，获取初始胎压转速关系。

优选地，所述对所述初始胎压值和轮速脉冲数进行标定，获取初始胎压转速关系的步骤，包括：

在初始状态下对第一轮胎进行测试，获取第一轮胎的初始胎压值和轮速脉冲数；

建立关联表，将所述初始胎压值和轮速脉冲数以对应关系记录在关联表中。

优选地，所述根据第一转速和第一胎压值对初始胎压转速关系进行调整，得到实时胎压转速关系的步骤包括：

获得第一轮胎的轮速脉冲数及对应的压力传感器检测的第一胎压值；

对比所述第一胎压值与所述关联表中同一轮速脉冲数对应的初始胎压值；

若同一轮速脉冲数对应的初始胎压值与第一胎压值不一致，则根据实际测得的第一胎压值调整所述关联表中的初始胎压值，得到实时胎压转速关系。

优选地，所述根据第一转速和第一胎压值对初始胎压转速关系进行调整的步骤之前，还包括：

在车辆转弯时，获取车辆的方向盘角度及车速信息；

根据所述方向盘角度及车速信息计算转速补偿差值；

根据转速补偿差值对第二轮胎的第二转速进行补偿。

优选地，所述根据所述方向盘角度及车速信息计算转速补偿差值的步骤，包括：

检测到车辆进行转弯操作，根据方向盘转角传感器获取车辆的方向盘角度及车速信息；

根据所述车辆的方向盘角度信息、车速信息、第二轮胎与第一轮胎的距离信息获得第二轮胎相对于第一轮胎的转速补偿差值。

优选地，所述根据所述方向盘角度及车速信息计算转速补偿差值的步骤之前，还包括：

依次调整车辆各轮胎的胎压值，根据压力传感器发送的第一胎压值确定第一轮胎的安装位置。

优选地，所述利用第二转速以及所述实时胎压转速关系获取第二轮胎的第二胎压值的步骤之后，还包括：

检测第一胎压值及第二胎压值是否处于预设阈值范围内；

若否，发出告警信息。

更进一步地，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序执行时实现上述任一技术方案所述的复合式胎压监测方法的步骤。

更进一步地，本发明还提供了一种胎压监测设备，包括：上述的计算机可读存储介质以及与之电性连接的显示器、告警模块，所述显示器能够显示各轮胎的胎压值，所述告警模块能够响应于告警指令发出告警信息。

与现有技术相比，本申请至少具有如下优点：

本发明实施例提供的复合式胎压监测方法，利用实时获得的装载有压力传感器的第一轮胎的第一转速和第一胎压值对初始的胎压转速关系进行调整，获得实时胎压转速关系，依据该实时胎压转速关系获得的第二轮胎的第二转速对应的第二胎压值。该方案能够实时准确地获得各轮胎的胎压值，而且，通过预先对胎压值与转速之间进行标定获得两者之间的对应关系，降低获得第二胎压的复杂度，进而降低系统能耗。

本申请实施例提供的复合式胎压监测方法，监测到车辆进行转弯时，通过方向盘角度及车速信息获得第二轮胎相对于第一轮胎的补偿差值，根据转速补偿差值对第二转速进行补偿，有利于提高基于第二转速的第二胎压值的准确性。

本申请实施例提供的复合式胎压监测方法，通过依次调整车辆各轮胎的胎压值，将压力传感器发送的第一胎压值作为反馈信息获得第一轮胎的安装位置，实现第一轮胎的自动定位，该方案能够实现第一轮胎的灵活安装，保障轮胎更换之后系统的有效性。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例提供的复合式胎压监测装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的复合式胎压监测方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的获得初始胎压转速关系的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的对所述初始胎压值和轮速脉冲数进行标定的流程示意图；

图5为本发明实施例提供的根据第一转速和第一胎压值对初始胎压转速关系进行调整，得到实时胎压转速关系的流程示意图；

图6为本发明一种实施例提供的对转弯情况下的轮胎进行转速补偿的流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本发明实施例首先提供了一种复合式胎压监测装置，包括：一个主机及与之相连的一个压力传感器及轮速传感器，所述轮速传感器与主机之间通过can总线(控制局域网的简称)相连，主机通过can总线获得轮速传感器采集的各轮胎的转速信息。

一种实施例中，所述转速信息可以通过单位时间内各轮胎的轮速脉冲数获得，所述轮速脉冲数可以通过车辆上装载的abs(制动防抱死系统)进行采集，主机通过can总线获取轮胎的轮速脉冲计数信号，进一步，还可以结合压力传感器测得的定位信号，通过轮胎自学习算法得出胎压传感器的安装位置。

所述复合式胎压监测装置，还包括：与主机电性连接的显示器及电子稳定控制系统，主机将第一轮胎及第二轮胎的胎压值、温度、转速等信息显示在显示器上，电子稳定控制系统(electronicstabilitycontrol，简称esc)利用多种传感技术来判断驾驶者行驶方向的意图，监测到车辆开始偏离道路时，系统启动干预措施对一个或多个车轮实施制动力减少发动机气门的干预将车辆引导回正确路线。

车辆上安装的轮速系统通过轮速传感器获得表征各轮胎转速的轮速脉冲计数信号，通过轮速脉冲数辨别四个轮胎之间的轮速差别来监测胎压，因为胎压异常时，转速会与其他正常胎压的车轮不同，例如：胎压较低时，车轮的滚动半径缩小，转速较快。

本发明实施例提供了一种复合式胎压监测方法，其流程示意图如图2所示，包括如下步骤：

s210，获取车辆中安装压力传感器的第一轮胎的第一转速和未安装压力传感器的第二轮胎的第二转速；

s220，读取所述压力传感器检测的第一轮胎的第一胎压值；

s230，根据第一转速和第一胎压值对初始胎压转速关系进行调整，得到实时胎压转速关系，所述初始胎压转速关系标定为初始状态下胎压值和转速之间的对应关系；

s240，利用第二转速以及所述实时胎压转速关系获取第二轮胎的第二胎压值。

本方案在主机端执行，所述车辆至少有两个轮胎，安装有压力传感器的轮胎命名为第一轮胎，未安装有压力传感器的轮胎为第二轮胎，第二轮胎至少有一个，首先获得两种轮胎的转速，根据当前转速及对应的胎压值调整初始胎压转速关系，获得实时胎压转速关系，再根据第二轮胎的转速及调整后的实时胎压转速关系，获得第二轮胎的胎压值。本方案通过压力传感器采集的胎压值实时调整胎压转速关系，能够获得准确的胎压转速关系，且利用实时胎压转速关系获得的第二轮胎具有较好的实时性。

一种实施例中，获得初始胎压转速关系的过程，其流程示意图如图3所示，包括如下子步骤：

s310，获取初始状态下第一轮胎的初始胎压值和轮速脉冲数。

轮胎的转速通过统计单位时间内的轮速脉冲数获得，接收到轮速传感器发送的单位时间内第一轮胎及第二轮胎的轮速脉冲数，获得压力传感器采集的当前时刻第一轮胎的初始胎压值，所述初始状态可以是出厂状态，该状态下，第一轮胎及第二轮胎并未磨损，胎压处于标准状态，所述初始胎压值和单位时间内的轮速脉冲数可以通过调取预先存储在本地端或云端服务器获得。

s320，对所述初始胎压值和轮速脉冲数进行标定，获取初始胎压转速关系。

所述初始胎压值可以是离散的多个胎压值，在原厂状态下，获得所述离散的多个胎压值对应的多个轮速脉冲数，将所述胎压值及对应的轮速脉冲数进行标定建立关联关系，该种关联关系即为初始胎压转速关系。

一种实施例中，对所述初始胎压值和轮速脉冲数进行标定的步骤，其流程示意图如图4所示，包括如下子步骤：

s410，在初始状态下对第一轮胎进行测试，获取第一轮胎的初始胎压值和轮速脉冲数。

所述初始状态可以是原厂状态，在初始状态下对第一轮胎进行多次测试，获得第一轮胎的多组离散的初始胎压值及对应的轮速脉冲数。原厂状态下，第一轮胎不受轮胎磨损等因素的影响，获得的胎压值与轮速脉冲数是标准数据。

s420，建立关联表，将所述初始胎压值和轮速脉冲数以对应关系记录在关联表中。

建立关联表，该关联表中包括胎压栏及轮速脉冲栏，将测试数据按照数据大小的顺序记录到关联表中，形成胎压值和轮速脉冲数的关联表。

一种实施例中，所述根据第一转速和第一胎压值对初始胎压转速关系进行调整，得到实时胎压转速关系的步骤，其流程示意图如图5所示，包括如下子步骤：

s510，获得第一轮胎的轮速脉冲数及对应的压力传感器检测的第一胎压值。

获得第一轮胎在当前单位时间内的轮速脉冲数及相同时刻的压力传感器检测的第一胎压值。

单位时间内轮胎的轮速脉冲数用于表征轮胎的转速，可以设置轮胎每转一圈发送一次脉冲，也可以设置为每转三圈发送一次脉冲，即设定发送周期发送脉冲，用于统计轮胎的转速。

s520，对比所述第一胎压值与所述关联表中同一轮速脉冲数对应的初始胎压值。

当前检测到的第一胎压值与关联表中同一轮速脉冲数对应的初始胎压值可能会由于轮胎实际情况的变动导致，两者数据不同，如轮胎在实际运行过程中，会出现车胎磨损、车辆载重变化等情况，会导致相同胎压值对应的轮速脉冲数出现变化的情况，如车胎磨损后，轮胎直径变小，相同胎压相同路程情况下，轮速脉冲数会增大，若按照初始胎压车速关系，该轮速脉冲数对应的胎压值可能处于超压状态，但压力传感器检测到的第一胎压值是处于正常胎压状态，因此，有必要对关联表中的胎压转速关系进行调整，获得与实际情况相符的胎压转速关系

s530，若同一轮速脉冲数对应的初始胎压值与第一胎压值不一致，则根据实际测得的第一胎压值调整所述关联表中的初始胎压值，得到实时胎压转速关系。

当检测到同一轮速脉冲数对应的初始胎压值与压力传感器当前检测到的第一胎压值不同，可能是轮胎胎压出现问题，或者轮胎的直径发生了变化，如前所述，若轮胎磨损引起轮胎直径变小，同样胎压且同样路程长度下，轮速脉冲数比初始胎压转速关系中记录的轮速脉冲数大，若按照初始胎压转速关联表获得当前轮速对应的胎压值可能会被主机判断为胎压异常情况，为了避免误判的可能性，要根据第一轮胎实时检测到的第一胎压值调整胎压轮速关系，获得当前情况下，压力传感器检测到的第一胎压值，对比第一胎压值与关联表中记载的同一轮速脉冲数对应的初始胎压值，若两者不一致，则用当前检测到的第一胎压值替换关联表中同一轮速脉冲数对应的初始胎压值，调整后的关联表为实时胎压转速关系。

根据压力传感器实际测得的实时胎压值及对应的轮速脉冲数据，将初始胎压车速关系调整为实时胎压车速关系，基于实时胎压车速关系获得第二轮胎的第二胎压值更为准确。

一种实施例中，设置预设周期调整实时胎压转速关系，如设置车辆行驶十公里调整胎压转速关系或车辆行驶十分钟调整胎压转速关系，预设周期可以根据实际情况调整，如路况复杂的地区，将预设周期设置的稍短，路况平坦的地区，将预设周期设置的稍长，以平衡胎压监测准确性及能耗之间的关系。

一种实施例中，车辆在进行直线行驶时，第一轮胎与第二轮胎的转速相差不大，在轮胎直径相同的理想情况下，第一轮胎与第二轮胎的转速相同，一般情况下，车辆会进行转弯等操作，靠近转弯中心一侧的车胎的转速会小于远离转弯中心一侧的车胎的转速，若在该种特殊情况下，用当前检测到的转速及实时胎压转速关系确定轮胎的胎压值，会导致胎压与实际情况不符，因此，需要对转弯情况下的轮胎进行转速补偿以获得准确的胎压值。

一种实施例中，对转弯情况下的轮胎进行转速补偿的流程示意图如图6所示，包括如下子步骤：

s610，在车辆转弯时，获取车辆的方向盘角度及车速信息。

监测车辆的方向盘角度信息，在车辆运行过程中，当检测到方向盘角度达到预设转弯角度时，判定此时车辆在进行转弯操作，获取当前车辆的方向盘角度信息及车速信息。

s620，根据所述方向盘角度及车速信息计算转速补偿差值。

第一轮胎及第二轮胎的转速与方向盘角度及车速有直接关系，根据方向盘角度确定靠近转弯中心侧的轮胎与远离转弯中心侧的轮胎的路程差值，根据当前车辆的车速确定单位时间内靠近转弯中心侧的轮胎与远离转弯中心侧的轮胎的车速差值。

一种实施例中，根据方向盘角度及车速信息计算转速补偿差值的步骤，包括：检测到车辆进行转弯操作，根据方向盘转角传感器获取车辆的方向盘角度及车速信息；根据所述车辆的方向盘角度信息、车速信息、第二轮胎与第一轮胎的距离信息获得第二轮胎相对于第一轮胎的转速补偿差值。

按照上一实施例提供的方案确定当前车辆在进行转弯操作，根据方向盘转角传感器获得车辆的方向盘角度信息，由于第一轮胎的安装位置可以灵活调整，第二轮胎至少有一个，在轮胎多于两个的车辆中，所述第一轮胎与第二轮胎的距离可以是车辆宽度，也可能是车辆长度，根据速度传感器获得车辆当前的车速信息，结合方向盘角度、车辆宽度、车辆长度等信息确定第一轮胎相对于第一轮胎的补偿差值。

假设车辆为四轮车，第一轮胎是左前轮，第二轮胎有三个，当前车速为v，方向盘角度为w，车辆宽度为l1，车辆长度为l2，轮胎半径为r，转弯角度为w时，右前轮的转弯半径比左前轮的转弯半径大l1，因此左前轮转一圈时，右前轮的行驶路程比左前轮的行驶路程多s，结合当前车辆的车速，获得单位时间内右前轮比左前轮多出的行驶路程为s，s/r为右前轮比左前轮多转的轮数，该轮数为右前轮的补偿差值。

s630，根据转速补偿差值对第二轮胎的第二转速进行补偿。

结合上一示例，获得右前轮的补偿差值，通过轮速传感器获得当前右前轮的轮速脉冲数表征的车轮转数，用该车轮转数减去该补偿差值，获得补偿后的右前轮的重置轮数。

本方案在监测到车辆进行转弯时，通过方向盘角度信息及车速信息获得第二轮胎相对于第一轮胎的补偿差值，根据转速补偿差值对第二转速进行补偿，进而提高基于第二转速的第二胎压值的准确性。

一种实施例中，在根据所述方向盘角度及车速信息计算转速补偿差值的步骤之前，还包括：依次调整车辆各轮胎的胎压值，根据压力传感器发送的第一胎压值确定第一轮胎的安装位置。

该种方案可以通过车辆自学习算法获得压力传感器的安装位置，依次调整车辆各轮胎的胎压值，由于只有一个轮胎中安装有压力传感器，因此在调整轮胎胎压的过程中，检测压力传感器的采集的胎压值的变化情况确定第一轮胎的安装位置，通过这种方式能够迅速确定安装有压力传感器的第一轮胎的安装位置，为进行转速补偿差值奠定基础，使转速补偿差值更加准确，而且本方案能够解决轮胎位置对调后准确定位传感器的问题，不限制压力传感器的安装位置，实现第一轮胎的灵活调整。

一种实施例中，步骤s240之后，还包括：检测第一胎压值及第二胎压值是否处于预设阈值范围内，若否，发出告警信息。所述预设阈值范围根据轮胎的实际情况设定，由于第一轮胎可能与第二轮胎的磨损情况不同，第一轮胎的预设阈值范围可以与第二轮胎的预设阈值范围不同，优选实时检测第一胎压值及第二胎压值是否处于预设阈值范围内，若任一轮胎的胎压值不处于该轮胎对应的预设阈值范围内，则发出告警信息，优选地，告警信息中包含轮胎的安装位置，优选地，将所述告警信息发送至与该复合式胎压监测装置相关联的终端并显示余复合式胎压监测装置的显示器上，以便车主掌握各轮胎的胎压值，及时确定胎压异常情况及胎压异常轮胎的安装位置。

进一步地，按照步骤s210至步骤s240提供的方案将获得的第一轮胎的第一胎压值及第二轮胎的第二胎压值显示于显示器上，便于车主直观地获得各轮胎的胎压值，有利于及时发现轮胎胎压的异常情况。

进一步地，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序执行时实现上述任一技术方案所述的复合式胎压监测方法的步骤。

所述计算机可读存储介质可以是如存储器形式的计算机程序产品，存储器可以是诸如闪存、eeprom(电可擦除可编程只读存储器)、eprom、硬盘或者rom之类的电子存储器。存储器具有存储用于执行上述技术方案所述的方法步骤的程序代码的存储空间。例如，存储程序代码的存储空间可以存储分别用于实现上面的方法中的各种步骤的程序代码，这些程序代码可以从一个或者多个计算机程序产品中读出或者写入到这一个或者多个计算机程序产品中。这些计算机程序产品包括诸如硬盘、存储卡或者软盘之类的程序代码载体。这样的计算机程序产品通常为便携式或者固定存储单元。该存储单元可以具有所述存储器类似布置的存储段、存储空间等。程序代码可以例如以适当形式进行压缩。通常，存储单元包括用于执行本发明的方法步骤的计算机可读代码，即可以由诸如之类的处理器读取的代码，当这些代码由计算设备运行时，导致该计算设备执行上面所描述的复合式胎压监测方法中的各个步骤。

进一步地，本发明实施例还提供了一种胎压监测设备，包括上述技术方案所述的计算机可读存储介质以及与之电性连接的显示器、告警模块，所述显示器能够显示各轮胎的胎压值，所述告警模块能够响应于告警指令发出告警信息。

一种实施例中，当轮胎出现异常情况时，如胎压异常、温度异常、轮胎老化、传感器失效、电池电量过低等，告警模块发出告警信息，告警信息的发送方式包括但不限于通过声音、图像或将告警信息发送至与胎压监测设备建立关联的终端设备或服务器上。一种实施例中，根据不同的异常情况设置不同的告警方式，如检测到轮胎胎压值小于设置的胎压下限时，对应轮胎的图标及胎压数值闪动，并发出“bi-bi-bi”的警报声，警报声每分钟响5秒钟，直至胎压恢复到正常范围内；检测到某个轮胎的传感器出现故障，显示器持续10分钟未收到信号反馈，对应轮胎的图标没3.5秒灭0.5秒，连续约48分钟收不到轮胎信号，警示模块发出“bi-bi-bi-bi-bi”警报声2次后停止，警示图标及对应轮胎图标同时闪亮，胎压数据值显示“--”，温度处不显示，直至重新收到信号恢复正常数据显示。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。