车辆健康管理系统的数据集联装置的制作方法

1.本发明涉及车辆管理领域，尤其涉及一种车辆健康管理系统的数据集联装置。


背景技术：

2.特种无人车辆在运行过程中，车辆健康管理至关重要，如果车辆健康管理欠佳，一方面会影响特种无人车辆的正常运转，例如，如果特种无人车辆的发动机制冷效果不佳或者制冷功率浪费，会影响到发动机的工作性能或者影响到发动机的制冷的持久性，另一方面会影响特种无人车辆的车体安全，例如，如果对前方最近的障碍目标体积判断失误，则会导致后续给出错误的防御策略，导致特种无人车辆的车体受损的概率大增。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本发明提供了一种车辆健康管理系统的数据集联装置，能够基于特种无人车辆的当前运行状态，选择既能节省制冷功率又能保证制冷效果的智能化制冷机制，更关键的是，还能够对前方各个障碍目标的分布场景进行类型识别，以获得最大的障碍目标体积，同时给出相应的自主防御策略，从而减少前方障碍目标对特种无人车辆的威胁。
4.相比较于现有技术，本发明至少需要具备以下两处突出的实质性特点：（1）在检测特种无人车辆的发动机当前处于停运状态时，考虑到车身乃至发动机本身的降温因素，将对发动机的水温冷却调控执行功率降档处理，在检测特种无人车辆的发动机当前处于运行状态时，维持对发动机的水温冷却调控的常规功率处理，从而实现对特种无人车辆发动机的低功耗健康管理；（2）在检测特种无人车辆的发动机当前处于运行状态时，启动对前方障碍目标的视觉识别操作，以基于识别到的最大体积障碍目标调节特种无人车辆的当前防护等级，从而实现对特种无人车辆的安全障碍防护的智能化健康管理。
5.根据本发明的第一方面，提供了一种车辆健康管理系统的数据集联装置，所述装置包括：环境感知与预警系统，用于在特种无人车辆运行时，启动光学感知设备对车辆环境数据进行采集和分析；状态监测与行为管理系统，与所述环境感知与预警系统连接，用于在获取所述环境感知与预警系统输出的环境数据时，通过分析所述环境数据判断车辆的健康状态及确定当前需要采取的机动动作；车辆机动平台控制接口，与所述状态监测与行为管理系统连接，用于基于所述状态监测与行为管理系统确定的当前需要采取的机动动作对当前车辆行为控制参数进行相应修正；信息存储芯片，设置在所述特种无人车辆的控制台内，用于保存发动机各分段温度分别对应的制冷设备的各个冷冻功率，每一分段温度对应的制冷设备的冷冻功率为将其
外壳温度处于对应温度分段内的发动机的水温稳定在设定的安全温度范围内的制冷设备应输出的冷冻功率；模式检测设备，设置在所述信息存储芯片的附近，与所述发动机连接，用于检测所述发动机当前处于运行状态或者停运状态，并相应发出运行检测指令和停运检测指令；水温测量设备，设置在所述发动机附近，用于实时测量所述发动机的当前外壳温度；制冷设备，设置在所述发动机内部，用于基于接收到的冷冻功率执行对所述发动机内部水温的冷冻操作；幅度调节设备，分别与所述模式检测设备、所述水温测量设备、所述信息存储芯片以及所述制冷设备连接，用于在接收到所述停运检测指令时，将接收到的当前外壳温度所在的分段温度的下一级分段温度对应的冷冻功率发送给所述制冷设备。
6.根据本发明的第二方面，提供了一种车辆健康管理系统的数据集联方法，所述方法包括使用如上述的车辆健康管理系统的数据集联平台以基于特种无人车辆的当前运行状态实现对特种无人车辆发动机的健康管理以及实现对特种无人车辆的安全障碍防护的健康管理。
7.根据本发明的第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序在被执行时实现如上述的车辆健康管理系统的数据集联方法的各个步骤。
附图说明
8.以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：图1为根据本发明的车辆健康管理系统的数据集联装置的技术流程图。
9.图2为根据本发明的实施例1示出的车辆健康管理系统的数据集联装置的结构示意图。
10.图3为根据本发明的实施例2示出的车辆健康管理系统的数据集联装置的结构示意图。
11.图4为根据本发明的实施例3示出的车辆健康管理系统的数据集联装置的结构示意图。
12.图5为根据本发明的实施例5示出的计算机可读存储介质的示意图。
具体实施方式
13.特种车辆指的是外廓尺寸、重量等方面超过设计车辆限界的及特殊用途的车辆，经特制或专门改装，配有固定的装置设备，主要功能不是用于载人或运货的机动车辆。特种车一般都有特殊标志或具有特种车型。指担负特种勤务并悬挂特种车辆号牌、安装使用警报器和标志灯具的车辆。如救护车、消防车、警车、工程救险车等。
14.作为一种特种车辆的重要类型，特种无人车辆在行驶过程中需要在无人驾驶状态下能够针对前方不同障碍目标体积制定相应的防护策略，例如底盘防护策略。由于在不同路面行驶的过程中，特种无人车辆可能碰触或者是撞击各种不同体积的障碍目标，车辆本身对于底盘和车辆底部的保护需要特别加强，以免车辆瘫痪而无法完成预期的任务。
15.为了克服上述不足，本发明搭建了一种车辆健康管理系统的数据集联装置，首先对特种无人车辆发动机的当前状态进行检测，随后基于检测到的发动机的当前状态调节发动机的水温冷却调控策略以及决定是否启动对前方最近障碍目标的视觉识别操作，并基于识别结果选择匹配的特种无人车辆的主动防护策略，从而从整体上提升特种无人车辆的车辆健康管理水平。
16.如图1所示，给出了根据本发明示出的车辆健康管理系统的数据集联装置的技术流程图。
17.如图1所示，本发明的具体的技术流程由两个并行的健康管理分流程构成：在第一条健康管理分流程中，通过对特种无人车辆发动机的当前状态进行检测，以在检测特种无人车辆的发动机当前处于停运状态时，考虑到车身乃至发动机本身的降温因素，将对发动机的水温冷却调控执行功率降档处理，在检测特种无人车辆的发动机当前处于运行状态时，维持对发动机的水温冷却调控的常规功率处理，从而实现对特种无人车辆发动机的低功耗健康管理；在第二条健康管理分流程中，在检测特种无人车辆的发动机当前处于运行状态时，启动对前方各个障碍目标的视觉识别操作，以基于识别到的最大障碍目标体积调节特种无人车辆的当前防护等级，从而实现对特种无人车辆的安全行驶的智能化健康管理。
18.由此可见，两个并行的健康管理分流程共同实现了本发明的特种无人车辆的车辆健康管理流程。
19.本发明的关键点在于，不再使用单一的水温调控策略，而是选择基于特种无人车辆的发动机当前状态的灵活水温调控策略，从而在节约降温机构的降温功率的同时，保证对特种无人车辆的发动机的降温效果，同时，在特种无人车辆的发动机当前状态为运行状态下，触发对前方各个障碍目标的视觉识别操作，进而选择与识别到的前方最大障碍目标体积匹配的主动防护策略，从而提升特种无人车辆防护机制的智能化水平。
20.下面，将对本发明的车辆健康管理系统的数据集联装置以实施例的方式进行具体说明。
21.实施例1图2为根据本发明的实施例1示出的车辆健康管理系统的数据集联装置的结构示意图。
22.如图2所示，所述车辆健康管理系统的数据集联装置包括以下部件：环境感知与预警系统，用于在特种无人车辆运行时，启动光学感知设备对车辆环境数据进行采集和分析；状态监测与行为管理系统，与所述环境感知与预警系统连接，用于在获取所述环境感知与预警系统输出的环境数据时，通过分析所述环境数据判断车辆的健康状态及确定当前需要采取的机动动作；车辆机动平台控制接口，与所述状态监测与行为管理系统连接，用于基于所述状态监测与行为管理系统确定的当前需要采取的机动动作对当前车辆行为控制参数进行相应修正；信息存储芯片，设置在所述特种无人车辆的控制台内，用于保存发动机各分段温度分别对应的制冷设备的各个冷冻功率，每一分段温度对应的制冷设备的冷冻功率为将其
外壳温度处于对应温度分段内的发动机的水温稳定在设定的安全温度范围内的制冷设备应输出的冷冻功率；模式检测设备，设置在所述信息存储芯片的附近，与所述发动机连接，用于检测所述发动机当前处于运行状态或者停运状态，并相应发出运行检测指令和停运检测指令；水温测量设备，设置在所述发动机附近，用于实时测量所述发动机的当前外壳温度；制冷设备，设置在所述发动机内部，用于基于接收到的冷冻功率执行对所述发动机内部水温的冷冻操作；幅度调节设备，分别与所述模式检测设备、所述水温测量设备、所述信息存储芯片以及所述制冷设备连接，用于在接收到所述停运检测指令时，将接收到的当前外壳温度所在的分段温度的下一级分段温度对应的冷冻功率发送给所述制冷设备。
23.实施例2图3为根据本发明的实施例2示出的车辆健康管理系统的数据集联装置的结构示意图。
24.如图3所示，相比较于本发明的实施例1，所述车辆健康管理系统的数据集联装置还包括：同步控制设备，分别与环境感知与预警系统、状态监测与行为管理系统、车辆机动平台控制接口连接，用于控制环境感知与预警系统、状态监测与行为管理系统、车辆机动平台控制接口的动作的同步。
25.实施例3图4为根据本发明的实施例3示出的车辆健康管理系统的数据集联装置的结构示意图。
26.如图4所示，相比较于本发明的实施例1，所述车辆健康管理系统的数据集联装置还包括：同步控制设备，分别与环境感知与预警系统、状态监测与行为管理系统、车辆机动平台控制接口连接，用于控制环境感知与预警系统、状态监测与行为管理系统、车辆机动平台控制接口的动作的同步；现场供电设备，分别与环境感知与预警系统、状态监测与行为管理系统、车辆机动平台控制接口连接，用于分别为环境感知与预警系统、状态监测与行为管理系统、车辆机动平台控制接口提供电力供应。
27.在上述实施例的任一实施例中，可选地，在所述车辆健康管理系统的数据集联装置中：所述环境感知与预警系统设置在所述特种无人车辆的前端，与所述模式检测设备连接，用于在接收到运行检测指令时，启动对所述排雷铲体前方地面的图像数据采集动作，以获得相应的前景采集图像；其中，所述状态监测与行为管理系统包括区域识别设备、体积判断设备以及等级解析设备；其中，所述区域识别设备与所述环境感知与预警系统连接，用于基于所述前景采集图像中的各个边缘像素点拟合成一个以上目标分别对应的一个以上目标成像区域；
其中，所述体积判断设备与所述区域识别设备连接，用于将基于所述一个以上目标成像区域中面积最大的目标成像区域估算对应的目标体积；其中，所述等级解析设备与所述体积判断设备连接，用于基于接收到的目标体积确定对应的防护等级；其中，所述车辆机动平台控制接口与所述等级解析设备连接，用于基于接收到的防护等级实现对所述特种无人车辆当前防护等级的相应修正。
28.在上述实施例的任一实施例中，可选地，在所述车辆健康管理系统的数据集联装置中：基于接收到的目标体积确定对应的防护等级包括：确定的对应的防护等级与接收到的当前目标体积单调正向关联；其中，基于接收到的防护等级实现对所述特种无人车辆当前防护等级的相应修正包括：接收到的防护等级越高，修正后的所述特种无人车辆当前防护等级越高。
29.在上述实施例的任一实施例中，可选地，在所述车辆健康管理系统的数据集联装置中：基于接收到的防护等级实现对所述特种无人车辆当前防护等级的相应修正包括：所述特种无人车辆具有一级防护等级、二级防护等级、三级防护等级和四级防护等级。
30.在上述实施例的任一实施例中，可选地，在所述车辆健康管理系统的数据集联装置中：所述特种无人车辆在一级防护等级下且软件警戒状态和硬件警戒状态同时被开启；其中，所述特种无人车辆在二级防护等级、三级防护等级或四级防护等级下不开启软件警戒状态且只开启硬件警戒状态；其中，所述特种无人车辆在二级防护等级、三级防护等级或四级防护等级下不开启软件警戒状态且只开启硬件警戒状态包括：防护等级越高，所述特种无人车辆底盘启动的防护硬件越少。
31.在上述实施例的任一实施例中，可选地，在所述车辆健康管理系统的数据集联装置中：所述幅度调节设备还用于在接收到所述运行检测指令时，将接收到的当前外壳温度所在的分段温度对应的冷冻功率发送给所述制冷设备；其中，保存发动机各分段温度分别对应的制冷设备的各个冷冻功率包括：所述各分段温度中每一分段温度的温度范围幅度相等。
32.实施例4在本实施例中，本发明搭建了一种车辆健康管理系统的数据集联方法，所述方法包括使用如上述的车辆健康管理系统的数据集联平台以基于特种无人车辆的当前运行状态实现对特种无人车辆发动机的健康管理以及实现对特种无人车辆的安全障碍防护的健康管理。
33.实施例5图5为根据本发明的实施例5示出的计算机可读存储介质的示意图。如图5所示，根据本公开实施例的计算机可读存储介质50，其上存储有非暂时性计算机可读指令51。当该
非暂时性计算机可读指令51由处理器运行时，执行前述的本发明的实施例5的车辆健康管理系统的数据集联方法的全部或部分步骤。
34.另外，特种车辆指用于牵引、清障、清扫、起重、装卸、升降、搅拌、挖掘、推土、压路等的各种轮式或履带式专用车辆，或车内装有固定专用仪器设备，从事专业工作的监测、消防、清洁、医疗、电视转播、雷达、x光检查等车辆。如自卸载重车、清扫车、固井水泥车、压裂车、公路清障车、高空作业车、混凝土泵车、清雪车等是应用广泛且具有一定代表性的特种车辆。
35.各种特种车辆在车辆的使用中，往往也会出现漏油故障，漏油故障将直接影响到汽车的使用和生产力，导致润滑油和燃油的浪费，消耗专用车的动力和工作效率。漏油现象一旦发生、特种车辆内部润滑油减少，从而导致机件润滑不良、零部件冷却不良，导致零件的损坏，影响车辆是使用寿命，甚至留下事故隐患。
36.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
37.本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置/电子设备/计算机可读存储介质/计算机程序产品实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
38.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。