[发明专利]一种轮胎路面信息的监测方法、装置及系统

权利要求书

1.一种轮胎路面信息的监测方法，其特征在于，包括：

通过柔性传感器进行实时采集所述轮胎在滚动过程中的柔性传感信号；将所述柔性传感信号的波形图进行频域转换，提取功率谱密度均值，将所述功率谱密度均值作为特征因子；把所述特征因子和路面类型进行模糊化，获得模糊集合；根据所述模糊集合，获得模糊规则，确定当预设输入时的输出模糊集合；根据所述模糊规则和Mamdani型模糊推理算法，对于预设所述特征因子的隶属度函数，得到路面分类类型，识别出所述路面信息；

根据轮胎自由滚动半径和实时采集到所述轮胎的垂向加速度信号，计算车速，并根据所述垂向加速度信号和所述车速，计算接地时间和接地印痕长度，将所述接地印痕长度、所述轮胎自由滚动半径和实时采集到所述轮胎的胎压信息，结合轮胎半经验模型，计算垂向力；

根据所述路面信息和轮胎状态数据，实时生成轮胎路面信息；其中，所述轮胎状态数据包括所述车速、所述接地时间、所述接地印痕长度和所述垂向力。

2.如权利要求1所述的轮胎路面信息的监测方法，其特征在于，所述通过柔性传感器进行实时采集所述轮胎在滚动过程中的柔性传感信号，具体为：

将若干柔性压力传感器安装于轮胎内衬层的若干预设位置，将分压设备安装于轮胎内衬层中心部位；

通过所述若干柔性压力传感器实时采集所述轮胎在滚动过程中的输出电阻值，将所述若干预设位置对应布置若干通道，通过所述分压设备获取各通道的输出电阻信号，根据所述输出电阻信号，得到所述柔性传感信号。

3.如权利要求2所述的轮胎路面信息的监测方法，其特征在于，所述根据轮胎自由滚动半径和实时采集到所述轮胎的垂向加速度信号，计算车速，具体为：

将三轴加速度传感器安装于轮胎内衬层中心部位，集成在所述分压设备的加速度通道，通过所述三轴加速度传感器进行实时采集所述轮胎在滚动过程中的垂向加速度，通过所述分压设备获取所述加速度通道的所述垂向加速度信号；

根据所述垂向加速度信号，获得垂向加速度数值；

根据所述垂向加速度数值，计算旋转向心加速度；

将所述旋转向心加速度和所述轮胎自由滚动半径，进行数值运算，得到所述车速。

4.如权利要求1所述的轮胎路面信息的监测方法，其特征在于，所述并根据所述垂向加速度信号和所述车速，计算接地时间和接地印痕长度，具体为：

根据所述垂向加速度信号，计算信号峰值的间距差，得到所述接地时间；

将所述车速和所述接地时间，进行数值运算，得到所述接地印痕长度。

5.如权利要求1所述的轮胎路面信息的监测方法，其特征在于，所述将所述接地印痕长度、所述轮胎自由滚动半径和实时采集到所述轮胎的胎压信息，结合轮胎半经验模型，计算垂向力，具体为：

根据实时采集到所述轮胎的胎压信息，计算垂向刚度，将所述接地印痕长度、所述垂向刚度和所述轮胎自由滚动半径，代入所述轮胎半经验模型中，计算所述垂向力；

所述轮胎半经验模型，如下式：

其中，a为所述接地印痕长度，为所述轮胎自由滚动半径，为垂向力，为垂向刚度，为第一待拟合系数，为第二待拟合系数，m为第一待拟合次数，n为第二待拟合次数。