CN101961972B - 汽车轮胎气压检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车轮胎气压检测技术领域，特别是指通过计算汽车轮胎转速及对比分析而判断汽车轮胎气压变化情况的方法，以及时了解汽车轮胎气压，防止出现意外事故。本技术方案仍然是依据汽车个轮胎在行进过程中进行轮胎转速采样，测量或计算建立一套转速数据，再依照所建立的数据与实时获取的各个轮胎转速节能型比较，从而测算处轮胎的气压情况。但是本发明改进之初在于，本发明引入了一个参考值R，对轮胎气压进行判断的数值是需要经过R筛选的，通过R对采集的数据进行筛选，这样对轮胎气压的报警更加精确。

Description

汽车轮胎气压检测方法

技术领域：

本发明涉及汽车轮胎气压检测技术领域，特别是指通过计算汽车轮胎转速及对比分析而判断汽车轮胎气压变化情况的方法，以及时了解汽车轮胎气压，防止出现以外事故。

背景技术：

汽车在行驶的过程中，如果出现汽车轮胎漏气，驾驶员若不能实时连接汽车轮胎的漏气情况，不但在行使中浪费了燃料，还存在意外事故的隐患。因此驾驶员实时了解汽车轮胎的气压情况是非常必要，也是十分重要的。

目前对汽车轮胎气压检测的技术方案主要是通过装载压力传感器对胎压进行实时检测，并依据所测量的数值大小进行漏气报警。但是，这种技术方案存在不同速度下，容易出现误报警的缺陷。

另外，也有通过轮胎转速对胎压进行判断的技术方案，该方案是通过获取轮胎转速数据，并对各类轮胎转速数据进行计算，由计算结果与预设的数值进行对比，从而得出汽车各轮胎气压的状况。但是这种胎压测量技术方案也存在缺陷，其仅仅对单个轮胎出现气压不足时进行报警，当两个或两个以上的轮胎都存在气压不足的情况时，该技术方案则无法对气压不足进行报警，即该技术方案存在一定的不足。例如：汽车行驶状态下，在时速为V的情况下，汽车左前、右前、左后、右后轮胎的转速分别为V1、V2、V3、V4，当汽车某一个轮胎的气压不足时，假设左前轮胎的气压不足，则实际行驶过程中，左前轮胎的转速V1大于右前轮胎转速V2，并且V1、V2之间的差值超过了预设的偏差数值，如此就可以检测到当汽车左前轮胎的气压出现不足。但是，当左前、右前轮胎均出现气压不足情况时，则可能出现V1、V2之间的差值仍处于预设的偏差范围内，则此时就无法检测到汽车轮胎出现气压不足的情况，该驾驶者带来安全隐患。

针对上述情况，本发明人曾提出过一种新型的技术方案，见中国专利申请号为：200810218584.4的中国发明专利公开说明书，其公开了一种“汽车轮胎气压变化的监测方法及实现该监测方法的***”。该技术方案是：依据汽车各个轮胎在行进过程中进行轮胎转速采样，测量或计算建立一套转速数据，再依照所建立的数据与实时获取的各个轮胎转速进行比较，从而测算出轮胎的气压情况，并且能够测算出两个或者两个以上的轮胎同时出现气压不足时的情况，并显示该两个或者两个以上轮胎的具***置。该技术方案之所以可以克服现有技术的不足，因为其不是直接对比各个轮胎的转速，而是对不同位置轮胎转速的和值进行比较，这样就可以避免当两个或两个以上的轮胎都存在气压不足的情况时，现有技术方案则无法对气压不足进行报警的情况。

另外，本发明人在对实际使用过程中发现，上述的技术方案还存在一定的不足，例如，当汽车在转弯较大或者四轮速度无法保持平衡时，此时检测的数据就有可能对监测结果产生错误的判断，该驾驶者带来不必要的麻烦。对此，本发明人提出以下技术方案，以克服现有技术的不足。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题就是为了克服目前技术方案中存在的不足，提出一种检测结果更加准确的汽车轮胎气压检测方法。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：该方法包括如下步骤：(1)、获取参考值R，采集若干组汽车时速在50-90公里速度段内的汽车四个轮胎速度的数据，并将每组数据中四个轮胎的速度数据带入以下公式进行计算：R＝(FL+BL)-(FR+BR)，其中FL为左前轮速度、BL为右后轮速度、FR为右前轮速度、BR为右后轮速度；(2)、计算步骤(1)中所得到的若干R值的平均值R1；(3)、重复步骤(1)得到另一个数据R2，若R1、R2的数值在预设的偏差范围内，则将R1、R2平均值作为参考值R；若R1或R2的数值超过了预设的偏差范围，则重复步骤(1)获取新的平均值；若重复多次仍无法获得在预设的偏差范围内的R数值，则将多次获得的数据的平均值作为参考值R；所获取的参考值R确定一个偏差范围，在偏差范围内的数据为有效数据；(4)、获取判断值D，采集经过上述具有效数据范围内的参考值R筛选后得到的若干组汽车时速在50-90公里速度段内的汽车四个轮胎速度的数据，并将每组数据中四个轮胎的速度数据带入以下公式进行计算：D＝(FL+BR)-(FR+BL)；(5)、计算步骤(4)中所得到的若干D值的平均值D1；(6)、重复步骤(4)得到其他几个数据Dn，若D1、Dn的数值在预设的偏差范围内，则将D1、Dn平均值作为参考值D；若D1或Dn的数值超过了预设的偏差范围，则重复步骤(4)获取新的平均值；若重复多次仍无法获得在预设的偏差范围内的D数值，则将多次获得的数据的平均值作为判断值D；(7)、开始判断汽车胎压是否正常，实施采集若干组汽车四个轮胎速度的数据，并将每组数据中四个轮胎的速度数据带入以下公式进行计算：D’＝(FL+BR)-(FR+BL)；(9)、确定所计算得到的D’所在的车速段，以分别与步骤(6)中不同速度段内的判断值D进行比较，如果出现多组数据D’与之对应的D之间的差值超过了预设值，则进行报警。

上述技术方案中，步骤(6)得到的判断值D减去一个修正值作为汽车时速在小于50公里速度段内的判断值D；将得到的判断值D加上一个修正值作为汽车时速在大于90公里速度段内的判断值D；

上述技术方案中，步骤(1)中，获取参考值R时，共采集了至少4组数据。

上述技术方案中，步骤(3)中R数值的预设偏差范围为0.42米/秒；R参考值的有效数据的偏差范围为|0.28|米/秒。

上述技术方案中，步骤(3)中重复采集数据的次数为至少6次，若重复至少6次仍无法获得在预设的偏差范围内的R数值，则将获得的数据的平均值作为参考值R。

上述技术方案中，步骤(6)中D数值的预设偏差范围为0.042米/秒；重复采集数据的次数为至少6次，若重复至少6次仍无法获得在预设的偏差范围内的D数值，则将获得的数据的平均值作为参考值D。

上述技术方案中，所述的判断值D减去一个修正值作为汽车时速在小于50公里速度段内的判断值D；判断值D加上一个修正值作为汽车时速在大于90公里速度段内的判断值D，所述的判断值D减去修正值为0.056米/秒；判断值D加上的修正值为0.197米/秒。

本发明采用上述技术方案后，本技术方案仍然是依据汽车个轮胎在行进过程中进行轮胎转速采样，测量或计算建立一套转速数据，再依照所建立的数据与实时获取的各个轮胎转速进行比较，从而测算出轮胎的气压情况。但是本发明改进之处在于，本发明引入了一个参考值R，对轮胎气压进行判断的数值是需要经过R筛选的，通过R对采集的数据进行筛选，这样对轮胎气压的报警更加精确。

另外，本发明对不同车速进行区分，对轮胎气压报警更加精确，避免出现误警报。对判断气压的判断值D的获取过程进行改进，缩短了其获取时间，同时提高了获取的精度。

附图说明：

图1是本发明中参考值R获取的流程图；

图2是本发明中判断值D获取的流程图；

图3是本发明具体实施例的实施方法流程图；

图4是图3中测试子程序的流程图；

图5是本发明具体实施例检测电路的电路图；

图6是本发明具体实施例中轮胎车速测量电路图。

具体实施方式：

本发明对汽车轮胎气压检测方法中需要引用两个数值：参考值R和判断值D。其中判断值D是需要经过参考值R筛选后才能得到，即所有的判断值D都是经过R的判断。

参考值R的作用：参考值R是采集N个四轮信号后，带入计算公式R＝(FL+BL)-(FR+BR)得到的结果，其中FL为左前轮速度、BL为右后轮速度、FR为右前轮速度、BR为右后轮速度。通过参考值R可以把汽车转弯较大或四轮速度无法保持平衡数据去除，使本发明在判断轮胎气压时不会发生错误的警报。

为了获取准确的基准参考值R，R在获取过程中只有在第二区速度段时才采集数据。本发明把车速分为三个速度段，其中：

第一区速度段车速小于50公里/小时

第二区速度段车速为50—90公里/小时

第三区速度段车速大于90公里/小时

参见图1，以下是参考值R的获取流程，也称做R值的学习流程：

1、采集15组N个脉冲在时速50-90公里速度段内的数据，求平均作为参考值R，N的数值可以是任意数据，但通常为了确保所获取数据的精确性，N至少为4，本实施例中N为15；

2、在采集过程中，第一次采集的15组数据计算得到的R1，其速度偏差小于0.042m/s，该0.042m/s为根据实验计算得到的预设偏差范围。如果R1的数值在预设的偏差范围内，再次采集15组数据，并计算得到平均值的R2。如果R2的数值也在预设的偏差范围内，则计算R1与R2的平均值，并将该平均值作为参考值R。如果R2大于0.042m/s,则再次收集数据当与前面预设的偏差范围比较，如果其数值小于0.042m/s时可以与R1计算参考值R。但是，如果采集了6组都没在预设的偏差范围内，那么把6组数据平均作为参考值R。

3、参考值R确定后，±0.28m/s的范围内为有效数据，超过为无效数据。即R参考值的有效数据的偏差范围为|0.28|米/秒。

在后续确定判断值D时，所采集N个数据经过R判断为有效数据后才能进行累加并判断D值，即D值的所有数据都要经过R的判定。

上述所说的参考值R，在理想状态的R值偏差如下所示

正偏差R＝0.28m/s

中线R＝0

负偏差R＝-0.28m/s

在理想状态电路在运行时由于4轮信号输入都始终相同，因而R＝((FL+BL)-(FR+BR))＝0，***取参考值时在这种状态下取R＝±0.28m/s为有效数据。

而在现实***运行过程中因为外部条件的不同，可能在最理想的条件下R参考值也无法等于0，例如，在实际过程中，R＝((FL+BL)-(FR+BR))＝0.07m/s，运行过程输入的四轮信号也始终是在0.07m/s的左右两边波动，而不是在0值两边波动。因而R的参考值实际上是***运行时的实际中线。在程序取N个脉冲的有效数据时要以R＝0.07m/s±0.28m/s为有效数据！如下所示，虚线为实际中线参考值R＝0.056m/s，有参考值以后实际上的取值范围是在上下两条虚线之间的数值才是有效数值。

实际状态R值偏差

接下来，需要获取判断值D，判断值D的作用是判断轮胎气压是否正常，它是采集经过R值筛选得到的15组N个脉冲的四轮信号有效数据，由公式：D＝(FL+BR)-(FR+BL)计算后所得。即在获取判断值D时，同样需要采集15组N个脉冲的四轮信号数据，但是这些数据必须经过R值判断。首先计算这些采集数据的对应的参考值R’，将该参考值与前面获取的R值进行比较，如果R’处于上述R值的有效数值范围内，则所采集的数据是有效。如此取得15组数据进行对判断值D的计算。

D值在学习过程中只有行驶在第二区的时速50-90公里时收集到的数据才为有效，当学习完D值时，把所获得的第二区判断值减去0.056m/s作为第一区的判断值，把第二区判断值加上0.197m/s作为第三区的判断值。当进行轮胎气压判断时，把实时采集到的15*N个脉冲数据跟D判断值做比较，其结果作为轮胎气压是否异常的依据。

参见图2，以下是判断值D的获取过程，也称做D值的学习流程。

1、采集瞬时四轮信号数据，每组数据经过参考值R比较后，筛选出有效的数据，一般采集15组有效数据。

2、将15组数据全部相加，然后带入公式计算，公式：D＝(FL+BR)-(FR+BL)计算后所得。

3、确定D所在的速度分区，获取该分区的四组数据，并计算其平均值D_AVE。

4、每次获得一组数据就跟上一次进行比较，如果结果小于0.042m/s就把这两个数值的平均值做为参考值。

5、如果比较5次都未能有结果，那么把6个数据取平均值作为D的判断值。

在获取判断值D后，就可以对汽车的轮胎气压是否正常进行判断了。其判断过程如下：

实时采集15组汽车四个轮胎速度的数据，并将每组数据中四个轮胎的速度数据带入以下公式进行计算：D’＝(FL+BR)-(FR+BL)；确定所计算得到的D’所在的车速段，然后分别与上述获取的不同速度段内的判断值D进行比较，如果出现多组数据D’与之对应的D之间的差值超过了预设值，则进行报警。例如，D’与之对应的D之间的差值超过了预设值0.037m/s，则计数器加1，当判断出连续三次大于0.037m/s时，进行预报警，提醒驾驶员注意。如果比较结果连续两次都大于0.075m/s，则进行报警，说明汽车轮胎气压不正常。

上述判断值D在正常状态下通过D＝(FL+BR)-(FR+BL)运算时可能始终维持在一个偏差值范围内，参考值就是要把所在分区的D值取一个平均值，而这个平均值实际上就是D值分布范围的中间线，D值在理想状态下是始终等于0的，而实际情况是***工作始终正常，但是因为每一路信号在正常时仍然存在偏差，使得运算D的结果在某个值的范围内波动，而不是在0的范围内波动，而参考值的确立就是确定D的中线。而当某一路信号出现故障时，就会出现偏离这个参考值较多的情况。

理想状态的D偏差

正偏差D＝0.075m/s

正偏差D＝0.037m/s

中线D＝0

负偏差D＝-0.037m/s

负偏差＝-0.075m/s

实际状态的D偏差

见图3、5、6，这是本发明的一个具体实施例，其检测程序如下：

按下开始，检测程序开始运行，程序初始化。按下对应的学习键，如果按键响应时间超过0.5秒，则进入检测子程序，如果时间没有超过0.5秒，则蜂鸣器鸣响0.5秒，指示灯绿、橙、红轮闪一次。接下来，学习标记对应的绿灯亮，预警报标记对应的橙灯亮，蜂鸣器鸣5秒，报警标记对应的红灯亮，蜂鸣器鸣10秒。

接下来，对数据进行初始化，采集对应的数据，获取参考值R。

接下来，采集对应的数据，获取判断值D。

接下来，采集实时轮胎数据，并与上述判断值D对比，判断是否大于0.037米/秒，如果连续出现三次0.037米/秒，则进入下一步。

如果连续出现两次大于0.075米/秒，则转入报警状态，报警标记对应的红灯亮。如果不是，连续两次大于0.075米/秒，则转入预报警状态，预报警标记对应的橙灯亮。如果一次大于0.075米/秒，一次小于0.075米/秒，则同样进行预报警。

上述程序中，添加了一个检测子程序，见图4所示，其是判断汽车是否已经开始运行的一个判断。

见图5、6，本实施例的电路通过电源端POWER与汽车的直流电源连接，经过滤波、稳压后输出。其中该电源电路中设置有F1可恢复保险丝以及二极管D1、D2以保护电路。

该电路中的中央处理器芯片U1内包含上电复位、掉电复位电路，其内部具有EPROM(可改写存储器)，用于存放数据，即使电路没电，所存储的数据也不会丢失。该检测电路通过接口与图6中的测量电路连接，测量电路中分别将检测的四个轮胎的速度分别经过放大器U5A、U5B、U5C、U5D放大后，再通过U6A、U6B、U6C、U6D滤波整形后，成为脉冲信号FL、FR、BL、BR输入到检测电路用于检测、判断。

当然，以上所述仅为本发明一个实例而已，并非来限制本发明实施范围，凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。

Claims (4)

1.汽车轮胎气压检测方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

(1)、获取参考值R，采集若干组汽车时速在50-90公里速度段内的汽车四个轮胎速度的数据，并将每组数据中四个轮胎的速度数据带入以下公式进行计算：R＝(FL+BL)-(FR+BR)，其中FL为左前轮速度、BL为左后轮速度、FR为右前轮速度、BR为右后轮速度；

(2)、计算步骤(1)中公式所得到的若干数值的平均值R1；

(3)、重复步骤(1)、步骤(2)得到另一个数据R2，若R1、R2的数值在预设的偏差范围内，则将R1、R2平均值作为参考值R，该预设偏差范围为0.42米/秒；若R1或R2的数值超过了预设的偏差范围，则重复步骤(1)获取新的平均值；若重复多次仍无法获得在预设的偏差范围内的R1或R2的数值，则将多次获得的数据的平均值作为参考值R；所获取的参考值R确定一个偏差范围，在偏差范围内的数据为有效数据，参考值R的有效数据的偏差范围为|0.28|米/秒；

(4)、获取判断值D，采集经过上述具有有效数据范围内的参考值R筛选后得到的若干组汽车时速在50-90公里速度段内的汽车四个轮胎速度的数据，并将每组数据中四个轮胎的速度数据带入以下公式进行计算：D＝(FL+BR)-(FR+BL)，其中FL为左前轮速度、BL为左后轮速度、FR为右前轮速度、BR为右后轮速度；

(5)、计算步骤(4)中公式所得到的若干数值的平均值D1；

(6)、重复步骤(4)、步骤(5)得到其他几个数据Dn，若D1、Dn的数值在预设的偏差范围内，则将D1、Dn平均值作为判断值D；若D1或Dn的数值超过了预设的偏差范围，则重复步骤(4)获取新的平均值,该预设偏差范围为0.042米/秒；若重复多次仍无法获得在预设的偏差范围内的D1或Dn数值，则将多次获得的数据的平均值作为判断值D；所述的步骤(6)得到判断值D后，须将得到的判断值D减去一个修正值作为汽车时速在小于50公里速度段内的判断值D；将得到的判断值D加上一个修正值作为汽车时速在大于90公里速度段内的判断值D；

本步骤中，重复采集数据的次数为至少6次，若重复至少6次仍无法获得在预设的偏差范围内的数值，则将获得的数据的平均值作为判断值D；

(7)、开始判断汽车胎压是否正常，实时采集若干组汽车四个轮胎速度的数据，并将每组数据中四个轮胎的速度数据带入以下公式进行计算：

D’＝(FL+BR)-(FR+BL)；

(8)、确定所计算得到的D’所在的车速段，以分别与步骤(6)中不同速度段内的判断值D进行比较，如果出现多组数据D’与之对应的判断值D之间的差值超过了预设值，则进行报警。

2.根据权利要求1所述的汽车轮胎气压检测方法，其特征在于：步骤(1)中，获取参考值R时，共采集了至少4组数据。

3.根据权利要求1所述的汽车轮胎气压检测方法，其特征在于：步骤(3)中重复采集数据的次数为至少6次，若重复至少6次仍无法获得在预设的偏差范围内的数值，则将获得的数据的平均值作为参考值R。

4.根据权利要求1所述的汽车轮胎气压检测方法，其特征在于：步骤(6)中所述的判断值D减去一个修正值作为汽车时速在小于50公里速度段内的判断值D；判断值D加上一个修正值作为汽车时速在大于90公里速度段内的判断值D；所述的判断值D减去的修正值为0.056米/秒；判断值D加上的修正值为0.197米/秒。