基于多传感器信息融合的轮胎压力监测系统

文章摘要：k ———第k 个传感器的测量值的标准偏差; t0 ———L 个有效传感器观测值的均值;σ0 ———L 个有效传感器观测值的标准偏差。 当t 不在给定范围内时就报警。根据文献, 当轮胎气压高于基准胎压的1.2 倍或者低于基准压的25 %时就应该报警, 此时车主应停车检查该轮胎情况, 如无异常, 就降低车速。据业内人士介绍, 当轮胎气压高于基准压3 倍时, 爆胎的几率接近100 %。系统结构不同公司生产的传感器、MCU 等为TPMS 设计方案的多样化提供了硬件上的保证, 并且给软件的编制提供了思路 2 轮胎压力监测系统结构图 轮胎压力监测系统由两部分组成: 测量发射部分、接收控制部分, 如图2

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k ———第k 个传感器的测量值的标准偏差; t₀ ———L 个有效传感器观测值的均值;σ₀ ———L 个有效传感器观测值的标准偏差。   当t 不在给定范围内时就报警。根据文献, 当轮胎气压高于基准胎压的1.2 倍或者低于基准压的25 %时就应该报警, 此时车主应停车检查该轮胎情况, 如无异常, 就降低车速。据业内人士介绍, 当轮胎气压高于基准压3 倍时, 爆胎的几率接近100 %。 　 系统结构 　　不同公司生产的传感器、MCU 等为TPMS 设计方案的多样化提供了硬件上的保证, 并且给软件的编制提供了思路 2 　轮胎压力监测系统结构图 　  　轮胎压力监测系统由两部分组成: 测量发射部分、接收控制部分, 如图2 所示, 其中测量发射部分负责准确测量发射信息, 由单片机控制采样间隔; 接收控制部分负责融合、分析信号, 判断其是否在给定范围之内, 是否报警。测量发射部分采用3 个NPX传感器, 依据各个引线的功能将其和发射机正确连接, 完成印刷电路板( PCB) 的设计, 在设计的时候要尽量减小其尺寸、减少连线。然后把它们相隔120°嵌入轮胎内, 由轮胎的内压力使其紧贴在轮毂和内胎之间。接收控制部分可制成一个仪器, 放置在驾驶室内驾驶员易于观察的位置。报警可以采用L ED 灯和声音报警两种方式, 灯光的强度及声音的强弱由压力值的大小控制。  　 结束语   　　实验中, 设报警限为300 KPa 。6 个传感器的测得数值的期望和方差分别是:   经计算, 传感器6 的数据不被其他5 个传感器支持, 视其为失效数据。其余5 个传感器数据经计算后得到的融合结果为:   　　可见, t 稍大于300 kPa , 此时系统应该提示驾驶员小心爆胎, 如果继续升压, 就提高报警的级别, 如果有下降的趋势则停止报警。   　　该系统产品化有个难点: 采集的数据过多, 接收控制部分在辨别所接收的数据是哪一个轮胎的哪一个传感器测得的上面比较困难, 程序较复杂, 系统结构复杂。为了简化结构也可以在每个轮胎内只安装两个NPX 传感器。

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