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CN106364262B - 利用过零的胎压监测方法及装置 - Google Patents

利用过零的胎压监测方法及装置 Download PDF

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CN106364262B CN201610585950.4A CN201610585950A CN106364262B CN 106364262 B CN106364262 B CN 106364262B CN 201610585950 A CN201610585950 A CN 201610585950A CN 106364262 B CN106364262 B CN 106364262B
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Abstract

本发明涉及一种利用过零的胎压监测方法及装置，本发明的实施例的利用过零的胎压监测方法包括如下步骤：对车辆的轮速信号进行获取；将所获取的所述轮速信号按照固定时间进行插值；利用过零的时间范围来计算进行插值的所述轮速信号的最大值；比较所计算出的所述轮速信号的最大值和已设定的常压的最大值，从而计算最大值变化量；以及利用所计算出的所述最大值变化量来对车辆所安装的轮胎的低压进行判定。

Description

利用过零的胎压监测方法及装置
技术领域
本说明书涉及一种胎压监测方法及装置，更为详细地涉及一种利用过零的胎压监测方法及装置。
背景技术
轮胎的气压是汽车能够安全行驶的要素之一。如果轮胎的气压较低，则车辆很容易因打滑而引发大型事故，并因燃料消耗量增加而使燃油效率大减。此外，不仅缩短轮胎的寿命，而且乘车感和制动力也会下降很多。如果轮胎的气压下降，则可能会发生类似于燃油效率降低、轮胎磨损等功能上的问题。不仅如此，如果气压下降严重，则可能无法行驶或轮胎爆裂而导致事故等，给车辆和人身带来伤害。
但是，驾驶者通常在驾驶中无法了解轮胎气压的变化，因此正在开发将轮胎的压力变化向驾驶者实时告知的胎压监测装置，即胎压监测系统(TPMS:Tire PressureMonitoring System)。
近来，车辆上安装有胎压监测系统(TPMS)，所述胎压监测系统对安装于车辆的轮胎的气压下降进行检测并告知驾驶者。
胎压监测系统(TPMS)将轮胎压力下降向驾驶者告知，由此可对轮胎的压力状态进行检查，从而可解决所述问题。
胎压监测系统大致可分为直接方式与间接方式。
直接方式的TPMS是将压力传感器设置于轮胎的轮子(wheel)内部，从而直接测定轮胎的气压。直接方式的TPMS向驾驶者告知附着于轮胎的压力传感器所测定的轮胎的气压变化。
直接方式的TPMS虽然能够准确感知轮胎的气压，但是缺点在于，电池的寿命是有限的，并且在每次更换轮胎时都需要重新设置。直接方式的TPMS因为附着有压力传感器，所以可能产生轮胎的不均衡，并也可能产生无线频率干扰等问题。此外，直接方式的TPMS是将传感器安装于轮胎从而进行测定的方式，因此具有能够准确测定压力的优点。相反地，直接方式的TPMS由压力测定传感器和无线通信部等多个构成元件组成，所述压力测定传感器安装于轮胎，所述无线通信部通常用于以无线方式发送测定值。由此，直接方式的胎压监测系统与间接方式的胎压监测系统相比价格高昂且故障率高。
另外，间接方式的胎压监测系统是利用安装于车辆从而对轮速进行测定的轮传感器(wheel sensor)来推测气压损失的方式。间接方式的TPMS仅通过算法(algorithm)便能实现胎压监测系统，从而无需额外的硬件，进而无需很多的费用。维护和维修费用也不高。间接方式的胎压监测系统与直接方式的胎压监测系统相比具有价格竞争力。
间接方式的TPMS是通过气压下降时所产生的轮胎的响应特性(例如，旋转速度或旋转速度的频率特性)变化来间接估计轮胎的气压变化，并将其告知驾驶者。直接方式的TPMS能够对轮胎气压的下降进行高准确度检测，但是需要专用的轮子，在实际环境中具有性能方面的问题等，具有技术上、费用上的缺点。
间接方式的胎压监测系统因为轮速导致共振频率变化，所以具有准确度稍差的缺点。间接方式的TPMS可能发生所估计的轮胎的气压变化与实际不符的情况，因此也可能向驾驶者发送虚假警报(false alarm)。
间接方式的TPMS是由轮胎的旋转信息来估计轮胎气压的方法。间接方式的TPMS可再细分为动负荷半径(DLR:Dynamic Loaded Radius)分析方式和共振频率(RFM:ResonanceFrequency Method)分析方式。可将其简单称为动半径分析方式及频率分析方式。
就频率分析方式而言，如果轮胎的气压下降，则利用车轮的旋转速度信号的频率特性变化来检测与气压正常的轮胎的差异。在频率分析方式中，以通过车轮的旋转速度信号的频率分析所能得到的共振频率为基础，如果与初始化时估计的基准频率相比，计算出该共振频率较低时，则判断轮胎的气压下降。
就动半径分析方式而言，利用减压后的轮胎在行驶时动负荷半径变小而最终旋转速度比正常的车轮旋转的快的现象，通过对四个轮胎的旋转速度进行比较来对压力下降进行检测。在动半径分析方式的胎压监测系统中，以轮速为基础来判断轮胎减压与否，因此轮速对减压判断具有最大影响。
另外，轮胎气压监测方式主要通过频率和动半径分析来判定低压与否。
频率分析方式主要使用自适应滤波(Adaptive filter)方式和快速傅里叶变换(FFT:Fast Fourier Transform)分析方式。两种方式都很复杂且计算量大。
间接方式的胎压监测系统因为复杂且计算量大，所以对轮胎的气压估计的结果可能与实际不符。这样的间接方式的胎压监测系统可能向驾车人发出与实际不符的虚假警报(false alarm)。
由此，需要一种技术，取代复杂且计算量大的方式，能够迅速且容易地进行胎压监测。
发明内容
(要解决的技术问题)
本发明的目的在于，提供一种胎压监测方法及装置，对利用过零(zero crossing)的时间范围所插值的轮速信号的最大值进行计算，对其计算出的最大值和已设定的常压的最大值进行比较，从而计算最大值变化量，由此，能够根据最大值变化量而迅速且容易地对车辆所安装的轮胎的低压进行判定。
本发明的另一目的在于，提供一种胎压监测方法及装置，利用所插值的轮速信号的时隙数量来计算频率，利用其计算出的频率所属的过零的频率范围计数来选定峰值频率，由此，能够根据所选定的峰值频率而迅速且容易地对车辆所安装的轮胎的低压进行判定。
本发明的另一目的在于，提供一种胎压监测方法及装置，利用所插值的轮速信号的时隙数量来计算频率，并计算过零的频率范围内的最大值，利用其计算出的频率所属的过零的频率范围内的最大值来选定峰值频率，由此，能够根据所选定的峰值频率而迅速且容易地对车辆所安装的轮胎的低压进行判定。
(解决技术问题的手段)
根据本发明的第一方面，可提供一种利用过零的胎压监测方法，包括如下步骤：对车辆的轮速信号进行获取；将所获取的所述轮速信号按照固定时间进行插值；利用过零的时间范围来计算进行插值的所述轮速信号的最大值；比较所计算出的所述轮速信号的最大值和已设定的常压的最大值，从而计算最大值变化量；以及利用所计算出的所述最大值变化量来对车辆所安装的轮胎的低压进行判定。
可以是，所述方法还包括如下步骤：对所获取的所述轮速信号的误差进行校正。
可以是，所述方法还包括如下步骤：对进行插值的所述轮速信号根据已设定的频率范围进行带通滤波。
可以是，在计算所述最大值的步骤中，将过零的时间范围内当前轮速信号值小于之前轮速信号值的拐点上的值选定为最大值，对所选定的该最大值进行实时平均，从而计算平均最大值。
可以是，在计算所述最大值变化量的步骤中，比较所计算出的所述平均最大值和已设定的常压的平均最大值，从而计算最大值变化量。
可以是，在判定所述低压的步骤中，当所计算出的所述最大值变化量小于等于已设定的基准变化量时，判定为常压，当所计算出的所述最大值变化量大于已设定的基准变化量时，判定为低压。
另外，根据本发明的第二方面，可提供一种利用过零的胎压监测方法，包括如下步骤：对车辆的轮速信号进行获取；将所获取的所述轮速信号按照固定时间进行插值；利用进行插值的所述轮速信号的时隙数量来计算频率；利用所计算出的所述频率所属的过零的频率范围计数来选定峰值频率；以及利用所选定的所述峰值频率来对车辆所安装的轮胎的低压进行判定。
可提供一种利用过零的胎压监测方法，所述方法还包括如下步骤：对所获取的所述轮速信号的误差进行校正。
可以是，所述方法还包括如下步骤：对进行插值的所述轮速信号根据已设定的频率范围进行带通滤波。
可以是，在计算所述频率的步骤中，为了排除干扰，利用已设定的周期期间进行插值的所述轮速信号的时隙数量来计算频率。
可以是，在选定所述峰值频率的步骤中，对所计算出的所述频率所属的过零的频率范围进行确认，从而使得频率范围计数增加，并将所增加的该频率范围计数中具有最大计数的频率范围选定为峰值频率。
可以是，在判定所述低压的步骤中，当所选定的所述峰值频率大于等于已设定的峰值频率时，判定为常压，当所选定的所述峰值频率小于已设定的峰值频率时，判定为低压。
另外，根据本发明的第三方面，可提供一种利用过零的胎压监测方法，包括如下步骤：对车辆的轮速信号进行获取；将所获取的所述轮速信号按照固定时间进行插值；利用进行插值的所述轮速信号的时隙数量来计算频率；计算进行插值的所述轮速信号的过零的频率范围内的最大值；利用所计算出的所述频率所属的过零的频率范围内的最大值来选定峰值频率；以及利用所选定的所述峰值频率来对车辆所安装的轮胎的低压进行判定。
可以是，所述方法还包括如下步骤：对所获取的所述轮速信号的误差进行校正。
可以是，所述方法还包括如下步骤：对进行插值的所述轮速信号根据已设定的频率范围进行带通滤波。
可以是，在计算所述频率的步骤中，为了排除干扰，利用已设定的周期期间进行插值的所述轮速信号的时隙数量来计算频率。
可以是，在计算所述最大值的步骤中，将过零的频率范围内当前轮速信号值小于之前轮速信号值的拐点上的值选定为最大值，对所选定的该最大值进行累计平均。
可以是，在选定所述峰值频率的步骤中，对所计算出的所述频率所属的过零的频率范围内的最大值进行平均，将该最大值的平均中具有最大值的频率选定为峰值频率。
可以是，在判定所述低压的步骤中，当所选定的所述峰值频率大于等于已设定的峰值频率时，判定为常压，当所选定的所述峰值频率小于已设定的峰值频率时，判定为低压。
另外，根据本说明书的第四方面，可提供一种利用过零的胎压监测装置，包括：信号获取部，对车辆的轮速信号进行获取；信号处理部，将所获取的所述轮速信号按照固定时间进行插值；信号分析部，利用过零的时间范围来计算进行插值的所述轮速信号的最大值或利用进行插值的所述轮速信号的时隙数量来计算频率，利用所计算出的所述轮速信号的最大值或频率来计算最大值变化量或选定峰值频率；以及低压判定部，利用所计算出的所述最大值变化量或所选定的所述峰值频率来对车辆所安装的轮胎的低压进行判定。
可以是，所述信号分析部对所计算出的所述轮速信号的最大值和已设定的常压的最大值进行比较，从而对最大值变化量进行计算。
可以是，所述信号分析部利用所计算出的所述频率所属的过零的频率范围计数来选定峰值频率。
可以是，所述信号分析部对进行插值的所述轮速信号的过零的频率范围内的最大值进行计算，并利用所计算出的所述频率所属的过零的频率范围内的最大值来选定峰值频率。
(发明的技术效果)
本发明对利用过零的时间范围所插值的轮速信号的最大值进行计算，将其计算出的最大值和已设定的常压的最大值进行比较，从而计算最大值变化量，由此，能够根据最大值变化量而迅速且容易地对车辆所安装的轮胎的低压进行判定。
本发明利用所插值的轮速信号的时隙数量来计算频率，利用其计算出的频率所属的过零的频率范围计数来选定峰值频率，由此，能够根据所选定的峰值频率而迅速且容易地对车辆所安装的轮胎的低压进行判定。
本发明利用所插值的轮速信号的时隙数量来计算频率，并计算过零的频率范围内的最大值，利用其计算出的频率所属的过零的频率范围内的最大值来选定峰值频率，由此，能够根据所选定的峰值频率而迅速且容易地对车辆所安装的轮胎的低压进行判定。
附图说明
图1是本发明的实施例的利用过零的胎压监测装置的构成图。
图2是本发明的第一实施例的利用过零的胎压监测方法的流程图。
图3是本发明的第二实施例的利用过零的胎压监测方法的流程图。
图4是本发明的第三实施例的利用过零的胎压监测方法的流程图。
图5是本发明的实施例所适用的低压及常压轮胎的轮速信号的说明图。
图6是本发明的实施例所适用的带通滤波的时间序列信号的说明图。
图7是本发明的第一实施例的低压及常压的最大值变化量的说明图。
图8是本发明的第二实施例的过零的频率范围内的计数的说明图。
图9是本发明的第三实施例的过零的频率范围内的最大值的说明图。
附图标记说明
100：胎压监测装置；110：信号获取部；120：信号处理部；130：信号分析部；140：低压判定部；150：数据存储部。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施例进行详细说明。
在说明实施例时，省略对本发明所属技术领域内熟知且与本发明无直接关联的技术内容的说明。这是为了，通过省略不必要的说明，不混淆本发明的主旨，而能够更准确表达。
出于相同的理由，在附图中，针对部分构成要素夸张或省略或概略性示出。此外，各个构成要素的大小并非完全反应实际大小。在各个附图中，对相同或相对应的构成要素标注了相同的附图标记。
图1是本发明的一个实施例的利用过零的胎压监测装置的构成图。
如图1所示，本发明的一个实施例的胎压监测装置100包括信号获取部110、信号处理部120、信号分析部130、低压判定部140及数据存储部150。在此，本发明的胎压监测装置100根据低压判定方式可区分为第一至第三实施例。
以下，按照第一至第三实施例来说明图1的利用过零的胎压监测装置100。
首先，对本发明的第一实施例的胎压监测装置100的各个构成要素的具体构成及动作进行说明。
信号获取部110获取车辆的轮速信号。作为一个例子，信号获取部110能够通过车辆所设置的轮速传感器(未图示)来获取车轮的轮速。在车辆上安装有前方左侧车轮(FL:Front Left)、前方右侧车轮(FR:Front Right)、后方左侧车轮(RL:Rear Left)及后方右侧车轮(RR:Rear Right)共四个车轮。轮速传感器检测前方左侧车轮(FL)、前方右侧车轮(FR)、后方左侧车轮(RL)及后方右侧车轮(RR)的旋转速度。例如，轮速传感器可以是车轮速度传感器，所述车轮速度传感器利用电磁式拾波器等产生旋转脉冲，根据脉冲数测定旋转角速度及车轮速度。另外，轮速传感器可以是角速度传感器。轮速传感器所测定的与车轮的旋转速度相关的信息传递至信号获取部110。
信号处理部120按照固定时间对信号获取部110所获取的轮速信号进行插值。在此，信号处理部120可按照固定时间，在插值之前对信号获取部110所获取的轮速信号的误差进行校正。接下来，信号处理部120可按照固定时间，对已校正误差的轮速信号进行插值。
并且，信号处理部120根据已设定的频率范围对所插值的轮速信号进行带通滤波。例如，信号处理部120可根据车辆的轮胎可具有的频率30Hz至60Hz的频率范围来进行带通滤波。
信号分析部130利用过零的时间范围来计算其插值的轮速信号的最大值。在此，信号分析部130可将过零的时间范围内当前轮速信号值(Current value of wheel speedsignal)小于之前轮速信号值(Previous value of wheel speed signal)的拐点上的值选定为最大值。接下来，如以下【式1】所示，信号分析部130对所选定的最大值进行实时平均，从而计算平均最大值。
【式1】
平均最大值(k)＝((k-1)×平均最大值(k-1)+最大值(k))/k
在此，平均最大值(k)表示第k次平均最大值，平均最大值(k-1)表示第k-1次平均最大值，k表示第k次插值抽样的固定时间。
并且，信号分析部130对其计算的轮速信号的最大值和已设定的常压的最大值进行比较，从而计算最大值变化量。在此，信号分析部130对计算出的平均最大值和已设定的常压的平均最大值进行比较，从而计算最大值变化量。
另外，低压判定部140利用信号分析部130所计算出的最大值的变化量来对车辆所安装的轮胎的低压进行判定。在此，如果其计算出的最大值变化量小于等于已设定的基准变化量，则低压判定部140判定为常压。相反地，如果其计算出的最大值变化量大于已设定的基准变化量，则低压判定部140判定为低压。
接下来，对本发明的第二实施例的胎压监测装置100的各个构成要素的具体构成及动作进行说明。为了不模糊本发明的第二实施例的主旨而更明确地传达，将省略与本发明的第一实施例重复的技术内容。
信号获取部110和信号处理部120执行与本发明的第一实施例相同的功能。
不同于本发明的第一实施例，信号分析部130利用信号处理部120所插值的轮速信号的时隙数量来计算频率。在此，信号分析部130利用在已设定的周期期间所插值的轮速信号的时隙数量来计算频率。
通过参照具体的例子来观察频率计算过程则如下。
固定时间插值的抽样频率(Sampling Frequency of Fixed TimeInterpolation)为489Hz。在此，固定时间(Fixed time)是抽样频率的倒数，计算为1/480Hz＝2.08ms。
例如，如果一周期是十一个固定时间(Fixed time)，则一周期的频率是周期数量和固定时间的乘积值的倒数，计算为1/(11×2.08ms)＝43.6Hz。
因此，如这些频率计算那样，信号分析部130为了排除干扰，能够利用二十周期期间的时隙(Time slot)数量，如以下【式2】那样对频率进行计算。
【式2】
频率＝20/(20周期×一周期时间)
并且，信号分析部130利用其计算出的频率所属的过零的频率范围计数来选定峰值频率。在此，信号分析部130对信号处理部120所计算出的频率所属的过零的频率范围进行确认，从而增加频率范围计数。接下来，信号分析部130将增加的频率范围计数中具有最大计数的频率范围选定为峰值频率。
参照30Hz至60Hz频率按照0.5Hz单位频率划分的例子来进行说明，信号分析部130在信号处理部120所计算出的频率按照0.5Hz单位频率划分的30Hz至60Hz频率中确认所属的频率范围。例如，如果信号处理部120所计算出的频率是41.7Hz，则信号分析部130使得41.5Hz至42Hz的频率范围的计数每增加1。使得这种频率范围计数反复增加后，如果整个频率范围中，41.5Hz至42Hz的频率范围具有最大计数，则信号分析部130可将其频率范围选定为峰值频率。
另一方面，低压判定部140利用信号分析部130所选定的峰值频率来对车辆所安装的轮胎的低压进行判定。在此，如果其选定的峰值频率大于等于已设定的峰值频率，则低压判定部140判定为常压。相反地，如果其选定的峰值频率小于已设定的峰值频率，则低压判定部140判定为低压。
接下来，对本发明的第三实施例的胎压监测装置的各个构成要素的具体构成及动作进行说明。为了不模糊本发明的第三实施例的主旨而更明确地传达，将省略与本发明的第一及第二实施例重复的技术内容。
信号获取部110和信号处理部120执行与本发明的第一及第二实施例相同的功能。
信号分析部130利用信号处理部120所插值的轮速信号的时隙数量来计算频率。
不同于本发明的第一及第二实施例，信号分析部130计算信号处理部120所插值的轮速信号的过零的频率范围内的最大值。在此，信号分析部130将过零的频率范围内当前轮速信号值(Current value of wheel speed signal)小于之前轮速信号值(Previousvalue of wheel speed signal)的拐点上的值选定为最大值。接下来，信号分析部130对所选定的最大值进行累计平均。
并且，信号分析部130利用信号处理部120所计算出的频率所属的过零的频率范围内的最大值来选定峰值频率。在此，信号分析部130对信号处理部120所计算出的频率所属的过零的频率范围内的最大值进行平均。接下来，信号分析部130将其最大值的平均中具有最大值的频率选定为峰值频率。
另一方面，低压判定部140利用信号分析部130所选定的峰值频率来对车辆所安装的轮胎的低压进行判定。
另一方面，数据存储部150存储与车辆所安装的轮胎的低压判定相关的数据。
数据存储部150存储与轮速信号、固定时间、已设定的常压的最大值、已设定的频率范围、已设定的常压的平均最大值、已设定的基准变化量、已设定的周期及已设定的峰值频率等相关的数据。
图2是本发明的第一实施例的利用过零的胎压监测方法的流程图。
信号获取部110获取车辆的轮速信号(S202)。
信号处理部120对信号获取部110所获取的轮速信号的误差进行校正(S204)。
信号处理部120将信号获取部110所获取的轮速信号按照固定时间进行插值(S206)。
并且，信号处理部120使得所插值的轮速信号根据已设定的频率范围进行带通滤波(S208)。
信号分析部130确认当前轮速信号的最大值是否小于之前轮速信号的最大值(S210)。
如果所述确认结果(S210)，当前轮速信号的最大值小于之前轮速信号的最大值，则信号分析部130将之前轮速信号的最大值选定为最大值(S212)。
相反地，如果所述确认结果(S210)，当前轮速信号的最大值大于之前轮速信号的最大值，则信号分析部130将当前轮速信号的最大值选定为最大值(S214)。
并且，信号分析部130将最大值进行实时平均，从而计算平均最大值(S216)。
信号分析部130以其计算出的轮速信号的最大值和已设定的常压的最大值为基准，计算最大值变化量(S218)。
此后，低压判定部140确认信号分析部130所计算出的最大值变化量是否大于已设定的基准变化量(S220)。
如果所述确认结果(S220)，信号分析部130所计算出的最大值变化量大于已设定的基准变化量，则低压判定部140将车辆所安装的轮胎判定为低压(S222)。
相反地，如果所述确认结果(S220)，信号分析部130所计算出的最大值变化量小于等于已设定的基准变化量，则低压判定部140将车辆所安装的轮胎判定为常压(S224)。
图3是本发明的第二实施例的利用过零的胎压监测方法的流程图。
信号获取部110获取车辆的轮速信号(S302)。
信号处理部120对信号获取部110所获取的轮速信号的误差进行校正(S304)。
信号处理部120将信号获取部110所获取的轮速信号按照固定时间进行插值(S306)。
并且，信号处理部120使得所插值的轮速信号根据已设定的频率范围进行带通滤波(S308)。
信号分析部130利用已设定的周期期间的时隙数量来计算频率(S310)。
并且，信号分析部130确认信号处理部120所计算出的频率所属的频率范围(S312)。
接下来，信号分析部130使得其所确认的频率范围的计数每增加1(S314)。
此后，信号分析部130将信号处理部120所计算出的频率所属的过零的频率范围计数中具有最大计数的频率选定为峰值频率(S316)。
低压判定部140确认信号分析部130所选定的峰值频率是否小于已设定的峰值频率(S318)。
如果所述确认结果(S318)，信号分析部130所选定的峰值频率小于已设定的峰值频率，则低压判定部140将车辆所安装的轮胎判定为低压(S320)。
相反地，如果所述确认结果(S318)，信号分析部130所选定的峰值频率大于等于已设定的峰值频率，则低压判定部140将车辆所安装的轮胎判定为常压(S322)。
图4是本发明的第三实施例的利用过零的胎压监测方法的流程图。
信号获取部110获取车辆的轮速信号(S402)。
信号处理部120对信号获取部110所获取的轮速信号的误差进行校正(S404)。
信号处理部120将信号获取部110所获取的轮速信号按照固定时间进行插值(S406)。
并且，信号处理部120使得所插值的轮速信号根据已设定的频率范围进行带通滤波(S408)。
信号分析部130利用已设定的周期期间的时隙数量来计算频率(S410)。
另一方面，信号分析部130确认当前轮速信号的最大值是否小于之前轮速信号的最大值(S412)。
如果所述确认结果(S412)，当前轮速信号的最大值小于之前轮速信号的最大值，则信号分析部130将之前轮速信号的最大值选定为最大值(S414)。
相反地，如果所述确认结果(S412)，当前轮速信号的最大值大于之前轮速信号的最大值，则信号分析部130将当前轮速信号的最大值选定为最大值(S416)。
并且，信号分析部130对最大值进行累计平均，从而对最大值的累计平均进行计算(S418)。
并且，信号分析部130对信号处理部120所计算出的频率所属的频率范围的最大值进行平均(S420)。
接下来，信号分析部130将最大值的平均中具有最大值的频率选定为峰值频率(S422)。
低压判定部140确认信号分析部130所选定的峰值频率是否小于已设定的峰值频率(S424)。
如果所述确认结果(S424)，信号分析部130所选定的峰值频率小于已设定的峰值频率，则低压判定部140将车辆所安装的轮胎判定为低压(S426)。
相反地，如果所述确认结果(S424)，信号分析部130所选定的峰值频率大于已设定的峰值频率，则低压判定部140将车辆所安装的轮胎判定为常压(S428)。
图5是本发明的实施例所适用的低压及常压轮胎的轮速信号的说明图。
常压轮胎的轮速信号501和低压轮胎的轮速信号502示出于图5。
如果轮胎从常压变为低压，则具有频率减小的趋势。以峰值频率为例，低压轮胎的轮速信号(502)的峰值频率小于常压轮胎的轮速信号(501)的峰值频率。低压轮胎的轮速信号(502)虽然整个频率范围相类似，但是与常压轮胎的轮速信号(501)的频率相比，整体上具有减小的频率值。
另一方面，如果轮胎从常压变为低压，则具有频率虽然减小但增益(Gain)增加的趋势。
以轮速信号的最大值为例，低压轮胎的轮速信号(502)的最大值大于常压轮胎的轮速信号(501)的最大值。低压轮胎的轮速信号(502)虽然整个频率范围相类似，但是与常压轮胎的轮速信号(501)的增益相比，整体上具有增加的信号值。
图6是本发明的实施例所适用的带通滤波的时间序列信号的说明图。
信号处理部120对轮速信号进行带通滤波，并将其进行带通滤波的轮速信号按照固定时间进行插值。换句话说，信号处理部120按照固定时间进行插值，从而按照固定时间进行抽样。并且，每一固定时间抽样的值可用于最大值计算或频率范围的计数。在此，进行带通滤波的时间序列信号按照固定时间划分。
如图6所示，信号分析部130利用过零可分别求得之前轮速信号的最大值和当前轮速信号的最大值。
此外，信号分析部130可利用一周期的时间来计算一周期的频率。在此，一周期与固定时隙的数量相对应。
图7是本发明的第一实施例的低压及常压的最大值变化量的说明图。
在图7中，针对本发明的第一实施例的低压轮胎的轮速信号，示出对时间轴的最大值平均。
信号分析部130可对低压轮胎的轮速信号的最大值和已设定的常压的最大值进行比较，从而计算最大值变化量。在此，低压轮胎的最大值平均与常压轮胎的最大值平均分别变化。
此时，信号分析部130对计算出的平均最大值与已设定的常压的平均最大值进行比较，从而计算最大值变化量。作为一个例子，信号分析部130通过如下方式可计算最大值变化量，从已设定的常压的最大值减去低压轮胎的轮速信号的最大值。
这样，低压判定部140对信号分析部130所计算出的最大值变化量监测非固定变化的变化量，如果其最大值变化量大于已设定的基准变化量，则低压判定部140判定为低压。这是利用了低压轮胎的增益比常压轮胎的增益变大的影响。
图8是本发明的第二实施例的过零的频率范围内的计数的说明图。
在图8中，示出对本发明的第二实施例的低压及常压轮胎的整个频率范围的过零的频率范围的计数。
整个频率范围为38.5Hz至49Hz的频率范围。整个频率范围按照0.5Hz单位频率来划分。在此，单位频率并非限定于特定频率。
信号分析部130对在按照0.5Hz单位频率划分的整个频率范围内计算出的频率所属的过零的频率范围进行确认，从而增加频率范围计数。
此后，观察常压轮胎的所插值的轮速信号的频率特性，频率范围的计数从38.5Hz频率开始平缓地增加。之后，峰值频率在45Hz至46.5Hz的频率范围内具有峰值频率。接下来，频率范围的计数从峰值频率之后开始急剧减少。
相反地，观察低压轮胎的所插值的轮速信号的频率特性，频率范围的计数从38.5Hz频率开始急剧增加。之后，峰值频率在41.5Hz至42Hz的频率范围内具有峰值频率。换句话说，低压轮胎的频率相比常压轮胎的频率具有减少的频率值。接下来，频率范围的计数从峰值频率之后开始平缓减少。
这样的频率范围计数反复增加后，常压轮胎的频率范围的计数在45Hz至46.5Hz的频率范围内具有最大值。
相反地，这样的频率范围计数反复增加后，低压轮胎的频率范围的计数在41.5Hz至42Hz的频率范围内具有最大值。
如此，参照图9，在常压轮胎的情况下，信号分析部130将45Hz至46.5Hz的频率范围选定为峰值频率，在低压轮胎的情况下，信号分析部130将41.5Hz至42Hz的频率范围选定为峰值频率。
图9是示出本发明的第三实施例的低压及常压轮胎的整个频率范围的过零的最大值平均。
整个频率范围为38.5Hz至49Hz频率的范围。整个频率范围按照0.5Hz单位频率划分。在此，单位频率并非限定为特定频率。
信号分析部130对在按照0.5Hz单位频率划分的整个频率范围内计算出的频率所属的过零的频率范围进行确认，从而计算频率范围的最大值平均。
此后，观察常压轮胎的所插值的轮速信号的最大值平均特性，最大值平均从38.5Hz频率开始平缓增加。之后，峰值频率在45Hz至46.5Hz的频率范围内具有最大值平均。接下来，最大值平均从峰值频率之后开始急剧减少。
相反地，观察低压轮胎的所插值的轮速信号的最大值平均特性，最大值平均从38.5Hz频率开始急剧增加。之后，峰值频率在41.5Hz至42Hz的频率范围内具有最大值平均。换句话说，低压轮胎的频率具有比常压轮胎的频率大的峰值频率值。接下来，最大值平均从峰值频率之后开始平缓减少。
这样的最大值平均得到反复计算后，常压轮胎的频率范围的计数在45Hz至46.5Hz频率范围内具有最大的最大值平均。
相反地，这样的频率范围计数反复增加后，低压轮胎的频率范围的计数在41.5Hz至42Hz的频率范围内具有最大的最大值平均。
如此，参照图9，在常压轮胎的情况下，信号分析部130将45Hz至46.5Hz的频率范围选定为峰值频率，在低压轮胎的情况下，信号分析部130将41.5Hz至42Hz的频率范围选定为峰值频率。
可理解为本发明所属技术领域具有通常知识的人员在不变更本发明技术构思或必要特征的情况下，能够以其他具体的形态进行实施。因此应理解为，以上所记载的实施例并非是全面示例，也并非限定性的。本发明的范围根据权利要求书而非上述详细说明来表示，并需解释为，由权利要求书的意义、范围、其等同概念所推导的全部变更或变形形态包含于本发明的范围内。
另一方面，本说明书和附图对本发明的优选实施例进行了公开，虽然使用了特定术语，但是其只是为了易于说明本发明的技术内容，并有助于理解发明而在常规意义下所使用的，并非要限定本发明的范围。除了在此所公开的实施例，以本发明的技术构思为基础可实施其他变形例，这对本发明所属技术领域具有通常知识的人员而言是不说自明的。

Claims (21)

1.一种利用过零的胎压监测方法，包括如下步骤：
对车辆的轮速信号进行获取；
将所获取的所述轮速信号按照固定时间进行插值；
利用过零的时间范围来计算进行插值的所述轮速信号的最大值；
比较所计算出的所述轮速信号的最大值和已设定的常压的最大值，从而计算最大值变化量；以及
利用所计算出的所述最大值变化量来对车辆所安装的轮胎的低压进行判定。
2.根据权利要求1所述的利用过零的胎压监测方法，其中，
所述利用过零的胎压监测方法还包括如下步骤：
对所获取的所述轮速信号的误差进行校正。
3.根据权利要求1所述的利用过零的胎压监测方法，其中，
所述利用过零的胎压监测方法还包括如下步骤：
对进行插值的所述轮速信号根据已设定的频率范围进行带通滤波。
4.根据权利要求1所述的利用过零的胎压监测方法，其中，
在计算所述最大值的步骤中，将过零的时间范围内当前轮速信号值小于之前轮速信号值的拐点上的值选定为最大值，对所选定的该最大值进行实时平均，从而计算平均最大值。
5.根据权利要求4所述的利用过零的胎压监测方法，其中，
在计算所述最大值变化量的步骤中，比较所计算出的所述平均最大值和已设定的常压的平均最大值，从而计算最大值变化量。
6.根据权利要求1所述的利用过零的胎压监测方法，其中，
在判定所述低压的步骤中，当所计算出的所述最大值变化量小于等于已设定的基准变化量时，判定为常压，当所计算出的所述最大值变化量大于已设定的基准变化量时，判定为低压。
7.一种利用过零的胎压监测方法，包括如下步骤：
对车辆的轮速信号进行获取；
将所获取的所述轮速信号按照固定时间进行插值；
利用进行插值的所述轮速信号的时隙数量来计算频率；
利用所计算出的所述频率所属的过零的频率范围计数来选定峰值频率；以及
利用所选定的所述峰值频率来对车辆所安装的轮胎的低压进行判定，
在选定所述峰值频率的步骤中，对所计算出的所述频率所属的过零的频率范围进行确认，从而使得频率范围计数增加，并将所增加的该频率范围计数中具有最大计数的频率范围选定为峰值频率。
8.根据权利要求7所述的利用过零的胎压监测方法，其中，
所述利用过零的胎压监测方法还包括如下步骤：
对所获取的所述轮速信号的误差进行校正。
9.根据权利要求7所述的利用过零的胎压监测方法，其中，
所述利用过零的胎压监测方法还包括如下步骤：
对进行插值的所述轮速信号根据已设定的频率范围进行带通滤波。
10.根据权利要求7所述的利用过零的胎压监测方法，其中，
在计算所述频率的步骤中，为了排除干扰，利用已设定的周期期间进行插值的所述轮速信号的时隙数量来计算频率。
11.根据权利要求7所述的利用过零的胎压监测方法，其中，
在判定所述低压的步骤中，当所选定的所述峰值频率大于等于已设定的峰值频率时，判定为常压，当所选定的所述峰值频率小于已设定的峰值频率时，判定为低压。
12.一种利用过零的胎压监测方法，包括如下步骤：
对车辆的轮速信号进行获取；
将所获取的所述轮速信号按照固定时间进行插值；
利用进行插值的所述轮速信号的时隙数量来计算频率；
计算进行插值的所述轮速信号的过零的频率范围内的最大值；
利用所计算出的所述频率所属的过零的频率范围内的最大值来选定峰值频率；以及
利用所选定的所述峰值频率来对车辆所安装的轮胎的低压进行判定，
在选定所述峰值频率的步骤中，对所计算出的所述频率所属的过零的频率范围内的最大值进行平均，将该最大值的平均中具有最大值的频率选定为峰值频率。
13.根据权利要求12所述的利用过零的胎压监测方法，其中，
所述利用过零的胎压监测方法还包括如下步骤：
对所获取的所述轮速信号的误差进行校正。
14.根据权利要求12所述的利用过零的胎压监测方法，其中，
所述利用过零的胎压监测方法还包括如下步骤：
对进行插值的所述轮速信号根据已设定的频率范围进行带通滤波。
15.根据权利要求12所述的利用过零的胎压监测方法，其中，
在计算所述频率的步骤中，为了排除干扰，利用已设定的周期期间进行插值的所述轮速信号的时隙数量来计算频率。
16.根据权利要求12所述的利用过零的胎压监测方法，其中，
在计算所述最大值的步骤中，将过零的频率范围内当前轮速信号值小于之前轮速信号值的拐点上的值选定为最大值，对所选定的该最大值进行累计平均。
17.根据权利要求12所述的利用过零的胎压监测方法，其中，
在判定所述低压的步骤中，当所选定的所述峰值频率大于等于已设定的峰值频率时，判定为常压，当所选定的所述峰值频率小于已设定的峰值频率时，判定为低压。
18.一种利用过零的胎压监测装置，包括：
信号获取部，对车辆的轮速信号进行获取；
信号处理部，将所获取的所述轮速信号按照固定时间进行插值；
信号分析部，利用过零的时间范围来计算进行插值的所述轮速信号的最大值或利用进行插值的所述轮速信号的时隙数量来计算频率，利用所计算出的所述轮速信号的最大值或频率来计算最大值变化量或选定峰值频率；以及
低压判定部，利用所计算出的所述最大值变化量或所选定的所述峰值频率来对车辆所安装的轮胎的低压进行判定。
19.根据权利要求18所述的利用过零的胎压监测装置，其中，
所述信号分析部对所计算出的所述轮速信号的最大值和已设定的常压的最大值进行比较，从而对最大值变化量进行计算。
20.根据权利要求18所述的利用过零的胎压监测装置，其中，
所述信号分析部利用所计算出的所述频率所属的过零的频率范围计数来选定峰值频率。
21.根据权利要求18所述的利用过零的胎压监测装置，其中，
所述信号分析部对进行插值的所述轮速信号的过零的频率范围内的最大值进行计算，并利用所计算出的所述频率所属的过零的频率范围内的最大值来选定峰值频率。
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