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原文传递一种基于频谱分析的间接式胎压监测方法

专利名称：	一种基于频谱分析的间接式胎压监测方法
摘要：	本发明公开了一种基于频谱分析的间接式胎压监测方法,首先对传感器产生的方波信号进行处理，消除齿圈生产误差，之后采用插值算法将基于事件的采样转换为基于时间的均匀采样，最后对频谱信号进行预处理并获取有效频谱数据，根据频谱数据精准识别轮胎压力；输入频率信号经动态追踪滤波后，包含了清晰的轮胎压力信息，通过FFT计算出峰值频率后，可用于精准识别轮胎压力，实现缺气报警功能；本发明提出的算法结构简单，具有较低的计算复杂度和存储空间要求，能够较好地满足车辆控制的实时性要求。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	宗培亮
发明人：	宗培亮
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-25T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201910226001.0
公开号：	CN109774389A
代理机构：	深圳汇策知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	梁超
分类号：	B60C23/04(2006.01);B;B60;B60C;B60C23
申请人地址：	430000 湖北省武汉市汉阳大道五通路怡景华庭1栋1203
主权项：	1.一种基于频谱分析的间接式胎压监测方法，其特征在于：所述监测方法包括：齿圈生产误差消除，对传感器产生的方波信号进行处理，消除齿圈生产误差；插值处理，采用插值算法将基于事件的采样转换为基于时间的均匀采样；频谱信号的预处理与提取，对频谱信号进行预处理并获取有效频谱数据，根据频谱数据精准识别轮胎压力。 2.根据权利要求1所述的一种基于频谱分析的间接式胎压监测方法，其特征在于，所述齿圈生产误差消除具体为：将被测齿圈第i齿上升沿来临时刻记为ti，计算得出转过一个齿的时间为：Δt(i)＝t(i)-t(i-1)，则齿圈转过一周的时间为：最后计算得到第i个齿消除生产误差的瞬时角速度：其中：N为被测齿圈的齿数。 3.根据权利要求1所述的一种基于频谱分析的间接式胎压监测方法，其特征在于，所述插值处理具体为：以每次基于时间的插值点为中心，将周围点加权平均作为插值结果，然后选取Epanechnikov kernel作为核函数，核函数描述如下：其中d为核函数宽度。 4.根据权利要求1所述的一种基于频谱分析的间接式胎压监测方法，其特征在于，所述频谱信号的预处理与提取具体为：对频率信号进行带通采样匹配计算，通过FIR滤波器对频率信号进行抗混叠滤波器滤波处理，然后在每一次频谱截取后，对截取的频谱信号进行能量分布估计，并采用频谱观测窗跟踪截取频谱信号。 5.根据权利要求4所述的一种基于频谱分析的间接式胎压监测方法，其特征在于，所述对频率信号进行带通采样匹配计算是根据共振点分布选择合适的频段并进行匹配参数计算，对于信号x(t)，其傅里叶变换的结果为：式中 6.根据权利要求5所述的一种基于频谱分析的间接式胎压监测方法，其特征在于，所述对频率信号进行带通采样匹配计算具体为：将原信号以正、负频率分量的形式进行信号分解，根据频域分布不混叠条件，控制X+(f)和X-(f)位于彼此空隙位置且满足带通采样时按照上述设计要求匹配重采样率fs和f0，其中，f0为需要截取频段的中心频率；带通采样匹配模块根据轮胎共振点和发动机共振点特征区域频点，对频率信号进行分割截取，便于频谱分析估计模块进行能量分布估计，进而计算出准确的胎压状况。 7.根据权利要求4所述的一种基于频谱分析的间接式胎压监测方法，其特征在于，所述对频率信号进行抗混叠滤波器滤波处理是通过FIR滤波器利用窗函数法将滤波器系数与输入的离散信号进行卷积运算。 8.根据权利要求7所述的一种基于频谱分析的间接式胎压监测方法，其特征在于，所述窗函数法选择海明窗进行滤波器设计，即 9.根据权利要求7所述的一种基于频谱分析的间接式胎压监测方法，其特征在于，所述对频率信号进行抗混叠滤波器滤波处理时设计多组滤波器系数Hi(n)，根据轮胎固有共振点和发动机共振点的频点分布，选择合适的截取观测频段并计算多组滤波器系数Hi(n)，并将Hi(n)以静态数组的形式存储于汽车处理器中，通过计算匹配f0和fs后选取合适的一组滤波器系数h(n)，进行频谱截取分析；i组滤波器系数h(n)构成所述Hi(n)。 10.根据权利要求4所述的一种基于频谱分析的间接式胎压监测方法，其特征在于：所述采用频谱观测窗跟踪截取频谱信号具体为：读取能量分布估计结果，并将其与频谱截取窗口位置进行比对，预测下一次能量分布可能发生的变化方向，进而调整下一次f0的选择以及滤波器系数的选取，从而完成动态频谱分布变化的跟踪。
所属类别：	发明专利