[发明专利]一种基于轮载式智能传感车轮转速测量方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及机动车安全运行状态监测，尤其涉及一种利用轮载式智能传感器的车轮转速测量方法及装置。

背景技术

机动车运行安全状态监测技术是保证机动车安全行驶的主要手段，也是机动车运行安全检测技术发展的必然趋势。采用机动车运行安全状态监控技术对机动车运行安全状态和运行指标进行动态监测，及时发现和预防机动车故障，发展监测、控制、管理和决策于一体的安全监控网络体系，对机动车安全运行具有重要意义；它是关系到国家和人民生命财产安全的一项重大的社会公益技术工作，是保障机动车辆运行安全重要的技术支撑，是政府管理部门对机动车安全运行的非常重要的技术保障；它不仅能提高机动车安全运行的技术保障能力和减少交通事故，而且对促进汽车工业及交通运输事业的发展有重大意义。

机动车运行安全状态监测主要包括监测机动车(车身、车轮)运动姿态参数、动载荷参数、制动性能参数。机动车在运行过程中，会产生制动、加速、转向、直线行驶等工况，车轮是机动车行驶过程中唯一与地面接触部件，包含丰富的机动车运行信息(运动姿态、驱动力、制动力、动载荷、转动、冲击)，通过监测车轮转速可以获得最直接、最真实、最丰富的机动车安全运行信息。车轮转速是计算车轮制动减速度和车轮滑移率的重要参数，车轮滑移率是衡量车辆防抱死制动系统最佳制动状态的参数，对预防机动车制动性能故障都有决定性的影响。

目前，车轮转速监测方法是采用通过车轮ABS轮速传感器(非监测系统)采集车轮转速的测量方法，存在难以对ABS轮速传感器自身的轮速和减速度实行实时监测的问题，缺乏实时监测ABS轮速传感器的故障、准确度的有效手段。

发明内容

为解决上述中存在的问题与缺陷，本发明提供了一种体积小、安装简便、实时性好、智能化的机动车轮载式车轮转速测量方法与装置。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明所涉及的一种基于轮载式智能传感车轮转速测量方法，该方法包括以下步骤：

测量车轮的向心比力加速度及轮胎内温度；

根据测量的车轮的向心比力加速度测量值进行温度补偿；

输送温度补偿后的车轮向心比力加速度；

将车轮向心比力加速度进行信号滤波、重力加速度补偿处理得出车轮的向心加速度，并计算得出车轮转速。

所述方法还包括：

根据控制的需要，发送控制轮载车轮的转速命令，并以无线通信方式修改控制策略及算法；

分析车轮实时转速数据与其历史数据，并预测车轮的转速趋势；

对传感信号进行自校正，并监测供电电源状态。

本发明还涉及的一种基于轮载式智能传感车轮转速测量装置，该装置包括：

轮转速测量模块，安装在轮胎内轮毂的表面上，用于测量车轮向心比力加速度数据及轮胎内温度；

中央控制模块，用于接收来自轮载车轮转速测量模块发射的车轮向心比力加速度信号及数据，并且对车轮向心比力加速度信号进行滤波和重力加速度补偿计算得出车轮速度；

所述轮转速测量模块还包括惯性传感测量单元、微控制器单元及无线收发单元，其中惯性传感测量单元，由嵌入式MEMS加速度传感器和温度传感器组成，其中，嵌入式MEMS加速度传感器用以测量车轮的向心比力加速度；温度传感器用于实时测量轮胎内的温度，并根据测量的车轮的向心比力加速度测量值进行温度补偿；微控制器，与惯性传感测量单元和微控制器单元相互电连接；无线收发单元，接收所述车轮向心比力加速度信号，并将数字信号处理器发送过来的命令发射输出。

所述中央控制模块还包括无线收发单元、数字信号处理器及人机交互单元，其中，无线收发单元和数字信号处理器，无线收发单元和数字信号处理器相互连接，其中，数字信号处理器通过无线收发单元向车轮转速测量模块发送命令及数据；人机交互单元，与数字信号处理器相互连接，并将数字信号处理器发送的处理结果进行显示与输出，且人机交互单元中设置的键盘以中断方式设置参数，并将该设置参数保存于数字信号处理器中。

所述中央控制模块还设置有车辆CAN总线的扩展接口，同时，中央控制模块的数字信号处理器的内部设置有存储器，且该存储器设有用于保存测量数据的电子表格，以便其他设备通过CAN总线访问相关数据，且CAN接口使其他外设实现即插即用。

本发明提供的技术方案的有益效果是：

1、通过应用MEMS惯性测量技术、无线传感技术测量车轮转速，现实了对机动车车轮转速的实时监测；

2、通过对车轮转速参数监测，可以计算、分析及预测机动车车轮制动性能、滑移性能等，对预防机动车制动性能故障有决定性的影响。