CN112985843B - 车轮定位失调的检测方法、检测装置及终端 - Google Patents

车轮定位失调的检测方法、检测装置及终端 Download PDF

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Abstract

本发明适用于车辆健康管理技术领域，提供了一种车轮定位失调的检测方法、检测装置及终端。其中，所述检测方法包括：获取车辆行驶过程中的传感器信息和所述车辆在前进方向的车速；基于所述传感器信息和所述车速计算所述车辆的横向加速度偏移量和横向加速度调整值；基于所述横向加速度偏移量和所述横向加速度调整值判断所述车辆是否存在车轮错位；基于所述判断的结果和所述横向加速度偏移量确定所述车辆的车轮定位失调信息。本发明可以实现对车辆的车轮定位失调的检测和判断，能够实现在车辆存在车轮定位失调时及时提醒车辆操作员对车辆进行维修和校正定位，从而可以减少轮胎磨损，提高车辆的感知可靠性和质量，确保及时检测和隔离故障。

Description

车轮定位失调的检测方法、检测装置及终端
技术领域
本发明属于车辆健康管理技术领域，尤其涉及一种车轮定位失调的检测方法、检测装置、终端及计算机可读存储介质。
背景技术
现代乘用车通常具有前轮和后轮的车轮定位，车轮定位实际上是一个复杂的悬架角度测量和各种悬架部件的调整过程。车轮定位作为一个重要的悬架调整工具，会极大地影响车轮的工作。
然而，这些车轮定位在车辆行驶过程中会逐渐发生变化，从而会出现行驶中前轮摆动、方向盘振动、转向后方向稳定性下降、轮胎快速磨损等问题。尤其是当悬架和转向系统未以其所需角度工作时，会出现不对准(错位)情况，也可称之为车轮定位失调。在较旧的车辆上，不对准情况通常是由弹簧下垂或悬架磨损(球头、衬套等)引起的。当然，它们也可能是影响的结果。
大多数情况下，车轮定位失调的失调偏差相对较小，车辆操作员不会注意到，但仍可能对轮胎磨损和车辆稳定性产生重大影响。例如，常规情况下，如果车辆的前轮未对准，车辆操作员可以通过转动方向盘使车辆沿直行方向行驶来克服未对准。然而，对于某些车轮未对准的情况，例如带有凹坑的严重碰撞，车轮未对准可能非常严重。因此，车辆操作员有必要立即注意到车轮未对准已发生，并可以及时对车辆进行维修和校正定位。这将减少轮胎磨损，提高车辆的感知可靠性和质量，确保及时检测和隔离故障，以便采取纠正性缓解和维护措施。
另外，配备电动助力转向(Electric Power Steering，EPS)的车辆具有牵引力补偿功能，该功能可测量驾驶员为保持车辆行驶路径而施加的车轮扭矩，并能够补偿各种道路和环境条件，该功能可能掩盖车轮早期错位。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种车轮定位失调的检测方法、检测装置、终端及计算机可读存储介质，目的是实现对车辆的车轮定位失调的检测和判断，以在车辆存在车轮定位失调时能够及时提醒车辆操作员对车辆进行维修和校正定位。
本发明实施例的第一方面提供了一种车轮定位失调的检测方法，包括：
获取车辆行驶过程中的传感器信息，其中，所述传感器信息包括来自横向加速度计的横向加速度测量值、来自横摆率传感器的车辆横摆率；
获取所述车辆在前进方向的车速；
基于所述横向加速度测量值、所述车辆横摆率和所述车辆在前进方向的车速计算所述车辆的横向加速度偏移量和横向加速度调整值；
基于所述横向加速度偏移量和所述横向加速度调整值判断所述车辆是否存在车轮错位；
基于所述判断的结果和所述横向加速度偏移量确定所述车辆的车轮定位失调信息。
可选的，所述基于所述横向加速度测量值、所述车辆横摆率和所述车辆在前进方向的车速计算所述车辆的横向加速度偏移量和横向加速度调整值包括：
基于所述车辆横摆率和所述车辆在前进方向的车速计算车辆的横向加速度实际值；
计算所述横向加速度实际值与所述横向加速度测量值之间的差异，得到横向加速度偏移量；
基于所述横向加速度偏移量计算所述车辆的横向加速度调整值。
可选的，所述传感器信息还包括来自横摆角传感器的横摆角速度测量值、来自转向角传感器的转向角值；
所述基于所述横向加速度偏移量和所述横向加速度调整值判断所述车辆是否存在车轮错位包括：
计算所述车辆的横摆角速度计算值；
基于所述横摆角速度计算值和所述转向角值计算所述车辆的横向加速度计算值；
若所述横摆角速度测量值、所述横摆角速度计算值、所述横向加速度调整值和所述横向加速度计算值符合第一预设条件，且，符合所述第一预设条件的持续时间大于第一预设时长，则判定所述车辆存在车轮错位；
其中，所述第一预设条件包括：所述横摆角速度测量值的绝对值小于预设的第一角速度阈值，且，所述横摆角速度计算值与横摆角速度测量值之差的绝对值大于预设的第二角速度阈值，且，所述横向加速度调整值的绝对值小于预设的第一加速度阈值，且，所述横向加速度计算值与所述横向加速度调整值之差的绝对值大于预设的第二加速度阈值，且，所述车辆前进方向的速度大于预设的速度阈值。
可选的，所述基于所述判断的结果和所述横向加速度偏移量确定所述车辆的车轮定位失调信息包括：
若所述车辆存在车轮错位，且，所述横向加速度偏移量在最小时间段内小于偏移量阈值，则判定所述车辆存在潜在的车轮定位失调。
可选的，在所述判定所述车辆存在潜在的车轮定位失调之后还包括：
确定本次判定的潜在的车轮定位失调所对应的类别；
对本次判定的潜在的车轮定位失调进行故障严重性评价，获得故障严重程度评价值。
可选的，在所述确定本次判定的潜在的车轮定位失调所对应的类别之前还包括：
计算第一自对准扭矩和第二自对准扭矩，其中，所述第一自对准扭矩表示车辆运行期间动力转向系统产生的库仑摩擦和粘性摩擦产生的扭矩，所述第二自对准扭矩表示轮胎在路面上的移动作用于车辆的力产生的横向扭矩；
相应的，所述确定本次判定的潜在的车轮定位失调所对应的类别包括：
基于所述第一自对准扭矩和所述第二自对准扭矩，确定本次判定的潜在的车轮定位失调所对应的类别。
可选的，所述基于所述第一自对准扭矩和所述第二自对准扭矩，确定本次判定的潜在的车轮定位失调所对应的类别包括：
计算所述第二自对准扭矩的绝对值与所述第一自对准扭矩的绝对值的差；
若所述差小于预设的负阈值，则确定所述故障类别为前束未对准；
若所述差大于预设的正阈值，则确定所述故障类别为外倾角偏差，其中，所述负阈值的绝对值与所述正阈值相等。
可选的，所述对本次判定的潜在的车轮定位失调进行故障严重性评价，获得故障严重程度评价值包括：
根据预设的评价公式对本次判定的潜在的车轮定位失调进行故障严重性评价，获得故障严重程度评价值，所述评价公式包括：
Figure BDA0002299511680000041
其中，Severity表示所述故障严重程度评价值，round()表示四舍五入取整，ay_adjusted表示所述横向加速度调整值，ay_thr表示横向加速度调整阈值，
Figure BDA0002299511680000042
表示横摆角速度计算值，/>
Figure BDA0002299511680000043
表示横摆角速度阈值，SATVD表示第二自对准扭矩，SATEPS表示第一自对准扭矩，ΔSATthr表示第二自对准扭矩和第一自对准扭矩的差的阈值，δ表示驾驶转向角，δthr表示驾驶转向角阈值，Abs()表示取绝对值。
可选的，在所述对本次判定的潜在的车轮定位失调进行故障严重性评价，获得故障严重程度评价值之后还包括：
获取每次判定所述车辆存在潜在的车轮定位失调后对应的所述类别和所述故障严重程度评价值，得到潜在失调信息；
若所述潜在失调信息在第二预设时长内符合第二预设条件，则产生告警信息，其中，所述告警信息用于提示所述车辆存在确定的车轮定位失调。
可选的，所述第二预设条件包括：
获取到所述类别为外倾角偏差的次数大于第一预设次数，且，所述故障严重程度评价值大于预设的第一评价阈值；
或者，
获取到所述类别为前束未对准的次数大于第二预设次数，且，所述故障严重程度评价值大于预设的第二评价阈值。
本发明实施例的第二方面提供了一种车轮定位失调的检测装置，包括：
传感器信息获取单元，用于获取车辆行驶过程中的传感器信息，其中，所述传感器信息包括来自横向加速度计的横向加速度测量值、来自横摆率传感器的车辆横摆率；
车速获取单元，用于获取所述车辆在前进方向的车速；
第一计算单元，用于基于所述横向加速度测量值、所述车辆横摆率和所述车辆在前进方向的车速计算所述车辆的横向加速度偏移量和横向加速度调整值；
车轮错位判断单元，用于基于所述横向加速度偏移量和所述横向加速度调整值判断所述车辆是否存在车轮错位；
车轮定位失调评价单元，用于基于所述车轮错位判断单元判断的结果和所述第一计算单元计算的横向加速度偏移量确定所述车辆的车轮定位失调信息。
本发明实施例的第三方面提供了一种终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如任一项所述车轮定位失调的检测方法的步骤。
本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如任一项所述车轮定位失调的检测方法的步骤。
本发明与现有技术相比存在的有益效果是：
本发明通过获取车辆行驶过程中的传感器信息和车辆在前进方向的车速，计算所述车辆的横向加速度偏移量和横向加速度调整值；基于所述横向加速度偏移量和所述横向加速度调整值判断所述车辆是否存在车轮错位；基于所述判断的结果和所述横向加速度偏移量确定所述车辆的车轮定位失调信息。可知，本发明可以实现对车辆的车轮定位失调的检测和判断，能够实现在车辆存在车轮定位失调时及时提醒车辆操作员对车辆进行维修和校正定位，从而可以减少轮胎磨损，提高车辆的感知可靠性和质量，确保及时检测和隔离故障。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种采用电动助力转向系统的多轮汽车的平面示意图；
图2是本发明实施例提供的车轮定位失调的检测方法的实现流程图；
图3是本发明实施例提供的车轮定位失调的检测装置的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的终端的示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。
参见图1，其示出了本发明实施例提供的一种采用电动助力转向系统的多轮汽车的平面示意图。
如图1所示，其中所述描绘仅用于说明某些示例性实施例，而不用于限制这些实施例，图1示意性地示出轮式地面车辆10形式的移动平台。车辆10可以包括任何移动平台，包括作为非限制性示例的乘用车、轻型或重型卡车、多用途车辆、农用车辆、工业/仓库车辆、休闲越野车、机器人装置或航空装置。在某些实施例中，车辆10包括两个前轮60和两个后轮70，以及可操作地连接到动力转向系统40的方向盘20。操作员通过与控制动力转向系统40的方向盘20交互来控制可操纵前轮60的方向，从而控制车辆10的行驶方向。在某些实施例中，动力转向系统40是电动动力转向系统。方向盘20配备有方向盘角度传感器22，用于以转向命令的形式监视操作员输入。其他转向传感器包括小齿轮角度传感器42、马达扭矩传感器44和转向扭矩传感器46。在某些实施例中，由eps系统开发的动力转向扭矩辅助可以基于马达扭矩传感器44乘以转向器比率来确定。在一个实施例中，前轮60相对于车辆10的纵轴35可操纵以提供转向能力，后轮70相对于车辆10的纵轴35固定，尽管本文中描述的概念可应用于四轮转向车辆和后轮转向车辆。
车辆10优选地配备有其他传感器，包括车速传感器16、横向加速计14和横摆率传感器12。车辆10还分别配备左前轮速度传感器62、右前轮速度传感器64和左后轮速度传感器72、右后轮速度传感器74。包括轮速传感器的转速传感器可以是任何合适的传感器，例如霍尔效应传感器或光学装置。在某些实施例中，横摆角速度传感器12是测量车辆围绕其垂直轴的角速度的陀螺装置，其中车辆的航向和车辆实际运动方向之间的角称为滑动角，其与横摆角速度有关。横向加速度计14可以是能够监测横向加速度的任何合适的传感装置。上述传感器通过直接有线链路或通信总线32与控制器30通信。
以下可参考上述图1描述的车辆为实施例，对本申请实施例提供的车轮定位失调的检测方法进行说明。
参见图2，其示出了本发明实施例提供的车轮定位失调的检测方法的实现流程图，详述如下：
在步骤201中、获取车辆行驶过程中的传感器信息，其中，所述传感器信息包括来自横向加速度计的横向加速度测量值、来自横摆率传感器的车辆横摆率。
在本发明实施例中，结合图1，上述传感器信息可以包括来自方向盘角度传感器22、小齿轮角度传感器42、从动力转向马达扭矩传感器44、转向扭矩传感器46、车速传感器16或在另一实施例中获得的动力转向扭矩辅助的监视状态，分别从左前轮和右前轮速度传感器62、64和左后轮和右后轮速度传感器72、74、横向加速计14、横摆率传感器12、其他合适的传感器或传感机构(例如，基于其他输入和/或模拟的可执行模型)计算出的车速。
其中，为了计算车辆的横向加速度偏移量和横向加速度调整值，所获取的传感器信息可以包括来自横向加速度计的横向加速度测量值、来自横摆率传感器的车辆横摆率。
在步骤202中，获取所述车辆在前进方向的车速；
在本发明实施例中，车辆在前进方向的车速可以基于车速传感器得到，也可基于其它传感器通过计算得到。
在步骤203中、基于所述横向加速度测量值、所述车辆横摆率和所述车辆在前进方向的车速计算所述车辆的横向加速度偏移量和横向加速度调整值；
可选的，上述步骤203可以包括：
基于所述车辆横摆率和所述车辆在前进方向的车速计算车辆的横向加速度实际值；
计算所述横向加速度实际值与所述横向加速度测量值之间的差异，得到横向加速度偏移量；
基于所述横向加速度偏移量计算所述车辆的横向加速度调整值。
具体的，在本发明实施例中，可由运动方程基于所述车辆横摆率和所述车辆在前进方向的车速计算车辆的横向加速度实际值，运动方程可表示为：
Figure BDA0002299511680000091
其中，ay表示横向加速度实际值，Vx表示车辆在前进方向的车速，/>
Figure BDA0002299511680000092
表示车辆的横向车速，/>
Figure BDA0002299511680000093
表示车辆横摆率。车辆在稳态运行期间，横向车速为0，故，上述运动方程可表示为/>
Figure BDA0002299511680000094
由于存在一些路况效应，横向加速度计的测量值和车辆的横向加速度实际值存在偏移，横向加速度计的测量值可表示为aym＝ay+gsinφ，其中，aym表示横向加速度计的测量值，g表示引力常数，φ表示倾斜角度。
车辆横向加速度的数学表示可由以下状态向量x定义：
Figure BDA0002299511680000095
状态向量由线性随机差分方程x(k+1)＝x(k)+v(k)控制；测量值y可由下式表示：
Figure BDA0002299511680000096
其中，ε(k)是偏移项，可使用卡尔曼滤波器确定瞬间k的横向加速度，如下所示：
Figure BDA0002299511680000097
其中，随机变量v(k)和e(k)分别表示过程噪声和测量噪声。假设它们彼此独立，呈白色，且具有正态概率分布。则有信号模型：
Figure BDA0002299511680000098
其中，Q和R分别是v和e的协方差。
应用卡尔曼滤波器对实测横向加速度和实际横向加速度之间的差异进行估计。考虑上述信号模型并假设初始状态和噪声序列是高斯的。设
Figure BDA0002299511680000099
表示{y(k)}在时间k之前(包括时间k)的给定观测x(k+1)的条件平均值，然后/>
Figure BDA00022995116800000910
满足以下递归：
Figure BDA0002299511680000101
Figure BDA0002299511680000102
S(k+1)＝P(k)+Q(k)
L(k)＝S(k)HT(k)(H(k)S(k)HT(k)+R(k))-1
P(k+1)＝S(k+1)-L(k)H(k)S(k+1)
Figure BDA0002299511680000103
其中L(k)是滤波器增益，P(k)是状态误差协方差。
之后，计算所述横向加速度实际值与所述横向加速度测量值之间的差异，得到横向加速度偏移量ay_offset(k)；具体的，横向加速度偏移值ay_offset确定如下：
Figure BDA0002299511680000104
最后，基于所述横向加速度偏移量计算所述车辆的横向加速度调整值。
具体的，在本发明实施例中，调整后的横向加速度项ay_adjusted可以确定如下：ay_adjusted＝aym-ay_offset。
在本发明实施例中，利用获取的车辆10的传感器信息，可以评估车辆10的横向运动状态，其横向运动状态可以基于以下参数确定：车辆的横向加速度偏移量和横向加速度调整值、车辆是否存在车轮错位、第一自对准扭矩和第二自对准扭矩。
在步骤204中、基于所述横向加速度偏移量和所述横向加速度调整值判断所述车辆是否存在车轮错位；
在本发明实施例中，车轮错位表示车辆的车轮不对准的状态。
可选的，在一个实施例中，为了判断判断所述车辆是否存在车轮错位，所述传感器信息还包括来自横摆角传感器的横摆角速度测量值、来自转向角传感器的转向角值；判断过程如下：
首先，计算所述车辆的横摆角速度计算值；
具体的计算过程如下：
Figure BDA0002299511680000105
其中，δb＝δ-Kugsin(φ)＝δ-Kuay_offset，
Figure BDA0002299511680000106
其中，Ku为转向不足系数，可定义为
Figure BDA0002299511680000111
其中，Cf是前轴两个轮胎的转弯刚度，Cr是后轴两个轮胎的转向刚度，W是车辆重量，L是轴距，Vx表示车速。
其次，基于所述横摆角速度计算值和所述转向角值计算所述车辆的横向加速度计算值；
若所述横摆角速度测量值、所述横摆角速度计算值、所述横向加速度调整值和所述横向加速度计算值符合第一预设条件，且，符合所述第一预设条件的持续时间大于第一预设时长，则判定所述车辆存在车轮错位；例如，第一预设时长可以为3秒。
其中，所述第一预设条件包括：所述横摆角速度测量值的绝对值小于预设的第一角速度阈值，且，所述横摆角速度计算值与横摆角速度测量值之差的绝对值大于预设的第二角速度阈值，且，所述横向加速度调整值的绝对值小于预设的第一加速度阈值，且，所述横向加速度计算值与所述横向加速度调整值之差的绝对值大于预设的第二加速度阈值，且，所述车辆前进方向的速度大于预设的速度阈值(例如速度阈值可以为20千米每小时)。
在步骤205中、基于所述判断的结果和所述横向加速度偏移量确定所述车辆的车轮定位失调信息。
在本发明实施例中，通过上述确定的车辆的横向运动状态可以评估车辆的车轮定位失调情况，得到车辆的车轮定位失调信息，并可以基于车轮定位失调信息执行进一步的操作。
可选的，上述步骤205可以包括：
若所述车辆存在车轮错位，且，所述横向加速度偏移量在最小时间段内小于偏移量阈值，则判定所述车辆存在潜在的车轮定位失调。
在一个实施例中，在所述判定所述车辆存在潜在的车轮定位失调之后还可以包括：
确定本次判定的潜在的车轮定位失调所对应的类别；
对本次判定的潜在的车轮定位失调进行故障严重性评价，获得故障严重程度评价值。
在一个实施例中，在所述确定本次判定的潜在的车轮定位失调所对应的类别之前还可以包括：
计算第一自对准扭矩和第二自对准扭矩，其中，所述第一自对准扭矩表示车辆运行期间动力转向系统产生的库仑摩擦和粘性摩擦产生的扭矩，所述第二自对准扭矩表示轮胎在路面上的移动作用于车辆的力产生的横向扭矩。
相应的，所述确定本次判定的潜在的车轮定位失调所对应的类别包括：
基于所述第一自对准扭矩和所述第二自对准扭矩，确定本次判定的潜在的车轮定位失调所对应的类别。
可选的，在一个实施例中，所述基于所述第一自对准扭矩和所述第二自对准扭矩，确定本次判定的潜在的车轮定位失调所对应的类别可以包括：
计算所述第二自对准扭矩的绝对值与所述第一自对准扭矩的绝对值的差；
若所述差小于预设的负阈值，则确定所述故障类别为前束未对准；
若所述差大于预设的正阈值，则确定所述故障类别为外倾角偏差，其中，所述负阈值的绝对值与所述正阈值相等。
具体的，根据动力转向系统的操作和电机/齿条和小齿轮动力学，可以使用假定电机/齿条参数的标称参数的扩展观测模型来估计或以其他方式确定第一自对准扭矩。电机/齿条参数可以包括来自转向系统传感器和执行器的信号输入，通过非限制性示例，可以包括方向盘角度传感器22、小齿轮角度传感器42、动力转向扭矩辅助传感器44和转向扭矩传感器46。根据动力转向系统的操作确定的第一自对准扭矩可以如下确定：
Figure BDA0002299511680000121
其中，Tts是来自方向盘扭矩传感器46的信号；Jeq是一个惯性元件，可以根据齿条和小齿轮的惯性和EPS电机的惯性来确定；
Figure BDA0002299511680000122
是一个小齿轮角；/>
Figure BDA0002299511680000123
是小齿轮角度的导数；w是外部干扰；Beq是一个阻尼部件，可根据齿条和齿轮的阻尼和EPS电机的阻尼系数确定；Cfr是转向齿条上的库仑摩擦力。
基于动力转向系统和电机/齿条和小齿轮动力学状态的第一自对准扭矩说明了车辆运行期间动力转向系统产生的库仑摩擦和粘性摩擦产生的扭矩。基于动力转向系统SATEPS和电机/齿条和齿轮动力学的操作来确定第一自对准扭矩的一个示例性过程可参考专利申请号201811418159.X，其通过引用并入本文中。
基于车辆动力学的第二自对准扭矩SATVD可按以下方式估算或确定：
Figure BDA0002299511680000131
Figure BDA0002299511680000132
其中，Lp是气动导轨，δ是转向角，ay是横向加速度，a是横向加速度，b是从车辆的重心到前轴的距离，是从车辆的重心到前轴的距离，是从车辆的重心到其后轴的距离，
Figure BDA0002299511680000133
是横摆角速度。
同样的，上述估算过程可参考专利申请号201811418159.X，其通过引用并入本文中。
所述基于所述第一自对准扭矩和所述第二自对准扭矩，确定本次判定的潜在的车轮定位失调所对应的类别包括：
计算所述第二自对准扭矩的绝对值与所述第一自对准扭矩的绝对值的差；
若所述差小于预设的负阈值，则确定所述故障类别为前束未对准；
若所述差大于预设的正阈值，则确定所述故障类别为外倾角偏差，其中，所述负阈值的绝对值与所述正阈值相等。
在本发明实施例中，潜在的车轮定位失调所对应的类别包括前束未对准和外倾角偏差，通过上述条件判定，可以确定潜在的车轮定位失调所对应的类别。
可选的，在一个实施例中，所述对本次判定的潜在的车轮定位失调进行故障严重性评价，获得故障严重程度评价值包括：
根据预设的评价公式对本次判定的潜在的车轮定位失调进行故障严重性评价，获得故障严重程度评价值，所述评价公式包括：
Figure BDA0002299511680000141
其中，Severity表示所述故障严重程度评价值，round()表示四舍五入取整，ay_adjusted表示所述横向加速度调整值，ay_thr表示横向加速度调整阈值，
Figure BDA0002299511680000142
表示横摆角速度计算值，/>
Figure BDA0002299511680000143
表示横摆角速度阈值，SATVD表示第二自对准扭矩，SATEPS表示第一自对准扭矩，ΔSATthr表示第二自对准扭矩和第一自对准扭矩的差的阈值，δ表示驾驶转向角，δthr表示驾驶转向角阈值，Abs()表示取绝对值。
可选的，在一个实施例中，在所述对本次判定的潜在的车轮定位失调进行故障严重性评价，获得故障严重程度评价值之后还可以包括：
获取每次判定所述车辆存在潜在的车轮定位失调后对应的所述类别和所述故障严重程度评价值，得到潜在失调信息；
若所述潜在失调信息在第二预设时长内符合第二预设条件，则产生告警信息，其中，所述告警信息用于提示所述车辆存在确定的车轮定位失调。
其中，所述第二预设条件包括：
获取到所述类别为外倾角偏差的次数大于第一预设次数，且，所述故障严重程度评价值大于预设的第一评价阈值；
或者，
获取到所述类别为前束未对准的次数大于第二预设次数，且，所述故障严重程度评价值大于预设的第二评价阈值。
在本发明实施例中，第二预设时长可以设定为以天为单位，例如7天，第一预设次数和第二预设次数可以相同，例如可以设为4次，当然也可不同，在此不做限定。
示例性的，通过获取7天内的潜在失调信息并进行统计，若7天内获取到了4次以上的判定所述车辆存在潜在的车轮定位失调，且，该4次车轮定位失调类别均为外倾角偏差，且，该4次车轮定位失调(外倾角偏差)故障严重程度评价值均大于第一评价阈值，则认为车辆存在确定的车轮定位失调，产生告警信息，以指示车辆操作者进行相应的维护校正操作。
示例性的，通过获取7天内的潜在失调信息并进行统计，若7天内获取到了4次以上的判定所述车辆存在潜在的车轮定位失调，且，该4次车轮定位失调类别均为前束未对准，且，该4次车轮定位失调(前束未对准)故障严重程度评价值均大于第二评价阈值，则认为车辆存在确定的车轮定位失调，产生告警信息，以指示车辆操作者进行相应的维护校正操作。
由上可知，本发明通过获取车辆行驶过程中的传感器信息和车辆在前进方向的车速，计算所述车辆的横向加速度偏移量和横向加速度调整值；基于所述横向加速度偏移量和所述横向加速度调整值判断所述车辆是否存在车轮错位；基于所述判断的结果和所述横向加速度偏移量确定所述车辆的车轮定位失调信息。可知，本发明可以实现对车辆的车轮定位失调的检测和判断，能够实现在车辆存在车轮定位失调时及时提醒车辆操作员对车辆进行维修和校正定位，从而可以减少轮胎磨损，提高车辆的感知可靠性和质量，确保及时检测和隔离故障。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
以下为本发明的装置实施例，对于其中未详尽描述的细节，可以参考上述对应的方法实施例。
图3示出了本发明实施例提供的车轮定位失调的检测装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
如图3所示，车轮定位失调的检测装置300包括：传感器信息获取单元301，车速获取单元302，第一计算单元303，车轮错位判断单元304和车轮定位失调评价单元305。
传感器信息获取单元301，用于获取车辆行驶过程中的传感器信息，其中，所述传感器信息包括来自横向加速度计的横向加速度测量值、来自横摆率传感器的车辆横摆率；
车速获取单元302，用于获取所述车辆在前进方向的车速；
第一计算单元303，用于基于所述横向加速度测量值、所述车辆横摆率和所述车辆在前进方向的车速计算所述车辆的横向加速度偏移量和横向加速度调整值；
车轮错位判断单元304，用于基于所述横向加速度偏移量和所述横向加速度调整值判断所述车辆是否存在车轮错位；
车轮定位失调评价单元305，用于基于车轮错位判断单元304判断的结果和第一计算单元303计算的横向加速度偏移量确定所述车辆的车轮定位失调信息。
可选的，第一计算单元303具体用于：
基于所述车辆横摆率和所述车辆在前进方向的车速计算车辆的横向加速度实际值；
计算所述横向加速度实际值与所述横向加速度测量值之间的差异，得到横向加速度偏移量；
基于所述横向加速度偏移量计算所述车辆的横向加速度调整值。
可选的，所述传感器信息包括来自横向加速度计的横向加速度测量值、来自横摆率传感器的车辆横摆率，第一计算单元303还用于：
计算所述车辆的横摆角速度计算值；
基于所述横摆角速度计算值和所述转向角值计算所述车辆的横向加速度计算值；
相应的，车轮错位判断单元304具体用于：
若所述横摆角速度测量值、所述横摆角速度计算值、所述横向加速度调整值和所述横向加速度计算值符合第一预设条件，且，符合所述第一预设条件的持续时间大于第一预设时长，则判定所述车辆存在车轮错位；
其中，所述第一预设条件包括：所述横摆角速度测量值的绝对值小于预设的第一角速度阈值，且，所述横摆角速度计算值与横摆角速度测量值之差的绝对值大于预设的第二角速度阈值，且，所述横向加速度调整值的绝对值小于预设的第一加速度阈值，且，所述横向加速度计算值与所述横向加速度调整值之差的绝对值大于预设的第二加速度阈值，且，所述车辆前进方向的速度大于预设的速度阈值。
可选的，车轮定位失调评价单元305具体用于，若所述车辆存在车轮错位，且，所述横向加速度偏移量在最小时间段内小于偏移量阈值，则判定所述车辆存在潜在的车轮定位失调。
可选的，车轮定位失调的检测装置300还包括：
类别确定单元，用于在所述判定所述车辆存在潜在的车轮定位失调之后，确定本次判定的潜在的车轮定位失调所对应的类别；
严重性评价评价单元，用于对本次判定的潜在的车轮定位失调进行故障严重性评价，获得故障严重程度评价值。
可选的，第一计算单元303还用于：在所述确定本次判定的潜在的车轮定位失调所对应的类别之前，计算第一自对准扭矩和第二自对准扭矩，其中，所述第一自对准扭矩表示车辆运行期间动力转向系统产生的库仑摩擦和粘性摩擦产生的扭矩，所述第二自对准扭矩表示轮胎在路面上的移动作用于车辆的力产生的横向扭矩。
相应的，所述类别确定单元具体用于：基于所述第一自对准扭矩和所述第二自对准扭矩，确定本次判定的潜在的车轮定位失调所对应的类别。
可选的，车轮定位失调的检测装置300还包括：
差值计算单元，用于计算所述第二自对准扭矩的绝对值与所述第一自对准扭矩的绝对值的差；
所述类别确定单元具体还用于，若所述差小于预设的负阈值，则确定所述故障类别为前束未对准；若所述差大于预设的正阈值，则确定所述故障类别为外倾角偏差，其中，所述负阈值的绝对值与所述正阈值相等。
可选的，严重性评价评价单元具体用于，根据预设的评价公式对本次判定的潜在的车轮定位失调进行故障严重性评价，获得故障严重程度评价值，所述评价公式包括：
Figure BDA0002299511680000181
其中，Severity表示所述故障严重程度评价值，round()表示四舍五入取整，ay_adjusted表示所述横向加速度调整值，ay_thr表示横向加速度调整阈值，
Figure BDA0002299511680000182
表示横摆角速度计算值，/>
Figure BDA0002299511680000183
表示横摆角速度阈值，SATVD表示第二自对准扭矩，SATEPS表示第一自对准扭矩，ΔSATthr表示第二自对准扭矩和第一自对准扭矩的差的阈值，δ表示驾驶转向角，δthr表示驾驶转向角阈值，Abs()表示取绝对值。
可选的，车轮定位失调的检测装置300还包括：
潜在失调信息统计单元，用于在对本次判定的潜在的车轮定位失调进行故障严重性评价，获得故障严重程度评价值之后，获取每次判定所述车辆存在潜在的车轮定位失调后对应的所述类别和所述故障严重程度评价值，得到潜在失调信息；
告警单元，用于若所述潜在失调信息在第二预设时长内符合第二预设条件，则产生告警信息，其中，所述告警信息用于提示所述车辆存在确定的车轮定位失调；
其中，第二预设条件包括：
获取到所述类别为外倾角偏差的次数大于第一预设次数，且，所述故障严重程度评价值大于预设的第一评价阈值；
或者，
获取到所述类别为前束未对准的次数大于第二预设次数，且，所述故障严重程度评价值大于预设的第二评价阈值。
由上可知，本发明通过获取车辆行驶过程中的传感器信息和车辆在前进方向的车速，计算所述车辆的横向加速度偏移量和横向加速度调整值；基于所述横向加速度偏移量和所述横向加速度调整值判断所述车辆是否存在车轮错位；基于所述判断的结果和所述横向加速度偏移量确定所述车辆的车轮定位失调信息。可知，本发明可以实现对车辆的车轮定位失调的检测和判断，能够实现在车辆存在车轮定位失调时及时提醒车辆操作员对车辆进行维修和校正定位，从而可以减少轮胎磨损，提高车辆的感知可靠性和质量，确保及时检测和隔离故障。
图4是本发明一实施例提供的终端的示意图。如图4所示，该实施例的终端Z4包括：处理器400、存储器401以及存储在所述存储器401中并可在所述处理器400上运行的计算机程序402。所述处理器400执行所述计算机程序402时实现上述各个车轮定位失调的检测方法实施例中的步骤，例如图2所示的步骤201至步骤205。或者，所述处理器400执行所述计算机程序402时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图3所示单元301至305的功能。
示例性的，所述计算机程序402可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器401中，并由所述处理器400执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序402在所述终端Z4中的执行过程。例如，所述计算机程序402可以被分割成传感器信息获取单元，车速获取单元，第一计算单元，车轮错位判断单元和车轮定位失调评价单元，各单元具体功能如下：
传感器信息获取单元，用于获取车辆行驶过程中的传感器信息，其中，所述传感器信息包括来自横向加速度计的横向加速度测量值、来自横摆率传感器的车辆横摆率；
车速获取单元，用于获取所述车辆在前进方向的车速；
第一计算单元，用于基于所述横向加速度测量值、所述车辆横摆率和所述车辆在前进方向的车速计算所述车辆的横向加速度偏移量和横向加速度调整值；
车轮错位判断单元，用于基于所述横向加速度偏移量和所述横向加速度调整值判断所述车辆是否存在车轮错位；
车轮定位失调评价单元，用于基于所述车轮错位判断单元判断的结果和所述第一计算单元计算的横向加速度偏移量确定所述车辆的车轮定位失调信息。
所述终端Z4可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端可包括，但不仅限于，处理器400、存储器401。本领域技术人员可以理解，图4仅仅是终端Z4的示例，并不构成对终端Z4的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器400可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器401可以是所述终端的内部存储单元，例如终端的硬盘或内存。所述存储器401也可以是所述终端的外部存储设备，例如所述终端上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器401还可以既包括所述终端的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器401用于存储所述计算机程序以及所述终端所需的其他程序和数据。所述存储器401还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种车轮定位失调的检测方法，其特征在于，包括：
获取车辆行驶过程中的传感器信息，其中，所述传感器信息包括来自横向加速度计的横向加速度测量值、来自横摆率传感器的车辆横摆率；
获取所述车辆在前进方向的车速；
基于所述横向加速度测量值、所述车辆横摆率和所述车辆在前进方向的车速计算所述车辆的横向加速度偏移量和横向加速度调整值；
基于所述横向加速度偏移量和所述横向加速度调整值判断所述车辆是否存在车轮错位；
基于所述判断的结果和所述横向加速度偏移量确定所述车辆的车轮定位失调信息；
所述传感器信息还包括来自横摆角传感器的横摆角速度测量值、来自转向角传感器的转向角值；
所述基于所述横向加速度偏移量和所述横向加速度调整值判断所述车辆是否存在车轮错位包括：
计算所述车辆的横摆角速度计算值；
基于所述横摆角速度计算值和所述转向角值计算所述车辆的横向加速度计算值；
若所述横摆角速度测量值、所述横摆角速度计算值、所述横向加速度调整值和所述横向加速度计算值符合第一预设条件，且，符合所述第一预设条件的持续时间大于第一预设时长，则判定所述车辆存在车轮错位；
其中，所述第一预设条件包括：所述横摆角速度测量值的绝对值小于预设的第一角速度阈值，且，所述横摆角速度计算值与横摆角速度测量值之差的绝对值大于预设的第二角速度阈值，且，所述横向加速度调整值的绝对值小于预设的第一加速度阈值，且，所述横向加速度计算值与所述横向加速度调整值之差的绝对值大于预设的第二加速度阈值，且，所述车辆前进方向的速度大于预设的速度阈值。
2.根据权利要求1所述的车轮定位失调的检测方法，其特征在于，所述基于所述横向加速度测量值、所述车辆横摆率和所述车辆在前进方向的车速计算所述车辆的横向加速度偏移量和横向加速度调整值包括：
基于所述车辆横摆率和所述车辆在前进方向的车速计算车辆的横向加速度实际值；
计算所述横向加速度实际值与所述横向加速度测量值之间的差异，得到横向加速度偏移量；
基于所述横向加速度偏移量计算所述车辆的横向加速度调整值。
3.根据权利要求1所述的车轮定位失调的检测方法，其特征在于，所述基于所述判断的结果和所述横向加速度偏移量确定所述车辆的车轮定位失调信息包括：
若所述车辆存在车轮错位，且，所述横向加速度偏移量在最小时间段内小于偏移量阈值，则判定所述车辆存在潜在的车轮定位失调。
4.根据权利要求3所述的车轮定位失调的检测方法，其特征在于，在所述判定所述车辆存在潜在的车轮定位失调之后还包括：
确定本次判定的潜在的车轮定位失调所对应的类别；
对本次判定的潜在的车轮定位失调进行故障严重性评价，获得故障严重程度评价值。
5.根据权利要求4所述的车轮定位失调的检测方法，其特征在于，在所述确定本次判定的潜在的车轮定位失调所对应的类别之前还包括：
计算第一自对准扭矩和第二自对准扭矩，其中，所述第一自对准扭矩表示车辆运行期间动力转向系统产生的库仑摩擦和粘性摩擦产生的扭矩，所述第二自对准扭矩表示轮胎在路面上的移动作用于车辆的力产生的横向扭矩；
相应的，所述确定本次判定的潜在的车轮定位失调所对应的类别包括：
基于所述第一自对准扭矩和所述第二自对准扭矩，确定本次判定的潜在的车轮定位失调所对应的类别。
6.根据权利要求5所述的车轮定位失调的检测方法，其特征在于，所述基于所述第一自对准扭矩和所述第二自对准扭矩，确定本次判定的潜在的车轮定位失调所对应的类别包括：
计算所述第二自对准扭矩的绝对值与所述第一自对准扭矩的绝对值的差；
若所述差小于预设的负阈值，则确定所述故障类别为前束未对准；
若所述差大于预设的正阈值，则确定所述故障类别为外倾角偏差，其中，所述负阈值的绝对值与所述正阈值相等。
7.根据权利要求6所述的车轮定位失调的检测方法，其特征在于，所述对本次判定的潜在的车轮定位失调进行故障严重性评价，获得故障严重程度评价值包括：
根据预设的评价公式对本次判定的潜在的车轮定位失调进行故障严重性评价，获得故障严重程度评价值，所述评价公式包括：
Figure FDA0003918766080000031
其中，Severity表示所述故障严重程度评价值，round()表示四舍五入取整，ay_adjusted表示所述横向加速度调整值，ay_thr表示横向加速度调整阈值，
Figure FDA0003918766080000032
表示横摆角速度计算值，
Figure FDA0003918766080000033
表示横摆角速度阈值，SATVD表示第二自对准扭矩，SATEPS表示第一自对准扭矩，ΔSATthr表示第二自对准扭矩和第一自对准扭矩的差的阈值，δ表示驾驶转向角，δthr表示驾驶转向角阈值，Abs()表示取绝对值。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的车轮定位失调的检测方法，其特征在于，在所述对本次判定的潜在的车轮定位失调进行故障严重性评价，获得故障严重程度评价值之后还包括：
获取每次判定所述车辆存在潜在的车轮定位失调后对应的所述类别和所述故障严重程度评价值，得到潜在失调信息；
若所述潜在失调信息在第二预设时长内符合第二预设条件，则产生告警信息，其中，所述告警信息用于提示所述车辆存在确定的车轮定位失调。
9.根据权利要求8所述的车轮定位失调的检测方法，其特征在于，所述第二预设条件包括：
获取到所述类别为外倾角偏差的次数大于第一预设次数，且，所述故障严重程度评价值大于预设的第一评价阈值；
或者，
获取到所述类别为前束未对准的次数大于第二预设次数，且，所述故障严重程度评价值大于预设的第二评价阈值。
10.一种车轮定位失调的检测装置，其特征在于，包括：
传感器信息获取单元，用于获取车辆行驶过程中的传感器信息，其中，所述传感器信息包括来自横向加速度计的横向加速度测量值、来自横摆率传感器的车辆横摆率；
车速获取单元，用于获取所述车辆在前进方向的车速；
第一计算单元，用于基于所述横向加速度测量值、所述车辆横摆率和所述车辆在前进方向的车速计算所述车辆的横向加速度偏移量和横向加速度调整值；
车轮错位判断单元，用于基于所述横向加速度偏移量和所述横向加速度调整值判断所述车辆是否存在车轮错位；
车轮定位失调评价单元，用于基于所述车轮错位判断单元判断的结果和所述第一计算单元计算的横向加速度偏移量确定所述车辆的车轮定位失调信息；
所述车轮错位判断单元具体用于：
若所述横摆角速度测量值、所述横摆角速度计算值、所述横向加速度调整值和所述横向加速度计算值符合第一预设条件，且，符合所述第一预设条件的持续时间大于第一预设时长，则判定所述车辆存在车轮错位；
其中，所述第一预设条件包括：所述横摆角速度测量值的绝对值小于预设的第一角速度阈值，且，所述横摆角速度计算值与横摆角速度测量值之差的绝对值大于预设的第二角速度阈值，且，所述横向加速度调整值的绝对值小于预设的第一加速度阈值，且，所述横向加速度计算值与所述横向加速度调整值之差的绝对值大于预设的第二加速度阈值，且，所述车辆前进方向的速度大于预设的速度阈值。
11.一种终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上的权利要求1至9中任一项所述车轮定位失调的检测方法的步骤。
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