CN109405842A - 基于车辆健康管理信息的路线规划和调适 - Google Patents
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Abstract
一种为具有各种子系统的车辆规划和调适到路线目的地的推荐行驶路线的方法,包括识别路线目的地和接收用于每个子系统的车辆健康管理(VHM)/健康状态(SOH)信息。还公开了具有被编程为执行该方法的控制器的车辆。该方法包括:利用VHM信息计算到目的地的候选行驶路线的路线特征并从候选行驶路线中确定其特征满足相应阈值要求的行驶路线。之后,控制器通过显示满足阈值要求的候选路线执行控制动作。当不存在候选路线时提示乘员修订任务要求。当候选路线中没有一个满足阈值要求时可以显示到指定停车位置或修理厂的默认路线。
Description
引言
车辆控制操作需要不同车辆部件/子系统的紧密操作性协调,以及此类子系统和它们相关联的电子控制单元之间的持续通信。扭矩生成装置、致动器、能量存储系统、传感器、冷却系统以及通信/电压总线是此类车辆子系统的示例。随着时间推移,单独子系统的退化会影响整体的车辆驱动性能。
发明内容
本文公开了一种用于利用车辆健康管理(VHM)信息在车辆上确定和显示行驶路线的方法。在不同实施例中车辆可以自主地操作(人类乘客)或者由驾驶员操作(人类操作员),并且本文所使用的术语“乘员”通常适用于操作员和乘客两者。本文所使用的术语“VHM信息”包括车辆的多个子系统的数值健康状态(SOH),以及相关的诊断数据(例如,检测到错误或过往故障)和预测数据(例如,剩余的使用寿命或初期故障)。
具有触摸屏显示器的导航系统通常用来响应于操作员选择的行程目的地以及路径偏好标准(比如,行驶时间最快或距离最短)来确定并呈现推荐的行驶路线。除了此类标准之外,本发明的方法将可用的VHM信息结合到整体的路线规划和对显示的行驶路线的实时调适中,同时适用于操作员驾驶车辆和自主车辆两者。
车辆子系统的老化、磨损或者基于环境的退化影响其他子系统或者车辆的整体性能。因此本发明方法旨在通过建议和调适部分通过VHM信息所确定的替代行驶路线来提高对整体驾驶体验的满意度。也就是说,作为驾驶任务的需要,乘员可以希望通过指定时间到达行程目的地。尽管经由最快或最短的可能路线行驶可以增加满足任务需要的概率,但是按照此类路线行驶对一个或多个车辆子系统带来的压力可能导致子系统的SOH迅速地退化到可能需要立即维修的程度。可以通过自动建议替代的行驶路线或多条路线作为预定路线标准(比如满足任务需要的概率和给车辆子系统带来的压力)之间的折衷来增加乘员信任。也就是说,行驶路线可以被选择为:稍微降低满足规定任务需要的概率,而不会给车辆子系统带来过大的压力。
特别地,本公开包括一种用于为具有多个子系统的车辆规划和调适从车辆的当前位置或路线起点到路线目的地的推荐行驶路线的方法。该方法的示例性实施例包括:利用控制器识别路线目的地,并且随后通过控制器接收用于每个车辆子系统的一组VHM信息,该VHM信息包括以上提到的数值SOH以及诊断和预测数据。该方法还包括利用VHM信息以及诸如最快行驶时间/最近距离或者到目的地的所需到达时间的任务标准来计算到路线目的地的候选行驶路线的路线特征。控制器随后从候选行驶路线中确定其路线特征满足相应阈值要求的候选行驶路线的子集(一个或多个)。控制器之后利用确定的子集执行控制动作。控制动作可以包括:当候选路线满足阈值要求时通过显示屏将候选路线显示为推荐行驶路线,或者当没有候选路线满足阈值要求时,推荐(例如,到修理厂的)默认行驶路线。
识别路线目的地可以包括通过(例如,控制器、导航系统或便携式装置)的触摸屏显示装置接收路线目的地。接收VHM信息可以包括按照健康或正常起作用的子系统的百分比或分数的车辆子系统中每一个的数值SOH。
计算路线特征可以包括:计算当车辆通过相应候选路线中的一个行驶到路线目的地时每个子系统或其构成部件的压力水平以及车辆到达路线目的地的概率。在这样的实施例中,阈值要求为最大的压力水平和最小的概率。
该方法可以包括利用代价函数选择最低代价的候选行驶路线,在一些实施例中该代价函数包括估计的压力水平和概率水平。该代价函数可以任选地体现为α1S-α2Pr,α1和α2为由控制器选择的校准权重,而S和Pr分别为压力水平和概率水平。
在一些实施例中车辆可以是自主的,在此类车辆上的控制动作进一步包括控制自主车辆的推进、制动以及转向功能,使得自主车辆能够响应于乘员对路线的确认来协商显示的候选路线。
本文还公开了一种车辆,其包括控制器、由一个或多个扭矩生成装置提供动力的一组驱动轮以及多个车辆子系统,包括例如致动器、控制单元和传感器。致动器包括扭矩生成装置。控制器确定或接收VHM信息,与显示屏进行通信,并且可操作为利用VHM信息规划和调适从车辆的起点/当前位置到路线目的地的推荐行驶路线。控制器配置为执行以上所述的方法。
当结合附图和所附权利要求书时,通过用来实现公开内容的实施例和最佳模式的以下详细描述,本公开以上提到的特征和优点以及其他特征和优点将是显而易见的。
附图说明
图1是车辆和控制器的简化示意图,该控制器被编程为执行用于基于车辆健康管理(VHM)信息进行路线规划和调适的方法。
图2是对于图1的车辆的子系统而言正在退化数值健康状态(SOH)的示意图,时间在水平轴上示出而SOH在垂直轴上示出为百分比。
图3是描绘到图1的控制器的信息流的示意图。
图4和图5是描述用于利用VHM信息在车辆上进行路线规划和调适的示例性方法的实施例的流程图。
本公开易于作出各种修改和替代形式,并且一些代表性实施例已经在附图中通过示例的方式显示并将在本文中详细进行描述。本公开的新颖方面并不限于附图中所示的特定形式。而是,本公开旨在覆盖落入由所附权利要求书限定的本公开范围内的修改、等价物、组合或替代。
具体实施方式
参考附图,其中相同的附图标记指代相同的部件,车辆10在图1中被示意性地描绘为具有多个相关子系统的顶级系统的非限制性示例性实施例。包括与路面14滚动摩擦接触的驱动轮12的车辆10在下文中被用来说明适用于本发明方法100的非限制性类型的系统,方法100用于基于车辆健康管理(VHM)信息(箭头VHM)为车辆10规划和调适推荐行驶路线,该VHM信息包括预测和诊断数据,比如车辆10及其构成子系统的诊断、预测和数值健康状态(SOH)。方法100的示例在下文中具体参考图3至图5进行解释。
在图1的示意性实施例中车辆10包括具有各个子系统的动力传动系20。车辆子系统可以包括一个或多个扭矩生成装置,如图所示为示例性电动马达(MA)21和内燃机(E)13。车辆10的其他实施例可以放弃使用发动机13或者可以使用发动机13来为驱动轮12提供动力。类似地,在不同的实施例中,发动机13可以是汽油动力、柴油动力或替代燃料动力发动机。其他实施例可以包括燃料电池。为了说明的一致性,以下将对图1拓展范围的实施例进行描述而并非将应用限制于此类实施例。
电动马达21向变速器(T)24的输入构件22传递马达扭矩(箭头TM)。继而,变速器24向变速器24的输出构件25传递输出扭矩(箭头TO)以向驱动轮12提供动力。图1的示例性构造是其中发动机13通过曲轴15向发电机(G)16传递发动机扭矩(箭头TE)的一种。发电机16随后在足够对能量存储系统(ESS)28充电和/或直接为电动马达21供电的电平上产生电力(箭头EE)。
ESS28可以体现为多芯电池组和相关功率电子部件,例如,电路和热管理系统(未示出)。ESS28通过在图1中标记为VDC的直流(DC)电压总线27连接至功率变换器模块(PIM)26。PIM26利用脉冲宽度调制和内部开关控制,将DC总线电压转换成交流电压(VAC)并将AC电压传递给电动马达21的单独相绕组23。DC电压总线27可以连接至辅助功率模块(APM)29,即DC-DC电压调节器,其将DC电压总线27的高电压功率降低到适合于存储在辅助电池(BAUX)30中和/或为车辆10上的低电压部件供电的较低辅助12-15VDC电压电平(VAUX)。
作为车辆10的一部分,控制器(C)50与以上提到并且在图1中所示的各个子系统进行通信,例如,通过控制器局域网(CAN)总线,或者如果为直接通信,至少例如通过车辆远程信息处理单元获悉此类子系统的VHM信息(箭头VHM)。控制器50配备有必需的存储器(M)和处理器(P),以及相关的硬件和软件,比如振荡器、高速时钟和输入/输出电路。存储器(M)可以包括计算可读介质或媒体,包括足够量的只读存储器(ROM),例如磁或光学存储器,其上记录有体现以下所述方法100的可执行部分的计算机可读指令。
控制器50接收VHM信息(箭头VHM)作为输入信号(箭头CCI)的一部分或者补充,并且响应于此类信号或此类信号的变化,输出控制信号(箭头CCO)作为方法100的一部分,在这样做时结合了导航系统(NAV)54和地理空间映射数据库(DBS)58。在车辆集成设计中导航系统54和DBS58可以是控制器50的整体部分或者可以与车辆10远程通信,例如通过电话或其他便携式装置或者通过控制器50的远程信息处理单元。控制信号(箭头CCO)最终被用来响应于方法100的执行向车辆10的乘员显示推荐行驶路线。乘员随后可以通过按照典型方式在该路线上驾驶来遵循该推荐路线或者当车辆10为自主车辆时可以同意在该路线上行驶。
控制器50包括路线规划模块52,其配置为单独地或结合导航系统54,基于包括各个车辆子系统的数值健康状态(SOH)的车辆健康管理(VHM)信息规划、生成和显示行驶路线。VHM信息通过输入信号(箭头CCI)被传送到控制器50。例如,可以针对以上提到的车辆子系统中的每一个使用如图3中所示且在以下进行描述的单独的控制模块64,比如变速器控制模块(TCM)、发动机控制模块(ECM)、车身控制模块(BCM)、车辆集成控制模块(VICM)等。继而,控制模块中的每一个可以确定对应的子系统的数值SOH,比如通过计算在0和1之间的值或者最大健康水平的对应百分比,0或0%的SOH表示故障子系统,1或100%的SOH表示正常起作用/新的子系统,以及在此类限度之间的数值对应于当子系统的健康随着其使用寿命而退化时的给定相对SOH。
作为方法100的一部分,当SOH指示到达目标目的地的不可接受的低概率时,控制器50可以使用VHM信息来确定和推荐到指定停车位置以等到道路救援或者到修理厂或保养设施的行驶路线。或者,控制器50可以按照针对到达目的地的概率或可能性仔细平衡对给定子系统的压力的方式确定优选的行驶路线。当相对于对应阈值而言概率过低或压力过高时,控制器50自动地寻找到目标目的地的新行驶路线。作为默认控制动作,作为替代控制器50可以将车辆10引导至指定停车位置或维修/保养设施,或者通过适当的警告消息或警报向乘员推荐此类保养。作为该方法的一部分,控制器50量化压力和概率,并且随后使用以下在图5中阐述的代价函数,选择具有最小代价的行驶路线。从而,当在路线约束内存在到达目的地的多个候选路线时,控制器50挑选具有最小代价的一个。当不存在这样的候选路线时,控制器50执行默认控制动作以警告乘员该SOH并推荐解决该情况的替代路线。
图2按照最大(MAX)健康水平百分比随时间(t)变化的数值SOH示出了车辆10的代表性子系统,100%的SOH或者1的数值SOH对应于可能健康水平的最高水平,并且因此指示了完全将康的/新的子系统。类似地,0%的SOH/0的数值SOH对应于故障子系统。除非是灾难性故障,车辆子系统应该是沿图2中所示的曲线逐渐退化,即沿箭头AA的方向从点A开始逐渐接近点B。点B对应于健康的最小(MIN)可允许水平,其通常设置在0%的SOH以上的充裕水平,比如20%或30%,以便允许有限的功能性足够确保车辆10在需要时有时间来到达指定停车位置或服务/维修设施。子系统的SOH可以是落在低值和高值之间某处的估计值,该低值和高值在图2中分别被标记为SOHL和SOHH。
作为本文所公开的方法的一部分,图1的控制器50使用报告的VHM信息来预测当车辆10沿给定路线行驶时车辆子系统的数值SOH将会沿箭头AA的方向退化多远。某些路线因素可能由于条件变化而在途中改变。例如,环境温度可能升高或者故障可能在一个子系统中显化,最终影响另一子系统的SOH,例如,缓慢的流体泄露或电气短路。天气可能突然变化,从而导致路面14上的摩擦更多或更少或者影响正在循环的流体。变化的交通状况可能需要将车辆10路线变更为通过多坡地形或者更迂回的路线,这可能最终增加对某些车辆子系统(比如,制动器和转向系统)的压力,并且由此,可能降低车辆10成功到达目标目的地的概率。
在图3中更加详细地示意性示出了关于图1的示例性子系统的VHM信息到路线规划模块52的通信的信息流。最为本发明方法的一部分,路线规划模块52与子系统的主机进行通信或者从远程来源接收此类子系统的VHM信息,例如通过图1的车辆远程信息处理单元,一些子系统在图1中并在以上进行了描述。路线规划模块52接收描述一套致动器60的SOH的VHM信息,例如但不限于,电子动力转向(EPS)系统、制动系统、发动机13、电动马达21或者发电机16。如本文所使用的,术语“致动器”指的是可操作为沿车辆10的动力传动系或者向另一车辆部件产生线性或旋转力的装置。路线规划模块52还接收描述传感器62的SOH的VHM信息,即配置为测量和报告在控制图1的车辆10中使用的值的装置,比如分解器、温度传感器(TEMP)、电(V,i)传感器、前部相机模块(FCM)、远程雷达(LRR)、短程雷达(SRR)等,这些传感器62设置在各个电压总线上的任何位置处。
同样,可以在车辆10上使用附加的控制器64作为专用控制模块,以用于调节子系统中给定一个的操作,作为方法100的一部分,其SOH信息被提供给路线规划模块52并用于通知路线规划模块52。当车辆10在面对动态变化的路线因素而变更路线时,此类控制器64可能易于遭受由于增加计算负载而引起的过热,控制器64包括例如以上提到的ECM、TCM、BCM、和VICM,或者电机21的马达控制处理器(MCP)。CAN总线可以被包括作为控制器64的一部分,同时关于低压CAN总线通信的操作的SOH信息为被传送或馈送至路线规划模块52的可能VHM信息的一部分。在图1的示例性车辆10中这些和其他可能场景是可能的,并且由此是示例性的而并非限制性的。
同样与路线规划模块52进行通信的是数据源66,比如任务要求(MSNREQS)、来自图1的DBS58的映射数据(MAPS),以及诸如报告的天气或道路状况的外部传感器信息。还可以提供车辆10的操作员的偏好(PREF),比如避开收费道路的偏好或期望。还可以将“V2X”信息,即车辆-对-X不同远程来源,比如车对车(V2V)信息,提供给路线规划模块52。通过利用图3的集合VHM信息,路线规划模块52计算多个候选行驶路线,分析此类路线,并且向导航系统(NAV)54输出推荐行驶路线(箭头RTE)以用于通过导航系统54或其他显示屏装置显示。根据车辆10的构造,人类驾驶员可以遵循推荐路线,或者在自主实施例中,可以同意或来确认该路线,同时车辆10之后自己控制操作以在该路线上行驶。由此,包括已报告的各个致动器60、传感62和控制器64的诊断、预测和SOH信息的VHM信息以及向路线规划模块52提供各种附加信息的数据源66,无论其是在指示的模块中、其他模块中或者车辆外计算,都被包含在当前路线规划过程中。
参考图4,方法100的示例性实施例实现了对图1的车辆10或者具有多个子系统的其他车辆的从路线起点到路线目的地的推荐行驶路线的规划和调适。大体上,方法100包括利用控制器50识别路线目的地,并且通过控制器50接收如图3中所示的用于车辆10的每个子系统的一组VHM信息。此外,方法100包括:利用VHM信息计算到路线目的地的一个或多个候选行驶路线的一组路线特征,并且之后从候选行驶路线中确定其路线特征满足相应阈值要求的候选行驶路线的子集。
作为方法100的一部分,控制器50被编程为利用已确定的候选路线的子集来执行控制动作。这可以包括通过显示屏显示候选路线中选定的一个,以当该选定的候选路线满足阈值要求时用于驾驶员遵守或车辆10自主地遵从。当没有候选路线满足阈值要求时,方法100可以包括推荐默认行驶路线或动作,比如就起伏或弯曲而言不那么激进的行驶路线,在车辆子系统的SOH退化到可允许阈值之前终止的较短路线,到指定停车空间以等待道路救援或者到保养或修理厂的行程。
如图4中所示,此类方法100的一个示例在框102处的初始化(启动)之后开始,其中图1的控制器50采集输入信息以用于路线生成。框102包括接收VHM信息,包括按照完全健康或正常起作用的子系统的百分比或分数的车辆10的子系统中每一个的数值SOH。框102还可以包括接收路线目的地,例如到导航系统54或控制器50的触摸屏的触摸输入,来自DBS58的将此类路线因素描述为地形、路况、平均路线速度等的地理空间映射信息。
从车辆10的当前位置到路线目的地的候选行驶路线,即除非被基于VHM信息的约束排除之外可能被遵循的路线,可以首先利用诸如最短行驶距离或最快通过时间标准用户偏好来确定。
框102还可以由通过其他信息来通知。例如,以下描述的框111和112可以修改在框102处由控制器50处理的原始数据。方法100随后可以从框102进行到框104。
在框111处,控制器50考虑触发条件,比如天气变化、路况和/或VHM或SOH信息,以及用户偏好。此类数据可以体现为图1的输入信号(箭头CCI)。框111还可以考虑已证实的驾驶行为或历史以检测对不同路线的偏好和/或对用于到达行程目的地的时间表的改变。在采集此类动态变化的信息之后,方法100随后进行到框112。
框112可能需要通过控制器50执行预定延迟并等待校准的时间间隔(TCAL)以允许有时间来确定来自框111的经考虑的触发信息和用户偏好是框111处所需要的对信息的调整。例如,延迟可以足够用来考虑路线应当多久一次由控制器50基于框111处的变化信息来调适,或者用来处理诸如车辆10撞击坑洼或突然的天气变化的事件。方法100随后可以进行到框102。
在框104处,其在完成框102时到达,控制器50确定是否已经开始从车辆10的当前位置到目标目的地或多个目的地的驾驶任务或行程,例如通过处理车辆10的变化坐标并将该变化坐标与显示路线的坐标进行比较。当已经开始驾驶任务时方法100进行到框106,以及当还未开始驾驶任务时替代地进行到框110。
在框106处,控制器50接下来基于在框102和111处采集的各种输入,计算基于VHM的驾驶路线特征。例如,给定来自框111的信息变化和/或给定在框112中已经过去了TCAL,控制器50可以估计更新后的路线特征,例如对子系统的压力和车辆10到达目标目的地的概率。也就是说,通过使用以上提到的坑洼和天气示例,框106可以确定在给定车辆10已经遇到坑洼或突然的天气变化的情况下的压力和概率。
与子系统压力和车辆10到达目标目的地的两种可能路线特征相一致,压力可以是特定子系统的参数的函数,例如温度、电流以及电动马达的占空比,或者流体泵的速度和温度,其提供了在候选路线上对子系统的预测压力。完成驾驶任务的概率可以是基于模型的或者是估计值,其基于车辆10的各个子系统的当前数值SOH的估计值、SOH在行驶路线上的变化率、到行程目的地的距离,以及诸如温度、道路坡度、路况等的其他因素。一旦确定了基于VHM的路线特征,则方法100从框106进行到框108。
框108包括在给定来自框111的更新信息或者已经经过了给定时间(TCAL)的情况下确定当前路线的已更新路线特征(例如,压力和概率)是否实际上发生了变化。当基于VHM的路线特征未发生变化或者按照并不需要重新计算推荐行驶路线的方式稍微变化时,方法100返回到框112。当车辆10在途中时基于VHM的路线特征发生变化时,替代地执行框110。
在框110处,控制器50利用已更新的信息自动地生成新的/更新的行驶路线并且随后返回到框112。
参考图5的示例性子过程110A对框110详细地进行描述。子过程110A提供驾驶约束,其在车辆10的子系统被确定为具有退化的SOH的情况下限制更激进的驾驶行为。
子过程110A的框120包括利用以上参考框102和11所描述的信息确定任务要求,例如在当前位置、行程目的地以及乘客偏好方面。子过程110A随后进行到框122。
作为所公开方法的一部分,控制器50可以使用车辆10的可用性作为框120的任务要求的一部分。例如,操作员可以将日程表填充在控制器50内或者使其对控制器50可用,该日程表通知控制器50车辆10可以用于保养的的时间和日期。由此,例如,如果需要可以将车辆10引导至保养设施的路线,可以将其限制为此类保养可以被车辆10的操作员所接受的时间。在自主应用中,这样的选项可以在车辆10可用于服务时,通过自动地控制车辆10的推进、制动和转向功能使车辆10自动地遵循到设施的推荐行驶路线。
在框121处,控制器50接收VHM信息,并且在车辆子系统被确定为具有退化的SOH的情况下,生成限制车辆10的激进行为的驾驶约束。例如,如果制动系统退化到阈值SOH水平以下,则控制器50可以限制车辆速度,或者可以将车辆10引导到相对平坦的行驶路线上。类似地,如果转向马达正在退化,则控制器50可以确定不再生成将把车辆10置于曲折道路上的行驶路线。因此在框121处的约束适合用于以下子系统,即其数值SOH被确定为已经退化到SOH阈值以下,或者其退化的轨迹将预见到在车辆10到达其目标目的地之前子系统将越过此类阈值以下。子过程110A随后进行到框122。
框122包括通过控制器50生成行驶路线,这继而可以包括在框123处从图1的DBS58接收地理空间映射数据。由此,如图所示,框122由框120、121和123来通知。子过程110A之后进行到框124。
在框124处,控制器50接下来在给定框121的基于VHM/基于SOH的约束的情况下,确定一个或多个候选行驶路线是否可用。当不存在候选路线时子过程110A进行到框126。否则,子过程110A之后进行到框128。
框126可以包括提示车辆10的乘员修订任务要求,例如改变行程目的地或者修改需要的时间/距离要求并由此提供较不严格的偏好。在一些实施例中,框126可以包括自动地选择替代目的地,比如将车辆10路径规划到指定停车位置或维修设施。子过程110A随后重复框120。
框128包括生成基于VHM的路线特征,如以上参考图4的框110所提到的。基于VHM的路线特征可以包括给给定子系统的压力(S)以及成功完成驾驶任务的概率(P)。子过程110A随后进行到框130。
在框130处,图1的控制器50接下来确定针对基于VHM的路线特征的预定边界内是否存在驾驶路线,即S<S0且Pr>P0,S0和P0分别对应于压力阈值和概率阈值。当在各个候选路线中不存在这样的驾驶路线时,子过程110返回至框126。如果存在至少一个驾驶路线满足该标准,则作为替代子过程110A进行到框132。
框132包括从在框130处确定的一组候选驾驶路线中选择具有最小惩罚代价的驾驶路线,代价(CST)可以根据已定义的关系来限定,比如α1S-α2Pr。此处,变量α1和α2为控制器50可以例如通过查找表来应用的校准权重。框132可以通过用户输入框131来馈送,能够提供具有主观量度或可变量度的附加路线选择标准,比如优选的驾驶舒适度、对沿途风景优美的路线的偏好等。
之后,框132向图1的导航系统54或其显示屏输出信号(箭头CCO)以显示已生成的满足最小成本标准的行驶路线。由此,由控制器50执行的作为子过程110的结果的控制动作可以是基于VHM信息的最小代价路线的生成和显示。所计算的行驶路线由此可用于人类驾驶员遵循,或者在得到乘员同意或路线确认后用于自主车辆10执行。
当车辆10是自主车辆时,可能的控制动作可以包括自动地控制车辆10的操作(即,推进、制动和转向功能),使得车辆10自主地协商显示的路线。在一些实施例中,此类选项可以由自主车辆10的乘客/乘员超驰控制,比如通过触摸输入到图1的导航系统54或便携式装置的超驰控制信号触发。
以此方式,图1的控制器50能够基于可用的VHM信息,特别是通过在控制器50或其他装置上运行的现有诊断/预测算法所确定的SOH信息,来规划行驶路线。控制器50能够在校准持续时间已经过去之后或者响应于检测到输入信息(箭头CCI)的变化来自动地实时调适显示的行驶路线。因此,操作员驾驶的车辆或自主车辆中的建议路线基于任务完成概率和子系统承受压力之间所达成的平衡。如果概率过低或者压力过高,则控制器50确定是否可以选择另一路线,或者可以将车辆10带至默认位置或修理厂。
本发明方法还考虑了包括扭矩或力致动器、传感器、ECU、通信总线以及电气开关或硬件的子系统,而不管构造和功能如何,以在最大程度减小对子系统的压力的同时最大程度增大车辆10到达其目标目的地的可能性方面找到代价最优的行驶路线。作为辅助结果,基于VHM信息的路线选择可以用于最大程度减小对逐渐退化的子系统的压力并由此延长此类子系统的使用寿命。
详细描述以及附图或图支持和描述了公开内容,但是发明范围仅由权利要求书所限定。尽管在本文中已经详细描述了用来实现公开内容的一些最佳模式和其他实施例,但是本公开的意图范围内存在各种替代设计和实施例。而且,附图中所示的实施例或者本说明书中提到的各个实施例的特征并不一定被理解为彼此相互独立的实施例。而是,在实施例的一个示例中描述的每个特征能够与其他实施例的多个其他期望特征进行组合,从而得到未用语言或者未参考附图描述的其他实施例。相应地,此类其他实施例也落入所附权利要求书的范围的框架内。
Claims (10)
1.一种为具有多个子系统的车辆规划和调适到路线目的地的推荐行驶路线的方法,所述方法包括:
利用控制器识别包括所述路线目的地的任务要求;
通过所述控制器接收用于所述子系统中每一个的一组车辆健康管理VHM信息,所述VHM信息包括数值健康状态SOH;
利用所述VHM信息计算到所述路线目的地的多个候选行驶路线的一组路线特征;
利用所述候选行驶路线确定是否存在其所述路线特征满足相应阈值要求的行驶路线;以及
在所述车辆上执行控制动作,包括当所述候选路线中的至少一个满足所述阈值要求时显示满足所述相应阈值要求的推荐行驶路线,并且当所述候选路线中没有一个满足所述阈值要求时提示所述车辆的乘员修订所述任务要求。
2.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:当利用所述修订的任务要求的所述候选路线中没有一个满足所述阈值要求时显示到指定停车位置或维修设施的默认行驶路线。
3.根据权利要求1所述的方法,其中识别所述路线目的地包括通过控制器或导航系统的触摸屏显示装置接收所述路线目的地。
4.根据权利要求1所述的方法,其中接收所述VHM信息包括接收作为健康或正常起作用的子系统的百分比或分数的所述子系统中每一个的所述数值SOH。
5.根据权利要求1所述的方法,其中计算一组路线特征包括在所述车辆将要通过所述相应候选路线行驶到所述路线目的地的情况下估计施加在每个子系统上的压力水平以及计算所述车辆通过每个所述候选路线到达所述路线目的地的概率。
6.根据权利要求5所述的方法,其中所述阈值要求为最大压力水平和所述车辆到达所述路线目的地的最小概率。
7.根据权利要求5所述的方法,进一步包括:利用包括所述压力水平和所述概率水平的代价函数来选择所述候选行驶路线中最低代价的一个,其中显示推荐行驶路线包括显示所述选择的最低代价的候选行驶路线。
8.根据权利要求7所述的方法,其中所述代价函数为α1S-α2Pr,α1和α2为由所述控制器选择的校准权重,而S和Pr分别为压力水平和概率。
9.根据权利要求1所述的方法,其中所述车辆为自主车辆,并且其中在所述车辆上执行控制动作进一步包括控制所述自主车辆的推进、制动以及转向功能,使得所述自主车辆自主地协商所述显示的推荐行驶路线。
10.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:在校准持续时间已经过去或者已经在输入信号中监测到变化之后通过所述控制器自动地调适所述显示的候选行驶路线。
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