一种胎压数据处理方法和胎压数据处理系统与流程

本发明涉及一种汽车检测领域，尤其涉及一种胎压数据处理方法和胎压数据处理系统。

背景技术：

75％的爆胎都是由胎压不足造成的，当胎压不足时，轮胎侧面因受挤压而弯曲，进而造成轮胎温度升高引发爆胎。当胎压不足时，车轮半径会减小，因此车轮半径分析是监测胎压变化的一项重要方法。然而现有的车轮半径分析方法并未考虑到很多特殊工况对于轮胎半径的影响，如汽车加速和转弯情况等，导致得到的车轮半径值包含很多噪声。需要提供一种滤除噪声的车轮半径监测胎压方法。

武汉理工大学在201910233650.3公开了一种汽车轮胎胎压确定方法与装置，该方法包括以下步骤：

1)建立车轮半径分析模型，获得车轮半径估计值分析；

2)采用卡尔曼滤波对车轮半径估计值分析结果进行滤波，获得去噪后的车轮半径分析结果；

3)根据步骤2)得到稳定的车轮半径分析结果，进行胎压分析。

上述通过卡尔曼滤波消除轮胎半径分析的噪声，使得分析结果较现有方法有较大精度提高，并能根据分析结果实现多个轮胎漏气的胎压监测。

外置式胎压传感器理想的工作方式：以一个固定的频率采集胎压和胎温，并以一定的频率或者按照预设的条件(比如检测g-sensor发生变化，轮胎漏气)触发去上报胎压和胎温数据，胎压接收器收到之后，将相应的数据呈现出来。

实际工作过程中，采集的胎压有小概率是错误的(胎压突然飙高)，并不能如实的反应当前轮胎的实际胎压，比如：

1)胎压传感器的采样过程被干扰，导致采到的胎压值突然变高(较正常的值瞬间高了几十个kpa)

2)汽车轮子压过凸起的物体(比如比较尖锐的石头)时，轮胎被挤压发生形变，导致瞬时胎压突然飙高，回到正常路面的时候胎压又会回到正常值。

这两种情况由于发生了胎压突变，传感器会按照程序设备把数据上报给接收器，接收器通过声音或者灯光发出警报，但这实际上是个误报，对实际使用造成困扰。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种胎压数据处理方法和胎压数据处理系统，以解决现有采集胎压技术中有小概率是错误的，并不能如实的反应当前轮胎的实际胎压的技术问题。

一种胎压数据处理方法，包括：

接收器接收车辆各个行驶轮胎某一采集时刻的轮胎原始数据，存储所述轮胎原始数据，所述轮胎原始数据包括原始胎压数据和与所述原始胎压数据相匹配的原始胎温数据；

当胎压和胎温数据发生变化后，接收器接收所述车辆各个行驶轮胎的轮胎实时数据，记录所述轮胎实时数据，所述轮胎实时数据包括实时胎压数据和与所述实时胎压数据相匹配的实时胎温数据；

比对车辆各个轮胎的所述实时胎温数据，实现胎温数据去躁；

基于所述原始胎温数据与所述实时胎温数据，实现异常胎压数据的剔除和过滤。

进一步的，所述实现胎温数据去躁，具体为：若车辆任一行驶轮胎的所述实时胎温数据与剩余所有的车辆行驶轮胎的所述实时胎温数据的平均值差不超过预设温度阀值，则所述实时胎温数据为有效胎温数据，替换所述原始胎温数据，并上报所述实时胎温数据；否则为无效胎温数据，所述原始胎温数据不变；依次完成每一个轮胎的所述实时胎温数据的去躁。

进一步的，所述实现异常胎压数据的剔除和过滤，具体为：若所述实时胎压数据-所述原始胎压数据＜0，则所述实时胎压数据始终为有效胎压数据；

若所述实时胎压数据-所述原始胎压数据＞0，当所述实时胎压数据满足公式：(所述实时胎压数据-所述原始胎压数据)＜(所述实时胎温数据-所述原始胎温数据)*胎压增率/胎温增率，则所述实时胎压数据为有效胎压数据，否则所述实时胎压数据为无效胎压数据；

当所述实时胎压数据为有效胎压数据时，替换所述原始胎压数据，并上报所述实时胎压数据；当所述实时胎压数据为无效胎压数据时，所述原始胎压数据不变；

依次完成每一个轮胎的所述实时胎压数据的剔除和过滤。

所述的胎压数据处理方法，还包括：

利用设置于所述车辆各个行驶轮胎上的数据采集器采集所述轮胎原始数据，利用所述接收器接收所述轮胎原始数据；

利用设置于所述车辆各个行驶轮胎上的数据采集器实时检测所述轮胎实时数据的变化，当所述轮胎实时数据发生变化后，所述数据采集器发送新的所述轮胎实时数据，所述接收器接收所述轮胎实时数据。

所述的胎压数据处理方法，还包括：

所述接收器插接在点烟器接口，当检测到车辆被熄火或被重启时，所述接收器触发式启动基于采样胎压值和胎温值的胎压检测过程。

所述的胎压数据处理方法，还包括：

存储所述轮胎原始数据具体为将所述轮胎原始数据存储至本地数据库中；

记录所述轮胎实时数据具体为将所述轮胎实时数据存储至数据动态缓冲区。

所述的胎压数据处理方法，还包括：

上报所述实时胎温数据，具体为将所述实时胎温数据上报至上位机；

上报所述实时胎压数据，具体为将所述实时胎压数据上报至上位机；

利用所述上位机对上报数据进行分析，发出操控命令对所述轮胎实时数据反映的胎压问题进行后续处理。

所述预设温度阀值为8度。

一种胎压数据处理系统，包括：至少一获得轮胎实时数据的车用监测设备、车端数据处理模块和操控模块；

所述车用监测设备包括对车辆的每一轮胎设置至少一轮胎实时数据采集器和至少一接收器，所述接收器对应一车辆，其用于通过rf短距离射频通信方式接收该车辆行驶中各个轮胎实时数据采集器采集的轮胎数据；

所述车端数据处理模块：将所述接收器接收的各个行驶轮胎某一采集时刻的轮胎原始数据进行存储；当胎压和胎温数据发生变化后，记录接收器接收的所述车辆各个行驶轮胎的轮胎实时数据；比较车辆任一行驶轮胎的所述实时胎温数据与剩余所有的车辆行驶轮胎的所述实时胎温数据的平均值差，若所述平均值差不超过预设温度阀值，则所述实时胎温数据为有效胎温数据，替换所述原始胎温数据，并上报所述实时胎温数据；否则为无效胎温数据，所述原始胎温数据不变；根据公式判断车辆各个行驶轮胎的所述实时胎压数据是否为有效胎压数据，若所述实时胎压数据为有效胎压数据，替换所述原始胎压数据，并上报所述实时胎压数据；

所述操控模块：将所述实时胎温数据和所述实时胎压数据上报至上位机，利用所述上位机对上报数据进行分析，发出操控命令对所述轮胎实时数据反映的胎压问题进行后续处理。

所述车端数据处理模块进一步包括：

存储单元，其进一步包括本地数据库和数据动态缓冲区，所述本地数据库存储所述轮胎原始数据，所述数据动态缓冲区记录所述轮胎实时数据；

存储处理单元：用于将所述接收器接收的各个行驶轮胎某一采集时刻的轮胎原始数据存储到所述本地数据库；

缓存处理单元：用于当胎压和胎温数据发生变化后，记录接收器接收的所述车辆各个行驶轮胎的轮胎实时数据到所述数据动态缓冲区；

第一计算单元：用于比较车辆任一行驶轮胎的所述实时胎温数据与剩余所有的车辆行驶轮胎的所述实时胎温数据的平均值差，若所述平均值差不超过预设温度阀值，则所述实时胎温数据为有效胎温数据，替换所述原始胎温数据；

第二计算单元：用于根据公式判断车辆各个行驶轮胎的所述实时胎压数据是否为有效胎压数据，若所述实时胎压数据为有效胎压数据，替换所述原始胎压数据。

所述实时胎压数据是否为有效胎压数据具体判断过程为：

若所述实时胎压数据-所述原始胎压数据＜0，则所述实时胎压数据始终为有效胎压数据；

若所述实时胎压数据-所述原始胎压数据＞0，当所述实时胎压数据满足公式：(所述实时胎压数据-所述原始胎压数据)＜(所述实时胎温数据-所述原始胎温数据)*胎压增率/胎温增率，则所述实时胎压数据为有效胎压数据，否则所述实时胎压数据为无效胎压数据。

所述操控模块包括：

数据库，用于存储上报的所述实时胎温数据和所述实时胎压数据；

上位机，用于对上报数据进行分析，发出操控命令对所述轮胎实时数据反映的胎压问题进行后续处理。

所述车端数据处理模块还包括：

交互单元：用于将所述实时胎温数据上报至上位机，将所述实时胎压数据上报至上位机。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

通过提供一种胎压数据处理方法和胎压数据处理系统，对胎温和胎压异常数据进行去躁和剔除，以解决现有采集胎压技术中有小概率是错误的，并不能如实的反应当前轮胎的实际胎压的技术问题。

附图说明

图1为本发明的胎压数据处理系统的原理示意图；

图2为本发明胎压数据处理方法的原理图；

图3为本发明胎压数据处理系统的结构图；

具体实施方式

以下结合附图，具体说明本发明原理。

实施例

请参阅图1，其为一种车用远程实时监控胎压系统原理图。它包括至少一获得轮胎实时数据的车用监测设备、至少一车端处理展示模块13和云端监控中心14。其中：

车用监测设备可以按装在一台车上，包括对车辆的每一轮胎设置至少一轮胎实时数据采集器11和至少一接收器12。现有的车以四驱为例，一般在行驶过程中是四个轮胎在工作。因此，轮胎实时数据采集器11可以为四个，每个轮胎设置为一个轮胎实时数据采集器11。轮胎实时数据采集器11可以采用现有的zus外置stsm(smarttiresafetymonitor)。即，轮胎实时数据采集器可以为胎压传感器，并且所述胎压传感器安装在对应轮胎的轮胎气门嘴。

以上仅是一种举例，传感器每个车轮一个，有外置与内置两种，外观虽然小巧但却一般内嵌了气压检测装置、无线发送装置和长寿命电池单元。外置传感器安装在轮胎气门嘴上，操作十分简单，基本上用户买回去自己就可以安装。内置传感器安装在轮胎内部，需要卸下轮胎，安装好之后还需要做动平衡，过程相对麻烦，但也是成熟产品。内置传感器基本能够准确感应轮胎气压和温度变化，通常的误差能控制到0.1bar和2℃左右。外置传感器依靠气门嘴与轮胎内部气压气温连通，并且受到外部环境影响，其精度一般也能达到内置传感器的90％及以上。以上胎压传感器仅做举例说明。

本实例应用于赛车上的远程实时监控胎压系统，考虑到赛车在更换轮胎时的特殊性，一般是将传感器设置在外置的气门嘴上，方便在赛车过程中快速安排。另外，赛车在行驶过程中车速相对快速，因此其车轮胎在行驶过程中容易升温，同理传感器及气门嘴上的相关部件一般采用耐高温的材质。

接收器12是本公司独立研发的，用于通过rf短距离射频通信方式接收该车辆行驶中各个轮胎实时数据采集器传输的原始数据，将不同轮胎的原始数据处理成以车辆为单位的表示所有行驶轮胎当前状态的当前胎数据(当前胎数据包括且不限于胎压、胎温、是否漏气、电池信息)，并以数秒或数分为周期上传的表明车辆当前胎数据的压缩数据包。

接收器12可以做得很小，其与各个传感器之间的数据传输方式可以是rf射频方式，与上位机(如车端处理展示模块13或车端处理展示模块所在的通信终端)可以以低功耗蓝牙进行数据传输，它可以设计成现有的接收机外形，设置在车内的点烟接口，也可以是所述接收器为接收器或集成有接收器功能的车用智能设备。所述接收器可插拔设置在车内点烟接口。

接收器可以包括一控制芯片、rf短距离射频模块、无线通信单元、包括usb接口在内的车载通信单元和存储单元。无线通信单元主要是与上位机(一般是指车端处理展示模块13所在的终端)交互的蓝牙模块。usb接口用于更新控制芯片中的软件、或通过usb接口进行外部充电单元进行供电。车端处理展示模块13所在的终端可以包括用户终端，如智能手机，平板电脑等终端设备。无线通信单元可以基于无线通信技术与终端实现连接。例如，无线通信单元可以是蓝牙单元，即无线通信单元基于蓝牙技术与终端实现通信；或者，无线通信单元可以是wifi单元，即无线通信单元基于wifi技术与终端实现通信；或者，无线通信单元可以是zigbee单元，即无线通信单元基于zigbee技术与终端实现通信；当然，无线通信单元还可以是支持其他通信技术或通信协议的结构，在此不予限定。

其中，无线通信单元可以通过专用集成电路(application-specificintegratedcircuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmablegatearral，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等结构实现，在此不予限定。无线通信单元还可以用于接收终端发送的其他指令，并可以根据通信协议解析该指令，并可以将解析后的指令发送给控制芯片，以由控制芯片对该指令进行进一步处理。

示例性地，胎压传感器的身份信息可以包括胎压传感器的标识、胎压传感器的安装位置信息等中的一种或多种，在此不予限定。其中，胎压传感器的标识可以是指用以表征一个胎压传感器的唯一标识，或者是指胎压传感器的可编写标识，在此不予限定。例如，胎压传感器的安装位置信息可以用于表征胎压传感器被安装在车辆的左前轮胎、右前轮胎、左后轮胎、右后轮胎等。其中，控制芯片对胎压传感器的身份信息进行更新可以是对身份信息中的一种或多种信息进行更新，在此不予限定。一种场景下，若需要对车辆上的胎压传感器进行更换，终端可以接收用户输入的更换后的胎压传感器的身份信息，例如，胎压传感器的标识等。具体地，可以预建立胎压传感器的标识与安装位置信息的对应关系表，根据该对应关系表对胎压传感器的标识进行更新。

控制芯片可以是由处理器、控制器、中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)、专用集成电路、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件等组件实现的，在此不予限定。

控制芯片将接收到的各轮胎的胎压传感器的标识后进行配对，比如该标识不仅可标识其是否是属于本车辆所属的胎压传感器，并且还可配对出该胎压传感器被安装在车辆的左前轮胎、右前轮胎、左后轮胎、右后轮胎的其中之一位置信息。另外，解析出胎压传感器的实时原始数据处理后进行存储，再将该些数据处理成按预先设定数据格式的压缩数据包，并以秒或数秒、分或数分为周期上传的表明车辆当前胎数据的压缩数据包。

具体地，存储单元可以存储控制芯片发送的胎压传感器的身份信息，并针对以胎压传感器为单元设置若干数据表，每一数据表中存储该轮胎的实时数据，比如胎压、胎温、是否漏气、电池信息。

在集成电路中，一个没有实物形式的具有存储功能的电路也叫存储单元，如ram(randomaccessmemory易挥发性随机存取存储器)、fif0(firstlnputfirstoutput，先进先出)存储器等；在系统中，具有实物形式的存储设备也叫存储单元，如内存条、内存卡等。

接收器还可以包括车载通信单元。车载通信单元以由现场总线接口、rs232接口或串行接口等实现。当然，车载通信单元还可以包括其他的实现方式，如车载通信单元为无线接口等，车载通信单元可以实现与车载显示设备进行有线连接或无线连接，在此不予限定。

本发明提供一种胎压数据处理方法的原理，其包括(图2所示)：

s11：接收器接收车辆各个行驶轮胎某一采集时刻的轮胎原始数据，存储所述轮胎原始数据，所述轮胎原始数据包括原始胎压数据和与所述原始胎压数据相匹配的原始胎温数据。

利用设置于所述车辆各个行驶轮胎上的数据采集器采集所述轮胎原始数据，利用所述接收器接收所述轮胎原始数据。

所述接收器插接在点烟器接口，当检测到车辆被熄火或被重启时，所述接收器触发式启动基于采样胎压值和胎温值的胎压检测过程。

存储所述轮胎原始数据具体为将所述轮胎原始数据存储至本地数据库中。

s12：当胎压和胎温数据发生变化后，接收器接收所述车辆各个行驶轮胎的轮胎实时数据，记录所述轮胎实时数据，所述轮胎实时数据包括实时胎压数据和与所述实时胎压数据相匹配的实时胎温数据；

利用设置于所述车辆各个行驶轮胎上的数据采集器实时检测所述轮胎实时数据的变化，当所述轮胎实时数据发生变化后，所述数据采集器发送新的所述轮胎实时数据，所述接收器接收所述轮胎实时数据。

记录所述轮胎实时数据具体为将所述轮胎实时数据存储至数据动态缓冲区。

s13：若车辆任一行驶轮胎的所述实时胎温数据与剩余所有的车辆行驶轮胎的所述实时胎温数据的平均值差不超过预设温度阀值，则所述实时胎温数据为有效胎温数据，替换所述原始胎温数据，并上报所述实时胎温数据；否则为无效胎温数据，所述原始胎温数据不变。

上报所述实时胎温数据，具体为将所述实时胎温数据上报至上位机。

所述预设温度阀值可以设置为8度。

s14：若所述实时胎压数据-所述原始胎压数据＜0，则所述实时胎压数据始终为有效胎压数据；

若所述实时胎压数据-所述原始胎压数据＞0，当所述实时胎压数据满足公式：(所述实时胎压数据-所述原始胎压数据)＜(所述实时胎温数据-所述原始胎温数据)*胎压增率/胎温增率，则所述实时胎压数据为有效胎压数据，否则所述实时胎压数据为无效胎压数据；

当所述实时胎压数据为有效胎压数据时，替换所述原始胎压数据，并上报所述实时胎压数据；当所述实时胎压数据为无效胎压数据时，所述原始胎压数据不变。

上报所述实时胎压数据，具体为将所述实时胎压数据上报至上位机。

利用所述上位机对上报数据进行分析，发出操控命令对所述轮胎实时数据反映的胎压问题进行后续处理。

本发明还提供一种胎压数据处理系统，其包括(图3所示)：至少一获得轮胎实时数据的车用监测设备21、车端数据处理模块22和操控模块23；

所述车用监测设备21包括对车辆的每一轮胎设置至少一轮胎实时数据采集器211和至少一接收器212，所述接收器212对应一车辆，其用于通过rf短距离射频通信方式接收该车辆行驶中各个轮胎实时数据采集器211采集的轮胎数据；

所述车端数据处理模块22：将所述接收器212接收的各个行驶轮胎某一采集时刻的轮胎原始数据进行存储；当胎压和胎温数据发生变化后，记录接收器212接收的所述车辆各个行驶轮胎的轮胎实时数据；比较车辆任一行驶轮胎的所述实时胎温数据与剩余所有的车辆行驶轮胎的所述实时胎温数据的平均值差，若所述平均值差不超过预设温度阀值，则所述实时胎温数据为有效胎温数据，替换所述原始胎温数据，并上报所述实时胎温数据；否则为无效胎温数据，所述原始胎温数据不变；根据公式判断车辆各个行驶轮胎的所述实时胎压数据是否为有效胎压数据，若所述实时胎压数据为有效胎压数据，替换所述原始胎压数据，并上报所述实时胎压数据；

所述操控模块23：将所述实时胎温数据和所述实时胎压数据上报至上位机232，利用所述上位机对上报数据进行分析，发出操控命令对所述轮胎实时数据反映的胎压问题进行后续处理。

所述车端数据处理模块22进一步包括：

存储单元221，其进一步包括本地数据库和数据动态缓冲区，所述本地数据库存储所述轮胎原始数据，所述数据动态缓冲区记录所述轮胎实时数据；

存储处理单元222：用于将所述接收器接收的各个行驶轮胎某一采集时刻的轮胎原始数据存储到所述本地数据库；

缓存处理单元223：用于当胎压和胎温数据发生变化后，记录接收器接收的所述车辆各个行驶轮胎的轮胎实时数据到所述数据动态缓冲区；

第一计算单元224：用于比较车辆任一行驶轮胎的所述实时胎温数据与剩余所有的车辆行驶轮胎的所述实时胎温数据的平均值差，若所述平均值差不超过预设温度阀值，则所述实时胎温数据为有效胎温数据，替换所述原始胎温数据；

第二计算单元225：用于根据公式判断车辆各个行驶轮胎的所述实时胎压数据是否为有效胎压数据，若所述实时胎压数据为有效胎压数据，替换所述原始胎压数据。

所述操控模块23包括：

数据库231，用于存储上报的所述实时胎温数据和所述实时胎压数据；

上位机232，用于对上报数据进行分析，发出操控命令对所述轮胎实时数据反映的胎压问题进行后续处理。上位机具体的可以是一个云端监控中心。

所述车端数据处理模块22还包括：

交互单元226：用于将所述实时胎温数据上报至上位机，将所述实时胎压数据上报至上位机。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一或多个非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。

本领域技术人员可以理解，仅仅是与本申请方案相关的部分结构，并不构成对本申请方案所应用于其上的设备或部件的限定，具体的设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。在一个实施例中，本申请提供的车用远程实时监控胎压可以实现为一种计算机程序的形式，计算机程序可在上通用设备或各种智能车用终端上运行。设备的存储器中可存储组成该装置的各个程序模块，各个程序模块构成的计算机程序使得处理器执行本说明书中描述的本申请各个实施例的远程实时监控胎压方法中的步骤。

在一个实施例中，提供了一种车用智能设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行上述实时监控胎压方法的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行上述实时监控胎压方法的步骤。此处实时监控胎压方法的步骤可以是上述各个实施例的实时监控胎压方法中的步骤。

以上公开的仅为本申请的几个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。