一种车辆故障容错时间间隔的定量计算方法技术

本发明专利技术公开了一种车辆故障容错时间间隔的定量计算方法，包括在本车与风险目标物行驶的平面内建立直角坐标系；在建立的坐标系内，确定故障发生初始时刻相关的初始参数，其包括本车和风险目标物的初速度、加速度和转向角度；确定所述本车与风险目标物之间的初始距离；基于所述初始参数和初始距离确定故障容错时间间隔的定量计算公式，基于所述故障容错时间间隔的定量计算公式确定一种或多种故障类型的故障容错时间间隔。本发明专利技术能够用于定量计算多种故障类型的故障容错时间间隔，在概念设计阶段获得较准确的故障容错时间间隔，用于后续规范设计对于故障容错时间间隔的分配。续规范设计对于故障容错时间间隔的分配。续规范设计对于故障容错时间间隔的分配。

【技术实现步骤摘要】
一种车辆故障容错时间间隔的定量计算方法


[0001]本专利技术涉及汽车安全功能领域，尤其涉及一种车辆故障容错时间间隔的定量计算方法。

技术介绍

[0002]目前，故障容错时间间隔的确定一般是通过行业经验，基于相关项进行假设分析，并无明确的量化指标和真实数据支撑，从而导致在概念阶段获得的故障容错时间间隔并不准确，极有可能导致在设备规范设计后期发生许多变更，例如软件变更、硬件变更，甚至整个系统的变更。此外，基于相关项进行假设分析来确定故障容错时间的方法，需要依赖于车辆的相关项已知或者可假设，该方法适用于车辆系统设计阶段，其并不适用于车辆的概念设计阶段。
[0003]例如，申请号为202210716391.1和申请号为202210265714.X的中国专利均是基于相关项进行假设分析，提出了相应的故障容错时间间隔的确定方法，这两个技术方案均无法在车辆的概念设计阶段获得较准确的故障容错时间间隔。其中，申请号为202210716391.1的中国专利通过获取车辆扭矩数据，确定车辆发生危险事件时的第一时刻，来计算出故障容错时间间隔，其实质还是基于系统相关项进行假设分析，根据从相关项内部故障发生到可能发生危害事件的最短时间间隔确定。申请号为202210265714.X的中国专利提出了通过直道和弯道两种场景下，通过获取驾驶员未操作车辆直到车辆发生碰撞的持续时间，及获取驾驶员操作车辆的反应时间，分别计算车辆在直道和弯道上行驶时的故障容错时间间隔，并指出危害事件间隔受多种环境变量影响以及与本车的动态行为和反应有关，但是并未给出危害事件间隔的定量计算方法。
[0004]综上所述，现有技术中车辆故障容错时间间隔的确定方法至少存在以下不足：
[0005](1)是基于相关项进行假设分析来确定故障容错时间，不适用于车辆的概念设计阶段；
[0006](2)在概念阶段获得的故障容错时间间隔不够准确。
[0007]以上
技术介绍
内容的公开仅用于辅助理解本专利技术的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，也不必然会给出技术教导；在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日之前已经公开的情况下，上述
技术介绍
不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是提供一种车辆故障容错时间间隔的定量计算方法，能够在概念设计阶段较准确的计算故障容错时间间隔，用于后续规范设计对于故障容错时间间隔的分配。
[0009]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0010]一种车辆故障容错时间间隔的定量计算方法，用于计算不同故障类型对应的故障
容错时间间隔，包括以下步骤：
[0011]在本车与风险目标物行驶的平面内建立直角坐标系；
[0012]在建立的直角坐标系内，确定故障发生初始时刻相关的初始参数，其包括本车的初速度v1、加速度a1、转向角度α，以及风险目标物的初速度v2、加速度a2和转向角度β，所述转向角度为故障发生初始时刻对应的初速度方向与所述坐标系中X轴/Y轴的夹角；
[0013]确定所述本车与风险目标物之间的初始距离s0；
[0014]基于所述初始参数和初始距离s0确定故障容错时间间隔t的定量计算公式为：
[0015](a2cosβ
‑
a1cosα)t2+2(v2cosβ
‑
v1cosα)t+2s0＝0
[0016]或
[0017](a2sinβ
‑
a1sinα)t2+2(v2sinβ
‑
v1sinα)t+2s0＝0
[0018]基于所述故障容错时间间隔的定量计算公式确定一种或多种故障类型的故障容错时间间隔。
[0019]进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，应用所述故障容错时间间隔的计算公式计算一种故障类型的故障容错时间间隔的步骤包括：
[0020]基于一种故障类型，确定所述故障类型的相关量和非相关量组合，所述相关量为本车的初速度、加速度和转向角度中的一个参数，所述非相关量为所述初始参数和初始距离中除所述相关量之外的其他参数；
[0021]基于所述故障类型，确定所述相关量的取值或取值范围；
[0022]基于所述故障类型建立多种故障场景模型；通过以下方式遍历各个故障场景模型：
[0023]确定危害系数最大的非相关量组合中各参数对应的数值，以及所述相关量对应的一种或多种数值；
[0024]分别将危害系数最大的非相关量组合对应的数值与所述相关量的各种数值一一组合并代入所述故障容错时间间隔定量计算公式进行计算，确定所有计算值中的最小值为该故障场景模型对应的故障容错时间间隔；
[0025]遍历完该故障类型对应的全部车辆故障场景模型，得到各个故障场景模型对应的故障容错时间间隔；
[0026]选取所有故障场景模型对应的故障容错时间间隔中的最小值作为本车车辆该故障类型对应的故障容错时间间隔。
[0027]进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述故障类型包括转向故障、制动丢失故障、制动过大故障、制动过小故障、非预期制动故障、反向制动故障、加速度丢失故障、加速过大故障、加速过小故障、非预期加速故障和反向加速故障中的一种或多种。
[0028]进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述转向故障的相关量为所述本车的转向角度；
[0029]所述制动丢失故障、制动过大故障、制动过小故障、非预期制动故障、反向制动故障、加速度丢失故障、加速过大故障、加速过小故障、非预期加速故障和反向加速故障的相关量为所述本车的加速度。
[0030]进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述故障场景模型
包括低速故障场景模型、中速故障场景模型、快速故障场景模型、高速故障场景模型、直道故障场景模型和弯道故障场景模型中的一种或多种。
[0031]进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述低速故障场景模型被配置为在故障发生初始时刻，所述本车的初速度不大于25km/h；和/或，
[0032]所述中速故障场景模型被配置为在故障发生初始时刻，所述本车的初速度不大于60km/h且不小于25km/h；和/或，
[0033]所述快速故障场景模型被配置为在故障发生初始时刻，所述本车的初速度不大于100km/h且不小于60km/h；和/或，
[0034]所述高速故障场景模型被配置为在故障发生初始时刻，所述本车的初速度不小于100km/h。
[0035]进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，当风险目标物为他车时，若所述本车与所述他车为追尾相碰，则根据本车的初速度与所述初始距离s0之间的映射关系来确定所述初始距离s0；
[0036]当风险目标物为他车时，若所述本车与他车为相向相碰或侧向碰撞，则所述初始距离s0为设定值。
[0037]进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆故障容错时间间隔的定量计算方法，用于计算不同故障类型对应的故障容错时间间隔，其特征在于，包括以下步骤：在本车与风险目标物行驶的平面内建立直角坐标系；在建立的直角坐标系内，确定故障发生初始时刻相关的初始参数，其包括本车的初速度v1、加速度a1、转向角度α，以及风险目标物的初速度v2、加速度a2和转向角度β，所述转向角度为故障发生初始时刻对应的初速度方向与所述坐标系中X轴/Y轴的夹角；确定所述本车与风险目标物之间的初始距离s0；基于所述初始参数和初始距离s0确定故障容错时间间隔t的定量计算公式为：(a2cosβ
‑
a1cosα)t2+2(v2cosβ
‑
v1cosα)t+2s0＝0或(a2sinβ
‑
a1sinα)t2+2(v2sinβ
‑
v1sinα)t+2s0＝0基于所述故障容错时间间隔的定量计算公式确定一种或多种故障类型的故障容错时间间隔。2.根据权利要求1所述的车辆故障容错时间间隔的定量计算方法，其特征在于，应用所述故障容错时间间隔的计算公式计算一种故障类型的故障容错时间间隔的步骤包括：基于一种故障类型，确定所述故障类型的相关量和非相关量组合，所述相关量为本车的初速度、加速度和转向角度中的一个参数，所述非相关量为所述初始参数和初始距离中除所述相关量之外的其他参数；基于所述故障类型，确定所述相关量的取值或取值范围；基于所述故障类型建立多种故障场景模型；通过以下方式遍历各个故障场景模型：确定危害系数最大的非相关量组合中各参数对应的数值，以及所述相关量对应的一种或多种数值；分别将危害系数最大的非相关量组合对应的数值与所述相关量的各种数值一一组合并代入所述故障容错时间间隔定量计算公式进行计算，确定所有计算值中的最小值为该故障场景模型对应的故障容错时间间隔；遍历完该故障类型对应的全部车辆故障场景模型，得到各个故障场景模型对应的故障容错时间间隔；选取所有故障场景模型对应的故障容错时间间隔中的最小值作为本车车辆该故障类型对应的故障容错时间间隔。3.根据权利要求2所述的车辆故障容错时间间隔的定量计算方法，其特征在于，所述故障类型包括转向故障、制动丢失故障、制动过大故障、制动过小故障、非预期制动故障、反向制动故障、加速度丢失故障、加速过大故障、加速过小故障、非预期加速故障和反向加速故障中的一种或多种。4.根据权利要求3所述的车辆故障容错时间间隔的定量计算方法，其特征在于，所述转向故障的相关量为所述本车的转向角度；所述制动丢失故障、制动过大故障、制动过小故障、非预期制动故障、反向制动故障、加速度丢失故障、加速过大故障、加速过小故障、非预期加速故障和反向加速故障的相关量为所述本车的加速度。5.根据权利要求2所述的车辆故障容错时间间隔的定量计...

【专利技术属性】
技术研发人员：董浩，秦英俊，万继云，徐佳炜，李良伟，
申请(专利权)人：华研优策苏州电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：