CN107054341B - 车辆制动器制动效能监控报警装置、系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆制动器制动效能监控报警装置、系统和方法。所述装置包括：信息采集模块、车载控制终端和显示模块；车载控制终端分别与信息采集模块和显示模块连接；其中，所述信息采集模块包括：轮速采集模块、制动器温度采集模块、制动踏板行程采集模块和定位采集模块。本发明的技术方案，通过结合各种采集模块所采集的信息判断车辆制动器的制动效能状态，能够准确监测并记录车辆制动器的制动效能变化情况，并在制动效能低时及时报警，提高了制动器制动效能监测的有效性和及时性。

Description

车辆制动器制动效能监控报警装置、系统和方法

技术领域

本发明涉及车辆安全控制技术领域，特别涉及车辆制动器制动效能监控报警装置、系统和方法。

背景技术

近年来车辆尤其是运输车辆的交通事故频繁发生，主要是因为运输车辆总质量大、连续行驶里程长、运行路线复杂等。例如，运输车辆在山区公路长下坡路段行驶时，因频繁制动或连续制动，使制动器负荷增大，出现持续高温、制动效能下降现象，造成紧急时刻无法及时刹车，引发严重交通事故。现有制动器热衰退报警系统及相关专利大多仅对车辆的制动器温度进行检测，当制动器温度超过预设值时进行报警。但是，制动器的短时间高温并不会明显影响其制动效能，同时制动器的耐温程度受材质、结构和使用环境影响。因此，仅对车辆的制动器温度进行检测难以有效监控制动器制动效能。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了车辆制动器制动效能监控报警装置、系统和方法，以至少部分地解决上述问题。

本发明公开了一种车辆制动器制动效能监控报警装置，该装置包括：信息采集模块、车载控制终端和显示模块；车载控制终端分别与信息采集模块和显示模块连接；

其中，所述信息采集模块包括：轮速采集模块、制动器温度采集模块、制动踏板行程采集模块和定位采集模块。

进一步地，

所述轮速采集模块，用于采集车辆的防抱死制动系统的轮速传感器的轮速信息；

所述制动器温度采集模块，用于采集车辆的制动器的温度信息；

所述制动踏板行程采集模块，用于采集车辆的制动踏板行程信息；

所述定位采集模块，用于采集车辆的定位信息；

所述车载控制终端，用于接收各采集模块所采集的信息并发送到显示模块进行显示，以及用于根据各采集模块所采集的信息判断车辆制动器的制动效能状态，当车辆制动器的制动效能低于预设条件时生成报警信息并发送到显示模块进行输出。

进一步地，

所述轮速采集模块包括：RC电路、稳压管和施密特触发器；

所述制动器温度采集模块包括：红外热电堆温度传感器、低噪声放大器、A/D转换器、低通滤波器、数字信号处理器、存储器和脉冲宽度调制器；

所述制动踏板行程采集模块包括：安装支架、连杆机构和旋转角度传感器；

所述定位采集模块包括GPS模块。

进一步地，

所述车载控制终端，用于根据定位信息判断出车辆行驶时，进一步判断出在一定时间段内采集的制动器温度信息的平均值大于预设温度阈值，或者，在一定时间段内采集的制动踏板行程信息的平均值大于预设制动踏板行程阈值并且根据所采集的轮速信息确定的轮速下降值小于预设轮速阈值时，确定车辆制动器的制动效能低于预设条件。

进一步地，该装置还包括：通信模块，用于与远程监控终端进行无线通讯；

所述通信模块，用于将车载控制终端所接收的来自信息采集模块的信息发送给远程监控终端；用于将车载控制终端生成的报警信息送给远程监控终端；以及用于接收来自远程监控终端的预警信息并发送给车载控制终端；

所述车载控制终端，用于将所述预警信息发送给显示模块进行输出。

本发明还公开了一种车辆制动器制动效能监控报警系统，该系统包括：远程监控终端和如上所述的车辆制动器制动效能监控报警装置；

其中，所述远程监控终端包括：通信模块、存储模块和处理模块；

所述通信模块，用于接收来自车辆制动器制动效能监控报警装置的信息并保存到所述存储模块中；以及用于将处理模块生成的预警信息发送给车辆制动器制动效能监控报警装置；

所述存储模块，用于保存来自车辆制动器制动效能监控报警装置的信息以及用于存储车辆行驶道路数据和从互联网获得的相应区域的实时天气数据；

所述处理模块，用于根据存储模块中的信息生成预警信息。

进一步地，

所述来自车辆制动器制动效能监控报警装置的信息包括如下中的一种或多种：车辆的定位信息、车辆的制动踏板行程信息、车辆的制动器的温度信息、车辆的防抱死制动系统的轮速传感器的轮速信息和报警信息；

所述处理模块，用于当所述通信模块每次收到的来自车辆制动器制动效能监控报警装置的信息时，判断该次收到的信息中是否包含报警信息；如果不包含报警信息，将该次收到的信息以及相应时间段内的车辆行驶道路数据和相应区域的实时天气数据输入到评估制动器制动效能状态的模型中，根据所述模型的输出结果判断制动器效能是否存在安全风险，如果存在安全风险则生成预警信息。

进一步地，

所述处理模块，用于当所述通信模块每次收到的来自车辆制动器制动效能监控报警装置的信息时，判断该次收到的信息中是否包含报警信息；如果包含报警信息，判断报警信息的持续时间是否大于预设阈值；如果小于或等于预设阈值，将报警信息的持续时间段内的来自车辆制动器制动效能监控报警装置的信息以及该时间段内的车辆行驶道路数据和相应区域的实时天气数据进行处理，将处理结果作为学习样本输入到所述评估制动器制动效能状态的模型中。

进一步地，

所述处理模块，用于当所述通信模块每次收到的来自车辆制动器制动效能监控报警装置的信息时，判断该次收到的信息中是否包含报警信息；如果包含报警信息，判断报警信息的持续时间是否大于预设阈值；如果大于预设阈值，通过指定通讯接口向驾驶人的手机发送报警信息。

本发明公开了一种车辆制动器制动效能监控报警方法，该方法包括：

采集车辆的防抱死制动系统的轮速传感器的轮速信息、采集车辆的制动器的温度信息、采集车辆的制动踏板行程信息以及采集车辆的定位信息；

将所采集的信息进行显示输出；

以及根据所采集的信息判断车辆制动器的制动效能状态，当车辆制动器的制动效能低于预设条件时生成报警信息并显示输出。

进一步地，所述根据所采集的信息判断车辆制动器的制动效能状态，当车辆制动器的制动效能低于预设条件时生成报警信息包括：

根据定位信息判断出车辆行驶时，进一步判断出在一定时间段内采集的制动器温度信息的平均值大于预设温度阈值，或者，在一定时间段内采集的制动踏板行程信息的平均值大于预设制动踏板行程阈值并且根据所采集的轮速信息确定的轮速下降值小于预设轮速阈值时，确定车辆制动器的制动效能低于预设条件。

进一步地，该方法还包括：

将所采集的信息发送给远程监控终端；

将所生成的报警信息发送给远程监控终端；

以及接收来自远程监控终端的预警信息并显示输出。

本发明还公开了一种车辆制动器制动效能监控报警方法，其特征在于，该方法包括：

接收来自车辆制动器制动效能监控报警装置的信息并保存；

存储车辆行驶道路数据和从互联网获得的相应区域的实时天气数据；

根据来自车辆制动器制动效能监控报警装置的信息、车辆行驶道路数据和从互联网获得的相应区域的实时天气数据生成预警信息，并将生成的预警信息发送给车辆制动器制动效能监控报警装置。

进一步地，

所述来自车辆制动器制动效能监控报警装置的信息包括如下中的一种或多种：车辆的定位信息、车辆的制动踏板行程信息、车辆的制动器的温度信息、车辆的防抱死制动系统的轮速传感器的轮速信息和报警信息；

所述根据来自车辆制动器制动效能监控报警装置的信息生成预警信息包括：当每次收到的来自车辆制动器制动效能监控报警装置的信息时，判断该次收到的信息中是否包含报警信息；如果该次收到的信息中不包含报警信息，将该次收到的信息以及相应时间段内的车辆行驶道路数据和相应区域的实时天气数据输入到评估制动器制动效能状态的模型中，根据所述模型的输出结果判断制动器效能是否存在安全风险，如果存在安全风险则生成预警信息。

进一步地，该方法还包括：

如果该次收到的信息中包含报警信息，判断报警信息的持续时间是否大于预设阈值；如果报警信息的持续时间小于或等于预设阈值，将报警信息的持续时间段内的来自车辆制动器制动效能监控报警装置的信息以及该时间段内的车辆行驶道路数据和相应区域的实时天气数据进行处理，将处理结果作为学习样本输入到所述评估制动器制动效能状态的模型中。

进一步地，该方法还包括：

如果报警信息的持续时间大于预设阈值，通过指定通讯接口向驾驶人的手机发送报警信息。

本发明的技术方案中，通过结合各种采集模块所采集的信息判断车辆制动器的制动效能状态，能够准确监测并记录车辆制动器的制动效能变化情况，并在制动效能低时及时报警，提高了制动器制动效能监测的有效性和及时性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种车辆制动器制动效能监控报警装置的结构图；

图2是本发明又一实施例提供的一种车辆制动器制动效能监控报警装置的结构图；

图3是本发明实施例提供的一种车辆制动器制动效能监控报警系统的组成示意图；

图4是本发明实施例提供了一种车辆制动器制动效能监控报警方法的流程图；

图5是本发明实施例提供的车载端所执行的方法的流程图；

图6是本发明实施例提供的一种车辆制动器制动效能监控报警方法的流程图；

图7是本发明实施例中的远程端监控终端上所执行的方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1为本发明实施例提供的一种车辆制动器制动效能监控报警装置的结构图。如图1所示，该装置包括：信息采集模块10、车载控制终端20和显示模块30；车载控制终端20分别与信息采集模块10和显示模块30连接；

信息采集模块10包括：轮速采集模块101、制动器温度采集模块102、制动踏板行程采集模块103和定位采集模块104。

其中：

轮速采集模块101，用于采集车辆的防抱死制动系统的轮速传感器的轮速信息；

制动器温度采集模块102，用于采集车辆的制动器的温度信息；

制动踏板行程采集模块103，用于采集车辆的制动踏板行程信息；

定位采集模块104，用于采集车辆的定位信息；

车载控制终端20，用于接收各采集模块所采集的信息并发送到显示模块30进行显示，以及用于根据各采集模块所采集的信息判断车辆制动器的制动效能状态，当车辆制动器的制动效能低于预设条件时生成报警信息并发送到显示模块30进行输出。

图1所述的装置通过结合各种采集模块所采集的信息判断车辆制动器的制动效能状态，能够准确监测并记录车辆制动器的制动效能变化情况，并在制动效能低时及时报警，提高了制动器制动效能监测的有效性和及时性。

在本发明的一个实施例中，轮速采集模块101包括：RC电路、稳压管和施密特触发器。轮速采集模块101用于采集车辆的防抱死制动系统的轮速传感器的轮速信息。具体是通过将所述车辆防抱死制动系统的轮速传感器输出的频率不断变化的伪正弦波形信号，经过RC电路滤波、稳压管稳压和施密特触发器整形处理，转化为所述车载控制终端20可识别的矩形波形信号。

在本发明的一个实施例中，制动器温度采集模块102采用热电堆探测器实现，具体地，热电堆探测器包括：红外热电堆温度传感器、低噪声放大器、A/D转换器、低通滤波器、数字信号处理器、存储器和脉冲宽度调制器。制动器温度采集模块102用于采集车辆的制动器的温度信息。在一个具体实施例中是采用非接触式MLX90616红外热电堆温度传感器将制动盘/制动鼓的红外辐射转化为电信号，其中所用红外热电堆温度传感器的测量范围在-70∽1030℃，分辨率为0.02℃，并通过低噪声放大器放大后把温度信息存在内容存储器RAM中，并通过PWM脉冲宽度调制器将温度信息传送至车载控制终端20。

在本发明的一个实施例中，制动踏板行程采集模块103包括：安装支架、连杆机构和旋转角度传感器。制动踏板行程采集模块103用于采集车辆的制动踏板行程信息。具体是刹车踏板与旋转角度传感器通过安装支架相互固定，旋转角度传感器采集制动踏板行程信息，通过输出比例模拟电压信号方式将行程信息传送至车载控制终端20。

在本发明的一个实施例中，定位采集模块104包括：GPS模块。定位采集模块104主要是基于GPS/BDS的定位模块，用于采集车辆的定位信息，车辆的定位信息包括：车辆位置、运行速度、运行轨迹。具体是采用MT3332多模定位接收芯片，其支持美国全球定位系统GPS和中国北斗卫星导航系统BDS的双模定位，藉由双系统的相互辅助可提升导航定位的精度和可靠性，对车辆进行定位并产生定位信息，定位信息包括车辆的经纬度。速度、运动方向角、年份、月份、时、分、秒等，通过串口直接存储器DMA通信将定位信息传送至车载控制终端20。

在本发明的一个实施例中，车载控制终端20包括：DSP数字信号处理器及其外围电源、通信、数据存储电路。车载控制终端20具体用于接收各采集模块所采集的信息并发送到显示模块进行显示，以及用于根据各采集模块所采集的信息判断车辆制动器的制动效能状态，当车辆制动器的制动效能低于预设条件时生成报警信息并发送到显示模块30进行输出。

判断车辆制动器的制动效能是否低于预设条件的方式为：当车辆行驶时，制动器温度持续过高，或者，制动踏板行程持续较大并且车轮轮速下降过低时发出报警。具体来说车载控制终端20根据定位信息判断出车辆行驶时，进一步判断出在一定时间段内采集的制动器温度信息的平均值大于预设温度阈值，或者，在一定时间段内采集的制动踏板行程信息的平均值大于预设制动踏板行程阈值并且根据所采集的轮速信息确定的轮速下降值小于预设轮速阈值时，确定车辆制动器的制动效能低于预设条件。

更具体来说，在本发明的一个实施例中，如何确定车辆制动器的制动效能低于预设条件具体为：预先设定温度阈值T_θ、制动行程阈值Z_θ、车辆轮速阈值ω_θ、时间段值t₁、t₂；若或者，/>并且ω_n2-ω₁＜ω_θ时，判断制动器制动效能过低。式中，T_i、Z_i分别表示第i次采集时制动器温度和制动踏板行程，n₁、n₂分别表示在t₁、t₂时间内采集的车辆状态信息次数，ω_n2、ω₁分别表示为第n₂次和第1次采集时的车轮轮速。

在本发明的一个实施例中，显示模块30，包括液晶显示屏和蜂鸣器，固定于车辆驾驶室，用于显示车辆轮速、制动盘温度、制动效能等级和发出预警、警报信号。

目前国家标准要求多数车辆应安装具有卫星定位功能的行驶记录仪和防抱死制动装置，所以本发明在现有的装置基础上更易实施。

图2是本发明又一实施例提供的一种车辆制动器制动效能监控报警装置的结构图。如图2所示，本实施例中的车辆制动器制动效能监控报警装置相对于图1进一步包括：通信模块40，用于与远程监控终端200进行无线通讯。

信息采集模块10、车载控制终端20和显示模块30，以及信息采集模块10中包括的轮速采集模块101、制动器温度采集模块102、制动踏板行程采集模块103和定位采集模块104均与图1中所述相同，这里不再复述。

通信模块40，用于将车载控制终端20所接收的来自信息采集模块10的信息发送给远程监控终端200；以及用于将车载控制终端20生成的报警信息发送给远程监控终端200；以及用于接收来自远程监控终端200的预警信息并发送给车载控制终端20；

其中车载控制终端20，用于将所述预警信息发送给显示模块30进行输出。

图2所述的装置通过与远程监控终端实时通信，能够及时分析来自信息采集模块和车载控制终端的信息并对车辆制动器制动效能状态做出预测，并进行预警，从而提高了制动器制动效能监测的准确性和智能性。

图3是本发明实施例提供的一种车辆制动器制动效能监控报警系统的组成示意图。如图3所示，该系统包括远程监控终端200和车辆制动器制动效能监控报警装置100。

车辆制动器制动效能监控报警装置100具体为如图2所示的装置，这里不再复述。

远程监控终端200包括：通信模块2001、存储模块2002和处理模块2003；

其中通信模块2001，用于接收来自车辆制动器制动效能监控报警装置的信息，包括如下中的一种或多种：车辆的定位信息、车辆的制动踏板行程信息、车辆的制动器的温度信息、车辆的防抱死制动系统的轮速传感器的轮速信息和报警信息，并将这些信息保存到存储模块2002中；以及用于将处理模块2003生成的预警信息发送给车辆制动器制动效能监控报警装置100；

存储模块2002，用于保存来自车辆制动器制动效能监控报警装置100的信息以及用于存储车辆行驶道路数据和从互联网获得的相应区域的实时天气数据。

其中，车辆行驶道路数据是指所监测车辆在当前道路上相应时间段内行驶的道路数据，从互联网获得的相应区域的实时天气数据中的相应区域是指所监测车辆当前位于的区域范围。

处理模块2003，用于根据存储模块2002中的信息生成预警信息。具体是根据通信模块2001每次收到的来自车辆制动器制动效能监控报警装置100的信息，判断该次收到的信息中是否包含报警信息。如果不包含报警信息，将该次收到的信息以及相应时间段内的车辆行驶道路数据和从互联网获得的相应区域的实时天气数据输入到评估制动器制动效能状态的模型中，根据所述模型的输出结果判断制动器效能是否存在安全风险，如果存在安全风险则生成预警信息。如果包含报警信息，判断报警信息的持续时间是否大于预设阈值，如果小于或等于预设阈值，将报警信息的持续时间段内的来自车辆制动器制动效能监控报警装置的信息以及该时间段内的行驶道路和实时天气数据进行处理，将处理结果作为学习样本输入到所述评估制动器制动效能状态的模型中；如果大于预设阈值，通过指定通讯接口向驾驶人的手机发送报警信息。

其中，来自车辆制动器制动效能监控报警装置的信息、车辆行驶道路数据和从互联网获得的相应区域的实时天气数据，可作为评估制动器制动效能状态的模型的输入变量和学习训练样本。当存在报警信息时，作为学习训练样本，模型内部神经网络根据样本数据来调整优化内部参数。具体实例为，当车辆行驶在长下坡山区路段、晴朗高温状态时，记录分析车辆的制动踏板行程信息、制动器的温度信息、防抱死制动系统的轮速传感器的轮速信息变化情况，得出在此种外部环境条件下，制动踏板行程与温度、轮速的对应关系，可用于预测类似外部环境条件下，温度、轮速变化趋势，从而输出预警信号。当不存在报警信号时，作为输入变量，评估制动器制动效能状态的模型可以根据训练后的算法及参数进行计算后输出结果。

图3所述的报警系统通过结合远程监控终端和车辆制动器制动效能监控报警装置，不仅能够准确监测并记录车辆制动器的制动效能变化情况，并在制动效能低时及时报警，而且能够对车辆制动器的制动效能状态进行评估预测，提高了制动器制动效能监测的有效性、及时性、准确性和智能性。

图4是本发明实施例提供了一种车辆制动器制动效能监控报警方法的流程图。该流程是车载端的执行流程。如图4所示，该方法包括：

步骤S41，采集车辆的防抱死制动系统的轮速传感器的轮速信息、采集车辆的制动器的温度信息、采集车辆的制动踏板行程信息以及采集车辆的定位信息；

步骤S42，将所采集的信息进行显示输出；

步骤S43，根据所采集的信息判断车辆制动器的制动效能状态，当车辆制动器的制动效能低于预设条件时生成报警信息并显示输出。

在本发明的一个实施例中，步骤S43中所述根据所采集的信息判断车辆制动器的制动效能状态，当车辆制动器的制动效能低于预设条件时生成报警信息包括：根据定位信息判断出车辆行驶时，进一步判断出在一定时间段内采集的制动器温度信息的平均值大于预设温度阈值，或者，在一定时间段内采集的制动踏板行程信息的平均值大于预设制动踏板行程阈值并且根据所采集的轮速信息确定的轮速下降值小于预设轮速阈值时，确定车辆制动器的制动效能低于预设条件。

在本发明的一个实施例中，图4所示的方法进一步包括：将所采集的信息发送给远程监控终端；将所生成的报警信息发送给远程监控终端，以及接收来自远程监控终端的预警信息并显示输出。

下面通过图5所示的流程对图4所示的方法进行进一步的说明。

图5是本发明实施例提供的车载端所执行的方法的流程图。这里结合图2所示的车载端装置进行说明。如图5所示，包括以下步骤：

步骤S51：采集车辆车轮轮速、制动器温度、制动踏板行程以及定位信息：信息采集模块10采集车辆的防抱死制动系统的轮速传感器的轮速信息、车辆的制动器的温度信息、采集车辆的制动踏板行程信息以及采集车辆的定位信息，将采集到的信息发送给车载控制终端20。

步骤S52：判断车辆是否行驶：车载控制终端20接收信息采集信息模块10采集的车辆状态信息，根据其中的定位信息判断车辆是否行驶，若是，则运行步骤S53，若否，则运行步骤S55。

步骤S53：判断制动器制动效能是否过低：设定温度阈值T_θ、制动行程阈值Z_θ、车辆轮速阈值ω_θ、时间段值t₁、t₂，若或者，/>并且ω_n2-ω₁＜ω_θ时，则判断制动器制动效能过低，运行步骤S23，若未满足条件，则运行步骤S24。式中，T_i、Z_i分别表示第i次采集时制动器温度、制动踏板行程，n₁、n₂分别表示在t₁、t₂时间内采集的车辆状态信息次数，ω_n2、ω₁分别表示为第n₂次和第1次采集时的车轮轮速。

步骤S54：显示模块发出报警信号：车载控制终端20将车辆信息发送给显示模块30，显示模块30向驾驶人发出报警信号。

步骤S55：通信模块向远程监控终端发送信息，并接收信息：通信模块40接收车载控制终端20的车辆状态信息和报警信息，并把这些信息发送给远程监控终端200，同时接收远程监控终端200发来的信息，并转发给车载控制终端20。

步骤S56：是否接到预警信息：判断车载控制终端20是否接收到远程监控终端200发来的预警信息，若是，则运行步骤S57，若否，则运行步骤S51。

步骤S57：将预警信息进行相应处理，并将结果通过显示模块，告知驾驶人：车载控制终端20对预警信息进行相应处理，将处理结果发送给显示模块30，告知驾驶人。

图6是本发明实施例提供的一种车辆制动器制动效能监控报警方法的流程图。该流程是远程监控终端侧的执行流程。如图6所示，该方法包括：

步骤S61，接收来自车辆制动器制动效能监控报警装置的信息并保存。

步骤S62，存储车辆行驶道路数据和从互联网获得的相应区域的实时天气数据。

步骤S63，根据来自车辆制动器制动效能监控报警装置的信息、车辆行驶道路数据和从互联网获得的相应区域的实时天气数据生成预警信息，并将生成的预警信息发送给车辆制动器制动效能监控报警装置。

在本发明的一个实施例中，步骤S61所述来自车辆制动器制动效能监控报警装置的信息包括如下中的一种或多种：车辆的定位信息、车辆的制动踏板行程信息、车辆的制动器的温度信息、车辆的防抱死制动系统的轮速传感器的轮速信息和报警信息；

步骤S63中所述根据来自车辆制动器制动效能监控报警装置的信息生成预警信息包括：当每次收到的来自车辆制动器制动效能监控报警装置的信息时，判断该次收到的信息中是否包含报警信息；如果该次收到的信息中不包含报警信息，将该次收到的信息以及相应时间段内的车辆行驶道路数据和从互联网获得的相应区域的实时天气数据输入到评估制动器制动效能状态的模型中，根据所述模型的输出结果判断制动器效能是否存在安全风险，如果存在安全风险则生成预警信息。

在本发明的一个实施例中，图6所示的方法进一步包括：如果该次收到的信息中包含报警信息，判断报警信息的持续时间是否大于预设阈值；如果报警信息的持续时间小于或等于预设阈值，将报警信息的持续时间段内的来自车辆制动器制动效能监控报警装置的信息以及该时间段内的车辆行驶道路数据和相应区域的实时天气数据进行处理，将处理结果作为学习样本输入到所述评估制动器制动效能状态的模型中。如果报警信息的持续时间大于预设阈值，通过指定通讯接口向驾驶人的手机发送报警信息。

下面通过图7所示的流程对图6所示的方法进行进一步的说明。

图7是本发明实施例中的远程端监控终端上所执行的方法流程图。如图7所示，包括以下步骤：

步骤S71：接收保存车辆制动器制动效能监控报警装置传来的信息：远程监控终端200接收来自车辆制动器制动效能监控报警装置100的信息并保存，车辆制动器制动效能监控报警装置的信息包括如下中的一种或多种：车辆的定位信息、车辆的制动踏板行程信息、车辆的制动器的温度信息、车辆的防抱死制动系统的轮速传感器的轮速信息和报警信息。

步骤S72：判断是否有报警信息：远程监控终端200判断每次收到的来自车辆制动器制动效能监控报警装置的信息中是否包含报警信息；若是，则运行步骤S73，若否，则运行步骤S75。

步骤S73：判断报警信息持续时间是否大于预设阈值：设定时间阈值t_θ，判断报警信息持续时间Δt是否大于t_θ，若是，则运行步骤S74，若否，则运行S76。

步骤S74：通知远程控制终端工作人员，通过指定通讯接口向驾驶人的手机发送报警信息。

步骤S75：基于BP神经网络算法，评估制动器制动效能状态：将该次收到的信息以及车辆行驶道路数据和从互联网获得的相应区域的实时天气数据输入到评估制动器制动效能状态的基于BP神经网络算法的模型中，对制动器制动效能状态进行评估，执行步骤S77；

步骤S76：进行信息处理并将处理结果作为学习样本输入到评估制动器制动效能的模型中：将报警信息的持续时间段内的来自车辆制动器制动效能监控报警装置的信息以及该时间段内的行驶道路和实时天气数据进行处理，将处理结果作为学习样本输入到所述评估制动器制动效能状态的基于BP(Back Propagation)神经网络算法的模型中；

步骤S77：是否存在风险：根据评估制动器制动效能状态的基于BP神经网络算法的模型的输出结果，判断制动器效能是否存在安全风险，若是，则运行步骤S78，若否，则运行步骤S71；

步骤S78：向通讯模块发送预警信息：远程监控终端200向通讯模块40发出预警信息。

本发明通过采集车辆的轮速信息、制动器温度信息、制动踏板行程信息和定位信息，对车辆制动器的制动效能状态进行准确判断和预测，在制动效能低时及时报警、存在安全风险时及时预警，克服了现有制动器热衰退报警技术仅通过对制动器温度进行检测存在的缺陷，提高了制动器制动效能监测的有效性、及时性、准确性和智能性，极大地减少车辆交通事故的发生。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (14)

1.一种车辆制动器制动效能监控报警系统，其特征在于，该系统包括：远程监控终端和车辆制动器制动效能监控报警装置；

所述车辆制动器制动效能监控报警装置包括：信息采集模块、车载控制终端和显示模块；车载控制终端分别与信息采集模块和显示模块连接；

其中，所述信息采集模块包括：轮速采集模块、制动器温度采集模块、制动踏板行程采集模块和定位采集模块；所述车载控制终端包括：DSP数字信号处理器及其外围电源、通信和数据存储电路；

所述远程监控终端包括：通信模块、存储模块和处理模块；

所述通信模块，用于接收来自车辆制动器制动效能监控报警装置的信息并保存到所述存储模块中；以及用于将处理模块生成的预警信息发送给车辆制动器制动效能监控报警装置；

所述存储模块，用于保存来自车辆制动器制动效能监控报警装置的信息，以及用于存储车辆行驶道路数据和相应区域的实时天气数据

所述处理模块，用于根据存储模块中的信息生成预警信息；

所述来自车辆制动器制动效能监控报警装置的信息包括如下中的一种或多种：车辆的定位信息、车辆的制动踏板行程信息、车辆的制动器的温度信息、车辆的防抱死制动系统的轮速传感器的轮速信息和报警信息；

所述处理模块，用于当所述通信模块每次收到的来自车辆制动器制动效能监控报警装置的信息时，判断该次收到的信息中是否包含报警信息；如果不包含报警信息，将该次收到的信息以及相应时间段内的车辆行驶道路数据和相应区域的实时天气数据输入到评估制动器制动效能状态的模型中，根据所述模型的输出结果判断制动器效能是否存在安全风险，如果存在安全风险则生成预警信息。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述处理模块，用于当所述通信模块每次收到的来自车辆制动器制动效能监控报警装置的信息时，判断该次收到的信息中是否包含报警信息；如果包含报警信息，判断报警信息的持续时间是否大于预设阈值；如果小于或等于预设阈值，将报警信息的持续时间段内的来自车辆制动器制动效能监控报警装置的信息以及该时间段内的车辆行驶道路数据和相应区域的实时天气数据进行处理，将处理结果作为学习样本输入到所述评估制动器制动效能状态的模型中。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述处理模块，用于当所述通信模块每次收到的来自车辆制动器制动效能监控报警装置的信息时，判断该次收到的信息中是否包含报警信息；如果包含报警信息，判断报警信息的持续时间是否大于预设阈值；如果大于预设阈值，通过指定通讯接口向驾驶人的手机发送报警信息。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述轮速采集模块，用于采集车辆的防抱死制动系统的轮速传感器的轮速信息；

所述制动器温度采集模块，用于采集车辆的制动器的温度信息；

所述制动踏板行程采集模块，用于采集车辆的制动踏板行程信息；

所述定位采集模块，用于采集车辆的定位信息；

所述车载控制终端，用于接收各采集模块所采集的信息并发送到显示模块进行显示，以及用于根据各采集模块所采集的信息判断车辆制动器的制动效能状态，当车辆制动器的制动效能低于预设条件时生成报警信息并发送到显示模块进行输出。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，

所述轮速采集模块包括：RC电路、稳压管和施密特触发器；

所述制动器温度采集模块包括：红外热电堆温度传感器、低噪声放大器、A/D转换器、低通滤波器、数字信号处理器、存储器和脉冲宽度调制器；

所述制动踏板行程采集模块包括：安装支架、连杆机构和旋转角度传感器；

所述定位采集模块包括GPS模块。

6.如权利要求4所述的系统，其特征在于，

所述车载控制终端，用于根据定位信息判断出车辆行驶时，进一步判断出在一定时间段内采集的制动器温度信息的平均值大于预设温度阈值，或者，在一定时间段内采集的制动踏板行程信息的平均值大于预设制动踏板行程阈值并且根据所采集的轮速信息确定的轮速下降值小于预设轮速阈值时，确定车辆制动器的制动效能低于预设条件。

7.如权利要求1-6中任一项所述的系统，其特征在于，所述车辆制动器制动效能监控报警装置进一步包括：通信模块，用于与远程监控终端进行无线通讯；

所述通信模块，用于将车载控制终端所接收的来自信息采集模块的信息发送给远程监控终端；用于将车载控制终端生成的报警信息送给远程监控终端；以及用于接收来自远程监控终端的预警信息并发送给车载控制终端；

所述车载控制终端，用于将所述预警信息发送给显示模块进行输出。

8.一种应用如权利要求1-7中任一项车辆制动器制动效能监控报警系统的方法，其特征在于，该方法包括：

采集车辆的防抱死制动系统的轮速传感器的轮速信息、采集车辆的制动器的温度信息、采集车辆的制动踏板行程信息以及采集车辆的定位信息；

将所采集的信息进行显示输出；

以及根据所采集的信息判断车辆制动器的制动效能状态，当车辆制动器的制动效能低于预设条件时生成报警信息并显示输出。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所采集的信息判断车辆制动器的制动效能状态，当车辆制动器的制动效能低于预设条件时生成报警信息包括：

根据定位信息判断出车辆行驶时，进一步判断出在一定时间段内采集的制动器温度信息的平均值大于预设温度阈值，或者，在一定时间段内采集的制动踏板行程信息的平均值大于预设制动踏板行程阈值并且根据所采集的轮速信息确定的轮速下降值小于预设轮速阈值时，确定车辆制动器的制动效能低于预设条件。

10.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

将所采集的信息发送给远程监控终端；

将所生成的报警信息发送给远程监控终端；

以及接收来自远程监控终端的预警信息并显示输出。

11.一种应用如权利要求1-7中任一项车辆制动器制动效能监控报警系统的方法，其特征在于，该方法包括：

接收来自车辆制动器制动效能监控报警装置的信息并保存；

存储车辆行驶道路数据和从互联网获得的相应区域的实时天气数据；

根据来自车辆制动器制动效能监控报警装置的信息、车辆行驶道路数据和从互联网获得的相应区域的实时天气数据生成预警信息，并将生成的预警信息发送给车辆制动器制动效能监控报警装置。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，

所述来自车辆制动器制动效能监控报警装置的信息包括如下中的一种或多种：车辆的定位信息、车辆的制动踏板行程信息、车辆的制动器的温度信息、车辆的防抱死制动系统的轮速传感器的轮速信息和报警信息；

所述根据来自车辆制动器制动效能监控报警装置的信息生成预警信息包括：当每次收到的来自车辆制动器制动效能监控报警装置的信息时，判断该次收到的信息中是否包含报警信息；如果该次收到的信息中不包含报警信息，将该次收到的信息以及相应时间段内的车辆行驶道路数据和相应区域的实时天气数据输入到评估制动器制动效能状态的模型中，根据所述模型的输出结果判断制动器效能是否存在安全风险，如果存在安全风险则生成预警信息。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

如果该次收到的信息中包含报警信息，判断报警信息的持续时间是否大于预设阈值；如果报警信息的持续时间小于或等于预设阈值，将报警信息的持续时间段内的来自车辆制动器制动效能监控报警装置的信息以及该时间段内的车辆行驶道路数据和相应区域的实时天气数据进行处理，将处理结果作为学习样本输入到所述评估制动器制动效能状态的模型中。

14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

如果报警信息的持续时间大于预设阈值，通过指定通讯接口向驾驶人的手机发送报警信息。