CN113525397A - 进行车辆自诊断的方法和控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了在车辆(100)中进行车辆自诊断的方法(400)和控制装置(310)。所述方法(400)包括执行所述车辆(100)的预期会触发警报的第一动作(401)；检测由所执行的第一动作(401)触发的所述警报(402)；执行所述车辆(100)的预期会禁用所述警报的第二动作(403)；检测由所执行的第一动作(401)触发的所述警报被禁用(404)；以及基于所执行的第一动作(401)、所触发的警报的检测(402)、所执行的第二动作(403)和/或所禁用的警报的检测(404)的结果，确定允许/禁止所述车辆(100)的行驶(410)。

Description

进行车辆自诊断的方法和控制装置
技术领域
本文涉及车辆中的方法和控制装置。更具体地，描述了在车辆中进行自诊断的方法和控制装置。
背景技术
从交通安全的角度来看，在开始行驶之前定期检查车辆的健康状况非常重要，对于保持车辆处于良好的可操作状态并维持其功能和经济价值也很重要。一个实例可能是在发动机运转且灯光打开时在车辆周围走动，然后再离开，以检查灯光是否在工作，车灯玻璃是否破损或有裂纹(这可能会影响灯光分布)，后视镜完整且干净，车辆下方没有油迹(可视作需要进行车间维修的间接标志)等。
幸运的是，在许多车辆中具有电气测试，以便例如在车灯坏了时检测到并向驾驶员呈现视觉指示。然而，通过此类已知的电气测试不能检测到其他任何上述缺陷。另外，在车辆的显示器(呈现视觉指示的地方)出现故障的情况下，驾驶员可能无法注意到发出的视觉指示，从而导致潜在的危险交通安全状况。期望改善错误代码管理，并且能够检测例如传感器或通信断开、错误显示故障等。
车辆通常依赖于与环境车辆和其他车辆外实体的无线通信，以及例如用于导航的功能定位服务。如果无线通信无法正确运行，则可能会危及交通安全。
如本文所讨论的车辆可包括广义上的运输工具，诸如卡车、汽车、摩托车、拖车、公共汽车、自行车、火车、电车、飞机、船只或其他类似的有人或无人传送工具。
由于缺乏时间和/或兴趣，许多车辆驾驶员可能不会定期检查他们的车辆，至少不如所期望的那样介入。
另外，一些车辆可能是无人驾驶的，即所谓的自主车辆。因此，根本没有驾驶员进行关于车辆状况的任何检查。
就疏忽的驾驶员和/或无人驾驶车辆而言，当最终被带到车间时，了解例如错误存在了多长时间、它是如何出现的、是否存在任何连续错误等对于车辆机械师和/或车辆制造商来说是非常有帮助的。如果不进行定期的车辆检查，在这种情况下疏忽的驾驶员可能对机械师没有多大帮助。
另一个问题涉及在车辆的导航仪中使用的数字地图。此类地图通常基于收集的数据，这些数据可能会由于道路改建而变得过时。这对于盲目地信任导航仪的驾驶员是很危险的。对于自主车辆而言，可靠的数字地图对于成功驾驶至关重要；然而，更新数字地图需要进行大量的工作。
另一个问题可能尤其与自主车辆有关，即，车辆可能由于停车期间的事故、盗窃、破坏等原因而受到伤害或损坏，现有警报可能无法检测到该问题。出现的损坏可能会导致交通安全问题，但是检测该事件以便能将损坏报告给保险公司和/或警察部门也可能很重要。
文档US20170269593公开了一种用于自主车辆的控制系统，该控制系统在开始驾驶自主车辆之前检查多个部件的功能。检测到缺陷部件会导致自主驾驶功能失效。所检查的车辆功能被描述为转向、制动、加速和/或换挡。
然而，所公开的控制系统没有为车辆内部通信和/或车辆与其他实体的外部通信出现故障的问题提出解决方案。
文档US20170205824提出了一种用于在开始行驶之前检查停放的自主车辆的各种数据的方法。
该文档也未提出解决车辆内部通信和/或车辆与其他实体的外部通信出现故障的问题的解决方案。
文档WO2019/088893描述了一种适于手动或以自主模式驾驶的车辆。在允许从手动驾驶模式更改为自主驾驶模式之前，对车辆的某些功能(诸如灯光、稳定系统和制动器)进行检查。
该文档涉及模式更改/允许模式更改，而不触发安全停车或行驶许可。
因此，期望在释放车辆之前改进车辆的错误检测。
发明内容
因此，本发明的目的是解决上述问题中的至少一些，并通过改进车辆的异常检测来提高交通安全性。
根据本发明的第一方面，该目的通过在车辆中进行车辆自诊断的方法来实现。该方法包括执行车辆的预期会触发警报的第一动作。该方法还包括检测由所执行的第一动作触发的警报。另外，该方法还包括执行车辆的预期会禁用警报的第二动作。而且，该方法包括检测由所执行的第一动作触发的警报被禁用。该方法包括基于所执行的第一动作、触发警报的检测、所执行的第二动作和/或禁用警报的检测的结果，确定允许/禁止车辆的行驶。
根据本发明的第二方面，该目的通过车辆中的控制装置来实现。控制装置的目的在于车辆的车辆自诊断。控制装置被配置为生成用于执行车辆的预期会触发警报的第一动作的命令。另外，控制装置还被配置为检测由所执行的第一动作触发的警报被禁用。控制装置还被配置为基于所执行的第一动作、触发警报的检测、所执行的第二动作和/或禁用警报的检测的结果，确定允许/禁止车辆的行驶。
由于所描述的方面，通过先执行故意引起警报的第一动作，然后执行用于禁用警报的第二动作并且同时监视警报的行为来执行车辆自诊断，从而确定内部通信和与所执行的动作相关联的警报系统在发出车辆行驶许可之前正常运行。
在要执行的第一动作的任意实例中，可通过制动来降低车辆的制动系统中的压力当制动系统中的压力低于阈值限制时，可能会触发警报/错误代码。当检测到低压警报时，可通过例如运行车载压缩机来执行包括增大制动系统的压力的第二动作，直到低压警报消失。
以此方式，确认了所执行动作的成功性，并且在允许车辆开始行驶之前还验证了警报处理的功能，细心的驾驶员通常会检测到的可能会发生在车辆上的各种问题可通过所提供的用于自诊断的控制例程来检测，从而提高交通安全性。
通过随后的详细描述，其他优点和附加新颖特征将变得显而易见。
附图说明
现在将参考附图进一步详细描述本发明的实施方案，其中：
图1A示出了根据本发明的实施方案的车辆的侧视图。
图1B示出了根据本发明的实施方案的车辆，如上文所述。
图2示出了根据本发明的实施方案的车辆和车辆外部实体。
图3A示出了根据本发明的实施方案的图像中的异常检测的实例。
图3B示出了根据本发明的实施方案的图像中的异常检测的实例。
图3C示出了根据本发明的实施方案的图像中的异常检测的实例。
图3D示出了根据本发明的实施方案的图像中的异常检测的实例。
图4A是示出方法的第一部分的实施方案的流程图。
图4B是示出该方法的第二部分的实施方案的流程图。
图5是描绘根据实施方案的系统的图示。
具体实施方式
本文所述的本发明的实施方案被定义为可以在下文描述的实施方案中投入实践的方法和控制装置。然而，这些实施方案可以许多不同的形式来示例和实现，并且不限于本文阐述的实例；而是提供实施方案的这些例示性实例，以使得本公开将是充分且完整的。
根据结合附图考虑的以下详细描述，其他目的和特征可变得显而易见。然而，应当理解，附图仅是出于例示的目的而设计的，而不是作为对本文公开的实施方案的限制的定义，对此将参考所附权利要求。另外，附图不一定按比例绘制，并且除非另外指出，否则它们仅旨在概念性地示出本文所述的结构和过程。
图1A示出了车辆100的场景。车辆100在道路115上沿行驶方向105行驶。
车辆100可包括广义上的运输工具，诸如卡车、汽车、摩托车、拖车、公共汽车、自行车、火车、电车、飞机、船只、无人机、航天器或其他类似的有人或无人传送工具。
在不同的实施方案中，车辆100可以是驾驶员控制的或无驾驶员的(即，自主控制的)。然而，所公开的解决方案对于自主车辆可能具有特别的优势。
车辆100可包括各种传感器，诸如一个或多个前向指示传感器110、一个或多个右侧指示传感器120、一个或多个后向指示传感器130和/或一个或多个左侧指示传感器140，如沿行驶方向105所示。这也在图1B中以概览图公开。
传感器110、120、130、140可为相同或不同的类型，并且在不同的实施方案中可包括例如相机、立体相机、红外相机、摄影机、雷达、激光雷达、超声设备、飞行时间相机或类似设备。
在一些实施方案中，传感器可包括例如运动检测器并且/或者基于被动红外(PIR)传感器，该传感器通过发出中红外波长处的黑体辐射而对人的皮肤温度敏感，这与室温下的背景物体形成对比；或者通过发出连续的微波辐射波并通过多普勒雷达原理检测运动；或者通过发出超声波来检测和分析反射；或者通过基于无线电波干扰检测的断层摄影运动检测系统等等一些可能的实施方式。
传感器110、120、130、140可以位于车辆100中以实现各种功能，诸如为高级驾驶员辅助系统(ADAS)或用于自主驾驶车辆100的系统提供环境信息。
此类传感器可以位于车辆100中，并且例如从车辆100中直接输出，例如用于检测车辆100前方的障碍物。然而，由传感器捕获的图像、视频序列或其他信息的一部分将覆盖自身车辆100。
通过使用车载传感器来收集有关自身车辆100的信息、图像、视频序列或其他传感器信息，并例如通过将该信息与存储的车辆100或其一部分的理想图像、视频序列或其他传感器信息的存储信息进行比较来分析该信息，可以检测到可能由于车辆100上的损坏部件、或接近车辆100的事故的迹象、道路115上的冰等导致的异常。该解决方案的作用就像第二对眼睛(或者就自主车辆而言，唯一的一对眼睛)，不断寻找可能指示车辆100发生故障的异常情况。以此方式，可以在开始行驶之前和/或在允许车辆100离开起动区之前执行车辆100的自诊断(或其一部分)。起动区可以是车辆100以低速或受限速度行驶的停车区段、装卸处、围栏区域或其他类似地方。
所提供的解决方案涉及做出用于激发车辆100的警报激活的动作，即，做出已知会导致警报或警告的动作，诸如通过制动来降低车辆100的制动系统中的压力。进行制动，直到触发低压水平警报，从而确定警报按预期工作。然后，可通过运行例如车载压缩机或外部压缩空气供应来增大制动系统的压力，直到制动系统的压力水平达到足够的/可接受的水平并且警报被禁用。另外，在一些实施方案中，监视用于激发警报的动作不会触发任何其他警报。
在另一些实施方案中，可以检查车辆100是否具有正确的功能产品特征(FPC)代码。FPC代码描述了车辆100的功能特征。
在授予行驶许可之前，还可以检查车辆100是否具有有效的诊断故障代码(DTC)和/或是否具有错误的有效DTC。
另外，可以检查车辆100的每个ECU是否具有正确的ECU源地址或身份，例如通过将提取的ECU源地址/身份与数据库信息进行比较。此外，可以提取并检查用于唯一地识别车辆100的参考编号，以例如针对数据库进行验证。在车辆100不包括容量超过用于自主驾驶的最小标准限值的ECU，或者车辆100在地面和/或被盗车辆的热门清单上的情况下，车辆100可被停止运转。
据此确定，与特定动作相关联的内部通信和警报系统在向车辆100发出行驶许可之前正常运行。从而提高了交通安全性。
车辆自诊断的另一个实例可以是打开车辆100的门，检查是否生成关于打开的门的警报。此后，关闭门，并检查警报是否被禁用。
又一个实例可以是检测车辆100的座椅上的(乘客)压力，确定座椅的安全带是否关闭并触发车辆停止运转，直到安全带关闭或乘客离开车辆100。
在一些实施方案中，接收对动作的预期结果与所执行的动作的所得结果之间的对应关系的确认可以是为车辆100发出行驶许可的先决条件。因此，未能用预期结果确认动作的结果可能导致不为车辆100提供行驶许可。
未能用预期结果确认动作的结果可能例如由于未执行预期动作，或未按预期执行预期动作，未按预期生成/禁用警报和/或例如通过传感器110、120、130、140中的任一者进行的与车辆100有关的其他非预期行为，例如灯光分布的变化意味着车灯破损或错配、车灯玻璃变脏或破损等；使用方向指示器时缺少方向指示灯意味着指示灯变脏或破损；驾驶室横滚角、偏航角或俯仰角的变化意味着驾驶室悬架破损；远光灯区域的错误检测可能会触发灯光的调整；自适应主光束的错误检测(即在遇到其他车辆或交通用户时将远光灯调低)；不安全货物的检测；雨量传感器的错误检测等。
在一些实施方案中，生成用于动作的命令，检查命令的结果并且将其与预期结果进行比较。如果它们相对应(在阈值限制内)，则确认动作的正确性。否则，将检测到与命令/动作的预期结果的偏差。
在一个实例中，可以生成用于执行将由车载致动器执行的限定动作的命令，例如，以一定程度向左/向右转动驱动轮。在一定限定的时间段之后，可以对发出的命令的结果(即，驱动轮角度)进行测量。然后可以在根据所生成的命令的期望值和命令的测量结果之间进行比较。在这些实体之间的差异超过阈值限制(例如可为5％的差异、10％的差异或其他预定义或可配置的值)的情况下，则检测到的偏差可能会触发例如受限的行驶许可，例如以比一定速度限值慢的速度行驶，在与前方车辆的距离增大的情况下行驶，仅在非高峰时间行驶，仅在某些道路上行驶，仅行驶到车间，完全禁止行驶许可等。
无法获得确认还可能涉及与传感器110、120、130、140的通信不良和/或传感器110、120、130、140或执行器故障；或定位错误。另外，可检查与车辆外部实体的无线通信，诸如图2中所示例。
图2示出了经由无线收发器210与车辆外部实体200进行无线通信的车辆100。
可通过无线通信接口诸如车对车(V2V)通信或车对基础设施(V2I)通信进行无线通信。有时会使用通用术语车对一切(V2X)。
在一些实施方案中，实体100、200之间的通信可经由V2V通信例如基于专用短距离通信(DSRC)设备来执行。在一些实施方案中，DSRC以5.9GHz频带工作，带宽为75MHz，大致范围为1000m。
可根据用于无线车辆通信的任何IEEE标准(诸如针对车辆网络的IEEE802.11的特殊操作模式，称为车载环境中的无线接入(WAVE))进行无线通信。IEEE 802.11p是802.11无线LAN介质访问层(MAC)和物理层(PHY)规范的扩展。
其他无线通信选项包括Wi-Fi、蓝牙、RFID、3GPP LTE等。
在一些实施方案中，可进行关于车辆100与车辆外部实体200之间的无线通信功能和/或车辆外部实体200的功能的测试。
可通过向车辆外部实体200发出信号以激励其返回响应消息来进行测试。在从车辆外部实体200接收到返回信号的情况下，得出各个实体100、200之间的无线通信正常运行的结论。
然而，更复杂的测试可能是挑战-响应机制。消息(挑战)可以从车辆100发送到车辆外部实体200。车辆外部实体200可以对挑战执行约定的操作，例如将共享的秘密值添加到挑战并根据已知算法计算散列值。然后将计算的结果(响应)返回到车辆100，在此可通过在车辆100处进行相同的操作来进行比较，即，将共享的秘密值添加到挑战并计算散列值。在值相同的情况下，车辆外部实体200可被视为正常运行。还证实车辆外部实体200未被欺骗。
其他功能测试可能包括密码、使用双向质询-响应机制的相互认证以及类似测试。
在例示的实施方案中，车辆外部实体200附接到数据库220和车辆外部传感器230诸如相机、激光雷达、雷达等。
在一些实施方案中，可基于由车辆外部传感器230捕获的传感器数据来检测车辆100的异常，该车辆外部传感器可以捕获车辆100的传感器数据，诸如由于流氓行为或瘪胎而造成的损坏。
因此，车辆100可以从车辆外部实体200请求来自车辆外部传感器230的传感器数据，以检测与车辆100有关的异常。
图3A示出了车辆100的车辆内部的实例，并且描绘了车辆100的潜在驾驶员或乘客如何感知图1A、图1B和/或图2中的先前场景。
车辆100包括用于车辆100的车辆自诊断的控制装置310，从而确定是否可允许或禁止车辆100行驶。控制装置310可包括数据库320或附加到数据库，其中可存储车辆100的预期参考值。
在例示的实施方案中，显示器330的警报可通过激发来激活。在这种情况下，可通过将制动信号发送到制动致动器来降低车辆100的制动系统中的压力。当由于低制动压力而引起警报时，可以禁止制动，或者，可通过向压缩机生成启动信号来增大压力。然后，可通过运行例如车载压缩机来增大制动系统的压力，直到制动系统的压力水平达到足够的/可接受的水平并且警报被禁用。另外，在一些实施方案中，监视用于激发警报的动作不会触发任何其他警报。
图3B示出了车辆100的车辆内部的实例，并且描绘了车辆100的潜在驾驶员或乘客如何感知图1A、图1B和/或图2中的先前场景。
控制装置310可以从车辆100的传感器110、120、130、140和/或车辆外部传感器230收集信息。该信息可以存储在数据库320中。随后，可以在当前收集的传感器数据和从数据库320检索的先前存储的传感器数据之间进行比较。
传感器110、120、130、140可以在不同的方向上转向和/或重定向，并且旨在显示驾驶员直接视野之外的物体的设备可以呈现相关的传感器110、120、130、140的经调整的视图。
控制装置310可经由例如通信总线与其他车辆内部单元诸如传感器110、120、130、140和/或致动器通信。通信总线可包括例如控制器局域网(CAN)总线、面向媒体的系统传输(MOST)总线或类似总线。然而，数据链路可另选地通过包括任何无线通信技术(诸如Wi-Fi、蓝牙等)或至少由任何无线通信技术激励的无线连接来建立。
在例示的实施方案中，在显示器330上显示消息，以使潜在的驾驶员/乘客注意所观察和检测到的异常，并且便于读者理解。然而，在车辆100中可能根本没有任何显示器330。
控制装置310可被配置为图像识别/计算机视觉和物体识别。
计算机视觉是一种包括用于获取、处理、分析和理解图像以及一般地讲来自现实世界的高维数据以产生数字或符号信息的方法的技术领域。该领域的发展主题是通过以电子方式感知和理解图像来复制人类视觉的能力。在这种情况下，理解意味着将视觉图像(视网膜的输入)转换为可以与其他思维过程进行交互的对世界的描述并引发适当的动作。这种图像理解可被看作是使用借助几何、物理、统计和学习理论构建的模型对符号信息与图像数据的剥离。计算机视觉也可被描述为自动化和集成各种用于视觉感知的过程和表示的领域。
传感器110、120、130、140的图像数据可采用许多形式，诸如图像、视频序列、来自多个相机的视图或来自扫描仪的多维数据。
通过将从数据库320提取的预期/正常状态与从一个或多个传感器110、120、130、140捕获的当前状态传感器数据进行比较，可以确认预期状态。另选地，可以检测异常。在例示的场景下，检测到前照灯玻璃上的裂纹。
在一些实施方案中，还可以针对驾驶员/乘客/车主提出关于应当执行的操作的推荐。在挡风玻璃上检测到裂纹的情况下，可建议驾驶员/乘客/车主用一片透明胶带从外部遮盖裂纹，然后行驶到玻璃修理车间。在一些实施方案中，如果车辆100中没有人，则车辆100可以决定无论如何都要行驶到车间。经由无线互联网连接，可以靠近车辆100的地理位置和/或沿车辆100的行驶方向105搜索此类车间，并且可以基于例如价格比较、即时服务可用性检查和/或先前客户的客户满意度(如果提供有此类信息)进行推荐。
图3C示出了车辆100的车辆内部的又一个实例，并且描绘了如何从自主车辆100的内部以及由车主(或车辆100的其他负责人)经由位于距车辆100一定距离处的车辆外部展示设备200感知破损的前照灯玻璃的场景。
除了已经呈现的控制装置310、数据存储设备320和传感器110、120、130、140之外，车辆100还可包括无线发射器或收发器150。发射器150可以与车主/监管员的展示设备200无线通信。
可通过无线通信接口诸如先前枚举的任一者或类似设备来进行通信。
在例示的实施方案中，传感器数据比较导致检测到车辆100的左侧的前照灯玻璃破损。因此，所检测到的异常是由物理的车辆零件故障引起的。由于在前照灯故障的情况下行驶是非法的(至少在一些管辖区中)，因此车辆100被停在路边，并且车辆100的地理位置被发送至展示设备200。
因此，车主/对应的负责人/自主维修机器人可被告知相关情况，并且可以采取适当的措施，诸如携带正确的备件和工具，将延误告知运输接收者(如果有的话)，并且要求某人行驶到车辆100处以进行维修。
车辆100的地理位置可以由车辆100中的定位单元340确定，这可以基于卫星导航系统，诸如导航信号定时和测距(Navstar)全球定位系统(GPS)、差分GPS(DGPS)、Galileo、GLONASS等。
根据各种实施方案，可以某个预定或可配置的时间间隔连续地生成定位单元340(以及从而车辆100)的地理位置。
通过卫星导航的定位基于使用来自多个卫星350a、350b、350c、350d的三角测量的距离测量。在该实例中，描绘了四个卫星350a、350b、350c、350d，但这仅仅是实例。可使用多于四个卫星350a、350b、350c、350d来提高精度或创建冗余。卫星350a、350b、350c、350d连续发送关于时间和日期(例如，以编码形式)、身份(进行广播的卫星350a、350b、350c、350d)、状态以及卫星350a、350b、350c、350d在任何给定时间的位置的信息。GPS卫星350a、350b、350c、350d发送例如以不同代码编码但不一定基于码分多址(CDMA)的信息。这允许基于每个相应卫星350a、350b、350c、350d的唯一代码，将来自单个卫星350a、350b、350c、350d的信息与其他卫星的信息区分开。然后，该信息可被传输，以被包括在车辆100中的适当适配的定位设备接收。
根据一些实施方案，距离测量可包括测量由相应的卫星350a、350b、350c、350d发射的每个相应卫星信号到达定位单元340所花费的时间的差值。当无线电信号以光速行进时，可通过测量信号传播时间来计算与各个卫星350a、350b、350c、350d的距离。
卫星350a、350b、350c、350d的位置是已知的，因为它们由主要沿着和靠近地球赤道定位的大约15-30个地面卫星接收站连续监视。因此，可通过三角测量确定与至少三个卫星350a、350b、350c、350d的距离，从而计算车辆100的地理位置，即纬度和经度。为了确定海拔，根据一些实施方案，可以使用来自四个卫星350a、350b、350c、350d的信号。
车辆100的地理位置可以另选地确定，例如通过定位在车辆100的路线周围的已知位置处的应答器和车辆100中的专用传感器，以识别应答器并由此确定位置；通过检测和识别WiFi网络(沿着路线的WiFi网络可以用数据库中的某些相应地理位置进行映射)；通过接收与地理位置相关联的蓝牙信标信号或者无线信号的其他信号签名，诸如通过对由多个具有已知地理位置的固定基站发出的信号进行三角测量。位置可以另选地由车辆100中的乘客输入。
在一些实施方案中，确定定位单元340的地理位置后(或以另一种方式)，它可以被呈现在展示设备200上，例如在可以标记车辆100的位置的地图上。
图3D示出了车辆100的车辆内部的另一个实例，并且描绘了其中基于传感器数据的至少一部分，检测到的异常包括数字地图中的合理的信息偏离的场景，该场景描述了车辆周围环境。
根据一些实施方案，可以将所捕获的传感器数据与地图状态进行比较。这样的比较可能会由于最近的道路施工等，或者仅仅由于所存储的地图数据中的错误或导航器340发生故障，而导致与根据地图数据相比实际检测到的车道数量不同。这仅仅是由车辆传感器110、120、130、140捕获的现实之间的这种可能偏差的任意实例。其他实例可以是新道路/入口/出口；现有道路的新的速度限值；道路已变为单向等。传感器110、120、130、140可以在行驶时连续地从道路、交通标志等捕获并收集信息，并且可以与地图数据以及与车辆100的地理位置相关联的信息诸如速度限值和其他限制进行比较。
在不能确认现实与所存储的地图数据之间的对应关系的情况下，可以输出警报，以告知负责与所检测到的异常有关的数字地图的人员。此类警报还可经由显示器330(如果有的话)提供给乘客，并且/或者在展示设备200上提供给车主/监管员。
对于自主车辆，重要的是可以信任地图数据进行导航，因为可能没有任何驾驶员会注意到由于例如道路施工、事故或类似情况而导致的与地图数据的偏离并对此做出反应。
在一些实施方案中，车载传感器110、120、130、140可以检测道路上或附近的事故或危险情况的指示，诸如公路上的静止车辆；公路上的倒车车辆；道路上逆着行驶方向行驶的车辆；在行人专用区或自行车道上行驶的车辆；躺在路上的人或动物等。在这种情况下，除了使自身车辆100减速和/或停止之外，关于检测到的事故指示的信息可被发送到警察部门、交通监控中心、紧急情况中心或类似实体。
图4A至图4B示出了根据一个实施方案的方法400的实例。图4A至图4B中的流程图示出了在车辆100中使用的方法400。方法400旨在提供车辆自诊断。
车辆100可以是例如被配置用于自主行驶的卡车、公交车、汽车或先前提到的类似传送工具。
车辆100可包括多个传感器110、120、130、140，这些传感器可以在车辆100周围的不同方向上指向并且具有各自的监控区域，所述监控区域至少部分地覆盖自身车辆100的一部分。
为了能够正确地进行车辆自诊断，方法400可包括多个步骤401-411。然而，这些步骤401-411中的一些步骤可以各种另选方式执行。一些方法步骤可以仅在一些任选实施方案中执行；诸如步骤405-409和/或411。另外，所描述的步骤401-411可以与编号建议顺序略有不同的时间顺序执行。方法400可包括后续步骤：
步骤401包括执行车辆100的预期会触发警报或错误代码的第一动作。第一动作可包括降低车辆制动系统的压力，尝试在驻车制动器被激活的情况下开始行驶，打开门或引擎盖，尝试在行车制动器被激活的情况下开始行驶等。
执行第一动作的目的是激发警报/错误代码的触发，从而验证动作已执行，并且警报系统按预期正常运行。
步骤402包括检测由所执行的第一动作401触发的警报或错误代码。
所触发的警报/错误代码取决于第一动作，并且可包括例如低制动压力的警告、驻车制动器已激活的警告、门/引擎盖已打开的警告、在尝试行驶时行车制动器处于活动状态的警告等。
通过检查所触发的警报/错误代码，验证已正确执行所执行的第一动作401，并且警报系统至少在与所触发的警报方面按预期正常运行。
步骤403包括执行车辆100的预期会禁用警报/错误代码的第二动作。
因此，第二动作可以与所执行的第一动作401和所触发的警报/错误代码有关，并且例如包括启动压缩机以建立制动压力、停用驻车制动器、关闭门/引擎盖、松开行车制动器等。
步骤404包括检测由所执行的第一动作401触发的警报/错误代码被禁用，即先前检测到的警报402被禁用，诸如低制动压力的警告、驻车制动器已激活的警告、门/引擎盖已打开的警告、在尝试行驶时行车制动器处于活动状态的警告等。
据此确定第二动作已被正确执行并且验证/确认警报按预期正常运行。
在一些实施方案中，还可以检查所执行的的第一动作401和/或第二动作402尚未激活除预期之外的任何其他警报。
仅可在一些特定实施方案中执行的步骤405包括获得确认，确认所执行的动作的结果与预期结果相对应。
在一些实施方案中，未能获得确认可能是由于物理车辆零件故障或车辆内通信故障导致的。
另外，在一些实施方案中，在当前行驶条件下，可能由于与车辆100的预期条件的偏离而导致无法确认所执行的动作。例如，异常/偏离可包括向车辆100的致动器发送定义的输入命令，例如将驱动轮转动10度的指令。然后可以在一定时间段之后测量驱动轮的转动角度，并且可以在对致动器发出的命令与致动器操作的所得结果之间进行比较。在比较值之间的差值超过阈值极限的情况下，诸如5％，可以得出检测到异常的结论。
另一个实例可包括激活喇叭，用声敏传感器收听喇叭的声音，并确认所执行动作的结果与预期结果相对应；或者另选地得出当在预期的时间范围内无法检测到喇叭的声音时表明检测到异常的结论。
其他实例可包括增加/降低车辆速度，在一定时间段之后确定车辆100的速度，将所得速度与预期速度进行比较并且确认所执行动作的结果与预期结果相对应；或者另选地得出当两个值之差超过阈值极限诸如5％、10％、20％等时表明检测到异常的结论。
其他实例可以是激活车辆100的灯诸如前照灯、停车灯、闪光灯等，用车载传感器搜索激活的灯光并确认所执行动作的正确性/不能确认所执行动作的正确性，并且/或者得出当在预期时间范围内无法检测到点火灯光时表明检测到异常的结论。
在一些实施方案中，可以基于图像识别来对从车辆外部传感器230获得的传感器数据进行确认。
仅可在其中已执行步骤405的一些特定实施方案中执行的步骤406包括执行第三动作，以便确定未能获得确认405的原因，消除或至少减少未能获得确认405的影响。
第三动作可以例如包括从数据库320提取传感器数据，获得错误代码信息，从服务提供商请求服务/维护/清洁，与车主或其他负责人联系并告知该动作确认失败以及类似动作。
仅可在一些特定实施方案中执行的步骤407包括检查车辆100的控制装置310与车辆外部实体200之间的无线通信功能。
因此，可以检测车辆100与环境实体200的无线通信中的通信故障。由于特别是在5G交通环境中的自主车辆的交通安全性高度依赖于正确的无线通信，因此通信故障可能会带来毁灭性后果，这正是无法进行无线通信可能会禁止车辆100行驶的原因。在一些实施方案中，可以允许车辆100仅以低于最大速度的速度例如50km/h行驶到最近的车间进行维修。
仅可在一些特定实施方案中执行的步骤408包括检查车辆100的控制装置310与车辆传感器110、120、130、140之间的通信功能。
对于自主车辆，缺少环境传感器数据或不充足的环境数据可能对于道路安全而言是毁灭性的。无法从车辆传感器110、120、130、140获得传感器数据可能相当于蒙着眼睛驾驶载人车辆，这正是无法接收通信可能会完全禁止车辆100行驶的原因。
然而，这当然取决于不能为其接收信息的传感器110、120、130、140。在冗余传感器(即，具有可以由一个或多个其他传感器监视的覆盖区域的传感器)不能通信的情况下，可以允许车辆100以受限的速度诸如50km/h行驶到最近的车间进行维修。
仅可在一些特定实施方案中执行的步骤409包括估计车辆100的轮胎与底部115之间的制动性能和摩擦力。
据此，例如，可以在行驶期间及早检测到结冰的道路，并且可以选择更谨慎的行驶模式；或者可以提醒轮胎更换服务车辆将轮胎换成防滑轮胎。如果所估计的制动性能和/或摩擦力低于第一阈值水平，则可能会完全禁止行驶。在一些实施方案中，当所估计的制动性能和/或摩擦力高于第一阈值水平但低于第二阈值水平时，可以允许车辆100以受限速度诸如50km/h行驶。
步骤410包括基于所执行的第一动作401、触发警报的检测402、所执行的第二动作403和/或禁用警报的检测404的结果，确定允许/禁止车辆100的行驶。
因此，在所执行的第一动作401未导致可检测到触发警报402和/或不能禁用触发警报的情况下，确定禁止行驶。
在其中已执行步骤405的一些实施方案中，可进一步基于所获得的确认405/未能获得确认405来确定410允许/禁止行驶。
在其中已执行步骤406的一些实施方案中，可进一步基于所执行的第三动作406的结果来确定410允许/禁止行驶。
在其中已执行步骤407的一些实施方案中，可进一步基于所执行的功能检查407的结果来确定410允许/禁止行驶。
在其中已执行步骤408的一些实施方案中，可进一步基于所执行的功能检查408的结果来确定410允许/禁止行驶。
在其中已执行步骤409的一些实施方案中，可进一步基于所估计的制动性能和摩擦力409来确定410允许/禁止行驶。
因此，通过执行第一动作来故意触发“错误检测”，然后检查警报/错误代码是否已确认；然后通过执行用于禁用警报/错误代码的第二动作来逆转该过程，确保车辆100可以在自主模式下继续进行所谓的“安全起动”。由于所执行的动作，确保了用于处理错误代码的整个工作链真正起作用。在不能给予行驶许可的情况下，可根据偏差的类型及其严重程度以不同方式处理偏差。
仅可在一些特定实施方案中执行的步骤411可包括，在已确定410禁止车辆100的行驶的情况下，执行活动或措施以纠正任何无法确认所执行动作的异常或原因，并实现车辆100的行驶许可。
该活动/措施可以是例如在交通监控塔中向车主或其他负责人的通信设备200发送信号。
所执行的措施411可包括输出警报，以告知车辆100的负责人未获得405所执行动作的确认。
在不同的实施方案中，关于错误/异常检测/确认失败的信息可以存储在车辆检查文件中，该文件可以位于车载/车外数据存储设备220、320中或任何其他便利的位置。
由此，由于可以保存关键信息并将其提供给机械师，因此促进了车辆检查，而由于车辆检查文件，机械师可以立即了解并得出关于车辆100上发生何种问题的结论。在成功进行车辆检查并纠正任何检测到的异常之后，可以给予车辆100行驶许可。
图5示出了在车辆100中进行车辆自诊断的系统500的实施方案。系统500可根据上文描述并且在图4A-B中示出的方法400来执行先前描述的方法步骤401-411中的至少一些。
系统500包括在车辆100中进行车辆自诊断的至少一个控制装置310。控制装置310被配置为生成用于执行车辆100的预期会触发警报/错误代码的第一动作的命令。另外，控制装置310被配置为检测由所执行的第一动作触发的警报/错误代码。而且，控制装置310被配置为生成用于执行车辆100的预期会禁用警报的第二动作的命令。控制装置310另外被配置为检测由所执行的第一动作触发的警报被禁用。控制装置310还被配置为基于所执行的第一动作、触发警报的检测、所执行的第二动作和/或禁用警报的检测的结果，确定允许/禁止车辆100的行驶。
在一些实施方案中，控制装置310被配置为获得确认，确认所执行的动作的结果与预期结果相对应。而且，控制装置310被配置为进一步基于所获得的确认/未确认来确定允许/禁止车辆100的行驶。
在一些实施方案中，所述未确认可能由于物理车辆零件故障而导致。另外，根据一些实施方案，在当前行驶条件下，所述未确认可能是由于与车辆100的预期条件的偏离。在一些特定实施方案中，异常可包括数字地图中的信息偏差和/或定位设备340的错误。
在一些实施方案中，控制装置310可被配置为执行动作，以便确定未确认的原因、消除或至少减少未确认的影响并且/或者检测车辆100的由导致未确认的同一原因导致的另外的异常。另外，控制装置310还可被配置为基于所执行的第三动作的结果来确定允许/禁止车辆100的行驶。
此外，在一些实施方案中，控制装置310可以检查车辆100的控制装置310与车辆外部实体200之间的无线通信功能。控制装置310还可被配置为基于所执行的功能检查的结果来确定允许/禁止车辆100的行驶。
控制装置310可被配置为检查控制装置310与车辆传感器110、120、130、140之间的通信功能。通信通常通过有线或无线总线进行。控制装置310另外可被配置为基于所执行的功能检查的结果来确定允许/禁止车辆100的行驶。
在又一些实施方案中，控制装置310还可被配置为估计车辆100的轮胎与底部115之间的制动性能和/或摩擦力。此外，控制装置310还可被配置为基于所估计的制动性能/摩擦力来确定允许/禁止车辆100的行驶。
控制装置310还可被配置为在已经确定禁止车辆100的行驶时，执行用于实现车辆100的行驶许可的措施。
而且，控制装置310可被配置为，当不能确认所执行的动作的成功性时，所执行的措施可包括输出警报，以告知车辆100的负责人缺乏动作确认。
系统500可包括用于执行第一动作和/或第二动作的致动器。
另外，系统500还可包括车辆100的传感器110、120、130、140，用于捕获与车辆100有关的传感器数据。
在一些实施方案中，系统500可包括车辆外部传感器230。
系统500还可包括用于存储车辆100的正常状态的所捕获传感器数据的数据存储设备220、320。
而且，系统500还可包括用于与控制装置310进行无线通信的车辆外部实体200。
控制装置310可包括接收电路510，该接收电路被配置为从传感器110、120、130、140、230和/或数据存储设备320接收信号。
另外，根据一些实施方案，控制装置310可包括处理电路520，该处理电路被配置为执行上述方法400的方法步骤401-411中的至少一些。
此类处理电路520可包括一个或多个处理电路实例，即中央处理单元(CPU)、处理单元、处理电路、专用集成电路(ASIC)、微处理器或其他可以解读并执行指令的处理逻辑。因此，本文所利用的表达“处理电路”可以表示/包括多个处理电路，诸如上文枚举的那些中的任一个、一些或全部。
此外，在一些实施方案中，控制装置310可包括存储器525。任选存储器525可包括用于临时或永久地存储数据或程序(即，指令序列)的物理设备。根据一些实施方案，存储器525可包括集成电路，该集成电路包括硅基晶体管。在不同的实施方案中，存储器525可包括例如存储卡、闪存存储器、USB存储器、硬盘或其他用于存储数据的类似易失性或非易失性存储单元，诸如ROM(只读存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦除PROM)、EEPROM(电可擦除PROM)等。
另外，在一些实施方案中，控制装置310可包括信号发送器530。信号发送器530可被配置用于将信号发送到例如展示设备200、数据存储设备320和/或致动器。
将在车辆100中执行的上述步骤401-411可通过控制装置310内的一个或多个处理电路520连同用于执行步骤401-411的功能中的至少一些功能的计算机程序产品来实现。因此，当计算机程序被加载到控制装置310的一个或多个处理电路520中时，包括用于在控制装置310中执行步骤401-411的指令的计算机程序产品可以执行包括用于车辆诊断的步骤401-411中的至少一些步骤的方法400。
另外，根据方法步骤401-411中的至少一些步骤，本发明的一些实施方案可包括车辆100，该车辆包括用于车辆自诊断的控制装置310。
上文提到的计算机程序产品可以例如以携带计算机程序代码的数据载体的形式提供，该计算机程序代码用于在被加载到控制装置310的一个或多个处理电路520中时，执行根据一些实施方案的步骤401-411中的至少一些步骤。数据载体可以是例如硬盘、CD ROM盘、存储棒、光学存储设备、磁存储设备或任何其他可将机器可读数据以非暂态方式保存的适当介质诸如盘或带。此外，计算机程序产品可作为服务器上的计算机程序代码提供，并且例如通过互联网或内联网连接远程下载到控制装置310。
如附图中所示，在实施方案的描述中使用的术语不旨在限制所描述的方法400、控制装置310、计算机程序、系统500和/或车辆100。在不脱离由所附权利要求限定的本发明实施方案的情况下，可以进行各种改变、替换和/或变更。
如本文所用，术语“和/或”包括相关联的所列项中的一个或多个项的任何和所有组合。如本文所用，除非另外明确说明，否则术语“或”应被解释为数学OR，即被解释为包含性析取，而不作为数学异或(XOR)。另外，单数形式“一个”、“一种”和“该”应被解释为“至少一个”，因此，除非另外明确说明，否则还可能包括多个相同种类的实体。还应当理解，术语“包括”、“包含”和/或“含有”指定存在所陈述的特征、动作、整数、步骤、操作、元素和/或部件，但是不排除存在或增加一个或多个其他特征、动作、整数、步骤、操作、元素、部件和/或它们的组。单个单元诸如处理电路可以实现权利要求中所述的若干项的功能。在互不相同的从属权利要求中陈述某些措施的事实并不表示不能有利地使用这些措施的组合。计算机程序可以存储/分配在合适的介质上，诸如与其他硬件一起或作为其他硬件的一部分提供的光学存储介质或固态介质，但是也可以其他形式分配，诸如经由互联网或其他有线或无线通信系统。

Claims (19)

1.一种在车辆(100)中进行车辆自诊断的方法(400)，所述方法(400)包括以下步骤：
执行所述车辆(100)的预期会触发警报的第一动作(401)；
检测由所执行的第一动作(401)触发的所述警报(402)；
执行所述车辆(100)的预期会禁用所述警报的第二动作(403)；
检测由所执行的第一动作(401)触发的所述警报被禁用(404)；以及
基于所执行的第一动作(401)、所触发的警报的检测(402)、所执行的第二动作(403)和/或所禁用的警报的检测(404)的结果，确定允许/禁止所述车辆(100)的行驶(410)。
2.根据权利要求1所述的方法(400)，还包括以下步骤：
获得确认(405)，确认所执行的动作的结果与预期结果相对应；并且其中进一步基于所获得的确认(405)执行允许/禁止行驶的所述确定(410)。
3.根据权利要求2所述的方法(400)，当未获得确认时(405)，还包括以下步骤：
执行第三动作(406)，以便确定未能获得所述确认(405)的原因，消除或至少减少未能获得所述确认(405)的影响；并且其中所述确定允许/禁止行驶(410)的步骤进一步基于所执行的第三动作(406)的结果来执行。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法(400)，还包括以下步骤：
检查所述车辆(100)的控制装置(310)与车辆外部实体(200)之间的无线通信功能(407)；并且其中所述确定允许/禁止行驶(410)的步骤进一步基于所执行的功能检查(407)的结果来执行。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法(400)，还包括以下步骤：
检查所述车辆(100)的控制装置(310)与车辆传感器(110,120,130,140)之间的通信功能(408)；并且其中所述确定允许/禁止行驶(410)的步骤进一步基于所执行的功能检查(408)的结果来执行。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法(400)，还包括以下步骤：
估计所述车辆(100)的轮胎与底部(115)之间的制动性能和摩擦力(409)；并且其中所述确定允许/禁止行驶(410)的步骤进一步基于所估计的制动性能和摩擦(409)力来执行。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法(400)，当已确定禁止所述车辆(100)的行驶(410)时，还包括以下步骤：
执行纠正任何异常的活动(411)，以实现所述车辆(100)的行驶许可。
8.根据权利要求7所述的方法(400)，其中所执行的活动(411)包括输出警报，以告知所述车辆(100)的负责人关于所述车辆(100)的禁用行驶。
9.一种在车辆(100)中进行车辆自诊断的控制装置(310)，其中所述控制装置(310)被配置为：
生成用于执行所述车辆(100)的预期会触发警报的第一动作的命令；
检测所执行的第一动作触发的所述警报；
生成用于执行所述车辆(100)的预期会禁用所述警报的第二动作的命令；
检测由所执行的第一动作触发的所述警报被禁用；以及
基于所执行的第一动作、所触发的警报的检测、所执行的第二动作和/或所禁用的警报的检测的结果，确定允许/禁止所述车辆(100)的行驶。
10.根据权利要求9所述的控制装置(310)，所述控制装置被进一步配置为：
获得确认，确认所执行的动作的结果与预期结果相对应；以及
进一步基于所获得的确认，确定允许/禁止所述车辆(100)的行驶。
11.根据权利要求10所述的控制装置(310)，所述控制装置被进一步配置为：
当未获得确认所执行的动作的结果与预期结果相对应的确认时，执行第三动作，以便
确定未能获得所述确认的原因；
消除或至少减少未能获得所述确认的影响；以及
基于所执行的第三动作的结果，确定允许/禁止所述车辆(100)的行驶。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的控制装置(310)，所述控制装置被进一步配置为：
检查所述控制装置(310)与车辆外部实体(200)之间的无线通信功能；以及
基于所执行的功能检查的结果，确定允许/禁止所述车辆(100)的行驶。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的控制装置(310)，所述控制装置被进一步配置为：
检查所述控制装置(310)与车辆传感器(110,120,130,140)之间的通信功能；以及
基于所执行的功能检查的结果，确定允许/禁止所述车辆(100)的行驶。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的控制装置(310)，所述控制装置被进一步配置为：
估计所述车辆(100)的轮胎与底部(115)之间的制动性能和摩擦力；以及
基于所估计的制动性能和摩擦力，确定允许/禁止所述车辆(100)的行驶。
15.根据权利要求9至14中任一项所述的控制装置(310)，所述控制装置被进一步配置为，当已经确定禁止所述车辆(100)的行驶时，执行纠正任何异常的活动，以便实现所述车辆(100)的行驶许可。
16.根据权利要求15所述的控制装置(310)，其中所执行的活动包括输出警报，以告知所述车辆(100)的负责人关于所述车辆(100)的禁用行驶。
17.一种包括指令的计算机程序，当所述程序由计算机执行时，使得所述计算机执行根据权利要求1至8中任一项所述的方法(400)。
18.一种包括指令的计算机可读介质，所述指令当由计算机执行时，使得所述计算机执行根据权利要求1至8中任一项所述的方法(400)。
19.一种车辆(100)，所述车辆包括根据权利要求9至16中任一项所述的控制装置(310)。
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