CN110816538A - 一种基于数据分析的车辆轮胎监控方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种基于数据分析的车辆轮胎监控方法及其系统，应用于集成在车辆的车辆轮胎监控系统中，所述方法包括：通过车辆CAN总线和/或车联网，持续获取车辆的当前驾驶信息；根据所述当前驾驶信息，计算出车辆的当前轮胎磨损量；获取历史数据库的轮胎历史剩余寿命，根据轮胎历史剩余寿命和当前轮胎磨损量，计算出轮胎当前剩余寿命；根据所述轮胎当前剩余寿命，更新轮胎历史剩余寿命。其有益效果在于：通过本方法及其系统，获取车辆每个轮胎的剩余寿命数据，以及时提醒车主更换轮胎，避免安全隐患，提高行驶安全性。

Description

一种基于数据分析的车辆轮胎监控方法及其系统

技术领域

本申请设汽车电子技术领域，特别涉及一种基于数据分析的车辆轮胎监控方法及其系统。

背景技术

目前车主更换轮胎都是根据经验判断，觉得应该更换轮胎了，就去相应的专业机构进行轮胎更换。但是这些针对的都是具有相对丰富驾龄或者相关行业学识的人而言，具体针对新手，可能就不是太好把握轮胎更换的合理时机，从而导致可能的保胎或者危险事故。

发明内容

本申请为了解决上述技术问题，提供了一种基于数据分析的车辆轮胎监控方法，应用于集成在车辆的车辆轮胎监控系统中，所述方法包括：

通过车辆CAN总线和/或车联网，持续获取车辆的当前驾驶信息；

根据所述当前驾驶信息，计算出车辆的当前轮胎磨损量；

获取历史数据库的轮胎历史剩余寿命，根据轮胎历史剩余寿命和当前轮胎磨损量，计算出轮胎当前剩余寿命；

根据所述轮胎当前剩余寿命，更新轮胎历史剩余寿命。

可选地，所述通过车辆CAN总线和/或车联网，持续获取车辆的当前驾驶信息，包括：

将所述系统与车辆的CAN总线或者与车辆连接的后台服务器通讯连接，以采集时间为间隔，持续获取当前驾驶信息。

可选地，所述当前驾驶信息至少包括轮胎胎压、行驶速度、轮胎温度、车辆负荷、驾驶习惯、驾驶时间中一种或多种。

可选地，所述根据所述当前驾驶信息，计算出车辆的当前轮胎磨损量，包括：

根据所述轮胎胎压，计算第一磨损量p，其公式为：p=|(Ps-P)| /Ps*(1+0.6%)；其中，Ps为标准胎压，P为当前轮胎胎压；

根据所述轮胎温度，计算第二磨损量c，其公式为：c=Ct*0.6%；其中，Ct为高于温度90℃的时间；

根据所述行驶速度，计算第三磨损量s，其公式为：s=S*0.8%；其中，S为高于速度100Km/s驾驶的时长；

根据所述轮胎负荷，计算第四磨损量w，其公式为：w=(W-Ws)/Ws*(1+0.8%)；其中，Ws为车身本身重量；W为车身行驶重量；

根据所述驾驶习惯，计算第五磨损量d，其公式为：d=0.1%*D；其中，D为不良驾驶的次数；

根据所述第一磨损量p、第二磨损量c、第三磨损量s、第四磨损量w、第五磨损量d，计算出车辆的当前轮胎磨损量t，其公式为：t= r * (1 + p + c + w + s + d) ，其中，r为行驶时间。

可选地，所述获取历史数据库的轮胎历史剩余寿命，根据轮胎历史剩余寿命和当前轮胎磨损量，计算出轮胎当前剩余寿命，包括：

读取历史数据库，获取历史数据库的轮胎历史剩余寿命；

根据轮胎历史剩余寿命和当前轮胎磨损量的差值，计算出轮胎当前剩余寿命。

可选地，所述轮胎历史剩余寿命为初始剩余寿命与自然磨损时间、行驶磨损时间的差值，其中，自然磨损时间为当前轮胎使用总时间与行驶磨损时间的差值。

可选地，所述方法还包括：

获得所述轮胎当前剩余寿命，通过车载显示器和/或车联网，通知车主。

此外，本申请还提供了一种基于数据分析的车辆轮胎监控系统，上述的基于数据分析的车辆轮胎监控方法。

本申请的一种基于数据分析的车辆轮胎监控方法及其系统，其有益效果在于：通过本方法及其系统，获取车辆每个轮胎的剩余寿命数据，以及时提醒车主更换轮胎，避免安全隐患，提高行驶安全性。

附图说明

图1为本申请实施例的基于数据分析的车辆轮胎监控方法的流程图；

图2为本申请实施例的行驶信息示意图；

图3为本申请实施例的图2中的行驶信息计算的当前轮胎磨损量示意图；

图4为本申请实施例的图2行驶信息计算的轮胎当前剩余寿命示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请的较佳实施例进行详细阐述，以使本申请的优点和特征更易被本领域技术人员理解，从而对本申请的保护范围作出更为清楚的界定。

在如图1所示的实施例中，本申请提出了一种基于数据分析的车辆轮胎监控方法，应用于集成在车辆的车辆轮胎监控系统中，方法包括：

100，通过车辆CAN总线和/或车联网，持续获取车辆的当前驾驶信息；

在本实施例的一种实施方式中，通过车辆CAN总线和/或车联网，持续获取车辆的当前驾驶信息，其过程包括：本方法应用在集成于车辆的车辆轮胎监控系统，其系统可通过连接与车辆的CAN总线通讯连接获取车辆的行驶信息。或者将其系统与车辆的后台服务器通讯连接，以采集时间为间隔，持续获取当前驾驶信息。在本实施例中，采集时间可以是3-5秒，驾驶信息采集时间的平均值，例如，采集车辆的当前行驶速度，即在采集时间内采集的当前行驶速度为3-5秒内的平均速度。在本实施例中，当前驾驶信息至少包括轮胎胎压、行驶速度、轮胎温度、车辆负荷、驾驶习惯、驾驶时间中一种或多种。

200，根据当前驾驶信息，计算出车辆的当前轮胎磨损量；

在本实施例的一种实施方式中，通过计算多个驾驶信息的磨损量，来计算车辆的当前轮胎磨损量，根据轮胎胎压，计算第一磨损量p，其公式为：p=|(Ps-P)| /Ps*(1+0.6%)；其中，Ps为标准胎压，P为当前轮胎胎压；根据轮胎温度，计算第二磨损量c，其公式为：c=Ct*0.6%；其中，Ct为高于温度90℃的时间；根据行驶速度，计算第三磨损量s，其公式为：s=S*0.8%；其中，S为高于速度100Km/s驾驶的时长；根据轮胎负荷，计算第四磨损量w，其公式为：w=(W-Ws)/Ws*(1+0.8%)；其中，Ws为车身本身重量；W为车身行驶重量；根据驾驶习惯，计算第五磨损量d，其公式为：d=0.1%*D；其中，D为不良驾驶的次数；根据第一磨损量p、第二磨损量c、第三磨损量s、第四磨损量w、第五磨损量d，计算出车辆的当前轮胎磨损量t，其公式为：t= r * (1 + p + c + w + s + d)。

300，获取历史数据库的轮胎历史剩余寿命，根据轮胎历史剩余寿命和当前轮胎磨损量，计算出轮胎当前剩余寿命；

在本实施例的一种实施方式中，通过查询一种基于数据分析的车辆轮胎监控系统的历史数据，获取轮胎历史剩余寿命，通过历史剩余寿命计算出轮胎当前剩余寿命，读取历史数据库，获取历史数据库的轮胎历史剩余寿命；根据轮胎历史剩余寿命和当前轮胎磨损量的差值，计算出轮胎当前剩余寿命。

400，根据轮胎当前剩余寿命，更新轮胎历史剩余寿命。

在本实施例中，一种基于数据分析的车辆轮胎监控方法，通过本方法及其系统，获取车辆每个轮胎的剩余寿命数据，以及时提醒车主更换轮胎，避免安全隐患，提高行驶安全性。

在一些实施例中，通过车辆CAN总线和/或车联网，持续获取车辆的当前驾驶信息，包括：将系统与车辆的CAN总线或者与车辆连接的后台服务器通讯连接，以采集时间为间隔，持续获取当前驾驶信息。在本实施例中，本方法应用在集成于车辆的车辆轮胎监控系统，其系统可通过连接与车辆的CAN总线通讯连接获取车辆的行驶信息。或者将其系统与车辆的后台服务器通讯连接，以采集时间为间隔，持续获取当前驾驶信息。在本实施例中，采集时间可以是3-5秒，驾驶信息采集时间的平均值，例如，采集车辆的当前行驶速度，即在采集时间内采集的当前行驶速度为3-5秒内的平均速度，在本实施例中，轮胎胎压和温度传感器，采集轮胎胎压和轮胎温度。车身CAN数据，采集车辆行驶速度，发动机转速，车辆负荷，GPS信息。数据定时3s一次从大数据平台或车辆CAN总线获取数据。

在一些实施例中，当前驾驶信息至少包括轮胎胎压、行驶速度、轮胎温度、车辆负荷、驾驶习惯、驾驶时间中一种或多种。在本实施例中，对于轮胎胎压，轮胎胎压过低或过高，都会影响轮胎的使用寿命。如果轮胎气压过低，其径向变形增大，胎壁两侧变形过度，产生胎冠两肩磨损现象，使轮胎的温度升高，将严重降低轮胎的使用寿命。如果轮胎气压过高，轮胎的刚性增大，变形和接地面积减小，使胎面中部的单位压力增大，磨损加路剧。产生胎冠中央磨损现象，影响到舒适性并将降低轮胎寿命。试验证明，如果提高气压25%，轮胎寿命将缩短30% 左右。对于行驶速度，汽车行驶速度越高，轮胎在单位时间内的屈挠变形次数越多，胎面与路面的接触摩擦次数也越多，轮胎的周长和径向变形频繁，轮胎所具 有的种种物理力学性能充分发挥受到影响。特别是轮胎弹性变形来不及 复原，造成了滞后损失，而轮胎的温度急剧上升；轮胎温度上升加速了橡胶的老化和帘线强度的下降，引起胎体脱层及爆破的发生，从而使轮胎寿命缩短。对于轮胎温度，低温会导致橡胶硬化，从而使其摩擦力减小；高温下轮胎的胶面更容易发生老化，严重时就会出现爆胎。对于车辆负荷，车辆的负荷越大，则轮胎的寿命越短。对于驾驶习惯，起步过猛、骤然转向、紧急制动、在路况不好的地段高速行驶、经常上下马路牙子和停车时轮胎刮蹭障碍物等，都会导致轮胎的严重磨损，进而降低轮胎的使用寿命。

在一些实施例中，根据当前驾驶信息，计算出车辆的当前轮胎磨损量，包括：

根据轮胎胎压，计算第一磨损量p，其公式为：p=|(Ps-P)| /Ps*(1+0.6%)；其中，Ps为标准胎压，P为当前轮胎胎压；

在本实施例中，轮胎胎压的第一磨损量记为p，高于标准胎压（2.3Pa）时，影响效能记为(P-Ps)/Ps*(1+0.6%)；低于标准胎压（2.3Pa）时，影响效能记为(Ps-P)/Ps*(1+0.6%)；即p=|(Ps-P)| /Ps*(1+0.6%)，其中，Ps为标准胎压2.3Pa；P为行车时的胎压。

根据轮胎温度，计算第二磨损量c，其公式为：c=Ct*0.6%；其中，Ct为高于温度90℃的时间；

在本实施例中，轮胎温度的第二磨损量记为c，高于温度90℃的时间，影响效能记为：c=Ct*0.6%。其中，Ct为高于温度90℃的时间。

根据行驶速度，计算第三磨损量s，其公式为：s=S*0.8%；其中，S为高于速度100Km/s驾驶的时长；

在本实施例中，行驶速度的第三磨损量记为s，高于速度100Km/s驾驶的时长，影响能效记为：s=S*0.8%。其中， S为高于速度100Km/s驾驶的时长。

根据轮胎负荷，计算第四磨损量w，其公式为：w=(W-Ws)/Ws*(1+0.8%)；其中，Ws为车身本身重量；W为车身行驶重量；

在本实施例中，轮胎负荷（整车的重量）的第四磨损量记为w，当车辆处于载重状态时，根据载重的重量影响效能：w=(W-Ws)/Ws*(1+0.8%)。

根据驾驶习惯，计算第五磨损量d，其公式为：d=0.1%*D；其中，D为不良驾驶的次数；

在本实施例中，急加速，急减速，急转弯等不良驾驶行为的第五磨损量记为d，按次统计，影响能效记为： d=0.1%*D。其中，D为不良驾驶的次数。

根据第一磨损量p、第二磨损量c、第三磨损量s、第四磨损量w、第五磨损量d，计算出车辆的当前轮胎磨损量t，其公式为：t= r * (1 + p + c + w + s + d)，其中，r为行驶时间。

在一些实施例中，获取历史数据库的轮胎历史剩余寿命，根据轮胎历史剩余寿命和当前轮胎磨损量，计算出轮胎当前剩余寿命，包括：

读取历史数据库，获取历史数据库的轮胎历史剩余寿命；

根据轮胎历史剩余寿命和当前轮胎磨损量的差值，计算出轮胎当前剩余寿命。

在一些实施例中，轮胎历史剩余寿命为初始剩余寿命与自然磨损时间、行驶磨损时间的差值，其中，自然磨损时间为当前轮胎使用总时间与行驶磨损时间的差值。在本实施例中，轮胎历史剩余寿命为初始剩余寿命与自然磨损时间、行驶磨损时间的差值，其公式为：t= vi-Dt- Nt，其中，vi为初始剩余寿命，Dt为行驶磨损时间，Nt为自然磨损时间。自然磨损时间即为车辆不行驶的时间。

在一些实施例中，方法还包括：获得轮胎当前剩余寿命，通过车载显示器和/或车联网，通知车主。在本实施例中，本方法所获得的轮胎当前剩余寿命，可以通过车载显示器，直观显示给车主进行反馈；也可以通过车联网，发送到车主的移动终端，如装有可获取车辆信息的APP的手机进行通知车主，当轮胎当前剩余寿命接近于0时，可通过车辆警报声或手机信息通知车主，及时进行更换。

在如图2-4所示的实施例中，本申请还提供了一种基于数据分析的车辆轮胎监控系统，上述的基于数据分析的车辆轮胎监控方法。通过本系统，获取车辆每个轮胎的剩余寿命数据，以及时提醒车主更换轮胎，避免安全隐患，提高行驶安全性。

在本实施例中，一种基于数据分析的车辆轮胎监控系统集成在车重为1.7吨的车辆中，按照轮胎出厂规格，时间5年（43800小时），里程10w公里，标准胎压2.3Pa作为基准。本实施例在的车辆于出厂6月后购入，轮胎剩余寿命为vi=43800–4320 = 39480小时。假设驾驶一月（该月31天）以后， 划分的行程列表驾驶信息如图2。

根据图2给出的车辆驾驶信息，计算出当前车辆的当前轮胎磨损量t，根据上述计算方法得出以下计算结果：

p=|(Ps-P)| /Ps*(1+0.6%)；

c=Ct*0.6%；

w=(W-Ws)/Ws*(1+0.8%)；

s=S*0.8%；

d=0.1%*D。参见图3。

在一定时间时间内，参见图4，t= r * (1 + p + c + w + s + d)。该车辆在行驶一定31天的自然损耗时间为Nt=24*31- r=726；该月总的损耗时间Nt+Dt=22.86059744+726=748.8606；所以，轮胎当前剩余寿命=39480-Nt-Dt=38731.1394。当轮胎当前剩余寿命接近0时，通知车主。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种基于数据分析的车辆轮胎监控方法，应用于集成在车辆的车辆轮胎监控系统中，其特征在于，所述方法包括：

通过车辆CAN总线和/或车联网，持续获取车辆的当前驾驶信息；

根据所述当前驾驶信息，计算出车辆的当前轮胎磨损量；

获取历史数据库的轮胎历史剩余寿命，根据轮胎历史剩余寿命和当前轮胎磨损量，计算出轮胎当前剩余寿命；

根据所述轮胎当前剩余寿命，更新轮胎历史剩余寿命。

2.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的车辆轮胎监控方法，其特征在于，所述通过车辆CAN总线和/或车联网，持续获取车辆的当前驾驶信息，包括：

将所述系统与车辆的CAN总线或者与车辆连接的后台服务器通讯连接，以采集时间为间隔，持续获取当前驾驶信息。

3.根据权利要求2所述的一种基于数据分析的车辆轮胎监控方法，其特征在于，所述当前驾驶信息至少包括轮胎胎压、行驶速度、轮胎温度、车辆负荷、驾驶习惯、驾驶时间中一种或多种。

4.根据权利要求3所述的一种数据分析的轮胎更换提醒方法，其特征在于，所述根据所述当前驾驶信息，计算出车辆的当前轮胎磨损量，包括：

根据所述轮胎胎压，计算第一磨损量p，其公式为：p=|(Ps-P)| /Ps*(1+0.6%)；其中，Ps为标准胎压，P为当前轮胎胎压；

根据所述轮胎温度，计算第二磨损量c，其公式为：c=Ct*0.6%；其中，Ct为高于温度90℃的时间；

根据所述行驶速度，计算第三磨损量s，其公式为：s=S*0.8%；其中，S为高于速度100Km/s驾驶的时长；

根据所述轮胎负荷，计算第四磨损量w，其公式为：w=(W-Ws)/Ws*(1+0.8%)；其中，Ws为车身本身重量；W为车身行驶重量；

根据所述驾驶习惯，计算第五磨损量d，其公式为：d=0.1%*D；其中，D为不良驾驶的次数；

根据所述第一磨损量p、第二磨损量c、第三磨损量s、第四磨损量w、第五磨损量d，计算出车辆的当前轮胎磨损量t，其公式为：t= r * (1 + p + c + w + s + d)，其中，r为行驶时间。

5.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的车辆轮胎监控方法，其特征在于，所述获取历史数据库的轮胎历史剩余寿命，根据轮胎历史剩余寿命和当前轮胎磨损量，计算出轮胎当前剩余寿命，包括：

读取历史数据库，获取历史数据库的轮胎历史剩余寿命；

根据轮胎历史剩余寿命和当前轮胎磨损量的差值，计算出轮胎当前剩余寿命。

6.根据权利要求5所述的一种基于数据分析的车辆轮胎监控方法，其特征在于，所述轮胎历史剩余寿命为初始剩余寿命与自然磨损时间、行驶磨损时间的差值，其中，自然磨损时间为当前轮胎使用总时间与行驶磨损时间的差值。

7.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的车辆轮胎监控方法，其特征在于，所述方法还包括：

获得所述轮胎当前剩余寿命，通过车载显示器和/或车联网，通知车主。

8.一种基于数据分析的车辆轮胎监控系统，其特征在于，包括权利要求1-7所述的方法。

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