DE102015120991A1

DE102015120991A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Verschleissschätzung und Wartungsplanung für angeschlossene Fahrzeugsysteme

Info

Publication number: DE102015120991A1
Application number: DE102015120991.8A
Authority: DE
Inventors: Jovan Milivoje Zagajac; Arun Chopra; Vasiliy V. Krivtsov; Oleg Yurievitch Gusikhin
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2014-12-08
Filing date: 2015-12-02
Publication date: 2016-06-09
Also published as: US20160163130A1; CN105667462A

Abstract

Ein System beinhaltet einen Prozessor, der dazu konfiguriert ist, ein Fahrzeug identifizierende Daten zu empfangen. Der Prozessor ist außerdem dazu konfiguriert, mit Systemverschleiß zusammenhängende Daten von einem Fahrzeugsystemnutzungsereignis zu empfangen. Der Prozessor ist weiterhin dazu konfiguriert, mit Systemverschleiß zusammenhängende Daten zu aggregieren. Zudem ist der Prozessor dazu konfiguriert, mit Systemverschleiß zusammenhängende Daten mit Daten zu vergleichen, die von Fahrzeugen erfasst wurden, für die tatsächliche Verschleißmessungen vorgenommen wurden, um einen projizierten Systemverschleißzustand zu bestimmen. Darüber hinaus ist der Prozessor konfiguriert, um zu bestimmen, ob der projizierte Verschleißzustand einen Austauschgrenzwert übersteigt, und eine Systempflege auf der Basis dessen, dass der projizierte Verschleißzustand den Austauschgrenzwert überschritten hat, zu empfehlen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die veranschaulichenden Ausführungsformen betreffen im Allgemeinen ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verschleißschätzung und Wartungsplanung für angeschlossene Fahrzeugsysteme.
HINTERGRUND
Das Internet der Dinge, das beispielsweise ein angeschlossenes Fahrzeug beinhaltet, schafft wegweisende Möglichkeiten für Fahrzeugservice und -wartung. Die Möglichkeit zum Liefern von Kommunikation von dem Fahrzeug mit dem Originalhersteller und mit dem Händler und zum Liefern von schneller und flexibler Kommunikation zurück mit dem Fahrer sorgt für ein Kundendienstniveau, das in der Vorgeschichte nicht erreicht wurde. Fahrzeugkonnektivität ermöglicht eine bessere Antizipation von Kundenbedürfnissen und On-Demand-Kunden- und Fahrzeugkommunikation, was zu Möglichkeiten zur Verbesserung der Kundenzufriedenheit und Markentreue führt.
Verschiedene Strategien zum Bereitstellen eines Schätzwerts der Bremsklotzdicke wurden entwickelt. Ein Verfahren setzt eine Fusion von Sensoren, sofern diese verwendet werden, und eine Fahrerbremsmodellbildung zum Vorhersagen der Fahrzeugbremsklotzlebensdauer ein. Ein Algorithmus wird eingesetzt, der verschiedene Eingaben verwendet, wie Bremsklotzreibmaterialien, Bremsklotzabkühlrate, Bremsentemperatur, Fahrzeugmasse, Straßenqualität, Gewichtsverteilung, Bremsdruck, Bremsenergie, Bremsleistung usw., um die Schätzung bereitzustellen. Das Verfahren berechnet die Bremsarbeit unter Verwendung der gesamten Arbeit abzüglich Verlusten, wie Luftwiderstand, Motorbremse und/oder Bremsleistung, als das Bremsmoment multipliziert mit der Geschwindigkeit dividiert durch den Rollwiderstand, um die Bremsscheiben- und -belagtemperatur zu bestimmen. Das Verfahren verwendet dann die Bremsentemperatur dazu, den Bremsklotzverschleiß zu bestimmen, wobei der Verschleiß für jedes Bremsereignis akkumuliert wird. Ein Bremsklotzsensor kann eingebunden werden, um eine oder mehrere Angaben der Bremsklotzdicke bereitzustellen, anhand derer die Schätzung überarbeitet werden kann.
In einer anderen Strategie beinhalten ein System und ein Verfahren zur Verbesserung von Fahrzeugdiagnose- und -prognosealgorithmen und Verbesserung von Fahrzeugwartungspraktiken das Sammeln von Daten von Fahrzeugkomponenten, -untersystemen und -systemen und das Speichern der gesammelten Daten in einer Datenbank. Die gesammelten und gespeicherten Daten können von mehreren Quellen für ähnliche Fahrzeuge oder ähnliche Komponenten stammen und können verschiedene Typen von Fehlercodes und Arbeitscodes sowie andere Informationen, wie Betriebsdaten und Ausfallmechanismusdaten, beinhalten, die miteinander fusioniert werden. Das Verfahren erzeugt Klassen für unterschiedliche Fahrzeugkomponenten, -untersysteme und -systeme und erstellt Merkmalextraktoren für jede Klasse unter Verwendung von Datamining-Techniken der Daten, die in der Datenbank gespeichert sind. Das Verfahren erzeugt außerdem Klassifikatoren, die die Merkmale für jede Klasse klassifizieren. Die Merkmalextraktoren und Merkmalklassifikatoren werden verwendet, um zu bestimmen, wenn ein Fehlerzustand für eine Fahrzeugkomponente, ein Fahrzeuguntersystem oder ein Fahrzeugsystem aufgetreten ist.
KURZDARSTELLUNG
In einer ersten veranschaulichenden Ausführungsform beinhaltet ein System einen Prozessor, der dazu konfiguriert ist, ein Fahrzeug identifizierende Daten zu empfangen. Der Prozessor ist außerdem dazu konfiguriert, mit Systemverschleiß zusammenhängende Daten von einem Fahrzeugsystemnutzungsereignis zu empfangen. Der Prozessor ist weiterhin dazu konfiguriert, mit Systemverschleiß zusammenhängende Daten zu aggregieren. Zudem ist der Prozessor dazu konfiguriert, mit Systemverschleiß zusammenhängende Daten mit Daten zu vergleichen, die von Fahrzeugen erfasst wurden, für die tatsächliche Verschleißmessungen vorgenommen wurden, um einen projizierten Systemverschleißzustand zu bestimmen. Darüber hinaus ist der Prozessor konfiguriert, um zu bestimmen, ob der projizierte Verschleißzustand einen Austauschgrenzwert übersteigt, und eine Systempflege auf der Basis dessen, dass der projizierte Verschleißzustand den Austauschgrenzwert überschritten hat, zu empfehlen.
In einer zweiten veranschaulichenden Ausführungsform beinhaltet ein System einen Prozessor, der dazu konfiguriert ist, ein Fahrzeug identifizierende Daten zu empfangen. Der Prozessor ist außerdem dazu konfiguriert, mit Bremsenverschleiß zusammenhängende Daten von einem Fahrzeugsystemnutzungsereignis zu empfangen. Des Weiteren ist der Prozessor dazu konfiguriert, mit Bremsenverschleiß zusammenhängende Daten zu aggregieren. Der Prozessor ist darüber hinaus dazu konfiguriert, mit Bremsenverschleiß zusammenhängende Daten mit Daten zu vergleichen, die von Fahrzeugen erfasst wurden, für die tatsächliche Verschleißmessungen vorgenommen wurden, um einen projizierten Bremsenverschleißzustand zu bestimmen. Des Weiteren ist der Prozessor konfiguriert, um zu bestimmen, ob der projizierte Verschleißzustand einen Austauschgrenzwert übersteigt, und eine Systempflege auf der Basis dessen, dass der projizierte Verschleißzustand den Austauschgrenzwert überschritten hat, zu empfehlen.
In einer dritten veranschaulichenden Ausführungsform speichert ein nichtflüchtiges, computerlesbares Speichermedium Anweisungen, die bei Ausführung bewirken, dass ein Prozessor ein Verfahren durchführt, das das Empfangen von ein Fahrzeug identifizierenden Daten beinhaltet. Das Verfahren beinhaltet außerdem das Empfangen von mit Systemverschleiß zusammenhängenden Daten von einem Fahrzeugsystemnutzungsereignis. Des Weiteren beinhaltet das Verfahren das Aggregieren von mit Systemverschleiß zusammenhängenden Daten und das Vergleichen von mit Systemverschleiß zusammenhängenden Daten mit Daten, die von Fahrzeugen erfasst wurden, für die tatsächliche Verschleißmessungen vorgenommen wurden, um einen projizierten Systemverschleißzustand zu bestimmen. Außerdem beinhaltet das Verfahren das Bestimmen, ob der projizierte Verschleißzustand einen Austauschgrenzwert übersteigt, und das Empfehlen einer Systempflege auf der Basis dessen, dass der projizierte Verschleißzustand den Austauschgrenzwert überschritten hat.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt ein veranschaulichendes Fahrzeugdatenverarbeitungssystem;
2A zeigt ein veranschaulichendes System zum Berichten von mit Fahrzeugsystemverschleiß zusammenhängenden Daten und Planen einer Wartung;
2B zeigt einige veranschaulichende Beispiele von tatsächlichen Daten, die für ein spezifisches System erfasst werden sollen;
3 zeigt einen veranschaulichenden Vorgang zum Berichten von Bremsenverschleißdaten und Planen eines Services;
4 zeigt einen veranschaulichenden Vorgang zur Beurteilung von Bremsenverschleiß und
5 zeigt einen Aktualisierungsvorgang zur Modellbildung einer Schätzung von Bremsenverschleiß.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Detaillierte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind erforderlichenfalls hierin offenbart; es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich beispielhaft für die Erfindung sind, die in verschiedenen und alternativen Formen verkörpert werden kann. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; einige Merkmale können übertrieben oder minimiert sein, um Einzelheiten bestimmter Komponenten zu zeigen. Folglich sollten hierin offenbarte spezifische strukturelle und funktionelle Einzelheiten nicht als einschränkend betrachtet werden, sondern lediglich als eine repräsentative Grundlage, um einem Fachmann das verschiedenartige Einsetzen der vorliegenden Erfindung zu lehren.
1 stellt eine beispielhafte Blocktopologie für ein fahrzeugbasiertes Datenverarbeitungssystem 1 (vehicle-based computing system, VCS) für ein Fahrzeug 31 dar. Ein Beispiel eines derartigen fahrzeugbasierten Datenverarbeitungssystems 1 ist das von THE FORD MOTOR COMPANY hergestellte SYNC-System. Ein Fahrzeug, das mit einem fahrzeugbasierten Datenverarbeitungssystem ausgestattet ist, kann eine visuelle Front-End-Oberfläche 4 enthalten, die sich in dem Fahrzeug befindet. Der Benutzer kann auch dazu in der Lage sein, mit der Oberfläche zu interagieren, wenn sie beispielsweise mit einem Berührungsbildschirm versehen ist. In einer anderen veranschaulichenden Ausführungsform erfolgt die Interaktion durch Tastendrücke, ein natürlichsprachliches Dialogsystem mit automatischer Spracherkennung und Sprachsynthese.
In der in 1 gezeigten veranschaulichenden Ausführungsform 1 steuert ein Prozessor 3 zumindest einen Teil des Betriebs des fahrzeugbasierten Datenverarbeitungssystems. Der in dem Fahrzeug vorgesehene Prozessor ermöglicht die Bordverarbeitung von Befehlen und Routinen. Des Weiteren ist der Prozessor mit sowohl einem nichtpermanenten Speicher 5 als auch einem permanenten Speicher 7 verbunden. In dieser veranschaulichenden Ausführungsform ist der nichtpermanente Speicher ein Direktzugriffsspeicher (random access memory, RAM) und der permanente Speicher ist ein Festplattenlaufwerk (hard disk drive, HDD) oder Flash-Speicher. Im Allgemeinen kann ein permanenter (nichtflüchtiger) Speicher alle Speicherformen beinhalten, die Daten pflegen, wenn ein Computer oder anderes Gerät abgeschaltet wird. Diese beinhalten HDD, CD, DVD, Magnetbänder, Halbleiterlaufwerke, tragbare USB-Laufwerke und eine beliebige andere geeignete Form eines permanenten Speichers, sind jedoch nicht darauf beschränkt.
Der Prozessor ist außerdem mit einer Reihe unterschiedlicher Eingänge versehen, die dem Benutzer ermöglichen, eine Verbindung mit dem Prozessor herzustellen. In dieser veranschaulichenden Ausführungsform sind ein Mikrofon 29, ein Hilfseingang 25 (für Eingang 33), ein USB-Eingang 23, ein GPS-Eingang 24, ein Bildschirm 4, bei dem es sich um eine Touchscreen-Anzeige handeln kann, und ein BLUETOOTH-Eingang 15 alle vorgesehen. Ein Eingangswähler 51 ist ebenfalls vorgesehen, um einem Benutzer zu ermöglichen, zwischen verschiedenen Eingängen zu wechseln. Eine Eingabe in sowohl das Mikrofon als auch den Hilfsanschluss wird durch einen Wandler 27 von analog in digital umgewandelt, bevor sie an den Prozessor geleitet wird. Obwohl nicht gezeigt, können zahlreiche der Fahrzeugkomponenten und -hilfskomponenten in Kommunikation mit dem VCS ein Fahrzeugnetz (wie einen CAN-BUS, jedoch nicht darauf beschränkt) dazu verwenden, Daten an das und von dem VCS (oder Komponenten davon) zu leiten.
Ausgänge zu dem System können eine optische Anzeige 4 und einen Lautsprecher 13 oder einen Stereosystemausgang beinhalten, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Der Lautsprecher ist mit einem Verstärker 11 verbunden und empfängt sein Signal von dem Prozessor 3 durch einen Digital-Analog-Wandler 9. Eine Ausgabe kann auch zu einem entfernten BLUETOOTH-Gerät, wie einem PND 54, oder einem USB-Gerät, wie einem Fahrzeugnavigationsgerät 60, entlang der bidirektionalen Datenströme, die bei 19 bzw. 21 gezeigt sind, erfolgen.
In einer veranschaulichenden Ausführungsform verwendet das System 1 den BLUETOOTH-Transceiver 15, um mit einem nomadischen Gerät 53 des Benutzers (z. B. Mobiltelefon, Smartphone, PDA oder ein beliebiges anderes Gerät mit drahtloser Remote-Netzkonnektivität) zu kommunizieren 17. Das nomadische Gerät kann dann dazu verwendet werden, mit einem Netz 61 außerhalb des Fahrzeugs 31 durch beispielsweise eine Kommunikation 55 mit einem Mobilfunkmast 57 zu kommunizieren 59. In einigen Ausführungsformen kann der Mast 57 ein WiFi-Zugangspunkt sein.
Eine beispielhafte Kommunikation zwischen dem nomadischen Gerät und dem BLUETOOTH-Transceiver ist durch ein Signal 14 dargestellt.
Das Verbinden (Paaren) eines nomadischen Geräts 53 und des BLUETOOTH-Transceivers 15 kann durch eine Taste 52 oder eine ähnliche Eingabe angewiesen werden. Dementsprechend wird der CPU angewiesen, dass der Bord-BLUETOOTH-Transceiver mit einem BLUETOOTH-Transceiver in einem nomadischen Gerät verbunden wird.
Daten können zwischen dem CPU 3 und dem Netz 61 unter Nutzung von beispielsweise einem Datenplan, Data-over-Voice oder DTMF-Tönen, die mit dem nomadischen Gerät 53 assoziiert sind, übermittelt werden. Alternativ dazu kann es wünschenswert sein, ein Bordmodem 63 mit einer Antenne 18 zu integrieren, um Daten zwischen dem CPU 3 und dem Netz 61 über das Sprachband zu übermitteln 16. Das nomadische Gerät 53 kann dann dazu verwendet werden, mit einem Netz 61 außerhalb des Fahrzeugs 31 durch beispielsweise eine Kommunikation 55 mit einem Mobilfunkmast 57 zu kommunizieren 59. In einigen Ausführungsformen kann das Modem 63 eine Kommunikation 20 mit dem Mast 57 zum Kommunizieren mit dem Netz 61 herstellen. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann das Modem 63 ein USB-Mobilfunkmodem sein und die Kommunikation 20 kann eine Mobilfunkkommunikation sein.
In einer veranschaulichenden Ausführungsform ist der Prozessor mit einem Betriebssystem versehen, das eine API beinhaltet, um mit Modemanwendungssoftware zu kommunizieren. Die Modemanwendungssoftware kann auf ein eingebettetes Modul oder Firmware auf dem BLUETOOTH-Transceiver zugreifen, um eine drahtlose Kommunikation mit einem entfernten BLUETOOTH-Transceiver (wie dem in einem nomadischen Gerät vorgefundenen) abzuschließen. Bluetooth ist eine Untermenge der IEEE-802-PAN-Protokolle (PAN = personal area network, persönliches Netz). IEEE-802-LAN-Protokolle (LAN = local area network, lokales Netz) beinhalten Wi-Fi und haben eine beträchtliche Kreuzfunktionalität mit IEEE 802 PAN. Beide sind für eine drahtlose Kommunikation innerhalb eines Fahrzeugs geeignet. Andere Kommunikationsmittel, die in diesem Gebiet verwendet werden können, sind eine optische Freiraumkommunikation (wie IrDA) und nicht standardisierte Verbraucher-IR-Protokolle.
In einer anderen Ausführungsform beinhaltet das nomadische Gerät 53 ein Modem für Sprachband- oder Breitbanddatenkommunikation. In der Data-over-Voice-Ausführungsform kann eine Technik, die als Frequenzmultiplexen bekannt ist, implementiert werden, wobei der Besitzer des nomadischen Geräts über das Gerät sprechen kann, während Daten übertragen werden. Zu anderen Zeitpunkten, wenn der Besitzer das Gerät nicht verwendet, kann der Datentransfer die gesamte Bandbreite (in einem Beispiel 300 Hz bis 3,4 kHz) verwenden. Obgleich Frequenzmultiplexen für analoge Mobilfunkkommunikation zwischen dem Fahrzeug und dem Internet üblich sein mag und immer noch verwendet wird, wurde es weitgehend durch Hybride von Mehrfachzugriff im Codebereich (Code Domain Multiple Access, CDMA), Mehrfachzugriff im Zeitbereich (Time Domain Multiple Access, TDMA), Mehrfachzugriff im Raumbereich (Space Domain Multiple Access, SDMA) für digitale Mobilfunkkommunikation ersetzt. Dies sind alles ITU-IMT-2000-konforme (3G-konforme) Standards und sie bieten Datenübertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 2 MB/s für stationäre oder gehende Benutzer und 385 KB/s für Benutzer in einem sich bewegenden Fahrzeug. 3G-Standards werden jetzt durch IMT-Advanced (4G) ersetzt, das 100 MB/s für Benutzer in einem Fahrzeug und 1 GB/s für stationäre Benutzer bietet. Wenn der Benutzer einen Datenplan hat, der mit dem nomadischen Gerät assoziiert ist, ist es möglich, dass der Datenplan eine Breitbandübertragung zulässt, und das System könnte eine viel weitere Bandbreite verwenden (wodurch die Datenübertragung beschleunigt wird). In noch einer anderen Ausführungsform wird das nomadische Gerät 53 durch ein Mobilfunkkommunikationsgerät (nicht gezeigt) ersetzt, das an dem Fahrzeug 31 installiert ist. In noch einer anderen Ausführungsform kann das NG 53 ein drahtloses LAN-Gerät sein (LAN = local area network, lokales Netz), das zur Kommunikation über beispielsweise (und ohne Einschränkung) ein 802.11g-Netz (d. h. WiFi) oder ein WiMax-Netz fähig ist.
In einer Ausführungsform können eingehende Daten durch das nomadische Gerät über eine Data-over-Voice-Verbindung oder einen Datenplan, durch den Bord-BLUETOOTH-Transceiver und in den internen Prozessor 3 des Fahrzeugs geleitet werden. Im Fall bestimmter temporärer Daten beispielsweise können die Daten auf dem HDD oder einem anderen Speichermedium 7 gespeichert werden, bis zu einem Zeitpunkt, zu dem die Daten nicht mehr benötigt werden.
Zu zusätzlichen Quellen, die eine Verbindung mit dem Fahrzeug herstellen können, zählen ein persönliches Navigationsgerät 54 mit beispielsweise einer USB-Verbindung 56 und/oder einer Antenne 58, ein Fahrzeugnavigationsgerät 60 mit einer USB-Verbindung 62 oder einer anderen Verbindung, ein Bord-GPS-Gerät 24 oder ein entferntes Navigationssystem (nicht gezeigt) mit Konnektivität zu dem Netz 61. USB ist eines einer Klasse von seriellen Vernetzungsprotokollen. IEEE 1394 (FireWireTM (Apple), i.LINKTM (Sony) und LynxTM (Texas Instruments)), serielle Protokolle der EIA (Electronics Industry Association), IEEE 1284 (Centronics-Port), S/PDIF (Sony/Philips Digital Interconnect Format) und USB-IF (USB Implementers Forum) bilden das Gerüst der seriellen Gerät-zu-Gerät-Standards. Die meisten der Protokolle können für entweder elektrische oder optische Kommunikation implementiert werden.
Des Weiteren könnte der CPU in Kommunikation mit einer Vielfalt von anderen Hilfsgeräten 65 stehen. Diese Geräte können durch eine drahtlose Verbindung 67 oder eine drahtgebundene Verbindung 69 verbunden werden. Das Hilfsgerät 65 kann persönliche Media-Player, drahtlose Gesundheitsgeräte, tragbare Computer und dergleichen beinhalten, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Zudem oder alternativ dazu könnte der CPU mit einem fahrzeugbasierten drahtlosen Router 73 unter Verwendung beispielsweise eines WiFi-Transceivers (IEEE-803.11-Transceivers) 71 verbunden sein. Dies könnte dem CPU ermöglichen, sich mit Remote-Netzen im Bereich des lokalen Routers 73 zu verbinden.
Zusätzlich zu beispielhaften Vorgängen, die von einem Fahrzeugdatenverarbeitungssystem ausgeführt werden, das sich in einem Fahrzeug befindet, können die beispielhaften Vorgänge in bestimmten Ausführungsformen von einem Datenverarbeitungssystem in Kommunikation mit einem Fahrzeugdatenverarbeitungssystem ausgeführt werden. Ein derartiges System kann ein drahtloses Gerät (z. B. und ohne Einschränkung ein Mobiltelefon) oder ein entferntes Datenverarbeitungssystem (z. B. und ohne Einschränkung ein Server), das durch das drahtlose Gerät verbunden ist, beinhalten, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Zusammengefasst können derartige Systeme als mit einem Fahrzeug assoziierte Datenverarbeitungssysteme (vehicle-associated computing systems, VACS) bezeichnet werden. In bestimmten Ausführungsformen können bestimmte Komponenten des VACS bestimmte Teile eines Vorgangs in Abhängigkeit von der bestimmten Implementierung des Systems durchführen. Beispielhaft und nicht einschränkend, wenn ein Vorgang einen Schritt des Sendens oder Empfangens von Informationen mit einem verbundenen (gepaarten) drahtlosen Gerät aufweist, ist es wahrscheinlich, dass das drahtlose Gerät nicht jenen Teil des Vorgangs durchführt, da das drahtlose Gerät Informationen nicht sich selbst bzw. von sich selbst „senden und empfangen“ würde. Ein Durchschnittsfachmann wird verstehen, wann es unangebracht ist, ein bestimmtes Datenverarbeitungssystem für eine gegebene Lösung anzuwenden.
In jeder der hierin erörterten veranschaulichenden Ausführungsformen ist ein beispielhaftes, nicht einschränkendes Beispiel eines Vorgangs gezeigt, der durch ein Datenverarbeitungssystem durchführbar ist. In Bezug auf jeden Vorgang ist es möglich, dass das Datenverarbeitungssystem den Vorgang ausführt, um für den begrenzten Zweck des Ausführens des Vorgangs als ein Spezialprozessor konfiguriert zu werden, um den Vorgang durchzuführen. Es müssen nicht alle Vorgänge in ihrer Gesamtheit durchgeführt werden und sie verstehen sich als Beispiele von Typen von Vorgängen, die durchgeführt werden können, um Elemente der Erfindung zu erzielen. Zusätzliche Schritte können den beispielhaften Vorgängen auf Wunsch hinzugefügt oder aus diesen entfernt werden.
2A zeigt ein veranschaulichendes System zum Berichten von mit Fahrzeugsystemverschleiß zusammenhängenden Daten und Planen einer Wartung. In dem in 2 gezeigten veranschaulichenden Beispiel kann ein mit einem Modem ausgerüstetes Fahrzeug 201 eine Telematiksteuereinheit oder ein OBD2-verbundenes Modem dazu nutzen, um beispielsweise Fahrzeugfaktoren, die sich auf den Fahrzeugsystemverschleiß auswirken, kontinuierlich zu überwachen. In den veranschaulichenden Beispielen werden spezifische Beispiele in Bezug auf Bremsenverschleiß angegeben, es versteht sich jedoch, dass die hierin dargestellten Techniken und Vorgänge auf zahlreiche mechanische und elektrische Systeme angewendet werden könnten. Im Wesentlichen ist ein beliebiges System, das eine deutliche Korrelation zwischen fahrzeugmessbaren Daten und tatsächlichem Teileverschleiß oder tatsächlicher Teileabnutzung zeigt, ein Kandidat zur Einbeziehung in die veranschaulichenden Ausführungsformen.
In Bezug auf die Bremsen beinhalten fahrzeugmessbare Daten Fahrzeugabbremsung, Fahrzeuggeschwindigkeit, Umgebungstemperatur, Umgebungsluftfeuchtigkeit, Fahrzeugstandort, abrupte Halte, Gierrate, laterale Beschleunigung, Einsatz der Bremsen usw., sind jedoch nicht darauf beschränkt. Diese Informationen können von Fahrzeugsensoren abgerufen und einem Fahrzeugnetz, wie dem CAN-Netz, bereitgestellt werden. Die Telematiksteuereinheit oder ein anderes Modem/Kommunikation bereitstellendes Gerät kann Nachrichten, die diese Daten enthalten, von dem CAN oder einem anderen Fahrzeugnetz herunterladen und die Daten zu einem entfernten Server transportieren. In anderen mechanischen Systemen können messbare mechanische Daten mit einer deutlichen Korrelation mit der Abnutzung des mechanischen Systems (verschiedene Kräfte, die während der Nutzung ausgeübt werden, und Gesamtnutzung, was kombinatorisch generisch als ein Arbeitszyklus bezeichnet wird) gemessen und wie in Bezug auf die Bremsanlage erörtert dazu verwendet werden, den Verschleiß an dem mechanischen System zu schätzen. Auf ähnliche Weise können bei elektrischen Systemen, bei denen die Nutzung und elektrische Messwerte mit einer Abnutzung in dem elektrischen System korrelieren, diese Faktoren als ein Vertreter für den „Verschleiß“ an dem System gemäß den veranschaulichenden Ausführungsformen verwendet werden.
Der entfernte Server 203 kann die empfangenen Daten anhand der Fahrzeugidentifizierungsnummer (FIN) und der Zeit aggregieren, so dass ein Modell für den täglichen Fahrzeugsystemgebrauch für einzelne Fahrzeuge erhalten werden kann. Diese aggregierten Daten für eine Vielfalt von Fahrzeugen können dazu verwendet werden, ein kontinuierlich lernendes Systemverschleißmodell (in diesem Fall ein Bremsklotzverschleißmodell) zu bilden. Eine Korrelation zwischen Energie, die durch Bremsen abgeleitet wird (z. B. das Integral der Fahrzeugabbremsung multipliziert mit der Masse im Zeitablauf oder die Differenz zwischen der Fahrzeugbewegungsenergie vor und nach einem Bremsereignis), mit einer Bremsklotzaustauschhäufigkeit kann vorgenommen werden. Dies kann mit dem Standort sowie den Umgebungsbedingungen variieren. Die Genauigkeit der Ergebnisse kann im Zeitablauf verfeinert werden, indem der tatsächliche Klotzverschleiß geprüft wird, wenn eine Wartung der Bremsen eines Fahrzeugs vorgenommen wird.
Durch Bereitstellen dieser Berechnung für eine große Anzahl von Fahrzeugen kann ein statistisches Modell von Wartungsereignissen in Abhängigkeit von dem Fahrzeugarbeitszyklus und dem Fahrzeugstandort/der Fahrzeugumgebung erhalten werden. Ein Überwachungssystem 205 kann unter Verwendung dieses Modells vorhersagen, wann ein Bremsklotzaustausch erforderlich sein wird, indem der Arbeitszyklus für jedes Fahrzeug extrapoliert und dieser Arbeitszyklus mit dem statistischen Wartungsgrenzwert (z. B. dem Punkt, an dem die Bremsen bis zu einem Austauschzustand verschlissen sind) verglichen wird. Wenn die Grenzwertüberschreitung beobachtet/vorhergesagt wird, kann eine Serviceempfehlung für das Fahrzeug erzeugt werden.
Für alle Fahrzeuge in einem gegebenen Überwachungssatz (der „Flotte“) können Arbeitszyklusdaten kontinuierlich zu verhältnismäßig geringen Kosten überwacht werden. Dies bezieht in der Regel existierende Sensoren und Berechnungen ein, die auf der Basis von Daten gemacht werden können, die unter Verwendung von derzeit installierten Fahrzeugsystemen beobachtbar sind. Bei dem Bremsenmodell wird beispielsweise abgeleitete Energie als das Integral der Fahrzeugabbremsung multipliziert mit der Masse im Zeitablauf gemessen, was in dem Delta zwischen der Fahrzeugbewegungsenergie vor und nach einem Bremsereignis resultiert. Da die Fahrzeugmasse im Allgemeinen bekannt ist und die Abbremsung einfach gemessen werden kann, sind keine zusätzlichen Sensoren in einem Fahrzeug erforderlich, um diese Daten zu erhalten.
Die Daten selbst werden mit anderen zuvor gemessenen und beobachteten Daten aggregiert, um einen aggregierten „Arbeitszyklus“ (d. h. die Nutzung und während der Nutzung beobachtete anwendbare Kräfte) für das Fahrzeug bis zum aktuellen Zeitpunkt (oder beispielsweise von einer letzten Systemreparatur bis zum aktuellen Zeitpunkt) zu entwickeln. Dieser Arbeitszyklus kann mit bekannten Grenzwerten für ähnliche Fahrzeuge verglichen werden, die erhalten wurden, indem tatsächliche Verschleißwerte von einem ausgewählten Teilsatz von Fahrzeugen genommen und die tatsächlichen Arbeitszyklen, die mit diesen Verschleißwerten assoziiert sind, notiert wurden. Diese tatsächlichen Verschleißwerte müssen nicht für alle Fahrzeuge gemessen werden; es reicht aus, die Werte für einen gewissen Teilsatz von ähnlich ausgerüsteten Fahrzeugen zu messen und die wahrscheinlichen Verschleißwerte an ähnlichen Fahrzeugen mit ähnlichen Arbeitszykluswerten zu extrapolieren. Wenn die gemessenen Daten für ein gegebenes Fahrzeug auf eine Wahrscheinlichkeit (auf der Basis des gemessenen Arbeitszyklus des Fahrzeugs im Vergleich zu dem Arbeitszyklus eines Fahrzeugs, von dem explizit bekannt ist, dass es einen Systemverschleiß mit dem Messwert zeigt) eines Systemverschleißes, der eine Reparatur erfordert, hinweisen, kann eine Serviceempfehlung erzeugt werden.
Sobald die Serviceempfehlung erzeugt wurde, kann sie an einen Werkstattsystemmanagement-Broker 209 zum Planen eines Services an dem bestimmten Fahrzeug, das in Bezug auf die Anforderung identifiziert wurde, gesendet 207 werden. Dieses System kann eine oder mehrere Werkstätten/Vertragshändler verwalten und kann für das Planen einer Wartung für die verwalteten Standorte verantwortlich sein. Nach dem Finden eines verfügbaren Zeitschlitzes zum Warten der Bremsen kann der Vorgang ein Serviceangebot 221 an das Fahrzeug zur Lieferung an den Fahrzeugführer senden. Dieses kann eine beliebige Anzahl von empfohlenen Zeiten und/oder Standorten beinhalten und kann dem Fahrer in einem auswählbaren Format (z. B. durch Berührungseingabe (Touch Response), Spracheingabe (Voice Response) usw.) präsentiert werden.
Sobald der Kunde einen verfügbaren Zeitschlitz akzeptiert, kann der Vorgang eine Antwort 213 an die bestimmte Werkstatt senden, so dass die Werkstatt den Kunden zu der vereinbarten Zeit erwartet. Der Kunde trifft dann an der Werkstatt 215 ein und der Service wird durchgeführt.
In den veranschaulichenden Beispielen wird der Service auf der Basis eines geschätzten Erfordernisses einer Bremsenreparatur auf der Basis des geschätzten Verschleißes durchgeführt. Dementsprechend kann es von Nutzen sein, den tatsächlichen Verschleiß an den Bremsklötzen zu prüfen, um zu bestimmen, wie genau der Verschleißschätzwert tatsächlich war. Sobald die Bremsklötze ausgetauscht wurden, können diese Daten 219 (durch den Managementsystem-Broker oder direkt) an das Überwachungssystem zum Aktualisieren des Modells der Bremsklötze gesendet werden, so dass eine künftige Modellbildung den tatsächlichen Zustand von Klötzen beim Service genauer widerspiegelt.
2B zeigt ein veranschaulichendes Beispiel einer großen (jedoch nicht erschöpfenden) Anzahl von sich auf den Verschleiß auswirkenden Variablen, die in Bezug auf eine beispielhafte Bremsanlage gemessen werden können. Dies soll in keiner Weise einschränkend, sondern lediglich veranschaulichend für die Daten sein, die in Bezug auf ein System für einen Vergleich mit einem ungefähren Verschleiß an dem System und Variablen, die von diesen Daten beeinflusst werden können, erfasst werden können.
In dieser veranschaulichenden Ausführungsform kann beispielsweise eine augenblickliche Umgebungstemperatur 202 ein Faktor für die Bremsenbetriebstemperatur 262 sein. Das Zielfahrzeug 204 kann assoziierte Daten aufweisen, die auf das Bremsanlagendesign 226, die Nutzlastmasse 228 (das geschätzt werden kann oder messbar sein kann), die Designgeometrie 246, die Fahrzeugmasse 248, die anfängliche Klotzdicke 256, die zulässige Klotzdicke 258 und das Wärmeableitungsvermögen 262 hinweisen (wie aus diesem Modell zu erkennen ist, sind einige Daten nicht gemessen, sondern sind lediglich Daten, die eine Fahrzeugmarke/ein Fahrzeugmodell/eine Fahrzeugserie usw. betreffen).
Die augenblickliche Elevation 206 und die augenblickliche Geschwindigkeit 208 können dazu genutzt werden, die augenblickliche potentielle Energie 254 bzw. die augenblickliche Bewegungsenergie 244 zu bestimmen. Die Zeitstempel 230, 232 weisen auf augenblickliche Ein/Aus-Zustände 210 der Bremsanlage hin, die wiederum dazu verwendet werden können, die Bremsereignisenergie 260 und die Bremshärte 250 zu bestimmen. Auf ähnliche Weise demonstrieren die Zündungszeitstempel 234, 236 auf Ein/Aus-Zustände der Zündung 214, die Faktoren bei den Bremsenbetriebstemperaturen sein können. Andere augenblickliche messbare Größen, wie Beschleunigung 212, Luftfeuchtigkeit 216, Fahrzeugneigung 218, Fahrzeugstandort 220 und Datum 222, wirken sich auf verschiedene Bremsberechnungen aus. Die GPS-Position kann beim Bestimmen des Terraintyps 238 und des Arbeitszyklus 252 verwendet werden. Viele der Daten können dazu verwendet werden, den akkumulierten augenblicklichen Verschleiß 266 und die augenblickliche Klotzdicke 268 zu „raten“, die wiederum dazu verwendet werden können, das verbleibende Klotzleben 270 zu extrapolieren. Eine bestimmte Anzahl von Tagen, bevor von einem Klotz projiziert wird, dass er einen akzeptablen Dickengrenzwert 272 überschreitet, kann der Vorgang eine Wartungsbenachrichtigung erzeugen.
Gleichzeitig führen Inspektionsereignisse 224 für eine ausgewählte Gruppe von Fahrzeugen zu tatsächlichen Klotzdickedaten auf der Basis einiger oder aller der obigen Faktoren. Diese tatsächlichen Daten können in Bezug auf einige oder alle der obigen Faktoren gespeichert werden und diese Daten können mit Daten für Fahrzeuge auf der Straße verglichen werden, für die keine Inspektionsereignisse stattgefunden haben. Für Fahrzeuge, die Bremsen (in diesem Beispiel) mit ähnlichen mechanischen Eigenschaften haben, und die ähnliche messbare Größen aufweisen, wird angenommen, dass der Bremsenverschleiß in diesen Fahrzeugen sich dem beobachteten Bremsenverschleiß in dem Fahrzeug annähert, für das das Inspektionsereignis stattgefunden hat. Die tatsächliche Klotzdicke 240 und ein Datumsstempel 242 werden ebenfalls aufgezeichnet, so dass eine spätere Messung eine Abnutzung auf der Basis der Faktoren offenbaren wird, die seit dem letzten Datumsstempel gemessen wurden (was eine weitere Extrapolation in Bezug auf Fahrzeuge ermöglicht, für die keine tatsächlichen Messungen genommen werden).
3 zeigt einen veranschaulichenden Vorgang zum Berichten von Bremsenverschleißdaten und Planen eines Services. In Bezug auf die in dieser Figur beschriebenen veranschaulichenden Ausführungsform wird angemerkt, dass ein Universalprozessor vorübergehend als ein Spezialprozessor zum Zwecke des Ausführens einiger oder aller der hierin gezeigten beispielhaften Verfahren aktiviert werden kann. Wenn Code ausgeführt wird, der Anweisungen zum Durchführen einiger oder aller Schritte des Verfahrens bereitstellt, kann der Prozessor vorübergehend als ein Spezialprozessor umfunktioniert werden, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem das Verfahren abgeschlossen ist. In einem anderen Beispiel kann Firmware, die gemäß einem vorkonfigurierten Prozessor agiert, zu einem angemessenen Ausmaß bewirken, dass der Prozessor als ein Spezialprozessor agieren, der zum Zwecke des Durchführens des Verfahrens oder einer gewissen sinnvollen Variation davon bereitgestellt wird.
Das in 3 gezeigte veranschaulichende Beispiel zeigt einen Vorgang, der auf dem Fahrzeugsystem läuft, obwohl ein Teil des Vorgangs oder der gesamte Vorgang (mit angemessenen Änderungen) auf dem Überwachungssystem oder auf anderen Systemen, bei denen es sich nicht um Fahrzeugsysteme handelt, laufen könnte. In diesem veranschaulichenden Beispiel erfasst der Vorgang die passenden mit Systemverschleiß zusammenhängenden Daten (in diesem Beispiel mit Bremsenverschleiß zusammenhängenden Daten). Da sich auf das Ergebnis auswirkende Daten mit dem Standort und mit der Verfeinerung der Modellbildung variieren können, kann es von Nutzen sein zu spezifizieren, welche Daten erfasst werden sollte. Da das Fahrzeug zur Kommunikation mit dem entfernten Überwachungssystem in der Lage ist, in dem die Modellbildung durchgeführt und verfeinert werden kann, können Anweisungen zum Erfassen neuer Daten zu gegebenen Zeiten für das Fahrzeug bereitgestellt werden.
In dem Bremsbeispiel kann der Vorgang beispielsweise, ohne Einschränkung, periodisch das Fahrzeug anweisen, einen Bremsweg in Bezug auf die Bremskraft zu messen. Auf der Basis der aufgezeichneten beobachteten Daten für ähnliche Fahrzeuge können diese gemessenen Daten dazu verwendet werden, eine Verminderung der Bremsklötze zu bestimmen. Dies kann beispielsweise durch einen Vergleich der gemessenen Daten mit Daten erzielt werden, die in Fahrzeugen gemessen wurden, für die der Verschleiß tatsächlich auch gemessen wurde. Diese und ähnliche Vergleiche können mindestens eine grobe Schätzung der Genauigkeit von Modellen für den Verschleiß ergeben. Andere Variable und deren jeweiliger Nutzen können sich im Zeitablauf ändern und durch eine dynamische Modifizierung der erfassten Daten kann das System die Datenerfassung relevant und nützlich bewahren.
Jegliche erfassten Daten können auf Wunsch zusammen mit einer relevanten Fahrzeugidentifizierung und relevanten Zeitstempeln in das Überwachungssystem zur Beurteilung exportiert werden 303. Das Überwachungssystem kann nach der Beurteilung den Fahrer benachrichtigen, wenn jegliche Wartung wahrscheinlich erforderlich ist 305. Wenn eine Wartung wahrscheinlich nicht erforderlich ist, kann der Vorgang damit fortfahren, die passenden Fahrzeugdaten zu erfassen und aktualisierte Daten dem Überwachungssystem bereitzustellen.
Falls und wenn eine Wartung erforderlich ist, kann der Vorgang mit einem Händler-/Werkstattmanagementsystem kommunizieren, um ein Serviceangebot zu empfangen 307. Dieses Angebot kann Anreize beinhalten, bestimmte Vertragshändler oder Zeitschlitze zu verwenden, oder Anreize, den Service durchzuführen, bevor die Bremsklötze gefährlich verschlissen sind. Der Vorgang kann die empfangenen Serviceoptionen einem Kunden auf auswählbare Weise (oder mittels eines sekundären Geräts, wie einem Telefon) präsentieren und eine Kundenauswahl einer Serviceoption empfangen 309.
Wenn zu diesem Zeitpunkt keine Serviceoption ausgewählt wird, kann der Vorgang in periodischen Intervallen fortfahren, um einen Service anzubieten, bis die Angebote ignoriert/deaktiviert werden oder ein Service anderswo (außerhalb der automatischen Planungsoptionen, obwohl der Service bei einem Händler durchgeführt werden könnte, der durch die automatischen Planungsoptionen identifiziert ist, und mittels einer unterschiedlichen Weise geplant werden könnte) durchgeführt wird 311. Wenn der Kunde andererseits wählt, des Serviceangebots teilhaftig zu werden, kann der Vorgang Planungsoptionen für den Kunden empfangen 313. Diese Optionen können aus verfügbaren Servicezeitschlitzen gezogen werden, die groß genug sind, um Bremsenaustausch-/-reparaturarbeiten abzuschließen, und können von einem oder mehreren örtlichen Dienstanbietern beispielsweise durch das Überwachungssystem identifiziert werden. Der Fahrer kann einen bevorzugten Dienstanbieter haben und es können Zeiten für diesen Anbieter bereitgestellt werden, Zeiten können jedoch auch auf der Basis von Dienstanbietern bereitgestellt werden, die nahe dem Fahrzeugstandort sind, die Aktionspreise anbieten usw.
Die Optionen zur Planung können dem Kunden auf auswählbare Weise präsentiert werden. Dem Kunden kann beispielsweise, ohne Einschränkung, ein durch Sprache auswählbaren Satz von Optionen, ein durch Berührung auswählbarer Satz von Optionen, eine Scroll-und-Auswahl-Liste usw. präsentiert werden. Die Optionen können auch optisch oder akustisch präsentiert werden. Der Kunde wählt in diesem Beispiel eine der präsentierten Optionen aus 315 und infolgedessen wird ein Termin festgelegt 317. Der Vorgang wird den Verschleiß unter Verwendung des aktuellen Modells überwachen, bis der Termin abgeschlossen ist 319. Sobald der Termin abgeschlossen ist, können der tatsächliche Verschleiß an den Klötzen und beliebige andere erforderliche Bremsenreparaturdaten an den Modellbildungsvorgang zum Vergleich mit dem geschätzten Verschleiß und Reparaturbedarf und zur Verwendung beim Verbessern des Modellbildungsvorgangs gesendet werden.
Ein Modell kann beispielsweise, ohne Einschränkung, projizieren, dass ein Satz von Klötzen zu 70 % verschlissen ist und dass die Bremssättel repariert werden müssen, auf der Basis von Daten, die über das Leben der Bremsen beobachtet wurden, wenn sie durch Modellbildung verarbeitet werden, die aus gleichen oder ähnlichen Fahrzeugen und/oder in ähnlichen Umgebungen entwickelt wurde. Bei der tatsächlichen Reparatur kann beobachtet werden, dass die Sättel funktionsfähig und nutzbar sind und die Klötze nur zu 55 % verschlissen sind. Diese Daten können dazu verwendet werden, das Modell zu verfeinern, entweder allgemein und/oder für das spezifische Fahrzeug, die spezifische Fahrzeugmarke/das spezifische Fahrzeugmodell usw. Das spezifische Fahrzeugmodell kann durch die beobachteten Daten drastischer beeinflusst werden als ein verallgemeinertes Modell, das Daten von einer Reihe von Fahrzeugen erfordern kann, bevor eine drastische Justierung vorgenommen wird, um eine Verfälschung der Daten durch Ausreißer zu vermeiden. Durch Verwenden von verallgemeinerten Modellen verschiedener Typen (Verschleiß durch die Umgebung, Verschleiß der Marke/des Modells, Verschleiß der Fahrzeugklasse) und/oder fahrzeugspezifischen Modellen auf der Basis der beobachteten Auswirkung von fahrzeugspezifischen Faktoren kann der Vorgang im Zeitablauf verfeinert werden und verschiedene Beeinträchtigungen des Bremsens können für einen spezifischen Satz von Bremsklötzen modelliert werden.
4 zeigt einen veranschaulichenden Vorgang zur Schätzung des Systemverschleißes (in dem Beispiel des Bremsenverschleißes). In Bezug auf die in dieser Figur beschriebenen veranschaulichenden Ausführungsform wird angemerkt, dass ein Universalprozessor vorübergehend als ein Spezialprozessor zum Zwecke des Ausführens einiger oder aller der hierin gezeigten beispielhaften Verfahren aktiviert werden kann. Wenn Code ausgeführt wird, der Anweisungen zum Durchführen einiger oder aller Schritte des Verfahrens bereitstellt, kann der Prozessor vorübergehend als ein Spezialprozessor umfunktioniert werden, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem das Verfahren abgeschlossen ist. In einem anderen Beispiel kann Firmware, die gemäß einem vorkonfigurierten Prozessor agiert, zu einem angemessenen Ausmaß bewirken, dass der Prozessor als ein Spezialprozessor agieren, der zum Zwecke des Durchführens des Verfahrens oder einer gewissen sinnvollen Variation davon bereitgestellt wird.
In diesem veranschaulichenden Beispiel werden Fahrzeugdaten in Bezug auf ein abbremsendes Fahrzeug erfasst. Die Daten werden an einem Verarbeitungspunkt empfangen, an dem eine Modellbildung durchgeführt wird. In diesem veranschaulichenden Beispiel ist dies ein Überwachungssystem und die Fahrzeugdaten wurden mittels einer drahtlosen Verbindung an das Überwachungssystem übertragen. In anderen Beispielen könnte der Modellbildungsvorgang direkt auf einem tragbaren Gerät oder in einem Fahrzeugcomputer ausgeführt werden, wenn die Verarbeitungskapazität ausreicht. Aktualisierungen eines entfernt gespeicherten Modells könnten an den lokal ausgeführten Modellbildungsvorgang übertragen werden, falls angemessen.
Der Vorgang empfängt Fahrzeugdaten 401, die eine Fahrzeugidentifizierung, beliebige erforderliche Fahrzeugcharakteristika, Umgebungsdaten, Straßendaten usw. beinhalten, jedoch nicht darauf beschränkt sind. In Bezug die Ausrüstung, mit der ein gegebenes Fahrzeug versehen ist, kann diese an einem Anfangspunkt gespeichert und gegebenenfalls aktualisiert werden, wenn die Fahrzeugkonfiguration modifiziert wird (z. B., ohne Einschränkung, Ersatzteile, andere Reifen usw.). Umgebungs- und Straßendaten können von einer dynamischeren Beschaffenheit sein und können entweder direkt von dem Fahrzeug erfasst werden oder können beispielsweise für einen gegebenen Standort oder eine gegebene Lokalität mittels Crowdsourcing bezogen werden.
Neben den Fahrzeugdaten kann der Vorgang Bremsdaten 403 empfangen, die unter anderem die Bremskraft, eine Verringerung der Geschwindigkeit über eine Strecke, die Bremsdauer usw. angeben. Beliebige Bremsdaten, die zum Modellieren des Verschleißes an den Bremsen von Nutzen sind, können hier empfangen werden. Der Modellbildungsvorgang kann dann die empfangenen Daten in Verbindung mit einem oder mehreren Modellen oder Algorithmen dazu verwenden, den projizierten Verschleiß an den Bremsklötzen und anderen Bremsenteilen zu berechnen. In diesem Beispiel beinhalteten die Fahrzeugdaten eine Fahrzeugidentifizierungsnummer (FIN) oder ein anderes das Fahrzeug identifizierende Charakteristikum, das zum Identifizieren eines spezifischen Fahrzeugs verwendbar ist. Dies ermöglicht ein Speichern der Bremsdaten für das spezifische Fahrzeug und beispielsweise die Verwendung beliebiger Modelle, die für das spezifische Fahrzeug entwickelt wurden, wenn Modelle auf einem derartigen verfeinerten Niveau umgesetzt werden.
Die Bremsdaten-Verschleißberechnungen können für das Fahrzeug 407 aggregiert werden, um einen aktuellen Zustand der Fahrzeugbremsanlage zu modellieren. Diese Daten können beispielsweise mit einem Arbeitszyklusgrenzwert 409 für das Fahrzeug verglichen werden, um zu bestimmen, ob die Bremsen einen Zustand erreicht haben, in dem eine Reparatur/ein Austausch empfohlen wird. Wenn der Bremsenzustand den Grenzwert für einen Austausch/eine Reparatur überschritten hat 411, kann der Vorgang einen Bremsenservice/eine Bremsenwartung empfehlen 413. Andernfalls kann der Vorgang abgebrochen werden, bis weitere Daten verfügbar sind.
Da der tatsächliche Verschleiß an einer Untermenge (im Gegensatz zu der Gesamtmenge) einer Fahrzeugpopulation gemessen werden kann, kann eine Verschleißmodellbildung durch Anwendung einer Variation des Kaplan-Meier-Produkt-Limit-Schätzers erzielt werden. In Kaplan-Meier ist S(t) die Wahrscheinlichkeit, dass ein Element aus einer gegebenen Population einen Lebensdauerverschleiß haben wird, der t übersteigt. Aus einer Musterpopulation mit der Größe N kann die beobachtete Anzahl von N Mustermitgliedern wie folgt dargestellt werden: t₁ ≤ t₂ ≤ t₃ ≤ ... ≤ t_N.
Entsprechend der Lehre ist t_i n_i, die Anzahl von „Gefährdeten“ unmittelbar vor der Zeit t_i, und d_i die Anzahl von Toden zur Zeit t_i (Tod = Austausch erfordernder Verschleiß). Der Kaplan-Meier-Schätzer ist der nichtparametrische Schätzwert der maximalen Wahrscheinlichkeit von S(t). Er ist ein Produkt der Form:
Diese Gleichung kann dazu verwendet werden, die Wahrscheinlichkeit zu schätzen, dass ein System aus der Gruppe von Fahrzeugen einen Verschleiß aufweisen wird, der t übersteigt.
Ebenfalls verwendet wird ein modifiziertes Überleben-Regression-Modell. Dieses wird in der Regel in klinischen Umgebungen verwendet, um die Wahrscheinlichkeit zu zeigen, dass ein Patient eine Krebserkrankung nach einer Behandlung x überlebt, und die Basisformel lautet: S(T|x) = exp[–∫ T / 0h(t|x)dt], wobei S(T|x) die Überlebenswahrscheinlichkeit (d. h. die „Zuverlässigkeit“) eines Patienten ist, die durch den Vektor erklärender Variablen oder Kovariaten x bedingt ist. h(t|x) ist die Gefahrfunktion.
Festgelegte Kovariaten werden durch Folgendes dargestellt: h(t|x) = h₀(t)exp{β^T _x}, wobei t die Zeit bis zum Ausfall (Tod) ist, h(t|x) die Gefahrfunktion ist, h₀(t) die Basisgefahrfunktion ist, β^T der transponierte Vektor von Koeffizienten ist.
Zeitabhängige Kovariaten werden durch Folgendes dargestellt:
Diese Formel kann auf eine Verschleißkontext-Formel modifiziert werden:
wobei w der Bremsklotzverschleiß ist, Φ[] die normale Standard-KVF für Normal und Log-Normalverteilungen und den kleinsten Extremwert-KVF für die Weibull-Verteilung ist; µ, σ der Positions- bzw. Maßstabparameter der Verschleißverteilung ist, x der Vektor erklärender Werte ist (z. B., ohne Einschränkung, verbrauchte Energie, Temperatur, Luftfeuchtigkeit usw.).
In dieser modifizierten Formel werden die festgelegten Kovariaten durch Folgendes dargestellt: μ_w(x) = β₀ + β_ix, wobei β_i-Modellparameter aus Daten geschätzt sind.
Unter Verwendung dieser Formeln ist es möglich, die Wahrscheinlichkeit des Verschleißes an einem Fahrzeug zu modellieren, der einen vorherbestimmten Grenzwert (der für jede Fahrzeugidentifizierungsnummer (FIN) aufgezeichnet wurde) übersteigt. Diese Formeln können auch dazu verwendet werden, für jedes Fahrzeug (was eine hohe Anzahl von Fahrzeugen beinhaltet, für die tatsächliche Verschleißdaten nie gemessen, lediglich extrapoliert wurden) die projizierte inkrementelle Fahrleistung (auf der Basis einer aufgezeichneten Bahn einer Fahrleistungsakkumulation) bis zu einem kritischen Verschleißpunkt zu bestimmen. Diese Vorhersage kann einem Fahrer und einem Hersteller oder Händler übermittelt werden, so dass eine angemessene Maßnahme, lange bevor das System einen kritischen Verschleißpunkt überschreitet, ergriffen werden kann. Darüber hinaus ist es unter Kenntnis der Bremsenergieakkumulation für jedes Fahrzeug dann möglich, die Anzahl von Tagen vorherzusagen, die bis zu einem kritischen Verschleißpunkt bleiben – wodurch ermöglicht wird, (anhand der FIN) individualisierte Servicetermine in einer Kalenderzeit zu planen.
5 zeigt einen Aktualisierungsvorgang zur Modellbildung einer Schätzung von Bremsenverschleiß. In Bezug auf die in dieser Figur beschriebenen veranschaulichenden Ausführungsform wird angemerkt, dass ein Universalprozessor vorübergehend als ein Spezialprozessor zum Zwecke des Ausführens einiger oder aller der hierin gezeigten beispielhaften Verfahren aktiviert werden kann. Wenn Code ausgeführt wird, der Anweisungen zum Durchführen einiger oder aller Schritte des Verfahrens bereitstellt, kann der Prozessor vorübergehend als ein Spezialprozessor umfunktioniert werden, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem das Verfahren abgeschlossen ist. In einem anderen Beispiel kann Firmware, die gemäß einem vorkonfigurierten Prozessor agiert, zu einem angemessenen Ausmaß bewirken, dass der Prozessor als ein Spezialprozessor agieren, der zum Zwecke des Durchführens des Verfahrens oder einer gewissen sinnvollen Variation davon bereitgestellt wird.
In diesem veranschaulichenden Beispiel erfasst der Vorgang wiederum die mit dem Fahrzeug- und Systemverschleiß zusammenhängenden Daten für beliebige passende Fälle der Systemnutzung (in diesem Beispiel Abbremsen). Diese Daten können lokal an dem Fahrzeug aggregiert und auf Wunsch zu spezifizierten Intervallen geliefert werden, um eine Übertragung von Daten und eine Bandbreitennutzung jedes Mal, wenn die Bremsen angewendet werden, zu vermeiden. Der Vorgang nutzt außerdem Modellbildungsalgorithmen, um den geschätzten Verschleiß an dem Fahrzeugsystem zu bestimmen 503, und speichert die Systemzustandsdaten 505 in Bezug auf das einzelne Fahrzeug.
Wenn an dem Fahrzeug ein Service vorgenommen wird 507, kann das Modell auf der Basis des tatsächlichen, beobachteten Zustands der Bremsen aktualisiert werden. Teilnehmende Händler und Servicewerkstätten werden dazu angeregt, die Daten zu berichten, um den Modellbildungsvorgang zu verbessern, so dass ein Bremsenaustausch genauer modelliert werden kann und Kunden adäquat benachrichtigt werden können, wenn die Bremsen ausgetauscht werden müssen.
Wenn die Bremsen tatsächlich einem Service unterzogen werden, kann der Servicestandort die Bremsenkomponenten prüfen und tatsächliche Verschleiß- und Beschädigungsdaten berichten, die von der Modellbildungsmaschine empfangen werden 509. Diese können dazu verwendet werden, die Verschleißschätzwerte zu überarbeiten 511, so dass die eingehenden Daten den tatsächlichen Verschleiß, der an den Bremsanlagenkomponenten beobachtet wurde, genauer modellieren. Sobald die passenden Modifizierungen an den Schätzwerten vorgenommen wurden, können etwaige Änderungen an dem Modell selbst gegebenenfalls vorgenommen werden.
Wenn beispielsweise, ohne Einschränkung, ausreichende Daten für ein gegebenes Klima empfangen werden, kann beobachtet werden, dass ein Bremsen im Winter in Bedingungen von unter 10 Grad Fahrenheit zu einem höheren Anstieg des Bremsenverschleißes als erwartet führt. Dementsprechend können Schätzwerte, die auf dem Bremsen in derartigen Bedingungen basieren, passend modifiziert werden. Zusätzlich oder alternativ dazu kann das Modell selbst überarbeitet werden, um die beobachtete Änderung für empfangene Daten, die eine Temperaturbedingung unter 10 Grad Fahrenheit beinhalten, zu integrieren.
Durch die Verwendung des Modellbildungsvorgangs kann ein Erfordernis eines Bremsenaustauschs genauer vorhergesagt und einem Kunden übermittelt werden. Gleichzeitig können teilnehmende Vertragshändler und Servicestandorte tatsächliche Daten berichten, um den Modellbildungsvorgang zu verbessern. Diese Standorte können auch verfügbare Servicezeitschlitze zur Verwendung durch Kunden, von deren Bremsen projiziert wurde, dass sie eine Reparatur erfordern, bereitstellen.
Obwohl beispielhafte Ausführungsformen oben beschrieben sind, ist nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen der Erfindung beschreiben. Vielmehr sind die in der Spezifikation verwendeten Wörter beschreibende und nicht einschränkende Wörter und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Sinn und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Darüber hinaus können die Merkmale verschiedener Umsetzungsausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

IEEE-802-PAN-Protokolle [0023]
IEEE-802-LAN-Protokolle [0023]
IEEE 802 PAN [0023]
IEEE 1394 [0026]
IEEE 1284 [0026]
IEEE-803.11-Transceivers [0028]

Claims

System, das Folgendes umfasst: einen Prozessor, der zu Folgendem konfiguriert ist: Empfangen von ein Fahrzeug identifizierenden Daten; Empfangen von mit Systemverschleiß zusammenhängenden Daten von einem Fahrzeugsystemnutzungsereignis; Aggregieren von mit Systemverschleiß zusammenhängenden Daten; Vergleichen von mit Systemverschleiß zusammenhängenden Daten mit Daten, die von Fahrzeugen erfasst wurden, für die tatsächliche Verschleißmessungen vorgenommen wurden, um einen projizierten Systemverschleißzustand zu bestimmen; Bestimmen, ob der projizierte Verschleißzustand einen Austauschgrenzwert übersteigt; und Empfehlen eines Systemservices auf der Basis dessen, dass der projizierte Verschleißzustand den Austauschgrenzwert überschritten hat.
System nach Anspruch 1, wobei der Prozessor weiterhin dazu konfiguriert ist, eine geschätzte Zeit bis zu einem Austausch auf der Basis einer beobachteten Nutzung, die eine projizierte Nutzung darstellt, im Vergleich zu einem bekannten Verschleiß für Fahrzeuge, die eine der projizierten Nutzung ähnliche Nutzung zeigten, für die tatsächliche Verschleißdaten gemessen wurden, zu bestimmen.
System nach Anspruch 2, wobei der Prozessor dazu konfiguriert ist, die geschätzte Zeit bis zu einem Austausch einem Fahrer zu berichten.
System nach Anspruch 1, wobei der Prozessor dazu konfiguriert ist, einen aggregierten geschätzten Verschleiß in Bezug auf einen Fahrzeugdatensatz, der auf der Basis der empfangenen, ein Fahrzeug identifizierenden Daten identifizierbar ist, zu speichern.
System nach Anspruch 1, wobei der Prozessor dazu konfiguriert ist, eine Übertragung eines oder mehrerer verfügbarer Servicezeitschlitze als Reaktion auf das Empfehlen eines Systemservices anzufordern.
System nach Anspruch 5, wobei der Prozessor dazu konfiguriert ist, tatsächliche Systemverschleißdaten von einem Servicestandort, der mit dem ausgewählten Servicezeitschlitz assoziiert ist, nach einer Systemreparatur zu empfangen, und wobei der Prozessor dazu konfiguriert ist, ein Systemverschleißmodell auf der Basis der empfangenen Systemverschleißdaten und der aggregierten, mit Systemverschleiß zusammenhängenden Daten zu aktualisieren.
System nach Anspruch 1, wobei der Prozessor dazu konfiguriert ist, ein verallgemeinertes Systemverschleißmodell auf der Basis eines Arbeitszyklus zu erstellen, das eine Systemabnutzung in Abhängigkeit von der Fahrzeugnutzung ausdrückt und für den Vergleich als auf Daten hinweisend, die von Fahrzeugen erfasst wurden, für die tatsächliche Verschleißmessungen vorgenommen wurden, nutzbar ist.
System, das Folgendes umfasst: einen Prozessor, der zu Folgendem konfiguriert ist: Empfangen von ein Fahrzeug identifizierenden Daten; Empfangen von mit Bremsenverschleiß zusammenhängenden Daten von einem Fahrzeugsystemnutzungsereignis; Aggregieren von mit Bremsenverschleiß zusammenhängenden Daten; Vergleichen von mit Bremsenverschleiß zusammenhängenden Daten mit Daten, die von Fahrzeugen erfasst wurden, für die tatsächliche Verschleißmessungen vorgenommen wurden, um einen projizierten Bremsenverschleißzustand zu bestimmen; Bestimmen, ob der projizierte Verschleißzustand einen Austauschgrenzwert übersteigt; und Empfehlen eines Systemservices auf der Basis dessen, dass der projizierte Verschleißzustand den Austauschgrenzwert überschritten hat.
System nach Anspruch 8, wobei der Prozessor weiterhin dazu konfiguriert ist, eine geschätzte Zeit bis zu einem Austausch auf der Basis einer beobachteten Nutzung, die eine projizierte Nutzung darstellt, im Vergleich zu einem bekannten Verschleiß für Fahrzeuge, die eine der projizierten Nutzung ähnliche Nutzung zeigten, für die tatsächliche Verschleißdaten gemessen wurden, zu bestimmen.
System nach Anspruch 9, wobei der Prozessor dazu konfiguriert ist, die geschätzte Zeit bis zu einem Austausch einem Fahrer zu berichten.
System nach Anspruch 8, wobei der Prozessor dazu konfiguriert ist, einen aggregierten geschätzten Verschleiß in Bezug auf einen Fahrzeugdatensatz, der auf der Basis der empfangenen, ein Fahrzeug identifizierenden Daten identifizierbar ist, zu speichern.
System nach Anspruch 8, wobei der Prozessor dazu konfiguriert ist, eine Übertragung eines oder mehrerer verfügbarer Servicezeitschlitze als Reaktion auf das Empfehlen eines Bremsenservices anzufordern.
System nach Anspruch 12, wobei der Prozessor weiterhin dazu konfiguriert ist, eine Kundenauswahl eines Servicezeitschlitzes zu empfangen.
System nach Anspruch 13, wobei der Prozessor dazu konfiguriert ist, tatsächliche Bremsenverschleißdaten von einem Servicestandort, der mit dem ausgewählten Servicezeitschlitz assoziiert ist, nach einer Bremsenreparatur zu empfangen, und wobei der Prozessor dazu konfiguriert ist, ein Bremsenverschleißmodell auf der Basis der empfangenen Bremsenverschleißdaten und der aggregierten, mit Bremsenverschleiß zusammenhängenden Daten zu aktualisieren.
Nichtflüchtiges, computerlesbares Speichermedium, das Anweisungen speichert, die bei Ausführung bewirken, dass ein Prozessor ein Verfahren durchführt, das Folgendes umfasst: Empfangen von ein Fahrzeug identifizierenden Daten; Empfangen von mit Systemverschleiß zusammenhängenden Daten von einem Fahrzeugsystemnutzungsereignis; Aggregieren von mit Systemverschleiß zusammenhängenden Daten; Vergleichen von mit Systemverschleiß zusammenhängenden Daten mit Daten, die von Fahrzeugen erfasst wurden, für die tatsächliche Verschleißmessungen vorgenommen wurden, um einen projizierten Systemverschleißzustand zu bestimmen; Bestimmen, ob der projizierte Verschleißzustand einen Austauschgrenzwert übersteigt; und Empfehlen eines Systemservices auf der Basis dessen, dass der projizierte Verschleißzustand den Austauschgrenzwert überschritten hat.
Speichermedium nach Anspruch 15, wobei das Verfahren weiterhin das Bestimmen einer geschätzten Zeit bis zu einem Austausch auf der Basis einer beobachteten Nutzung, die eine projizierte Nutzung darstellt, im Vergleich zu einem bekannten Verschleiß für Fahrzeuge, die eine der projizierten Nutzung ähnliche Nutzung zeigten, für die tatsächliche Verschleißdaten gemessen wurden, beinhaltet.
Speichermedium nach Anspruch 16, wobei das Verfahren das Berichten der geschätzten Zeit bis zu einem Austausch an einen Fahrer beinhaltet.
Speichermedium nach Anspruch 15, wobei das Verfahren das Speichern eines aggregierten geschätzten Verschleißes in Bezug auf einen Fahrzeugdatensatz, der auf der Basis der empfangenen, ein Fahrzeug identifizierenden Daten identifizierbar ist, beinhaltet.
Speichermedium nach Anspruch 15, wobei das Verfahren das Anfordern einer Übertragung eines oder mehrerer verfügbarer Servicezeitschlitze als Reaktion auf das Empfehlen eines Systemservices beinhaltet.
Speichermedium nach Anspruch 19, wobei das Verfahren weiterhin das Empfangen einer Kundenauswahl eines Servicezeitschlitzes beinhaltet.