通過使用診斷和預測信息的主動車輛系統管理和維護的製作方法

2023-04-30 08:19:46 2

專利名稱：通過使用診斷和預測信息的主動車輛系統管理和維護的製作方法
技術領域：
本發明總體上涉及一種通過使用診斷和預測信息來提供
車輛系統管理和維護的系統和方法，且更具體地涉及這樣一種通過使
用診斷和預測信息來提供車輛系統管理和維護的系統和方法其中，車輛傳感器數據和信息在車輛上收集或者從車輛子系統和部件遠程地收集，評估所述子系統和部件的當前健康狀況並預計所述子系統和部件的剩餘有效壽命。
背景技術：
車輛採用許多系統、子系統和部件。這些系統、子系統和部件中的每個通常具有一定的使用壽命，且在車輛操作期間由於某種原因或其它原因可能發生失效。由於各種系統、子系統和部件的故障可能是不利的，或者對於車輛所有者而言，可能希望預測各種系統、子系統和部件的壽命，從而在系統、子系統和部件實際上失效之前能夠進行合適的維護和/或零件更換，從而增加車輛的質量或感知質量。許多信息能夠在與車輛及其生產和使用有關的不同地點(例如，經銷商、供應商、工程生產管理者、客戶關係服務人員等)從車輛系統、子系統和部件獲得。因而，可能期望提供一種從與車輛設計、開發和使用有關的所有各個地點獲得信息的過程，從而能夠更好地獲得關於車輛系統、子系統和部件的信息，且能夠提供關於系統、子系統和部件的診斷與預測的更好的決策。 關於系統、子系統和部件的故障的通常的車輛分析必須利用診斷，其中一旦這種系統、子系統和部件已經失效，合適人員通常會確定故障的根本原因。車輛製造商將被更好地服務以識別各種系統、子系統和部件的預測，以預計其有用壽命且在系統、子系統或部件實際上失效之前採取必要的動作。換句話說，可期望的是確定車輛上的各種系統、子系統和部件的健康狀態。此外，/人成本方面來iJt，這種預測類型的分析將具有顯著的益處，其中取代了更換系統、子系統和部件，而使系統、子系統或部件能夠在失效之前被修理。

發明內容
根據本發明的教導，公開了一種用於使用診斷和預測信 息提供主動車輛系統管理和維護的系統和方法。車輛信息由車輛上的 車栽模塊和/或在遠程設施處(其中，信息被無線傳輸給遠程設施)從 車輛傳感器和/或子系統收集。收集的信息被分析以確定各種系統、子 系統和部件的健康，從而能夠預計所述系統、子系統和部件的剩餘有 效壽命。通過使用診斷和預測信息，車輛控制策略能夠被重構以最小 化對客戶的影響。此外，如果檢測到軟體問題，那麼能夠自動地和通 過遠程服務站遠程地提供臨時或永久性軟體修改。結合附圖，從以下說明和所附權利要求，本發明的其它 特徵將變得顯而易見。


圖1是無線連接到遠程信息設施的車輛的圖示；和
圖2是使用診斷和預測信息的車輛管理和維護系統的框圖。
具體實施例方式
本發明實施例的以下討論涉及收集車輛i會斷和預測信息 以確定車輛健康狀態和/或預計車輛系統、子系統和部件的有效壽命的 主動車輛系統管理和維護過程，本質上僅僅是示例性的，而決不旨在 限制本發明或其應用或使用。 如下文將討論的那樣，本發明提出了一種使用診斷和預 測信息的主動車輛系統管理和維護方法。車輛數據在車上和/或在遠程 地點從車輛系統、子系統和部件中被收集且被分析，並評估所述系統、 子系統和部件的健康狀態以確定所述系統、子系統和/或部件的剩餘有 效壽命。通過使用診斷和預測信息，車輛系統能夠被重構以最小化對 客戶的影響。此外，如果檢測到軟體問題，那麼能夠自動地和通過服 務站遠程地提供臨時或永久性軟體修改，這節省了服務時間。圖1是主動車輛管理和維護系統10的圖示，包括車輛12 和遠程信息收集設施14。車輛10包括傳感器16，傳感器16代表監測車輛12上的各種系統、子系統和部件並在車輛數據總線上提供涉 及系統、子系統和部件的可能故障的故障碼和錯誤碼的車輛12上的 各種傳感器、檢測器和部件。由傳感器16收集的車輛信息被發送至 車載模塊18，車栽模塊18處理所述信息且可以根椐車載模塊18具有 的計算能力大小和車輛設計所提供的分析水平來提供信息分析。替代 地或附加地，由車載模塊18收集的數據能夠由車輛12通過衛星網絡 (由衛星20表示)無線傳輸給遠程設施14。從車輛12傳輸給衛星20的信息然後能夠由位於衛星下 行鏈路上的遠程信息設施14接收，其中，信息能夠被評估和分析。 如果某車輛系統、子系統或部件有問題，那麼遠程信息設施14能夠 通過衛星20將信號傳輸回到車輛12,以提供可以修復或者減輕車輛 12上的問題的某些主動動作。例如，如果車輛12上的傳感器16確定 車輛發電機可能沒有正確操作並且可能沒有給車輛電池充電，那麼從 車輛12到遠程信息設施14的信號能夠指示該問題，且遠程信息設施 14可以將信號傳輸回到車輛〗2將某些系統關閉或降低功率，使得電 池電荷狀態不會被快速耗盡。此外，能夠給予車輛駕駛員以警報，於 是車輛駕駛員將在電池電荷狀態完全耗盡之前有時間將車輛12帶到 維護設施。此外，如果在車輛12上檢測到某些故障，那麼遠程信息 設施14能夠傳輸代碼給車輛12，所述代碼可以將算法再次編程，這 樣可以減輕或糹務正被;險測的某些問題。
〖0013]車輛健康監測器檢測異常，確定故障部件和子系統，並 預計部件和子系統的剩餘有效壽命。在片企測到軟體問題時，車輛12 能夠通過遠程服務站遠程地再次編程。當存在不能遠程修理的故障 (如硬體故障)時，車載的車輛管理系統能夠安全地降級系統，以4吏
得對客戶的影響最小。圖2是上述類型的主動車輛管理和維護系統30的示意 圖。車輛12及其各種系統、子系統和部件被表示為車輛系統32。車 輛健康監測處理器34從車輛系統32主動地收集診斷和預測數據，並
通過基於模型的途徑和/或數據驅動的途徑來監測部件和子系統的健 康狀態水平。健康監測處理器34能夠在車栽模塊18中執行，或者在 遠程信息設施14處執行，或者在兩者中都執行。如果檢測到任何異 常行為，那麼評估車輛當前的健康狀態，且能夠預計子系統和部件的剩餘有效壽命。通過處理器34對具體車輛子系統或部件的健康的確定然 後能夠被傳輸給遠程服務站36和/或可重構控制系統38。如果由處理 器34檢測到軟體問題，那麼診斷和/或預測數據能夠通過"車輛-基 礎設施"的體系結構被傳輸給遠程服務站36。當遠程服務站36接收 診斷/預測信息時，它能夠進行數椐的進一步分析並確定合適的動作過 程，例如軟體更新或修正。只要是可應用的，遠程服務站36就能夠 使用無線鏈路遠程地更新或再次編程車輛12上的控制軟體。除了遠 程軟體更新/再次編程之外，可重構控制系統38還能夠使用診斷和預 測信息來重構控制策略，以提高車輛安全性和避免走路回家的情況， 從而使得故障對客戶的影響最小。例如，如果檢測到交流發電機故障， 那麼能夠關閉便利和娛樂負栽以確保電源安全特徵並給客戶提供一 些時間來駕駛到經銷商修車廠，從而能夠更換交流發電機。遠程自更新和修正將需要在車輛操作期間合適的時間進 行，從而不影響車輛的其它性能問題。在檢測到導致寄生負載的軟體錯誤時，車輛能夠自動地 發送請求給服務站36以進行軟體再次編程，這能夠通過合適的服務 提供商(如，OnStarTM)來遠程完成。前述討論僅僅公開和描述了本發明的示例性實施例。本 領域技術人員從這種討論和附圖以及權利要求將很容易認識到可以 在此進行各種變化、修改和變型，而不偏離在所附權利要求中限定的
本發明的精神和範圍。
權利要求
1.一種提供車輛診斷和預測的主動車輛管理和維護系統，所述系統包括車輛上的車載模塊，所述車載模塊從車輛傳感器和子系統收集車輛信息；健康監測處理器，所述健康監測處理器從所述車載模塊接收信息並使用所述信息來確定車輛系統、子系統和部件的健康狀態；遠程服務站，所述遠程服務站從所述健康監測處理器接收診斷和預測信息並提供遠程軟體更新給所述車輛；和車輛上的可重構控制子系統，所述可重構控制子系統重構車輛系統、子系統和部件以減輕由所述健康監測處理器檢測的具體問題。
2. 根據權利要求1所述的系統，其中，所述健康監測處理器在所述車輛上。
3. 根據權利要求1所迷的系統，其中，所述健康監測處理器在所述車輛的遠程地點處。
4. #4居權利要求1所述的系統，其中，所述車輛和所述健康監測處理器以及所述車輛和所述遠程服務站通過無線通信鏈路連接。
5. 根據權利要求4所述的系統，其中，所述車輛和所述健康監測處理器之間以及所述健康監測處理器和所述遠程服務站之間的無線通信鏈路使用衛星通信。
6. 根據權利要求1所述的系統，其中，如果檢測到電池電荷狀態的問題，那麼所述可重構控制子系統通過關閉某些系統來減小車輛電池上的功率消耗。
7. —種主動車輛管理和維護系統，包括收集關於車輛上的各種部件和子系統的信息的多個車輛傳感器和子系統；車輛上的車載模塊，所述車載模塊從所述車輛傳感器和子系統收集車輛診斷和預測信息；和遠程設施，所述遠程設施從所述車輛無線地接收所收集的信息，分析所收集的信息，且將信號傳輸回到所述車輛，以採取某些動作來減少或減輕潛在的車輛問題。
8. 根據權利要求7所述的系統，其中，所述遠程i殳施傳輸編詳呈信息給所述車輛，以改變或改寫所述車輛上的算法從而解決車輛問題。
9. 根據權利要求7所述的系統，其中，所述遠程設施發送信號給所述車輛以重構某些車輛部件從而減少或減輕車輛問題。
10. 根據權利要求7所述的系統，其中，如果檢測到電池電荷狀態的問題，那麼所述遠程設施通過關閉某些系統來減小車輛電池上的功率消耗。
11.根據權利要求7所述的系統，其中，所述車輛和所述健康監測處理器以及遠程設施之間的無線鏈路使用衛星通信。
12. —種用於從車輛的遠程地點管理和維護車輛系統、子系統和部件的方法，所述方法包才舌收集車輛上關於各種車輛子系統和部件的狀態的信息；分析所收集的信息以根椐所收集的信息來確定是否存在問題；如果檢測到車輛問題，那麼傳輸信息給遠程設施；和從所述遠程設施傳輸信號給所述車輛，以採取修正或減輕的動作來解決所述車輛問題。
13. 根據權利要求12所述的方法，其中，所述遠程設施發送信號給所述車輛以再次編程或更新與所述車輛有關的算法，從而解決所述車輛問題。
14. 根據權利要求12所述的方法，其中，從所述遠程設施發送的信號重構某些車輛系統，以解決所述車輛問題。
全文摘要
本發明涉及通過使用診斷和預測信息的主動車輛系統管理和維護。提供了使用診斷和預測信息來提供主動車輛系統管理和維護的系統和方法。車輛信息由車輛上的車載模塊和/或在遠程設施處(其中，信息被無線傳輸給遠程設施)從車輛傳感器和/或子系統收集。收集的信息被分析以確定各種系統、子系統和部件的健康，從而能夠預計所述系統、子系統和部件的剩餘有效壽命。通過使用診斷和預測信息，車輛控制策略能夠被重構以最小化對客戶的影響。此外，如果檢測到軟體問題，那麼能夠自動地和通過遠程服務站遠程地提供臨時或永久性軟體修改。
文檔編號B60W50/02GK101648565SQ20091016702
公開日2010年2月17日 申請日期2009年8月12日 優先權日2008年8月12日
發明者M·A·薩爾曼, M·N·霍威爾, S·W·霍蘭, W·C·林, X·張, Y·-K·錢, Y·張 申請人:通用汽車環球科技運作公司