CN107490488B - 经由噪声和振动水平进行的车辆健康状况检查 - Google Patents

Abstract

本发明描述了用于自主监测车辆(例如，轿车、卡车等)的健康状况的技术方案。示例计算机实施方法包括接收车辆的传感器数据。例如，传感器数据包括振动数据和麦克风数据。振动数据测量车辆乘员所经历的振动。麦克风数据测量乘员所经历的噪声，包括车辆发出的噪声。方法进一步包括访问车辆的预定性能数据，并确定所接收到的传感器数据与预定性能数据之间的差值。方法进一步包括响应于超过预定阈值的差值而传递关于车辆状况的通知。

Description

经由噪声和振动水平进行的车辆健康状况检查

技术领域

本公开涉及车辆健康监测，具体涉及基于车辆的噪声和振动传感器对车辆的健康状况进行分析。

背景技术

车辆(例如，汽车和卡车等)的噪声和振动可包括内部噪声和振动特性以及外部噪声和振动特性。内部噪声和振动特性包括车辆客舱中的乘员所经历的噪声和振动，而外部噪声和振动特性则与车辆发出的噪声和振动(例如，驶过的车辆所引起的噪声)相关。外部噪声性能问题还可能会给乘员带来不期望的内部噪声和振动，例如，损坏或退化的排气系统由于消声器中出现孔洞而在车辆内部产生噪声和振动问题。车辆的噪声和振动可能会影响乘员(例如，驾驶员和乘客)的满意度，并进而影响车辆的拥有体验。

发明内容

根据一个或多个示例性实施例，一种用于自主监测车辆的健康状况的计算机实施方法包括接收车辆的振动数据，其中该振动数据包括车辆的一个或多个部件所经历的振动的测量值。该计算机实施方法还包括访问车辆的预定振动性能数据。该计算机实施方法还包括确定所接收到的振动数据与预定振动性能数据之间的差值。该计算机实施方法还包括响应于超过预定阈值的差值而传递关于车辆状况的通知。

根据一个或多个示例性实施例，一种用于自主监测车辆的健康状况的设备包括存储器、通信接口以及与存储器和通信接口可通信地耦合的处理器。处理器接收车辆的振动数据，其中该振动数据包括车辆的一个或多个部件的振动的测量值。处理器还访问车辆的预定振动性能数据。处理器还确定所接收到的振动数据与预定振动性能数据之间的差值。处理器还响应于超过预定阈值的差值而传递关于车辆状况的通知。

根据一个或多个示例性实施例，一种用于自主监测车辆的健康状况的计算机程序产品包括计算机可读存储介质，其中该计算机可读存储介质包括用于接收车辆的振动数据的计算机可执行指令，其中该振动数据包括车辆的乘员所经历的振动的测量值。计算机可读存储介质进一步包括用于访问车辆的预定振动性能数据的指令。计算机可读存储介质进一步包括用于确定所接收到的振动数据与预定振动性能数据之间的差值的指令。计算机可读存储介质进一步包括用于响应于超过预定阈值的差值而传递关于车辆状况的通知的指令。

从以下结合附图对本发明进行的详细描述中，本发明的上述特征和优点以及其他特征和优点将变得显而易见。

附图说明

仅通过示例的方式，其他特征、优点和细节出现在下述针对实施例的详细描述中。相关的详细描述请参照附图，其中：

图1示出了用于车辆的自主健康检查系统的示例；

图2示出了用于车辆的自主健康检查系统的示例部件；

图3是示出了自主监测车辆的健康状况的示例方法的流程图；

图4示出了传感器数据与预定性能数据之间的示例对比，以用于自主监测车辆的健康状况；以及

图5示出了用于自主诊断车辆健康检查系统所检测到的问题的示例方法的流程图。

具体实施方式

以下描述本质上仅仅是示例性的，其并不旨在限制本公开或其应用或用途。应理解的是，在整个附图中，相应的附图标记表示相似或相应的部件和特征。本文所用术语“模块”指的是可包括专用集成电路(ASIC)、电子电路、(共享、专用或群组)处理器和执行一个或多个软件或固件程序的存储器的处理电路、组合逻辑电路和/或其他合适的提供所述功能的部件。

本文所描述的技术方案促进了车辆(例如，汽车、卡车、船或任何其他车辆)的自主健康检查。车辆可为自主车辆、半自主车辆或非自主(人工控制)车辆。自主健康检查包括监测和分析车辆的噪声和振动状态，以诊断和检测车辆的性能问题或状况。自主健康检查有助于检测和分析各种噪声，例如，道路噪声、风噪声、传动系统噪声、吱吱声、嘎嘎声和/或其他此类不同类型的噪声。例如，可将在车辆中经历的噪声和/或车辆所发出的噪声记录下来，例如，通过麦克风或任何其他音频捕获设备将其记录下来。自主健康检查进一步包括检测和分析车辆的振动水平。例如，车辆乘员或车辆的一个或多个部件所经历的振动可利用振动感测设备(例如，加速度计、陀螺仪、位置传感器、位移传感器或任何其他传感器)来进行记录。自主健康检查有助于检测到车辆的噪声和/或振动性能水平已超过预定阈值。例如，超过预定阈值表示车辆或车辆的一个或多个部件的性能出现了退化。预定阈值可基于车辆类型，且进一步地，其可被配置成用于特定车辆。例如，客户可改变预定阈值性能水平，其中来自车辆的噪声和振动测量数据与该预定阈值性能水平进行对比。例如，若客户是车队管理者/所有者，则该客户可对车队中的各车辆设定预定性能水平。可选地或此外，例如，若客户是单辆车辆的所有者，则该客户可根据其偏好使用特定的性能水平。可选地或此外，车辆的制造商可设置车辆的预定阈值水平。

若自主健康检查系统确定所记录的噪声和振动测量值表明车辆的性能出现了退化，则自主健康检查可传递与问题相关的通知。通知可传递至操作员，例如，车辆的管理者/所有者。可选地或此外，自主健康检查系统可将通知传递至车辆，以使车辆行驶至维修机构。例如，若车辆是自主车队的一部分，则该通知在特定车辆与退化的噪声和振动性能相关联的状况下有助于车队管理者/所有者避免选择该车辆来使用。可选地或此外，可将所需维修通知给客户。因此，就车队而言，例如，自主车辆车队或租赁车辆(其中，不确保乘员(例如，租赁人)每次都使用同一车辆)，本文所描述的技术方案有助于乘员经历一致的车辆性能水平。例如，车队所有者/管理者可为车队中的各车辆指定有标记的噪声和振动性能。整个车队的体验保持一致的话，会有助于车队所有者/管理者通过防止性能退化的车辆继续服务来避免可能的客户不满。

可选地或此外，若车辆为自主车辆，则通知的传递可能会致使车辆自主导航至维修站。另外可选地，作为对关于车辆的退化噪声和振动性能的通知的响应，客户可确定车辆的指定路线，以最小化车辆性能的额外退化。

自主健康检查系统可检查本文所描述的车辆的健康状况。自主健康检查系统可安装在车辆自身中，或可位于远程位置处。例如，自主健康检查系统可包括接收记录在车辆中的传感器测量值(例如，噪声和振动测量值)的服务器。车辆可配备有传感器，这些传感器可将所记录的数据传递至服务器。可选地或此外，自主健康检查系统可包括装配在车辆中的控制器，该控制器积累来自车辆中的传感器的测量值，并将这些测量值传递至服务器，以进一步进行分析，从而诊断车辆的健康状态。可选地或此外，车辆中的控制器可对记录的测量值进行分析，以诊断车辆的健康状况。自主健康检查系统可进一步包括用于记录车辆的测量值的传感器。例如，传感器可包括加速度计、麦克风、陀螺仪、惯性测量装置、位移或力转换器或任何其他传感器。传感器可位于车辆中和/或车辆外的特定位置中。传感器可被定制成用于诊断与车辆的退化性能相关联的特定噪声和振动性能水平。例如，传感器可包括麦克风，这些麦克风被定位成检测退化的传动系统隔离或升高的声压水平(例如，可由道路、风、车辆部件或其组合引起的噪声)。可选地或此外，传感器可包括被定位成检测由机械问题(例如，传动系统故障、传动装置故障、轮胎故障或需要检查的车辆的任何其他部件的故障)引起的振动的传感器。传动系统可由汽油、柴油、电力、燃料电池或其组合提供动力。需要检查的车辆部件可为电、机械或机电部件，例如，电动泵、电机、致动器或其他引起噪声和/或振动的部件。

图1示出了分析车辆110的健康状况的健康检查系统150的示例。健康检查系统150可以是自主的。换言之，其可在没有人为干涉的情况下进行操作，例如，以预编程序的方式进行操作。例如，健康检查系统150接收来自传感器控制器130的传感器数据。传感器控制器130可传递由传感器120记录的传感器数据。健康检查系统150分析传感器数据，例如，通过与预定性能数据进行对比，从而诊断车辆110是否需要进行检查，例如，性能退化。根据分析，健康检查系统150将通知传递至通知设备160。

车辆110可为任何车辆，例如，汽车(例如，轿车和卡车)、船、全地形车辆或任何其他类型的车辆。车辆可进一步根据车辆的尺寸进行分类，例如，全尺寸车辆、中型车辆、紧凑型车辆或任何其他类别。车辆110可进一步根据车辆110的特征进行分类，例如，普通型车辆、中级型车辆、高级型车辆、豪华型车辆等等。当然，如本领域技术人员所将理解的，车辆110的其他类别也是可能的。

传感器120包括一个或多个不同类型的传感器。例如，传感器120包括一个或多个振动传感器，该一个或多个振动传感器测量车辆110的振动性能数据。例如，振动传感器可为加速度计，其通过测量固有加速度(“重力”)来测量振动。各加速度计可沿着一个或多个轴X、Y和/或Z测量相应的固有加速度。加速度计可测量固有加速度的大小和方向并将其用作为矢量。因此，其可提供加速度计所经历的振动的定向数据。传感器120位于车辆内部/外部，以在车辆乘员经历振动之前积极主动地检测振动。例如，传感器120所检测到的振动可小于人类乘员所能察觉的水平，从而提供车辆110的早期状况检测。例如，振动传感器可位于车辆110的座椅轨道上，进而检测相应座椅上的乘员所经历的振动。可选地或此外，振动传感器可与座椅轨道相连。振动传感器可与车辆110的一个或多个座椅轨道中的任一个相连。例如，振动传感器可与驾驶员的座椅轨道、前排乘客的座椅轨道或后排乘客的座椅轨道相连。振动传感器可被进一步定位成沿着车辆的转向柱检测振动，例如，将振动传感器定位在方向盘或方向盘柱上。可选地或此外，振动传感器可与转向柱相连。振动传感器可检测乘员所经历的由车辆系统或部件的退化引起的振动，这些部件包括但不限于：轮胎和车轮、悬挂、转向装置、传动系统、动力传动系统或车轮组件的任何其他部件。

传感器120可进一步包括将声压水平转换成电信号的声压测量传感器，例如，麦克风。麦克风可记录来自车辆110的客舱内部和/或外部的声音。在本公开中，“车辆或客舱内部”指的是车辆110的座位区，其中，当操作车辆时，车辆的一个或多个乘员坐在该座位区上。传感器120可包括可位于客舱内部的传感器以及可位于客舱外部的传感器。例如，麦克风中的一个或多个可位于客舱的内部，例如，位于一个或多个乘员的耳朵附近。例如，一个或多个麦克风可与座椅相连或定位在座椅上，例如，位于座椅的顶部、离座椅的顶部边缘中的一个具有预定距离的位置处或头枕中。这种麦克风可记录车辆乘员可能会经历的声音。此外或可选地，传感器120包括与车辆内部的其他部件(例如，后视镜、方向盘、变速箱或客舱内部的任何其他部件)相连或位于这些其他部件附近的麦克风。传感器120进一步包括麦克风，其与客舱相连，或位于客舱外部，例如，位于悬挂系统、轮胎、动力传动系统或传动系统附近、机罩下方或车辆的任何其他位置中。

健康检查系统150分析来自传感器120的数据，以识别和报告车辆性能数据。例如，一个或多个振动传感器可位于车辆的角落处，例如，位于悬挂或底盘相关部件上。此类振动传感器可有助于检测轮胎相关状况，例如，失衡轮胎、瘪气轮胎、退化的轮胎面等等。振动数据可进一步有助于监测悬挂系统，例如，可由损坏或破旧的悬挂和/或底盘相关隔离机构(套管、球窝接头、安装部、减震器等)或托架套管引起的道路隔离缺失。可选地或此外，振动数据还可有助于检测与底盘、传动系统、动力传动系统或车辆110的任何其他部件相关联的状况。例如，振动数据可有助于检测传动系统或动力传动系统隔离的缺失，这种缺失可由损坏或破旧的传动系统安装部或套管引起。

传感器控制器130可积累一个或多个传感器120所记录的数据，并将其传递至健康检查系统150。传感器控制器130可为电子电路，例如，与存储器和通信接口耦合的处理单元。传感器控制器130可以以有线或无线的方式与健康检查系统150进行通信。在示例中，传感器控制器130可为健康检查系统150的一部分，例如，在健康检查系统装配在车辆110上的情况下。可选地，健康检查系统150可远程定位，且传感器控制器130可以以无线的方式(例如，经由长期演进(LTE)网络或任何其他无线网络)将传感器数据传递至健康检查系统150。健康检查系统150可为云基系统。传感器控制器130可利用一个或多个通信协议(例如，高速分组接入(HSPA)或任何其他通信协议)来传送传感器数据。传感器控制器130可积累来自一个或多个传感器120的传感器数据，并在预定的持续时间内(例如，一天、一周、三个月、六个月或任何其他持续时间)存储该传感器数据。传感器控制器130可将传感器数据存储在数据储存库中，该数据储存库可由健康检查系统150访问。在示例中，数据储存库可为健康检查系统150的一部分。

此外或可选地，健康检查系统150接收和分析来自车辆110的麦克风数据。例如，健康检查系统150从麦克风所积累的数据中识别特定的吱吱声或嘎嘎声。此外或可选地，健康检查系统从所积累的麦克风数据中识别车辆110的风噪声或冲击问题。进一步地，健康检查系统150分析麦克风数据以识别道路噪声，例如，隆隆声(嗡嗡声)、乐音和其他此类外部噪声。

虽然健康检查系统150可单独地分析传感器数据(例如，分别对振动数据和麦克风(或噪声)数据进行分析)，但是，此外，健康检查系统150还可累积地分析来自不同传感器120的数据。例如，健康检查系统150分析振动数据和噪声数据这两者来识别隆隆声，这种隆隆声可为伴随有振动的低频或低调噪声。健康检查系统150可分析传感器数据以识别车辆110的乘员在车辆110处于操作状态中时可能会经历的不同类型的噪声和振动。健康检查系统150识别并分类噪声和振动数据，以自主识别车辆110的不同性能水平。通过连续监测车辆110的性能水平以及将该性能水平与预定性能水平进行对比，健康检查系统150得以积极主动地诊断车辆110的性能的退化。作为对识别退化的响应，健康检查系统150通知通知设备160促进车辆110的维修。此外或可选地，健康检查系统150有助于提醒车辆110的驾驶员/乘客/车队所有者。

通知设备160可为接收来自健康检查系统150的通知的通信设备。通知设备160可为电子电路。除了其他部件以外，该电子电路还包括处理电路、存储器以及通信接口。例如，通知设备160可为电话、平板电脑、膝上型电脑、台式电脑、服务器计算机或任何其他通信设备。在实施例中，通知设备160在接收到来自健康检查系统150的通知之后提示车辆110的所有者/管理者。车辆110的所有者/管理者可为或可不为车辆的乘员。车辆110可为由不同于乘员的实体拥有/操作的车队的一部分。例如，车辆110可为租赁或共享车辆。可选地或此外，车辆110可为租赁或共享的自主车辆。因此，在这种情况下，如可在健康检查系统150中进行配置的那样，健康检查系统150将通知传递给所有者/管理者的通知设备。若车辆110的所有者/管理者为车辆110的乘员，则健康检查系统150将通知传递给同为乘员的所有者/管理者。所有者/管理者在接收到通知之后可将车辆110驶往维修机构。

在另一示例中，若车辆110为自主车辆，则通知设备160可为车辆110的一部分。通知设备160可与自主车辆的控制器进行通信。在这种情况下，健康检查系统150通知通知设备160，以使自主车辆的控制器将自主车辆导航至维修机构。例如，健康检查系统150可识别最近的维修机构，例如，基于车辆110的当前位置和维修机构的数据储存库完成该识别。健康检查系统150可将维修机构的位置(地址、坐标等)提供给通知设备160，进而使自主车辆导航至维修机构。即便车辆110不是自主车辆，健康检查系统150也包括维修机构信息。

因此，健康检查系统150接收来自传感器控制器130的传感器数据，分析所接收到的传感器数据，并在检测到维修问题之后通知通知设备160。即便并未检测到维修问题，健康检查系统150也可将状态报告发送给通知设备160。例如，健康检查系统150可将周期性健康报告发送给通知设备160，该报告包括车辆110的诊断信息。例如，健康检查系统150可每隔三个月、六个月或一个月发送一次健康报告，或以任何其他频率发送健康报告。健康检查系统150可在需要时(例如，在接收到对健康报告的请求后)发送健康报告。例如，车辆110的所有者/管理者可经由通知设备160发送对健康报告的请求。作为对该请求的响应，健康检查系统150可在预定的持续时间内访问所积累的传感器数据。可选地或此外，健康检查系统150请求传感器控制器130收集来自一个或多个传感器120的传感器数据，以生成健康报告。在示例中，健康检查系统150可访问或请求传感器控制器130收集来自一个或多个传感器120的子集的传感器数据。例如，传感器控制器130可仅收集来自位于车辆110中的驾驶员座椅附近的传感器、车辆110的客舱内部的传感器或车辆110的客舱外部的传感器的传感器数据。

可选地或此外，健康检查系统150可访问或请求来自与车辆110的特定部件相关联的传感器子集的传感器数据。例如，传感器子集可包括一个或多个与座椅轨道相关联的传感器。传感器子集可包括一个或多个与传动系统相关联的传感器。传感器子集可包括一个或多个与动力传动系统相关联的传感器。传感器子集可包括一个或多个与轮胎相关联的传感器。传感器子集可包括一个或多个与悬挂或车辆110的任何其他此类部件相关联的传感器。来自与特定部件相关联的传感器子集的传感器数据可与振动数据和麦克风数据中的一个或多个一起进行分析，以诊断车辆状况并提供与所诊断的车辆状况相关的通知。

图2示出了健康检查系统150的示例部件。健康检查系统150可为通信设备，例如，计算机。例如，健康检查系统150可为台式电脑、平板电脑、膝上型电脑、电话(例如，智能电话)、服务器计算机或任何其他经由网络265进行通信的装置。可选地或此外，健康检查系统150可为控制自主车辆的操作的控制器。健康检查系统150包括硬件，例如，电子电路。

除了其他部件以外，健康检查系统150还包括处理器205、耦合至存储器控制器215的存储器210以及一个或多个输入装置245和/或输出装置240，例如，经由本地I/O控制器235通信耦合的外围或控制装置。例如，这些装置240和245可包括电池传感器、位置传感器(高度计、GPS等等)、指示器/识别灯等等。诸如常规键盘250和鼠标255之类的输入装置可耦合至I/O控制器235。例如，如本领域所公知的，I/O控制器235可为一个或多个总线或其他有线或无线连接件。I/O控制器235可具有用于实现通信的额外元件(例如，控制器、缓冲器(高速缓冲存储器)、驱动器、中继器和接收器)，其中这些元件出于简洁的目的而被省略。

I/O装置240、250可进一步包括传送输入和输出二者的装置，例如，磁盘和磁带存储装置、网络接口卡(NIC)或调制器/解调器(用于访问其他文件、装置、系统或网络)、射频(RF)或其他收发器、电话接口、桥接器、路由器等等。

处理器205为硬件装置，其用于执行硬件指令或软件，尤其是那些存储在存储器210中的指令。处理器205可为定制或市售处理器、中央处理单元(CPU)、与健康检查系统150相关联的若干处理器中的辅助处理器、基于半导体的微处理器(以微芯片或芯片组的形式存在)、宏处理器或其他用于执行指令的装置。处理器205包括高速缓冲存储器270，该高速缓冲存储器可包括但不限于：用于加快可执行指令提取的指令高速缓冲存储器、用于加快数据提取和存储的数据高速缓冲存储器以及用于加快可执行指令和数据的虚拟-至-物理地址转译的转译后备缓冲器(TLB)。高速缓冲存储器270可被组织为具有更多高速缓冲存储器级别(L1、L2等等)的层次结构。

存储器210可包括易失性存储器元件(例如，随机存取存储器和RAM(例如，DRAM、SRAM和SDRAM))和非易失性存储器元件(例如，ROM、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁带、光盘只读存储器(CD-ROM)、磁盘、软磁盘、盒式磁盘、盒式磁带等等)中的一个或组合。此外，存储器210可结合电子存储介质、磁存储介质、光存储介质或其他类型的存储介质。值得注意的是，存储器210可具有分布式结构，其中，各种部件可被放置成远离彼此，但其可由处理器205进行访问。

存储器210中的指令可包括一个或多个单独程序，其中该一个或多个单独程序中的每一个都包括用于实施逻辑功能的可执行指令的有序列表。在图2的示例中，存储器210中的指令包括合适的操作系统(OS)211。操作系统211本质上可控制其他计算机程序的执行，并提供排程、输入-输出控制、文件和数据管理、存储器管理和通信控制及相关服务。

例如，包括用于处理器205的指令或其他可检索信息的额外数据可存储在存储装置220中，其中，该存储装置可为诸如硬盘驱动器或固态驱动器之类的存储装置。存储在存储器210或存储装置220中的指令可包括那些使得处理器能够执行本公开的系统和方法的一个或多个方面的指令。

健康检查系统150可进一步包括耦合至用户界面或显示器230的显示器控制器225。在某些实施例中，显示器230可为LCD显示屏。在其他实施例中，显示器230可包括多个LED状态灯。在某些实施例中，健康检查系统150可进一步包括用于耦合至网络265的网络接口260。网络265可为基于IP的网络，该网络经由宽带连接实现健康检查系统150与外部服务器、客户端等之间的通信，例如，通知设备160与传感器控制器130之间的通信。在实施例中，网络265可为卫星网络(即OnStar)。网络265在健康检查系统150与外部系统之间传递和接收数据。在某些实施例中，网络265可为由服务供应商管理的被管IP网络。网络265可以以无线的方式进行实施，例如，利用无线协议和技术(例如，Wi-Fi、WiMAX、卫星或任何其他技术)来进行实施。网络265还可为分组交换网络，例如，局域网、广域网、城域网、因特网或其他类似类型的网络环境。网络265可为固定无线网络、无线局域网(LAN)、无线广域网(WAN)、个人局域网(PAN)、虚拟专用网(VPN)、内联网或其他合适的网络系统，并可包括用于接收和传递信号的设备。

通知设备160和传感器控制器130还可包括类似于图2所示的部件。

图3是示出了自主监测车辆110的健康状况的示例方法的流程图。如框310所示，健康检查系统150访问与车辆110相关联的传感器数据。例如，如框312和314所示，传感器数据可包括车辆110的传感器120所积累的振动数据和噪声数据。例如，健康检查系统150经由数据储存库访问传感器数据，其中，传感器控制器130将所积累的传感器数据存储在该数据储存库中。可选地或此外，健康检查系统150接收来自传感器控制器130的传感器数据。可选地或此外，健康检查系统150直接接收来自传感器120的传感器数据。传感器数据还可包括传感器120收集传感器数据的位置。例如，传感器控制器130可在存储来自传感器120的传感器数据时添加位置信息。传感器数据可进一步包括时间戳，该时间戳识别传感器收集传感器数据的时间。例如，传感器控制器130将时间戳信息添加至传感器120所收集的传感器数据。

表1示出了示例传感器数据，其中，除了传感器数据条目中的其他数据以外，该示例传感器数据还包括车辆识别符、传感器识别符、时间戳、位置和传感器测量值。车辆识别符是与车辆110相关联的唯一识别符，其被健康检查系统150使用来区分车辆110与健康检查系统150监测的其他车辆。例如，车辆识别符可为与车辆相关联的车辆识别码(VIN)或任何其他健康检查系统150针对车辆110生成的识别符。传感器识别符是与车辆110中的各传感器相关联的唯一识别符。健康检查系统150使用传感器识别符来区分传感器与其他传感器。传感器识别符可进一步识别车辆110上的相应传感器的位置。例如，位于座椅轨道中的传感器可由第一识别符(例如，1)进行识别，而位于悬挂系统中的传感器可由第二识别符(例如，2)进行识别。识别符可采用不同于本文所提供的示例的格式或方案。传感器数据中的时间戳和位置数据可识别相应传感器收集传感器测量值的时间和位置。

与表1的示例相比，传感器数据可具有额外或更少的数据元件。在一个或多个示例中，传感器数据中的数据点可包括完整的车辆CAN总线通信量，其包括来自车辆110上的所有传感器和系统的数据。如此，当基于CAN总线通信量记录噪声和振动数据时，车辆所经历的状况可被准确地确定。例如，若加速度计记录到较大的偏移，则相机数据可被访问来理解并帮助识别车辆是否与较大的物体发生碰撞从而导致部件发生故障。

表1

再次参照图3，如框320所示，健康检查系统进一步访问与车辆110相关联的预定性能数据。健康检查系统150从数据储存库中访问预定性能数据，其中该数据储存库与包含测得的传感器数据的数据储存库是同一个。可选地或此外，健康检查系统150存储车辆110的预定性能数据。如框322所示，预定性能数据的访问可包括健康检查系统150对车辆识别符的确定。如框324所示，健康检查系统150可使用车辆识别符来识别车辆110的类型。例如，车辆110的类型可将车辆110识别为豪华型车辆、普通型车辆、运动型车辆、紧凑型车辆或任何其他类型的车辆。不同类型的车辆可具有各自的驱动性能，并因此具有各自的性能数据。例如，与普通型车辆相比，豪华型车辆的行驶更平稳，且客舱中的乘员所经历的振动和/或噪声较少。在一个或多个示例中，与豪华型车辆相比，运动型车辆的性能数据可为乘员提供更加运动的驾驶体验。例如，运动型车辆可具有促使乘员所经历的车辆110的噪声的值高于豪华型车辆的特定噪声性能数据，但其振动数据性能与豪华型车辆相似。将理解的是，在其他示例中，不同类型的车辆的性能数据可能会与上文列出的有所不同。如框326所示，健康检查系统150进一步确定与车辆110相关联的性能数据。例如，性能数据可利用车辆识别符来进行识别。可选地或此外，健康检查系统150基于车辆识别符的类型确定性能数据。预定性能数据可包括预定振动性能数据，并可进一步包括预定噪声性能数据。

如框330所示，健康检查系统150将所访问的传感器数据与预定性能数据进行对比，并将车辆110的传感器120所收集的传感器数据与尤其与车辆110相关联的预定性能数据进行对比。例如，来自传感器120的振动数据可与预定振动性能数据进行对比，且来自传感器120的噪声数据可与预定噪声性能数据进行对比。不同的车辆可具有不同的预定性能数据。例如，第一车辆(其可为普通型车辆)的预定性能数据可不同于第二车辆(其可为豪华型车辆)。因此，预定性能数据可根据车辆110的类型而改变。

此外，或可选地，预定性能数据可根据车辆类型而改变。例如，车辆110的所有者/管理者可根据车辆110优选特定的性能水平。因此，所有者/管理者可指定车辆110的预定性能数据。例如，第一车辆的所有者/管理者可优选更运动的驾驶体验，且第一车辆的振动和噪声性能数据可被相应地进行配置。第二车辆的所有者/管理者可优选更平稳的驾驶体验，且第二车辆的振动和噪声性能数据可被相应地进行配置；这与第一车辆有所不同。

图4示出了传感器数据与预定性能数据之间的示例对比。在所示示例中，曲线410所代表的传感器数据示出了退化的噪声性能，这表明车辆需要进行维修。进一步地，曲线420代表预定性能数据，其中灰色曲线410与该预定性能数据进行对比以识别上述维修是需要的。虽然图4示出了噪声数据与预定噪声数据之间的对比，但是振动数据与预定振动数据之间的对比可在一个或多个示例中进行。

如框340和350所示，健康检查系统150基于所访问的车辆110的传感器数据与车辆110的预定性能数据之间的对比确定车辆110的性能是否已退化。若性能尚未退化，即车辆110至少以预定性能进行操作，则健康检查系统150继续监测车辆110的健康状况。健康检查系统150可生成并传递健康报告，该健康报告表明车辆110的性能没有检测到问题。如框350所示，若健康检查系统150检测到性能出现了退化，则健康检查系统150尝试诊断出车辆的问题。如框350所示，健康检查系统150还确定所诊断出的问题的严重性。例如，车辆110的不同问题可被归类入单独的严重性类别。这些类别可包括安全相关问题类别。如框352和355所示，在检测到安全相关问题的情况下，健康检查系统150使车辆110停止。例如，若车辆110为自主车辆，则健康检查系统150将可执行指令传递至车辆110，以使车辆移动至最近的安全区(例如，路肩或路边)，并关闭车辆110。

如框360所示，健康检查系统150进一步将通知传递至通知设备160。无论所检测到的问题的严重程度如何，都会发送通知。若车辆110因安全相关问题已被停止，则通知可包括车辆110被停止的位置。通知可包括诊断信息。通知可进一步包括用于维修车辆110的一个或多个维修机构的位置。此外，通知可包括严重性信息，该信息可识别功能性安全问题。例如，若健康检查系统100识别出问题状况会引起安全问题，则通知可指示车辆的需要立即进行处理的问题状况。若健康检查系统100识别出问题状况会引起车辆满意度状况，则通知可指示不严重的问题状况。

图5是示出了用于自主诊断车辆健康检查系统150所检测到的问题的示例方法的流程图。健康检查系统150可使用该方法来诊断图3的框350处的问题。例如，如框510所示，在检测到车辆的性能与预定性能数据相比已退化之后，健康检查系统150将传感器数据与预定传感器数据(其与车辆110相关联)进行对比。预定传感器数据可包括车辆110先前被诊断出具有维修问题时的传感器数据。可选地或此外，预定传感器数据可包括来自其他车辆的传感器数据或指示车辆110或其部件的特定维修需求的模拟数据。例如，预定传感器数据可包括指示轮胎、悬挂、动力传动系统或传动系统的维修需求的验证数据。例如，验证数据可在撑杆顶部安装部、下控制臂、车体或底盘结构或车辆110的任何其他部件处进行测量。在一个或多个示例中，性能数据本地存储在车辆110自身中，并可由健康检查系统150进行访问。可选地或此外，预定传感器数据可包括指示不具有任何已知问题的健康车辆的传感器数据。若与预定传感器数据的对比指示如先前所述的问题，则健康检查系统150通过将传感器数据与进一步示出在图5中并在下文中进行描述的特定预定数据进行对比来识别特定问题。将理解的是，特定问题的检测可依序或并行地进行；换言之，健康检查系统150可分析传感器数据来一个一个地识别特定问题，或可分析传感器数据来同时识别两个或多个特定问题。

在示例性实施例中，如框520所示，健康检查系统150确定传感器数据是否指示轮胎维修需求。为此，健康检查系统150分析传感器数据，包括由与车辆110的轮胎相关联的一个或多个传感器积累的振动和/或噪声数据。例如，如本文所描述的，健康检查系统150基于车辆识别符和传感器识别符识别与车辆110的轮胎相关联的一个或多个传感器的子集。健康检查系统150将来自所识别的传感器子集的传感器数据与预定阈值数据(其与轮胎相关联)进行对比。如框525所示，若超过预定阈值数据(高于/低于)，则健康检查系统150可确定车辆轮胎需要进行维修，并可进一步分析传感器数据以识别特定的轮胎需求。例如，健康检查系统150确定轮胎中的一个或多个处于失衡或瘪气状态中，或其胎面已退化等等。健康检查系统150针对各特定轮胎相关问题对验证传感器数据进行访问，并将传感器数据与所存储的数据进行对比以识别匹配。

类似地，如框530所示，健康检查系统150可通过将来自与悬挂相关联的传感器子集的传感器数据与车辆110的悬挂数据的预定阈值进行对比来确定传感器数据是否指示悬挂维修需求。如框535所示，若存在悬挂相关维修需求，则健康检查系统150通过将传感器数据与验证悬挂数据进行对比来进一步分析传感器数据，从而识别特定的悬挂问题。例如，健康检查系统150识别车辆是否在悬挂和托架套管损坏或破旧等情况下进行操作。

进一步地，如框540所示，健康检查系统150可通过将来自与车辆的动力传动系统相关联的传感器子集的传感器数据与预定阈值(其与动力传动系统的性能相关联)进行对比来确定传感器数据是否指示动力传动系统维修需求。如框545所示，若存在动力传动系统相关维修需求，则健康检查系统150通过将传感器数据与验证动力传动系统性能数据进行对比来进一步分析传感器数据。例如，健康检查系统150识别车辆是否在动力传动系统发生隔离的情况下进行操作，其中动力传动系统隔离可由损坏或破旧的安装部或套管引起。

进一步地，如框550所示，健康检查系统150通过将来自与车辆的传动系统相关联的传感器子集的传感器数据与预定阈值(其与动力传动系统的性能相关联)进行对比来确定传感器数据是否指示维修需求。如框555所示，若存在传动系统相关维修需求，则健康检查系统150通过将传感器数据与验证传动系统性能数据进行对比来进一步分析传感器数据。例如，健康检查系统150识别车辆是否在传动系统发生故障的情况下进行操作。将理解的是，除了本文所示出和描述的特定问题以外，健康检查系统150还能够识别出车辆110的其他或额外的特定问题。例如，除了其他问题以外，健康检查系统150还可识别内部噪声性能(风噪声、吱吱声、嘎嘎声等问题)。

如框560所示，健康检查系统150识别在发送至通知设备160的通知中诊断出的特定问题。若健康检查系统150无法诊断车辆的特定问题，则通知设备160会被相应地提醒。

发送至通知设备160的信号可致使车辆导航至维修机构，例如，信号中识别的维修机构。例如，健康检查系统150在通知中包括指示自主车辆导航至所识别的维修机构的命令。因此，健康检查系统150有助于确定噪声和振动性能传感器数据对于车辆110而言是否是可接受的；若可接受，则继续使用车辆110；若不可接受，则在车辆110为自主车辆的情况下，使其返回以进行维修。在另一示例中，通知可发送至车辆110的所有者/管理者，且消息指示，若车辆110不是自主车辆，则车辆110需要进行维修。

本文所描述的技术方案有助于积极主动地诊断和维修车辆。技术方案可在所有权不太可能的情况下进一步改善自主车辆。如本文所描述的，技术方案有助于自动评估车辆的噪声和振动性能，并确定车辆是否以预定水平(其可为制造商特定或客户特定性能水平)进行操作，而且还有助于确定车辆是否需要进行维修。技术方案发送通知，这可致使自主车辆被导航至维修机构以基于测得数据相较于已知性能数据的严重性进行维修或其他动作。技术方案有助于识别性能的退化，并基于对来自装配在车辆客舱的内部/外部的传感器的噪声和振动数据的评估识别车辆的维修需求。系统积累道路噪声振动水平、风噪声水平、传动系统/底盘噪声和振动水平等等。

在车辆的所有者/管理者/乘员基于噪声和振动抱怨或识别车辆的性能出现退化之前，或在部件的故障程度使得故障对于车辆110的乘员而言变成安全问题之前，技术方案相应地提供对车辆的健康状况的自主监测。因此，通过避免客户使用性能退化的车辆，技术方案有助于提供一致的客户-车辆体验。因此，本文所描述的技术方案有助于监测与车辆相关联的噪声和振动，并有助于在独立于车辆的客户或乘员的情况下诊断车辆的性能。由于无需人机界面来对车辆的性能进行访问，因此技术方案进一步改善了车辆的维护。

就自主车队应用而言，本文所描述的技术方案促进了对车辆噪声和振动性能的一致客户体验。例如，车队所有者/管理者可为车队中的各车辆配置统一或通用(即相同)的预定性能水平。因此，不管客户从车队中获得的车辆如何，车队的客户对噪声振动性能的体验都是统一的。本文所描述的技术方案可使用已装配在车辆上的传感器。可选地或此外，传感器可添加至车辆上的特定位置(例如，座椅轨道、踏板、镜、方向盘和其他位置)，这些传感器可在车辆中邻近乘员所坐定的位置。

综上所述，技术方案有助于在车辆乘客获知性能出现退化之前积极主动地诊断和检测噪声和振动性能问题。因此，技术方案有助于使客户对车辆的体验是肯定和一致的，并且是安全的。

本发明技术方案可在任何可能的技术细节和整合水平下包括系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可包括在其上具有计算机可读程序指令的计算机可读存储介质，这些计算机可读程序指令用于致使处理器执行本发明技术方案的各个方面。

计算机可读存储介质可为有形装置，其可保留和保存供指令执行装置使用的指令。计算机可读存储介质可为但不限于：电子存储装置、磁存储装置、光存储装置、电磁存储装置、半导体存储装置或上述装置中的任何合适组合。计算机可读存储介质的更多特定示例的非穷举性列表包括如下项：便携式计算机软盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪速存储器)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式光盘只读存储器(CD-ROM)、数字通用盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码装置(例如，位于凹槽中的在其上记录有指令的打孔卡或凸起结构)以及上述项的任何合适组合。本文所用的计算机可读存储介质不应被理解为本身是瞬变信号(例如，无线电波或其他自由传播的电磁波)、通过波导或其他传递介质(例如，通过光纤电缆的光脉冲)传播的电磁波或通过导线进行传递的电信号。

本文所描述的计算机可读程序指令可从计算机可读存储介质下载至相应的计算/处理装置，或经由网络(例如，因特网、局域网、广域网和/或无线网络)下载至外部计算机或外部存储装置。网络可包括铜线传输电缆、光传输光纤、无线传输、路由器、防火墙、交换机、闸道计算机和/或边缘服务器。各计算/处理装置中的网络适配卡或网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发这些计算机可读程序指令以将其存储在相应的计算/处理装置内的计算机可读存储介质中。

用于执行本发明技术方案的操作的计算机可读程序指令可为汇编程序指令、指令集结构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微码、固件指令、状态设置数据、用于集成电路的配置数据或写入一种或多种编程语言中的任意组合中的源代码或目标代码，该一种或多种编程语言包括面向对象的编程语言(例如，Smalltalk、C++等等)和程序化编程语言(例如，“C”编程语言或类似的编程语言)。计算机可读程序指令可全部在用户的计算机上执行、部分地在用户的计算机上执行来作为独立的软件包、部分地在用户的计算机并部分地在远程计算机上执行或全部在远程计算机或服务器上执行。在后者的情况下，远程计算机可通过任何类型的网络(其包括局域网(LAN)或广域网(WAN))连接至用户的计算机，或其可连接至外部计算机(例如，利用因特网服务提供商通过因特网来完成该连接)。在某些实施例中，为了执行本发明技术方案的各个方面，包括，例如，可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)的电子电路可通过利用计算机可读程序指令的状态信息来执行计算机可读程序指令，从而个性化该电子电路。

本发明技术方案的各个方面在本文中参照根据技术方案的实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图来进行描述。将理解的是，流程图和/或框图的各框以及流程图和/或框图中的框的组合可由计算机可读程序指令进行实施。

这些计算机可读程序指令可提供至通用计算机或专用计算机的处理器或其他可编程数据处理设备以产生机器，使得经由计算机的处理器或其他可编程数据处理设备进行执行的指令创建了用于实施流程图和/或框图的框中所指定的功能/动作的装置。这些计算机可读程序指令还存储在计算机可读存储介质中，这些指令能够引导计算机、可编程数据处理设备和/或其他装置以特定的方式运行，使得具有存储在其中的指令的计算机可读存储介质包括制造产品，该产品包括实施流程图和/或框图的框中所指定的功能/动作的各个方面的指令。

计算机可读程序指令还可下载至计算机、其他可编程数据处理设备或其他装置以致使一系列操作步骤在计算机、其他可编程设备或其他装置上执行来产生计算机实施过程，使得在计算机、其他可编程设备或其他装置上执行的指令实施流程图和/或框图的框中所指定的功能/动作。

附图中的流程图和框图示出了根据本发明技术方案的各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实施方式的结构、功能和操作。就这一点而言，流程图或框图中的各框可代表指令模块、指令段或指令部分，其包括一个或多个用于实施指定逻辑功能的可执行指令。在某些可选实施方式中，框中指出的功能可不按附图中指出的顺序进行执行。例如，连续示出的两个框实际上可基本同时进行执行，或者，根据所涉及的功能，这些框有时可以以相反的顺序进行执行。还将值得注意的是，框图和/或流程图的各框以及框图和/或流程图中的框的组合可由基于专用硬件的系统进行执行，其中这些系统执行指定功能或动作，或执行专用硬件和计算机指令的组合。

不管第二动作是否直接或间接源自于第一动作，第二动作都可以说是“响应于”第一动作。第二动作发生的时间基本上稍晚于第一动作，但其仍然响应于第一动作。类似地，即便第一动作与第二动作之间具有中间动作，且中间动作中的一个或多个直接致使第二动作被执行，第二动作仍可以说是响应于第一动作。例如，若第一动作设置标志，第二动作可响应于第一动作，且无论什么时候设置该标志，第三动作随后发起第二动作。

为了阐明使用并特此通知给公众，短语“A、B、……和N中的至少一个”、“A、B、……和N中的至少一个或其组合”或“A、B、……和/或N”应以其最广泛的含义来进行解释，意指选自由A、B……和N组成的组中的一个或多个元素，其中，除非明确地相反说明，否则这些短语取代前文或后文中的任何其他隐含定义。换言之，这些短语表示元素A、B或N中的一个或多个的任意组合，其中，这些元素单独包括任一个元素或与其他元素中的一个或多个相结合的一个元素，该其他元素还可联合包括未列出的额外元素。

还将理解的是，本文所例示的执行指令的任何模块、单元、部件、服务器、计算机、终端或装置可包括或可通过其他方式访问计算机可读介质，例如，存储介质、计算机存储介质或(可移除和/或不可移除)数据存储装置(例如，磁盘、光盘或磁带)。计算机存储介质可包括在任何方法或技术中实施以存储信息(例如，计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的易失性和非易失性介质以及可移除和不可移除介质。此类计算机存储介质可为装置的一部分，其可由该装置进行访问，或可连接至该装置。本文所描述的任何应用或模块可通过计算机可读/可执行指令来进行实施，其中这些可读/可执行指令可由此类计算机可读介质进行存储或通过其他方式持有。

虽然已参照示例性实施例对本发明进行了描述，但本领域技术人员将理解的是，在不偏离本发明的范围的情况下，可进行各种改变，且等同物可由其元素取代。此外，在不偏离本发明的本质范围的情况下，可进行许多修改，以使特定情形或材料适应本发明的教导。因此，本发明不旨在限制于所公开的特定实施例；相反，本发明将包括所有落入应用范围的实施例。

Claims (10)

1.一种用于自主监测车辆的健康状况的计算机实施方法，所述计算机实施方法包括：

接收包括来自所述车辆的振动数据和所述车辆的噪声数据中的至少一个的车辆传感器数据，其中所述振动数据包括所述车辆的一个或多个部件所经历的振动的测量值，且所述噪声数据包括与所述车辆相关联的声压水平的测量值，所述车辆传感器数据接收自所述车辆中的第一组传感器；

访问包括来自所述车辆的预定振动性能数据和所述车辆的预定噪声性能数据中的至少一个的预定车辆性能数据，所述预定车辆性能数据在一段预定时间被收集；

确定所述接收到的车辆传感器数据与所述预定车辆性能数据之间的差值；以及

响应于所述差值表示性能退化：

通过比较与所述一个或多个部件相关联的部件传感器数据，以基于所述接收到的车辆传感器数据的模式确定所述差值的起因来自主诊断所述车辆的健康状况，所述自主诊断包括：

请求和接收来自与特定部件相关联的第二组传感器的部件传感器数据；

通过比较所述部件传感器数据与预定的部件性能数据来确定所述特定部件的性能退化；和

响应于所述特定部件的所述性能退化的诊断而向与所述车辆相关联的自主车辆控制器传递通知以导航所述车辆。

2.根据权利要求1所述的计算机实施方法，其中所述振动数据包括来自振动传感器的测量值，其中所述振动传感器安装成与所述车辆的座椅轨道、方向盘和所述车辆的转向柱中的至少一个相连。

3.根据权利要求1所述的计算机实施方法，其进一步包括基于所述确定的差值检测轮胎状况，其中所述预定振动性能数据包括验证振动数据。

4.根据权利要求1所述的计算机实施方法，其进一步包括基于所述确定的差值检测传动系统状况，其中所述预定振动性能数据包括验证传动系统振动数据。

5.根据权利要求1所述的计算机实施方法，其中访问所述预定车辆性能数据包括：

确定所述车辆的类型；以及

访问与所述车辆的所述确定类型相关联的所述预定振动性能数据。

6.根据权利要求1所述的计算机实施方法，其中所述通知的所述传递进一步包括：

将所述通知传递至与所述车辆相关联的自主车辆控制器，其中所述通知命令所述自主车辆控制器将所述车辆导航至维修机构。

7.根据权利要求1所述的计算机实施方法，其中所述噪声数据包括来自麦克风的测量值，其中所述麦克风安装成与所述车辆的座椅轨道相连。

8.一种用于自主监测车辆的健康状况的设备，所述设备包括：

存储器；

通信接口；以及

与所述存储器和所述通信接口可通信地耦合的处理器，其中所述处理器被进一步配置成：

接收所述车辆的振动数据，其中所述振动数据包括所述车辆的一个或多个部件的振动的测量值，所述振动数据接收自所述车辆中的第一组传感器；

访问所述车辆的预定振动性能数据；

确定所述接收到的振动数据与所述预定振动性能数据之间的差值；以及

响应于所述差值表示性能退化：

通过比较与所述一个或多个部件相关联的部件传感器数据，以基于所述接收到的振动数据的模式确定所述差值的起因来自主诊断所述车辆的健康状况，其中就所述自主诊断而言，所述处理器被配置成：

请求和接收来自与特定部件相关联的第二组传感器的部件振动数据；

通过比较所述部件振动数据与预定的部件振动性能数据来确定所述特定部件的性能退化；和

响应于所述特定部件的所述性能退化的诊断而向与所述车辆相关联的自主车辆控制器传递通知以导航所述车辆。

9.根据权利要求8所述的设备，其中所述振动数据包括来自振动传感器的测量值，其中所述振动传感器安装成与所述车辆的座椅轨道和所述车辆的悬挂中的至少一个相连。

10.根据权利要求8所述的设备，其中所述差值为第一差值，且所述处理器被进一步配置成：

接收所述车辆的噪声数据，其中所述噪声数据包括所述车辆的乘员所经历的噪声的测量值；

访问所述车辆的预定噪声性能数据；

确定所述接收到的噪声数据与所述预定噪声性能数据之间的第二差值；以及

响应于超过预定阈值的所述第一差值以及超过预定噪声性能阈值的所述第二差值而传递关于所述车辆的所述状况的所述通知。

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