CN110709267A - 具有可互换的驱动模块的车辆和驱动模块 - Google Patents

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Abstract

车辆可以由在最终组装过程中组装在一起的相对较少数量的“模块”组成。示例性车辆可以包括车身模块，联接至车身模块的第一端部的第一驱动模块，以及联接至车身模块的第二端部的第二驱动模块。驱动模块中的一个或两个可以包括一对车轮、电池、电驱动马达和/或加热通风和空气调节(HVAC)系统。驱动模块中的一个或两个也可以包括碰撞结构以吸收撞击。如果驱动模块的部件发生故障或损坏，则可以快速轻松地用新的驱动模块更换驱动模块，从而最大程度地减少车辆的中断时间。

Description

具有可互换的驱动模块的车辆和驱动模块
相关申请的交叉引用
该PCT国际申请是2017年8月11日提交的美国申请15/674,688和2017年8月11日提交的美国申请15/674,736的延续，两者均要求2017年5月31日提交的美国临时申请62/513,197的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
背景技术
汽车包括由多个不同零件供应商制造的大量单个的部件和组件。然后将单个的部件和组件运送到组装厂，在那里将它们组装成完整的车辆。典型的车辆组装厂可以将数千个单个的零件和组件组装成完整的车辆。机器人技术和自动组装线的进步极大地提高了组装过程的速度和精度。然而，为了引入和组装这么多不同的零件和组件，典型的组装工厂是大型、复杂且昂贵的操作。
当今，许多汽车制造商设计共享一些共同部件的车辆平台。由于规模经济，这种称为平台化的策略可使汽车制造商从降低的总零件成本中受益。在某些情况下，平台化还可以允许使用单个组装厂来组装属于同一平台的多个不同车辆。但是，属于同一平台的不同型号的车辆通常仍包含特定型号车辆所独有的大量零件和组件。
另外，当通过上述过程制造的车辆的部件发生故障或车辆需要维修时，修理或更换故障部件或以其他方式维修车辆的过程通常是需要专门的技能或培训的复杂过程。因此，根据所需维修的性质，通常将车辆送往修理厂，在那里修理可能需要数小时、数天甚至数周。
附图说明
参照附图描述详细描述。在附图中，附图标记的最左边的数字标识该附图标记首次出现的附图。在不同附图中使用相同的附图标记表示相似或相同的组件或特征。
图1是示例性车辆的示意图，其包括车身模块和设置在车身模块的相反端部处的一对驱动模块。
图2是另一示例性车辆的示意图，其包括车身模块和设置在车身模块的相反端部处的一对驱动模块。
图3是又一示例性车辆的示意图，其包括车身模块和设置在车身模块的相反端部处的一对驱动模块，同时示出了替代的组装技术。
图4是示出包括车身模块和一对驱动模块的车辆的示例计算架构的框图。
图5是车辆的示意性截面图，示出了将车身模块联接至驱动模块的示例性连接接口。
图6是可联接至车辆的车身模块的示例性驱动模块的透视图。
图7是图6的示例驱动模块的分解图。
图8是示出了响应于车辆的部件中的故障来操作车辆的示例性方法的流程图。
图9是示出了检测车辆反部件中的故障的示例细节的流程图。
图10是示出安装和/或更换车辆的驱动模块的示例方法的示例流程图。
图11是示出在更换/安装驱动模块之后操作车辆的示例方法的流程图。
具体实施方式
如上所述，现代车辆组装厂使用机器人技术和自动组装线将数千个单个的零件和组件组装成完整的车辆。即使制造商使用平台，但是属于同一平台的车辆通常仍会包含许多特定型号的车辆所独有的零件和组件。为了引入和组装这么多不同的零件和组件，典型的组装工厂是大型、复杂且昂贵的操作。例如，组装厂通常必须维护用于多种不同车辆的零件库存。此库存占用空间并且需要库存跟踪系统来跟踪所有不同零件。
另外，使用传统的制造和组装过程制造的车辆难以维修。每个不同的车辆制造商和型号都有不同的部件和组件组合。如果车辆部件发生故障或需要维修，则通常将车辆送至维修店，然后维修店确定需要维修的零件。在许多情况下，维修店可能在库存中没有储备所需的零件，而可能需要订购零件。一旦获得所需的零件，通常需要拆卸车辆的一部分，以便拆卸和更换故障零件。该过程复杂、耗时、并且需要专门的培训。
本申请描述了由相对较少数量的组件或“模块”组成的车辆，这些相对较少数量的组件或“模块”在最终组装过程期间组装在一起。例如，在一些示例中，车辆可以由两种主要类型的模块组装：车身模块和驱动模块(例如，车身模块的每一端部处一个驱动模块)。因此，车辆组装厂可以非常简单、紧凑且构造和维护便宜。另外，由于组装仅涉及几个模块，因此由于组装厂仅需要维护用于组装车辆的少量模块的库存，因此简化了车辆组装厂的库存管理。
如果要组装多个不同型号的车辆，则每个车辆型号可以具有不同的车身模块，但是车辆可以在不同型号之间共享通用驱动模块。这允许驱动模块的生产受益于规模经济。此外，在多个不同车身模块型号之间使用相同的驱动模块允许灵活满足需求的变化。例如，如果需求从一种型号更改为另一种型号，则相同的驱动模块可用于任一型号。仅需要更改各种车身模块的数量。
在一些示例中，车辆可以被构造成使得车辆的基本上所有主要系统都位于驱动模块上。例如，驱动模块中的每个可包括以下中的一些或全部：推进系统、电源系统和相关的电子设备、转向系统，制动系统、悬架系统、加热通风和空气调节(HVAC)系统、以及用于上述系统的相关的控制装置和致动器。在一些示例中，驱动模块还可以包括外部照明、车身面板、仪表板和/或传感器。将车辆的所有主要系统包含在驱动模块中可以使所有包含的系统的规模经济最大化。将车辆的所有主要系统包括于驱动模块中也简化了车身模块的构造。这是有益的，因为这允许更快且更容易地构造车身模块，所述车身模块通常更大并且操作起来更麻烦。另外，由于每个车身模块的制造较少，因此其从规模经济中受益较少，因此优选的是尽可能简化其构造。
各个模块可以在专门的模块制造厂单独制造。这些模块制造厂可以被优化为制造特定模块，从而允许这些模块制造厂更有效且精确地制造模块。例如，由于驱动模块的尺寸相对于车辆的整体尺寸较小，因此可以使用更紧凑的组装过程来组装驱动模块。因为车辆的主要系统都包含在驱动模块中，所以通常在最终组装过程中进行的许多调整和设置都可以在运送至最终组装工厂之前在驱动模块的组装期间进行。例如，车轮和照明的对准以及主要系统的功能测试都可以在驱动模块制造厂完成。这进一步简化并加快了最终车辆组装过程。
本文所述的车辆的模块化构造极大地改善了其可靠性。例如，在每个驱动模块包括车辆的所有主要系统的示例中，车辆将包括每个主要系统的至少两个实例，从而提供余度。即使车辆的主要系统或部件发生故障，这种余度也使装置能够保持运行。也就是说，如果一个驱动模块上的系统的一个实例发生故障或需要维修，则另一驱动模块上的系统的另一实例仍保持功能，从而允许车辆继续运行。从这个意义上讲，车辆是“故障可运行的”。作为示例而非限制，如果第一驱动模块的驱动马达发生故障，则可以断开发生故障的驱动模块，并且车辆可以在第二驱动模块的驱动马达的动力下继续运行，直到第一驱动模块可以方便地进行维修。
本文所述的车辆的模块化构造还极大地改善了其可维修性。例如，在驱动模块的组件或系统发生故障或障碍的情况下，可以简单地将驱动模块拆卸并更换为另一个驱动模块，从而在维修中快速取回车辆。在一些示例中，可以在现场(例如，在道路一侧或在停车场中)完成车辆模块的更换，然后可以将拆卸的模块带到维修厂以在更有利的环境中进行维修。驱动模块和车身模块均可通过这种方式更换。例如，如果驱动模块的马达、电池或其他主要系统发生故障，则可以简单地将驱动模块从车辆拆卸，然后更换为另一个驱动模块。相反，如果车身模块有故障(例如，侧向撞击碰撞、门机构故障等)，则可以将两个驱动模块从故障车身模块拆卸，然后重新安装到新的车身模块。模块的更换可以由维修人员、自动维修机器人或两者的组合执行。模块本身可以存储清单，清单包括安装在模块上的特定零件的列表(例如，型号、版本等)；以及诊断模块，其包含指示故障部件和/或传感器读数的故障日志或导致故障的其它情况，以帮助维修人员诊断和维修模块。
除了改善的可维修性之外，本文所述的车辆的模块化设计还允许更有效地利用空间，从而允许更加紧凑的车辆。例如，因为在组装到车辆上时不维修车辆的各个部件，因此可以包装车辆的许多部件，使得它们具有最小的间隙或没有间隙或者在将模块安装在车辆上时不可接近。也就是说，由于对自车辆拆卸的模块进行维修，因此在将模块安装在车辆上时，不需要考虑手的进入和维修间隙。
尽管以上示例描述了更换车辆的驱动模块以便维修驱动模块，但是在另一个示例中，可以拆卸驱动模块以升级和/或补充组件。在几个示例中，可以将驱动模块换成包含新制动系统、新动力单元、新HVAC系统、新传感器系统等的驱动模块。在这样的示例中，可以测试车辆的新增功能，而无需制造整个全新车辆。在补充部件的示例中，可以将电池电量低的驱动模块与电池电量充足的驱动模块交换。以此方式，不必使车辆停工以便为其电池充电、重新填充流体、对部件加压等，从而使车辆可运行时间最大化。
作为示例而非限制，根据本申请的车辆可以包括车身模块，联接至车身模块的第一端部的第一驱动模块，以及联接至车身模块的第二端部的第二驱动模块。车身模块可包括用于容纳一个或多个乘员的乘员舱。车身模块还包括车辆计算装置，以控制车辆的操作。在一些示例中，第一驱动模块和第二驱动模块基本相同，而在其他示例中，它们可以彼此不同。在该示例中，第一驱动模块和/或第二驱动模块包括第一车轮和第二车轮所安装至的驱动模块框架、电驱动马达以及加热通风和空气调节(HVAC)系统。电驱动马达联接到驱动模块框架并联接至第一车轮和第二车轮，以驱动第一车轮和第二车轮中的至少一个。HVAC系统设置在驱动模块框架中或驱动模块框架上，以通过一个或多个空气管道或连接向车身模块的乘员舱提供温度受控空气。电源设置在驱动模块中并且电联接至电驱动马达和HVAC系统，以向电驱动马达和HVAC系统提供电力。驱动模块控制系统通过有线或无线连接通信地联接至车身模块的车辆计算装置。驱动模块控制系统被配置为至少部分地基于从车辆计算装置接收的信号来控制电驱动马达和HVAC系统的操作。
在一些示例中，第一驱动模块和/或第二驱动模块可以额外地或可替代地包括联接至第一车轮和第二车轮以使第一车轮和第二车轮转向的转向组件、联接至第一车轮和第二车轮以制动第一车轮和第二车轮的制动组件、以将第一车轮和第二车轮可移动地联接至驱动模块框架的悬架组件、车辆的一个或多个外部车身面板或仪表板和/或车辆的一个或多个外部灯。车辆还可包括一个或多个传感器以感测车辆周围的物体或车辆的状况。这些传感器可以位于车身模块、驱动模块上，或者某些传感器可以位于车身模块上，而其他传感器位于驱动模块上。可以包括在车身模块、驱动模块或两者上的传感器的示例包括但不限于超声波传感器、雷达传感器，光检测和测距(LIDAR)传感器、照相机、麦克风、惯性传感器(例如惯性测量单元、加速度计，陀螺仪等)、全球定位卫星(GPS)传感器等。
在一些示例中，车辆的碰撞结构可以被内置在驱动模块中。因此，如果车辆发生碰撞，则受撞击的驱动模块可以吸收该撞击，从而将对车身模块和另一个驱动模块的损坏降至最低。在这种情况下，受撞击的驱动模块可以拆卸并更换为新的驱动模块，从而使车辆迅速重新投入使用。当包括碰撞结构时，碰撞结构可以联接至驱动模块框架。碰撞结构被配置为响应于超过撞击阈值的撞击力而崩溃或塌陷以吸收冲击力。在一些示例中，碰撞结构可以包括一个或多个挤压轨道，该挤压轨道由材料构造并且定尺寸且成型为响应于撞击而基本上平稳且连续地压碎。在一些示例中，碰撞结构可以包括一对大体上矩形的管状或C形碰撞轨道。在一些示例中，碰撞结构可以由诸如铝的相对易延展的金属制成。
可以使用一个或多个托架将碰撞结构连接至车身模块。在那种情况下，一个或多个托架的第一端部可以联接至碰撞结构，并且一个或多个托架的第二端部可以联接至车身模块。可以使一个或多个托架的第二端部具有比一个或多个托架的第一端部的表面面积更大的表面面积，以便将由碰撞结构传递的冲击力分配到车身模块的更大区域。以这种方式，可以将对车身模块的损坏最小化，并且在许多情况下，可以将由撞击引起的损坏与受撞击驱动模块隔离。
驱动模块可以通过连接接口联接到车身模块。在一些示例中，第一连接接口可以用于将第一驱动模块联接至车身模块的第一端部，并且第二连接接口可以用于将第二驱动模块联接至车身模块的第二端部。第一连接接口和/或第二连接接口可以包括一个或多个机械连接器、电连接器、流体连接器和/或空气连接器。一个或多个机械连接器将车身模块机械地连接至驱动模块中的相应一个。一个或多个机械连接器可以包括一个或多个螺栓、铆钉、快速连接件、凸轮锁、杠杆闩锁连接器或其他紧固件。机械连接器还包括一个或多个对准引导件，以使车身模块相对于驱动模块中的相应一个对准。一个或多个电连接器将车身模块电连接至驱动模块中的相应一个。一个或多个电连接器可以包括低压和/或高压连接。一个或多个流体连接器将驱动模块中的相应一个流体地连接至车身模块和/或另一个驱动模块。流体连接可用于传输制动流体、传动流体、悬架流体、冷却液、窗户清洁剂、其他液体等。一个或多个空气连接器提供从驱动模块中的相应一个的HVAC系统接收温度受控空气所通过的通道。额外地或可替代地，一个或多个空气连接器可以提供用于从相应的驱动模块的压缩机到车身模块和/或另一个驱动模块的压缩空气的通道。压缩空气可以用于与空气悬架系统、门打开/关闭机构等的连接。一个或多个电连接器、一个或多个流体连接器和/或一个或多个空气连接器可以是盲配连接器，当一个或多个机械连接被接合时，这些盲配连接器与驱动模块上的互补连接器牢固地接触/密封。
以下参照附图进一步描述这些和其他方面。附图仅是示例性实施方式，并且不应被解释为限制权利要求的范围。例如，虽然示例车辆被示出和描述为能够在无需人工控制或干预的情况下在位置之间进行导航的自动驾驶车辆，但是本文描述的技术也适用于非自动驾驶和/或半自动驾驶车辆。同样，尽管车辆被图示为具有客车风格的车身模块，但是可以预期其他车身模块。考虑被配置为可容纳一个或多个乘员中的任意数量(例如，1、2、3、4、5、6、7、8等)的车身模块。另外，虽然所示的示例车身模块包括乘员舱，但是在其他示例中，车身模块可以不具有乘员舱(例如，在货运车辆、送货车辆、工程车辆等的情况下)。
示例模块化车辆架构
图1是示例性车辆100的示意图，其包括车身模块102和一对驱动模块，即第一驱动模块104A和第二驱动模块104B。图1示出了处于未组装状态(在页面顶部)和组装状态(在页面底部)的车辆100。在页面顶部所示的未组装状态下，车身模块102由支撑件106支撑。支撑件106可包括内置于车身模块103的下层的千斤顶(例如，液压千斤顶、螺旋千斤顶、剪式千斤顶、气压缸等)。在这种情况下，支撑件106可以由操作员或自动维修机器人手动操作(即伸出和缩回)，或者在车辆电源可用时(例如，当在车身模块上设置电池时，当安装了一个或多个驱动模块时，和/或可从自动维修机器人获得辅助电源时)自动操作(即伸出和缩回)。在该示例中，支撑件106的底表面被示出为平坦表面。然而，在其他示例中，支撑件106中的一个或多个可包括脚轮或其他车轮，以允许在驱动模块的安装或拆卸期间使车身模块102移动或重新定位。在一些示例中，这样的支撑件106不需要被内置到车辆中，而是可以被内置到维修中心等中。
在安装期间，在该示例中，通过沿车辆100的纵向或“X”方向(如图1中的水平箭头所示)将驱动模块104A和104B朝向车身模块102移动来安装驱动模块104A和104B。如下面参考图10进一步详细讨论，在一些示例中，驱动模块104A和104B可以通过在其自身动力下驱动驱动模块104A和104B而被移动到位。在那种情况下，驱动模块104A和104B可在其自身控制下、在车身模块的车辆控制器的控制下、或在外部装置108(例如，遥控装置(例如，由安装人员或技术人员操作)、远程操作计算设备或自动化维修机器人的计算装置)的控制下被驱动到位。但是，在其他示例中，驱动模块104A和104B可以手动放置到位以由安装人员/技术人员或自动维修机器人进行附接。在一些示例中，不管如何控制驱动模块104A和104B，都可以采用稳定算法，使得驱动模块104A和/或104B均保持直立定向以被车身模块102接收，尽管未连接。这样的稳定算法可以由位于车身模块中的计算装置、远程操作计算装置、远程控制计算设备或位于驱动模块104A或104B上的微控制器/计算装置中的任何一个或多个来提供。
在一些示例中，由于无需为了拆卸和/或安装驱动模块104A和104B而升高车身模块102，因此将驱动模块104A和104B与车身模块102沿X方向配合可具有诸如易于安装和/或拆卸的优点。额外地或可替代地，在一些示例中，在X方向上的配合意味着驱动模块104A和104B与车身模块102之间的连接点通常与车辆的行进方向对准，并因此在发生碰撞的情况下与潜在撞击的方向对准。因此，施加到驱动模块104A和104B的纵向端部的任何撞击力通常将导致基本上与连接点对准的压缩力，从而使碰撞期间连接点上的应力最小。
一旦驱动模块104A或104B分别位于邻近车身模块102的第一端部或第二端部的位置处，则它们通过一个或多个机械连接器联接到车身模块102。可以同时、相继或单独地执行这种联接。下面参考图5详细描述可用于将驱动模块104A和104B联接至车身模块102的示例性机械连接器。一旦驱动模块104A和104B联接到车身模块102，则支撑件106就可以(手动或在车辆动力下自动地)缩回，并且车辆100被组装成如图1的底部所示并准备驱动。
在该示例中，车辆100是双向车辆，并且第一驱动模块104A和第二驱动模块104B基本上彼此相同。如本文中所使用的，双向车辆是被配置为在沿车辆的第一方向行进和沿车辆的第二相反方向行进之间切换的双向车辆。换句话说，车辆100没有固定的“前方”或“后方”。相反，车辆100当时在前的任何纵向端部都变成“前方”而尾随的纵向端部变成“后方”。在其他示例中，本文描述的技术可以应用于除双向车辆以外的车辆。而且，不管车辆是否是双向的，第一驱动模块和第二驱动模块可以彼此不同。例如，一个驱动模块可以具有另一驱动模块的特征的子集。在一个这样的示例中，第一模块可以包括第一全套车辆系统(例如，驱动马达、电池、转向系统、制动系统、悬架系统，HVAC、传感器、灯、车身面板、仪表板等)，而第二驱动模块包括车辆系统的有限子集(例如，悬架系统、制动系统、传感器、灯和仪表板)。在其他示例中，驱动模块可以具有一个或多个不同的或互斥的车辆系统(例如，一个驱动模块具有HVAC系统，而另一个驱动模块具有驱动马达)。作为这样的另一个非限制性示例，一个模块可以具有HVAC系统，而另一个驱动模块具有效率更高的更新的HVAC系统。
如该示例所示，车身模块102包括具有用于乘员进出的开口的乘员舱。该开口由一对门110覆盖。门110可以由车身模块102中的致动器手动或自动打开。一个或多个扬声器、灯和/或接口(例如，物理按钮、开关、控制装置、麦克风和/或包括一个或多个图形界面的显示器)可以设置在车身模块102的乘员舱内，以接收来自车辆100的一个或多个乘员的输入并向其提供输出。车身模块102还包括多个窗户和天窗或顶窗，其图中未编号。窗户和/或天窗可以手动打开，也可以自动打开，也可能无法打开。车身模块102还包括用于控制车辆100的操作的车辆计算装置(在该图中未示出)。下面参考图4的示例计算架构来描述可与车辆100一起使用的示例车辆计算装置的细节。
驱动模块104A和104B包括车轮112和在该图中未示出的一个或多个车辆系统(例如，推进系统、动力系统、转向系统、制动系统、悬架系统和/或其他系统)。参照图6和图7描述适合用作驱动模块104A和104B的示例驱动模块的细节。然而，其他驱动模块配置可替代地用于驱动模块104A和104B。
车辆100还可以包括一个或多个传感器以感测车辆周围的物体或车辆的状况；和/或一个或多个发射器以将光或声音发射到车辆的周围。这些传感器和/或发射器可以位于车身模块102、驱动模块104A和104B或两者上。在此示例中，传感器和发射器分别以参考标记114、116和118表示。这些参考号(114、116和118)中的每一个都可以对应于传感器、发射器或传感器和发射器的组合。然而，应理解，根据本公开的车辆可包括比附图标记114、116和118所示更多或更少的传感器和/或发射器，并且传感器和/或发射器的位置可位于车身模块、驱动模块或其组合上的另外的位置或可替代位置处。可以由参考标记114、116和/或118表示的传感器的示例包括但不限于超声波传感器、雷达传感器、光检测和测距(LIDAR)传感器、照相机、麦克风、惯性传感器(例如，惯性测量单元、加速度计、陀螺仪等)、全球定位卫星(GPS)传感器等。可以由参考标记114、116和/或118表示的发射器的示例包括但不限于用以照亮通常在车辆前方或后方的区域的灯(例如，前/尾灯)，用以信号指示行进方向或车辆动作的其他指示的灯(例如指示灯、标识、灯阵列等)、用以以与行人或其他附近的车辆进行听觉通信的一个或多个音频发射器(例如扬声器、扬声器阵列、喇叭等)。
在一个非限制性示例中，参考标记114可以设置在驱动模块104A和104B上并且表示用于照亮通常在车辆前方或后方的区域的灯(例如，前/尾灯)，参考标记116可以设置在车身模块102上并且可以表示一组传感器，诸如LIDAR传感器和照相机，并且参考标记118可以设置在车身模块102上并且可以表示音频和视觉发射器阵列。然而，如贯穿全文所讨论的，这仅仅是一个示例，并且额外或替代的传感器和/或发射器可以包括在车身模块102、驱动模块104A和104B或两者上。
图2是另一示例性车辆200的示意图，其包括车身模块202和设置在车身模块202的相反端部处的一对驱动模块，即第一驱动模块204A和第二驱动模块204B。除了车身模块202与驱动模块204A和204B之间的分裂部之外，该示例与图1的车辆是相似的。在该示例中，挡风玻璃和/或车身面板206的下部作为驱动模块的一部分而不是如图1中的车身模块202的一部分。结果，在该示例中，由附图标记116表示的传感器被包括为驱动模块204A和204B的一部分，而不是车身模块202的一部分。
图3是另一示例性车辆300的示意图，其包括车身模块302和设置在车身模块302的相反端部处的一对驱动模块，即第一驱动模块304A和第二驱动模块304B。除了驱动模块304A和304B沿垂直方向或“Z”方向安装到车身模块302上之外，该示例与图1的车辆是相似的。在该示例中，支撑件306可以抬高或升高车身模块302，并且驱动模块304A和304B可以被移动到车身模块302的第一端部和第二端部下方的适当位置(手动或在其自身的动力下)。然后支撑件306可以降低以将车身模块302设置到驱动模块304A和304B上。可以同时对两个驱动模块304A和304B执行该过程，或者可以安装/替换一个驱动模块304A，然后可以重复该过程以安装/替换另一个驱动模块304B。在Z方向上将驱动模块304A和304B与车身模块配合的一个优点是，该技术允许驱动模块304A和304B具有从其顶部突出插入车身模块302中的腔体中的部件(例如，HVAC组件、减震/支柱安装件等)。
示例计算架构
图4是示出包括车身模块402、第一驱动模块404A和第二驱动模块404B的车辆400的示例计算架构的框图。第一和第二驱动模块404A和404B通过连接接口406联接至车身模块402。连接接口406包括一个或多个机械连接以及在驱动模块404A和404B上找到的用于任何车辆系统的连接。在这种情况下，除了一个或多个机械连接之外，连接接口406还各自包括一个或多个电连接、流体连接和空气连接。
连接接口406可以提供从驱动模块404A和404B到车身模块402的系统的电、流体和/或空气连接。例如，在任何给定时间，驱动模块404A和404B中的一个或两个可以通过电连接供应低压电以向车身模块402的计算系统供能。而且，数据和通信可以通过电连接双向传输。来自驱动模块404A和404B中的一个或两个的HVAC系统的温度受控空气可以通过空气连接输送到车身模块。
另外，连接接口406可在驱动模块404A和404B之间提供电、流体和/或空气连接。这可以通过车身模块402中的直接连接驱动模块404A和404B的旁路或直接连接408来实现。例如，第一驱动模块404A的液压制动系统可以经由直接连接408与第二驱动模块404B的液压制动系统直接流体连通，以便平衡两个驱动模块404A和404B的制动系统中的压力。作为另一示例，来自第一驱动模块404A的压缩空气系统的压缩空气可以直接连接至第二驱动模块404B的压缩空气系统，以平衡一个或两个驱动模块404A和404B的空气悬架系统的气压。作为又一个示例，直接连接408可以在两个驱动模块404A和404B的电池之间提供高压链路，以便依靠两个驱动模块404A和404B的电池操作车辆以维持电池之间的电压平衡。尽管未示出，但是可以将开关或阀设置在直接连接408中，以便选择性地关闭驱动模块404A和404B之间的直接电、流体和/或空气连接中的一个或多个。
车身模块402包括一个或多个传感器系统410。在该示例中，一个或多个传感器系统410包括一个或多个位置传感器(例如GPS，罗盘等)、惯性传感器(例如惯性测量单元、加速度计、陀螺仪等)、LIDAR传感器、雷达传感器、照相机(RGB、IR、强度、深度等)、麦克风和/或环境传感器(例如温度传感器、压力传感器、湿度传感器等)。一个或多个传感器系统410可以包括这些或其他类型的传感器中的每一个的多个实例。例如，LIDAR传感器可以包括位于车辆400的拐角、前、后、侧方和/或顶部的单独的LIDAR传感器。作为另一个示例，照相机传感器可以包括多个照相机，这些照相机围绕车辆400的外部和内部设置在各个位置处。另外，在其他示例中，车身模块可以包括附加或替代的传感器。一个或多个传感器系统410向车身模块402的车辆计算装置412提供输入。
车辆计算装置412包括一个或多个处理器414以及与一个或多个处理器414通信联接的存储器416。在所示的示例中，车辆400是自动驾驶车辆。因此，车辆计算装置412的存储器416存储定位系统418以确定车辆400相对于局部和/或全局地图的位置、感知系统420以执行对象检测和/或分类、以及规划器系统422以确定路径和/或轨迹以用于控制车辆400。可用的定位器系统、感知系统和规划器系统的其他详细信息可以在2015年11月4日提交的题为“Adaptive Mapping to Navigate Autonomous VehicleResponsive to PhysicalEnvironment Changes”的美国专利申请14/932,963，以及于2017年6月23日提交的题为“Trajectory Generation and ExecutionArchitecture”的美国专利申请15/632,208中找到，两者通过引用并入本文。
车辆400还包括一个或多个发射器424以发射光和/或声音。在此示例中，发射器424包括内部音频和视觉发射器以与车辆400的乘员进行通信。作为示例而非限制，内部发射器可包括扬声器、灯、标识、显示屏、触摸屏、触觉发射器(例如，振动和/或力反馈)、机械致动器(例如，安全带拉紧器、座椅定位器、头枕定位器等)等。在该示例中，发射器424还包括外部发射器。作为示例而非限制，该示例中的外部发射器包括灯以信号指示行进方向或车辆动作的其他指示(例如，指示灯、标识、灯阵列等)以及一个或多个音频发射器(例如扬声器、扬声器阵列、喇叭等)以与行人或其他附近的车辆进行声音通信。在该示例中，用于照亮通常在车辆前方或后方的区域的灯(例如，前/尾灯)被示出为设置在驱动模块404A和404B上。然而，在其他示例中，这样的灯可以额外地或替代地包括在车身模块402上。
车辆计算装置412还包括配置为控制车辆400的转向、推进、制动、安全、发射、通信和车辆400其他系统。这些系统控制器426可以与驱动模块404A和404B和/或车身模块402的相应系统通信和/或控制驱动模块404A和404B和/或车身模块402的相应系统。
车身模块402还包括一个或多个通信连接428，其使得车辆400与一个或多个其他本地或远程计算装置进行通信。例如，一个或多个通信连接428可以促进与车身模块402和/或驱动模块404A和404B上的其他本地计算装置的通信。而且，一个或多个通信连接428可以允许车辆与其他附近的计算装置(例如，其他附近的车辆、交通信号等)进行通信。例如，一个或多个通信连接428可以使车身模块402能够与附近的驱动模块通信，以在安装过程中控制或引导驱动模块与车身模块402接合或者在脱离过程中分开并控制或引导已分离的驱动模块远离车身模块。通信连接428还使车身模块402能够与远程遥控计算装置或其他维修通信。
一个或多个通信连接428包括用于将车辆计算装置412连接到另一计算装置或网络的物理和/或逻辑接口。例如，一个或多个通信连接428可以启用基于WIFI的通信，诸如通过由IEEE 802.11标准定义的频率、诸如蓝牙的短程无线频率、或使得各个计算装置能够与其他计算装置进行的接合的任何合适的有线或无线通信协议。
在该示例中，驱动模块404A和404B被示为相同。因此，驱动模块404A和404B的部件被一起讨论。然而，在其他示例中，第一驱动模块404A可以不同于第二驱动模块404B。例如，如上所述，一个驱动模块可以具有另一驱动模块的特征的子集，或者驱动模块可以具有一个或多个不同的或互斥的车辆系统。在驱动模块404A和404B相同的示例中，它们为车辆提供了系统和部件(例如，传感器、电池、逆变器、马达、转向、制动、悬架、HVAC、照明、驱动模块控制器、通信连接等)的余度。因此，如果一个驱动模块的系统或其部件发生故障或需要维修，则在许多情况下，车辆将能够依靠另一驱动模块的相应系统或部件继续运行。
在示出的示例中，驱动模块404A和404B包括一个或多个传感器系统430，以检测驱动模块的状况和/或车辆的周围。作为示例而非限制，一个或多个传感器系统430可以包括一个或多个车轮编码器(例如，旋转编码器)以感测驱动模块的车轮的旋转、惯性传感器(例如，惯性测量单元、加速度计、陀螺仪等)以测量驱动模块的方向和加速度、照相机或其他图像传感器、超声传感器以声学方式检测驱动模块周围的物体、LIDAR传感器和/或雷达。一些传感器，诸如车轮编码器，对于驱动模块404A和404B可能是唯一的。在一些情况下，驱动模块上的一个或多个传感器系统430可以重叠或补充车身模块402的相应系统。例如，当存在时，驱动模块404A和404B上的LIDAR传感器可以是另外于车身模块402上的LIDAR传感器并且可以补充车身模块402上的LIDAR传感器的视场。其他传感器，诸如驱动模块404A和404B的惯性传感器，可以测量与车身模块402上的惯性传感器相同或相似的力/状况，但可以从驱动模块的角度对其进行测量。例如，这使得即使驱动模块404A和404B从车身模块402分离，也可以使驱动模块404A和404B自行运行和“平衡”。在一些示例中，这样的传感器系统430包括但不限于质量气流传感器、轮胎压力传感器、电池充电量传感器，能够输出相关系统或子系统的诊断信号的各种微控制器等。
在该示例中，驱动模块404A和404B包括许多车辆系统，包括高压电池432、将来自电池的直流电转换成交流电以供其他车辆系统使用的逆变器434、推进车辆的电驱动马达436、包括电动转向马达和转向齿条的转向系统438、包括液压或电动致动器的制动系统440、包括液压和/或气动部件的悬架系统442、HVAC系统444、照明装置446(例如，头灯/尾灯之类的照明装置以照亮车辆的外部环境)、以及一个或多个其他系统448(例如，冷却系统、牵引控制、安全系统、车载充电系统、其他电气部件(诸如DC/DC转换器)、高压结点、高压电缆、充电系统、充电端口等)。
驱动模块404A和404B还包括驱动模块控制器450，以接收和预处理来自一个或多个传感器系统430的数据并控制各种车辆系统432-448的操作。驱动模块控制器450包括一个或多个处理器452以及与一个或多个处理器452通信地联接的存储器454。驱动模块404A和404B的存储器454存储清单456，该清单456包括维护包括在相应驱动模块中的组件的库存的列表或其他数据结构。在一些示例中，这样的库存可以包括各种零件、部件、系统或子系统的批号。在一些示例中，清单456可以通过例如与各个部件/系统的通信，或者通过感测或读取与各个部件/系统相关联的一个或多个机器可读代码(例如读取应用于每个部件/系统的射频ID标签或条形码)来自动生成和/或更新。额外地或可替代地，一些部件/系统可以在组装或维修驱动模块时由技术人员手动添加到清单中。
诊断模块458可以在驱动模块控制器450上执行以检查相应驱动模块的系统，以确保它们在正常操作参数内运行。诊断模块458可以采用由驱动模块的一个或多个传感器系统430收集的数据和/或来自车身模块402的一个或多个传感器系统410或车辆计算装置412的数据。任何故障或异常都可以记录在故障日志460中。故障日志460可以包括所检测到的故障或异常测量的指示以及所涉及的一个或多个部件/系统的标识符。故障日志460还可以存储导致故障或异常测量的操作条件的简介。清单456和故障日志460可以本地存储在驱动模块处，并由维修技术人员用来在维修驱动模块时对问题进行故障排除。额外地或替代地，清单456和/或故障日志460可被报告给车身模块402、自动维修机器人和/或远程维修(例如，远程操作计算装置、库存跟踪系统等)。该报告可以周期性地(例如，每天、每小时等)发生，或者在某些事件发生时(例如，检测到碰撞、转移到维修地点等)发生。在一些示例中，清单456和/或故障日志460(或其子集)可以被包括在车辆心跳信号中，该车辆心跳信号被周期性地发送到远程车队管理系统或远程操作维修。
驱动模块404A和404B还包括一个或多个通信连接462，该一个或多个通信连接使相应的驱动模块能够与一个或多个其他本地或远程计算装置进行通信。例如，一个或多个通信连接462可以促进与相应驱动模块和/或车身模块402上的其他本地计算装置的通信。而且，一个或多个通信连接462可以允许驱动模块与附近的其他计算装置(例如，由邻近的车身模块所分离，自动维修车辆、远程控制装置等)通信。例如，一个或多个通信连接462可以使驱动模块能够与附近的车身模块通信以在安装过程中促进与车身模块402的接合或者在脱离过程中分离和控制或引导驱动模块远离车身模块。一个或多个通信连接462还使驱动模块440A和404B能够与远程遥控计算装置或其他远程维修通信。
一个或多个通信连接462包括用于将驱动模块控制器450连接到另一计算装置或网络的物理和/或逻辑接口。例如，一个或多个通信连接462可以启用基于WIFI的通信，诸如通过由IEEE 802.11标准定义的频率、诸如蓝牙的短程无线频率或使得相应计算装置能够与其他计算装置进行接口的任何合适的有线或无线通信协议。
车身模块402的一个或多个处理器414和驱动模块404A和404B的一个或多个处理器452可以是能够执行指令以处理来自一个或多个传感器系统410和430的数据并控制车辆系统的运行的任何合适的处理器。作为示例而非限制，一个或多个处理器414和452可以包括一个或多个中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)或处理电子数据以将该电子数据转换为可以存储在寄存器和/或存储器中的其他电子数据的任何其他装置或装置的一部分。在一些示例中，由于集成电路(例如，ASIC等)、门阵列(例如，FPGA等)和其他硬件装置被配置为实现编码指令，因此可以将它们视为处理器。
存储器416和存储器454是非暂时性计算机可读介质的示例。存储器416和存储器454可以存储操作系统以及一个或多个软件应用程序、指令、程序和/或数据，以实现本文描述的方法以及归于各种系统的功能。在各种实现方式中，可以使用任何合适的存储技术来实现该存储器，诸如静态随机存取存储器(SRAM)、同步动态RAM(SDRAM)、非易失性/闪存类型的存储器，或者能够存储信息的任何其他类型的存储器。本文描述的架构、系统和单个元件可以包括许多其他逻辑、程序和物理部件，附图中示出的那些仅仅是与本文的讨论有关的示例。
示例连接接口
图5是车辆的示意性截面图，其示出了将车身模块502联接至驱动模块504的示例性连接接口500。连接接口500是可以与车辆100、200、300和200一起使用的连接接口的一个示例。连接接口500包括位于车身模块502和驱动模块504两者上的部件。从这个意义上讲，车身模块502具有连接接口，而驱动模块504具有互补的连接接口。但是，出于讨论目的，除非另有说明，否则连接接口500指车身模块502和驱动模块504两者的部件。连接接口500是可以与车辆100、200、300和400一起使用的连接接口的一个示例。
由于图5是横截面，其示出了机械连接器506或“联接器”、电连接器508、流体(例如，液压、制动、传输、悬架、冷却剂等)连接器510以及空气连接器512。然而，连接接口500可以包括这些类型的连接器中的每一种的多个连接器。例如，连接接口500可以适当地包括任何数量的一个或多个机械连接器506(例如1、2、4、8或更多个)，以将驱动模块504固定到车身模块502。作为另一示例，连接接口500可以包括多个电连接器508，其包括一个或多个高压电连接器以将来自驱动模块504的电池的高压与另一个驱动模块的电池和/或与车身模块上的系统连接；以及一个或多个低压连接器以提供低压以向车身模块的系统供能和/或与车身模块的系统通信。连接接口500还可以包括多个流体连接器(例如，以均衡液压/制动管路中的压力、用于冷却剂入口和/或出口等)。连接接口500还可包括多个空气连接器(例如，以将来自驱动模块504的HVAC系统的温度受控空气提供给车身模块502的乘员舱、以连接来自驱动模块504的压缩机的压缩空气以操作车门锁或车身模块502的其他系统和/或以连接两个驱动模块的压缩空气系统以与空气悬架系统一起使用)。在一些示例中，电连接器508、流体连接器510和/或空气连接器512可以是盲式连接器，当驱动模块504接触并机械连接至车身模块502时，盲式连接器自动接触/连接/密封。
所示的机械连接器506包括锥形轴514，其从车身模块502突出并由驱动模块504上的互补锥形夹头516接收。锥形轴514和夹头516用作引导件以在附接期间使驱动模块504和车身模块502对准。夹头516包括多个销518或滚珠轴承，其在轴514的前端上滑动并锁定在围绕轴514的凹槽中，从而将夹头516(以及因此驱动模块504)固定到轴514(以及车身模块502)。销518可以是弹簧加载的，使得它们卡扣成接合在凹槽中。销518可以通过例如手动释放杆从凹槽脱离或通过车身模块502或驱动模块504的螺线管或其他致动器自动地从凹槽脱离。在其他示例中，轴和夹头的位置可以被切换(例如，轴可以位于驱动模块上，而夹头可以位于车身模块上)。另外，在其他示例中，可以使用其他类型的机械连接器(例如，凸轮锁、螺栓等)。在一些示例中，连接接口500可以使用多种不同类型的机械连接。
一个或多个机械连接器506将驱动模块504的碰撞结构520连接到车身模块502。在车辆发生碰撞的情况下，撞击碰撞载荷被施加到车辆的保险杠522。撞击碰撞载荷是通常平行于车辆的纵向轴线施加的力并且通常与碰撞结构520对准。如果碰撞具有足够的力，则碰撞结构520将弄皱、塌陷或以其他方式变形以吸收撞击的力。以这种方式，驱动模块504可以最小化施加到车身模块502上的撞击力和损坏。由于在该示例中的一个或多个机械连接器506与碰撞结构520对准，所以一个或多个机械连接器506由于撞击受到的剪切力(例如垂直于纵向方向的力)最小，因此将驱动模块504在碰撞过程中与车身模块502脱离的机会最小化。
在所示示例中，所有连接器分别从车身模块和驱动模块的公共表面彼此平行地延伸。然而，在其他示例中，连接器可以分别从车身模块或驱动模块沿不同方向延伸或设置在车身模块或驱动模块的不同表面上。所示连接接口500示出为水平地(即，在X方向上)将驱动模块与车身模块配合。然而，相同或相似的连接接口也可以用于使驱动模块与车身模块垂直地(即，在Z方向上)配合。
示例驱动模块
图6是示例性驱动模块600的透视图。驱动模块600是驱动模块的示例，或者可以代替图1-5中的车辆示出的驱动模块而使用。然而，驱动模块600不限于在这种车辆中使用。
在该示例中，驱动模块600包括车轮602、车身面板(例如，挡泥板604和前仪表板606)、高压电池608、悬架系统(包括减震塔610和减震/缓冲器612)以及HVAC系统614。推进系统、转向系统、制动系统、冷却系统和其他部件也包括在驱动模块600中，但是在该图中不可见。在该图中还示出了将驱动模块600的碰撞结构618与车身模块连接的托架616。如图所示，托架616的第一端部联接至碰撞结构618，并且托架616的第二端部(远离驱动模块)被构造成联接至车身模块。托架的第二端部的表面面积大于托架的第一端部的表面面积。这有助于将由碰撞结构618传递的撞击力分配到车身模块的更大面积，因此，有助于使驱动模块与由碰撞导致的损坏隔离。
在一些示例中，通常如图6所示，驱动模块600可以在最终组装工厂实现完全组装并准备与车身模块配合。在那种情况下，车轮602可以在工厂对准、电池608可以被充电、流体储存器可以被填充、接头可以被润滑等。
图7是驱动模块600的分解图，示出了驱动模块600的内部部件。除了参照图6描述的部件，驱动模块600还包括推进系统(包括驱动马达700、齿轮箱702和轮轴704)、转向系统(包括转向齿条706)、制动系统(包括盘708和制动钳710)、冷却系统(包括散热器712、散热器导管714、一个或多个冷却剂储存器716和一个或多个冷却剂泵718)。电池608、推进系统、转向系统、悬架系统、车身面板和其他部件联接至驱动模块框架(包括下部子框架720和上部子框架722)。
悬架系统还包括联接至下部子框架720的控制臂724。马达安装座726将驱动马达700和齿轮箱702联接至下部子框架720。逆变器728布置在驱动马达上方700。
缓冲器730联接至碰撞结构618和上部子框架722。防倾杆732联接至悬架/转向系统以减小车身侧倾。防滑板734设置在下部子框架下方，以保护驱动模块600的底侧。为了清楚起见，在图7中，省略了所有线束、冷却剂管线和制动管线。本领域的普通技术人员将容易理解在何处以及如何连接省略的线束和管线。
示例方法
图8-10是示出了示例方法的流程图，该方法涉及具有可从车身模块分离的驱动模块的车辆。为方便和易于理解，图8-10所示的方法参照图1-7中所示的车辆、车身模块和/或驱动模块中的一个或多个进行描述。然而，在图8-10中示出的方法不限于使用图1-7所示的车辆、车身模块和/或驱动模块来执行并且可以使用在本申请中描述的任何其他车辆、车身模块和/或驱动模块以及使用本文所述以外的车辆、车身模块和/或驱动模块来实现。此外，本文所述的车辆、车身模块和/或驱动模块不限于执行图8-10所示的方法。
图8示出了响应于车辆的部件中的故障而操作诸如车辆100、200、300或400的车辆的示例方法800。该示例中的车辆包括车身模块、可拆卸地联接至车身模块的第一端部的第一驱动模块以及可拆卸地联接至车身模块的第二端部的第二驱动模块。在一些示例中，车身模块可以包括乘员舱，而在其他示例中，可以不包括。
方法800包括操作802，在操作802期间，车辆至少部分地使用第一驱动模块进行操作。在一些示例中，在操作802期间，车辆可以同时使用第一和第二驱动模块。在其他示例中，在操作802期间，车辆可以仅使用第一驱动模块，并且第二驱动模块可以至少部分地停用。
在操作期间，车辆可以监测车辆的系统以确保其正常运行。该监测可以通过驱动模块中的一个或两者(例如，通过诊断模块458)、通过在车身模块的计算装置上运行的程序(例如，通过车辆计算装置412的系统控制器426)或通过以上两者来执行。在操作804中，车辆确定第一驱动模块中是否已经发生故障。故障可以对应于驱动模块的部件的故障、部件的异常输出、或由车辆的一个或多个传感器系统(例如，车身模块的传感器系统410和/或驱动模块中的一个的传感器系统430)检测到的状况。参考图9描述检测故障的额外细节。如果在操作804处在第一驱动模块中未检测到故障，则该方法返回至操作802，并继续至少部分地使用第一驱动模块来进行操作。然而，如果在第一驱动模块中检测到故障，则方法800进行到在操作806中将故障记录在第一驱动模块的存储器中，以进行进一步的诊断和故障排除。在一些示例中，车辆可以在操作808处将故障日志发送到车身模块和/或一个或多个其他装置(例如，远程操作计算装置、自动化维修机器人、技术人员的计算装置等)。在操作808处，可以在记录故障之后立即或稍后时间(诸如在预定的诊断报告时间、在发生事件时(例如，在维修地点附近行进时，确定故障阻止车辆安全运行等))执行故障日志的传输。
在操作810处，车辆可以停用第一驱动模块。取决于检测到的故障的性质，可以完全或部分地停用第一驱动模块(例如，可以停用受故障影响的各个部件或系统)。例如，在操作810处停用第一驱动模块可以包括将第一驱动模块的电池与车身模块和第二驱动模块电断开、将第一驱动模块的驱动马达与第一驱动模块的车轮机械分离使得车轮可以自由旋转、将第一驱动模块的转向系统锁定在空档使得第一驱动模块不会使车辆转向，和/或将第一驱动模块的悬挂置于被动状态中的任一个或全部。在其他示例中，驱动模块的具有短路或保险丝熔断的系统或部件可以简单地关闭，和/或可以在电和/或流体上断开驱动模块的HVAC系统，而驱动模块的其余操作系统可以保持活跃。在一些示例中，一个驱动模块的电池或其他能量存储系统可能足以为车身模块(包括车辆计算装置)、另一驱动模块或车身模块和另一驱动模块两者的电气系统供电。因此，如果一个驱动模块的能量存储系统发生故障或没电，则另一驱动模块的能量存储系统可以为车辆供电以使其继续操作。
在操作812处，车辆确定在停用第一驱动模块的情况下车辆是否可以继续安全地操作。例如，车辆可以确定在停用第一驱动模块的情况下是否能够安全地完成当前行程。车辆是否可以在停用第一驱动模块的情况下安全操作例如取决于故障的性质、另一驱动模块的状况、当前行程的持续时间、距维修位置的距离和/或其他因素。例如，如果故障涉及设备故障(例如，轮胎漏气、车轮轴承损坏、传感器损坏等)或不安全状况(例如，电池温度实质过高)，则车辆可以在操作812中确定其不能安全地继续操作。在那种情况下，方法800行进至在操作814处使车辆安全停止并在操作816处发起更换第一驱动模块。在操作816处发起更换第一驱动模块可以通过将消息发送到远程运算计算装置、维修服务、自动化维修机器人或其他实体来开始。下面参考图10提供更换驱动模块的示例方法的细节。
如果在操作812处车辆确定在第一驱动模块被停用的情况下继续运行是安全的，则如果车辆是双向车辆，则方法800继续至操作818，否则继续至操作820。如果车辆是双向车辆，响应于停用第一驱动模块并改变为使用第二驱动模块进行操作，在操作818处，车辆可以但不必需改变行进方向。例如，如果在检测到故障之前车辆在第一驱动模块的驱动下沿第一方向行进，则在检测到故障并停用第一驱动模块之后，车辆可以开始沿基本与第一方向相反的第二方向行进。因此，故障之前车辆的尾端成为故障之后车辆的前端。
在操作820，在停用第一驱动模块(并且在双向车辆的情况下可选地改变行进方向)之后，车辆继续使用第二驱动模块来操作车辆，而第一驱动模块保持停用。操作820可以无限期地继续，例如直到车辆完成其当前路线(即到其下一个目的地)，直到下一个定期安排的维修预约，或者直到有自动维修机器人可用(或在车辆的预定距离内)为止。
图9示出了方法900，其包括在操作804处检测故障的额外细节。参照图9，操作804可以包括检测例如第一驱动模块的驱动马达、第一驱动模块的电池、第一驱动模块的逆变器、第一驱动模块的转向系统、第一驱动模块的悬架中、第一驱动模块的制动系统和/或第一驱动模块的加热通风和空气调节(HVAC)系统的故障。
在一些示例中，在操作902处，可以响应于检测到第一驱动模块的电池的输出(例如，电压或电流)处于预定的正常操作范围之外、第一驱动模块的电池的充电状态处于预定的正常操作范围之外、第一驱动模块的电池的温度处于预定的正常操作范围之外、第一驱动模块的逆变器的输出处于预定的正常操作范围之外、和/或充电电路的状态处于预定的正常操作范围之外而检测到故障。
可替代地，可以通过响应于控制信号检测传感器输出来检测故障。例如，车辆可以命令车辆根据轨迹和速度运动，车辆控制器将轨迹和速度转换为用于逆变器的指令(马达的扭矩请求)。然后，车辆可以比较来自驱动模块的一个或多个传感器(例如，车轮编码器、电流传感器等)的传感器数据、车身模块的一个或多个传感器的传感器数据(例如，检测到的车辆运动与轨迹不匹配)或两者的传感器数据，以查看车辆的实际状况(运动、温度等)是否与根据命令期望的状况相符。可以通过在操作904将控制信号发送到第一驱动模块以执行操作、在操作906处在发送控制信号之后测量车辆的状况、并且在操作908处确定发送控制信号后车辆的状况处于预期范围之外来执行该方法。例如，检测故障可以包括发送控制信号以控制第一驱动模块的驱动马达，以及测量车辆的车轮的速度、加速度或旋转速度中的至少一个。在另一示例中，检测故障可以包括发送控制信号以控制第一驱动模块的转向系统，以及测量车辆的轨迹。在另一个示例中，检测故障可以包括发送控制信号以控制第一驱动模块的悬架系统，以及测量车辆的悬架系统的结构元件的位置或位移。在另一示例中，检测故障可以包括发送控制信号以控制第一驱动模块的制动系统，以及测量车辆的车轮的速度、加速度或旋转速度中的至少一个。在又一个示例中，检测故障可以包括发送控制信号以控制第一驱动模块的加热通风和空气调节(HVAC)系统，以及测量车辆的乘员舱中的温度。
尽管在图9中未示出，但是“故障”的确定通常可以与车辆的一个或多个部件、系统或子系统的已知状况相关联。作为非限制性示例，安装在驱动模块中的卡尺可能由于缺陷而被召回。在这样的示例中，关于在清单中列出的并在心跳信号中发送的支杆批号信息可能与不良批次关联并指示“故障”。
图10是示出安装和/或更换诸如车辆100、200、300或400的车辆的驱动模块的示例方法1000的示例方法的流程图。在一些示例中，方法1000可以响应于在操作816处发起更换第一驱动模块而执行。在一些示例中，可以执行方法1000以用具有完全或至少部分充电的电池的驱动模块来替换电池电量低或电量耗尽的驱动模块。
方法1000包括在操作1002处通过一个或多个支撑件将车辆的车身模块支撑在驱动表面(例如，道路、停车场、地板等)上方。如上所述，在一些示例中，支撑件可以包括千斤顶，其被内置在车身模块的底侧中并且具有基本平坦的底表面、脚轮或其他车轮以允许车身模块在安装或拆卸驱动模块期间被移动或重新定位。在其他示例中，支撑件可以包括内置在组装厂的地板中的千斤顶或升降机。在其他示例中，支撑件可以包括自动维修机器人的或者由维修技术人员操作的千斤顶或升降机。在操作1002处，支撑车身模块可以包括将车身模块基本支撑在其正常的高度(即不升高)，而在其他示例中，车身模块可以支撑在升高水平处(即，高于其正常行进高度)。
在操作1004中，可以将第一驱动模块与车身模块的第一端部断开。在一些示例中，断开第一驱动模块的步骤可以包括：在操作1006处释放第一驱动模块与车身模块之间的机械连接；以及在操作1008处将第一驱动模块与车身模块分开。操作1008可以包括：使第一驱动模块在其自身的动力下驱动远离车身模块的第一端部，和/或使第二驱动模块驱动车身模块远离第一驱动模块。操作1004-1008可以在例如被拆卸的驱动模块的控制器(例如，驱动模块450)、车身模块的车辆控制器(例如，车辆计算装置412)的控制下，或者在外部装置(例如，外部装置108)的控制下执行。这样的控制可以包括惯性稳定算法，使得驱动模块可以在整个过程中保持基本相似的定向。
在操作1010处，可以将新的(第三)驱动模块安装在车身模块的第一端部。在一些示例中，可以通过使驱动模块驱动至与车身模块接合来执行安装新的驱动模块的操作1010。这可以由驱动模块本身控制。例如，当激活或指示这样做时，正在安装的驱动模块可以自动控制自身以与车身模块配合。驱动模块可采用传感器数据(例如，惯性传感器数据、超声传感器数据、车轮编码器数据或其他传感器系统，诸如传感器系统430)以定位、对准并联接至车身模块的连接接口。在一些示例中，操作1010可以包括：在1012处，从第三驱动模块的惯性传感器接收信号，并且在操作1014处，使第三驱动模块在其自身的动力下驱动到与车身模块的第一端部相邻的位置。在操作1016处，可以至少部分地基于来自第三驱动模块的惯性传感器的信号使第三驱动模块在其自身的动力下驱动至将第三驱动模块的联接器与车身模块的第一端部处的对应联接器对准。该对准可以包括使用来自惯性传感器的输入来使连接接口与车身模块的相应连接接口对准的第三驱动模块平衡。在其他示例中，定位和/或对准可以在来自车身模块或外部装置的控制或命令的控制下或响应于来自车身模块或外部装置的控制或命令而执行，该外部装置例如是外部装置108(例如，技术人员、自动维修机器人、遥控计算装置等)中的一个。在一些示例中，对准可以包括在车身模块和驱动模块之间进行协调时使用视觉提示(例如，条形码或QR码)、无线信号、发射器/检测器对等。
一旦对准，则在操作1018处，第三驱动模块可以联接到车身模块的第一端部。在一些示例中，当第三驱动模块被带到车身模块的预定距离内(在10厘米、5厘米、1厘米之内等)，在操作1018处自动执行将第三驱动模块联接到车身模块的第一端部。在一些示例中，操作1018可包括将第三驱动模块的联接器与车身模块的第一端部处的相应的联接器机械连接。机械连接可以使用一个或多个螺栓、如图5所示的轴/夹头连接，凸轮锁和/或其他紧固件来实现。在一些示例中，联接接口可包括在驱动模块与车身模块之间的用于电、流体和/或空气的一个或多个盲式连接。在那种情况下，将第三驱动模块的联接器与车身模块的第一端部处的相应联接器机械连接会自动建立位于第三驱动模块和车身模块之间的一个或多个盲式电连接、位于第三驱动模块和车身模块之间的一个或多个盲式流体连接、和/或位于第三驱动模块和车身模块之间的一个或多个盲式空气连接。盲式连接的数量和类型的附加细节参照图5描述。在其他示例中，电、流体和空气连接不必是盲式连接。
一旦新的驱动模块联接至车身模块，则在操作1020中，支撑件可以被缩回(自动或手动)，并且在操作1022中，车辆可以被操作(例如，驱动至目的地)。
图10示出了其中第一驱动模块和第二驱动模块已经预先安装到车身模块，并且第一驱动模块被拆卸并被第三驱动模块替换的示例。但是，在将驱动模块安装到车身模块的初始组装过程中(例如，在组装厂)，可以额外地或替代地使用相同或相似的方法。在那种情况下，可以省略操作1004(断开现有驱动模块的连接)，并且可以执行两次操作1010(安装新的驱动模块)，在车身模块的两个端部中分别安装新的驱动模块。
图11是示出在安装或更换驱动模块之后操作车辆的示例性方法1100的流程图。在一些示例中，方法1100可以在根据图10的方法1000安装或更换驱动模块之后实施。例如，在图10中的操作1022处的车辆的操作开始之后，车辆可以检查驱动模块的相对充电状态(在新安装的情况下为第一和第二驱动模块，在更换情况下为第二和第三驱动模块)。为了便于讨论，图11的其余描述处于刚刚将第一驱动模块替换为新的(第三)驱动模块的车辆的情境下。
在操作1102处，车辆(例如，通过车辆计算装置412)可以确定一个驱动模块的电压是否与另一驱动模块不同(例如，超过阈值电压差)。如果在操作1102处车辆检测到第二驱动模块的电压比第三驱动模块的电压足够低(大于阈值电压差)，则在操作1104处，车辆可以使第二驱动模块的电池与车身模块和/或第三驱动模块电断开。这可以通过例如断开驱动模块之间的电直接连接(例如，直接连接410)来实现。然后，在操作1106处，车辆可以使用第三驱动模块来操作车辆，直到第三驱动模块的电池的电压在第二驱动模块的电池的电压的预定阈值内。断开第二驱动模块的电池直到达到该电压平衡可以避免在附接新的驱动模块时出现电流尖峰并简化了系统的电池管理电子装置。一旦第三驱动模块的电压在第二驱动模块的电池的电压的预定阈值内，则在操作1108处，车辆可以将第二驱动模块的电池电连接/重新连接到车身模块和第三驱动模块。然后，车辆可以使用两个驱动模块的电池进行操作，以使两个电池以基本相同的量进行充电和消耗。
如果在操作1102处车辆确定驱动模块的电池基本相同(即，电池之间的电压差小于阈值)，则车辆可以进行到操作1108以将第二驱动模块的电池电连接到车身模块和第三驱动模块。
在一些示例中，在将新的驱动模块(例如，第三驱动模块)连接到车辆的车身模块时，新的驱动模块可以在操作1110处将新驱动模块的标识符和/或驱动模块的故障日志传输(例如，通过通信连接462)到车身模块的车辆控制器、外部诊断计算装置、自动维修机器人和/或远程操作计算装置。以此方式，车辆保持附接至其的驱动模块的记录和/或可以更新一组车辆的库存跟踪系统以反映哪些驱动模块安装在哪些车辆上。
方法800、900、1000和1100被示为逻辑流程图中的框的集合，其表示可以以硬件、软件或其组合来实现的操作序列。在软件的情境中，框代表存储在一个或多个计算机可读存储介质上的计算机可执行指令，当由一个或多个处理器执行时，计算机可执行指令执行所述操作。通常，计算机可执行指令包括执行特定功能或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等。描述操作的顺序不旨在被理解为限制，并且可以以任何顺序和/或并行地组合任意数量的所描述的框以实现处理。在一些实施例中，可以完全省略该过程的一个或多个框。而且，方法800、900、1000和1100可以整体或部分地彼此组合或与其他方法组合。
本文描述的各种技术可以在计算机可执行指令或软件(例如程序模块)的情境中实现，所述计算机可执行指令或软件被存储在计算机可读存储器中并且由一个或多个计算机或如图中所示的其他装置的处理器执行。通常，程序模块包括例程、程序、对象、组件、数据结构等，并定义用于执行特定任务或实现特定抽象数据类型的操作逻辑。
其他架构可以用于实现所描述的功能，并且旨在落入本公开的范围内。此外，尽管出于讨论的目的在上面定义了具体的职责分配，但是可以根据情况以不同的方式分配和划分各种功能和职责。
类似地，可以以各种方式并且使用不同的手段来存储和分发软件，并且可以以许多不同的方式来改变上述的特定软件的存储和执行配置。因此，实现上述技术的软件可以分布在各种类型的计算机可读介质上，而不限于具体描述的存储器的形式。
结论
尽管上面的讨论阐述了所描述的技术的示例实现，但是其他架构可以用于实现所描述的功能，并且意图在本公开的范围内。此外，尽管已经以结构特征和/或方法动作专用的语言描述了主题，但是应当理解，所附权利要求书中定义的主题不必限于所描述的特定特征或动作。而是，将特定特征和动作公开为实现权利要求的示例性形式。
示例条款
A、一种车辆，包括：车身模块，其具有第一端部和第二端部，所述车身模块包括：乘员舱，其用以容纳一个或多个乘员；以及车辆计算装置，其用于控制车辆的操作；驱动模块，其在车身模块的第一端部处可拆卸地联接到车身模块，其中，驱动模块包括：驱动模块框架；第一车轮和第二车轮；推进系统，其联接至驱动模块框架以及第一车轮和第二车轮以驱动第一车轮和第二车轮中的至少一个；以及加热通风和空气调节(HVAC)系统，其设置在驱动模块框架之中或之上以向乘员舱提供温度受控空气。
B、根据段落A所述的车辆，其中，所述驱动模块还包括：能量存储系统，其联接至所述推进系统和所述HVAC系统以向所述推进系统和所述HVAC系统提供动力；以及驱动模块控制系统，其通信联接到车辆计算装置，该驱动模块控制系统被配置为至少部分地基于从车辆计算装置接收的信号来控制推进系统和HVAC系统的操作。
C、根据段落A或B所述的车辆，其中，驱动模块还包括：碰撞结构，其联接至驱动模块框架，该碰撞结构被构造成吸收施加到车辆的第一端部的撞击力。
D、根据段落A-C中任一段所述的车辆，其中，驱动模块还包括以下中的至少一个：转向组件，其联接至第一车轮和第二车轮以使第一车轮和第二车轮转向；制动组件，其联接到第一车轮和第二车轮以制动第一车轮和第二车轮；悬架组件，其用以将第一车轮和第二车轮可移动地联接至驱动模块框架；车辆的一个或多个外部车身面板或仪表板；或车辆的一个或多个外部灯。
E、根据段A-D中任一段所述的车辆，其中，所述驱动模块是第一驱动模块，所述车辆还包括可拆卸地联接至所述车辆的第二端部的第二驱动模块，其中，所述第一驱动模块和所述第二驱动模块基本相同。
F、根据段落A-E中任一段所述的车辆，其中：第一驱动模块还包括一个或多个传感器以感测在车辆的第一端部周围的环境中的物体；并且第二驱动模块还包括一个或多个传感器以感测在车辆第二端部周围的环境中的物体，其中第一驱动模块的一个或多个传感器和第二驱动模块的一个或多个传感器与车身模块的车辆计算装置通信地联接。
G、根据段落A-F中任一段所述的车辆，其中，所述车身模块包括：第一连接接口，其用于将所述第一驱动模块联接至所述车身模块的第一端部；以及第二连接接口，其用于将第二驱动模块联接至车身模块的第二端部，其中第一连接接口或第二连接接口中的至少一个包括：机械连接器，其用以将车身模块机械地连接至第一驱动模块或第二驱动模块中的相应一个；电连接器，其用以将车身模块电连接到第一驱动模块或第二驱动模块中的相应一个；流体连接器，其用于将车身模块流体地连接至第一驱动模块或第二驱动模块中的相应一个；或空气连接器，通过该空气连接器从第一驱动模块或第二驱动模块中的相应一个的HVAC系统接收温度受控空气。
H、根据段落A-G中任一段所述的车辆，其中：机械连接器包括对准引导件以将车身模块相对于第一驱动模块或第二驱动模块中的相应一个对准；并且电连接器、流体连接器或空气连接器中的至少一个是盲配连接器。
I、根据段落A-H中任一段所述的车辆，其中，所述车辆包括自动驾驶车辆，并且所述车身模块的所述车辆计算装置被配置为自动地控制所述车辆的操作。
J、根据段落A-I中任一段所述的车辆，其中，所述车身模块还包括一个或多个传感器，所述一个或多个传感器设置在所述乘员舱的外部并且与所述车身模块的所述车辆计算装置通信，所述一个或多个传感器用以感测车辆周围环境中的物体。
K、根据段落A-J中的任一段的车辆，其中：驱动模块包括用于将光发射到车辆的路径中的光源；并且车身模块还包括用于将光发射到车辆周围的外部光源。
L、一种用于车辆的驱动模块，该驱动模块包括：驱动模块框架；第一车轮和第二车轮；推进系统，其联接至驱动模块框架以及第一车轮和第二车轮以驱动第一车轮和第二车轮中的至少一个；以及加热通风和空气调节(HVAC)系统，其设置在驱动模块框架中或驱动模块框架上以在联接至车辆时向车辆的乘员舱提供温度受控空气。
M、根据段落L所述的驱动模块，还包括：能量存储系统，其联接至推进系统和HVAC系统以向电驱动马达和HVAC系统提供动力；以及驱动模块控制系统，其被配置为控制推进系统和HVAC系统的操作。
N、根据段落L或M中任一段所述的驱动模块，还包括：碰撞结构，该碰撞结构联接至驱动模块框架，该碰撞结构被构造成吸收施加至驱动模块的撞击力。
O、根据段落L-N中任一段所述的驱动模块，还包括以下中的至少一个：转向组件，其联接至第一车轮和第二车轮以使第一车轮和第二车轮转向；制动组件，其联接到第一车轮和第二车轮以制动第一车轮和第二车轮；悬架组件，其用以将第一车轮和第二车轮可移动地联接至驱动模块框架；车辆的一个或多个外部车身面板或仪表板；车辆的一个或多个外部灯；一个或多个传感器，其联接到驱动模块以感测驱动模块周围的环境中的物体，该传感器包括LIDAR、雷达或照相机中的一个或多个。
P、根据段落L-O中任一段所述的驱动模块，其中，驱动模块包括用于将驱动模块联接至车辆的车身模块的连接接口，该连接接口包括：引导突起或容纳引导突起的容置部中的至少一个；机械连接器，其用以将驱动模块机械地连接至车辆的车身模块；以及以下中的至少一个：电连接器，其用以将驱动模块电连接至车辆的车身模块；流体连接器，其用以将驱动模块流体地连接至车辆的车身模块；或空气连接器，通过该空气连接器将来自从驱动模块的HVAC系统的温度受控空气提供至车辆的车身模块。
Q、一种用于车辆的驱动模块，该驱动模块包括：驱动模块框架；以及第一车轮和第二车轮；推进系统，其联接至驱动模块框架以及第一车轮和第二车轮以驱动第一车轮和第二车轮中的至少一个；碰撞结构，其被构造成响应于超过碰撞阈值的碰撞力而崩溃以吸收该撞击力。
R、根据段落Q所述的驱动模块，还包括：一个或多个托架，其用以将碰撞结构联接至车辆的车身模块，一个或多个托架的第一端部联接至碰撞结构并且一个或多个托架的第二端部被构造成联接至车身模块，其中，一个或多个托架的第二端部的表面面积大于一个或多个托架的第一端部的表面面积以便将通过碰撞结构传输的撞击力分布到车身模块的更大表面面积中。
S、根据段落Q或R中任一段所述的驱动模块，还包括：加热通风和空气调节(HVAC)系统，其设置在驱动模块框架中或之上，以在联接至车辆时将温度受控空气提供至车辆的乘员舱；电源，其电联接至推进系统和HVAC系统以向推进系统和HVAC系统提供电力；以及驱动模块控制系统，其被配置为控制推进系统和HVAC系统的操作。
T、根据段落Q-S中任一段所述的驱动模块，还包括以下中的至少一个：转向组件，其联接至所述第一车轮和第二车轮以使所述第一车轮和第二车轮转向；制动组件，其联接到第一车轮和第二车轮以制动第一车轮和第二车轮；悬架组件，以将第一车轮和第二车轮可移动地联接至驱动模块框架；车辆的一个或多个外部车身面板或仪表板；车辆的一个或多个外部灯；一个或多个传感器，其联接到驱动模块以感测驱动模块周围的环境中的物体。
U、根据段落Q-T中任一段所述的驱动模块，其中，驱动模块包括用于将驱动模块联接至车辆的车身模块的连接接口，该连接接口包括：引导突起或接收引导突起的容置部中的至少一个；机械连接器，其用以将驱动模块机械地连接至车辆的车身模块；以及以下中的至少一个：电连接器，其用以将驱动模块电连接至车辆的车身模块；流体连接器，其用以将驱动模块流体地连接至车辆的车身模块；或空气连接器，通过该空气连接器将来自驱动模块的HVAC系统的温度受控空气提供至车辆的车身模块。
V、一种操作车辆的方法，该车辆包括：车身模块，其具有车辆的乘员舱；第一驱动模块，其可拆卸地联接至所述车身模块的第一端部；以及第二驱动模块，其可拆卸地联接至车身模块的第二端部，该方法包括：至少部分地使用第一驱动模块来操作车辆；以及检测第一驱动模块的部件的故障；响应于检测到第一驱动模块的部件的故障停用第一驱动模块；在停用第一驱动模块的同时，使用第二驱动模块操作车辆。
W、根据段落V所述的方法，其中，第一驱动模块的部件的故障包括以下中的故障：第一驱动模块的驱动马达；第一驱动模块的电池；第一驱动模块的逆变器；第一驱动模块的转向系统；第一驱动模块的悬架系统；第一驱动模块的制动系统；第一驱动模块的一个或多个灯；第一驱动模块的加热通风和空气调节(HVAC)系统；DC/DC转换器；高压结点；高压缆线；传感器；外部灯；或充电部件。
X、根据段落V或W中任一段所述的方法，其中，检测第一驱动模块的部件的故障包括：检测第一驱动模块的电池的输出处于预定的正常操作范围之外；检测第一驱动模块的电池的充电状态处于预定的正常工作范围之外；检测第一驱动模块的电池温度处于预定的正常工作范围之外；或者检测所述第一驱动模块的逆变器的输出处于预定的正常工作范围之外。
Y、根据段落V-X中任一段所述的方法，其中，检测第一驱动模块的部件的故障包括：向第一驱动模块发送控制信号以执行操作；在发送控制信号之后测量车辆的状况；以及确定在发送控制信号之后车辆的状况处于用于执行操作的预期范围之外。
Z、根据段落V-Y中任一段所述的方法，其中：控制信号包括用以控制第一驱动模块的驱动马达的信号并且测量车辆的状况包括测量车轮的速度、加速度或旋转速度中的至少一个；控制信号包括用以控制第一驱动模块的转向系统的信号并且测量车辆的状况包括测量车辆的轨迹；控制信号包括用以控制第一驱动模块的悬架系统的信号并且测量车辆的状况包括测量车辆的悬架系统的结构元件的位置或位移；控制信号包括用以控制第一驱动模块的制动系统的信号并且测量车辆的状况包括测量车辆的车轮的速度、加速度或旋转速度中的至少一个；或者控制信号包括用以控制第一驱动模块的加热通风和空气调节(HVAC)系统的信号并且测量车辆的状况包括测量车辆的乘员舱中的温度。
AA、根据段落V-Z中任一段所述的方法，其中，停用第一驱动模块包括以下中的一个：将第一驱动模块的电池与车身模块和第二驱动模块电断开；或使第一驱动模块的驱动马达与第一驱动模块的车轮机械脱离。
BB、根据段落V-AA中任一段所述的方法，其中：所述车辆包括双向车辆；以及所述方法还包括：响应于停用所述第一驱动模块将所述车辆的行进方向从第一行进方向改变为与所述第一行进方向基本相反的第二行进方向。
CC、根据段落V-BB中任一段所述的方法，还包括以下中的至少一项：将故障记录在第一驱动模块的存储器中；将故障传输到车身模块的计算装置；或将故障传输到远程计算装置。
DD、根据段落V-CC中任一段所述的方法，还包括：使车辆停止；通过一个或多个支撑件将车身模块支撑在驱动表面上方；从车身模块断开第一驱动模块；使第三驱动模块在自身的动力下驱动到邻近车身模块的第一端部的位置处；将第三驱动模块联接至车身模块的第一端部。
EE、根据段落V-DD中任一段所述的方法，还包括：检测第二驱动模块的电池的电压低于第三驱动模块的电池的电压；将第二驱动模块的电池与车身模块和第三驱动模块电断开；使用第三驱动模块操作车辆直到第三驱动模块的电池的电压处于第二驱动模块的电池的电压的预定阈值之内；响应于第三驱动模块的电压处于第二驱动模块的电池的电压的预定阈值之内，将第二驱动模块的电池重新电连接到车身模块和第三驱动模块。
FF、一种维修车辆的方法，该车辆包括：车身模块，其具有车辆乘员舱；第一驱动模块，其在车身模块的第一端部处可拆卸地连接至车身模块；以及第二驱动模块，其在车身模块的第二端部处可拆卸地连接至车身模块，所述方法包括：通过一个或多个支撑件将所述车辆的车身模块支撑在驱动表面上方；使第一驱动模块从车身模块分离；使第三驱动模块在自身的动力下驱动到邻近车身模块的第一端部的位置处；将第三驱动模块联接至车身模块的第一端部。
GG、根据段落FF所述的方法，其中，使第一驱动模块从车身模块分离包括：释放第一驱动模块与车身模块之间的机械连接；以及以下的至少一个：使第一驱动模块在自身的动力下驱动离开车身模块的第一端部；或者使第二驱动模块在自身的动力下驱动车身模块远离第一驱动模块。
HH、根据段落FF或GG中任一段所述的方法，其中，使第三驱动模块在其自身的动力下驱动到邻近车身模块的第一端部的位置处在以下中的至少一个的控制下执行：车身模块的车辆控制器；远程控制装置；遥控计算装置；自动化维修机器人的计算装置；或第三驱动模块的控制器。
II、根据段落FF-HH中任一段所述的方法，还包括：从第三驱动模块的惯性传感器接收信号；并至少部分地基于来自第三驱动模块的惯性传感器的信号使第三驱动模块在自身的动力下驱动为将第三驱动模块的联接器与车身模块的第一端部处的相应联接器对准。
JJ、根据段落FF-II中任一段所述的方法，其中，将第三驱动模块联接至车身模块的第一端部包括：将第三驱动模块的联接器与车身模块的第一端部处的对应联接器对准；将第三驱动模块的联接器与车身模块的第一端部处的对应联接器机械连接，其中，将第三驱动模块的联接器与车身模块的第一端部处的对应联接器机械连接会自动建立以下中的至少一项：第三驱动模块与车身模块之间的盲式电连接；第三驱动模块和车身模块之间的盲式流体连接；或第三驱动模块和车身模块之间的盲式空气连接。
KK、根据段落FF-JJ中的任何一个所述的方法，其中，当第三驱动模块被带到车身模块的预定距离内时，自动地将第三驱动模块联接到车身模块的第一端部。
LL、根据段落FF-KK中任一段所述的方法，还包括：检测第二驱动模块的电池的电压低于第三驱动模块的电池的电压；将第二驱动模块的电池与车身模块和第三驱动模块电断开；使用第三驱动模块操作车辆直到第三驱动模块的电池电压处于第二驱动模块的电池电压的预定阈值之内。
MM、一种驱动模块，其被配置为联接至车辆的车身模块，该驱动模块包括：用于操作车辆的多个部件；一个或多个处理器；一个或多个通信连接；通信地联接到一个或多个处理器的存储器，该存储器存储：诊断模块，该诊断模块可由一个或多个处理器执行以识别多个部件中的一个或多个的故障；以及指令，其在执行时配置驱动模块执行包括以下的操作：检测驱动模块与车辆的车身模块的连接；以及通过一个或多个通信连接传输：驱动模块的标识符；以及故障日志，其包括由诊断模块识别的一个或多个故障的指示。
NN、根据段落MM所述的驱动模块，其中，指令配置驱动模块以将驱动模块的标识符和故障日志传输至以下中的至少一个：车身模块的车辆控制器；诊断计算装置；或遥控计算装置。
OO、根据段落MM或NN中任一段所述的驱动模块，其中，多个部件包括：用于推进车辆的推进系统；用于控制车辆乘员舱内空气温度的加热通风和空气调节(HVAC)系统；为推进系统和HVAC系统提供动力的能量存储系统。

Claims (15)

1.一种车辆，包括：
车身模块，其具有第一端部和第二端部，所述车身模块包括：
乘员舱，其用于容纳一个或多个乘员；以及
车辆计算装置，其用于控制所述车辆的操作；
驱动模块，其在所述车身模块的第一端部处可拆卸地连接至所述车身模块，
其中，所述驱动模块包括：
驱动模块框架；
第一车轮和第二车轮；
推进系统，其联接至所述驱动模块框架以及所述第一车轮和所述第二车轮以驱动所述第一车轮和所述第二车轮中的至少一个；以及
加热通风和空气调节(HVAC)系统，其设置在所述驱动模块框架之中或之上以向所述乘员舱提供温度受控空气。
2.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述驱动模块还包括：
能量存储系统，其联接至所述推进系统和所述HVAC系统以向所述推进系统和所述HVAC系统提供动力；以及
驱动模块控制系统，其通信地联接到所述车辆计算装置，所述驱动模块控制系统被配置为至少部分地基于从所述车辆计算装置接收的信号来控制所述推进系统和所述HVAC系统的操作。
3.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述驱动模块还包括：
碰撞结构，其联接至所述驱动模块框架，所述碰撞结构被构造成吸收施加至所述车辆的所述第一端部的撞击力。
4.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述驱动模块还包括以下中的至少一个：
转向组件，其联接到所述第一车轮和所述第二车轮以使所述第一车轮和所述第二车轮转向；
制动组件，其联接到所述第一车轮和所述第二车轮以制动所述第一车轮和所述第二车轮；
悬架组件，以将所述第一车轮和所述第二车轮可移动地联接至所述驱动模块框架；
所述车辆的一个或多个外部车身面板或仪表板；或
所述车辆的一个或多个外部灯。
5.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述驱动模块是第一驱动模块，所述车辆还包括可拆卸地联接至所述车辆的第二端部的第二驱动模块，其中，所述第一驱动模块和所述第二驱动模块基本相同。
6.根据权利要求5所述的车辆，其中：
所述第一驱动模块还包括一个或多个传感器以感测所述车辆的所述第一端部周围的环境中的物体；以及
所述第二驱动模块还包括一个或多个传感器以感测所述车辆的所述第二端部周围的环境中的物体，
其中，所述第一驱动模块的所述一个或多个传感器和所述第二驱动模块的所述一个或多个传感器与所述车身模块的所述车辆计算装置通信地联接。
7.根据权利要求5所述的车辆，其中，所述车身模块包括：
第一连接接口，其用于将所述第一驱动模块联接至所述车身模块的所述第一端部；
第二连接接口，其用于将所述第二驱动模块联接至所述车身模块的所述第二端部，
其中，所述第一连接接口或所述第二连接接口中的至少一个包括：
机械连接器，其用以将所述车身模块机械地连接至所述第一驱动模块或所述第二驱动模块中的相应一个；以及
以下中的至少一个：
电连接器，其用于将所述车身模块电连接至所述第一驱动模块或所述第二驱动模块中的所述相应一个；
流体连接器，其用于将所述车身模块流体地连接至所述第一驱动模块或所述第二驱动模块中的所述相应一个；或
空气连接器，通过该空气连接器接收来自所述第一驱动模块或所述第二驱动模块中的所述相应一个的HVAC系统的温度受控空气。
8.根据权利要求7所述的车辆，其中：
所述机械连接器包括对准引导件，以将所述车身模块相对于所述第一驱动模块或所述第二驱动模块中的所述相应一个对准；以及
所述电连接器、所述流体连接器或所述空气连接器中的至少一个是盲配连接器。
9.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述车辆包括自动驾驶车辆并且所述车身模块的所述车辆计算装置被配置为自动地控制所述车辆的操作。
10.根据权利要求1所述的车辆，其中：
所述驱动模块包括用于将光发射到所述车辆的路径中的光源；以及
所述车身模块还包括用于将光发射到所述车辆周围的外部光源。
11.一种用于车辆的驱动模块，所述驱动模块包括：
驱动模块框架；
第一车轮和第二车轮；
推进系统，其联接至所述驱动模块框架以及所述第一车轮和所述第二车轮以驱动所述第一车轮和所述第二车轮中的至少一个；以及
加热通风和空气调节(HVAC)系统，其设置在所述驱动模块框架之中或之上以在联接至所述车辆时向所述车辆的乘员舱提供温度受控空气。
12.根据权利要求11所述的驱动模块，还包括：
能量存储系统，其联接至所述推进系统和所述HVAC系统以向电驱动马达和所述HVAC系统提供动力；以及
驱动模块控制系统，其被配置为控制所述推进系统和所述HVAC系统的操作。
13.根据权利要求11所述的驱动模块，还包括：
碰撞结构，其联接至所述驱动模块框架，所述碰撞结构被构造成吸收施加至所述驱动模块的撞击力。
14.根据权利要求11所述的驱动模块，还包括：
转向组件，其联接到所述第一车轮和所述第二车轮以使所述第一车轮和所述第二车轮转向；
制动组件，其联接到所述第一车轮和所述第二车轮以制动所述第一车轮和所述第二车轮；
悬架组件，以将所述第一车轮和所述第二车轮可移动地联接至所述驱动模块框架；
所述车辆的一个或多个外部车身面板或仪表板；
所述车辆的一个或多个外部灯；或
一个或多个传感器，其联接到所述驱动模块以感测所述驱动模块周围的环境中的物体，所述传感器包括LIDAR、雷达或照相机中的一个或多个。
15.根据权利要求11所述的驱动模块，其中，所述驱动模块包括用于将所述驱动模块联接至车辆的车身模块的连接接口，所述连接接口包括：
引导突起或接收所述引导突起的容置部中的至少一个；
机械连接器，其用以将所述驱动模块机械地连接至所述车辆的所述车身模块；以及
以下中的至少一个：
电连接器，其用于将所述驱动模块电连接至所述车辆的所述车身模块；
流体连接器，其用于将所述驱动模块流体地连接至所述车辆的所述车身模块；或
空气连接器，通过所述空气连接器将来自所述驱动模块的所述HVAC系统的温度受控空气提供到所述车辆的所述车身模块。
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