CN112154096B - 用于控制由模块组组装而成的车辆的方法、控制装置、车辆、计算机程序和计算机可读介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于控制由模块组(20)组装而成的车辆(1)的方法，车辆(1)包括：至少一个驱动模块(30)；以及至少一个功能模块(40)，其中该至少一个驱动模块(30)包括一对车轮(32)并且配置成被自主操作并驱动组装好的车辆(1)，并且车辆(1)的模块(30、40、70、80)配置成与控制装置(100)通信，该方法包括：从车辆(1)的模块(30、40、70、80)接收(s101)数据，该数据包括与模块(30、40、70、80)的当前状况相关联的至少一个参数的值；通过将该至少一个参数的值与该至少一个参数的预先确定的值或值区间进行比较来评估(s102)接收到的数据；以及基于评估来控制(s103)车辆(1)。

Description

用于控制由模块组组装而成的车辆的方法、控制装置、车辆、 计算机程序和计算机可读介质

技术领域

本发明涉及一种用于控制由模块组组装而成的车辆的方法。本发明还涉及一种控制装置、车辆、计算机程序和计算机可读介质。

背景技术

当今的车辆通常是为特定目的而制造的，例如，制造公交车是为了运送人员，制造卡车是为了运送货物。这类车辆通常在工厂制造并完全组装，也可能在工厂进行部分组装并在车身制造商处完成。一旦车辆组装完成，车辆将只用于特定用途。因此，公交车将只作为公交车使用，垃圾车将只作为垃圾车使用。因此，不同的用途需要不同的车辆，这可能需要一个庞大的车队，这可能会非常昂贵。因此，可能需要一种更灵活的、能够进行定制的车辆。

例如，有已知的解决方案，通过将混凝土搅拌器改为装载平台，可以对卡车进行改造。这增加了灵活性，并且可以借助于单一车辆实现两种不同的功能。取决于模块，可能期望使各模块之间和/或各模块与车外系统之间能够进行通信。文档US 2017197678 A1公开了一种用于管理可重新配置的电动汽车的利用的系统，其中多个使用者各自与来自车辆池的车辆配对。取决于使用者需求，每个车辆还与可拆解的结构模块配对。远程监控系统与车辆通信，以监控车辆系统和车辆使用情况等。

发明内容

尽管本领域有已知的解决方案，但仍期望实现一种控制由模块组组装而成的车辆的方法，该方法使这样的车辆能够以更高的安全性进行自主操作。

这是通过根据独立权利要求的一种用于控制由模块组组装而成的车辆的方法、控制装置、车辆、计算机程序和计算机可读介质来实现的。

因此，根据本发明的一方面，提供了一种由控制装置执行的用于控制由模块组组装而成的车辆的方法。该车辆包括至少一个驱动模块；以及至少一个功能模块，其中该至少一个驱动模块包括一对车轮并且配置成被自主操作并且驱动组装好的车辆，并且车辆的模块配置成与控制装置通信。该方法包括：从车辆的模块接收数据，该数据包括与各模块的当前状况相关联的至少一个参数的值；通过将该至少一个参数的值与该至少一个参数的预先确定的值或值区间进行比较来评估接收到的数据；以及基于评估来控制车辆。

根据本发明的另一个方面，提供了一种配置成用于控制由模块组组装而成的车辆的控制装置。该车辆包括至少一个驱动模块和至少一个功能模块，其中该至少一个驱动模块包括一对车轮并且配置成被自主操作并驱动组装好的车辆，并且其中组装好的车辆的模块配置成与控制装置通信。控制装置配置成：从车辆的模块接收数据，该数据包括与模块的状况相关联的至少一个参数的值；通过将至少一个参数的值与至少一个参数的预先确定的值或值区间进行比较来评估接收到的数据；以及基于评估来控制车辆。

根据本发明的又一个方面，提供了一种由模块组组装而成的车辆。该车辆包括至少一个驱动模块和至少一个功能模块，其中该至少一个驱动模块包括一对车轮并且配置成被自主操作并驱动组装好的车辆。该车辆还包括如本文公开的控制装置。

由模块组组装车辆可以取决于要执行的当前任务或功能，动态地组装模块化车辆。这样，从同一模块组中，例如可以组装出卡车、垃圾车、公交车或扫雪车。这不仅将导致灵活性增加，而且与使多个不同的车辆用于不同的应用相比，车辆所有者的成本将显著降低。通过使用至少一个被自主操作的驱动模块，驱动模块可以自主/自动地执行与第二模块的物理连接和电气连接。这样，不需要人工工作，车辆的组装也不那么繁琐，时间效率大大提高。自主操作由模块组组装而成的车辆，对于控制被包括在车辆中的模块可能要求较高。每个模块在不被包括在车辆中时是单独的被独立控制的单元，但当构成组装好的车辆的一部分时，各模块通常需要彼此交互。在车辆的操作期间，可能会出现各种问题或异常行为，可能必须采取某些行动。为了提高安全性，期望的是在任何潜在问题发生之前就将其确认出来。在车辆的模块中发生的问题可能由模块本身基于模块的操作数据和/或状态数据检测或预测。然而，可能会有不是由各个模块设想为问题或异常的数据/事件，但该数据/事件可能与另一个模块的某些数据/事件结合起来表明出现问题。因此，通过从车辆的多个模块接收与模块的当前状况有关的数据，可以实现整体的情况，并且可以对车辆进行更准确的评估。这样，可以采取适当的行动例如以防止或至少减轻问题，从而可以提高车辆的安全性，这些行动将在下文中更详细地描述。此外，从多个模块收集数据能够对通常由手动操作车辆的操作员检测的车辆状况进行确认。因此，可以以安全的方式自主地操作车辆。

本发明的进一步的目的、优点和新颖的特征将从以下细节中，以及通过将本发明付诸实践，对本领域的技术人员来说是显而易见的。虽然下面描述了本发明的实施方式，但应注意到本发明并不限于所描述的具体细节。有机会获得本文教导的技术人员将认识到在其他领域内的进一步应用、修改和合并，这些都在本发明的范围内。

附图说明

为了更充分地理解本发明及其进一步的目的和优点，应结合附图阅读下面的详细说明，在附图中，相同的附图标记表示各图中的类似项目，其中：

图1示意性地展示根据一实施方式的控制装置；

图2示意性地展示根据一实施方式的控制装置的应用；

图3示意性地展示根据一实施方式的控制装置的应用；

图4展示根据一实施方式的方法的流程图；以及

图5示意性地展示根据一实施方式的控制装置或计算机。

具体实施方式

与传统车辆相比，由模块组组装而成的车辆可能会遇到不同的挑战和问题。不同的模块及其控制方式可能会影响车辆的性能/操作。自主操作这样的车辆对车辆的控制提出了更高的要求。为了能够以安全的方式操作这样的车辆，已经开发了一种用于控制由模块组组装而成的车辆的方法。根据本公开的模块化车辆通常是在车辆所有者的场所组装和拆解的。车辆所有者通常从制造商处购买包括多个不同模块的模块组以形成不同类型的车辆，并且组装和拆解由车辆所有者执行。本公开适用于各种具有地面接合构件(诸如车轮或履带)的车辆。然而，本公开可以涉及重型车辆，诸如公交车、卡车等。具体而言，本公开可以涉及用于公共道路上的车辆。

典型地，车辆操作者，诸如车队经理或车辆所有者，具有要求执行的功能/任务的列表。这样的功能/任务可以是运输人员、货物、垃圾或类似物。为了执行某种功能/任务，操作者需要特定的车辆，并且操作者通常计划使用哪种车辆、何时以及用于何种任务。根据本公开的实施例，控制中心接收关于至少一个请求的要执行的功能/任务的信息。这样的控制中心也可以被称为车外系统，并且可以配置成车队管理、车辆组装/拆解和/或类似的系统。因此，控制中心在地理上布置在与模块和组装好的车辆有一定距离的地方。在一实施例中，控制中心经由使用者界面(诸如触摸屏、键盘或类似物)从操作员接收关于要执行的该至少一个功能/任务的信息。在另一实施例中，关于功能/任务的信息由控制中心借助于例如人工智能，基于请求的要执行的功能/任务自动获得。当控制中心拥有关于要执行的功能/任务的信息时，控制中心可以确定需要什么类型的车辆来执行所述功能/任务。控制中心可以根据要由组装好的车辆执行的功能来选择模块以形成组装好的车辆。然后，控制中心向各模块传送信号，并发出彼此物理连接的命令。控制中心还可以向各模块传送彼此电气连接的指令。当组装好的车辆已执行了任务/功能时，车辆拥有者可以决定拆解车辆，例如为了重新使用一个或多个模块来组装另一种类型的车辆。

根据本公开的一方面，提供了一种由控制装置执行的方法，用于控制由模块组组装而成的车辆。该车辆包括：至少一个驱动模块；以及至少一个功能模块，其中，该至少一个驱动模块包括一对车轮并且配置成被自主操作并且驱动组装好的车辆，并且其中，车辆的模块配置成与控制装置通信。该方法包括：从车辆的模块接收数据，该数据包括与各模块的当前状况相关联的至少一个参数的值；通过将该至少一个参数的值与该至少一个参数的预先确定的值或值区间进行比较来评估接收到的数据；以及基于评估来控制车辆。包括与模块的当前状况相关联的至少一个参数的值的数据可以被称为操作数据和/或状态数据。该数据，从而该至少一个参数，可以涉及速度、加速度、缓速、制动力、行驶距离、操作时间、转向、悬挂、负载、温度等。通过评估这些数据并将其与预先确定的值进行比较，可以预测和/或检测潜在的问题，并且可以以安全的方式控制车辆。来自各模块的数据可以借助于布置在相应的模块中/上的传感器装置提供。这样的传感器装置可以包括摄像头、声音传感器、触觉传感器、压力传感器、温度传感器、气体探测器、雷达、激光雷达或类似装置。

车辆由其组装而成的该模块组可以包括多个驱动模块和多个功能模块。该模块组还可以包括至少一个储能模块和/或至少一个增程器模块。该模块组的不同驱动模块可以是相同的，或者驱动模块例如可以具有不同类型/尺寸的车轮、不同的悬挂、不同的功率容量和/或不同的充电容量。在一个实施例中，每个驱动模块包括主体，该主体上设有一对布置在驱动模块的两个相对侧的车轮。在一个实施例中，驱动模块只包括一对车轮。驱动模块包括至少一个连接至该对车轮的推进单元。推进单元可以是连接至车轮的电动机。因此，驱动模块的该对车轮可以被称为驱动轮。在一个实施例中，驱动模块包括两个电动机，一个连接至每个车轮。电动机可以布置在车轮的轮缘中。因此，驱动模块的车轮可以彼此独立地被驱动。电动机也可以作为发电机工作，并在制动车轮时产生电力。驱动模块还可以包括与车轮连接的转向系统。这样，驱动模块是可以转向的。驱动模块还可以包括用于制动车轮的制动系统。根据一实施例，制动系统包括用于驱动模块的每个车轮的车轮制动器。冗余性的实现在于，在转向系统发生故障的情况下，驱动模块可以借助于电动机和/或车轮制动器进行转向。在一个实施例中，驱动模块还包括至少一个储能单元，用于向推进单元提供能量。储能单元可以是电池。电池可以是可充电的。驱动模块配置成被自主操作意味着驱动模块包括多个传感器和系统，用于根据常规方法将驱动模块作为独立单元自动转向和驱动。因此，包括至少一个驱动模块的组装好的车辆可以被称为被自主操作的车辆。被自主操作的车辆不需要车辆内的驾驶员。根据一实施例，驱动模块包括导航系统和用于检测驱动模块周围的物体的传感器。驱动模块可以被称为被自主操作的车辆，即它被允许在公共道路上操作。

每个功能模块配置成在作为组装好的车辆的一部分时执行预先确定的功能。在一个实施例中，功能模块配置成容纳或支持负载。功能模块可以配置成容纳乘客，并且可以与至少一个驱动模块一起形成公交车。功能模块可以备选地配置成运输货物，并且可以与至少一个驱动模块一起形成卡车。功能模块可以是垃圾车车体、装载平台、叉车的货叉布置和扫雪车中的任何一种，仅举几个说明性和非限制性的实施例。功能模块可以包括不能驱动或转向的拖轮。功能模块不能单独移动，而是需要连接至至少一个驱动模块上才能够移动，其中功能模块和驱动模块共同构成车辆。功能模块可以包括储能单元，诸如电池。

该至少一个储能模块可连接至驱动模块或功能模块。该至少一个储能模块包括用于使储能模块与驱动模块/功能模块之间能够进行电力传输的接口。通过在车辆中包括储能模块或将储能模块连接至车辆，车辆可以在无需为车辆的储能单元充电的情况下进行较长距离的操作。该至少一个储能模块还可连接至另一个储能模块，从而电力可以在两个储能模块之间传输。该至少一个储能模块还可以包括用于在驱动模块/功能模块与储能模块之间或两个不同的储能模块之间传输电控制信号的接口。该至少一个储能模块的接口可以是无线的或导电的。该至少一个储能模块还可以配置成与布置成与车辆通信的控制中心通信。

该至少一个增程器模块适于连接至驱动模块、功能模块或储能模块。该至少一个增程器模块可以包括驱动单元、发电机和用于将电力传输到驱动模块、功能模块或储能模块的接口。在车辆在给车辆储能单元充电是困难的甚至不可能的区域中执行任务的情况下，增程器模块可以被包括在该车辆中或连接至该车辆。增程器模块将会借助于驱动单元和发电机产生可以由例如车辆的驱动模块用于操作车辆的电力。该至少一个增程器模块可以进一步包括用于控制驱动单元和发电机的系统。根据一实施例，该至少一个增程器模块的驱动单元包括内燃机。在这种情况下，该至少一个增程器模块还可以包括燃料箱，该燃料箱具有用于内燃机的燃料。附加地或备选地，该至少一个增程器模块的驱动单元包括燃料电池。该至少一个增程器模块的接口可以是无线的或导电的。该至少一个增程器模块还可以配置成与布置成与车辆通信的控制中心通信。

根据本公开的车辆的模块可以通过对应的物理接口物理连接。这样的物理接口可以以不同的方式配置，例如可以包括适应于啮合的联接单元、快速联接件、钩子、配合的突起和凹槽或类似物。需要理解的是，物理接口的配置不是本发明本身的一部分。每个模块可以包括用于在模块的至少两个不同侧面上与另一模块连接的物理接口。这样，每个模块与另一模块的连接方式可以多种多样，灵活性得到提高。用于与另一模块连接的不同物理接口可以在第一模块的所有侧面上相同。驱动模块可以在驱动模块的前侧和驱动模块的后侧上都包括物理接口。由此，驱动模块可以连接至功能模块的前部和功能模块的后部，而无需转动驱动模块。附加或备选地，驱动模块可以在驱动模块的顶侧上包括物理接口。通过使用可用于与另一驱动模块以及功能模块连接的标准接口，增加了驱动模块的灵活性，并有利于车辆的组装。当其包括被自主操作的驱动模块时，物理连接可以被自主执行。

根据一实施例，评估接收到的数据包括将来自一个模块的该至少一个参数的值与来自另一个模块的该至少一个参数的值进行比较。在一个实施例中，该车辆包括一个功能模块和两个驱动模块。通过比较来自两个驱动模块的相同参数的值，可以确认异常值。例如，如果两个驱动模块具有不同的温度，或者两个驱动模块具有不同的加速行为，则可能是其中一个模块有问题。另外，充电状态随时间推移的变化也可能指示潜在的问题。举例来说，如果两个基本相同的驱动模块的充电状态为100％，并且在一定时间内都使用了类似的功率/扭矩，那么在这段时间后，两个驱动模块的充电状态应该是基本相同的。如果情况并非如此并且如果其中一个驱动模块的充电状态低于另一个，则可能是其中一个驱动模块的储能单元、具有较低的充电状态的驱动模块的电动机、具有较低的充电状态的驱动模块的制动器、具有较低的充电状态的驱动模块的轮胎气压不足导致摩擦力增加等问题，仅举一些说明性的、非限制性的或非穷举性的实施例。另一个非限制性的实施例是，具有最高充电量的驱动模块的电动机可能有问题，也许充电量在一段时间内几乎没有变化，这表明驱动模块可能无法正常工作，从而迫使另一个驱动模块驱动车辆，导致其电池比预期更快地耗尽。

评估接收到的数据可以备选地或附加地包括检测与预先确定的正常状况的偏离。因此，通过将与各模块的当前状况相关联的至少一个参数的值与该至少一个参数的预先确定的值或值区间进行比较，可以检测与预先确定的正常状况的偏离。该至少一个参数的预先确定的值或值区间可以对应于正常状况。因此，如果从各模块接收到的该至少一个参数的值与该至少一个参数的预先确定的值或值区间不同，则可以确定存在与正常状况的偏离。与预先确定的正常状况偏离可能会导致严重的问题，因此，重要的是检测这样的偏离，以防止潜在的问题。评估接收到的数据可以包括基于检测到的偏离，确定车辆需要对车辆的至少一个储能装置进行保养、维修和/或充电。因此，检测到的偏离可以涉及储能装置的保养、维修和/或充电。因此，检测到的偏离可以涉及自上次保养以来的时间、激活的错误代码和/或储能装置的充电状态(SOC)。举例来说，可以预先确定模块应该每年进行一次保养。如果检测到模块的最后一次保养以来的时间超过一年，则检测到与保养有关的正常状况的偏离。另一个示例是，车辆模块中的某些流体应在预先确定的行驶距离后进行更换。如果检测到模块已经行驶了这一预先确定的距离，而流体没有被交换，则检测到与正常状况的偏离。作为另一个示例，可以预先确定储能单元的正常状况是具有高于某一水平的充电状态。如果确定当前的充电状态低于预先确定的水平，则检测到与正常状况的偏离，并确定车辆需要充电。因此，根据本公开的方法可以被称为用于确认由模块组组装而成的车辆对保养、维修和/或充电的需求的方法。

检测到的与预先确定的正常状况的偏离可以附加地或备选地包括晃动的轮胎、异常的声音、火灾、非法入侵、破坏、模块内的温度变化和/或模块内的货物松动。这样的偏离通常由人工操作车辆内的驾驶员手动检测。由于车辆借助于该至少一个驱动模块来自主操作，因此也必须检测到这种偏离。晃动的轮胎可以根据来自一个或多个加速度计的数据来检测。异常的声音可以借助于声音传感器来检测，火灾可以借助于温度传感器来检测，到非法入侵和破坏可以借助于摄像头来检测。例如，在功能模块容纳对温度敏感的货物的情况下，模块内部的温度变化就会非常麻烦。因此，非常重要的是功能模块内部的温度保持在允许的阈值内。两个驱动模块中的一个模块的异常温度升高也可能指示具有升高的温度的驱动模块有问题。例如，磨损的轴承可能会导致这种温度升高。功能模块内部的松动货物可以借助于声音传感器和重量传感器检测到模块内部某个位置的负载在运输过程中发生了变化来检测。需要理解的是，这些只是偏离的实施例，以及如何检测这些偏离。在评估来自各模块的数据期间，还可以检测到其他偏离。

根据一实施例，评估接收到的数据包括基于严重程度对检测到的偏离进行分类。然后，基于评估控制车辆可以包括基于检测到的偏离的严重程度来控制车辆。一些检测到的偏离可能比其他偏离更严重，因此可以取决于偏离而对该车辆进行不同的控制。例如，不影响车辆的操作或车辆和周围环境的安全的轻微偏离可能不需要立即纠正。影响车辆和/或周围环境的安全性的另一个偏离，例如车辆的制动器中的偏离或检测到的火灾或类似的偏离，可能导致如何控制车辆的立即反应。根据一实施例，当检测到的偏离被分类为高严重程度时，控制车辆包括控制车辆到沿路边的安全停驻点。检测到的偏离可以按例如1至10的尺度进行分类，其中分类为1的偏离比分类为10的偏离的严重程度低。因此，当检测到的偏离被分类为10时，车辆可以被控制到沿路边的安全停驻点。这样，车辆不再被操作，从而降低了与偏离相关的风险。安全停驻点是指车辆尽快地、尽可能安全地被控制到路边的停驻点。当检测到的偏离被分类为1时，车辆可以被控制正常操作，不对偏离进行纠正。例如，对检测到的偏离进行分类可以包括将检测到的偏离与保存在数据库中的预定偏离列表和相应的分类进行比较。因此，检测到的偏离可以借助于数据映射的方式进行分类。另外，检测到的偏离可以借助于机器学习进行分类。

评估接收到的数据可包括确定何时应纠正检测到的偏离。如前所述，一些偏离比其他偏离更严重，并且可以取决于偏离而对该车辆进行不同的控制。因此，评估接收到的数据的步骤可以包括基于偏离的严重程度来确定应该在何时纠正检测到的偏离。确定应该在何时纠正检测到的偏离可以包括将检测到且已分类的偏离与保存在数据库中的预先确定的严重程度分类和相应的纠正时间进行比较。包含预先确定的严重程度分类和相应的纠正时间的数据库可以是上述包含预先确定的偏离和相应分类的同一数据库。因此，该数据库可以包括关于应该在多长时间内纠正具有某种分类的偏离的信息。通过数据映射，控制装置可以由此确定应该在何时纠正检测到的偏离。备选地，检测到的偏离的纠正时间可以通过机器学习来确定。偏离越严重，应该越早纠正偏离。因此，如果偏离被确定为非常严重，并且可能被分类为8-10，则可以确定应该立即或尽快纠正该偏离。然后，可以取决于偏离情况，控制车辆尽快前往最近的车间或充电站。另一个偏离可能被确定为不太严重，因此可以确定该偏离应该在一天内、一周内、一个月内或一年内纠正。该决定可以被本地存储在包含该偏离的模块中，从而当该模块将来成为另一车辆的一部分时被记住。该决定也可以存储在布置成与车辆通信的控制中心中，使得控制中心具有关于检测到的偏离的所有信息。

评估接收到的数据可以附加地或备选地包括从地理上确定应该在何处纠正检测到的偏离。这可以基于来自例如导航系统的地理信息来确定。当已经确定应该在当天或在不久的将来纠正偏离时，控制装置还可以确定应该在何处纠正偏离。这样，控制装置可以确认某车间位于车辆的计划路线附近，因此有利的是将车辆操作到该车间以纠正偏离。控制装置还可以通知车间，车辆将在某一时间点到达，并安排维修、保养或充电的预约。对于检测到的偏离的纠正，还可以有几种不同的备选方案，其中，控制装置可以考虑到车辆的任务和安全，确定哪一种是最合适的备选方案。例如，偏离可能是车辆需要为储能单元充电，并且在车辆的路线上有三个不同的充电站。控制装置可以确定，第一充电站会因为交通堵塞而更多地延迟任务，而第二充电站太远，以现有的充电状态无法到达。然后，控制装置可以确定控制车辆到第三充电站。

本公开还涉及一种控制装置，其配置成用于控制由模块组组装而成的车辆，该车辆包括：至少一个驱动模块和至少一个功能模块，其中该至少一个驱动模块包括一对车轮并且配置成被自主操作并驱动组装好的车辆，并且其中组装好的车辆的模块配置成与控制装置通信。控制装置配置成：从车辆的模块接收数据，该数据包括与各模块的状况相关联的至少一个参数的值；通过将该至少一个参数的值与该至少一个参数的预先确定的值或值区间进行比较来评估接收到的数据；以及基于评估来控制车辆。

可以理解的是，针对控制装置执行的本发明的方法方面所描述的所有实施方式也适用于本发明的控制装置方面。也就是说，控制装置可以配置成根据上述各种实施方式执行该方法的任何一个步骤。

根据一实施例，控制装置在车辆的模块中实施，该模块作为主模块操作。作为主模块操作的模块将决定如何操作作为从属模块操作的模块。典型地，车辆的驱动模块被指定为作为主模块操作，而任何其他驱动模块和功能模块将由此作为从属模块操作。主驱动模块将由此决定如何操作从动驱动模块和功能模块，从而决定如何操作组装好的车辆。在控制装置被包括在主模块中的情况下，车辆的其他模块可以包括布置成与控制装置通信的控制单元。因此，从各模块接收数据意味着各模块的控制单元将数据传送到主模块的控制装置。控制中心可以指定在组装车辆时，哪个模块作为主模块操作，哪个模块作为从属模块操作。例如，控制中心可以根据模块的储能单元的充电状态和/或组装好的车辆的主要行驶方向来指定模块作为主模块操作。根据另一实施例，组装好的车辆本身决定哪个模块作为主模块操作，哪个模块作为从属模块操作。当控制装置被包括在作为主模块操作的模块中时，控制装置可以配置成将控制信号传送到车辆的模块的各个系统和部件，以控制例如车辆的转向和推进。因此，控制装置可以适于基于接收到的命令(例如来自控制中心)和基于关于其周围环境和定位的传感器输入来自主地操作各模块。在这种情况下，控制装置适于从远程控制中心接收命令，并将命令转换为控制信号，以控制各模块的各个系统和部件。控制装置可以配置成从各种传感器装置接收关于周围环境的数据，并基于该数据控制车辆。控制装置还可以配置成与各种交通系统进行通信。因此，控制装置可以能够确定交通灯的状态，确定是否已经发生事故，并基于此确定车辆的新路线，如果不是作为车辆的一部分，则确定自身的新路线等。控制装置可以适于直接与这样的交通系统进行通信，也可以适于经由控制中心与这样的交通系统进行通信。在控制装置是在作为主模块操作的模块中实施的情况下，评估的结果可以从控制装置传送到控制中心。这样，控制中心也将会对车辆及其模块的状态有总体的了解，这在控制中心以后使用相同的模块组装其他车辆时可能是有用的。

根据另一实施例，控制装置在布置在车辆外部的与车辆通信的控制中心中实施。这样的控制中心或车外系统已经在本公开的前面讨论过，并且在地理上布置在与该模块组和由该模块组组装而成的车辆有一定距离的地方。控制中心可以配置成接收关于要执行的任务或功能的信息，并且基于该任务/功能来启动车辆的组装。控制中心还可以配置成启动车辆的拆解。控制中心布置成与组装好的车辆通信，意味着控制中心布置成与组装好的车辆的至少一个模块通信。因此，控制中心布置成与车辆的模块的至少一个控制装置通信。在控制装置被包括在控制中心中的情况下，根据评估控制车辆包括向车辆的至少一个控制单元传送命令。如果控制装置在控制中心中实施，则控制装置可以将命令传送到作为主模块操作的车辆的模块，以便控制车辆。然后，主模块可以因此控制车辆。在控制装置被包括在控制中心中的情况下，车辆的至少一个模块包括布置成与控制装置通信的控制单元。因此，从各模块接收数据意味着各模块的控制单元向控制装置传送数据。作为主模块操作的模块可以包括布置成与控制装置通信的控制单元。

控制装置可以作为单独的实体来实施，也可以分布在两个或多个物理实体中。控制装置可以包括一个或多个计算机。因此，控制装置可以由包括处理器和存储器的控制装置实施或实现，存储器包括指令，当由处理器执行时，该指令导致控制装置执行本公开的方法步骤。

本公开还涉及一种包含指令的计算机程序，该指令在由计算机执行时使得计算机执行上述公开的方法。本发明还涉及一种包含指令的计算机可读介质，该指令在由计算机执行时使得计算机执行上述公开的方法。

此外，本公开涉及一种由模块组组装而成的车辆，该车辆包括：至少一个驱动模块；以及至少一个功能模块，其中该至少一个驱动模块包括一对车轮并且配置成被自主操作并且驱动组装好的车辆。该车辆还包括如本文公开的控制装置。因此，在这种情况下，控制装置被包括在车辆的模块中。

该车辆可以包括与该至少一个驱动模块连接的储能模块，其中储能模块包括用于使储能模块与该至少一个驱动模块之间能够进行电力传输的接口。车辆可以附加地或备选地包括连接至该至少一个驱动模块或储能模块的增程器模块，其中增程器模块包括驱动单元、发电机和用于将电力从增程器模块传输到该至少一个驱动模块或储能模块的接口。增程器模块的驱动单元可以包括内燃机或燃料电池。

现在将参照附图进一步展示本公开。

图1示意性地展示控制装置100，其配置成用于控制由模块组组装而成的车辆，该车辆包括：至少一个驱动模块和至少一个功能模块，其中该至少一个驱动模块包括一对车轮并且配置成被自主操作并驱动组装好的车辆。组装好的车辆的模块配置成与控制装置通信。车辆、该模块组、该至少一个驱动模块、该至少一个功能模块在图2和图3中公开。控制装置100配置成：从车辆的模块接收数据，该数据包括与各模块的状况相关联的至少一个参数的值；通过将该至少一个参数的值与该至少一个参数的预先确定的值或值区间进行比较来评估接收到的数据；以及基于评估来控制车辆。因此，控制装置100配置成与车辆的模块的控制单元100a、100b、100c通信。在该图中仅展示三个控制单元100a、100b、100c。然而，可以理解的是，控制装置100可以布置成与车辆的一个或多个控制单元100a、100b、100c通信。

根据一实施例，控制装置100在车辆的模块中实施，该模块作为主模块操作。作为主模块操作的模块将决定如何操作作为从属模块操作的模块。典型地，车辆的驱动模块被指定为作为主模块操作，而任何其他驱动模块和功能模块将由此作为从属模块操作。当控制装置100被包括在作为主模块操作的模块中时，控制装置100可以配置成将控制信号传送到车辆的模块的各个系统和部件，以控制例如车辆的转向和推进。因此，控制装置100可以适于基于接收到的命令(例如来自未示出的控制中心)和基于关于其周围环境和定位的传感器输入而自主地操作各模块。控制装置100可以配置成从各种传感器装置接收关于周围环境的数据，并且基于该数据控制车辆。在控制装置100在作为主模块操作的模块中实施的情况下，控制装置100可以配置成将评估结果传送到控制中心。

根据另一实施例，控制装置100在布置在车辆外部的、与车辆通信的控制中心中实施。该控制中心，也称为车外系统，在地理上布置在与模块组和由模块组组装而成的车辆有一定距离的地方。在控制装置100被包括在控制中心中的情况下，控制装置100配置成通过向车辆的至少一个控制单元100a、100b、100c传送命令来基于评估控制车辆。如果控制装置100在控制中心中实施，则控制装置100可以配置成向作为主模块操作的车辆的模块传送命令，以控制车辆。

控制装置100可以配置成将来自一个模块的该至少一个参数的值与来自另一个模块的该至少一个参数的值进行比较。因此，控制装置100可以配置成通过比较来自一个模块的至少一个参数的值与来自另一个模块的该至少一个参数的值来评估接收到的数据。

控制装置100还可以配置成检测与预先确定的正常状况的偏离。因此，控制装置100可以配置成通过检测与预先确定的正常状况的偏离来评估接收到的数据。此外，控制装置100可以配置成基于检测到的偏离来确定车辆需要对车辆的至少一个储能装置进行保养、维修或充电。

根据一实施例，控制装置100配置成基于严重程度对检测到的偏离进行分类。控制装置100可以配置成将检测到的偏离从1至10进行分类，其中分类为1的偏离比分类为10的偏离的严重程度低。控制装置100可以配置成通过将检测到的偏离与保存在数据库中的预定偏离和相应分类进行比较来对检测到的偏离进行分类。因此，控制装置100可以配置成通过数据映射对检测到的偏离进行分类。然后，控制装置100可以配置成基于检测到的偏离的严重程度来控制车辆。例如，控制装置100配置成，当检测到的偏离被分类为高严重程度时，控制车辆到沿路边的安全停驻点。

根据一实施例，控制装置100配置成确定应该在何时纠正检测到的偏离。控制装置100可以配置成根据偏离的严重程度来确定应该在何时纠正检测到的偏离。控制装置100可以配置成通过将检测到的偏离和分类的偏离与保存在数据库中的预定严重程度分类列表和相应的纠正时间进行比较来确定应该在何时纠正检测到的偏离。也就是说，控制装置100可以配置成确定应该立即、在几个小时内、在一天内、在一周内、在一个月内或类似的时间内纠正检测到的偏离。控制装置100还可以配置成在地理上确定应该在何处纠正检测到的偏离。例如，控制装置100配置成基于偏离的严重程度以及地理数据来确定应该在何处纠正偏离。

控制装置100可以作为单独的实体来实施，也可以分布在两个或多个物理实体中。控制装置100可以包括一个或多个计算机。因此，控制装置100可以由控制装置100实施或实现，控制装置100包括处理器和存储器，存储器包括指令，该指令在由处理器执行时使得控制装置执行图4所公开的方法。

图2示意性地展示控制装置100的应用的实施例。控制装置100如图1中公开的那样配置。该图展示模块组20和由该模块组20组装而成的车辆1。在本实施例中，该模块组20包括驱动模块30和功能模块40，但应当理解的是，该模块组20可以包括多个驱动模块30和功能模块40。驱动模块30包括一对车轮32并且配置成被自主操作。每个模块30、40包括可释放地连接至另一个模块30、40上的相应接口50的至少一个接口50。各模块30、40可以包括至少一个物理接口和至少一个电气接口。驱动模块30上的接口50和功能模块40上的接口50可以分别布置在相应的位置上，以实现各模块30、40之间的连接。各模块30、40上的接口50可以配置成在模块30、40之间传输电控制信号和/或传输电力。通过组合驱动模块30和功能模块40可以实现不同类型的车辆1。在该图中，组装好的车辆1包括一个驱动模块30和一个功能模块40。然而，需要理解的是，车辆1可以包括多个驱动模块30。在本实施例中，功能模块40包括不被驱动的车轮，但功能模块40也可以同样配置成没有任何车轮，由此至少需要两个驱动模块30。

在本实施例中，控制装置100在布置成与车辆1通信的控制中心200中实施。控制中心200，也被称为车外系统，在地理上布置在与该模块组20和由该模块组20组装而成的车辆1有一定距离的地方。控制中心200可以配置成用于车队管理、车辆组装/拆解或类似的操作。每个模块30、40包括配置成与控制中心200通信、从而与控制装置100通信的控制单元100a、100b。控制中心200可以配置成将命令传送到车辆1的至少一个控制单元100a、100b，由此车辆1基于命令来自主操作。每个模块30、40包括用于与另一个模块30、40通信的通信构件。通信构件可以被包括在每个模块30、40的电气接口50中。通信构件配置成用于在模块之间传输电控制信号和/或电力。每个模块30、40的通信构件由模块30、40的控制单元100a、100b控制。通信构件可以包括内部通信网络，诸如CAN J1939、Flexray、以太网、光纤或类似网络。通信构件可以附加或备选地包括用于模块30、40之间无线通信的发射器和接收器。每个模块30、40还可以包括布置成与相应的控制单元100a、100b通信的至少一个传感器装置60。该至少一个传感器装置60可以配置成提供相应的模块30、40、70、80的操作数据和状态数据。

图3示意性地展示控制装置100的应用的实施例。控制装置100如图1中公开的那样配置。该图展示模块组20和由该模块组20组装而成的车辆1。在本实施例中，模块组20包括两个驱动模块30、功能模块40、储能模块70和增程器模块80。然而，应当理解的是，模块组20可以包括多个驱动模块30、功能模块40、储能模块70和增程器模块80。每个驱动模块30包括一对车轮32并且配置成被自主操作。每个模块30、40、70、80包括可释放地连接至另一个模块30、40、70、80上的相应接口的至少一个接口50。各模块30、40、70、80可以包括至少一个物理接口和至少一个电气接口。各模块30、40、70、80上的接口50可以配置成用于传输电控制信号和/或传输电力。各模块30、40、70、80上的接口50可以布置在相应的位置上，以使各模块30、40、70、80之间能够进行连接。增程器模块80包括驱动单元82、发电机84和用于将电力传输到驱动模块30、功能模块40或储能模块70的接口50。通过组合驱动模块30和功能模块40可以实现不同类型的车辆1。在该图中，组装好的车辆1包括两个驱动模块30、一个功能模块40和一个储能模块70。储能模块70连接至驱动模块30中的一个，并且可以配置成将电力传输到驱动模块30中的至少一个。

在本实施例中，控制装置100在车辆1的模块30中实施。控制装置100被包括在车辆1的驱动模块30中，该驱动模块30作为主模块操作。其他驱动模块30、功能模块40和储能模块70在本实施例中作为从属模块操作。控制中心200(也称为车外系统)在地理上布置在与该模块组20和由该模块组20组装而成的车辆1有一定距离的地方。控制中心200可以配置成用于车队管理、车辆组装/拆解或类似的操作。作为从属模块的模块30、40、70中的每个包括配置成与控制装置100通信的控制单元100a、100b、100c。控制单元100a、100b、100c和控制装置100各自配置成与控制中心200通信。控制中心200可以配置成向控制装置100传送命令，由此控制装置100基于命令自主地控制车辆1的模块30、40、70。因此，车辆1可以被称为被自主操作的车辆。

每个模块30、40、70、80包括与另一个模块30、40通信的通信构件。通信构件可以被包括在每个模块30、40、70、80的电气接口50中。每个模块30、40、70、80的通信构件由各模块30、40、70、80的控制单元100a、100b、100c和控制装置100控制。通信构件可以包括内部通信网络，例如CAN J1939、Flexray、以太网、光纤或类似的网络。通信构件可以附加地或备选地包括用于模块30、40之间的无线通信的发射器和接收器。通信构件配置成用于在各模块之间传输电控制信号和/或电力。每个模块30、40、70、80还可以包括布置成与各自的控制单元100a、100b、100c或控制装置100通信的至少一个传感器装置60。该至少一个传感器装置60可以配置成提供各模块30、40、70、80的操作数据和状态数据。

图4展示由控制装置执行的用于控制由模块组组装而成的车辆的方法的流程图。因此，该方法涉及图2和图3中公开的车辆1和图1中公开的控制装置100。因此，车辆1包括至少一个驱动模块30和至少一个功能模块40。该方法包括：从车辆1的模块30、40、70、80接收s101数据，该数据包括与模块30、40、70、80的当前状况相关联的至少一个参数的值；通过将该至少一个参数的值与该至少一个参数的预先确定的值或值区间进行比较来评估s102接收到的数据；以及根据评估控制s103车辆1。

评估s102接收到的数据可以包括将来自一个模块30、40、70、80的该至少一个参数的值与来自另一个模块30、40、70、80的该至少一个参数的值进行比较。该比较可以在来自相同类型的模块30、40、70、80的值上执行，例如在来自两个驱动模块的值上执行。评估s102接收到的数据可以替代地或附加地包括检测与预先确定的正常状况的偏离。因此，通过将与各模块的当前状况相关联的至少一个参数的值与该至少一个参数的预先确定的值或值区间进行比较，可以检测与预先确定的正常状况的偏离。检测到的偏离预先确定的正常状况的情况可以包括轮胎晃动、异常声音、火灾、非法入侵、破坏、模块内的温度变化和/或模块内的货物松动。评估s102所接收到的数据可以包括基于检测到的偏离，确定车辆1需要对车辆1的至少一个储能单元进行保养、维修和/或充电。因此，检测到的偏离可以涉及储能单元的保养、维修和/或充电。

根据一实施例，评估s102接收到的数据包括基于严重程度对检测到的偏离进行分类。然后，基于评估控制s103车辆1可以包括基于检测到的偏离的严重程度来控制s103车辆1。例如，对检测到的偏离进行分类可以包括将检测到的偏离与保存在数据库中的预先确定的偏离和相应分类进行比较。根据一实施例，当检测到的偏离被分类为高严重程度时，控制s103车辆1包括控制s103车辆1到沿路边的安全停驻点。检测到的偏离可以按例如1至10的尺度进行分类，其中分类为1的偏离比分类为10的偏离严重程度低。

评估s102接收到的数据还可以包括确定应该在何时纠正检测到的偏离。如前所述，一些偏离比其他偏离更严重，并且可以取决于偏离对车辆进行不同的控制。因此，评估102接收到的数据的步骤可以包括基于偏离的严重程度来确定应该在何时纠正检测到的偏离。确定应该在何时纠正检测到的偏离可以包括将检测到且已分类的偏离与保存在数据库中的预先确定的严重程度分类和相应的纠正时间进行比较。该方法还可以包括将何时纠正偏离的决定存储在控制装置100中。

评估s102接收到的数据可以附加地或备选地包括在地理上确定应该在何处纠正检测到的偏离。这可以基于来自例如导航系统的地理信息来确定。

图5是装置500的一个版本的示意图。参照图1-4所述的控制装置100在一个版本中可以包括装置500。装置500包括非易失性存储器520、数据处理单元510和读/写存储器550。非易失性存储器520具有第一存储元件530，在该第一存储元件中存储有用于控制装置500功能的计算机程序，例如操作系统。装置500还包括总线控制器、串行通信端口、I/O手段、A/D转换器、时间和日期输入和传输单元、事件计数器和中断控制器(未示出)。非易失性存储器520还具有第二存储元件540。

提供了一种计算机程序P，其包括用于控制由模块组组装而成的车辆的例程。该程序P可以以可执行的形式或以压缩的形式被存储在存储器560和/或读/写存储器550中。

当数据处理单元510被描述为执行某种功能时，意味着数据处理单元510对存储在存储器560中的程序的某一部分或存储在读/写存储器550中的程序的某一部分产生影响。

数据处理装置510可以经由数据总线515与数据端口599通信。非易失性存储器520旨在通过数据总线512与数据处理装置510通信。单独的存储器560旨在经由数据总线511与数据处理装置510通信。读/写存储器550适于通过经由总线514与数据处理单元510通信。

当在数据端口599上接收到数据时，它们被暂时存储在第二存储元件540中。当接收到的输入数据已被暂时存储时，数据处理单元510准备如上所述实现代码执行。

此处描述的方法的一部分可以由装置500借助于数据处理单元510来实现，该数据处理单元运行存储在存储器560或读/写存储器550中的程序。当装置500运行该程序时，这里所述的方法被执行。

对本发明的优选实施方式的上述描述是为了说明和描述的目的而提供的。它不是为了详尽无遗或将发明限制在所描述的变型中。许多修改和变型对于本领域的熟练人员来说显然是显然的。选择和描述这些实施方式是为了最好地解释本发明的原理及其实际应用，从而使专家有可能理解本发明的各种实施方式和适合于预期用途的各种修改。

Claims (26)

1.一种用于控制由模块组(20)组装而成的车辆(1)的方法，由控制装置(100)执行，车辆(1)包括：

至少一个驱动模块(30)；和

至少一个功能模块(40)，

其中所述至少一个驱动模块(30)包括一对车轮(32)并且配置成被自主操作并驱动组装好的车辆(1)，并且车辆(1)的模块配置成与控制装置(100)通信，该方法包括：

从车辆(1)的模块接收(s101)数据，所述数据包括与各模块的当前状况相关联的至少一个参数的值；

通过将所述至少一个参数的值与所述至少一个参数的预先确定的值或值区间进行比较来评估(s102)接收到的数据，其中评估(s102)接收到的数据包括将来自一个模块的所述至少一个参数的值与来自另一个模块的所述至少一个参数的值进行比较；以及

根据评估控制(s103)车辆(1)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中评估(s102)接收到的数据包括检测与预先确定的正常状况的偏离。

3.根据权利要求2所述的方法，其中评估(s102)接收到的数据包括根据检测到的偏离确定车辆(1)需要对车辆(1)的至少一个储能装置进行保养、维修和/或充电。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其中检测到的与预先确定的正常状况的偏离包括轮胎晃动、异常声音、火灾、非法入侵、破坏、模块内的温度变化和/或模块(40)内的货物松动。

5.根据权利要求2或3所述的方法，其中评估(s102)接收到的数据包括根据严重程度对检测到的偏离进行分类。

6.根据权利要求5所述的方法，其中基于评估控制(s103)车辆(1)包括基于检测到的偏离的严重程度控制车辆(1)。

7.根据权利要求6所述的方法，其中当检测到的偏离被分类为高严重程度时，控制(s103)车辆(1)包括控制(s103)车辆(1)到沿路边的安全停驻点。

8.根据权利要求2或3所述的方法，其中评估(s102)接收到的数据包括确定应该何时纠正检测到的偏离。

9.根据权利要求2或3所述的方法，其中评估(s102)接收到的数据包括在地理上确定应该在何处纠正检测到的偏离。

10.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中控制装置(100)在车辆(1)的模块(30、40)中实施，所述模块(30、40)作为主模块操作。

11.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中控制装置(100)在布置在车辆(1)外部并与车辆(1)通信的控制中心(200)中实现，并且其中控制(s103)车辆(1)包括向车辆(1)的至少一个控制单元(100a、100b、100c)传送命令。

12.一种包括指令的计算机可读介质，所述指令在由计算机(100；500)执行时使得计算机(100；500)执行根据权利要求1-11中任一项所述的方法。

13.一种控制装置(100)，其配置成控制由模块组(20)组装而成的车辆(1)，车辆(1)包括：

至少一个驱动模块(30)；和

至少一个功能模块(40)，

其中所述至少一个驱动模块(30)包括一对车轮(32)并且配置成被自主操作并驱动组装好的车辆(1)，并且其中组装好的车辆(1)的模块配置成与控制装置(100)通信，控制装置(100)配置成：

从车辆(1)的模块接收数据，所述数据包括与模块的状况相关联的至少一个参数的值；

通过将所述至少一个参数的值与所述至少一个参数的预先确定的值或值区间进行比较来评估接收到的数据；以及

根据评估控制车辆(1)，

其中控制装置(100)配置成将来自一个模块的所述至少一个参数的值与来自另一个模块的所述至少一个参数的值进行比较。

14.根据权利要求13所述的控制装置(100)，其中控制装置(100)配置成检测与预先确定的正常状况的偏离。

15.根据权利要求14所述的控制装置(100)，其中控制装置(100)配置成基于检测到的偏离来确定车辆(1)需要对车辆(1)的至少一个储能装置进行保养、维修或充电。

16.根据权利要求14或15所述的控制装置(100)，其中控制装置(100)配置成基于严重程度对检测到的偏离进行分类。

17.根据权利要求16所述的控制装置(100)，其中控制装置(100)配置成基于检测到的偏离的严重程度来控制车辆(1)。

18.根据权利要求17所述的控制装置(100)，其中控制装置(100)配置成，当检测到的偏离被归为高严重程度时，控制车辆(1)到沿路边的安全停驻点。

19.根据权利要求14或15所述的控制装置(100)，其中控制装置(100)配置成确定应该在何时纠正检测到的偏离。

20.根据权利要求14或15所述的控制装置(100)，其中控制装置(100)配置成在地理上确定应该在何处纠正检测到的偏离。

21.根据权利要求13-15中任一项所述的控制装置(100)，其中控制装置(100)在车辆(1)的模块(30、40)中实施，所述模块(30、40)作为主模块操作。

22.根据权利要求13-15中任一项所述的控制装置(100)，其中控制装置(100)在布置在车辆(1)外部并与车辆(1)通信的控制中心(200)中实施，并且控制装置(100)配置成通过向车辆(1)的至少一个控制单元(100a、100b、100c)传送命令来控制车辆(1)。

23.一种由模块组(20)组装而成的车辆(1)，车辆(1)包括：

至少一个驱动模块(30)；和

至少一个功能模块(40)，

其中所述至少一个驱动模块(30)包括一对车轮(32)并且配置成被自主操作并驱动组装好的车辆(1)，其中车辆(1)包括根据权利要求13-22中任一项所述的控制装置(100)。

24.根据权利要求23所述的车辆(1)，车辆(1)还包括：

连接至所述至少一个驱动模块(30)的储能模块(70)，

其中储能模块(70)包括用于使储能模块(70)与所述至少一个驱动模块(30)之间能够进行电力传输的接口(50)。

25.根据权利要求23或24所述的车辆(1)，车辆(1)还包括：

连接至所述至少一个驱动模块(30)或储能模块(70)的增程器模块(80)，

其中增程器模块(80)包括驱动单元(82)、发电机(84)和用于将电能从增程器模块(80)传输到所述至少一个驱动模块(30)或储能模块(70)的接口(50)。

26.根据权利要求25所述的车辆(1)，其中增程器模块(80)的驱动单元(82)包括燃式发动机或燃料电池。

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