一种轮胎偏磨的预警方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115179691A(43)申请公布日2022.10.14(21)申请号202210840029.5(22)申请日2022.07.15(71)申请人江苏路必达物联网技术有限公司地址226300江苏省南通市经济技术开发区星湖101广场7号楼501室(72)发明人项大兵张舜苏宇朱杰(74)专利代理机构深圳博敖专利代理事务所(普通合伙)44884专利代理师李明香(51)Int.Cl.B60C11/24(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种轮胎偏磨的预警方法(57)摘要本发明涉及轮胎检测领域，且公开了一种轮胎偏磨的预警方法，其包括以下步骤：步骤一，通过智能轮胎传感器获取轮胎胎温、胎压以及加速度数据；步骤二，通过轮胎设计信息，计算轮胎理想谐波谱f1；步骤三，以传感器接地的明显特征作为轮胎旋转一周的分界线；步骤四，对多周期信号进行傅里叶级数分解，对复数频谱做相干平均，得到频谱f2；步骤五，计算频谱f2与f1的互谱p1；步骤六，对p1计算能量谱熵，获得e1；步骤七，计算p1与P的比值，设置报警阈值L，当比值大于L时进行偏磨报警。本发明提供的轮胎偏磨的预警方法不依赖高采样率的硬件条件，基于轮胎设计参数的物理模型作为算法输入，与轮胎本身特点紧密结合，对轮胎非均匀磨损进行识别及报警。CN115179691ACN115179691A权利要求书1/1页1.一种轮胎偏磨的预警方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤一，通过智能轮胎传感器获取轮胎胎温、胎压以及加速度数据；步骤二，通过轮胎设计信息，计算轮胎理想谐波谱f1；步骤三，基于加速度信号，以传感器接地的明显特征作为轮胎旋转一周的分界线；步骤四，保存多个周期的时域信号，重采样为相同采样点，对多周期信号进行傅里叶级数分解，对复数频谱做相干平均，得到频谱f2，并存储轮胎初始状态下的平均频谱为F；步骤五，计算频谱f2与f1的互谱p1，并存储轮胎初始状态下F与f1的互谱为P；步骤六，对p1计算能量谱熵，获得e1，并存储轮胎初始状态下互谱P的能量谱熵；步骤七，计算p1与P的比值，设置报警阈值L，当比值大于L时进行偏磨报警。2.根据权利要求1所述的一种轮胎偏磨的预警方法，其特征在于：步骤一中的轮胎传感器用于检测并输出温度信号、压力信号和加速度信号，所述轮胎传感器的输出端电性连接有用于将所述温度信号、压力信号和加速度信号转化为温度值、压力值和加速度值的PLC控制器，所述PLC控制器与外界设备电性连接用于显示所述温度值、压力值和加速度值。3.根据权利要求1所述的一种轮胎偏磨的预警方法，其特征在于：步骤二中的轮胎理想谐波谱f1的计算方法如下：在轮胎旋转多次后会以某一点为零点，测量出三百六度对应的压力大小，得到压力图谱，基于此压力图谱上的波形进行傅里叶变换得到。4.根据权利要求1所述的一种轮胎偏磨的预警方法，其特征在于：步骤六中的谱熵计算‑i2πf方法如下：设yt是一个稳定的因果系统的输入，该系统的传递函数为G(B)，G(f)≡G(e)＝G(B)B＝exp(‑i2πfo)，xt为系统的平稳输出，则可以证明，系统的输入与输出的熵率之间的关系为这一关系在时间序列中应用最多的是输入{yt}为零的222值白噪声，方差为σy，这时系统的传递函数|G(f)|＝GX(f)/σy，而白噪声的熵率为由此得到{xt}的熵率为以白噪声为输入的线性平稳系统恰是时间序列ARMA模型，上面的关系反映了{xt}的谱密度和它的熵率之间的关系，式中右边第一项是常数，比较hx的大小等价于比较第二项积分的大小，因此称为序列{xt}的谱熵。5.根据权利要求1所述的一种轮胎偏磨的预警方法，其特征在于：还包括进行多段数据处理，分别计算p1值，考虑轮胎磨损是缓慢过程，因此认为同一段时间内采样得到的pk＝pk‑1+Q，Q为状态误差，计算值ypk＝pk+R，R为观测误差，其中Q～N(0,Q)，R～N(0,R)，基于以上，进行粒子滤波。2CN115179691A说明书1/3页一种轮胎偏磨的预警方法技术领域[0001]本发明属于轮胎检测领域，具体为一种轮胎偏磨的预警方法。背景技术[0002]轮胎作为汽车的关键零部件，其状态的监控在当下愈发受到重视，轮胎磨损状况与行车安全密切相关，轮胎过度磨损会引发爆胎，车辆积水路面打滑，车辆转向及加速存在偏差从而影响行车安全，轮胎受行驶工况，偏载，轮位，车辆布局等多种因素影响，轮胎磨损一般为非均匀磨损，而是两边磨损、中间磨损、局部磨损等。[0003]现有轮胎磨损监控方法，一是基于视觉法，传感器布局复杂，成本高，受环境影响较大，不易推广使用，二是基于智能轮胎传感器的算法，仅应付轮胎均匀磨损的理想工况，大部分仅在实验室台架证明可行，实车可行性较低