专利名称：用于评估驾驶员的制动行为的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据独立权利要求前序部分的用于评估驾驶员的制动行为的方法和系统。
背景技术：
在驾驶诸如卡车、公共汽车等重型车辆时，车辆经济性已经变成设法减少使用车辆的行为成本的重要因素。在其采购成本后，车辆上最大的支出就是燃料成本和服务成本。这些成本通常是相关的，即经常使用的车辆不仅消耗更多燃料并且也会受到更多磨损，具有随之更高的服务成本。驾驶风格极大地影响了燃料消耗和磨损。在车辆燃料消耗方面不同驾驶员之间的差距常常超过10%。招聘有能力驾驶员的困难使得培训成为有吸引力的解决方案。但是，所有培训都存在的问题是，培训的效果可能会随着时间慢慢减弱，而几个月之后，驾驶员的行为可能会退回到与培训前相同的水平。 另一个问题是辨别多少燃料消耗和磨损是由鲁莽的驾驶造成的，并且多少是由不利的交通状况，例如极其多坡的道路和/或城市交通，造成的。鲁莽的驾驶主要导致了车辆制动系统的磨损。重型车辆常具有若干不同的制动系统，例如，行车制动器(脚制动器)、发动机制动器、排气制动器、减速器和其他类型的辅助制动器。使用辅助制动器对于车辆来说通常较不费力，因此一般来说是更可取的。通过使用重型车辆上的辅助制动器，驾驶员可以减少与使用轮式制动器相关联的制动衬片、制动盘等上的磨损。例如，如果当重载车辆处于长下坡运行时单独使用行车制动器，则可能会由于过热的制动鼓和/或制动衬片而造成灾难性的后果。因此，为了驾驶员考虑应该鼓励他们更经常地使用辅助制动器。并非所有车辆都配备有可利用的所有辅助制动器。例如，液力减速器就因为其成本的缘故而未必合适。相反，也作为辅助制动器的排气制动器经常可利用在重型车辆上。但是，评价驾驶员对排气制动器的使用及鼓励他/她来使用它所存在的问题是，在许多国家，经常在24小时中的一定时间段内使用排气制动器是违法的，这是因为它的噪声很大。在不同的驾驶情况下估算可以期望来自排气制动器的制动力也是很困难的。WO 2007/139494描述了一种用于确定驾驶员选择制动系统的能力的设备。将他/她对制动系统的使用情况与他/她在制动操作期间对制动系统的总体使用情况进行比较，以便评估他/她使用制动系统的能力。在系统的能量消耗或使用方面测量系统的总体使用。EP 1811481描述了一种用于监控并分析驾驶员的驾驶风格的方法和系统。诸如发动机速度、车速、档位选择等的各种参数被监控并用来构造呈现出他/她的驾驶风格的驾驶员简档。本发明的目的是实现一种用于评价驾驶员以使磨损和燃料消耗最小化的方式制动的能力的改进方法，特别是鼓励他/她以使磨损和燃料消耗最小化的方式来进行驾驶。
发明内容
通过一种用于评估驾驶员的制动行为的方法实现了上述目的。该方法包括确定制动周期什么时候开始；确定制动周期期间使用车辆的发动机制动时的时间;确定制动周期期间挂档所花费的时间;确定制动周期什么时候结束；确定所述制动周期的总时间t总；根据预定规则，针对来处理t总和动，并基于t发动机制动和t总的处理值计算制动评估值BA，所述规则要求，如果大于可设定的用于改变档位的最大容许时间则基于t,&= tij+t#*来处理，其中1_是预定的时间段,并将计算得到的制动评估值BA呈现给驾驶员。根据另一个方面，通过一种用于评估驾驶员的制动行为的系统实现了该目的。该 系统包括控制单元，其连接到被配置为确定制动周期什么时候开始的第一测量单元；第二测量单元，其连接到控制单元，并被配置为确定制动周期期间使用车辆的发动机制动的时间，并基于此传送包含的第二时间信号；第三测量单元，其连接到控制单元，并被配置为确定制动周期期间挂档所花费的时间，并基于此传送包含t 的第三时间信号；第一测量单元被配置为确定制动周期什么时候结束，确定所述制动周期的总时间t,6，并基于此将包含的第一时间信号传送到控制单元，该控制单元还被配置为根据预定规则，针对来处理
t总矛口 t发动机制动，
并基于和的处理值计算制动评估值BA，所述规则要求，如果大于可设定的用于改变档位的最大容许时间，则基于t总=t总+t样本来处理t总，其中t样本是预定的时间段，并将计算得到的制动评估值BA呈现给驾驶员。该方法和系统提供了一种评估驾驶员制动能力的方式，以这种方式使得磨损和燃料消耗最小化。评估驾驶员制动如何的该类型是通用的，并且可以应用在诸如卡车、公共汽车、客车之类的多种类型的车辆上，不具有关于车辆是如何配置的实质性要求。根据实施例，驾驶员能够接收到关于他/她的制动行为的直接反馈，并且然后可以纠正具有不利的环境影响和经济影响的行为。通过关于期望的驾驶风格的不断提醒，驾驶员还可以保持并改进他/她在培训机会之间的工作表现。也可以对驾驶员的行为进行评分，这是一种鼓励竞争和承诺的积极方式。这样还可以使他/她在工作中更有乐趣，同时改进他/她的驾驶风格。在从属权利要求和详细的说明书中描述了优选的实施例。
下面参考附图描述本发明，在附图中图I示意性地示出了根据本发明实施例的评估系统。图2是根据本发明实施例的评估方法的流程图。图3是根据本发明另一个实施例的评估方法的流程图。图4示出了图2中的BA得分。图5是根据本发明又一个实施例的评估方法的流程图。图6描绘了下坡时发动机速度是如何改变的示例。
具体实施例方式图I示意性地描绘了根据本发明的实施例用于评估驾驶员的制动行为的系统。该系统包括控制单元，该控制单元优选地设置有用于执行计算等处理的处理器单元和至少一个存储器。控制单元连接到若干被配置为确定不同变量的测量单元。第一测量单元被配置为确定制动周期什么时候开始和结束，确定制动周期的总时间，并基于此将包含\6的第一时间信号传送到控制单元。取决于要进行评估的情况，第一测量单元被配置为监控并计算诸如车辆速度、加速度、运行阻力等的各种参数和信号，以便判定制动周期什么时候开始和结束。图I以指向第一测量单元的箭头的方式示意性地示出了此。连接到控制单元的第二测量单元被配置为确定制动周期期间使用车辆的发动机制动的时间，并基于此传送包含的第二时间信号。根据实施例，对第二测量单元的输入信号与对第一测量单元的输入信号相似。第三测量单元被配置为确定制动周期期间用于档位改变的时间
e，并基于此传送包含的第三时间信号。然后，第三测量单元例如总车辆中的档位系统接收关于什么时候使用档位以及使用哪些档位的信息。控制单元被配置为根据预定规则针对t换档来处理t总和t发动机制动，并基于t发动机制动和t总的处理值计算制动评估值BA。根据一 实施例，所描述的测量单元是可以合并在控制单元中的功能单元。控制单元优选地包括被配置为执行计算等的处理器单元和至少一个存储器。根据实施例，为驾驶员将计算得到的制动评估值BA呈现在显示器上。BA值例如可以是以数值形式或以符号形式来表达。也可以有声地向驾驶员反馈BA值。根据实施例，BA值可以被存储在控制单元中的存储器内，或者被发送到车辆外部的中央单元以用于进一步的分析。根据实施例，该系统包括被配置为确定制动周期期间的发送机速度的第四测量单元。因此，该测量单元被配置为接收来自于发动机的指示其速度的信号。图I中示出了第四测量单元。在这个实施例中，控制单元被配置为根据预定规则针对t 和n来处理t总和制动，并被配置为基于动和t总的处理值计算制动评估值BA。因此，可以评估在该情况下驾驶员对正确档位的使用，并可以向他/她提供关于他/她对档位的选择的反馈。本发明还涉及一种用于评估驾驶员的制动行为的方法。下面参考图2中的流程图解释该方法。第一步骤S21确定制动周期什么时候开始。如下面将进行解释的，这可能根据要评估的特定制动情况而发生变化。第二步骤S22确定在制动周期期间使用车辆的发动机制动的时间第三步骤S23确定制动周期期间用于档位改变的时间tKe。第四步骤S24确定制动周期什么时候结束，如步骤S21那样，该在不同的情况下可能发生变化。第五步骤S25确定制动周期的总时间t,6,而第六步骤S26根据预定规则针对t 来处理t总和t发动机$ij动。弟七步骤S27基于t发动机$ij动和t总的处理值计算制动评估值BA。根据实施例，基于BA=t__a/t总来计算BA。结果是在O和I之间的BA值，并且如图4中所描绘的，能够计算发动机制动使用时间的百分比。制动周期可以取决于车辆当时所处的情况而以不同的方式开始。下面我们描述了若干制动情况，其中，驾驶员能够主动地采取校正措施以减少车辆磨损以及燃料消耗，并描述了能够如何检测并评估这些措施。情况A
在该情况下，驾驶员主动地进行了制动以降低车辆速度。熟练的驾驶员协调地降档以贡献尽可能大的发动机制动力，并且还避免发动机在制动期间不得不空转，空转将花费燃料。制动期间车辆的变速箱也不应该进入空档状态，除非在非常低的车速情况下。检测并评估在情况A中驾驶员的制动行为包括使用参考图I所解释的系统以及参考图2所解释的方法。例如，当驾驶员驾驶一时间段后开始制动时，制动周期开始，其中，在驾驶员驾驶的该时间段期间车辆速度未被下降超过预定阈值。当驾驶员加速或车辆速度低于给定的阈值时，认为制动周期结束了。确定使用发动机制动的时间，并且，例如当存在离合器使用时，给出用于改变档位的容许时间。根据实施例，然后规则要求如果
大于可设定的用于改变档位的最大容许时间，则基于、6=、6+丨_来处理、6， 其中t#*是预定的时间段。这在图3中示出了。当通过发动机制动对车辆进行制动时和增大了 t#*。当车辆改变档位时，和未增大，直到用于改变档位的最大时间过去。如果该最大时间已经过去，但仍没有挂档，则仅将增大t#*。重复该处理，直到呗挂档或制动周期已结束为止。根据实施例，为了对制动进行完全评估，需要可能取决于车辆速度的一定的总制动时间t&0如图4中所示出的，优选地，基于相对于总制动时间的使用发动机制动的时间以评分的形式向驾驶员给出BA值。发动机制动使用的预期比例，也即BA值，可以
取决于车辆速度。图4将BA值界限示出为Fffi(Vc^PFs(V(l)，Fffi(Vc^PFs(V(l)即在一定车速％下发动机制动力的界限。当已经评估驾驶员的表现时，例如，以符号和/或分数评分的形式，将其显示给他/她。如果检测到特殊的行为，例如驾驶员使离合器脱离并且在高车速下制动，则可以在显示器上向他/她呈现提示，以提醒他/她不要使用离合器，而是使用发动机制动。当车速下降时，当驾驶员做出协调的降档，致使不需要燃料喷射并且致使在行车制动器上的较少磨损时，对他/她评分较好。根据实施例，还要考虑是否使用了车辆的排气制动，其会对驾驶员的制动方法评分具有随之的积极影响。情况B在这种情况下，驾驶员希望下坡时保持车辆速度，并且从而确保车辆速度不会增力口。熟练的驾驶员会小心降档，并保持较高的发动机速度，较高的发动机速度有利于减少制动器上的磨损。在这些情况下使用排气制动也是更可取的。首先要考虑的是减少行车制动器上的磨损，还要减小可能导致故障的制动器过热的风险。在情况B中检测并评估驾驶员的制动行为包括应用参考图2所解释的方法，以及图5中所示出的一些另外的方法步骤。例如，当车辆开始下坡运行时，制动周期开始。有多种检测下坡运行的方式。一种是基于一定发动机输出下的预期加速度来计算车辆的运行阻力。然后，可以将车辆上的所有外力组合成运行阻力，尤其包括重力、滚动阻力和空气阻力。当驾驶员加速、或车辆速度低于给定的阈值、或运行阻力低于一定值时，就认为制动周期结束了。在制动周期期间分析驾驶员对档位的选择，并计算两个时间和t,6。图5中，当没有使用发动机制动，也即当没有挂档时，增大了 t#*。优选地，如情况A中那样，这里允许一定时间来用于改变档位。根据实施例，当制动周期已经开始并且车辆处于发动机制动时，在制动周期期间确定发动机速度然后根据预定规则，针对和n发动机来处理t总和t发动机制动，并且基于t发动机制动和t总的处理值计算制动评估值BA。因此，该评估考虑了发动机的速度以及驾驶员改变档位花费多少时间。根据头施例，所述预定规则要求将η^^^与发动机速度的界限值和
进行比较，上限值，而是下限值。这提供了一种评估驾驶员对档位的选择的方式。根据另一个实施例，规则要求如果η发动机大于η发动机高，则基于t总=t总+t样本来处理t总，并且基于t发动机制动=t发动机制动+t样本来处理t发动机制动。然后，将驾驶贝评估为在该情况下挂了正确的档位，并使用了必要的发动机制动。根据实施例，如果小于或等于则进行检查以看驾驶员是否在制动周期期间使用了排气制动。如果确实如此，并且如果η 发动机大于η发动_气制动，则基于t总=t总+t 样本来处理t总，并且基于t
发动机制动发动机制动样本夂b t发动机制动， 其中 n发动机排气制动
制动有关的发动机速度界限值。如果控制单元接收到大意是在制动周期期间已经使用了车辆排气制动并且η发动机大于η发动机排气制动的/[目号，则基于t总=t总+t样本来处理t总，并且基于tsiai/iaa =t sai/iaa +t 来处理t这使得还可以评价制动周期期间驾驶员对排气制
动的使用。相应地,根据实施例，如果η·机大于η发动机低并小于η发动机高,则基于t总=t总+t样本来
处理t总，并基于t发动机制动=t发动机制动+t样本(η发动机-η发动机低)/ (η发动机高-η发动机低)来处理t发动机
aao因此，驾驶员进行发动机制动，但该情况下档位的选择并不是最好的。因此，降档是合适的，并根据实施例在显示器中将其显示给驾驶员。然后，可以计算并且建议适当的档位。如果在推荐的发动机速度下的总发动机制动力Fsamaa大于合成的制动力则不需要降低档位，并且不做出校正措施，这是因为驾驶员不应该被推荐进行多于必需的制动。多于必需的制动当然是不需要的，并且最终花费了燃料。因此，合成制动力1_@包括行车制动。推荐的发动机速度是代表例如为了有效地降低发动机制动期间的车辆速度所需的最低发动机速度的阈值。根据实施例，如果在推荐发动机速度下的总发动机制动力小于或等于合成制动力F总制动，和/或如果η发动机小于或等于η发动机低，则基于t总=t总+t样本来处理t&其中如前面提到的，tg*是预定的时间段。优选地，然后建议驾驶员降档。这里可以再一次计算并建议适当的档位。图6描绘了当驾驶员希望在下坡运行中保持相同的车速，也即情况B时，在时间段t期间发动机速度η发动机是如何发生变化的示例。该图也示出了在相同的时间段期间车辆的排气制动什么时候打开或关闭。表I示出了尤其取决于时间段t期间驾驶员的档位选择，将如何计算 t总矛口 t发动机制动。表I
权利要求
1.一种用于评估驾驶员的制动行为的方法，其特征在于，所述方法包括 -确定制动周期什么时候开始； -确定所述制动周期期间使用车辆的发动机制动时的时间; -确定所述制动周期期间挂档所花费的时间; -确定所述制动周期什么时候结束； -确定所述制动周期的总时间; -根据预定规则，针对来处理t总矛口 t发动机制动， 并且基于t发动机制动和t总的处理值来计算制动评估值BA，所述规则要求，如果大于可设定的用于改变档位的最大容许时间档最大，则基于t总=t总+t样本来处理t总，其中t样本是预定的时间段,并将计算出的所述制动评估值BA呈现给所述驾驶员。
2.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，其中，基于BA=t/1, 来计算BA。
3.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，所述方法包括 -确定所述制动周期期间所述发动机的速度n -根据预定规则，针对t样本和η发动机来处理t总和t发动机制动，以及 -基于和的处理值来计算制动评估值BA。
4.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，其中，所述预定规则要求将与所述发动机的速度的界限值n发动机高和η发动机低进行比较，η发动机高是上限值,而η发动机低是下限值。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述规则要求如果大于，则基于t总=t总+t样本来处理t总，并且基于t发动机制动=t发动机制动+t样本来处理t发动机制动，如果η发动机大于或等于η发动机低并且小于或等于η发动机高，则基于t总=t总+t样本来处理t总，并且基于t发动机制动=t发动机制动+t样本(nS;动机_n发动机低)I (nS;动机高_n发动机低)来处理t发动机制动，以及如果η发动机小于η发动机低，则基于t总=t总+t样本来处理t总，其中t样本是预定的时间段。
6.根据权利要求3-5中的任意一项所述的方法，按照所述方法，如果在所述制动周期期间使用所述车辆的排气制动并且nS;动机大于气制动，则基于t总=t总+t样本来处理t总，并且基于t发动机制动=t发动机制动+t样本来处理t发动机制动,其中η发动机排气制动是与所述排气制动有关的发动机速度界限值。
7.一种用于评估驾驶员的制动行为的系统，其特征在于，所述系统包括 控制单元，其连接到被配置为确定制动周期什么时候开始的第一测量单元； 第二测量单元，其连接到所述控制单元并且被配置为确定所述制动周期期间使用车辆的发动机制动的时间并且基于此传送包含第二时间信号； 第三测量单元，其连接到所述控制单元并且被配置为确定所述制动周期期间挂档所花费的时间，并且基于此传送包含的第三时间信号；所述第一测量单元被配置为确定所述制动周期什么时候结束，确定所述制动周期的总时间t,6，并且基于此将包含的第一时间信号传送到所述控制单元，所述控制单元还被配置为根据预定规则，针对来处理16和并且基于和t总的处理值来计算制动评估值BA，所述规则要求，如果大于可设定的用于改变档位的最大容许时间丨_3 ±，则基于、6=、6+丨_来处理其中是预定的时间段，并且在显示器上将计算出的所述制动评估值BA呈现给所述驾驶员。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，基于BA=t/t @来计算BA。
9.根据权利要求7和8中的任意一项所述的系统，所述系统包括第四测量单元，所述第四测量单元被配置为确定所述制动周期期间的所述发动机的速度;并且所述控制单元被配置为根据预定规则，针对t和来处理t,e、，并且基于和t总的处理值来计算制动评估值BA。
10.根据权利要求7-9中的任意一项所述的系统，其中，所述预定规则要求将与所述发动机的速度的界限值n发动机高和η发动机低进行比较，η发动机高是上限值,而η发动机低是下限值。
11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述规则要求如果大于，则基于t总=t,&+t样本来处理t总，并且基于t发动机制动=t发动机制动+t样本来处理t发动机制动，如果η发动机大于或等于η发动机低并且小于或等于η发动机高，则基于t总=t总+t样本来处理t总，并且基于t发动机制动=t发动机制动+t样本(nS;动机_n发动机低)I (nS;动机高_n发动机低)来处理t发动机制动，以及如果η发动机小于η发动机低，则基于t总=t总+t样本来处理t总，其中t样本是预定的时间段。
12.根据权利要求9-11中的任意一项所述的系统，其中，如果所述控制单元接收到表示在所述制动周期期间使用了所述车辆的排气制动并且大于的信号，则基于七总=t总+t样本来处理t总，并且基于t 发动机制动发动机制动样本夂b t发动机制动， 其中 n发动机排 是与所述排气制动有关的发动机速度界限值。
13.—种包括计算机程序指令的计算机程序产品，当所述计算机程序指令在车辆中的计算机系统上运行时，所述计算机程序指令使所述计算机系统执行根据权利要求1-6中的任意一项所述的方法的步骤。
14.根据权利要求13所述的计算机程序产品，其中，所述计算机程序指令存储在介质上，所述介质能够由计算机系统读取。
全文摘要
本发明涉及一种用于评估驾驶员的制动行为的方法，包括确定制动周期什么时候开始；确定制动周期期间使用车辆的发动机制动的时间t发动机制动；确定制动周期期间用于档位变换的时间t换档；确定制动周期什么时候结束；确定所述制动周期的总时间t总；根据预定规则，针对t换档来处理t总和t发动机制动，并且基于t发动机制动和t总的处理值计算制动评估值BA。本发明还涉及一种用于评估车辆的驾驶员制动的系统。
文档编号G07C5/08GK102844231SQ201180019806
公开日2012年12月26日 申请日期2011年4月18日 优先权日2010年4月21日
发明者L·布雷德贝里, J·安德松, A·耶哈马尔 申请人:斯堪尼亚商用车有限公司