CN109421740A - 用于监测自主车辆的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种自主车辆控制***包括车辆空间监测***，所述车辆空间监测***包括多个空间传感器，所述多个空间传感器被设置为监测邻近自主车辆的空间环境。控制器与车辆空间监测***的空间传感器通信，并且控制器包括处理器和包括指令集的存储器设备。评估自主车辆的操作包括命令被设置为实现自主车辆的操作的致动器的操作，并且同时通过多个空间传感器监测自主车辆的动态操作。将致动器的命令操作与自主车辆的动态操作相关联，并且可以基于关联性检测致动器中的故障。

Description

用于监测自主车辆的方法和装置
引言
自主车辆可以包括车载监测***，以检测故障的发生或者对维修和/或车辆维护的需要的另一指示。
发明内容
描述了一种自主车辆控制***，并且包括车辆空间监测***，该车辆空间监测***包括多个空间传感器，所述多个空间传感器被设置为监测自主邻近车辆的空间环境。控制器与车辆空间监测***的空间传感器通信，并且控制器包括处理器和包括指令集的存储器设备。评估自主车辆的操作包括命令被设置为实现自主车辆的操作的致动操作器，并且同时通过多个空间传感器监测自主车辆的动态操作。将致动器的命令操作与自主车辆的动态操作相关联，并且可以基于关联性检测致动器中的故障。
本公开的一个方面包括作为制动***的致动器，其中空间传感器包括设置用于监测车辆的速度和轨迹的雷达传感器或相机，并且其中命令致动器的操作包括命令制动事件。将致动器的命令操作和自主车辆的动态操作相关联包括将制动事件与自主车辆的速度相关联。
本公开的另一方面包括作为传动系的致动器，其中空间传感器包括被设置为监测车辆的速度和轨迹的雷达传感器或相机之一，并且其中致动器的命令操作包括命令加速事件。将致动器的命令操作和自主车辆的动态操作相关联包括将加速事件与自主车辆的速度相关联。
本公开的另一方面包括作为转向***的致动器，其中空间传感器包括雷达传感器或相机中的一个，其被设置为监测车辆的速度和轨迹，并且其中致动器的命令操作包括命令车辆方向的变化。将致动器的命令操作和自主车辆的动态操作相关联包括将所命令的车辆方向上的变化与自主车辆的轨迹相关联。
本公开的另一方面包括作为可操作地连接到前照灯的前照灯控制器的致动器，其中空间传感器包括设置为监测邻近车辆的空间环境的相机，并且其中致动器的命令操作包括通过前照灯控制器命令激活前照灯。将致动器的命令操作和自主车辆的动态操作相关联包括将前照灯的命令激活与邻近车辆的空间环境的增加照明相关联。
本公开的另一方面包括致动器作为可操作地连接到转弯信号灯的转弯信号控制器，其中空间传感器包括设置为监测邻近车辆的空间环境的相机，并且其中命令操作致动器包括通过转弯信号控制器命令激活转弯信号灯。将致动器的命令操作和自主车辆的动态操作相关联包括将转弯信号灯的命令激活与邻近车辆的空间环境的增加照明相关联。
本公开的另一方面包括传感器，该传感器设置为监测设置为实现自主车辆的操作的致动器的操作。所述方法包括确定致动器的命令操作与由空间传感器指示的自主车辆的监测动态操作之间的差异，并基于该差异确定趋势。可以基于趋势确定用于监测致动器的操作的传感器的剩余使用寿命。
通过以下结合附图对一些最佳模式的详细描述和用于执行如所附权利要求中限定的本教导的其他实施例，本公开的上述特征和优点以及其他特征和优点中是清晰的。
附图说明
现在将参考附图通过示例描述一个或多个实施例，其中：
图1示意性地示出了根据本公开的包括自主车辆控制***和相关联控制器的车辆；
图2示意性地示出了根据本公开的用于采用来自空间传感器的信息评估传动系、转向***、制动***和底盘***的部件的操作的诊断程序的实施例；以及
图3示意性地示出了根据本公开的用于采用来自空间传感器的信息评估传动系、转向***、制动***和底盘***的部件的操作的使用寿命例程的实施例。
应当理解，附图不一定按比例绘制，并且呈现如本文所公开的本公开的各种优选特征的略微简化的表示，包括例如特定尺寸、方向、位置和形状。与这些特征相关联的细节将部分地由特定的预期应用和使用环境确定。
具体实施方式
如本文所描述和示出的，所公开的实施例的部件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下详细描述并非旨在限制所要求保护的本公开的范围，而是仅代表其可能的实施例。另外，尽管在以下描述中阐述了许多具体细节以便提供对本文公开的实施例的透彻理解，但是可以在没有这些细节中的一些的情况下实践一些实施例。此外，为了清楚起见，没有详细描述相关领域中理解的某些技术材料，以避免不必要地模糊本公开。此外，如本文所示和所述的本公开内容可以在缺少本文未具体公开的要素的情况下实施。
参考附图，其中相同的附图标记在若干附图中对应于相同或相似的部件。图1与本文公开的实施例一致，示出了车辆10，车辆10包括自主车辆控制***20和相关联的车辆健康监测(VHM)控制器150，其示出了本文描述的概念。在一个实施例中，车辆10包括具有可转向前轮和固定后轮的四轮乘用车。作为非限制性示例，车辆10可包括乘用车辆、轻型或重型卡车、多用途车辆、农用车辆、工业/仓库车辆或娱乐性越野车辆。
如本文所使用的，自主车辆控制***20包括能够提供一定程度的驾驶自动化的车载控制***。术语“驾驶员”和“操作员”描述负责指导车辆操作的人员，无论是主动参与控制一个或多个车辆功能还是指导自主车辆操作。驾驶自动化可包括一定范围的动态驾驶和车辆操作。驾驶自动化可以包括与单个车辆功能相关的某种程度的自动控制或干预，诸如转向、加速和/或制动，其中驾驶员持续地对车辆进行整体控制。驾驶自动化可以包括与多个车辆功能的同时控制相关的某种程度的自动控制或干预，诸如转向、加速和/或制动，其中驾驶员持续地对车辆进行整体控制。驾驶自动化可以包括所有车辆驾驶功能的同时自动控制，包括转向、加速和制动，其中驾驶员在行程期间放弃对车辆的控制一段时间。驾驶自动化可以包括同时自动控制车辆驾驶功能，包括转向、加速和制动，其中驾驶员在整个行程中放弃对车辆的控制。驾驶自动化包括配置成在各种驾驶模式下监测空间环境以在动态操作期间执行各种驾驶任务的硬件和控制器。作为非限制性示例，驾驶自动化可包括巡航控制、自适应巡航控制、车道变换警告、干预和控制、自动停车、加速、制动等。
自主车辆控制***20优选地包括一个或多个车辆***和提供某种程度的驾驶自动化的相关联控制器，并且VHM控制器150设置为监测、预测和/或诊断自主车辆控制***20的操作。与自主车辆控制***20相关联的车辆***、子***和控制器被实现为执行与自主车辆功能相关联的一个或多个操作，作为非限制性示例，包括自适应巡航控制(ACC)操作、车道引导和车道保持操作、车道变换操作、转向辅助操作、物体避免操作、停车辅助操作、车辆制动操作、车辆速度和加速操作、车辆横向运动操作、(例如，作为车道引导的一部分)、车道保持和车道变换操作等。作为非限制性示例，车辆***和自主车辆控制***20的相关联控制器可包括传动系32和传动系控制器(PCM)132；转向***34，制动***36和底盘***38，它们由车辆控制器(VCM)136控制；车辆空间监测***40和空间监测控制器140、人机界面(HMI)***42和HMI控制器142；HVAC***44和相关联的HVAC控制器144；操作员控制器46和相关联的操作员控制器146；车辆灯、照明和外部信号***48以及相关联控制器148。
每个车辆***和相关联的控制器还可包括一个或多个子***和一个或多个相关联的控制器。为便于描述，子***和控制器示为离散元件。提供子***的前述分类是为了描述一个实施例，并且是说明性的。可以认为其他配置在本公开的范围内。应当理解，可以使用一个或多个设备来执行由离散元件描述和执行的功能，所述设备可以包括算法代码、校准、硬件、专用集成电路(ASIC)和/或车外或基于云的计算***。
上述控制器中的每个包括VHM代理，其可以作为算法代码、校准、硬件、专用集成电路(ASIC)或其他元件来实现和执行。每个VHM代理被配置成为相关联控制器执行组件和子***监测、特征提取、数据过滤和数据记录。数据记录可以包括周期性和/或基于事件的数据记录、单个时间点数据记录和/或一段持续时间的连续时间点数据记录，诸如在事件触发之前和/或之后。可以使用循环存储缓冲器或其他合适的存储器设备来完成这种数据记录。
PCM 132与传动系32通信并且可操作地连接到传动系32，并执行控制例程以控制发动机和/或其他转矩机、变速器和传动系(均未示出)的操作，以响应于驾驶员输入、外部条件和车辆操作条件将牵引转矩传递到车轮。PCM 132被示为单个控制器，但是可以包括多个控制器设备，其可操作以控制各种动力系致动器，包括发动机、变速器、转矩机、车轮马达和传动系32的其他元件。作为非限制性示例，传动系32可包括内燃发动机和变速器，以及相关联的发动机控制器和变速器控制器。此外，内燃机可以包括具有单独控制器的多个离散子***，包括例如电子节流设备和控制器、燃料喷射器和控制器等。传动系32也可以由电动马达/发电机组成。带有相关联的逆变器模块和逆变器控制器。PCM 132的控制例程还可以包括自适应巡航控制***(ACC)，其响应于驾驶员输入和/或自主车辆控制输入来控制车辆速度、加速度和制动。PCM 132还包括PCM VHM代理133。
VCM 136与多个车辆操作***通信并且可操作地连接到多个车辆操作***，并执行控制例程以控制其操作。车辆操作***可包括制动、稳定性控制和转向，其可分别由与制动***36、底盘***38和转向***34相关联的致动器控制，与制动***36、底盘***38和转向***34相关联的致动器由VCM 136控制。VCM 136示出为单个控制器，但是可以包括多个控制器设备，可操作用于监测***和控制各种车辆致动器。VCM 136还包括VCMVHM代理137。
转向***34配置成控制车辆横向运动。转向***34可包括与主动前转向***耦合的电动助力转向***(EPS)，以通过在执行自主操纵(诸如车道变换操纵)期间控制车辆10的可转向轮的转向角来增强或取代通过方向盘108的操作者输入。示例性主动前转向***允许车辆驾驶员进行主要转向操作，包括增加方向盘角度控制以实现期望的转向角和/或车辆偏航角。替代地或另外地，主动前转向***可以提供对车辆转向功能的完全自主控制。应当理解，本文描述的***适用于对车辆转向控制***的修改，诸如电动助力转向、四/后轮转向***和控制每个车轮的牵引力以产生偏航运动的直接偏航控制***。
制动***36配置成控制车辆制动，并且包括车轮制动设备，例如盘式制动元件、卡钳、主气缸和制动致动器(例如踏板)。车轮速度传感器监测单个车速度，并且制动控制器可以机械化以包括防抱死制动功能。
底盘***38优选地包括多个车载感测***和用于监测车辆操作以确定车辆运动状态的设备，并且在一个实施例中，包括用于动态控制车辆悬架的多个设备。车辆运动状态优选地包括例如车辆速度、可转向前轮的转向角和偏航率。车载传感***和设备包括惯性传感器，诸如速率陀螺仪和加速度计。底盘***38估计车辆运动状态，诸如纵向速度、偏航率和横向速度，并估计车辆10的横向偏移和航向角。测量的偏航率与转向角测量值组合以估计横向速度的车辆状态。可以基于来自轮速传感器的信号输入确定纵向速度，所述轮速传感器布置成监测前轮和后轮中的每个。与车辆运动状态相关联的信号可以被传送到其他车辆控制***并由其监测以用于车辆控制和操作。
车辆空间监测***40和空间监测控制器140可包括控制器，该控制器与多个空间传感器41通信以监测邻近车辆10的视野并产生包括邻近远程物体的视野的数字表示。空间监测控制器140还包括空间监测VHM代理141。空间监测控制器140可评估来自空间传感器41的输入，以确定车辆10相对于每个邻近远程物体的线性范围、相对速度和轨迹。空间传感器41可以位于车辆10上的各个位置，包括前角、后角、后侧和中间侧。在一个实施例中，空间传感器41可以包括前部雷达传感器和相机，但是本公开不限于此。上述空间传感器41的放置允许空间监测控制器140监测包括邻近车辆的交通流量和车辆10周围的其他物体。由空间监测控制器140产生的数据可以由车道标记检测处理器(未示出)使用以估计道路。车辆空间监测***40的空间传感器41还可包括物体定位感测设备，其包括范围传感器，诸如FM-CW(调频连续波)雷达、脉冲和FSK(频移键控)雷达和激光雷达(光检测和测距)设备，以及依靠诸如多普勒效应测量的效果来定位前方物体的超声设备。可能的物体定位设备包括电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)视频图像传感器，以及利用数字摄影方法“观察”包括一个或多个邻近车辆的前向物体的其他相机/视频图像处理器。这种感测***用于检测和定位汽车应用中的物体，并且可用于包括例如自适应巡航控制、自动制动、自主转向和侧面物体检测的***。
与车辆空间监测***40相关联的空间传感器41优选地定位在车辆10内位于相对无阻碍的位置，以监测空间环境。如本文所采用的，空间环境包括所有外部元素，包括诸如标志、柱子、树木、房屋、商店、桥梁等的固定物体；以及诸如行人和其他车辆等移动的或可移动的物体。这些空间传感器41中的每个提供物体的实际位置或状况的估计，其中所述估计包括估计的位置和标准偏差。因此，物***置和状况的传感器检测和测量通常被称为“估计”。还应当理解，这些空间传感器41的特性是互补的，因为在估计某些参数方面一些参数比其他参数更可靠。空间传感器41可以具有不同的操作范围和角度覆盖范围，能够估计其操作范围内的不同参数。例如，雷达传感器通常可以估计物体的范围、距离速率和方位角位置，但是在估计检测到的物体的范围时通常不具有鲁棒性。具有视觉处理器的相机在估计物体的形状和方位角位置时更加具有鲁棒性，但在估计物体的范围和距离速率方面效率较低。扫描型激光雷达传感器有效且准确地执行估计范围和方位角位置，但是通常不能估计距离速率，因此对于新的物体获取/识别而言不那么准确。超声波传感器能够估计范围，但通常不能估计或计算距离速率和方位角位置。此外，应当理解，每种传感器技术的性能受到不同环境条件的影响。因此，一些空间传感器41在操作期间呈现参数变化，尽管传感器的重叠覆盖区域为传感器数据融合创造了机会。
HVAC***44被设置为响应于传送到HVAC控制器144(HVAC控制器144控制其操作)的操作员命令来管理乘客舱的周围环境，包括例如温度、湿度、空气质量等。HVAC控制器144还包括HVAC VHM代理145。
操作员控制器46可以包括在车辆10的乘客舱中，并且作为非限制性示例，可以包括方向盘108、加速器踏板、制动踏板、变速器范围选择器和操作员输入设备110。操作员控制器46和相关联的操作员控制器146使车辆操作者能够与车辆10交互并指导车辆10的操作。操作员控制器146还包括操作员控制器VHM代理147。在自主车辆10的一些实施例中可以省略包括方向盘、加速器踏板、制动踏板、变速器范围选择器等的操作员控制设备。方向盘108可以安装在转向柱109上，输入设备110机械地安装在转向柱109上并且被配置成与操作员控制器146通信。或者，输入设备110可以机械地安装在转向柱邻近位于对车辆操作员方便的位置。输入设备110(本文示出为从柱109突出的杆)可包括接口设备，车辆操作者可通过该接口设备以一种或多种自主控制模式命令车辆操作，例如，通过命令激活自主车辆控制***20的元件。输入设备110的机械化是说明性的。输入设备110可以在一个或多个设备中机械化，或者可以是语音激活的控制器的形式，或者可以是另一个合适的***。输入设备110优选地具有控制特征和当前转弯信号激活***所使用的位置。或者，可以使用其他输入设备，诸如杠杆、开关、按钮和语音识别输入设备来代替输入设备110或者作为输入设备110的补充。
为了指导信息娱乐***、GPS***、导航***等的操作，HMI***42提供人/机交互，并且包括HMI控制器142。HMI控制器142监测操作员请求和向操作员提供信息，包括车辆***的状态、维修和维护信息。HMI控制器142还可以包括全球定位/导航***。HMI控制器142与多个操作员接口设备通信和/或控制多个操作员接口设备的操作，其中操作员接口设备能够传送与自主车辆控制***之一的操作相关联的消息。HMI控制器142优选地还与监测与车辆操作者相关联的生物识别数据(包括例如眼睛注视位置、姿势和头部位置跟踪等)的一个或多个设备通信。HMI控制器142被描绘为易于描述的单一设备，但是在本文描述的***的实施例中可以被配置为多个控制器和相关联的感测设备。HMI控制器142还包括HMI VHM代理143。操作员接口设备可以包括能够传送促使操作员动作的消息的设备，并且可以包括电子可视显示模块，例如液晶显示(LCD)设备、抬头显示器(HUD)、音频反馈设备、可穿戴设备和触觉座椅。能够促使操作者动作的操作员界面设备优选地由HMI控制器142控制或通过HMI控制器142控制。HUD可以投射反射到操作员的视野中车辆挡风玻璃内侧的信息，包括传送与操作自主车辆控制***之一相关联的置信水平。HUD还可以提供增强现实信息，诸如车道位置、车辆路径、方向和/或导航信息等。HUD和相关***是本领域技术人员已知的。
车辆灯、照明和外部信号***48包括多个前照灯、尾灯、刹车灯、标记灯、转弯信号灯/危险灯等，其可通过灯控制器148控制。灯控制器148与环境光传感器、GPS***、操作员输入和导航***通信，并且执行基于环境光、来自GPS和导航***的预定行程方向以及其他因素选择性地照亮前照灯、尾灯、刹车灯、标记灯、信号灯中的各种灯的控制例程。其他因素可包括用于照亮施工区域中的车灯的超控命令。照明控制器148还包括灯VHM代理149。
在一个实施例中，车辆10被配置为与通信网络285通信，包括在与智能公路***相关联的控制器与车辆10之间进行通信。智能公路***可以被配置为监测多个车辆的位置、速度和轨迹，这些信息用于便于控制一个或多个类似位置的车辆。这可以包括传达一个或多个车辆相对于车辆10的地理位置、前进速率和加速率。在一个实施例中，车辆10被配置为与车外控制器280通信。
VHM控制器150被配置为自主地监测执行与自主车辆操作相关的一个或多个功能的各种车载子***的健康状况。VHM控制器150包括控制器架构，该控制器架构配置有多层分级VHM数据处理、收集和存储，其采用与可以与车外控制器280通信的VHM主控制器相关联的多个VHM代理。该配置可以用于降低数据处理复杂性、数据收集和数据存储成本。VHM控制器150提供集中式***监测和分布式***监测布置，其具有通过VHM主控制器和多个VHM代理的数据收集，以提供快速响应时间和集成的车辆/***级覆盖。VHM控制器150还可以包括故障减轻控制器和冗余VHM主控制器，以验证故障减轻控制器所采用的VHM信息的完整性。
术语“控制器”和诸如控制模块、模块、控制、控制单元、处理器和类似术语的相关术语是指专用集成电路(ASIC)、电子电路、中央处理单元(例如，微处理器和存储器和存储设备形式的相关联的非暂时性存储器组件(只读、可编程只读、随机存取、硬盘驱动器等))的一种或多种组合。非暂时性存储器组件能够存储一个或多个软件或固件程序或例程、组合逻辑电路、输入/输出电路和设备、信号调节和缓冲电路、以及可以由一个或多个处理器访问以提供所描述的功能的其他组件的形式的机器可读指令。输入/输出电路和设备包括模拟/数字转换器和监测来自传感器的输入的相关设备，以预设的采样频率或响应于触发事件监测这些输入。软件、固件、程序、指令、控制例程、代码、算法和类似术语表示包括校准和查找表的控制器可执行指令集。每个控制器执行控制例程以提供所需的功能。例程可以以规则的间隔执行，例如在正在进行的操作期间每100微秒执行一次。或者，可以响应于触发事件的发生来执行例程。术语“模型”是指基于处理器或处理器可执行代码以及模拟设备或物理过程的物理存在的相关联校准。术语“动态的”和“动态地”描述了实时执行的步骤或过程，其特征在于监测或以其他方式确定参数的状态，并在例程的执行期间或在例程的执行的迭代之间定期或周期性地更新参数的状态。术语“校准(calibration)”、“校准(calibrate)”和相关术语是指将与设备相关联的实际或标准测量与感知或观察到的测量或命令位置进行比较的结果或过程。如本文所述的校准可以简化为可存储的参数表，多个可执行的方程或另一种合适的形式。
控制器之间的通信以及控制器、致动器和/或传感器之间的通信可以使用直接有线点对点链路、联网通信总线链路、无线链路或其他合适的通信链路来实现。通信包括以合适的形式交换数据信号，包括例如通过导电介质的电信号、通过空气的电磁信号、通过光波导的光信号等。数据信号可包括表示来自传感器的输入的、来自致动器命令的和来自控制器之间的通信的离散、模拟或数字化模拟信号。术语“信号”指的是传达信息的物理上可辨别的指示符，并且可以是能够穿过介质的合适的波形(例如，电、光、磁、机械或电磁)，诸如DC、AC、正弦波、三角波、正方形波、振动等。参数被定义为可测量的量，其表示使用一个或多个传感器和/或物理模型可辨别的设备或其他元件的物理特性。参数可以具有离散值，例如“1”或“0”，或者可以是无限可变的值。
术语“预测(prognosis)”、“预测(prognostics)”和相关术语与数据监测和算法和评估相关联，所述数据监测和算法和评估呈现与组件、子***或***相关联的可能的未来事件的预先指示。预测可以包括分类，其包括指示组件、子***或***根据其规范操作的第一状态(“绿色”或“G”)，指示组件、子***或***操作恶化的第二状态(“黄色”或“Y”)，以及指示组件、子***或***操作中的故障的第三个状态(“红色”或“R”)。术语“诊断(diagnostics)”、“诊断(diagnosis)”和相关术语与数据监测和算法和评估相关联，其表示组件、子***或***存在或不存在特定故障。术语“缓解”和相关术语与操作用于减轻组件、子***或***中的故障的影响的操作、动作或控制例程相关联。
远程信息处理控制器包括能够进行车外通信的无线远程信息处理通信***，包括与具有无线和有线通信能力的通信网络***285通信。远程信息处理控制器能够进行车辆外通信，包括短程车辆到车辆(V2V)通信。替代地或另外地，远程信息处理控制器具有能够与手持设备(例如，蜂窝电话、卫星电话或另一电话设备)进行短距离无线通信的无线远程信息处理通信***。在一个实施例中，手持设备加载有软件应用程序，该软件应用程序包括与远程信息处理控制器通信的无线协议，并且手持设备执行车外通信，包括通过通信网络285与车外控制器280通信。替代地或另外地，远程信息处理控制器通过通过通信网络285与车外控制器280通信来直接执行车外通信。
可以在VHM控制器150中执行为每个子***确定预测(即R/Y/G)的预测分类例程。预测分类例程可以检测与车辆子***和自主车辆控制***20的相关联控制器之一相关联的绿色预测的发生，并且VHM控制器150可以通过通信网络285阻止相关联的车外数据传输，以减少到车外控制器280的数据通信负载。或者，绿色预测的传送可以是对具有时间戳的车辆***和自主车辆控制***20的相关联控制器之一的***的组件、子***或***的绿色确定的简单确认的形式，从而最小化到车外控制器280的数据传输负载。
VHM控制器150包括评估监测自主车辆10的空间环境的车载设备的可执行例程，包括例如参考图1描述的车辆空间监测***40、空间监测控制器140和空间监测VHM代理141。
如本文所述，VHM控制器150可包括诊断例程200，用于使用来自空间传感器41的信息评估传动系32、转向***34、制动***36和底盘***38的部件的操作。诊断例程200包括命令被设置为实现车辆运动的致动器的操作，并且同时通过空间传感器41监测自主车辆的动态操作，并且关联致动器的命令操作和自主车辆的监测动态操作。可以基于关联性检测传动系32、转向***34、制动***36和底盘***38的部件的操作中的故障。诊断程序200是存储在车辆控制器之一中的存储设备中的控制例程。
图2示意性地示出了诊断例程200的实施例，并且表1作为键提供，其中数字标记的块和相应的功能如下所述，对应于诊断例程200。本文的教导可以用功能和/或逻辑块组件和/或各种处理步骤的方式描述。应该认识到，这样的块组件可以由已经配置为执行指定功能的硬件、软件和/或固件组件组成。
表格1
诊断例程200的执行可以如下进行。诊断例程200的步骤可以以合适的顺序执行，并且不限于参考图2描述的顺序。
在启动(202)时，评估(204)车载空间监测***40的空间传感器41的操作以确定空间监测***中是否存在故障(206)。当在空间监测***中检测到故障时(206)(1)，报告(207)故障，并且该迭代结束(224)。
当在空间监测***中未检测到故障时(206)(0)，从空间监测***(208)周期性地和持续地收集数据，并且评估数据以估计包括行驶的速度和方向的车辆运动，并且还确定车辆前照灯、尾灯、刹车灯、标记灯、信号灯等的激活状态(210)。同时，监测(212)用以实现车辆操作的对传动系32、转向***34、制动***36和底盘***38的部件的控制命令，并且评估以确定任何控制命令是否影响车辆运动或车灯状态(214)。如果不是(214)(0)，则监测继续(212)。
当任何控制命令影响车辆运动或车灯状态时(214)(1)，控制命令与估计的车辆运动或车灯状态相关联(216)。作为非限制性示例，这可以包括生成预定义的规则库，诸如将制动命令与车辆减速度相关联，将加速器命令与车辆加速度相关联，将转向命令与车辆横向运动相关联，使前照灯激活命令与随着邻近车辆的照明的增加相关联，以及将转弯信号指令与周期性照明增加相关联。
当控制命令与相关联的估计的车辆运动或车灯状态之间存在正相关时(218)(1)，报告没有故障(222)，并且该迭代结束(224)。当其中控制命令之一与相关联的估计的车辆运动或车灯状态之间没有关联性时(218)(0)，报告与特定***相关联的故障，即报告与传动系32、转向***34、制动***36和底盘***38的部件之一相关联的故障(220)，并且该迭代结束(224)。步骤220和222的报告功能包括通过HMI控制器142和一个操作员接口设备将结果报告给操作员，并且还可以通过车外控制器280和通信网络285将结果报告给服务中心。
VHM控制器150还可包括使用寿命例程300，用于使用来自空间传感器41的信息评估和减轻传动系32、转向***34、制动***36和底盘***38的部件的操作。使用寿命例程300包括评估对传动系32、转向***34、制动***36和底盘***38的部件的控制命令与来自车载空间监测***40的空间传感器41的输入之间的差异，并基于此评估趋势。使用寿命例程300是存储在一个车辆控制器中的存储设备中并且周期性地执行的控制例程。
图3示意性地示出了服务寿命例程300的实施例，并且表2被提供为键，其中数字标记的块和相应的功能如下所述，对应于缓解例程300。本文的教导可以用功能和/或逻辑块组件和/或各种处理步骤的方式来描述。应该认识到，这样的块组件可以由已经配置为执行指定功能的硬件、软件和/或固件组件组成。
表2
服务寿命例程300的执行可以如下进行。服务寿命例程300的步骤可以以合适的顺序执行，并且不限于参考图3描述的顺序。
在启动(202)时，对来自空间传感器41的信息评估对传动系32、转向***34、制动***36和底盘***38的部件的控制命令。每个上述***包括一个或多个传感器，这些传感器设置为监测被设置为实现自主车辆的操作的相关致动器的操作。作为示例，转向***34包括转向角传感器，并且制动***36包括车轮速度传感器。由相关传感器监测用于传动系32、转向***34、制动***36和底盘***38的部件的控制命令。例程300确定控制命令和捕获的感知之间是否存在差异并指示空间传感器41(304)。这种差异可以指示与传动系32、转向***34、制动***36和底盘***38的传感器相关联的误差，包括例如车轮速度传感器、转向角传感器和惯性传感器，诸如速率陀螺仪和加速度计。
当没有差异或差异小于阈值时(304)(0)，该迭代结束而无需进一步的动作。当存在大于阈值的差异时(304)(1)，差异数据被保存到存储器(306)。差异数据由控制器周期性地读取和过滤(308)、(310)，并且过滤的差异数据在趋势分析模型中输入，以识别控制命令与空间传感器41捕获和指示的感知之间的差异的趋势(312)。这种趋势指示差异的变化率，并且差异的变化率可用于估计传动系32、转向***34、制动***36和底盘***38的一个或多个部件的剩余使用寿命(314)。可以报告出剩余的使用寿命(316)，其可以包括通知车外服务中心，例如用于安排维护事件的VHM车外控制器280。然后该迭代结束(320)。
流程图中的流程图和框图示出了根据本公开的各种实施例的***、方法和计算机程序产品的可能实现的架构、功能和操作。在这方面，流程图或框图中的每个框可以表示代码的模块、片段或部分，其包括用于实现指定的逻辑功能的一个或多个可执行指令。还应注意，框图和/或流程图图示的每个框以及框图和/或流程图图示中的框的组合可以由执行特定功能或动作的基于专用硬件的***，或专用硬件和计算机指令的组合来实现。这些计算机程序指令还可以存储在计算机可读介质中，该计算机可读介质可以指导控制器或其他可编程数据处理装置以特定方式起作用，使得存储在计算机可读介质中的指令产生包括用以实现流程图和/或框图块或块中指定的功能/动作的指令的制品。
详细描述和附图或图是对本教导的支持和描述，但是本教导的范围仅由权利要求限定。虽然已经详细描述了用于执行本教导的一些最佳模式和其他实施例，但是存在用于实践所附权利要求中限定的本教导的各种替代设计和实施例。

Claims (10)

1.一种用于评估自主车辆的方法，所述方法包括：
命令被设置为实现所述自主车辆的操作的致动器的操作，并且同时通过控制器和多个空间传感器监测所述自主车辆的动态操作；
将所述致动器的所命令的操作与所述自主车辆的所述动态操作相关联；
基于所述关联性检测所述致动器中的故障；以及
报告所述故障的发生。
2.根据权利要求1所述的方法，
其中被设置为实现所述自主车辆的操作的所述致动器包括制动***；
其中所述空间传感器包括被设置为监测所述车辆的速度和轨迹的雷达传感器；
其中所述致动器的命令操作包括命令制动事件；以及
其中将所述致动器的所命令的操作与所述自主车辆的所述动态操作相关联包括将所述制动事件与通过所述雷达传感器确定的所述自主车辆的速度相关联。
3.根据权利要求1所述的方法，
其中被设置为实现所述自主车辆的操作的所述致动器包括制动***；
其中所述空间传感器包括被设置为监测所述车辆的速度和轨迹的相机；
其中所述致动器的命令操作包括命令制动事件；以及
其中将所述致动器的所命令的操作与所述自主车辆的所述动态操作相关联包括将所述制动事件与通过所述相机确定的所述自主车辆的速度相关联。
4.根据权利要求1所述的方法，
其中被设置为实现所述自主车辆的操作的所述致动器包括传动系；
其中所述空间传感器包括被设置为监测所述车辆的速度和轨迹的雷达传感器；
其中所述致动器的命令操作包括命令加速事件；以及
其中将所述致动器的所命令的操作与所述自主车辆的所述动态操作相关联包括将所述加速事件和通过所述雷达传感器确定的所述自主车辆的速度相关联。
5.根据权利要求1所述的方法，
其中被设置为实现所述自主车辆的操作的所述致动器包括传动系；
其中所述空间传感器包括被设置为监测所述车辆的速度和轨迹的相机；
其中所述致动器的命令操作包括命令加速事件；以及
其中将所述致动器的所命令的操作与所述自主车辆的所述动态操作相关联包括将所述加速事件和通过所述相机确定的所述自主车辆的速度相关联。
6.根据权利要求1所述的方法，
其中被设置为实现所述自主车辆的操作的所述致动器包括转向***；
其中所述空间传感器包括被设置为监测所述车辆的速度和轨迹的雷达传感器；
其中所述致动器的命令操作包括命令改变车辆方向；以及
其中将所述致动器的所命令的操作与所述自主车辆的所述动态操作相关联包括将所命令的车辆方向上的变化与通过所述雷达传感器确定的所述自主车辆的轨迹相关联。
7.根据权利要求1所述的方法，
其中被设置为实现所述自主车辆的操作的所述致动器包括转向***；
其中所述空间传感器包括被设置为监测所述车辆的速度和轨迹的相机；
其中所述致动器的命令操作包括命令改变车辆方向；以及
其中将所述致动器的所命令的操作与所述自主车辆的所述动态操作相关联包括将所命令的车辆方向上的变化与通过所述相机确定的所述自主车辆的轨迹相关联。
8.根据权利要求1所述的方法，
其中被设置为实现所述自主车辆的操作的所述致动器包括可操作地连接到前照灯的前照灯控制器；
其中所述空间传感器包括被设置为监测邻近车辆的空间环境的相机；
其中所述致动器的命令操作包括通过所述前照灯控制器命令激活所述前照灯；以及
其中将所述致动器的所命令的操作与所述自主车辆的所述动态操作相关联包括将所述前照灯的命令激活与通过所述相机确定的邻近所述车辆的所述空间环境的增加照明相关联。
9.根据权利要求1所述的方法，
其中被设置为实现所述自主车辆的操作的所述致动器包括可操作地连接到转弯信号灯的转弯信号控制器；
其中所述空间传感器包括被设置为监测邻近车辆的空间环境的相机；
其中所述致动器的命令操作包括通过所述转弯信号控制器命令所述转弯信号灯的激活；以及
其中将所述致动器的所命令的操作与所述自主车辆的所述动态操作相关联包括将所述转弯信号灯的命令激活与通过所述相机确定的邻近所述车辆的所述空间环境的增加照明相关联。
10.根据权利要求1所述的方法，包括通过车载控制器和通信网络向服务中心报告所述故障的发生。
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