阅读说明：本技术 一种判断车辆四轮同时缺气的方法 (Method for judging simultaneous air shortage of four wheels of vehicle ) 是由 张宇 夏怀成 张�荣 于 2021-08-06 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种判断车辆四轮同时缺气的方法,其特征在于,它包括：步骤S1、通过车载GPS传感器获取车辆实时速度信号并滤波处理,得到实时的GPS速度Vgps；步骤S2、通过车载ABS轮速传感器获取轮速实时信号并滤波处理,得到实时的左前轮轮速V1、右前轮轮速V2、左后轮轮速V3和右后轮轮速V4；步骤S3、根据车辆四轮均正常时的GPS速度以及四轮速度,通过自学习获得判断四轮是否同时处于异常工况的预设条件；步骤S4、根据四轮是否同时处于异常工况的预设条件。本发明提供一种判断车辆四轮同时缺气的方法,可以通过对比GPS传感器速度与ABS轮速传感器速度来判断两前轮压力是否正常,如果前后轮之间的轮速差在一定范围内,则可以判断四个轮胎的压力是否正常。(The invention discloses a method for judging the simultaneous air shortage of four wheels of a vehicle, which is characterized by comprising the following steps: step S1, acquiring a vehicle real-time speed signal through a vehicle-mounted GPS sensor and carrying out filtering processing to obtain a real-time GPS speed Vgps; step S2, obtaining a wheel speed real-time signal through a vehicle-mounted ABS wheel speed sensor, and carrying out filtering processing to obtain a real-time left front wheel speed V1, a real-time right front wheel speed V2, a real-time left rear wheel speed V3 and a real-time right rear wheel speed V4; step S3, obtaining preset conditions for judging whether four wheels are in abnormal working conditions at the same time through self-learning according to the GPS speed and the four-wheel speed when the four wheels of the vehicle are normal; and step S4, according to the preset condition whether the four wheels are in the abnormal working condition at the same time. The invention provides a method for judging the simultaneous air shortage of four wheels of a vehicle, which can judge whether the pressure of two front wheels is normal or not by comparing the speed of a GPS sensor with the speed of an ABS wheel speed sensor, and can judge whether the pressure of four tires is normal or not if the wheel speed difference between the front wheels and the rear wheels is within a certain range.)

一种判断车辆四轮同时缺气的方法

技术领域

本发明涉及一种判断车辆四轮同时缺气的方法，属于汽车安全领域。

背景技术

目前，传统间接式胎压监测系统依靠计算行驶中汽车四个ABS轮速传感器的差值来间接反映轮胎的滚动半径，从而判断各轮胎胎压是否异常，但当四个轮胎同时缺气的时候这种方法便失效了。另有使用频谱分析的方法来判断轮胎压力，这种方法虽然可以解决四轮同时缺气判断的问题，但准确性不高，经常出现误报警，给用户造成不便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种判断车辆四轮同时缺气的方法，可以通过对比GPS传感器速度与ABS轮速传感器速度来判断两前轮压力是否正常，如果前后轮之间的轮速差在一定范围内，则可以判断四个轮胎的压力是否正常。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种判断车辆四轮同时缺气的方法，它包括：

步骤S1、通过车载GPS传感器获取车辆实时速度信号并滤波处理，得到实时的GPS速度V_gps；

步骤S2、通过车载ABS轮速传感器获取轮速实时信号并滤波处理，得到实时的左前轮轮速V1、右前轮轮速V2、左后轮轮速V3和右后轮轮速V4；

步骤S3、根据车辆四轮均正常时的GPS速度以及四轮速度，通过自学习获得判断四轮是否同时处于异常工况的预设条件；

步骤S4、根据四轮是否同时处于异常工况的预设条件，对实时监测到的GPS速度和四轮速度进行比对，判断四轮是否同时处于异常工况；

步骤S5、在四轮同时处于异常工况时，判断四轮是否同时缺气，并将判断结果输出报警。

进一步，所述滤波处理为Fir低通滤波，在MATLAB环境下的所述Fir低通滤波的传递函数的定义为：

式中：Y(z)为输出量的Z变换；

X(z)为输出量的Z变换；

FDAtool工具箱直接生成滤波器分子系数b(1)，b(2)...b(m+1)；

分母系数c(1)，c(2)...c(m+1)默认为1；

滤波器阶数预设为81。

进一步，所述步骤S3中，根据车辆四轮均正常时的GPS速度以及四轮速度，通过自学习获得判断四轮是否同时处于异常工况的预设条件，包括如下步骤：

在所述车辆四轮均正常时，得到所述GPS速度以及四轮速度标定值的原始数组，经过滤波处理后输出GPS标定速度V_gps标定、左前轮标定速度V_1标定、右前轮标定速度V_2标定、左后轮标定速度V_3标定、右后轮标定速度V_4标定和各标定速度的差值Δ_i，即：

V_标定＝(V_1标定+V_2标定)/2

V_gps标定-V_标定＝Δ₁

|V_1标定-V_2标定|＝Δ₂

|V_1标定-V_3标定|＝Δ₃

|V_1标定-V_4标定|＝Δ₄。

进一步，所述步骤S4中，根据四轮是否同时处于异常工况的预设条件，对实时监测到的GPS速度和四轮速度进行比对，判断四轮是否同时处于异常工况，包括如下步骤：

若两前轮轮速差值|V1-V2|≤Δ2时，认为两前轮胎压相同，则四轮同时处于异常工况；

若两前轮轮速差值|V1-V2|＞Δ2时，认为两前轮胎压不同，两前轮处于单轮异常状态，此时为非四轮同时处于异常工况，退出四轮是否同时处于异常工况判断监测。

进一步，所述步骤S5中，在四轮同时处于异常工况时，判断四轮是否同时缺气，包括如下步骤：

进行四轮同时缺气判断监测时，设两前轮轮速V1和V2的平均值为V，若(Vgps-V)＜(Δ1-C)，同时满足|V1-V3|≤Δ3且|V1-V4|≤Δ4时，认为四轮同时缺气；否则为非四轮同时缺气工况，退出四轮同时缺气判断监测。

进一步，判断车辆四轮同时缺气的方法还包括：

步骤S6、在四轮同时处于异常工况时，判断四轮是否同时胎压过高，并将判断结果输出报警。

进一步，所述步骤S6中，在四轮同时处于异常工况时，判断四轮是否同时胎压过高，包括如下步骤：

进行四轮同时胎压过高判断监测时，设两前轮轮速V1和V2的平均值为V，若(Vgps-V)＞(Δ1+C)，同时满足|V1-V3|≤Δ3且|V1-V4|≤Δ4时，认为四轮同时胎压过高；否则为非四轮同时胎压过高工况，退出四轮同时胎压过高判断监测。

采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：

1、本发明将GPS速度信号与轮速信号进行对比，可以在结合传统间接式胎压监测系统轮速差法的单、双、三轮缺气的基础上，判断四轮是否同时缺气；

2、本发明利用车载GPS速度传感器和车载轮速传感器信号，不需要增加任何硬件，节省了大量资金；

3、本发明可以通过自学习校正的方式进行复位，使用过程中系统不会失效；

4、本发明还具报警速度快、可靠性和准确率极高的优点。

附图说明

图1为本发明的一种判断车辆四轮同时缺气的方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

如图1所示，本实施例提供一种判断车辆四轮同时缺气的方法，它包括：

步骤S1、通过车载GPS传感器获取车辆实时速度信号并滤波处理，得到实时的GPS速度V_gps；

步骤S2、通过车载ABS轮速传感器获取轮速实时信号并滤波处理，得到实时的左前轮轮速V1、右前轮轮速V2、左后轮轮速V3和右后轮轮速V4；

步骤S3、根据车辆四轮均正常时的GPS速度以及四轮速度，通过自学习获得判断四轮是否同时处于异常工况的预设条件；

步骤S4、根据四轮是否同时处于异常工况的预设条件，对实时监测到的GPS速度和四轮速度进行比对，判断四轮是否同时处于异常工况；

步骤S5、在四轮同时处于异常工况时，由于同样行驶速度下，缺气轮的滚动半径减小，角速度增加，即四轮缺气时各轮的滚动速度均会增加，从而判断四轮是否同时缺气，并将判断结果输出报警，发出报警信号后，需要将四轮胎压调整至标准胎压，并重新进入自学习标定。

如图1所示，本实施例的滤波处理为Fir低通滤波，在MATLAB环境下的Fir低通滤波的传递函数的定义为：

式中：Y(z)为输出量的Z变换；

X(z)为输出量的Z变换；

FDAtool工具箱直接生成滤波器分子系数b(1)，b(2)...b(m+1)；

分母系数c(1)，c(2)...c(m+1)默认为1；

滤波器阶数预设为81。

如图1所示，本实施例的步骤S3中，根据车辆四轮均正常时的GPS速度以及四轮速度，通过自学习获得判断四轮是否同时处于异常工况的预设条件，包括如下步骤：

自学习过程车辆需要在四轮标准胎压、GPS信号良好、方向盘转角和发动机节气门开度在一定范围的情况下行驶5～10km，在车辆四轮均正常时，得到GPS速度以及四轮速度标定值的原始数组，经过滤波处理后输出GPS标定速度V_gps标定、左前轮标定速度V_1标定、右前轮标定速度V_2标定、左后轮标定速度V_3标定、右后轮标定速度V_4标定和各标定速度的差值Δ_i，即：

V_标定＝(V_1标定+V_2标定)/2

V_gps标定-V_标定＝Δ₁

|V_1标定-V_2标定|＝Δ₂

|V_1标定-V_3标定|＝Δ₃

|V_1标定-V_4标定|＝Δ₄。

如图1所示，本实施例的步骤S4中，根据四轮是否同时处于异常工况的预设条件，对实时监测到的GPS速度和四轮速度进行比对，判断四轮是否同时处于异常工况，包括如下步骤：

车辆的速度计算有几种计算方式，一种是取两前轮平均速度，一种是取四个车轮最大速度，还有一种是种四个车轮的平均速度，本实施例使用第一种方式得到车辆的行驶速度。

若两前轮轮速差值|V1-V2|≤Δ2时，认为两前轮胎压相同，则四轮同时处于异常工况；

若两前轮轮速差值|V1-V2|＞Δ2时，认为两前轮胎压不同，两前轮处于单轮异常状态，此时为非四轮同时处于异常工况，退出四轮是否同时处于异常工况判断监测。

如图1所示，本实施例的步骤S5中，在四轮同时处于异常工况时，判断四轮是否同时缺气，包括如下步骤：

进行四轮同时缺气判断监测时，设两前轮轮速V1和V2的平均值为V，若(Vgps-V)＜(Δ1-C)，其中C为常数，同时满足|V1-V3|≤Δ3且|V1-V4|≤Δ4时，认为四轮同时缺气；否则为非四轮同时缺气工况，退出四轮同时缺气判断监测。

实施例二

如图1所示，在实施例一中的四轮是否同时处于异常工况的判断基础上，本实施例还提供一种判断四轮同时胎压过高的方法：

步骤S6、在四轮同时处于异常工况时，判断四轮是否同时胎压过高，并将判断结果输出报警，包括如下步骤：

进行四轮同时胎压过高判断监测时，设两前轮轮速V1和V2的平均值为V，若(Vgps-V)＞(Δ1+C)，其中C为常数，同时满足|V1-V3|≤Δ3且|V1-V4|≤Δ4时，认为四轮同时胎压过高；否则为非四轮同时胎压过高工况，退出四轮同时胎压过高判断监测。发出胎压过高报警信号后，需要将四轮胎压调整至标准胎压，并重新进入自学习标定。

以上的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。