CN110905951A - 动态实时监测汽车刹车片磨损的方法、装置、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种动态实时监测汽车刹车片磨损的方法、装置、设备及介质。该方法包括：步骤S1：刹车时，采集所述刹车片的刹车参数；步骤S2：利用所述刹车参数进行计算，获取所述刹车片的磨损参数；步骤S3：依据所述磨损参数，预测刹车制动系统的磨损情况。刹车参数与驾驶员的驾驶习惯和刹车片的质量有关，因此利用采集的刹车参数能够对刹车片的损耗情况进行预测，从而能够解决现有技术中存在无法依据驾驶习惯以及刹车片质量来对刹车片的磨损情况进行准确预测的问题。
Description
技术领域
本发明涉及汽车智能监测技术领域，尤其涉及一种动态实时监测汽车刹车片磨损的方法、装置、设备及介质。
背景技术
据有关数据统计，最近几年，全国每年发生的交通事故都在30万起以上。其中，有三成事故是因“刹车失灵”所造成的，其中劣质刹车片又是造成汽车刹车失灵的主要原因。刹车片的寿命很难用一个明确的公里数或者时间去界定。因为每个人的驾驶情况不相同、路况也不同，所以刹车片的磨损情况存在较大差异，可能有些人在驾驶车辆时行驶3至4万公里就需要更换刹车片了，而有些人在驾驶车辆时由于驾驶习惯好、车辆维护较好，估计行驶10万公里都不需要更换刹车片。
2016年，国家质检总局共计抽查全国进口汽车用制动器衬片(刹车片)469批，检出不合格278批，不合格检出率59.3％，在涉及不合格产品名单中，除宝马、奔驰、丰田、大众、斯巴鲁外，还包括奥迪、起亚、日产、吉普、马自达、三菱、通用、路虎、现代、英菲尼迪、沃尔沃、福特、本田、铃木、道奇、捷豹等多个品牌高达280个型号的产品。
因此，准确地获取刹车片的磨损情况，并预测刹车片所在刹车系统的使用寿命，之后及时对刹车片进行更换是避免由刹车片厚度过薄而出现行车危险的有效手段。
在现有技术中，检测刹车片的磨损，多数是通过刹车片内本身嵌入的导电金属丝等材料，对刹车片的材质厚度进行物理检测，或者根据上一次更换刹车片的周期进行回归预测，给出了一套基于历史统计的更换方案。
然而上述现有技术中存在以下技术缺陷：
现有的根据物理厚度分析的方案，需要专用的硬件，不利于其进一步节约成本和技术推广；如需要使用铁路部门的专有数据，很难移植到汽车上，或是基于上一次更换刹车片的时间，无法处理因驾驶习惯、刹车片质量等，对刹车片磨损进度造成影响的情况。因此，现有的方案在通用性(广泛适用于各种车辆的能力)、准确性(应对不同驾驶习惯的能力)、独立性(不依赖于专用硬件或之前的统计数据进行运作的能力)上都存在一定程度的技术欠缺。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提出一种动态实时监测汽车刹车片磨损的方法、装置、设备及存储介质，用以解决现有技术中存在无法依据驾驶习惯以及刹车片质量来对刹车片的磨损情况进行准确预测的问题。
第一方面，本发明实施例提供一种动态实时监测汽车刹车片磨损方法，其中，所述方法包括：
步骤S1：刹车时，采集所述刹车片的刹车参数；
步骤S2：利用所述刹车参数进行计算，获取所述刹车片的磨损参数；
步骤S3：依据所述磨损参数，预测刹车制动系统的磨损情况。
作为本发明第二方面，本发明实施例还提供一种监测汽车刹车片磨损的装置，其中，所述装置包括：
采集模块，用于刹车时，采集所述刹车片的刹车参数；；
计算模块，用于利用所述刹车参数进行计算，获取所述刹车片的磨损参数；
预测模块，用于依据所述磨损参数，预测刹车制动系统的磨损情况。
作为本发明第三方面，本发明实施例还提供一种动态实时监测汽车刹车片磨损的设备，其中，所述设备包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使至少一个所述处理器能够执行前面任一项所述的方法。
作为本发明第四方面，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其中，当所述计算机程序指令被处理器执行时实现如前面任一项所述的方法。
本发明实施例提供的一种动态实时监测汽车刹车片磨损方法、装置、设备及存储介质具有以下有益效果：通过采集刹车片的刹车参数，利用刹车参数进行计算获取刹车片的损耗参数，根据刹车片的损耗参数能够获取刹车片的损耗情况。刹车参数与驾驶员的驾驶习惯和刹车片的质量有关，因此利用采集的刹车参数能够对刹车片的损耗情况进行预测，从而能够解决现有技术中存在无法依据驾驶习惯以及刹车片质量来对刹车片的磨损情况进行准确预测的问题。
附图说明
图1为本申请一实施例提供的动态实时监测汽车刹车片磨损的方法的流程示意图；
图2为本申请一实施例提供的动态实时监测汽车刹车片磨损的方法的流程示意图；
图3为本申请一实施例提供的动态实时监测汽车刹车片磨损的方法的流程示意图；
图4为本申请一实施例提供的动态实时监测汽车刹车片磨损的方法的流程示意图；
图5为本申请一实施例提供的动态实时监测汽车刹车片磨损的装置的连接示意图；
图6为本申请一实施例提供的动态实时监测汽车刹车片磨损的装置的连接示意图；
图7为本申请一实施例提供的动态实时监测汽车刹车片磨损的装置的连接示意图；
图8为本申请一实施例提供的动态实时监测汽车刹车片磨损的设备的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。
请参见图1，本申请一实施例提供了一种动态实时监测汽车刹车片磨损的方法，如图1所示，所述方法包括：
步骤S1：刹车时，采集刹车片的刹车参数。这里的刹车参数包括：方向盘转角、轮速传感器、原始角速度、纵向/横向加速度，以及形成的制动压力、刹车时所述刹车片旋转的原始角速度、刹车时所述刹车片受到的刹车盘所施加的压力等与刹车相关的参数。其中原始角速度和压力可以是以下方式获得：通过读取ESP系统的轮速传感器获得原始角速度和读取ESP系统压力传感器得到作用于刹车片的压力。
步骤S2：利用所述刹车参数进行计算，获取所述刹车片的磨损参数。
步骤S3：依据所述磨损参数，预测刹车制动系统的磨损情况。
汽车通过刹车片的运动实现刹车操作。刹车片在运动过程中，会产生刹车参数。采集刹车片的刹车参数，能够对刹车片的磨损状况进行预测。刹车片的刹车参数包括：刹车时刹车片旋转的角速度、刹车时刹车片受到的刹车片所施加的压力、刹车片的温度参数、刹车片的刹车次数中的一个或多个。刹车参数为刹车时刹车片的运行数据。
利用已采集的刹车片的刹车参数进行计算，能够获取刹车片的磨损参数。利用已采集的刹车片的刹车参数进行计算，获取刹车片的磨损参数，包括：利用已采集的刹车时刹车片旋转的角速度、刹车时刹车片受到的刹车盘所施加的压力、刹车片的温度参数、刹车片的刹车次数中的一个或多个进行计算，获取刹车片的磨损参数。依据刹车片的磨损参数，能够获取刹车片的磨损情况。
其中，在能够采集的刹车片的刹车参数中，刹车时刹车片旋转的角速度、刹车时刹车片受到的刹车盘所施加的压力与刹车片的磨损情况关系较大。
在一种实施例中，采集的刹车片的刹车参数包括：刹车时所述刹车片旋转的原始角速度。
如图2所示，步骤S2包括：步骤S21：根据所述原始角速度，获取刹车时所述刹车片与刹车盘的相对旋转距离；步骤S22：利用所述移动距离进行计算，获取所述刹车片的磨损参数。
车辆刹车时，刹车片沿刹车盘旋转，此时刹车片与刹车盘相互摩擦，这导致刹车片在此过程中会产生摩擦损耗。刹车过程中，当刹车片与刹车盘压力一定时，刹车片与刹车盘的相对移动距离越大，刹车片的磨损越严重。
在刹车过程中，所采集的刹车片旋转的原始角速度包括刹车片移动的实时角速度。
如图3所示，步骤S21中根据所述原始角速度，获取刹车时所述刹车片与刹车盘的相对旋转距离，包括：步骤S211：根据所述原始角速度和所述刹车片的安装半径，获取刹车时所述刹车片的线速度；步骤S212：根据所述线速度和刹车时间，获取刹车时所述刹车片与刹车盘的相对旋转距离。相对旋转距离即为刹车片沿刹车盘的圆周移动时，所形成的圆弧形长度。
刹车片安装在刹车盘上，刹车时刹车片沿刹车盘旋转产生摩擦力，使车辆减速。刹车片的安装半径包括刹车盘的半径。将刹车时刹车片的原始角速度与所述刹车片的安装半径相乘，能够获取刹车时刹车片的线速度。
所采集的刹车片旋转的原始角速度包括刹车片移动的实时角速度，计算获取的刹车片的线速度也包括刹车片的实时线速度。
所获取的刹车时间为刹车时的动态时间。将刹车片的实时线速度与刹车的实时时间进行计算，能够获取刹车时所述刹车片与刹车盘的相对旋转距离。
将刹车片的实时线速度与刹车的实时时间进行计算的计算公式为：
St为刹车时刹车片与刹车盘的相对旋转距离。v(t)为t时刹车片的线速度，t0为当次刹车的开始时刻。
在一种实施例中，采集的刹车片的刹车参数包括：刹车时所述刹车片受到的刹车盘所施加的压力。
步骤S2包括：利用所述压力进行计算，获取所述刹车片的磨损参数。
刹车过程中，当刹车片与刹车盘相对旋转距离一定时，刹车盘施加给刹车片的压力越大，刹车盘与刹车片之间的摩擦力越大，刹车片的磨损越严重。因此，通过采集刹车时刹车片受到的刹车盘所施加的压力，能够计算刹车片的磨损参数。
采集的刹车时所述刹车片受到的刹车盘所施加的压力包括：刹车时刹车片收到的刹车盘所施加的实时压力。
如图4所示，步骤S2中，利用所述压力进行计算，获取所述刹车片的磨损参数，包括：步骤S23：获取所述刹车片与所述刹车盘之间的摩擦系数；步骤S24：将所述摩擦系数乘以所述压力，获取所述刹车片与所述刹车盘之间的摩擦力；步骤S25：利用所述摩擦力进行计算，获取所述刹车片的磨损参数。
采集的刹车时所述刹车片受到的刹车盘所施加的压力包括：刹车时刹车片收到的刹车盘所施加的实时压力。步骤S24包括：将刹车时刹车片受到的刹车片所施加的实时压力，与刹车片与刹车盘之间的摩擦系数相乘，获取刹车片与刹车盘之间的实时摩擦力。
步骤S24中计算刹车片与刹车盘之间摩擦力的计算公式包括：
F表示刹车片与刹车盘之间的摩擦力。μ为刹车片与刹车盘之间的摩擦系数。N(t)为t时刹车片受到的刹车盘所施加的压力，t0为当次刹车的开始时刻。
在一种实施例中，所述刹车参数包括：刹车时所述刹车片旋转的原始角速度和刹车时所述刹车片受到的刹车盘所施加的压力；所述磨损参数包括：所述刹车片的厚度减少值，步骤S2还包括：利用计算模型：y＝β1*x+β0，对所述原始角速度与所述压力进行计算，获取所述刹车片的厚度渐少值，进而根据所述刹车片的厚度减少值获取所述刹车片的磨损参数；其中，y为刹车片的厚度减少值；β1、β0均为预设值；x为对所述原始角速度与所述压力进行计算获取的数值。
在一种实施例中，
其中N(t)为t时刻获取的所述刹车盘施加给所述刹车片的压力，St为t时刻通过所述原始角速度获取的所述刹车片的移动距离，t表示所述刹车片相对所述刹车盘相对旋转的时刻，t0为当次刹车的开始时刻。
在一种实施例中，所述β1通过以下公式求得：β1＝μ/(kρS)，其中k为所述刹车片的升华热，ρ为所述刹车片的密度，S为刹车片和刹车盘接触的面积，μ为所述刹车片与所述刹车盘之间的摩擦系数；所述β0通过以下公式求得：
c1为所述刹车片的比热容；mpad为所述刹车片的质量，ΔT为刹车片刹车前后温度差，t0表示当次刹车的开始时刻，t1表示当次刹车的结束时刻，t0-t1表示刹车时间。
因此上述计算公式：y＝β1*x+β0可表示为：
其中，dt为t时刻所述刹车片的厚度；d0为当次刹车开始时所述刹车片的厚度，dt-d0为当次刹车时刹车片减小的厚度。
计算模型：
是通过以下方法建立的。
采集刹车片所受到的刹车盘施加的压力，获取刹车盘与刹车片之间的摩擦系数。通过计算公式：
计算获取刹车盘与刹车片之间的摩擦力；F表示刹车盘与刹车片之间的摩擦力；N(t)表示t时刻刹车片所受到的刹车盘施加的压力；t表示时刻。
采集刹车片的原始角速度，获取刹车片的安装半径；将原始角速度与安装半径相乘，获取刹车片的线速度。通过计算公式：
获取刹车片与刹车盘的相对旋转距离；St表示刹车片与刹车盘的相对旋转距离；v(t)表示t时刹车片的线速度；t表示时间。
通过公式：
计算刹车时刹车片与刹车盘之间的摩擦力所作的功。摩擦生热，刹车时刹车片上产生的热量为Q，且Q＝wf。
摩擦产生的热量，会使刹车片温度上升，刹车片表面的材料磨损气化，离开表面。
利用计算公式：Q＝c1mpadΔT(t1-t0)+k(m1-m0)，能够计算刹车过程中加热片损耗的质量；Q为热量，c1为比热容，ΔT为刹车片刹车前后温度差，mpad为刹车片的质量，k是刹车片的升华热，m1-m0是刹车前后刹车片的质量之差，t0表示当次刹车的开始时刻，t1表示当次刹车的结束时刻，t0-t1表示刹车时间。
利用计算公式：(m1-m0)＝ρS(d1-d0)，能够将刹车片的质量之差，转换为刹车片较少的厚度；ρ为刹车片密度，S为刹车片和刹车盘接触的面积。刹车片减少的厚度即为刹车片的损耗系数。
将上述计算公式经过换算，可得计算公式：
由于同型号的刹车的材质相同，所以其接触面积和质量密度也相同，因此可认为其比热c1、升华热k、刹车时的前后温差相同，因此可将上述计算公式：
转化为公式：y＝β1*x+β0+ε；式中y是刹车片刹车时减少的厚度d1-d0，β1是由同型号刹车片的升华热、质量密度、接触面积构成的固定系数μ/(kρS)，
ε是分布于N(0，σ2)的随机变量。
由上述函数关系可知ε＝y-β0-x*β1，进一步的分析n条历史数据中的第i条可得：εi＝yi-β0-xi*β1。
记Qs为n条历史数据的误差ε的平方之和，又知yi和xi，故Qs是β0和β1的一个二元函数，将Qs记为Qs(β0，β1)，
根据多元函数的极值原理求得β0与β1使得Q值最小，即可求出β0与β1。
在一种实施例中，步骤S3之后还包括：根据所述刹车片的磨损情况，评估驾驶人员的驾驶习惯。
根据刹车片的磨损情况，能够评估驾驶人的驾驶习惯。驾驶人的驾驶习惯可作为汽车车险费用的决策依据。
上述方法中，通过采集刹车片的刹车参数，利用刹车参数进行计算获取刹车片的损耗参数，根据刹车片的损耗参数能够获取刹车片的损耗情况，从而能够解决现有技术中存在无法依据驾驶习惯以及刹车片质量来对刹车片的磨损情况进行准确预测的情况。
本申请还提供了一种动态实时监测汽车刹车片磨损的装置。如图5所示，该装置包括：采集模块1、计算模块2和预测模块3。
采集模块1，用于刹车时，采集所述刹车片的刹车参数。
计算模块2，用于利用所述刹车参数进行计算，获取所述刹车片的磨损参数。
预测模块3，用于依据所述磨损参数，预测刹车制动系统的磨损情况。
汽车通过刹车片的运动实现刹车操作。刹车片在运动过程中，会产生刹车参数。通过利用采集模块1采集刹车片的刹车参数，能够对刹车片的磨损状况进行预测。采集模块1采集的刹车片的刹车参数包括：刹车时刹车片旋转的角速度、刹车时刹车片受到的刹车片所施加的压力、刹车片的温度参数、刹车片的刹车次数中的一个或多个。
通过计算模块2利用已采集的刹车片的刹车参数进行计算，能够获取刹车片的磨损参数。通过计算模块2利用已采集的刹车片的刹车参数进行计算，获取刹车片的磨损参数，包括：通过计算模块2利用已采集的刹车时刹车片旋转的角速度、刹车时刹车片受到的刹车盘所施加的压力、刹车片的温度参数、刹车片的刹车次数中的一个或多个进行计算，获取刹车片的磨损参数。依据刹车片的磨损参数，能够获取刹车片的磨损情况。
其中，在计算模块2能够采集的刹车片的刹车参数中，刹车时刹车片旋转的角速度、刹车时刹车片受到的刹车盘所施加的压力与刹车片的磨损情况关系较大。
在一种实施例中，采集模块1采集的刹车片的刹车参数包括：采集模块1刹车时所述刹车片旋转的原始角速度。
如图6所示，计算模块2包括：第一获取子模块21，用于根据所述原始角速度，获取刹车时所述刹车片与刹车盘的相对旋转距离；第一计算子模块22，用于利用所述移动距离进行计算，获取所述刹车片的磨损参数。
车辆刹车时，刹车片沿刹车盘旋转，此时刹车片与刹车盘相互摩擦，这导致刹车片在此过程中会产生摩擦损耗。刹车过程中，当刹车片与刹车盘压力一定时，刹车片与刹车盘的相对移动距离越大，刹车片的磨损越严重。
在刹车过程中，采集模块1所采集的刹车片旋转的原始角速度包括刹车片移动的实时角速度。
第一获取子模块21包括：第一计算单元211，用于根据所述原始角速度和所述刹车片的安装半径，获取刹车时所述刹车片的线速度；第二计算单元212，用于根据所述线速度和刹车时间，获取刹车时所述刹车片与刹车盘的相对旋转距离。
刹车片安装在刹车盘上，刹车时刹车片沿刹车盘旋转产生摩擦力，使车辆减速。刹车片的安装半径包括刹车盘的半径。第一计算单元211将刹车时刹车片的原始角速度与所述刹车片的安装半径相乘，能够获取刹车时刹车片的线速度。
采集模块1所采集的刹车片旋转的原始角速度包括刹车片移动的实时角速度，第一计算单元211计算获取的刹车片的线速度也包括刹车片的实时线速度。
采集模块1所获取的刹车时间为刹车时的动态时间。第二计算单元212将刹车片的实时线速度与刹车的实时时间进行计算，能够获取刹车时所述刹车片与刹车盘的相对旋转距离。
第二计算单元212将刹车片的实时线速度与刹车的实时时间进行计算的计算公式为：
St为刹车时刹车片与刹车盘的相对旋转距离。v(t)为t时刹车片的线速度，t0为当次刹车的开始时刻。
在一种实施例中，采集模块1采集的刹车片的刹车参数包括：采集模块1采集刹车时所述刹车片受到的刹车盘所施加的压力。
计算模块2，还用于利用所述压力进行计算，获取所述刹车片的磨损参数。
刹车过程中，当刹车片与刹车盘相对旋转距离一定时，刹车盘施加给刹车片的压力越大，刹车盘与刹车片之间的摩擦力越大，刹车片的磨损越严重。因此，计算模块2通过采集刹车时刹车片受到的刹车盘所施加的压力，能够计算刹车片的磨损参数。
采集模块1采集的刹车时所述刹车片受到的刹车盘所施加的压力包括：刹车时刹车片收到的刹车盘所施加的实时压力。
如图7所示，计算模块2包括：第二获取子模块23，用于获取所述刹车片与所述刹车盘之间的摩擦系数；第二计算子模块24，用于将所述摩擦系数乘以所述压力，获取所述刹车片与所述刹车盘之间的摩擦力；第三计算子模块25，用于利用所述摩擦力进行计算，获取所述刹车片的磨损参数。
采集模块1采集的刹车时所述刹车片受到的刹车盘所施加的压力包括：刹车时刹车片收到的刹车盘所施加的实时压力。第二计算子模块24，还用于将刹车时刹车片受到的刹车片所施加的实时压力，与刹车片与刹车盘之间的摩擦系数相乘，获取刹车片与刹车盘之间的实时摩擦力。
第二计算子模块24计算刹车片与刹车盘之间摩擦力的计算公式包括：
F表示刹车片与刹车盘之间的摩擦力。μ为刹车片与刹车盘之间的摩擦系数。N(t)为t时刹车片受到的刹车盘所施加的压力，t0为当次刹车的开始时刻。
在一种实施例中，所述刹车参数包括：刹车时所述刹车片旋转的原始角速度和刹车时所述刹车片受到的刹车盘所施加的压力；所述磨损参数包括：所述刹车片的厚度减少值，计算模块2，还用于利用计算模型：y＝β1*x+β0，对所述原始角速度与所述压力进行计算，获取所述刹车片的厚度渐少值，进而根据所述刹车片的厚度减少值获取所述刹车片的磨损参数；其中，y为刹车片的厚度减少值；β1、β0均为预设值；x为对所述原始角速度与所述压力进行计算获取的数值。
在一种实施例中，
其中N(t)为t时刻获取的所述刹车盘施加给所述刹车片的压力，St为t时刻通过所述原始角速度获取的所述刹车片的移动距离，t表示所述刹车片相对所述刹车盘相对旋转的时刻，t0为当次刹车的开始时刻。
在一种实施例中，所述β1通过以下公式求得：β1＝μ/(kρS)，其中k为所述刹车片的升华热，ρ为所述刹车片的密度，S为刹车片和刹车盘接触的面积，μ为所述刹车片与所述刹车盘之间的摩擦系数；所述β0通过以下公式求得：
c1为所述刹车片的比热容；mpad为所述刹车片的质量，ΔT为所述刹车片刹车前后温度差，t0表示当次刹车的开始时刻，t1表示当次刹车的结束时刻，t0-t1表示当次刹车的刹车时间。
因此上述计算公式：y＝β1*x+β0可表示为：
其中，dt为t时刻所述刹车片的厚度；d0为当次刹车开始时所述刹车片的厚度，dt-d0表示当次刹车时刹车片减少的厚度。
计算模块2中的计算模型：
是通过以下方法建立的。
采集刹车片所受到的刹车盘施加的压力，获取刹车盘与刹车片之间的摩擦系数。通过计算公式：
计算获取刹车盘与刹车片之间的摩擦力；F表示刹车盘与刹车片之间的摩擦力；N(t)表示t时刹车片所受到的刹车盘施加的压力；t表示时间。
采集刹车片的原始角速度，获取刹车片的安装半径；将原始角速度与安装半径相乘，获取刹车片的线速度。通过计算公式：
获取刹车片与刹车盘的相对旋转距离；St表示刹车片与刹车盘的相对旋转距离；v(t)表示t时刹车片的线速度；t表示时间。
通过公式：
计算刹车时刹车片与刹车盘之间的摩擦力所作的功。摩擦生热，刹车时刹车片上产生的热量为Q，且Q＝wf。
摩擦产生的热量，会使刹车片温度上升，刹车片表面的材料磨损气化，离开表面。
利用计算公式：Q＝c1mpadΔT(t1-t0)+k(m1-m0)能够计算刹车过程中加热片损耗的质量；Q为热量，c1为比热容，ΔT为刹车片刹车前后温度差，mpad为刹车片的质量，k是刹车片的升华热，m1-m0是刹车前后刹车片的质量之差，t0表示刹车前，t1表示刹车后，t0-t1表示刹车时间。
利用计算公式：(m1-m0)＝ρS(d1-d0)，能够将刹车片的质量之差，转换为刹车片较少的厚度；ρ为刹车片密度，S为刹车片和刹车盘接触的面积。刹车片减少的厚度即为刹车片的损耗系数。
将上述计算公式经过换算，可得计算公式：
由于同型号的刹车的材质相同，所以其接触面积和质量密度也相同，因此可认为其比热c1、升华热k、刹车时的前后温差相同，因此可将上述计算公式：
转化为公式：y＝β1*x+β0+ε；式中y是刹车片刹车时减少的厚度d1-d0，β1是由同型号刹车片的升华热、质量密度、接触面积构成的固定系数μ/(kρS)，
ε是分布于N(0，σ2)的随机变量。由上述函数关系可知ε＝y-β0-x*β1，进一步的分析n条历史数据中的第i条可得：εi＝yi-β0-xi*β1。
记Qs为n条历史数据的误差ε的平方之和，又知yi和xi，故Qs是β0和β1的一个二元函数，将Qs记为Qs(β0，β1)，
根据多元函数的极值原理求得β0与β1使得Q值最小，即可求出β0与β1。
在一种实施例中，步骤S3之后还包括：根据所述刹车片的磨损情况，评估驾驶人员的驾驶习惯。
根据刹车片的磨损情况，能够评估驾驶人的驾驶习惯。驾驶人的驾驶习惯可作为汽车车险费用的决策依据。
上述装置中，通过采集刹车片的刹车参数，利用刹车参数进行计算获取刹车片的损耗参数，根据刹车片的损耗参数能够获取刹车片的损耗情况，从而能够解决现有技术中存在无法依据驾驶习惯以及刹车片质量来对刹车片的磨损情况进行准确预测的情况。上述的方法和装置可应用在以下场景中：
1、按照一定的周期更换刹车片：频繁更换刹车片，运营车辆受到影响；未达到预警阈值去维修，提升运营成本。
2、对刹车片的风险系数评估：开车速度快，急刹急减速频次高，驾驶风险高，为保险公司提供决策依据。
3、通过监测刹车片磨损信息分析个人驾驶行为习惯：通过一段时间内，刹车作用时间长短、刹车压力大小、刹车时角速度的高低相关关系，得出刹车片的磨损激烈程度是否大于预测的阈值，进行分析判断驾驶人急减速、正常刹车行为状态的驾驶行为习惯。
刹车片的寿命：合理有效管控，运营车辆的维修成本降低很多；驾驶人良好的驾驶习惯，可有效延长刹车系统寿命。本发明的目的，就是评估驾驶员的习惯对刹车寿命的影响，并预测刹车制动系统的寿命。
此外，本发明一个实施例中，刹车片的磨损率也与所在车辆的保费之间存在一定的关联关系，当磨损率高于预设阈值30％以上时，保费比正常保费高出10％以上，当磨损率高于预设阈值10％以上时，保费比正常保费高出4％，当磨损率位于比预设阈值小10％至高出预设阈值10％之间的值时，通常可以按照正常保费或者适当低于正常保费2％至4％也可，因为就实验模拟数据测试来看，上述范围内可以由保险公司根据市场情况，灵活性调整，这就给保险公司留出了较大的商业运作空间。通过刹车片的磨损率也可以准确地反映出驾驶者的驾驶行为习惯等信息，为保费制定上提供了较为有价值的参考信息。
请参见图8，本发明对应于上述实施例1的方法还相应提供一种动态实时监测汽车刹车片磨损的设备，该设备主要包括：
至少一个处理器401；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器402；其中，
所述存储器402存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器401执行，以使至少一个所述处理器401能够执行本发明实施例1中所述的方法。有关该设备的详细描述请参见实施例1，在此不再赘述。
具体地，上述处理器401可以包括中央处理器(CPU)，或者特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，或者可以被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。
存储器402可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制，存储器402可包括硬盘驱动器(Hard Disk Drive，HDD)、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，存储器402可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下，存储器402可在数据处理装置的内部或外部。在特定实施例中，存储器402是非易失性固态存储器。在特定实施例中，存储器402包括只读存储器(ROM)。在合适的情况下，该ROM可以是掩模编程的ROM、可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、电可擦除PROM(EEPROM)、电可改写ROM(EAROM)或闪存或者两个或更多个以上这些的组合。
处理器401通过读取并执行存储器402中存储的计算机程序指令，以实现上述实施例中的任意一种监测汽车刹车片磨损方法。
在一个示例中，监测汽车刹车片磨损设备还可包括通信接口403和总线410。其中，如图3所示，处理器401、存储器402、通信接口403通过总线410连接并完成相互间的通信。
通信接口403，主要用于实现本发明实施例中各模块、装置、单元和/或设备之间的通信。
总线410包括硬件、软件或两者，将监测汽车刹车片磨损设备的部件彼此耦接在一起。举例来说而非限制，总线可包括加速图形端口(AGP)或其他图形总线、增强工业标准架构(EISA)总线、前端总线(FSB)、超传输(HT)互连、工业标准架构(ISA)总线、无限带宽互连、低引脚数(LPC)总线、存储器总线、微信道架构(MCA)总线、外围组件互连(PCI)总线、PCI-Express(PCI-X)总线、串行高级技术附件(SATA)总线、视频电子标准协会局部(VLB)总线或其他合适的总线或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，总线410可包括一个或多个总线。尽管本发明实施例描述和示出了特定的总线，但本发明考虑任何合适的总线或互连。
另外，结合上述实施例中的监测汽车刹车片磨损的方法，本发明实施例可提供一种计算机可读存储介质来实现。该计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令；该计算机程序指令被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种监测汽车刹车片磨损方法。
综上所述，本发明实施例提供的动态实时监测汽车刹车片磨损方法、装置、设备及介质，可以通过获取刹车片的相关信息后，利用数学建模的方式，依靠纯计算机算法解决了汽车刹车片的磨损情况的动态实时监测，并且在通用性、准确性以及独立性方面都得到很大提升。
需要明确的是，本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。这些都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种动态实时监测汽车刹车片磨损的方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤S1：刹车时，采集刹车片的刹车参数；
步骤S2：利用所述刹车参数进行计算，获取所述刹车片的磨损参数；
步骤S3：依据所述磨损参数，预测刹车制动系统的磨损情况。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述刹车参数包括刹车时所述刹车片旋转的原始角速度；
所述步骤S2包括：
步骤S21：根据所述原始角速度，获取刹车时所述刹车片与刹车盘的相对旋转距离；
步骤S22：利用所述相对旋转距离进行计算，获取所述刹车片的磨损参数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S21还包括：
步骤S211：根据所述原始角速度和所述刹车片的安装半径，获取刹车时所述刹车片的线速度；
步骤S212：根据所述线速度和刹车时间，获取刹车时所述刹车片与刹车盘的相对旋转距离。
4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述刹车参数包括刹车时所述刹车片受到的刹车盘所施加的压力；
所述步骤S2包括：利用所述压力进行计算，获取所述刹车片的磨损参数。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤S2包括：
步骤S23：获取所述刹车片与所述刹车盘之间的摩擦系数；
步骤S24：将所述摩擦系数乘以所述压力，获取所述刹车片与所述刹车盘之间的摩擦力；
步骤S25：利用所述摩擦力进行计算，获取所述刹车片的磨损参数。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述刹车参数包括：刹车时所述刹车片旋转的原始角速度和刹车时所述刹车片受到的刹车盘所施加的压力；所述磨损参数包括：所述刹车片的厚度减少值，所述步骤S2包括：
利用计算模型：y＝β1*x+β0，对所述原始角速度与所述压力进行计算，获取所述刹车片的厚度减少值，进而根据所述刹车片的厚度减少值获取所述刹车片的磨损参数；
其中，y为刹车片的厚度减少值；β1、β0均为预设值；x为对所述原始角速度与所述压力进行计算获取的数值。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述x通过以下公式获得：
其中N(t)为t时刻获取的所述刹车片受到所述刹车盘所施加的压力，St为t时刻通过所述原始角速度获取的所述刹车片与所述刹车盘的相对旋转距离，t表示所述刹车片相对所述刹车盘相对旋转的时刻，t0为当次刹车的开始时刻。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述β1通过以下公式求得：β1＝μ/(kρS)，其中k为所述刹车片的升华热，ρ为所述刹车片的密度，S为刹车片和刹车盘接触的面积，μ为所述刹车片与所述刹车盘之间的摩擦系数；
所述β0通过以下公式求得：
c1为所述刹车片的比热容；mpad为所述刹车片的质量，ΔT为刹车片刹车前后温度差，t0表示当次刹车的开始时刻，t1表示当次刹车的结束时刻，t0-t1表示刹车时间。
9.一种动态实时监测汽车刹车片磨损的装置，其特征在于，所述装置包括：
采集模块，用于刹车时，采集所述刹车片的刹车参数；
计算模块，用于利用所述刹车参数进行计算，获取所述刹车片的磨损参数；
预测模块，用于依据所述磨损参数，预测刹车制动系统的磨损情况。
10.一种动态实时监测汽车刹车片磨损的设备，其特征在于，所述设备包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使至少一个所述处理器能够执行权利要求1-8任一项所述的方法。
11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，当所述计算机程序指令被处理器执行时实现如权利要求1-8任一项所述的方法。
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