CN114572180A - 车辆制动诊断方法、装置、电子设备及介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆制动诊断方法、装置、电子设备及介质，所述方法包括：对车辆运行环境中采集的自车变量和环境场景变量进行减速度分析，确定符合预设数据规范的减速度相关变量；基于减速度变量搭建标准车辆运行环境模型；对符合标准车辆运行环境模型采集要求的车辆设备进行车辆运行数据采集；在设定时间内，对处于实际环境的车辆运行数据进行车辆减速度计算；将车辆减速度与参考值进行制动力衰减对比，所述车辆减速度低于参考值的预定占比进行车辆制动性能诊断，给予制动系统保养提醒。本申请能够按要求实现减速和制动要求，以保障驾驶安全。

Description

车辆制动诊断方法、装置、电子设备及介质

技术领域

本发明涉及车辆制动诊断技术领域，尤其涉及车辆制动诊断方法、装置、电子设备及计算机存储介质。

背景技术

在商用车主动安全领域，紧急刹车辅助系统（AEBS为Advanced EmergencyBraking System简称）技术的应用目的是在驾驶员分心驾驶或疲劳驾驶时帮助驾驶员进行主动制动以避免碰撞事故的发生，其工作原理为感知系统发现危险目标后发送制动指令给制动系统以实现自动制动功能。无论是前装还是后装，AEBS系统的制动仍然由车辆自身完成，即AEBS系统的制动能力取决于车辆自身的制动能力，因此，为了保证AEBS系统的性能，对车辆自身制动能力的诊断成为了重中之重。目前，市面上绝大多数商用车底盘电气化程度低，不具备主动诊断制动性能的能力。虽然现有方案车辆升级为线控底盘并具备电控底盘（EBS是ElectronicBrakeSystems的简称）系统时，同样可达到通过数据的方式进行车辆制动性能判断目的。其属于前装范畴，是将制动性能诊断方法前置到车辆底盘设计过程中，对于已出厂的车辆无法实现。

因此，如何正确诊断车辆制动性能，是本领域技术人员迫切需要解决的一个技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提出车辆制动诊断方法、装置、电子设备及介质，以解决现有技术的车辆制动性能低于正常范围，或在一段时期内制动性能的衰减趋势问题。

为实现上述目的，本申请第一方面提供了车辆制动诊断方法，包括：

对车辆运行环境中采集的自车变量和环境场景变量进行减速度分析，确定符合预设数据规范的减速度相关变量；

基于所述减速度相关变量搭建标准车辆运行环境模型；

对符合所述标准车辆运行环境模型采集要求的车辆设备进行车辆运行数据采集；

在设定时间内，对处于实际环境的所述车辆运行数据进行车辆减速度计算；

将所述车辆减速度与参考值进行制动力衰减对比，所述车辆减速度低于所述参考值的预定占比进行车辆制动性能诊断，给予制动系统保养提醒。

可选的，所述自车变量包括：车型、车速、载重状态、制动踏板开度、主动制动压力、故障状态和ABS状态；所述环境场景变量包括：道路曲率、道路坡度、风向风速和拥堵状态；

所述拥堵状态是指前方视野中存在多台车辆且目标车辆速均低于设定值，其采用自动判断系统进行处理；若车辆数及车速状态持续给定时间则为拥堵状态；或获取指定车辆的实时定位，并通过电子地图进行道路拥堵状态判断。

可选的，所述对符合所述标准车辆运行环境模型采集要求的车辆设备进行车辆运行数据采集，包括：

每隔一定时间采集一次车辆CAN总线单位时间脉冲数；

若环境场景变量达到车辆设备采集要求，获取所述车辆设备启动时车辆第一帧所处状态；采集从所述车辆设备开始启动到结束车速的变化状态数据。

可选的，在所述对处于实际环境的所述车辆运行数据进行车辆减速度计算前，还包括：车辆CAN总线制动车速起始的延迟时间。

可选的，参考值为车辆初始减速度。

可选的，在车辆减速度包含有不合格占比。

为实现上述目的，本申请第二方面提供了车辆制动诊断装置，该装置包括：

变量获取模块，用于对车辆运行环境中采集的自车身变量和环境场景变量进行减速度分析，确定符合预设数据规范的减速度相关变量；

标准车辆运行环境模型模块，用于基于所述减速度相关变量搭建标准车辆运行环境模型；

车辆运行数据采集模块，用于对符合所述标准车辆运行环境模型采集要求的所述车辆设备进行车辆运行数据采集；

减速度计算模块，用于在设定时间内，对处于实际环境的所述车辆运行数据进行车辆减速度计算；

制动性能诊断模块，用于将所述车辆减速度与参考值进行制动力衰减对比，所述车辆减速度低于所述参考值预定占比进行车辆制动性能诊断，给予制动系统保养提醒。

可选的，所述自车变量包括：车型、车速、载重状态、制动踏板开度、主动制动压力、故障状态和ABS状态；所述环境场景变量包括：道路曲率、道路坡度、风向风速和拥堵状态；所述拥堵状态是指前方视野中存在多台车辆且目标车辆速均低于设定值，若车辆数及车速状态持续给定时间则为拥堵状态；或获取指定车辆的实时定位，并通过电子地图进行道路拥堵状态判断。

可选的，还包括：延迟时间模块，用于在所述对处于实际环境的所述车辆运行数据进行车辆减速度计算前，车辆CAN总线制动车速起始的延迟时间。

为实现上述目的，本申请第三方面提供了一种电子设备，该装置包括一个或者多个处理器和存储器，所述存储器用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述处理器执行时，使得所述处理器实现本发明各实施例提供的车辆制动诊断方法。

为实现上述目的，本申请第四方面提供了一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，该计算机程序被执行时实现本发明各实施例提供的车辆制动诊断方法。

与现有技术相比较，本发明具有如下的有益效果：

本申请以AEBS系统为基础，通过对车辆运行中的各种变量进行采集和分析，建立一套平直道路匀速行驶的标准车辆运行环境，并通过长期分析该环境下的车辆减速度来判断车辆制动性能是否发生了衰减，用以保证制动系统的制动能力能够支持AEBS在工作时能够按要求实现减速和制动要求，以保障驾驶安全。实现车辆的制动性能低于正常范围和在一段时期内衰减趋势的主动制动诊断。

附图说明

图1为本发明实施例中提供的车辆制动诊断方法的应用场景；

图2为本发明实施例中提供的车辆制动诊断方法的流程图；

图3为本发明实施例中提供的车辆制动诊断装置的结构框图；

图4为本发明实施例中提供的电子设备的内部结构图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例

本申请提供的车辆制动诊断方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。该判断车辆制动诊断方法应用于车辆制动诊断装置中。该车辆制动诊断装置可以配置在终端102或者服务器104，或者部分配置在终端102，部分配置在服务器104中，由终端102与服务器104交互完成车辆制动诊断方法。

其中，终端102与服务器104可以通过网络进行通信。

其中，终端102可以包括但不限于以下各种定位装置，比如车载定位系统，包括北斗定位系统、GPS定位系统、伽利略定位系统等，或者车载雷达、摄像头或位置传感器，或者是具有位置获取功能的个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备，终端102需具有获取车辆位置信息和电子围栏的边界信息功能，服务器104可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。

在一个实施例中，如图2所示，本申请车辆制动诊断方法，包括：

步骤S110、对车辆运行环境中采集的自车变量和环境场景变量进行减速度分析，确定符合预设数据规范的减速度相关变量；

其中，自车变量是制动过程中车辆自身与制动相关的参数和信息。环境场景变量是制动过程中与车辆所处环境相关的参数和信息。

可选的，所述自车变量包括：车型、车速、载重状态、制动踏板开度、主动制动压力、故障状态和ABS状态；所述环境场景变量包括：道路曲率、道路坡度、风向风速和拥堵状态。主动制动压力是驾驶员对车辆主动制动大小。通过整车系统数据的应用去反向判断车辆设备的工作情况。整车系统数据维度，除了自车数据外还需要环境场景数据。ABS是antilockbrake system的简称，中文名称制动防抱死系统。

车辆制动性能主要受到外部因素影响，在相同的应用场景中，当所有外部因素进行横向对比，避免外部因素对制动减速度的影响。例如道路坡度，在相同的制动力度下，车辆在上坡和下坡两种场景下所达到的减速度会有很大差异。

变量采集如下表1所示，

表1

序号	变量	采集方式
			1	车型	铭牌
2	车速	CAN总线
			3	载重状态	载重传感器
4	道路曲率	ADAS摄像头中车道线曲率代替
			5	道路坡度	陀螺仪
6	风向、风速	和风天气接口（精度范围为每平方公里）
			7	制动踏板开度	CAN总线
8	主动制动压力	压力传感器安装于继动阀进气端
			9	故障状态	AEBS系统报文
10	拥堵状态	自动判断系统
			11	ABS状态	CAN总线

其中，所述拥堵状态是指前方视野中存在多台车辆且目标车辆速度均低于设定值，其采用自动判断系统进行处理；若车辆数及车速状态持续给定时间则为拥堵状态。或获取指定车辆的实时定位，并通过电子地图进行道路拥堵状态判断。车辆数量通过神经网络算法融合毫米波雷达进行拥堵状态判断。

风向、风速采用现有软件的接口，如和风天气接口的采集数据。

在ADAS地图可用后，对道路曲率和道路坡度进行优化。

车辆的实时定位为现有定位系统进行实时定位位置，优选的北斗定位；电子地图为现有电子地图，优选地百度、高德或谷歌地图。ADAS是Advanced Driver AssistanceSystem的简称，中文名称高级驾驶辅助系统。

步骤S120、基于减速度相关变量搭建标准车辆运行环境模型；该标准车辆运行环境模型是车辆在平直道路上匀速行驶的车辆运行环境模型。

所述标准车辆运行环境模型的数据规范如下表2所示，

表2

序号	变量	规范
			1	车型	通过铭牌，选取包含驱动形式的同一品牌、同一系列的车型
2	车速	CAN总线读取车速
			3	载重状态	载重传感器，若载重偏离±2t，则以车辆空载状态为标准值
4	道路曲率	曲率忽略不计的直线道路
			5	道路坡度	坡度忽略不计的平坦道路
6	风向、风速	忽略风阻对车辆制动的影响
			7	制动踏板开度	继动阀进气端压力偏差≤10kPa
8	ABS状态	选取ABS均正常的时刻
			9	故障状态	AEBS系统报文无故障状态，即车辆无故障
10	拥堵状态	选取非拥堵路段

步骤S130、对符合标准车辆运行环境模型采集要求的车辆设备进行车辆运行数据采集；

可选的，所述对符合所述标准车辆运行环境模型采集要求的车辆设备进行车辆运行数据采集，包括：每隔一定时间采集获取一次车辆CAN总线单位时间脉冲数。若环境场景变量达到车辆设备采集要求，获取所述车辆设备启动时车辆第一帧所处状态；采集从所述车辆设备开始启动到结束车速的变化状态数据。主要是车速和气压制动性。

自车变量数据，选用出厂车辆数据、上月车辆数据或当月车辆数据，原因为该当月车辆数据存在偏移，由于基准线不一致，减速度偏小。

步骤S140、在设定时间内，对处于实际环境的所述车辆运行数据进行车辆减速度计算；

可选的，在所述对处于实际环境的所述车辆运行数据进行所述车辆减速度计算前，还包括：车辆CAN总线制动车速起始的延迟时间。

减速度计算公式为：

，

a为减速度，V1为AEB退出后延迟的车速，V0为AEB启动时的车速，t1为AEB退出后的时间点，t0为AEB启动时的时间点；

Δ为希腊字母，表示速度变化量；Δ（V1-V0）表示AEB系统启动与退出时速度变化之差。由公里/每小时转换成米/秒的系数为3.6。紧急刹车辅助系统（AEBS为AdvancedEmergency Braking System的简称）是防抱死制动系统（Antilock Brake System，ABS）和自动制动系统（Autonomous Emergency Braking，AEB）的合成体。在车辆行驶中，小于安全距离时即使在驾驶员没有来得及踩制动踏板的情况下，AEB系统启动；此时车速V1，减速度后，车辆处于安全距离AEB退出，延迟的车速V0。

其中：（1）为保证车辆运行数据采集的准确性，消除减压时间对车轮端制动力的影响，制动持续时间至少为600ms。（2）为了消除车辆CAN总线内置频率对车速的影响，因此车速制动后加入起始的延迟时间为500ms。

在实际运行中，车队采集车辆运行数据的计算结果示例如下表3所示：

表3

步骤S150、将车辆减速度与参考值进行制动力衰减对比，用于实现减速和制动要求，以保障驾驶安全；车辆减速度低于参考值的预定占比进行车辆制动性能诊断，给予制动系统保养提醒。使用本诊断方法将采集与减速度相关的参数，即自车变量和环境场景变量，通过使用以太网实现车辆制动性能远程诊断。

可选的，参考值为车辆初始减速度。

车辆制动性能诊断的实施，出厂车辆减速度设置为参考值a0：

（1）出厂安装AEBS设备的车辆，每个月观察减速度，当减速度小于a0的给定比例时，提醒驾驶员进行制动系统保养；（2）已运行车辆，每个月观察减速度，如当月减速度较上月环比降低给定比例时，提醒驾驶员进行制动系统保养。其中：（1）部分车辆存在制动力不稳定的情况，在车辆减速度加入不合格占比。例如表明当月高于不合格占比的制动片段存在车辆制动力衰减，则判断车辆制动力为衰减，否则为正常。（2）通过数据分析及实际跟车测试，阈值基础设定为20%，经与车队运维人员及安全管理人员对照，并参考车辆保养记录，此阈值作为制动力衰减的判断依据。需要通过长期大数据得到更精细的阈值。

线控底盘车辆并具备电控底盘（EBS）系统时，可同样达到该发明目的。该方案属于前装范畴，将方案前置到车辆底盘设计中。即EBS系统通过ECU直接发送减速度请求，以减速度作为制动控制指标，在制动系统接收到减速度请求后，控制制动压力来实现。还有基于刹车盘制动诊断系统的车辆，车辆安装有自身减速度系统。其中，ECU是Electronic ControlUnit的简称，中文名称电子控制单元。

为实现上述目的，本申请第二方面提供了车辆制动诊断装置，该装置包括：

变量获取模块210，用于对车辆运行环境中采集的自车变量和环境场景变量进行减速度分析，确定符合预设数据规范的减速度相关变量；

标准车辆运行环境模型模块220，用于基于所述减速度相关变量搭建标准车辆运行环境模型；

车辆运行数据采集模块230，用于对符合所述标准车辆运行环境模型采集要求的所述车辆设备进行车辆运行数据采集；

减速度计算模块240，用于在设定时间内，对处于实际环境的所述车辆运行数据进行车辆减速度计算；

制动性能诊断模块250，用于将所述车辆减速度与参考值进行制动力衰减对比，所述车辆减速度低于所述参考值预定占比进行车辆制动性能诊断，给予制动系统保养提醒。

在一个实施例中，如图3所示，提供了车辆制动诊断装置，包括：

变量获取模块、标准车辆运行环境模型模块、车辆运行数据采集模块、减速度计算模块和制动性能诊断模块。

变量获取模块210，用于对车辆运行环境中采集的自车变量和环境场景变量进行减速度分析，确定符合预设数据规范的减速度相关变量；

可选的，所述自车变量包括：车型、车速、载重状态、制动踏板开度、主动制动压力、故障状态和ABS状态；环境场景变量包括：道路曲率、道路坡度、风向风速和拥堵状态；所述拥堵状态是指前方视野中存在多台车辆且目标车辆速均低于设定值，若车辆数及车速状态持续给定时间则为拥堵状态；或获取指定车辆的实时定位，并通过电子地图进行道路拥堵状态判断。

标准车辆运行环境模型模块220，用于基于所述减速度相关变量搭建标准车辆运行环境模型；

车辆运行数据采集模块230，用于对符合所述标准车辆运行环境模型采集要求的所述车辆设备进行车辆运行数据采集；

可选的，所述车辆运行数据采集模块230，具体用于：每隔一定时间采集获取一次车辆CAN总线单位时间脉冲数。若环境场景变量达到车辆设备采集要求，获取所述车辆设备启动时车辆第一帧所处状态；采集从所述车辆设备开始启动到结束车速的变化状态数据。主要是车速和气压制动性。通过自车数据及场景数据的应用去反向判断整体系统设备的工作情况。

减速度计算模块240，用于在设定时间内，对处于实际环境的所述车辆运行数据进行车辆减速度计算；

可选的，车辆制动诊断装置还包括：延迟时间模块，用于在所述对处于实际环境的所述车辆运行数据进行车辆减速度计算前，车辆CAN总线制动车速起始的延迟时间。

减速度计算公式为：

a为减速度，V1为AEB退出后延迟的车速，V0为AEB启动时的车速，t1为AEB退出后的时间点，t0为AEB启动时的时间点；Δ为希腊字母，表示速度变化量；Δ（V1-V0）表示AEB系统启动与退出时速度变化之差。由公里/每小时转换成米/秒的系数为3.6。AEB为AutonomousEmergency Braking简称，即自动制动系统。

其中：（1）为保证车辆运行数据采集的准确性，消除减压时间对车轮端制动力的影响，制动持续时间至少为600ms。（2）为了消除车辆CAN总线内置频率对车速的影响，因此车速制动后加入的延迟时间为500ms。

制动性能诊断模块250，用于将所述车辆减速度与参考值进行制动力衰减对比，用于实现减速和制动要求，以保障驾驶安全；所述车辆减速度低于所述参考值的预定占比进行车辆制动性能诊断，给予制动系统保养提醒。

采集自车变量和环境场景变量，通过使用以太网实现车辆制动性能远程诊断。

可选的，参考值为车辆初始减速度。

在一个实施例中，提供了一种电子设备，该电子设备可以是终端，其内部结构图可以如图4所示。该电子设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该电子设备的处理器用于提供计算和控制能力。该电子设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该电子设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、运营商网络、近场通信（NFC）或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种减速度的车辆制动诊断方法。该电子设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该电子设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是电子设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图4中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的电子设备的限定，具体的电子设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是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非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器（Read-OnlyMemory，ROM）、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，比如静态随机存取存储器（Static Random Access Memory，SRAM）和动态随机存取存储器（Dynamic Random Access Memory，DRAM）等。

在本说明书的描述中，参考术语“在一实施例中”、“在又一实施例中”、“示例性的”或“在具体的实施例中”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.车辆制动诊断方法，其特征在于，包括：

对车辆运行环境中采集的自车变量和环境场景变量进行减速度分析，确定符合预设数据规范的减速度相关变量；

基于所述减速度相关变量搭建标准车辆运行环境模型；

对符合所述标准车辆运行环境模型采集要求的车辆设备进行车辆运行数据采集；

在设定时间内，对处于实际环境的所述车辆运行数据进行车辆减速度计算；

将所述车辆减速度与参考值进行制动力衰减对比，所述车辆减速度低于所述参考值的预定占比进行车辆制动性能诊断，给予制动系统保养提醒。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述自车变量包括：车型、车速、载重状态、制动踏板开度、主动制动压力、故障状态和ABS状态；所述环境场景变量包括：道路曲率、道路坡度、风向风速和拥堵状态；所述拥堵状态是指前方视野中存在多台车辆且目标车辆速均低于设定值，若车辆数及车速状态持续给定时间则为拥堵状态；或获取指定车辆的实时定位，并通过电子地图进行道路拥堵状态判断。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对符合所述标准车辆运行环境模型采集要求的车辆设备进行车辆运行数据采集，包括：

每隔一定时间采集一次车辆CAN总线单位时间脉冲数；

若环境场景变量达到车辆设备采集要求，获取所述车辆设备启动时车辆第一帧所处状态；采集从所述车辆设备开始启动到结束车速的变化状态数据。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述对处于实际环境的所述车辆运行数据进行车辆减速度计算前，还包括：车辆CAN总线制动车速起始的延迟时间。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参考值为车辆初始减速度。

6.车辆制动诊断装置，其特征在于，该装置包括：

变量获取模块，用于对车辆运行环境中采集的自车变量和环境场景变量进行减速度分析，确定符合预设数据规范的减速度相关变量；

标准车辆运行环境模型模块，用于基于所述减速度相关变量搭建标准车辆运行环境模型；

车辆运行数据采集模块，用于对符合所述标准车辆运行环境模型采集要求的所述车辆设备进行车辆运行数据采集；

减速度计算模块，用于在设定时间内，对处于实际环境的所述车辆运行数据进行车辆减速度计算；

制动性能诊断模块，用于将所述车辆减速度与参考值进行制动力衰减对比，所述车辆减速度低于所述参考值预定占比进行车辆制动性能诊断，给予制动系统保养提醒。

7.根据权利要求6所述的车辆制动诊断装置，其特征在于，所述自车变量包括：车型、车速、载重状态、制动踏板开度、主动制动压力、故障状态和ABS状态；所述环境场景变量包括：道路曲率、道路坡度、风向风速和拥堵状态；

所述拥堵状态是指前方视野中存在多台车辆且目标车辆速均低于设定值，若车辆数及车速状态持续给定时间则为拥堵状态；或获取指定车辆的实时定位，并通过电子地图进行道路拥堵状态判断。

8.根据权利要求6所述的车辆制动诊断装置，其特征在于，还包括：

延迟时间模块，用于在所述对处于实际环境的所述车辆运行数据进行车辆减速度计算前，车辆CAN总线制动车速起始的延迟时间。

9.一种电子设备，其特征在于，所述设备包括一个或者多个处理器和存储器，所述存储器用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述处理器执行时，使得所述处理器实现如权利要求1至5中任一项所述的方法。

10.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，该计算机程序被执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的方法。

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