CN107953729A - 一种基于整合式tpms的智能干预方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种基于整合式TPMS的智能干预方法，包括S1、直接式TPMS实时监测胎压、温度参数，间接式TPMS实时监测轮速参数，所述胎压、温度与轮速参数信号被实时发送至主机中；S2、主机综合胎压、温度与轮速参数实时判断车辆状态属于正常状态还是异常状态；S3、当发生车辆爆胎的异常状态时，胎压、温度与轮速参数与其正常阈值发生偏离，此偏离信号被发送至智能干预系统如EPS系统、ESP系统和ABS系统；S4、智能干预系统接收此偏离信号进行智能干预，使车辆减速直线行进至车辆停止状态。本发明使车辆发生爆胎时仍能安全行驶至车辆停止状态，防止侧翻或碰撞。

Description

一种基于整合式TPMS的智能干预方法

技术领域

本发明涉及汽车智能控制领域，具体涉及一种基于整合式TPMS的智能干预方法。

背景技术

TPMS是Tire Pressure Monitoring System的英文缩写，它是用来监测汽车驾驶中的视角盲区——轮胎压力和温度的一种监测系统。TPMS(轮胎压力监测系统)，这个概念在国内还比较新，但在美国已联邦立法制定并强制实施TPMS法规。

现有的轮胎压力监测系统主要分为两种类型：

一种为直接式轮胎压力监测系统又称为PSBTPMS，PSBTPMS是利用安装在轮胎上的压力传感器来测量轮胎的气压和温度，利用无线发射器将压力信息从轮胎内部发送到中央接收器模块上的系统，然后对轮胎气压数据进行显示。当轮胎出现高压，低压，高温时，系统就会报警提示车主。属于事前主动防御型。

一种为间接式轮胎压力监测系统又称为WSBTPMS，WSBTPMS需要通过汽车胎压监测的ABS防抱死系统的轮速传感器来比较轮胎之间的转速差别，以达到监测胎压的目的。ABS通过轮速传感器来确定车轮是否抱死，从而决定是否启动防抱死系统。当轮胎压力降低时，车辆的重量会使轮胎直径变小，车速就会产生变化。车速变化就会触发WSB的报警系统，从而提醒车主注意轮胎胎压不足。因此间接式的TPMS属于被动型TPMS。

据统计，在国内的高速公路上，由爆胎引发的交通事故占事故总数的70％。在美国，这一比例更高达80％。而出现爆胎的原因大致可分为：(1)轮胎的温度过高导致轮胎的压力升高。(2)大气压力的变化引起轮胎压力过高。(3)轮胎本身发生漏气等现象。爆胎造成的经济损失巨大，怎样防止爆胎是安全驾驶的一个重要课题。这也是以预防为主的一种通常的课题研究。

发明内容

然而，发明人的发明对目前的安全驾驶显得更为急迫需要，其发明解决的技术问题在于如何在爆胎发生后减少车祸的产生，而能够使车辆安全停靠在路边。为此，申请人付出了创造性的劳动，提供一种基于整合式TPMS的智能干预方法，使车辆能够即便在车辆爆胎后也能得到智能干预后安全停靠。

所采用的技术方案为：

一种基于整合式TPMS的智能干预方法，包括如下步骤：

S1、直接式TPMS实时监测胎压、温度参数，间接式TPMS实时监测轮速参数，所述胎压、温度与轮速参数信号被实时发送至主机或者包含所述主机的车身控制模块中；

S2、所述主机或者包括所述主机的车身控制模块综合胎压、温度与轮速参数实时判断车辆状态属于正常状态还是异常状态；

S3、当发生车辆爆胎的异常状态时，胎压、温度与轮速参数与其正常阈值发生偏离，此偏离信号被发送至智能干预系统；

S4、所述智能干预系统接收此偏离信号进行智能干预，使车辆减速直线行进至车辆停止状态。

优选地，所述智能干预系统至少包括EPS系统、ESP系统和ABS系统。

进一步优选地，S3中，所述主机或者包括所述主机的车身控制模块将偏离信号发送至车辆的EPS系统、ESP系统和ABS系统中。

优选地，S3中，所述主机或者包括所述主机的车身控制模块将偏离信号选择发送至车辆的EPS系统、ESP系统和ABS系统中的一种或两种，然后被选择的系统或其中一种系统再将此偏离信号发送至未被选择的其余系统。

优选地，S3中，所述主机或者包括所述主机的车身控制模块将偏离信号选择发送至车辆的EPS系统、ESP系统和ABS系统中的一种，然后被选择的系统再将此偏离信号发送至未被选择的其余中的一个系统，然后此其余中的一个系统再将偏离信号发送至其余中的另外一个系统。

优选地，S4中，所述EPS系统、ESP系统和ABS系统通过包括调整方向盘转角、调整挡位和调整轮胎的出力或转速来进行智能干预。

本发明的有益效果在于：

通过主机或者包括所述主机的车身控制模块进行实时监测与智能干预，通过智能干预系统如EPS系统、ESP系统和ABS系统智能干预从而使车辆发生爆胎时仍能安全行驶至车辆停止状态，防止侧翻或碰撞。

附图说明

图1为可体现发明人构思的发明方法的流程框图。

具体实施方式

一种基于整合式TPMS的智能干预方法，包括如下步骤：

步骤1，直接式TPMS实时监测胎压、温度参数，间接式TPMS实时监测轮速参数，所述胎压、温度与轮速参数信号被实时发送至主机或者包含所述主机的车身控制模块中；

其中，整合式TPMS即是结合直接式TPMS和间接式TPMS。

其中，直接式TPMS实时监测胎压、温度参数，该直接式TPMS设有传感器，传感器可以被配置为测量轮胎参数值的一个或多个传感器，例如传感器可以被配置为测量轮胎压力的压力传感器，和包括附加的其他的传感器，如一个或多个温度传感器。传感器可以在轮胎的内部或外部，并且可以被安装在轮胎中或安装在轮胎上、粘附到轮胎、嵌入在轮胎中或另外地耦接到轮胎上，从而较为方便地测定轮胎的胎压和温度参数。

而为了使胎压和温度参数能够实时传送，所述的“实时”即是能够在短时间如1S内不间断地传送或传输或发送。为了传送效率，压力传感器和温度传感器可以连接有传感器芯片，传感器的数据端口连接有射频发射器，该传感器芯片可以包括数字信号处理单元和电源管理器等，从而传感器监测实时胎压、温度参数并通过射频发射器实时发送至主机或包含该主机的车身控制模块。

所述的车身控制模块是整合进了主机的更大的控制管理系统，这个也在本发明实施例的考虑范围内，但其中起主要作用的仍是整合进的主机。为叙述的简要，下述所述的主机均包含单独的主机或者车身控制模块里的主机。

该主机连接有射频接收器，从而实时接收从直接式TPMS发送的胎压和温度参数值。这是一方面。

同时在并列的另一方面，间接式TPMS实时监测轮速参数，该间接式TPMS通常通过ABS系统(英文Anti-lock Braking System的缩写，即防抱死制动系统)来测量轮胎转速。例如在ABS系统连接有多个的转速传感器，该转速传感器被安装在车辆的四个轮子上实时监测轮子的转速，当然转速参数信号还可以例如由靠近车轮轴安装并且感测车轮轴的旋转所引起的磁场变化的磁传感器生成。从而转速参数信号能够实时地被ABS系统所接收。通常ABS系统与主机相连，ABS系统设有电子控制单元(ECU)，转速信号可以通过ABS系统自身的处理后被实时地传送至主机。

因此，上述步骤1可以通过上述叙述的技术手段被较好地完成，继而进入步骤2。

步骤2，所述主机或者包括所述主机的车身控制模块综合胎压、温度与轮速参数实时判断车辆状态属于正常状态还是异常状态；

主机上接收有胎压、温度和转速参数，可以经过内部的运算器对此参数数据进行处理和可以进行比较判断，具体的如，将胎压数据与程序设定的轮胎压力阈值进行比较，从而判断是否处于阈值内的正常状态内，还是在不处于阈值内的异常状态。温度和转速参照上述进行判断，从而综合判断当前的车辆状态是属于正常状态还是异常状态。这是在主机内通过设置相应的处理芯片，芯片内有相应的算法即可做到。当然，也可以直接将此芯片内置于主机内，也可以在主机内原有的芯片增加新的算法或数据处理器。这都是本领域技术人员可以做到的，因此无论是增加的芯片还是内置的新芯片都是在本发明的考虑范围内。

因此，步骤2可以通过上述叙述的技术手段也能被较好地完成，继而进入步骤3。

步骤3，当发生车辆爆胎的异常状态时，胎压、温度与轮速参数与其正常阈值发生偏离，此偏离信号被发送至智能干预系统。所述智能系统至少包括EPS系统、ESP系统和ABS系统；并以EPS系统、ESP系统和ABS系统为例进行说明。

由于车辆爆胎引发的事故较多，因此现有技术中经常以预防为主却仍不能阻止车辆爆胎的发生。本发明人考虑的是，在发生车辆爆胎的情况下如何通过数据的形式在短时间内表征。也就是，当发生车辆爆胎的异常状态时，胎压、温度与轮速参数与其正常阈值发生偏离，这种偏离的程度能够让主机即时判断出目前的车辆处于爆胎的异常状态，然后这种偏离的信号能够即时被发送至EPS系统(英文Electric Power Steering的缩写,即电动助力转向系统)、ESP系统(英文Electronic Stability Program的缩写，即电子稳定程序系统)和ABS系统。所述的“即时”即是在1-3s内完成；所述的EPS系统、ESP系统和ABS系统均有接收此偏离信号的电子控制单元(ECU)。

偏离信号被发送至EPS系统、ESP系统和ABS系统，其发送到达的方式可以有多种形式。最直接简单的第一种形式是，主机将偏离信号直接同时发送至车辆的EPS系统、ESP系统和ABS系统中。还有其他的形式，诸如第二种形式如，主机将偏离信号选择发送至车辆的EPS系统、ESP系统和ABS系统中的一种或两种，然后被选择的系统或其中一种系统再将此偏离信号发送至未被选择的其余系统。对此举一个例子说明，主机将偏离信号发送至EPS系统和ESP系统，然后ESP系统再将偏离信号发送至ABS系统。第三种形式如：主机将偏离信号选择发送至车辆的EPS系统、ESP系统和ABS系统中的一种，然后被选择的系统再将此偏离信号发送至未被选择的其余中的一个系统，然后此其余中的一个系统再将偏离信号发送至其余中的另外一个系统。对此举一个例子说明，主机将偏离信号发送至ESP系统后，ESP系统将偏离信号发送至EPS系统，然后EPS系统再将偏离信号发送至ABS系统。显然这种串联式的发送方式会产生时间上的先后顺序，但其也是本发明的考虑范围内，虽然第一种发送形式更加优选。

当然不论采取哪种发送方式，其均是即时(1-3s内)完成偏离信号被发送至EPS系统、ESP系统和ABS系统。

因此，步骤3可以通过上述叙述的技术手段得到完成，继而进入步骤4.这是发明最终要达到的手段和目的。

步骤4，所述智能干预系统接收此偏离信号进行智能干预，使车辆减速直线行进至车辆停止状态。

下面仍以智能干预系统所包括的EPS系统、ESP系统和ABS系统为例，进行举例说明如何干预。

EPS系统由电动助力机直接提供转向助力，具有调整简单、装配灵活以及在多种状况下都能提供转向助力的特点。该EPS系统的电子控制单元检测到偏离信号，然后可以根据预先的设定进行干预，如调整方向盘的转向(或转角)。更具体的如，电子控制单元接收到偏离信号，电子控制单元根据信号(如目前的车轮转速、胎压、温度)向电动机控制器发出指令，使电动机输出相应大小和方向的转向助力转矩，从而产生辅助动力调整方向盘的转向。

ESP系统用来帮助车辆维持动态平衡，例如汽车左侧车胎发生爆胎时，车身表现为向弯外曲线推进，此时ESP系统将通过对右侧的制动来遏制车辆陷入险境如侧翻。具体的，其电子控制单元(ECU)根据信号(如转速参数)以及其他的辅助信号如其自身设有的车轮速度传感器和横向偏摆率传感器来计算车辆的实际偏离程度，然后利用其自身的如BAS(制动辅助系统)和ASR(加速防滑控制系统)对其他未爆胎的车轮进行制动干预，包括调整档位和调整轮胎的出力或转速，使车辆能够减速、平稳并继续直线前行。

ABS系统协同ESP系统进行制动干预。在制动过程中，电子控制单元根据偏离信号中的车轮转速信号判定有车轮趋于抱死时，ABS就进入防抱死制动压力调节过程。例如，电子控制单元判定右前轮趋于抱死时，ABS系统就去调节控制右前轮制动压力。ABS系统目前是较为成熟的系统，其可以做到对制动过程中趋于抱死的车轮进行防抱死制动压力调节，从而进一步防止车辆侧滑和侧翻，使车辆能够继续直线减速前行至车辆停止状态。ABS在紧急制动时转向具有良好的转向操纵性，可避免轮胎与地面的剧烈摩擦而使车辆能短时间(如1min内)靠停。

因此通过EPS系统、ESP系统和ABS系统三者协同进行智能干预，使车辆减速直线行进至车辆停止状态。上述EPS系统、ESP系统和ABS系统的智能干预通过其自身的系统根据预先的设定完成，通过偏离信号进行激发操作。即一旦接收到车辆爆胎异常状态的偏离信号，即在1-3s内进行相应的智能干预。

该偏离信号在车辆爆胎发生时，可表现为一种参数值的突变状态，从而可以被主机即时判断，并被主机即时地发送至EPS系统、ESP系统和ABS系统，因此智能干预在时间上也是即时的。

上述的整体上的步骤可以通过附图1大体的直观的了解，附图1只是示意性地示出框图，示出发明人的发明构思图。

需要说明的是，发明人考虑到，随着技术的发展或者本领域技术人员根据实际性能需要的衡量，有可能在智能干预系统有增加其他系统的需要来进一步进行对车辆的干预，也有可能在EPS系统、ESP系统和ABS系统这三个系统之间进行整合成一个或两个系统，也有可能将EPS系统、ESP系统和ABS系统三个系统拆分成更多个系统，当其干预的功能与本申请的智能干预的目的是不变的或是等效的或是有着等同的技术手段或者增减一些常规的技术手段时，无论其是增加的系统，还是对EPS系统、ESP系统和ABS系统整合更少的系统或拆分成更多的系统，都应是在本发明考虑的保护范围之内。

本发明的基于整合式TPMS的智能干预方法，整合直接式TPMS和间接TPMS的参数数据发送至主机进行综合判断，主机能够实时准确判断车辆的状态，当发生车辆爆胎的异常状态时，能够实时发送偏离信号至智能干预系统如EPS系统、ESP系统和ABS系统进行智能干预，避免爆胎时发生车辆的倾翻或碰撞事故，因此本发明方法对预防发生爆胎车祸具有非常重要的意义和迫切的需要。

上述虽然详细地说明了本发明的技术方案，但本发明的保护范围并不局限于此详细的方式上，本领域技术人员可以在此基础上得到更多等效变化的实施例，例如在主机接收转速、胎压和温度参数信号的方式上，采用其他的与本实施例同步实时接收的方式相等效的方式，这些都应在本发明保护范围内的实施方式。也就是，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于整合式TPMS的智能干预方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、直接式TPMS实时监测胎压、温度参数，间接式TPMS实时监测轮速参数，所述胎压、温度与轮速参数信号被实时发送至主机或者包含所述主机的车身控制模块中；

S2、所述主机或者包括所述主机的车身控制模块综合胎压、温度与轮速参数实时判断车辆状态属于正常状态还是异常状态；

S3、当发生车辆爆胎的异常状态时，胎压、温度与轮速参数与其正常阈值发生偏离，此偏离信号被发送至智能干预系统；

S4、所述智能干预系统接收此偏离信号进行智能干预，使车辆减速直线行进至车辆停止状态。

2.如权利要求1所述的基于整合式TPMS的智能干预方法，其特征在于，所述智能干预系统至少包括EPS系统、ESP系统和ABS系统。

3.如权利要求2所述的基于整合式TPMS的智能干预方法，其特征在于，S3中，所述主机或者包括所述主机的车身控制模块将偏离信号发送至车辆的EPS系统、ESP系统和ABS系统中。

4.如权利要求2所述的基于整合式TPMS的智能干预方法，其特征在于，S3中，所述主机或者包括所述主机的车身控制模块将偏离信号选择发送至车辆的EPS系统、ESP系统和ABS系统中的一种或两种，然后被选择的系统或其中一种系统再将此偏离信号发送至未被选择的其余系统。

5.如权利要求2所述的基于整合式TPMS的智能干预方法，其特征在于，S3中，所述主机或者包括所述主机的车身控制模块将偏离信号选择发送至车辆的EPS系统、ESP系统和ABS系统中的一种，然后被选择的系统再将此偏离信号发送至未被选择的其余中的一个系统，然后此其余中的一个系统再将偏离信号发送至其余中的另外一个系统。

6.如权利要求2所述的基于整合式TPMS的智能干预方法，其特征在于，S4中，所述EPS系统、ESP系统和ABS系统通过包括调整方向盘转角、调整挡位和调整轮胎的出力或转速来进行智能干预。