DE102018120856A1

DE102018120856A1 - Verfahren und Vorrichtung zur automatisierten Wartungsplanung eines autonomen Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102018120856A1
Application number: DE102018120856.1A
Authority: DE
Inventors: Chaitanya Sankavaram; Steven W. Holland; Shiming Duan; Azeem Sarwar; Yao Hu; Paul E. Krajewski; Yilu Zhang
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2017-08-28
Filing date: 2018-08-27
Publication date: 2019-02-28
Also published as: US20190066398A1; CN109421629A

Abstract

Ein Verfahren und eine zugehörige Vorrichtung zur automatisierten Wartungsplanung für ein autonomes Fahrzeug beinhaltet das Überwachen eines Betriebszustands (SOH) eines fahrzeugseitigen Teilsystems und das Überwachen eines dem Fahrzeugführer zugeordneten Terminprotokolls. Wenn eine Änderung des SOH des Fahrzeugsubsystems erkannt wird, beinhaltet das Verfahren die Kommunikation mit einem Servicezentrum, um eine empfohlene Wartungsmaßnahme im Zusammenhang mit der Änderung des SOH des Fahrzeugsubsystems zu bestimmen und einen vorgeschlagenen Servicetermin für das autonome Fahrzeug zu bestimmen, um die empfohlene Wartungsmaßnahme durchzuführen. Der vorgeschlagene Servicetermin wird mit dem Terminprotokoll koordiniert und mit dem Fahrzeugführer abgestimmt. Ein Servicetermin wird basierend auf dem vorgeschlagenen Servicetermin nach dem Überprüfen durch den Fahrzeugführer geplant. Das Terminprotokoll wird um einen Servicetermin erweitert.

Description

EINLEITUNG
Autonome Fahrzeuge können bordeigene Überwachungssysteme beinhalten, um das Auftreten eines Fehlers oder einen anderen Hinweis auf die Notwendigkeit eines Service und/oder einer Fahrzeugwartung zu erkennen.
KURZDARSTELLUNG
Ein Verfahren und eine zugehörige Vorrichtung zur automatisierten Wartungsplanung für ein autonomes Fahrzeug wird beschrieben und beinhaltet das Überwachen eines Betriebszustands (SOH) eines Fahrzeugsubsystems und das Überwachen eines dem Fahrzeugführer zugeordneten Terminprotokolls, worin das Terminprotokoll eine Fahrt enthält, die mit einem geplanten bevorstehenden Einsatz für den Fahrzeugführer verbunden ist. Wenn eine Änderung des SOH des Fahrzeugsubsystems erkannt wird, beinhaltet das Verfahren die Kommunikation über eine Telematiksteuerung mit einem Servicezentrum, um eine empfohlene Wartungsmaßnahme im Zusammenhang mit der Änderung des SOH des Fahrzeugsubsystems zu bestimmen und einen vorgeschlagenen Servicetermin für das autonome Fahrzeug zu bestimmen, um die empfohlene Wartungsmaßnahme durchzuführen. Der vorgeschlagene Servicetermin wird mit dem Terminprotokoll des Fahrzeugführers abgestimmt. Das Verfahren beinhaltet dann die Kommunikation mit dem Fahrzeugführer, um den vorgeschlagenen Servicetermin zu überprüfen, und die Kommunikation mit dem Servicecenter, um einen Servicetermin basierend auf dem vorgeschlagenen Servicetermin zu vereinbaren, sofern dieser vom Fahrzeugführer überprüft wird. Das Terminprotokoll wird um einen Servicetermin erweitert.
Ein Aspekt der Offenbarung beinhaltet das fahrzeugseitige Teilsystem einschließlich einer Komponente, eines Teilsystems oder eines Systems, das einem autonomen Fahrzeugsteuerungssystem des autonomen Fahrzeugs zugeordnet ist.
Ein weiterer Aspekt der Offenbarung beinhaltet die Kommunikation über die Telematiksteuerung mit einem Fahrdienstleistungsanbieter, um basierend auf dem vorgeschlagenen Servicetermin alternative Transporte für den Fahrzeugführer zu planen.
Ein weiterer Aspekt der Offenbarung beinhaltet die Angabe, dass es sich bei dem Anbieter um einen Mitfahrdienstleister oder eine Fahrzeugvermietung handelt.
Ein weiterer Aspekt der Offenbarung beinhaltet das Ermitteln einer geplanten Wartungsmaßnahme für das autonome Fahrzeug und die Kommunikation mit dem Servicezentrum hinsichtlich der Festlegung eines vorgeschlagenen Servicetermins für das autonome Fahrzeug, um die empfohlene Wartungsmaßnahme sowie die geplante Wartungsmaßnahme für das autonome Fahrzeug durchzuführen.
Ein weiterer Aspekt der Offenbarung beinhaltet das Überwachen von Betriebszuständen (SOHs) einer Vielzahl von fahrzeugseitigen Teilsystemen über die Steuerung und das Bestimmen einer Wahrscheinlichkeit, dass die Fahrt basierend auf den SOHs der Vielzahl von fahrzeugseitigen Teilsystemen und den erwarteten Betriebsdistanzen und Betriebszeiten, die mit der Fahrt verbunden sind, abgeschlossen wird.
Ein weiterer Aspekt der Offenbarung beinhaltet das Aktualisieren des Terminprotokolls zur Aufnahme des Servicetermins durch Umplanung der Fahrt.
Ein weiterer Aspekt der Offenbarung beinhaltet das Anpassen einer Route für die Fahrt, nachdem die Änderung im SOH des fahrzeugseitigen Teilsystems erkannt wurde.
Die genannten Merkmale und Vorteile sowie weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Lehren, gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung von einigen der besten Arten und anderen Ausführungsformen zur Ausführung der vorliegenden Lehren, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert sind, unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen deutlich hervor.
Figurenliste
Im Folgenden werden exemplarisch eine oder mehrere Ausführungen mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben, in welchen gilt:

1 veranschaulicht schematisch ein Fahrzeug, das ein autonomes Fahrzeugsteuerungssystem und ein dazugehöriges Fahrzeugzustandsüberwachungs-(VHM)-System gemäß der Offenbarung beinhaltet;
2 veranschaulicht schematisch eine Architektur in Form von diskreten Elementen und Informationsfluss, die für die automatisierte Koordination, Planung und Wartungsplanung eines autonomen Fahrzeugs gemäß der Offenbarung vorteilhaft eingesetzt werden kann;
3 veranschaulicht schematisch ein Flussdiagramm für eine Vorabkontrolle, die am Ende jeder Fahrt ausgelöst werden kann, um für den Bediener zeitliche Informationen zur Planung einer nächsten gewünschten Fahrt durch den Bediener gemäß der Offenbarung zu ermitteln;
4 veranschaulicht schematisch ein Flussdiagramm für eine Ausführungsform einer Serviceterminroutine, die über eine Telematiksteuerung mit externen Fahrzeug-Servicezentralen kommuniziert, um Servicetermine für das Fahrzeug gemäß der Offenbarung zu planen;
5 veranschaulicht schematisch die Kommunikationswege, die mit einer Aktualisierungsplan-Routine verbunden sind, die Informationen aus einer Serviceterminroutine und dem VHM-System erhält und gemäß der Offenbarung mit einem Fahrzeugführer über die Bedieneroberfläche(n) kommuniziert; und
6 veranschaulicht schematisch die Kommunikationswege einer alternativen Pendelroutine, die Informationen aus einer Serviceterminroutine und einem Terminprotokoll erhält und über eine Bedieneroberfläche mit einem Fahrzeugführer und einer Fahrzeugvermietungseinrichtung gemäß der Offenbarung kommuniziert.

Es ist zu verstehen, dass die beigefügten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellung der verschiedenen bevorzugten Merkmale der vorliegenden Offenbarung darstellen, wie sie hierin offenbart werden, einschließlich beispielsweise bestimmter Abmessungen, Ausrichtungen, Standorte und Formen. Details, die zu solchen Merkmalen gehören, werden teilweise durch die bestimmte beabsichtigte Anwendungs- und Verwendungsumgebung ermittelt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die Komponenten der offenbarten Ausführungsformen, die hierin beschrieben und veranschaulicht sind, können in einer Vielfalt von verschiedenen Konfigurationen angeordnet und konstruiert sein. Daher ist die folgende ausführliche Beschreibung der Ausführungsformen nicht dazu gedacht, den Umfang der Offenbarung, wie beansprucht, einzuschränken, sondern sie ist lediglich repräsentativ für mögliche Ausführungsformen davon. Obwohl zahlreiche spezielle Einzelheiten in der folgenden Beschreibung dargelegt werden, um ein gründliches Verständnis der hierin offenbarten Ausführungsformen bereitzustellen, können zudem einige Ausführungsformen ohne einige dieser Details in die Praxis umgesetzt werden. Darüber hinaus wurde zum Zwecke der Klarheit bestimmtes technisches Material, das im entsprechenden Stand der Technik verstanden wird, nicht ausführlich beschrieben, um ein unnötiges Verschleiern der Offenbarung zu vermeiden. Darüber hinaus kann die Offenbarung, wie hierin veranschaulicht und beschrieben, in Abwesenheit eines Elements ausgeführt werden, das hierin nicht ausdrücklich offenbart ist.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen gleiche Referenznummern gleichartigen oder ähnlichen Komponenten in den verschiedenen Figuren entsprechen, veranschaulicht 1 in Übereinstimmung mit den hierin offenbarten Ausführungsformen ein Fahrzeug 10, das ein autonomes Fahrzeugsteuerungssystem 20 und eine zugehörige Fahrzeugzustandsüberwachungs-(VHM)-System 120 aufweist, die veranschaulichend für die hierin beschriebenen Konzepte ist. Das Fahrzeug 10 beinhaltet in einer Ausführungsform einen vierradangetriebenen Personenkraftwagen mit lenkbaren Vorderrädern und festen Hinterrädern. Das Fahrzeug 10 kann, mittels nicht beschränkender Beispiele, ein Personenkraftwagen, ein leichtes oder schweres Nutzfahrzeug, ein Mehrzweckfahrzeug, eine landwirtschaftliches Fahrzeug, ein Industriefahrzeug/ Lagerhaus-Fahrzeug oder ein Freizeit-Geländefahrzeug sein.
Wie hierin verwendet, beinhaltet das autonome Fahrzeugsteuerungssystem 20 ein fahrzeugseitiges Steuersystem, das in der Lage ist, einen gewissen Grad an Fahrautomatisierung zu bieten. Die Begriffe ‚Fahrer‘ und ‚Bediener‘ beschreiben die Person, die für das Steuern des Betriebs des Fahrzeugs verantwortlich ist, unabhängig davon, ob sie aktiv an der Steuerung einer oder mehrerer Fahrzeugfunktionen oder an der Steuerung des autonomen Betriebs des Fahrzeugs beteiligt ist. Die Fahrautomatisierung kann eine Reihe von dynamischen Fahr- und Fahrzeugfunktionen beinhalten. Die Fahrautomatisierung kann ein gewisses Maß an automatischer Steuerung oder Eingriffen in Bezug auf eine einzelne Fahrzeugfunktion, wie beispielsweise Lenkung, Beschleunigung und/oder Bremsen, beinhalten, wobei der Fahrer ständig die gesamte Kontrolle über das Fahrzeug hat. Die Fahrautomatisierung kann ein gewisses Maß an automatischer Steuerung oder Eingriffen in Bezug auf die gleichzeitige Steuerung mehrerer Fahrzeugfunktionen, wie beispielsweise Lenkung, Beschleunigung und/oder Bremsen, beinhalten, wobei der Fahrer ständig die gesamte Kontrolle über das Fahrzeug hat. Die Fahrautomatisierung kann die gleichzeitige automatische Steuerung der Fahrfunktionen des Fahrzeugs, einschließlich Lenkung, Beschleunigung und Bremsen, beinhalten, worin der Fahrer die Kontrolle über das Fahrzeug für einen bestimmten Zeitraum während einer Fahrt abgibt. Die Fahrautomatisierung kann die gleichzeitige automatische Steuerung von Fahrfunktionen des Fahrzeugs, einschließlich Lenkung, Beschleunigung und Bremsen, beinhalten, worin der Fahrer die Kontrolle über das Fahrzeug während der gesamten Fahrt überlässt. Die Fahrautomatisierung beinhaltet Hardware und Steuerungen, die zum Überwachen der Fahrumgebung unter verschiedenen Fahrmodi konfiguriert sind, um verschiedene Fahraufgaben im dynamischen Betrieb auszuführen. Die Fahrautomation kann beispielsweise einen Tempomat, einen adaptiven Tempomat, eine Spurwechselwarnung, Eingriffe und Steuerungen, automatisches Einparken, Beschleunigen, Bremsen und dergleichen beinhalten.
Das autonome Fahrzeugsteuerungssystem 20 beinhaltet vorzugsweise ein oder eine Vielzahl von Fahrzeugsystemen und zugehöriger Steuerungen, die ein Maß an Fahrautomatisierung bieten. Die dem autonomen Fahrzeugsteuerungssystem 20 zugeordneten Fahrzeugsysteme, Teilsysteme und Steuerungen sind zum Ausführen einer oder mehrerer Vorgänge implementiert, die mit autonomen Fahrzeugfunktionen verbunden sind, einschließlich einer adaptiven Geschwindigkeitsregelung (ACC), Spurführung und Spurhaltebetrieb, Spurwechselbetrieb, Lenkhilfebetrieb, Objektvermeidungsbetrieb, Einparkhilfebetrieb, Fahrzeugbremsbetrieb, Fahrzeuggeschwindigkeits- und Beschleunigungsbetrieb, Fahrzeugseitenbewegungsbetrieb, z. B. als Teil der Spurführung, Spurhalte- und Spurwechselbetrieb, usw. Die Fahrzeugsysteme und die zugehörigen Steuerungen des autonomen Fahrzeugsteuerungssystems 20 können als nicht einschränkende Beispiele einen Antriebsstrang 32 und eine Antriebsstrangsteuerung (PCM) 132 beinhalten; ein Lenksystem 34, ein Bremssystem 36 und ein Fahrwerksystem 38, die über eine Fahrzeugsteuerung (VCM) 136 gesteuert werden; ein Fahrzeug-Raumüberwachungssystem 40 und eine Raumüberwachungssteuerung 140, ein Mensch-Maschine-Schnittstellen-(HMI)-System 42 und eine HMI-Steuerung 142; ein HVAC-System 44 und eine zugehörige HVAC-Steuerung 144; eine Bedienersteuerung 46 und eine zugehörige Bedienersteuerung 146; und ein Infotainment-System 48 und eine Infotainment-Steuerung 148 sowie einem zugehörigen VHM-Agenten 149.
Jedes der Fahrzeugsysteme und die zugehörigen Steuerungen können ferner ein oder mehrere Teilsysteme und zugehörige Steuerungen beinhalten. Die Teilsysteme und Steuerungen sind zur einfachen Beschreibung als diskrete Elemente dargestellt. Die vorstehende Klassifizierung der Teilsysteme dient nur der Beschreibung einer Ausführungsform und ist illustrativ. Andere Konfigurationen können als innerhalb des Umfangs dieser Offenbarung in Betracht gezogen werden. Es sollte beachtet werden, dass die beschriebenen und ausgeführten Funktionen durch die diskreten Elemente mit einer oder mehreren Vorrichtungen ausgeführt werden können, die algorithmischen Code, vorbestimmte Kalibrierungen, Hardware, einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC) und/oder externe oder cloudbasierte Computersysteme beinhalten können. Jede der vorgenannten Steuerungen beinhaltet einen VHM-Agenten, der mit dem VHM-System 120 kommuniziert und als algorithmischer Code, Kalibrierungen, Hardware, anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise (ASIC) oder andere Elemente implementiert und ausgeführt werden kann. Jeder der VHM-Agenten ist konfiguriert, um Komponenten- und Subsystemüberwachung, Merkmalsextraktion, Datenfilterung und Datenaufzeichnung für die zugehörige Steuerung auszuführen. Die Datenaufzeichnung kann eine periodische und/oder ereignisbasierte Datenaufzeichnung, eine Einzelzeitpunktdatenaufzeichnung und/oder eine fortlaufende Zeitpunktdatenaufzeichnung für eine bestimmte Zeitdauer, beispielsweise vor und/oder nach dem Auslösen eines Ereignisses, beinhalten. Diese Datenaufzeichnung kann durch den Einsatz von Ringspeicherpuffern oder einer anderen geeigneten Speichervorrichtung erfolgen.
Das PCM 132 kommuniziert mit einem Antriebsstrang 32 und ist mit diesem funktional verbunden und führt Steuerungsroutinen zum Steuern des Betriebs eines Motors und/oder Drehmomentmaschinen aus, von denen keine dargestellt sind, zum Übertragen von Vortriebsmoment an die Fahrzeugräder als Reaktion auf Fahrzeugbetriebsbedingungen und Bedienereingaben. Das PCM 132 ist als eine einzelne Steuerung dargestellt, kann jedoch eine Vielzahl von funktionalen Steuerungsvorrichtungen zum Steuern verschiedener Antriebsstrangstellglieder, einschließlich dem Motor, dem Getriebe, den Drehmomentmaschinen, Radmotoren und weiteren Elementen des Antriebsstrangs 32 beinhalten, von denen keine dargestellt ist. Als nicht einschränkendes Beispiel kann der Antriebsstrang 32 einen Verbrennungsmotor und ein Getriebe mit einer zugehörigen Motorsteuerung und Getriebesteuerung beinhalten. Darüber hinaus kann der Verbrennungsmotor eine Vielzahl von diskreten Teilsystemen mit einzelnen Steuerungen beinhalten, wie z. B. eine elektronische Drosselvorrichtung und Steuerung, Kraftstoffeinspritzdüsen und -steuerungen, usw. Der Antriebsstrang 32 kann auch aus einem elektrisch betriebenen Motor/Generator mit zugehörigem Wechselrichtermodul und Wechselrichtersteuerung bestehen. Die Steuerroutinen des PCM 132 können auch ein adaptives Geschwindigkeitsregelungssystem (ACC) beinhalten, das die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Beschleunigung und das Bremsen als Reaktion auf Fahrereingaben und/oder autonome Fahrzeugsteuereingänge steuert. Das PCM 132 beinhaltet auch einen PCM VHM Agent 133.
Das VCM 136 kommuniziert mit mehreren Fahrzeugbetriebssystemen, ist mit diesen funktional verbunden und führt Steuerungsroutinen zum Steuern dessen Betriebs aus. Die Fahrzeugbetriebssysteme können Bremsen, Stabilitätskontrolle und Lenkung beinhalten, die durch Stellglieder des Bremssystems 36, des Fahrwerksystems 38 und des Lenksystems 34 gesteuert werden können, die vom VCM 136 gesteuert werden. Das VCM 136 ist als eine einzelne Steuerung dargestellt, kann jedoch mehrere funktionale Steuerungsvorrichtungen zum Überwachen von Systemen und Steuern verschiedener Stellglieder beinhalten. Das VCM 136 beinhaltet auch einen VCM VHM Agent 137.
Das Lenksystem 34 ist zum Steuern der seitlichen Bewegung des Fahrzeugs konfiguriert. Das Lenksystem 34 beinhaltet bevorzugt eine elektrische Servolenkung (EPS), die mit einem aktiven Frontlenksystem zum Ergänzen oder Ersetzen der Bedienereingabe über ein Lenkrad 108 durch Steuern des Lenkwinkels der lenkbaren Räder des Fahrzeugs 10 während der Ausführung eines autonomen Manövers verbunden ist, wie etwa eines Spurwechsels. Ein exemplarisches aktives Frontlenksystem ermöglicht einen primären Lenkvorgang durch den Fahrzeugführer, einschließlich der Erhöhung der Lenkradwinkelsteuerung, wenn dieses zum Erzielen eines bevorzugten Lenkwinkels und/oder Fahrzeuggierwinkels nötig ist. Alternativ oder ergänzend kann das aktive Frontlenksystem eine vollständige autonome Steuerung der Fahrzeuglenkfunktion ermöglichen. Es wird erkannt, dass die hierin beschriebenen Systeme mit Modifikationen an den Fahrzeuglenksteuerungssystemen, wie etwa elektrischer Servolenkung, Vier-/ Hinterrad-Lenksystemen und direkten Giersteuerungssystemen anwendbar sind, das den Antriebsschlupf jedes Rades zum Erzeugen einer Gierbewegung steuert.
Das Bremssystem 36 ist zum Steuern der Fahrzeugbremsung konfiguriert und beinhaltet Radbremsvorrichtungen, z.B. Scheibenbremselemente, Bremssättel, Hauptzylinder und ein Bremsstellglied, z. B. ein Pedal. Raddrehzahlsensoren überwachen die einzelnen Raddrehzahlen, und eine Bremssteuerung kann mechanisiert werden, um eine Antiblockiersystem-Funktionalität zu integrieren
Das Fahrwerksystem 38 beinhaltet vorzugsweise eine Vielzahl von bordeigenen Sensorsystemen und Vorrichtungen zum Überwachen des Fahrzeugbetriebs zum Ermitteln von Fahrzeugbewegungszuständen und, in einer Ausführungsform, eine Vielzahl von Vorrichtungen zum dynamischen Steuern einer Fahrzeugaufhängung. Die Fahrzeugbewegungszustände beinhalten bevorzugt z. B. die Fahrgeschwindigkeit, den Lenkwinkel der lenkbaren Vorderräder und die Gierrate. Die Bordfahrwerküberwachungs-Sensorsysteme und Vorrichtungen beinhalten Trägheitssensoren, wie etwa Drehratensensoren und Beschleuniger. Das Fahrwerksystem 38 schätzt die Fahrzeugbewegungszustände, wie etwa Fahrzeuglängsgeschwindigkeit, Gierrate und Quergeschwindigkeit und schätzt den seitlichen Versatz und Gierwinkel des Fahrzeugs 10. Die gemessene Gierrate wird mit den Lenkwinkelmessungen zum Schätzen des Fahrzeugzustands der Quergeschwindigkeit verbunden. Die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit kann anhand von Signaleingängen der Raddrehzahlsensoren bestimmt werden, die zum Überwachen jedes der Vorderräder und Hinterräder eingerichtet sind. Die den Fahrzeugbewegungszuständen zugeordneten Signalen können zur Fahrzeugsteuerung und -bedienung an andere Fahrzeugsteuerungen übermittelt und von diesen überwacht werden.
Das Fahrzeug-Raumüberwachungssystem 40 und die Raumüberwachungssteuerung 140 können eine Steuerung beinhalten, die mit Sensorvorrichtungen kommuniziert, um digitale Darstellungen von entfernten Objekten in der Nähe des Fahrzeugs 10 zu überwachen und zu erzeugen. Die Raumüberwachungssteuerung 140 beinhaltet auch einen Raumüberwachungs-VHM-Agenten 141. Die Raumüberwachungssteuerung 140 kann einen linearen Bereich, die relative Geschwindigkeit und die Trajektorie jedes einzelnen benachbarten entfernten Objekts bestimmen und beinhaltet Sensoren an der Vorderkante, Sensoren an der Hinterkante, Sensoren an der Rückseite, Sensoren an der Seite, einen Radarsensor an der Vorderseite und eine Kamera in einer Ausführungsform, obwohl die Offenbarung nicht derart eingeschränkt ist. Die Anordnung der erwähnten Sensoren ermöglicht der Raumüberwachungssteuerung 140 das Überwachen des Verkehrsflusses, einschließlich von sich in der Nähe befindlichen Objektfahrzeugen und anderen Objekte um das Fahrzeug 10. Daten, die durch die Raumüberwachungssteuerung 140 erzeugt werden, können durch den Fahrbahnmarkierungserfassungsprozessor (nicht dargestellt) zum Schätzen der Fahrbahn angewendet werden. Die Sensorvorrichtungen des Fahrzeug-Raumüberwachungssystems 40 können darüber hinaus objektlokalisierende Sensorvorrichtungen beinhalten, einschließlich Bereichssensoren, wie etwa FM-CW(Frequency Modulated Continuous Wave)-Radare und FSK(Frequency Shift Keying)-Radar und Lidar(Light Detection and Ranging)-Vorrichtungen und Ultraschallvorrichtungen, die auf Effekte, wie etwa Doppler-Effekt-Messungen zum Orten von vorderen Objekten, angewiesen sind. Die möglichen objekterfassenden Vorrichtungen beinhalten ladungsgekoppelte Vorrichtungen (CCD) oder komplementäre Metalloxid-Halbleiter-Schalteinrichtungs-(CMOS)-Videobildsensoren und andere bekannte Kamera/ Videobild-Prozessoren, die digitale fotografische Verfahren zum ‚Ansehen‘ vorderer Objekte, einschließlich eines oder mehrerer Objektfahrzeuge(s), verwenden. Diese Sensorsysteme werden zur Erfassung und Ortung von Objekten in Automobilanwendungen angewendet und sind mit Systemen verwendbar, einschließlich z. B. adaptiver Geschwindigkeitsregelung, Kollisionsvermeidung, Pre-Crash-Sicherheit und Seitenobjekterfassung.
Die dem Fahrzeug-Raumüberwachungssystem 40 zugeordneten Sensorvorrichtungen werden vorzugsweise innerhalb des Fahrzeugs 10 in einer relativ ungehinderten Position positioniert. Es wird auch erkannt, dass jeder dieser Sensoren eine Schätzung der tatsächlichen Lage oder des Zustands eines Objekts bereitstellt, worin die Schätzung eine geschätzte Position und die Standardabweichung beinhaltet. Als solches werden die sensorische Erfassung und Messung von Objektorten und Bedingungen für gewöhnlich als ,Schätzwerte‘ bezeichnet. Es wird ferner erkannt, dass die Eigenschaften dieser Sensoren komplementär sind, indem einige beim Schätzen bestimmter Parameter zuverlässiger sind als andere. Die Sensoren können jeweils unterschiedliche Betriebsbereiche und Winkelabdeckungen aufweisen, die verschiedene Parameter innerhalb ihrer Betriebsbereiche schätzen können. Beispielsweise können Radarsensoren normalerweise den Bereich, die Bereichsrate und Azimutort eines Objekts schätzen, sind aber normalerweise nicht gut im Schätzen der Maße eines erfassten Objektes. Eine Kamera mit Vision-Prozessor ist beim Schätzen einer Form und Azimutposition des Objekts genauer, jedoch weniger effizient beim Schätzen des Bereichs und der Bereichsrate eines Objekts. Scannende Lidarsysteme arbeiten effizient und genau gegenüber der Schätzung des Bereichs und der Azimutposition, können jedoch normalerweise nicht die Bereichsrate schätzen und sind daher nicht so genau bei einer neuen Objekterfassung/ -erkennung. Ultraschallsensoren sind in der Lage den Bereich zu schätzen, jedoch im Allgemeinen nicht in der Lage zur Schätzung oder Berechnung der Bereichsrate und Azimutposition. Weiterhin wird erkannt, dass die Leistung jeder Sensorik durch unterschiedliche Umgebungsbedingungen beeinflusst wird. Somit präsentieren einige Sensoren parametrische Varianzen während des Betriebs, obwohl überlappende Erfassungsbereiche der Sensoren Möglichkeiten für die Sensordatenfusion schaffen.
Das HVAC-System 44 ist zur Verwaltung der Umgebungsbedingungen im Fahrgastraum vorgesehen, wie z.B. Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftqualität und dergleichen, als Reaktion auf Bedienbefehle, die an die HVAC-Steuerung 144 übermittelt werden, die deren Betrieb steuert. Die HVAC-Steuerung 144 beinhaltet auch einen HVAC VHM Agent 145.
Die Bedienelemente 46 können in den Fahrgastraum des Fahrzeugs 10 integriert werden und können als nicht einschränkende Beispiele ein Lenkrad 108, ein Gaspedal, ein Bremspedal (nicht dargestellt) und eine Bedienereingabevorrichtung 110 beinhalten. Die Bedienelemente 46 und die dazugehörige Bedienersteuerung 146 ermöglichen dem Fahrzeugführer die Interaktion und den direkten Betrieb des Fahrzeugs 10 zur Personenbeförderung. Die Bedienersteuerung 146 beinhaltet auch einen Bedienersteuerungs-VHM-Agent 147.
Das Lenkrad 108 kann an einer Lenksäule 109 mit der Eingabevorrichtung 110 mechanisch an der Lenksäule 109 montiert und für die Kommunikation mit der Bedienersteuerung 146 konfiguriert werden. Alternativ kann die Eingabevorrichtung 110 mechanisch in Nähe der Lenksäule 109 an einer Stelle montiert werden, die für den Fahrzeugführer komfortabel ist. Die Eingabevorrichtung 110, die hierin als ein hervorstehender Schaft der Säule 109 dargestellt ist, beinhaltet eine Benutzeroberflächenvorrichtung, durch die der Fahrzeugführer den Fahrzeugbetrieb in einem autonomen Steuermodus anweisen kann, z. B. durch Anweisung des Aktivierens der Elemente des autonomen Fahrzeugsteuersystems 20. Die Mechanisierung der Eingabevorrichtung 110 ist exemplarisch. Die Eingabevorrichtung 110 kann in einer oder mehreren der Vielzahl an Vorrichtungen mechanisiert werden kann oder in Form einer Steuerung auftreten kann, die sprachaktiviert ist oder ein anderes geeignetes System sein kann. Die Eingabevorrichtung 110 weist bevorzugt Steuerungsmerkmale und eine Stelle auf, die durch vorliegende Blinksignalaktivierungssysteme verwendet werden. Alternativ können andere Eingabevorrichtungen, wie etwa Hebel, Taster, Knöpfe und Spracherkennungs-Eingabevorrichtungen anstelle von oder zusätzlich zu den Eingabevorrichtungen 110 verwendet werden.
Das HMI-System 42 ermöglicht die Interaktion zwischen Mensch/Maschine, um die Bedienung eines Infotainmentsystems, eines GPS-Systems, eines Navigationssystems, ein entfernt gelegenes Servicezentrum und dergleichen zu steuern, und ist mit einer HMI-Steuerung 142 ausgestattet. Die HMI-Steuerung 142 überwacht Bedieneranforderungen und liefert Informationen an den Bediener, einschließlich den Status der Fahrzeugsysteme sowie Service- und Wartungsinformationen. Die HMI-Steuerung 142 kann auch ein globales Positionierungs-/Navigationssystem beinhalten. Die HMI-Steuerung 142 kommuniziert mit und/oder steuert den Betrieb der Vielzahl von fahrzeugseitigen Benutzeroberflächenvorrichtungen 41, worin die fahrzeugseitigen Benutzeroberflächenvorrichtungen 41 zum Senden einer Nachricht in Verbindung mit einem der autonomen Fahrzeugsteuerungssysteme, in der Lage ist. Die HMI-Steuerung 142 kommuniziert bevorzugt ebenfalls mit einer oder mehreren Vorrichtungen, die biometrische Daten in Verbindung mit dem Fahrzeugführer überwachen, einschließlich beispielsweise unter anderem Blickrichtung, Haltung und Kopfpositionserfassung. Die HMI-Steuerung 142 ist eine einheitliche Vorrichtung zur Vereinfachung der Beschreibung, kann jedoch als mehrere Steuermodule und den entsprechenden Sensorvorrichtungen in einer Ausführungsform des hierin beschriebenen Systems konfiguriert sein. Die HMI-Steuerung 142 beinhaltet auch einen HMI VHM Agent 143. Die fahrzeugseitigen Bedieneroberflächenvorrichtungen 41 können Vorrichtungen beinhalten, die zum Senden einer Nachricht in der Lage sind, die den Bediener zum Handeln auffordert, und können ein elektronisches Anzeigemodul beinhalten, z. B. eine Flüssigkristall-Display(LCD)-Vorrichtung, ein Heads-Up-Display (HUD) (nicht dargestellt), eine Audio-Feedbackvorrichtung, eine tragbare Vorrichtung und einen haptischen Sitz. Die fahrzeugseitigen Bedieneroberflächenvorrichtungen 41, die in der Lage sind zu einer Bedieneraktion aufzufordern, werden bevorzugt durch oder über die HMI-Steuerung 142 gesteuert. Das HUD kann Informationen projizieren, die auf eine Innenseite einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs im Sichtfeld des Fahrers reflektiert wird, umfassend das Übertragen eines Konfidenzniveaus in Verbindung mit einem der autonomen Fahrzeugsteuerungssysteme. Das HUD kann ebenfalls erweiterte Realitätsinformationen bereitstellen, wie etwa Fahrspurort, Fahrzeugweg, Richtungs- und/ oder Ortungsinformationen und dergleichen. Das HUD und ähnliche Systeme sind Fachleuten bekannt.
In einer Ausführungsform ist das Fahrzeug 10 zum Kommunizieren mit einem externen Kommunikationsnetzwerk 95 über eine Telematiksteuerung 125 konfiguriert. Dies beinhaltet die Kommunikation zwischen einem mit einer dem intelligenten Autobahnsystem zugeordneten Steuerung und dem Fahrzeug 10. Ein intelligentes Autobahnsystem kann zum Überwachen von Standorten, Geschwindigkeiten und Trajektorien einer Vielzahl von Fahrzeugen konfiguriert werden, wobei diese Informationen verwendet werden, um die Steuerung eines oder mehrerer ähnlich gelegener Fahrzeuge zu erleichtern. Dieses kann die Kommunikation des geografischen Standorts, die Frontgeschwindigkeit und Beschleunigungsrate von einem oder mehreren Fahrzeugen in Bezug auf das Fahrzeug 10 beinhalten. In einer Ausführungsformen ist das Fahrzeug 10 zum Kommunizieren mit dem Fernserver 90 über das Kommunikationsnetz 95 konfiguriert.
Das VHM-System 120 beinhaltet eine Vielzahl von Steuerungen, Routinen und Kalibrierungen, die zum Überwachen, Prognostizieren und Diagnostizieren des Betriebs der Komponenten, Teilsysteme und Systeme des autonomen Fahrzeugsteuerungssystems 20 ausführbar sind. Das VHM-System 120 ist zum Überwachen eines Betriebszustands (SOH) der Komponenten, Teilsysteme und Systeme konfiguriert, die eine oder mehrere Funktionen im Zusammenhang mit dem autonomen Fahrzeugbetrieb ausführen oder überwachen. Das VHM-System 120 beinhaltet eine Steuerungsarchitektur, die mit einer mehrschichtigen hierarchischen VHM-Datenverarbeitung, -Erfassung und -Speicherung unter Verwendung der Vielzahl der VHM-Agenten konfiguriert ist. Diese Konfiguration kann dazu dienen, die Komplexität der Datenverarbeitung, die Datenerfassung und die Kosten für die Datenspeicherung zu reduzieren. Das VHM-System 120 kann eine zentralisierte Systemüberwachung und eine verteilte Systemüberwachung mit Datenerfassung über eine VHM-Mastersteuerung und die Vielzahl der VHM-Agenten zur Verfügung stellen, um eine schnelle Reaktionszeit und eine integrierte Fahrzeug-/Systemebenenabdeckung zu gewährleisten. Das VHM-System 120 ist zur Kommunikation mit fahrzeuginternen Steuerungen konfiguriert, um die Diagnose und Prognose des Fahrzeugsystems basierend auf Onboard-Daten und Eingaben der VHM-Agenten durchzuführen und Anomalien, z. B. intermittierende Fehler, dynamisch zu erkennen und die Diagnose- und Prognoseergebnisse an eine Fehlerbegrenzungssteuerung zu übermitteln. Das VHM-System 120 kann auch eine redundante VHM-Mastersteuerung zum Überprüfen der Integrität von VHM-Informationen beinhalten.
Der Begriff „Steuerung“ und verwandte Begriffe wie Steuermodul, Modul, Steuerung, Steuereinheit, Prozessor und ähnliche Begriffe beziehen sich auf eine oder verschiedene Kombinationen von anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASIC), elektronische Schaltung(en), Zentralrechnereinheit(en), z. B. Mikroprozessor(en) und zugehörige nichttransitorische Speicherkomponente(n) in Form von Speicher und Speichergeräten (Lesespeicher, programmierbarer Lesespeicher, Direktzugriff, Festplatte usw.). Die nichttransitorisch Speicherkomponente ist in der Lage, maschinenlesbare Befehle in der Form einer oder mehrerer Software- oder Firmware-Programme oder -Routine, kombinatorischen Logikschaltung(en), Eingabe-/Ausgabeschaltung(en) und -geräten, Signalaufbereitungs- und Pufferschaltungen und anderen Komponenten zu speichern, auf die durch einen oder mehrere Prozessoren zugegriffen werden kann, um eine beschriebene Funktionalität bereitzustellen. Zu den Ein- und Ausgabevorrichtungen und Schaltungen gehören Analog-/Digitalwandler und ähnliche Vorrichtungen, die Sensoreingaben mit einer vorgegebenen Abruffrequenz oder in Reaktion auf ein Auslöseereignis überwachen. Software, Firmware, Programme, Befehle, Steuerroutinen, Code, Algorithmen und ähnliche Begriffe beziehen sich auf von einer Steuereinheit ausführbaren Befehlssätze, wie z. B. Kalibrierungen und Wertetabellen. Jede Steuerung führt eine oder mehrere Steuerroutinen aus, um gewünschte Funktionen bereitzustellen. Die Routinen können in regelmäßigen Intervallen, wie z. B. während des laufenden Betriebs alle 100 Mikrosekunden, ausgeführt werden. Alternativ dazu können Routinen in Reaktion auf ein Auslöseereignis ausgeführt werden. Der Begriff ,Modell‘ bezeichnet einen prozessorbasierten oder einen über einen Prozessor ausführbaren Code und die zugehörige Kalibrierung, die die physische Existenz einer Vorrichtung oder eines physischen Prozesses simuliert. Der Begriff „dynamisch“ beschreibt Schritte oder Prozesse, die in Echtzeit ausgeführt werden und durch das Überwachen oder sonstige Ermitteln von Parameterzuständen und dem regelmäßigen oder periodischen Aktualisieren von Parameterzuständen beim Ausführen einer Routine oder zwischen Iterationen beim Ausführen der Routine gekennzeichnet sind. Die Begriffe „Kalibrierung“, „Kalibrieren“ und verwandte Begriffe beziehen sich auf ein Ergebnis oder ein Verfahren, das eine tatsächliche oder Standardmessung, die mit einer Vorrichtung verbunden ist, mit einer wahrgenommenen oder beobachteten Messung oder einer befohlenen Position vergleicht. Eine hierin beschriebene Kalibrierung kann auf eine speicherbare parametrische Tabelle, mehrere ausführbare Gleichungen oder eine andere geeignete Form reduziert werden.
Die Kommunikation zwischen den Steuerungen und die Kommunikation zwischen Steuerungen und Stellgliedern und/oder Sensoren können über eine direkte Drahtverbindung, einen vernetzten Kommunikationsbus, eine drahtlose Verbindung oder eine andere geeignete Kommunikationsverbindung erfolgen. Die Kommunikation beinhaltet den Austausch von Datensignalen auf eine geeignete Art, darunter auch z. B. elektrische Signale über ein leitfähiges Medium, elektromagnetische Signale durch die Luft, optische Signale über Lichtwellenleiter und dergleichen. Datensignale können diskrete, analoge oder digitalisierte analoge Signale beinhalten, die Eingaben von Sensoren und Stellgliedbefehle, sowie Kommunikationssignale zwischen Steuereinheiten darstellen. Der Begriff „Signal“ bezieht sich auf eine physisch wahrnehmbare Anzeige, die Informationen übermittelt und kann eine geeignete Wellenform (z. B. elektrische, optische, magnetische, mechanische oder elektromagnetische) umfassen, wie beispielsweise Gleichstrom, Wechselspannung, Sinuswellen, Dreieckswelle, Rechteckwelle, Vibration und dergleichen, die durch ein Medium laufen können. Ein Parameter ist definiert als eine messbare Größe, die eine physikalische Eigenschaft einer Vorrichtung oder eines anderen Elements darstellt, die durch einen oder mehrere Sensoren und/oder ein physikalisches Modell erkennbar ist. Ein Parameter kann einen diskreten Wert aufweisen, z. B. ,,1" oder ,,0", oder kann stufenlos eingestellt werden.
Die Begriffe „Prognose“, „Prognostik“ und verwandte Begriffe sind mit der Datenüberwachung und mit Algorithmen und Auswertungen verbunden, die eine vorausschauende Aussage über ein wahrscheinliches zukünftiges Ereignis im Zusammenhang mit einer Komponente, einem Teilsystem oder einem System treffen. Prognosen können Klassifizierungen beinhalten, die einen ersten Zustand beinhalten, der anzeigt, dass die Komponente, das Teilsystem oder das System gemäß ihrer Spezifikation arbeiten („Grün“ oder „G“), einen zweiten Zustand, der eine Verschlechterung des Betriebs der Komponente, des Teilsystems oder des Systems anzeigt („Gelb“ oder „Y“), und einen dritten Zustand, der einen Fehler im Betrieb der Komponente, des Teilsystems oder des Systems anzeigt („Rot“ oder „R“). Die Begriffe „Diagnostik“, „Diagnose“ und verwandte Begriffe sind mit der Datenüberwachung und mit Algorithmen und Auswertungen verbunden, die das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines bestimmten Fehlers einer Komponente, eines Teilsystems oder eines Systems anzeigen. Der Begriff „Minderung“ und verwandte Begriffe sind mit Vorgängen, Aktionen oder Steuerroutinen verbunden, die dazu dienen, die Auswirkungen eines Fehlers in einer Komponente, einem Teilsystem oder einem System zu vermindern.
Die Telematiksteuerung 125 beinhaltet ein drahtloses Telematikkommunikationssystem, das in der Lage zu zusätzlicher Fahrzeugkommunikation ist, einschließlich Kommunikation mit einem Kommunikationsnetzwerksystem 95 mit drahtlosen und verdrahteten Kommunikationsfähigkeiten. Die Telematiksteuerung 125 ist in der Lage zu zusätzlicher Fahrzeugkommunikation ist, einschließlich Kurzbereichs-Fahrzeug-zu-Fahrzeug(V2V)-Kommunikation. Alternativ oder zusätzlich weist die Telematiksteuerung 125 ein drahtloses Telematikkommunikationssystem auf, das in der Lage zu Kurzbereichs-Drahtloskommunikation an eine handgehaltene Vorrichtung ist, beispielsweise ein Mobiltelefon, ein Satellitentelefon oder eine andere Telefonvorrichtung. In einer Ausführungsform ist die handgehaltene Vorrichtung mit einer Softwareanwendung versehen, die ein drahtloses Protokoll zum Kommunizieren mit der Telematiksteuerung 125 beinhaltet und die handgehaltene Vorrichtung führt die zusätzliche Fahrzeugkommunikation aus, einschließlich der Kommunikation mit einem Fernserver 90 über das Kommunikationsnetz 95. Alternativ oder zusätzlich führt die Telematiksteuerung 125 die zusätzliche Fahrzeugkommunikation direkt durch, indem sie über ein Kommunikationsnetz 95 mit der externen Steuerung 90 kommuniziert.
2 veranschaulicht schematisch eine Architektur in Form von diskreten Elementen und Informationsfluss, die vorteilhaft für die automatisierte Koordination, Planung und Wartungsplanung eines autonomen Fahrzeugs eingesetzt werden kann, z. B. das autonome Fahrzeug 10, das mit Bezug auf 1 beschrieben wird. Die diskreten Elemente beinhalten das VHM-System 120 für das autonome Fahrzeugsteuerungssystem 20 des autonomen Fahrzeugs 10, einen Wartungsereignismanager 50, ein Terminprotokoll 70 und eine Planungssteuerung 200. Das VHM-System 120 für das autonome Fahrzeugsteuerungssystem 20 des autonomen Fahrzeugs 10, der Wartungsereignismanager 50, das Terminprotokoll 70 und die Planungssteuerung 200 sind als Routinen und zugehörige Speicherplätze implementiert, die in Steuerungen gespeichert und ausgeführt werden, die sich in einer Ausführungsform an Bord des autonomen Fahrzeugs 10 befinden.
Wie bereits beschrieben, dient das VHM-System 120 zum Überwachen, Prognostizieren und Diagnostizieren des Betriebs der Komponenten, Teilsysteme und Systeme des autonomen Fahrzeugsteuerungssystems 20. Diese Informationen werden entweder periodisch, als Reaktion auf ein Ereignis oder als Reaktion auf eine Anforderung durch die Planungssteuerung 200 an die Planungssteuerung 200 übermittelt.
Der Wartungsereignismanager 50 ist eine durch die Steuerung ausgeführte Routine und ein zugehöriger Speicher, der ein fahrzeugspezifisches Wartungs- und Serviceprotokoll und einen zugehörigen Wartungsplan führt. Der Wartungsplan ergibt sich aus den vom Hersteller empfohlenen Wartungs- und Serviceintervallen, wie beispielsweise Motor, Getriebe, andere Antriebsflüssigkeitswechsel, Schmierpläne, Reifenumdrehungen, Zahnriemenwechsel usw. Der Wartungsereignismanager 50 überwacht den Fahrzeug-Kilometerzähler, die Motorlaufzeit und andere Faktoren und erzeugt Informationen, die auf einen bevorstehenden Bedarf für empfohlene oder geplante Wartungsarbeiten hinweisen.
Der Begriff „empfohlene Wartung“ bezeichnet ein spezielles Wartungsereignis, das als Reaktion auf Diagnose- und/oder des VHM-Systems 120 zugeordnete Prognoseroutinen ausgelöst wird und entweder einen Fehler oder einen drohenden Fehler in einer der Komponenten, Teilsysteme oder Systeme anzeigt. Der Begriff „planmäßige Wartung“ bezeichnet ein Wartungsereignis, das sich aus den vom Hersteller empfohlenen Wartungs- und Serviceintervallen ableitet. Diese Informationen werden entweder periodisch oder als Reaktion auf eine Anforderung durch die Planungssteuerung 200 an die Planungssteuerung 200 übermittelt.
Das Terminprotokoll 70 ist zum Überwachen anstehender Einsätze aus dem Fahrplanungskalender 218 eines oder mehrerer autorisierter Fahrzeugführer 216 konfiguriert. In einer Ausführungsform können die anstehenden Einsätze vom Bediener über eine Smartphone-App eingegeben werden. Das Terminprotokoll 70 erfasst und speichert die anstehenden Termine und die damit verbundenen Fahrten. Fahrten im Zusammenhang mit anstehenden Einsätzen können beispielsweise tägliche Pendelfahrten, geplante Fahrten zu einer medizinischen Einrichtung, regelmäßige Fahrten zu einer religiösen Einrichtung, Urlaubsreisen usw. sein.
Die Planungssteuerung 200 beinhaltet eine Vorabkontrolle 300, eine Serviceterminroutine 400, eine Aktualisierungsplanroutine 500, eine alternative Pendelroutine 600 und ist zur Kommunikation mit dem Fahrzeugführer über eine Bedieneroberflächenroutine 250 vorgesehen. Die Planungsroutine 200 überwacht die Eingänge des VHM-Systems 120 für das autonome Fahrzeugsteuerungssystem 20 des autonomen Fahrzeugs 10, den Wartungsereignismanager 50, das Terminprotokoll 70 und die Planungsroutine 200 und erzeugt über die Telematiksteuerung 125 die Kommunikation zu einer Servicecenter-Routine 210, einem Fahrdienstleistungsanbieter 212 und/oder dem/den Bediener(n) 214. Der Fahrdienstleistungsanbieter 212 kann in einer Ausführungsform eine Fahrzeugvermietung, ein Mitfahrdienst, ein Limousinenservice, ein Taxiservice usw. sein.

Die Vorabkontrolle 300 kann ausgelöst werden, um am Ende jeder Fahrt für den Bediener eine zeitliche Information für die Einplanung einer nächsten gewünschten Fahrt durch den Bediener und das Ermitteln und Einplanen eines Servicetermins zum Durchführen einer empfohlenen Wartungsmaßnahme zu ermitteln. Die Vorabkontrolle 300 gewährleistet die Fahrzeugverfügbarkeit für die nächste gewünschte Fahrt und wird als Steuerroutine und zugehörige Datenbank in einer Speichervorrichtung in einer der Fahrzeugsteuerungen ausgeführt. 3 veranschaulicht schematisch eine Ausführungsform der Vorabkontrollroutine 300. Tabelle 1 sieht eine Aufschlüsselung vor, in der die numerisch gekennzeichneten Blocks und die entsprechenden Funktionen wie folgt und entsprechend der Vorabkontrollroutine 300 aufgeführt sind. Die Lehren hierin in Bezug auf die funktionalen bzw. logischen Blockkomponenten bzw. verschiedene Verarbeitungsschritte beschrieben sein. Es ist zu beachten, dass derartige Blockkomponenten aus Hardware, Software- und/oder Firmware-Komponenten aufgebaut sein können, die konfiguriert wurden, um die spezifizierten Funktionen auszuführen. Tabelle 1

BLOCK	BLOCKINHALTE
302	Ende der Fahrt?
304	Überwachung von SOH-Informationen, bevorstehende Einsätze
306	Bestimmen der Wahrscheinlichkeit für den Abschluss anstehender Einsätze
308	Können die nächsten ‚m‘-Tage mit hoher Wahrscheinlichkeit beendet werden?
310	Serviceterminroutine aktivieren - Bestimmen wie schnell ein Servicetermin geplant werden muss
312	Stehen längere Fahrten über den m-ten Tag hinaus an?
314	Ausführungssicherheit an den Bediener senden
316	Bestimmen der gewünschten Anzahl von Tagen, um einen Servicetermin zu vereinbaren
318	Serviceterminroutine aktivieren - Wie schnell sollte ein Servicetermin vereinbart werden
320	Ende

Die Ausführung der Vorabkontrolle 300 fährt wie folgt fort. Die Schritte der Vorabkontrolle 300 können in einer geeigneten Reihenfolge ausgeführt werden und sind nicht auf die Reihenfolge, die mit Bezug auf 3 beschrieben ist, beschränkt. Die Vorabkontrollroutine 300 wird ausgeführt, wenn ein Ende der Fahrt in einer Ausführungsform (302)(1) erkannt wird, und beinhaltet das Überwachen von SOH-Informationen, die mit den Komponenten, Teilsystemen und Systemen des autonomen Fahrzeugsteuerungssystems 20, wie vom VHM-System 120 bereitgestellt, verbunden sind, und das Überwachen bevorstehender Einsätze gemäß dem Terminprotokoll 70 (304).
Die Vorabkontrollroutine 300 bewertet die Wahrscheinlichkeit des Abschlusses der geplanten bevorstehenden Einsätze für jeden der folgenden Tage oder Wochen unter Berücksichtigung der SOH-Informationen und der erwarteten Betriebsdistanzen und Betriebszeiten, die mit den geplanten bevorstehenden Einsätzen (306) verbunden sind. Die Auswertung beinhaltet das Auswerten mit hoher Wahrscheinlichkeit (308), ob die nächsten „m“-Tage des Einsatzes abgeschlossen werden.
Wenn die nächsten „m“-Tage der Einsätze nicht mit hoher Wahrscheinlichkeit (308)(0) abgeschlossen werden können, wird die Serviceterminroutine 400 mit Informationen aktiviert, die anzeigen, wann ein Servicetermin für das Fahrzeug geplant (310) werden muss, und diese Iteration endet (320). Wenn die nächsten „m“-Tage der Einsätze mit hoher Wahrscheinlichkeit (308)(1) abgeschlossen werden können, wertet die Vorabkontrollroutine 300 aus, ob über den m-ten Tag hinaus noch längere Fahrten anstehen (312).
Wenn über den m-ten Tag (312)(0) hinaus keine längeren Fahrten anstehen, wird der Bediener über die Telematiksteuerung 125 darauf hingewiesen, dass die nächsten „m“-Tage mit hoher Wahrscheinlichkeit (314) abgeschlossen werden können, und diese Iteration endet (320). Wenn eine längere Fahrt über den m-ten Tag (312)(1) hinaus ansteht, bestimmt die Vorabkontrollroutine 300 einen gewünschten Zeitraum, z. B. eine Anzahl von Tagen, um einen Servicetermin unter Berücksichtigung des aktuellen Fahrzeugzustands, wie durch den SOH (316) angegeben, zu planen. Die Serviceterminroutine 400 wird mit den Informationen aktiviert, die anzeigen, wann der Servicetermin für das Fahrzeug geplant (318) werden muss und diese Iteration endet (320).

4 stellt schematisch eine Ausführungsform der Serviceterminroutine 400 dar, die über die Telematiksteuerung 125 mit externen Kfz-Werkstätten kommuniziert, um Servicetermine für das Fahrzeug 10 zu planen. Die Serviceterminroutine 400 wird als Steuerroutine und zugehörige Datenbank in einer Speichervorrichtung in einer der Fahrzeugsteuerungen ausgeführt. Tabelle 2 sieht eine Aufschlüsselung vor, in der die numerisch gekennzeichneten Blocks und die entsprechenden Funktionen wie folgt und entsprechend der Serviceterminroutine 400 aufgeführt sind. Die Lehren hierin in Bezug auf die funktionalen bzw. logischen Blockkomponenten bzw. verschiedene Verarbeitungsschritte beschrieben sein. Es ist zu beachten, dass derartige Blockkomponenten aus Hardware, Software- und/oder Firmware-Komponenten aufgebaut sein können, die konfiguriert wurden, um die spezifizierten Funktionen auszuführen. Tabelle 2

BLOCK	BLOCKINHALTE
402	Durchlauf starten
404	Standort(e) der nächstgelegenen Servicestelle(n) suchen
406	Servicezentrum(e) kontaktieren und Wartungs- oder Servicemaßnahmen festlegen
408	Ermitteln Sie die beste(n) Zeit/Datum-Fenster für die Planung des Fahrzeug-Services basierend auf dem Kalender des Bedieners
410	Mitteilung der besten Zeit/Datum-Fenster, Standort(e) und empfohlene Wartung an den Bediener
412	Sind die besten Zeit-/Datumsfenster für den Bediener akzeptabel?
414	Muss das Fahrzeug regelmäßig gewartet werden?
416	Kontaktaufnahme mit dem Servicecenter, um einen Servicetermin zu vereinbaren
418	Kontaktaufnahme mit dem Servicecenter zur Planung von Serviceterminen und Routinewartungen
420	Aktualisierungsplanroutine 500 aufrufen
422	Ermitteln von alternativen Zeit-/Datumsfenster und Übermittlung an den Bediener
424	Sind die alternativen Zeit-/Datumsfenster akzeptabel?
426	Alternative Pendelroutine 600 aufrufen
428	Muss das Fahrzeug regelmäßig gewartet werden?
430	Kontaktaufnahme mit dem Servicecenter zur Planung von Serviceterminen und Routinewartungen
432	Kontaktaufnahme mit dem Servicecenter, um einen Servicetermin zu vereinbaren
434	Aktualisierungsplanroutine 500 aufrufen
436	Ende des Durchlaufs

Die Serviceterminroutine 400 wird aus dem Wartungsereignismanager 50, dem Terminprotokoll 70 und der Vorabkontrollroutine 300 bereitgestellt und steht über die Bedieneroberflächenroutine 250 und die Telematiksteuerung 125 mit einer oder mehreren entfernt gelegenen Servicestellen 210 und dem Fahrzeugführer 214 in Verbindung. Jede Iteration (402), Serviceterminroutine 400 lokalisiert die geografisch nächstgelegenen Servicezentren (404) und kontaktiert eine oder mehrere derselben, um Informationen in Bezug auf empfohlene Wartungs- oder Servicemaßnahmen (406) zu ermitteln und auch ein optimales Zeit-/Datumsfenster für die Planung des Fahrzeugservice unter Verwendung von Informationen aus dem Terminprotokoll 70 (408) des Bedieners festzulegen.
Das/die beste(n) Zeit-/Datumsfenster, der Standort des Servicezentrums und die empfohlenen Wartungs- oder Servicemaßnahmen werden dem Bediener (410) mitgeteilt, und der Bediener wird gefragt, ob eines der Zeit-/Datumsfenster für den Bediener (412) akzeptabel ist.
Wenn eines der Zeit-/Datumsfenster für den Bediener (412)(1)akzeptabel ist, bestimmt die Serviceterminroutine 400, ob das Fahrzeug 10 auch routinemäßig gewartet werden muss, z. B. ein Ölwechsel (414). Wenn eine routinemäßige Wartung erforderlich ist (414)(1), kommuniziert das Fahrzeug 10 mit dem Servicecenter 210, um den Servicetermin für die empfohlene Wartung und die routinemäßige Wartung (418) zu vereinbaren, und ruft die Aktualisierungsplanroutine 500 (420) auf, und diese Iteration endet (436). Wenn keine routinemäßige Wartung (414)(0) erforderlich ist, kommuniziert das Fahrzeug 10 mit dem Servicecenter 210, um den Servicetermin für die empfohlene Wartung und die routinemäßige Wartung (416) zu vereinbaren, und ruft die Aktualisierungsplanroutine 500 (434) auf, und diese Iteration endet (436). Die Aktualisierungsplanroutine 500 wird unter Bezugnahme auf 5 beschrieben.
Wenn das beste Zeit/Datumsfenster für den Bediener (412)(0) nicht akzeptabel ist, bestimmt die Serviceterminroutine 400 ein alternatives Zeit/Datumsfenster, das dem Bediener mit dem/den Standort(en) des Servicezentrums und den empfohlenen Wartungs- oder Servicemaßnahmen (422) mitgeteilt wird, und der Bediener wird gefragt, ob das/die alternative(n) Zeit/Datumsfenster für den Bediener (424) akzeptabel ist. Wenn das alternative Zeit/Datumsfenster für den Bediener (424)(0) nicht akzeptabel ist, wird die alternative Pendelroutine 600 aufgerufen (426) und diese Iteration beendet (436). Die alternative Pendelroutine 600 wird unter Bezugnahme auf 6 beschrieben.
Wenn das alternative der Zeit-/Datumsfenster für den Bediener (424)(1) akzeptabel ist, bestimmt die Serviceterminroutine 400, ob das Fahrzeug 10 auch routinemäßig gewartet werden muss, z. B. ein Ölwechsel (428). Wenn eine routinemäßige Wartung (428)(1) erforderlich ist, kommuniziert das Fahrzeug 10 mit dem Servicecenter 210, um den Servicetermin für die empfohlene Wartung und die routinemäßige Wartung (430) zu vereinbaren, und ruft die Aktualisierungsplanroutine 500 (434) auf, und diese Iteration endet (436). Wenn keine routinemäßige Wartung (428)(0) erforderlich ist, kommuniziert das Fahrzeug 10 mit dem Servicecenter 210, um den Servicetermin und die routinemäßige Wartung zu planen (432), und ruft die Aktualisierungsplanroutine 500 (434) auf, und diese Iteration endet (436).
5 stellt schematisch die Kommunikationswege dar, die mit der Aktualisierungsplanroutine 500 verbunden sind. Die Aktualisierungsplanroutine 500 wird aus der Serviceterminroutine 400 und dem VHM-System 120 bereitgestellt und steht mit dem Fahrzeugführer 214 über die Bedieneroberflächenroutine 250 und die Telematiksteuerung 125 in Verbindung. Die Aktualisierungsplanroutine 500 bestimmt die gewünschten Bedingungen für den Betrieb des Fahrzeugs 10 basierend auf dem SOH, wie vom VHM-System 120 angegeben, einschließlich der Angabe des Schweregrads der Notwendigkeit der empfohlenen Wartung und der verbleibenden Zeit bis zum geplanten Termin. Die Aktualisierungsplanroutine 500 kann auch ermitteln, ob die Betriebsbedingungen eine Änderung des Kalenders des Bedieners rechtfertigen, und teilt dem Bediener die vorgeschlagenen Kalenderänderungen mit, und aktualisiert auch den Kalender und teilt die Änderungen Familie, Freunden, anderen betroffenen Parteien, wie Mitfahrpartnern, alternativen Transportterminen, Flugterminen usw. mit. Die Aktualisierungsplanroutine 500 kann auch die Auswahl einer alternativen Route für eine bevorstehende Fahrt beinhalten, um die Fahrzeugbelastung zu reduzieren. Eine derartige alternative Routenauswahl kann eine Streckenführung beinhalten, die das Vermeiden oder Minimieren des Fahrzeugbetriebs auf einer Hochgeschwindigkeits-Autobahn mit beschränktem Zugang beinhaltet, um einen Hochgeschwindigkeitsbetrieb mittels eines nicht einschränkenden Beispiels zu vermeiden.
6 stellt schematisch die mit der alternativen Pendelroutine 600 verbundenen Kommunikationswege dar. Die alternative Pendelroutine 600 wird aus der Serviceterminroutine 400 und dem Terminprotokoll 70 versorgt und steht mit dem Fahrzeugführer 214 und dem Fahrdienstleistungsanbieter 212 über die Bedienoberflächenroutine 250 und die Telematiksteuerung 125 in Verbindung. Das alternative Pendelmodul 600 sammelt verfügbare Miet- oder andere Transportmöglichkeiten von einem oder mehreren der Fahrdienstleistungsanbieter 212 unter Berücksichtigung des Bedienerkalenders im Hinblick auf anstehende Einsätze, die im Terminprotokoll 70 erfasst werden. Das alternative Pendelmodul 600 übermittelt dem Bediener je nach Vorliebe die verfügbaren Optionen und sorgt dafür, dass die Leihwagen oder andere alternative Transportmittel vor Ort zur Verfügung stehen.
Das hierin beschriebene Verfahren, System und die Architektur können vorteilhaft für die automatisierte Koordination, Planung und Terminierung der Wartung eines autonomen Fahrzeugs unter Verwendung von Fahrzeugzustandsdaten eingesetzt werden. Das intelligente Fahrzeugkoordinations-, Planungs- und Wartungsplanungssystem kann bestimmen, ob das Fahrzeug die anstehenden Einsätze basierend auf dem SOH erfüllen kann, und wenn nicht, Wartungs-/Servicetermine planen. Darüber hinaus kann der Bediener alternative Transportmöglichkeiten nutzen, Fahrtpläne und die Koordination der Fahrtpläne anpassen und mit dem Bediener über Telefon, Text, E-Mail, App-Schnittstelle und/oder ein anderes geeignetes Kommunikationsmedium interagieren. Bei SOH-Problemen im Fahrzeug können die geplanten Wartungsarbeiten rechtzeitig beschleunigt werden. Änderungen, die den Kalender eines Bedieners betreffen, können Warnungen darüber auslösen, welche anderen Aktivitäten betroffen sein könnten.
Die Flusspläne und Blockdiagramme in den Flussdiagrammen veranschaulichen die Architektur, Funktionalität und den Betrieb möglicher Implementierungen der Systeme, Verfahren und Computerprogrammprodukte gemäß verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. In dieser Hinsicht kann jeder Block in den Block- oder Flussdiagrammen ein Modul, ein Segment oder einen Abschnitt eines Codes darstellen, der zum Implementieren der spezifizierten logischen Funktion(en) einen oder mehrere ausführbare Befehle beinhaltet. Es wird auch darauf hingewiesen, dass jeder Block der Blockdiagramme und/oder Flussdiagrammdarstellungen und Kombinationen von Blöcken in den Blockdiagrammen und/oder Flussdiagrammdarstellungen durch dedizierte Funktionen Hardware-basierte Systeme, welche die spezifizierten Funktionen oder Maßnahmen durchführen, oder Kombinationen von dedizierten Funktionen Hardware- und Computeranweisungen implementiert werden können. Diese Computerprogrammanweisungen können auch in einem computerlesbaren Medium gespeichert sein, das einen Computer oder eine andere programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung steuern kann, um in einer bestimmten Art und Weise zu funktionieren, sodass die in dem computerlesbaren Medium gespeicherten Befehle einen Herstellungsartikel erzeugen, einschließlich Anweisungsmitteln, die die Funktion/Vorgang, der in dem Flussdiagramm und/oder Blockdiagrammblock oder Blöcken angegeben ist, implementieren.
Während die ausführliche Beschreibung und die Zeichnungen oder Figuren die vorliegenden Lehren unterstützen und beschreiben, wird der Umfang der vorliegenden Lehren jedoch einzig und allein durch die Ansprüche definiert. Während einige der besten Ausführungsformen und anderen Arten zur Ausführung der vorliegenden Lehren ausführlich beschrieben wurden, sind verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen zur Umsetzung der vorliegenden Lehren, die in den hinzugefügten Ansprüchen definiert sind, möglich.

Claims

Verfahren zur automatisierten Wartungsplanung für ein autonomes Fahrzeug, umfassend: das Überwachen des Betriebszustands (SOH) einer Fahrzeugkomponente über eine Steuerung; Überwachen eines einem Fahrzeugführer zugeordneten Terminprotokolls, worin das Terminprotokoll eine Fahrt im Zusammenhang mit einem geplanten bevorstehenden Einsatz für den Fahrzeugführer beinhaltet; nach dem Erkennen einer Änderung des SOH der Fahrzeugkomponente: Kommunikation mit einem Servicezentrum über eine bordeigene Telematiksteuerung, um eine empfohlene Wartungsmaßnahme im Zusammenhang mit der Änderung des SOH der Fahrzeugkomponente zu ermitteln, Kommunikation über die Telematiksteuerung mit dem Servicecenter, um einen vorgeschlagenen Servicetermin für das autonome Fahrzeug zum Durchführen der empfohlenen Wartungsmaßnahme zu ermitteln, worin der vorgeschlagene Servicetermin mit den mit dem Fahrzeugführer verbundenen Terminprotokollen koordiniert wird; Kommunikation über die Telematiksteuerung mit dem Fahrzeugführer, um den vorgeschlagenen Servicetermin zu überprüfen; Kommunikation über die Telematiksteuerung mit dem Servicecenter, um einen Servicetermin basierend auf dem vorgeschlagenen Servicetermin zu vereinbaren, wenn dieser vom Fahrzeugführer überprüft wird; und Aktualisieren des Terminprotokolls, um den Servicetermin aufzunehmen.
Verfahren nach Anspruch 1, worin die Fahrzeugkomponente mit einem autonomen Fahrzeugsteuerungssystem des autonomen Fahrzeugs verbunden ist.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Kommunizieren über die Telematiksteuerung mit einem Fahrdienstleistungsanbieter, um einen alternativen Transport für den Fahrzeugführer basierend auf dem vorgeschlagenen Servicetermin zu planen.
Verfahren nach Anspruch 3, worin der Fahrdienstleistungsanbieter einen von einem Mitfahrdienstleister oder einer Fahrzeugvermietungseinrichtung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: das Bestimmen einer geplanten Wartungsmaßnahme für das autonome Fahrzeug; und Kommunikation über die Telematiksteuerung mit dem Servicecenter, um einen vorgeschlagenen Servicetermin für das autonome Fahrzeug zum Durchführen der empfohlenen Wartungsmaßnahme und der geplanten Wartungsmaßnahme für das autonome Fahrzeug zu bestimmen.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Überwachen der Betriebszustände (SOHs) einer Vielzahl von fahrzeugseitigen Komponenten über die Steuerung; und Bestimmen einer Wahrscheinlichkeit des Beendens der Fahrt basierend auf den SOHs der Vielzahl von fahrzeugseitigen Komponenten und den erwarteten Betriebsdistanzen und Betriebszeiten, die mit der Fahrt verbunden sind.
Verfahren nach Anspruch 1, worin das Aktualisieren des Terminprotokolls, um den Servicetermin aufzunehmen, weiterhin das Neuterminieren der Fahrt umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Einstellen einer Route für die Fahrt nach dem Erkennen der Änderung des SOH der fahrzeugseitigen Komponente.
Verfahren zur automatisierten Wartungsplanung für ein autonomes Fahrzeug, umfassend: das Überwachen eines Betriebszustands (SOH) einer Komponente, die in einem autonomen Fahrzeugsteuerungssystem des autonomen Fahrzeugs verwendet wird, über eine Steuerung; nach dem Erkennen einer Änderung des SOH der Komponente, die sich auf die Leistung des autonomen Fahrzeugsteuerungssystems auswirkt: Kommunikation über eine bordeigene Telematiksteuerung mit einem Servicezentrum, um eine empfohlene Wartungsmaßnahme zu bestimmen, Überwachen eines einem Fahrzeugführer zugeordneten Terminprotokolls; Kommunikation über die Telematiksteuerung mit dem Servicecenter, um einen vorgeschlagenen Servicetermin für das autonome Fahrzeug zum Durchführen der empfohlenen Wartungsmaßnahme zu ermitteln, worin der vorgeschlagene Servicetermin mit den Terminprotokollen koordiniert wird; Kommunikation über die Telematiksteuerung mit dem Fahrzeugführer, um den vorgeschlagenen Servicetermin zu überprüfen; Kommunikation über die Telematiksteuerung mit dem Servicecenter, um einen Servicetermin basierend auf dem vorgeschlagenen Servicetermin zu vereinbaren, wenn dieser durch den Fahrzeugführer überprüft wurde; und Aktualisieren des Terminprotokolls, um den Servicetermin aufzunehmen.
Autonomes Fahrzeug, umfassend: ein autonomes Fahrzeugsteuerungssystem; eine erste Steuerung in Verbindung mit dem autonomen Fahrzeugsteuerungssystem und mit einer Steuerroutine, die zum Überwachen eines Betriebszustands (SOH) einer Komponente des autonomen Fahrzeugsteuerungssystems vorgesehen ist; eine zweite Steuerung mit einer Steuerroutine, die zum Überwachen eines Terminprotokolls eines Fahrzeugführers vorgesehen ist; eine dritte Steuerung mit einer Steuerroutine, die zum Verwalten eines Wartungsereignisses vorgesehen ist; eine Planungssteuerung mit einer Vorabkontrollroutine, einer Serviceterminroutine, einer Aktualisierungsplanroutine, einer alternativen Pendelroutine und einer Bedieneroberflächenroutine; und eine Telematiksteuerung; worin: die erste, die zweite und die dritte Steuerung mit der Planungssteuerung in Verbindung stehen; worin die Planungssteuerung mit der Telematiksteuerung verbunden ist; worin die erste Steuerung zum Überwachen des SOH der Komponente und zum Erkennen einer Änderung des SOH der Komponente angeordnet ist, welche die Leistung des autonomen Fahrzeugsteuerungssystems beeinflusst, sowie zum Übermitteln der Änderung des SOH der Komponente an die Planungssteuerung; worin die Planungssteuerung zur Kommunikation mit einem Servicezentrum über die Telematiksteuerung angeordnet ist, um eine empfohlene Wartungsaktion basierend auf der Änderung des SOH der Komponente zu bestimmen, worin die Planungssteuerung zur Kommunikation mit der Servicezentrale über die Telematiksteuerung angeordnet ist, um einen vorgeschlagenen Servicetermin für das autonome Fahrzeug zum Durchführen der empfohlenen Wartungsmaßnahme zu bestimmen; worin die Planungssteuerung zur Kommunikation mit der zweiten Steuerung angeordnet ist, um den vorgeschlagenen Servicetermin mit dem Terminprotokoll zu koordinieren; worin die Planungssteuerung zur Kommunikation über die Telematiksteuerung mit dem Fahrzeugführer angeordnet ist, um den vorgeschlagenen Servicetermin zu überprüfen; worin die Planungssteuerung zur Kommunikation mit der Servicezentrale über die Telematiksteuerung angeordnet ist, um einen Servicetermin basierend auf dem vorgeschlagenen Servicetermin zu planen, wenn er vom Fahrzeugführer überprüft wurde; und worin die zweite Steuerung zum Aktualisieren des Terminprotokolls einschließlich zur Aufnahme des Servicetermins angeordnet ist.