一种云端识别胎压异常的系统及方法与流程

1.本发明属于汽车安全的技术领域，具体涉及一种云端识别胎压异常的系统及方法。


背景技术：

2.胎压是指轮胎内部空气的压强。发动机是汽车的心脏，发动机损坏将导致汽车生命的耗尽，胎压则是汽车的血压，胎压的高低对汽车的性能和动力有着至关重要的作用，且胎压过高或过低都会降低轮胎的使用寿命，严重时甚至会导致爆炸，给行车造成危险，因此，时刻注意胎压极为重要。
3.随着汽车工业的发展迅猛，车联网技术发展也趋于成熟，越来越多的汽车都安装了汽车胎压监测系统，方便车主了解胎压情况以便及时处理异常，尽可能避免因胎压异常而发生安全事故。目前，胎压监测系统大体分为两种，一种是间接式胎压监测系统，即通过监测轮胎之间的转速差来判断轮胎是否异常，其准确率较低，不能确定故障轮胎，且在某些特殊情况下无法正常工作，如同一车轴的两个轮胎的胎压都较低时。另一种是直接式胎压监测系统，即在汽车行驶过程中，通过轮胎里的胎压监测传感器对轮胎的气压和温度进行实时监测，当胎压异常时自动报警。中国专利cn201810183954.9监控车辆胎压状态的设备和方法，该方案将传统胎压监测系统与无线通信相结合，解决了汽车处于下电状态时，用户无法了解胎压情况的问题。
4.以上胎压监测系统对于胎压异常的计算分析都基于车载系统，容易导致车载系统的负载过高，同时，车载系统的计算分析能力有限，导致胎压监测系统识别胎压异常的能力较差。为进一步降低车载系统的功耗和提升识别胎压异常的能力，中国专利cn201911065979.x车辆胎压异常识别方法、装置及数据分析设备，提出如下方案：根据多个车辆在每天预设时间段内的胎压值，提取满足特征聚集性的胎压特征数据，然后，根据每辆车的胎压特征数据是否位于胎压特征数据高密度聚集的数据范围判断该每辆车的胎压是否异常。该方案需要多个车辆每天的胎压数据来分析，计算分析所需数据量较大，功耗高且灵活性较差，当计算分析的数据量较少时，同样存在识别胎压异常的能力较差的问题。


技术实现要素：

5.针对现有技术的上述不足，本发明要解决的技术问题是提供一种云端识别胎压异常的系统及方法，解决目前胎压监测系统存在识别胎压异常的能力较差的问题，取得降低车载系统功耗和提高识别准确率的效果。
6.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
7.一种云端识别胎压异常的系统，包括云端和设于车上的胎压监测模块，胎压监测模块与云端无线通信连接，胎压监测模块用于实时获取车端数据并传递至云端，胎压监测模块包括胎压传感器；云端包括数据处理模块、胎压异常判断模块和预警通知模块，数据处理模块用于处理所述车端数据，胎压异常判断模块用于判断胎压是否异常，预警通知模块
用于发出警告通知。
8.本发明包括一种云端识别胎压异常的方法，使用如上所述的一种云端识别胎压异常的系统，包括如下步骤：
9.1)利用胎压监测模块实时获取车端数据并传递至云端；
10.2)数据处理模块根据车端数据设定低压异常阀值；
11.3)胎压异常判断模块根据车端数据和低压异常阀值判断胎压是否异常；
12.当判断胎压无异常时，跳转至步骤1)；
13.当判断胎压有异常时，进行步骤4)；
14.4)胎压异常判断模块输出胎压异常的异常类别至预警通知模块；
15.5)预警通知模块根据异常类别触发对应的警告通知。
16.进一步地，所述车端数据包括轮胎数据、车辆基础数据和其他数据；
17.轮胎数据包括轮胎的胎压值和温度值，车辆基础数据包括车外环境温度，其他数据包括胎压传感器的电池电量低标志位和胎压传感器的电源工作模式标志位。
18.进一步地，步骤2)包括如下子步骤：
19.21)根据车外环境温度t
ref
和轮胎温度值的平均温度t
sen
，计算轮胎暖态胎压值p
t
；
20.22)设定四种低压异常阀值如下：低压异常阀值i＝p
rec
×
75％，低压异常阀值ii＝p
t
×
75％，低压异常阀值iii＝p
t
×
82％，低压异常阀值iv＝150kpa；其中，p
rec
为推荐胎压值，当车胎轮毂为18寸以上时，p
rec
为240kpa，当车胎轮毂为18寸以下时，p
rec
为220kpa。
21.进一步地，步骤21)中计算轮胎暖态胎压值p
t
的计算公式如下：
22.当轮胎温度值的平均温度t
sen
小于车外环境温度t
ref
或轮胎温度值的平均温度t
sen
缺失或无效时，p
t
的计算公式如下：
23.p
t
＝p
rec
24.反之，p
t
的计算公式如下：
[0025][0026]
进一步地，步骤3)中所述判断胎压是否异常包括如下子步骤：
[0027]
31)胎压异常判断模块根据胎压传感器的电池电量低标志位和胎压传感器的电源工作模式标志位判断胎压传感器是否正常运行；当判断胎压传感器正常运行时，进行步骤32)；
[0028]
32)当轮胎的胎压值小于低压异常阀值ⅰ时，判断胎压异常的异常类别为低压胎压异常；
[0029]
当轮胎的胎压值小于低压异常阀值ⅱ且持续时间超过180s时，判断胎压异常的异常类别为温度胎压异常；
[0030]
当轮胎的胎压值小于低压异常阀值ⅲ且持续时间超过240s时，判断胎压异常的异常类别为慢漏气胎压异常；
[0031]
当轮胎的胎压值小于低压异常阀值ⅳ，判断胎压异常的异常类别为快漏气胎压异常。
[0032]
进一步地，步骤5)的具体内容如下：
[0033]
当胎压异常的异常类别为低压胎压异常时，预警通知模块触发的警告通知为短信
提醒，短信提醒的间隔时间为1天并直至胎压正常后结束；
[0034]
当胎压异常的异常类别为温度胎压异常时，预警通知模块触发的警告通知为短信提醒，短信提醒的次数为一次；
[0035]
当胎压异常的异常类别为慢漏气胎压异常时，预警通知模块触发的警告通知为短信提醒，短信提醒的间隔时间为两小时并直至胎压正常后结束；
[0036]
当胎压异常的异常类别为快漏气胎压异常时，预警通知模块触发的警告通知为ai智能电话语音警告。
[0037]
进一步地，还包括如下步骤：
[0038]
6)利用胎压监测模块实时获取车端数据并传递至云端；
[0039]
7)数据处理模块根据车端数据设定低压异常取消阀值；
[0040]
8)胎压异常判断模块根据车端数据和低压异常取消阀值判断是否满足取消警告通知的条件；
[0041]
当满足取消警告通知的条件时，胎压异常判断模块发出信号控制预警通知模块停止发出警告通知，并跳转至步骤1)；
[0042]
当不满足取消警告通知的条件时，胎压异常判断模块发出信号控制预警通知模块继续发出警告通知，并跳转至步骤6)。
[0043]
进一步地，步骤7)中设定两种低压异常取消阀值如下：低压异常取消阀值ⅰ＝p
rec
×
90％，低压异常取消阀值ⅱ＝p
t
×
90％。
[0044]
进一步地，步骤8)中满足取消警告通知的条件为：
[0045]
轮胎温度值小于车外环境温度，且轮胎的胎压值大于低压异常取消阀值ⅰ时；或轮胎温度值大于车外环境温度，且轮胎的胎压值大于低压异常取消阀值ⅱ时。
[0046]
相比现有技术，本发明的有益效果如下：
[0047]
1、本发明所述云端识别胎压异常的系统中，车载胎压监测模块至负责采集数据，不涉及分析计算，对车载系统的负载较低，云端的算力更强，可以提高判断识别的准确率，从而解决目前胎压监测系统存在识别胎压异常的能力较差的问题。
[0048]
2、本发明所述云端识别胎压异常的方法，通过云端判断轮胎胎压异常的类别，并通过差异化的警告通知提醒用户，使用户更加明确胎压的异常情况，以便于引导用户修复轮胎的胎压异常问题，使汽车的驾驶更加安全可靠。
附图说明
[0049]
图1为实施例中车端数据与云端的流程框图；
[0050]
图2为实施例中轮胎暖态胎压值计算的流程框图；
[0051]
图3为实施例中胎压异常触发警告通知的流程框图；
具体实施方式
[0052]
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
[0053]
实施例：
[0054]
请参见图1，一种云端识别胎压异常的系统，包括云端和设于车上的胎压监测模块，胎压监测模块与云端无线通信连接，胎压监测模块用于实时获取车端数据并传递至云
端；车端数据包括轮胎数据、车辆基础数据和其他数据，轮胎数据包括轮胎的胎压值和温度值，胎压监测模块包括胎压传感器，胎压传感器用于获取轮胎的胎压值和温度值；
[0055]
云端包括数据处理模块、胎压异常判断模块和预警通知模块，数据处理模块用于处理所述车端数据，胎压异常判断模块用于判断胎压是否异常，预警通知模块用于发出警告通知。
[0056]
本发明所述云端识别胎压异常的系统中，车载的胎压监测模块将实时获取到的车端数据上传到云端，云端采用kafka，云端提取判断胎压异常所需的数据并进行缓存，作为后续判断胎压异常的基础；云端根据车端数据判断轮胎胎压是否存在异常，当确认存在胎压异常后，通过预警通知模块通知警告用户。车载胎压监测模块至负责采集数据，不涉及分析计算，对车载系统的负载较低，云端的算力更强，可以提高判断识别的准确率，从而解决目前胎压监测系统存在识别胎压异常的能力较差的问题。
[0057]
请参见图1-图3，本发明还包括一种云端识别胎压异常的方法，使用如上所述的一种云端识别胎压异常的系统，包括如下步骤：
[0058]
1)利用胎压监测模块实时获取车端数据并传递至云端；
[0059]
请参见图1，其中，车端数据包括轮胎数据、车辆基础数据和其他数据；轮胎数据包括轮胎的胎压值和温度值，车辆基础数据包括车外环境温度，其他数据包括胎压传感器的电池电量低标志位和胎压传感器的电源工作模式标志位。实施时，其他数据还可包括胎压传感器的身份识别码，以便云端确定车端数据的来源。
[0060]
实施时，获取的车端数据包括以下四组中的一组或多组；
[0061]
左前轮胎的胎压值和温度值、车外环境温度、对应胎压传感器的电池电量低标志位、对应胎压传感器的电源工作模式标志位；
[0062]
右前轮胎的胎压值和温度值、车外环境温度、对应胎压传感器的电池电量低标志位、对应胎压传感器的电源工作模式标志位；
[0063]
左后轮胎的胎压值和温度值、车外环境温度、对应胎压传感器的电池电量低标志位、对应胎压传感器的电源工作模式标志位；
[0064]
右后轮胎的胎压值和温度值、车外环境温度、对应胎压传感器的电池电量低标志位、对应胎压传感器的电源工作模式标志位。
[0065]
2)数据处理模块根据车端数据设定低压异常阀值；包括如下子步骤：
[0066]
21)根据车外环境温度t
ref
和轮胎温度值的平均温度t
sen
，计算轮胎暖态胎压值p
t
；
[0067]
其中，车外环境温度t
ref
通过车载的温度传感器测得，轮胎温度值的平均温度t
sen
为一段时间内轮胎的温度值的平均值；
[0068]
请参见图2，当轮胎温度值的平均温度t
sen
小于车外环境温度t
ref
或轮胎温度值的平均温度t
sen
缺失或无效时，p
t
的计算公式如下：
[0069]
p
t
＝p
rec
[0070]
反之，p
t
的计算公式如下：
[0071][0072]
其中，p
rec
为推荐胎压值，当车胎轮毂为18寸以上时，p
rec
为240kpa，当车胎轮毂为18寸以下时，p
rec
为220kpa。
[0073]
22)设定四种低压异常阀值如下：低压异常阀值i＝p
rec
×
75％，低压异常阀值ii＝p
t
×
75％，低压异常阀值iii＝p
t
×
82％，低压异常阀值iv＝150kpa。
[0074]
3)胎压异常判断模块根据车端数据和低压异常阀值判断胎压是否异常；当判断胎压无异常时，跳转至步骤1)；当判断胎压有异常时，进行步骤4)；
[0075]
其中，所述判断胎压是否异常包括如下子步骤：
[0076]
31)胎压异常判断模块根据胎压传感器的电池电量低标志位和胎压传感器的电源工作模式标志位判断胎压传感器是否正常运行；当判断胎压传感器正常运行时，进行步骤32)；
[0077]
32)当轮胎的胎压值小于低压异常阀值ⅰ时，判断胎压异常的异常类别为低压胎压异常；
[0078]
当轮胎的胎压值小于低压异常阀值ⅱ且持续时间超过180s时，判断胎压异常的异常类别为温度胎压异常；
[0079]
当轮胎的胎压值小于低压异常阀值ⅲ且持续时间超过240s时，判断胎压异常的异常类别为慢漏气胎压异常；
[0080]
当轮胎的胎压值小于低压异常阀值ⅳ，判断胎压异常的异常类别为快漏气胎压异常。
[0081]
4)胎压异常判断模块输出胎压异常的异常类别至预警通知模块；
[0082]
其中，压异常的异常类别有四类，一是低压胎压异常，即低压导致的胎压异常，二是温度胎压异常，即温度导致的胎压异常，三是慢漏气胎压异常，即慢漏气导致的胎压异常，四是快漏气胎压异常，即快漏气导致的胎压异常。
[0083]
5)预警通知模块根据异常类别触发对应的警告通知，具体内容如下：
[0084]
当胎压异常的异常类别为低压胎压异常时，预警通知模块触发的警告通知为短信提醒，短信提醒的间隔时间为1天并直至胎压正常后结束；
[0085]
当胎压异常的异常类别为温度胎压异常时，预警通知模块触发的警告通知为短信提醒，短信提醒的次数为一次；
[0086]
当胎压异常的异常类别为慢漏气胎压异常时，预警通知模块触发的警告通知为短信提醒，短信提醒的间隔时间为两小时并直至胎压正常后结束；
[0087]
当胎压异常的异常类别为快漏气胎压异常时，预警通知模块触发的警告通知为ai智能电话语音警告。
[0088]
本发明所述一种云端识别胎压异常的方法基于一种云端识别胎压异常的系统进行，首先，车载的胎压监测模块将实时获取到的车端数据上传到云端，作为后续判断胎压异常的基础；然后云端根据车端数据设定低压异常阀值以用于判断胎压是否异常，并输出胎压异常的异常类别；最后，预警通知模块根据来自胎压异常判断模块的异常类别，自动触发差异化的胎压异常的警告通知。本方法通过云端判断轮胎胎压异常的类别，并通过差异化的警告通知提醒用户，使用户更加明确胎压的异常情况，以便于引导用户修复轮胎的胎压异常问题，使汽车的驾驶更加安全可靠。
[0089]
进一步地，一种云端识别胎压异常的方法还包括如下步骤：
[0090]
6)利用胎压监测模块实时获取车端数据并传递至云端；
[0091]
7)数据处理模块根据车端数据设定低压异常取消阀值；本实施例中，设定两种低
压异常取消阀值如下：低压异常取消阀值ⅰ＝p
rec
×
90％，低压异常取消阀值ⅱ＝p
t
×
90％。
[0092]
8)胎压异常判断模块根据车端数据和低压异常取消阀值判断是否满足取消警告通知的条件；其中，满足取消警告通知的条件为：轮胎温度值小于车外环境温度，且轮胎的胎压值大于低压异常取消阀值ⅰ时；或轮胎温度值大于车外环境温度，且轮胎的胎压值大于低压异常取消阀值ⅱ时；
[0093]
当满足取消警告通知的条件时，胎压异常判断模块发出信号控制预警通知模块停止发出警告通知，并跳转至步骤1)；
[0094]
当不满足取消警告通知的条件时，胎压异常判断模块发出信号控制预警通知模块继续发出警告通知，并跳转至步骤6)。
[0095]
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。