DE102019107797B4

DE102019107797B4 - FAHRZEUGPROGNOSEN UND ABHILFEMAßNAHMEN

Info

Publication number: DE102019107797B4
Application number: DE102019107797.4A
Authority: DE
Inventors: Esther Thron; Wallace P. Montgomery; Ravi P. Nudurumati
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2018-04-05
Filing date: 2019-03-26
Publication date: 2022-08-11
Anticipated expiration: 2039-03-27
Also published as: US20190311556A1; DE102019107797A1; CN110341620A; US10553046B2; CN110341620B

Abstract

Verfahren (400) zum Durchführen einer Abhilfemaßnahme als Reaktion auf eine Fahrzeugprognose, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:Empfangen von Fahrzeugmerkmalsdaten von einem Fahrzeug (410); worin sich jede der Merkmalskombinationsdaten auf eine Merkmalskombination bezieht,Extrahieren einer Vielzahl von Merkmalskombinationsdaten aus den Fahrzeugmerkmalsdaten (420), worin jede der Merkmalskombinationen zwei oder mehrere Fahrzeugmerkmale beinhaltet; für alle extrahierten Merkmalskombinationsdaten, anschließend:Auswerten der extrahierten Merkmalskombinationsdaten unter Verwendung einer Anomalie- Erfassungsfunktion (430), die speziell für die Merkmalskombination konfiguriert ist, worin die Anomalie-Erfassungsfunktion auf einem multivariaten Verteilungsmodell basiert; und Erhalten eines Anomalie-Erfassungsergebnisses für jede extrahierte Merkmalskombination basierend auf dem Auswertungsschritt;Bestimmen eines Fahrzeug-Teilsystems (440), das einen Abschnitt der auf dem Fahrzeug installierten Fahrzeugelektronik umfasst und, das voraussichtlich ein Problem oder ungewöhnliches Verhalten basierend auf den Anomalie-Erfassungswerten aufweist; und Durchführen einer Abhilfemaßnahme als Reaktion auf den Bestimmungsschritt (450).

Description

EINLEITUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft die Prognose eines Fahrzeugs und die Durchführung einer Reaktion basierend auf einer Prognose des Fahrzeugs.
Fahrzeuge beinhalten Hardware und Software, die in der Lage sind, verschiedene Informationen zu erhalten und zu verarbeiten, einschließlich Fahrzeugsensorinformationen und Diagnoseinformationen, die von Fahrzeug-Teilsystemen und einzelnen Fahrzeugsystemmodulen (VSMs) erhalten werden. Darüber hinaus verfügen Fahrzeuge über Netzwerkfähigkeiten und können mit verschiedenen Fahrzeug-Backend-Servern verbunden werden. Die am Fahrzeug erhaltenen Informationen können aus der Ferne verarbeitet werden, um Probleme beim Betrieb des Fahrzeugs zu identifizieren.
Die Druckschrift DE 101 61 283 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überwachen des Fahrverhaltens von Schienenfahrzeugen und der Diagnose von Komponenten von Schienenfahrzeugen, bei denen das Beschleunigungsverhalten einer Fahrzeugkomponente erfasst und mit einem zu erwartenden Beschleunigungsverhalten verglichen wird. Dabei wird während eines Betriebs des Schienenfahrzeugs unter Verwendung der Erfassung des aktuellen Beschleunigungsverhaltens und mit Hilfe von inkrementellem Lernen das zu erwartende Beschleunigungsverhalten ermittelt.
In der Druckschrift US 10 169 932 B2 sind eine Analysevorrichtung für Informationen zu Anomalie-Kandidaten sowie ein Verhaltensvorhersagegerät offenbart, bei denen Informationen über ein überwachtes Fahrzeug, über die Fahrzeugumgebung und über einen Fahrzeugbediener sowie über daraus erkannte Anomalie-Kandidaten gespeichert und analysiert werden, um einen Abhängigkeitsgrad der Informationen zu den Anomalie-Kandidaten von den Umgebungsinformationen und den Bedienerinformationen zu bestimmen.
Die Druckschrift US 2015 / 0 363 925 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Diagnose von Anomalien, bei denen auf der Grundlage eines mehrdimensionalen, zeitseriellen Sensorsignals ein mehrdimensionaler Merkmalsvektor für jeden Zeitpunkt extrahiert wird. Ein Referenz-Merkmalsvektor wird für jeden Zeitpunkt auf der Grundlage eines Satzes von charakteristischen Vektoren für eine vorbestimmte Lernzeitspanne und des charakteristischen Vektors zu jedem Zeitpunkt extrahiert. Auf der Grundlage der Differenz zwischen den Merkmalsvektoren für die Zeitpunkte und den Referenz-Merkmalsvektoren wird ein Anomalie-Maß berechnet, und durch Vergleich des Anomalie-Maßes mit einem Schwellenwert wird eine Anomalie erkannt.
In der Druckschrift US 2016 / 0 377 462 A1 sind Verfahren und Werkzeuge zur Identifikation von Fluidströmungsmerkmalen offenbart, bei denen interessierende Merkmale in einer Fluidströmung unter Verwendung eines Gaußschen Mischmodells identifiziert werden.
KURZDARSTELLUNG
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Durchführen einer Abhilfemaßnahme als Reaktion auf eine Fahrzeugprognose vorgesehen, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Empfangen von Fahrzeugmerkmalsdaten von einem Fahrzeug; Extrahieren einer Vielzahl von Merkmalskombinationsdaten aus den Fahrzeugmerkmalsdaten, worin sich die einzelnen Merkmalskombinationsdaten auf eine Merkmalskombination beziehen, worin jede der Merkmalskombinationen zwei oder mehr Fahrzeugmerkmale beinhaltet; und anschließend für die einzelnen extrahierten Merkmalskombinationsdaten: (i) Auswerten der extrahierten Merkmalskombinationsdaten unter Verwendung einer speziell für die Merkmalskombination konfigurierten Anomalie-Erfassungsfunktion, worin die Anomalie-Erfassungsfunktion auf einem multivariaten Verteilungs-Mischungsmodell basiert; und (ii) Erhalten eines Anomalie-Erfassungsergebnisses für jede extrahierte Merkmalskombination basierend auf dem Auswertungsschritt; Bestimmen eines Fahrzeug-Teilsystems, das einen Abschnitt der auf dem Fahrzeug installierten Fahrzeugelektronik umfasst und, das voraussichtlich ein Problem oder ungewöhnliches Verhalten basierend auf den Anomalie-Erfassungswerten aufweist; und Durchführen einer Abhilfemaßnahme als Reaktion auf den Bestimmungsschritt.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann dieses Verfahren eines oder mehrere der folgenden Merkmale in jeder technisch möglichen Kombination dieser Merkmale beinhalten:

• die Fahrzeugmerkmalsdaten sind Fahrzeugsensordaten, woraus die Fahrzeugmerkmalsdaten am Fahrzeug unter Verwendung einer Vielzahl von fahrzeugseitigen Sensoren erhalten werden;
• die fahrzeugseitigen Sensoren sind über einen Kommunikationsbus mit einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung verbunden, und worin die drahtlose Kommunikationsvorrichtung verwendet wird, um die Fahrzeugmerkmalsdaten an eine entfernte Einrichtung zu senden;
• das Erzeugen einer Vielzahl von multivariaten Mischungsmodellen für jede mögliche Merkmalskombination einer bestimmten Fahrzeugklasse, worin das im Auswertungsschritt verwendete multivariate Mischungsmodell eines der Vielzahl von multivariaten Mischungsmodellen ist, und worin das Fahrzeug in der jeweiligen Fahrzeugklasse beinhaltet ist;
• das multivariate Mischungsmodell ist ein bivariates Gaußsches Mischungsmodell, das eine Vielzahl von Mischungskomponenten beinhaltet;
• jede der Anomalie-Erfassungsfunktionen basiert auf einem unterschiedlichen multivariaten Mischungsmodell, worin jedes der unterschiedlichen multivariaten Mischungsmodelle für eine bestimmte Merkmalskombination erzeugt wird;
• eine erste der Vielzahl von Merkmalskombinationen beinhaltet zwei Fahrzeugmerkmale, und worin die erste Merkmalskombination einem bivariaten Gaußschen Mischungsmodell zugeordnet ist;
• eine zweite aus der Vielzahl von Merkmalskombinationen beinhaltet drei Fahrzeugmerkmale und worin die zweite Merkmalskombination einem trivariaten Gaußschen Mischungsmodell zugeordnet ist;
• die Abhilfemaßnahme beinhaltet das Senden einer Warnmeldung an das Fahrzeug; und/oder
• die Abhilfemaßnahme beinhaltet das Senden eines Fahrzeugbefehls an das Fahrzeug, der bewirkt, dass das Fahrzeug automatisch eine Fahrzeugfunktion gemäß dem Fahrzeugbefehl ausführt.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Durchführen einer Abhilfemaßnahme als Reaktion auf eine Fahrzeugprognose vorgesehen, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Empfangen von Fahrzeugmerkmalsdaten von einem Fahrzeug, worin die Fahrzeugmerkmalsdaten Daten für eine Vielzahl von Fahrzeugmerkmalen beinhalten, und worin jedes der Fahrzeugmerkmale einem fahrzeugseitigen Fahrzeugsensor zugeordnet ist; Extrahieren einer Vielzahl von Merkmalskombinationsdaten aus den Fahrzeugmerkmalsdaten, worin jede der Merkmalskombinationsdaten Daten beinhaltet, die zwei oder mehreren Fahrzeugmerkmalen entsprechen; für jede extrahierte Merkmalskombinationsdaten, Erhalten eines Anomalie-Erfassungsergebnisses für jede extrahierte Merkmalskombination basierend auf dem Auswertungsschritt, worin die Anomalie-Erfassungsergebnisse jeweils bestimmt werden durch: (i) Erhalten einer Anomalie-Erfassungsfunktion für eine gegebene Merkmalskombination, worin die Anomalie-Erfassungsfunktion auf einem multivariaten Verteilungsmodell basiert, das speziell für die Merkmalskombination erzeugt wird; und (ii) Berechnen des Anomalie-Erfassungsergebnisses basierend auf der Anomalie-Erfassungsfunktion und den extrahierten Merkmalskombinationsdaten; Bestimmen eines Fahrzeug-Teilsystems, das einen Teil der im Fahrzeug installierten Fahrzeugelektronik umfasst und, das voraussichtlich ein Problem oder ungewöhnliches Verhalten basierend auf den Anomalie-Erfassungswerten aufweist; und Durchführen einer Abhilfemaßnahme als Reaktion auf den Bestimmungsschritt.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann dieses Verfahren eines oder mehrere der folgenden Merkmale in jeder technisch möglichen Kombination dieser Merkmale beinhalten:

• das Erzeugen der Anomalie-Erfassungsfunktion;
• der Erzeugungsschritt beinhaltet das Modellieren eines Satzes von Trainingsdaten für jede Merkmalskombination eines bestimmten Fahrzeugtyps, worin das Modellieren die Verwendung eines multivariaten Gaußschen Mischungsmodells beinhaltet, um ein Merkmalskombinationsmischmodell zu erhalten, das eine oder mehrere Mischungskomponenten beinhaltet;
• die Anomalie-Erfassungsfunktion ist eine negative Log-Likelihood-Funktion;
• der Bestimmungsschritt wird basierend auf der Auswahl einer oder mehrerer Merkmalskombinationen durchgeführt, die den besten Anomalie-Erfassungswerten zugeordnet sind;
• ein oder mehrere Fahrzeugeigenschaften, die in einer oder mehreren ausgewählten Merkmalskombinationen beinhaltet sind, werden analysiert, um zu bestimmen, welches Fahrzeug-Teilsystem ein abnormales Verhalten oder ein problematisches Verhalten aufweist oder voraussichtlich aufweisen wird; und/oder
• die Abhilfemaßnahmen sind speziell auf das Fahrzeug-Teilsystem abgestimmt.

Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein entferntes Fahrzeugprognose- und -abhilfesystem vorgesehen, das Folgendes beinhaltet: einen Server, der einen Prozessor und einen computerlesbaren Speicher beinhaltet, wobei der computerlesbare Speicher ein Computerprogramm speichert; und eine Fahrzeugprognosedatenbank, die Fahrzeugtelemetrieinformationen speichert, die eine Vielzahl von Anomalie-Erfassungsfunktionen beinhalten; worin das Computerprogramm, wenn es durch den Prozessor ausgeführt wird, den Server zu folgendem veranlasst: Empfangen von Fahrzeugmerkmalsdaten von einem Fahrzeug; Extrahieren einer Vielzahl von Merkmalskombinationsdaten aus den Fahrzeugmerkmalsdaten, worin sich jede der Merkmalskombinationsdaten auf eine Merkmalskombination bezieht, worin jede der Merkmalskombinationen zwei oder mehrere Fahrzeugmerkmale beinhaltet; für jede extrahierte Merkmalskombinationsdaten, anschließend: (i) Auswerten der extrahierten Merkmalskombinationsdaten unter Verwendung einer speziell für die Merkmalskombination konfigurierten Anomalie-Erfassungsfunktion, worin die Anomalie-Erfassungsfunktion auf einem multivariaten Mischungsmodell basiert; und (ii) Erhalten eines Anomalie-Erfassungsergebnisses für jede extrahierte Merkmalskombination basierend auf dem Auswertungsschritt; Bestimmen eines Fahrzeug-Teilsystems, das einen Abschnitt der auf dem Fahrzeug installierten Fahrzeugelektronik umfasst und, das voraussichtlich ein Problem oder ungewöhnliches Verhalten basierend auf den Anomalie-Erfassungswerten aufweist; und Durchführen einer Abhilfemaßnahme als Reaktion auf den Bestimmungsschritt.
Figurenliste
Eine oder mehrere Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Bezeichnungen gleiche Elemente bezeichnen, und wobei Folgendes gilt:

1 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausführungsform eines Kommunikationssystems darstellt, das in der Lage ist, das hierin offenbarte Verfahren zu verwenden;
2 ist ein Flussdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Durchführen einer Abhilfemaßnahme als Reaktion auf eine Fahrzeugprognose;
3 ist eine Darstellung einer Ausführungsform von Merkmalskombinationsdaten; und
4 ist ein Flussdiagramm einer weiteren Ausführungsform eines Verfahrens zum Durchführen einer Abhilfemaßnahme als Reaktion auf eine Fahrzeugprognose.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Das nachfolgend beschriebene System und Verfahren ermöglicht eine erweiterte prognostische Analyse eines Fahrzeugs durch das Auswerten von Fahrzeugsensordaten und das anschließende Warnen eines Fahrzeugführers oder Flottenmanagers (z. B. Flottenbesitzer) basierend auf einer Prognose des Fahrzeugs. Wie Fachleuten auf dem Gebiet bekannt ist, bezieht sich die Prognose auf die Vorhersage zukünftiger Fahrzeugprobleme oder eines anderen bemerkenswerten Verhaltens und die Diagnose auf das Bestimmen einer Ursache für einen Ausfall oder eines anderen Fahrzeugproblems. Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich im Allgemeinen auf die Prognose eines Fahrzeugs; es wird jedoch erwogen, dass zumindest in einigen Ausführungsformen das System und Verfahren auch zum Diagnostizieren eines Fahrzeugs verwendet werden kann. Das Verfahren kann das Erhalten von Fahrzeugsensordaten unter Verwendung einer Vielzahl von Fahrzeugsensoren, das Übertragen der Fahrzeugsensordaten an eine entfernte Einrichtung, das Auswerten von Fahrzeugsensordaten aus einer Kombination von Fahrzeugsensoren unter Verwendung einer multivariaten Gaußschen Verteilung, das Bestimmen eines Fahrzeug-Teilsystems des Fahrzeugs, das ein Problem aufweist, und das Durchführen einer Abhilfemaßnahme für das Fahrzeug-Teilsystem, das ein Problem aufweist, beinhalten. Für Fahrzeugmerkmalskombinationen kann ein multivariates Gaußsches Verteilungsmodell entwickelt werden, wobei die Fahrzeugmerkmalskombinationen eine Kombination von zwei oder mehreren Fahrzeugmerkmalen (z.B. Fahrzeugsensoren) beinhalten. So kann beispielsweise eine Fahrzeugmerkmalskombination (mit Kombinationsgröße = 2) mit einem bivariaten Gaußschen Verteilungsmodell (oder einem anderen Verteilungsmodell) zum Auswerten von Fahrzeugmerkmalsdaten verwendet werden. Die Fahrzeugmerkmalskombination kann ein erstes Fahrzeugmerkmal und ein zweites Fahrzeugmerkmal beinhalten, worin jedes der Fahrzeugmerkmale einem Fahrzeugsensor entspricht. Auf diese Weise kann die Fahrzeugprognose nicht nur anormale Sensorwerte, sondern auch anormale Kombinationen von Sensorwerten aus einem oder mehreren Fahrzeugmerkmalen berücksichtigen. Somit können die nachfolgend erläuterten Fahrzeugprognosen Zusammenhänge und Varianzen von Fahrzeugsensordaten vom ersten Fahrzeugsensor und Fahrzeugsensordaten vom zweiten Fahrzeugsensor auswerten.
Neben der Verwendung multivariater Gaußscher Verteilungen können Mischungsmodelltechniken verwendet werden, um die Verteilungen zwischen Fahrzeugsensordaten eines ersten Fahrzeugsensors oder zwischen mehreren Datensätzen von Fahrzeugsensordaten mehrerer Fahrzeugsensoren (oder Merkmale) genauer wiederzugeben. So können beispielsweise für einen gegebenen Fahrzeugsensor eine oder mehrere Mischungskomponenten (oder Verteilungsmodelle) verwendet werden, um die Fahrzeugsensordaten dieses Fahrzeugsensors zu modellieren. In ähnlicher Weise können Gaußsche Mischungsmodelle auf mehrdimensionale (oder multivariate) Verteilungen angewendet werden, sodass mehrere Verteilungen (d. h. Mischungskomponenten) verwendet werden können, um Korrelationen oder Wechselbeziehungen zwischen verschiedenen Fahrzeugsensordaten von einer Vielzahl von Fahrzeugsensoren zu modellieren. Auf diese Weise können mit einem multivariaten Gaußschen Mischungsmodell Korrelationen oder Wechselbeziehungen zwischen zwei oder mehreren Fahrzeugsensoren (z. B. zwei Sensoren einer Merkmalskombination, alle Sensortypen/Modelle für alle mit dem System und/oder Verfahren verwendeten Fahrzeuge) unter Verwendung einer oder mehrerer Verteilungen modelliert werden. So kann beispielsweise das multivariate Gaußsche Mischungsmodell verwendet werden, um Merkmalskombinations-Verteilungsmodelle für verschiedene Fahrzeugsensoren (oder Fahrzeugmerkmale, wie nachstehend definiert) sowie Anomalie-Erfassungsfunktionen zu erzeugen, mit denen nach anomalistischen Beziehungen zwischen Merkmalen einer Merkmalskombination gesucht werden kann. Anomalie-Erfassungswerte können aus den Anomalie-Erfassungsfunktionen gewonnen und dann in Kombination mit anderen Anomalie-Erfassungswerten anderer Merkmalskombinationen ausgewertet werden, um ein Fahrzeug-Teilsystem zu bestimmen, das ein anormales Verhalten oder problematisches Verhalten aufweist. Als Reaktion auf diese Bestimmung kann eine korrigierende oder andere Abhilfemaßnahme durchgeführt werden, die auch die Meldung der Ergebnisse an das Fahrzeug in Form einer Warnmeldung beinhalten kann. Des Weiteren kann diese Abhilfemaßnahme in einigen Ausführungsformen das automatische Ausführen einer oder mehrerer Abhilfefunktionen des Fahrzeugs beinhalten.
In einigen Ausführungsformen kann eine Vielzahl von Fahrzeugmerkmalen unter Verwendung multivariater Mischungsmodelltechniken, einschließlich bivariater Gaußscher Mischungsmodelltechniken, modelliert werden. So kann beispielsweise mit einem bivariaten Gaußschen Mischungsmodell jede Merkmalskombination modelliert werden (z. B. die Kombination aus einem ersten Fahrzeugmerkmal i und einem zweiten Fahrzeugmerkmal j) und, basierend auf dem/den Merkmalskombinations-Verteilungsmodell(en), einem Anomalie-Erfassungsmodell oder einer -funktion Anomalien_i,j abgeleitet und dann zum Bestimmen eines Gesamtanomalie-Erfassungswertes oder einer Wahrscheinlichkeit AD_i,j verwendet werden kann. Der Anomalie-Erfassungswert AD_i,i kann einen Grad angeben, in dem ein Eingangsvektor x (z. B. {erste Merkmalsdaten, zweite Merkmalsdaten}) zu dem/den verwendeten Merkmalskombinations-Verteilungsmodell(en) passt oder diesem entspricht. Somit können für ein Fahrzeug, das N Merkmale (oder N Fahrzeugsensor-Datentypen) beinhaltet, dann N×N Merkmalskombinations-Verteilungsmodelle für dieses bestimmte Fahrzeug relevant sein. Die speziellen Merkmalskombinations-Verteilungsmodelle können in ein Gesamtmerkmalskombinations-Verteilungsmodell aufgenommen werden, das Modellierungsinformationen über alle potenziellen Merkmale (aller mit dem System und/oder Verfahren verwendeten Fahrzeuge) und alle erzeugten Komponenten beinhaltet. Somit kann in einigen Ausführungsformen eine Gesamtkovarianzmatrix erzeugt und/oder verwendet werden, die N×N×M beinhaltet, wobei N die Anzahl der Fahrzeugsensor-Datentypen und M die Anzahl der Komponenten ist. Darüber hinaus kann jede der Merkmalskombinationen eines oder mehrere Merkmalskombinations-Verteilungsmodelle beinhalten oder diesem zugeordnet werden, von denen jede eine Mischungskomponente ist. Die Mischungskomponenten oder die Merkmalskombinations-Verteilungsmodelle können einem Gewichtungswert zugeordnet werden, der unter Verwendung von Cluster-Gewichtungen oder Gewichtungstechniken für Mischungsmodelle erzeugt wird. Auf diese Weise kann somit eine Anomalie-Erfassungsfunktion basierend auf der Vielzahl von Merkmalskombinations-Verteilungsmodellen (oder Mischungskomponenten) abgeleitet werden, sowie deren zugeordnete Gewichtungen, um einen Anomalie-Erfassungswert AD_i,j,k für jede Verteilung oder Mischungskomponente k zu berechnen. Die Anomalie-Erfassungswerte AD_i,j,k können dann verwendet werden, um einen Gesamtanomalie-Erfassungswert AD_i,j zu erhalten, der dann mit einem Schwellenwert für die Erfassung einer Anomalie verglichen werden kann.
Wie vorstehend erwähnt, können eine Vielzahl von Fahrzeugmerkmalen oder Fahrzeugmerkmalskombinationen unter Verwendung multivariater Gaußscher Mischungsmodelltechniken modelliert werden. Wie hierin verwendet, kann ein „Fahrzeugmerkmal“ Fahrzeugsensordaten für eine bestimmte Dimension eines bestimmten Fahrzeugsensors entsprechen. Und, wie hierin verwendet, bezieht sich eine „Merkmalskombination“ auf eine Kombination von zwei oder mehreren Fahrzeugmerkmalen zur Verwendung in einem multivariaten Verteilungsmodell (z. B. einem bivariaten Gaußschen Verteilungsmodell). So kann beispielsweise ein Fahrzeugbeschleunigungssensor Daten für eine x-räumliche Dimension, eine y -räumliche Dimension und eine z -räumliche Dimension erfassen. Obwohl ein einzelner Fahrzeugsensor verwendet werden kann (z. B. der Beschleunigungssensor), kann der Fahrzeugsensor eines oder mehrere Fahrzeugmerkmale beinhalten (z. B. drei im Fall des Beschleunigungssensors - jeweils eines für die räumliche Dimension x, die räumliche Dimension y und die räumliche Dimension z ). Somit existieren in diesem Szenario neun (9) Merkmalskombinationen, einschließlich der Kombination des ersten Fahrzeugmerkmals für die räumliche Dimension x des Beschleunigungssensors und eines zweiten Fahrzeugmerkmals für die räumliche Dimension y der Beschleunigungssensor-Merkmalskombination. Des Weiteren kann eine „Mischungskomponente, wie hierin verwendet, einer bestimmten Verteilung entsprechen, wie beispielsweise einer Gaußschen Verteilung, die zur Modellierung der Fahrzeugmerkmale oder eines Teils (oder Clusters) der Fahrzeugmerkmale (oder Merkmalskombinationen) verwendet wird.
In einigen Ausführungsformen kann das Verfahren das Empfangen von Fahrzeugdaten x, das Parsen der Fahrzeugdaten x zum Erhalten von Merkmalskombinationsdaten (z. B. erste Fahrzeugdaten x_i für ein erstes Fahrzeugmerkmal i und zweite Fahrzeugdaten x_j für ein zweites Fahrzeugmerkmalj), Auswerten der Merkmalskombinationsdaten {x_i, x_j}, um einen Anomalie-Erfassungswert AD_i,j,k für jede Mischungskomponente k zu bestimmen, Bestimmen, ob einer der Anomalie-Erfassungswerte AD_i,j,l bis AD_i,j,K auf eine Anomalie hinweisen (z.B. durch Vergleichen der Anomalie-Erfassungswerte) AD_i,j,l bis AD_i,j,K auf Anomalie-Erfassungsschwellenwerte und Ausführen einer Reaktionsmaßnahme (z. B. eine Warnung, Abhilfemaßnahmen der Fahrzeugfunktion) als Reaktion auf den Bestimmungsschritt. Das Verfahren kann verwendet werden, um alle Kombinationen eines ersten Fahrzeugmerkmals i und eines zweiten Fahrzeugmerkmalsj zu verarbeiten. Auf diese Weise, wenn eine Anomalie erkannt wird, kann bestimmt werden, dass die Fahrzeugmerkmale i und j, die dieser Anomalie zugeordnet sind, mit einem ungewöhnlichen (oder anomalistischen) Fahrzeugverhalten verbunden sind, was auf ein Problem mit einem bestimmten Fahrzeug-Teilsystem oder Fahrzeugsystemmodul (VSM) hinweisen kann. Somit können durch das Analysieren verschiedener Fahrzeugsensordaten unter Verwendung multivariater Gaußscher Mischungsmodelle anomalistische Variationen in den Korrelationen zwischen zwei oder mehreren Fahrzeugmerkmalen beobachtet und genutzt werden, um Einblicke in den Betrieb des Fahrzeugs zu erhalten. Obwohl ein bestimmter Wert eines Fahrzeugmerkmals an sich möglicherweise kein abnormales Fahrzeugverhalten anzeigt, kann eine Kombination aus diesem bestimmten Wert und einem anderen Wert eines anderen Fahrzeugmerkmals ein abnormales Fahrzeugverhalten anzeigen. In einigen Ausführungsformen kann jedoch ein einzelnes Fahrzeugmerkmal analysiert und/oder ausgewertet werden, um zu bestimmen, ob dieses einzelne Fahrzeugmerkmal anormal ist, beispielsweise wenn die Sensorwerte für dieses einzelne Fahrzeugmerkmal außerhalb eines Bereichs normaler Betriebswerte liegen, die über eine im Folgenden näher erläuterte Einarbeitungszeit bestimmt werden können. Darüber hinaus kann eine Nachricht von der Fahrzeugelektronik in regelmäßigen Abständen, beim Auftreten eines Ereignisses am Fahrzeug oder als Reaktion auf eine Anforderung von Fahrzeugdaten von einer anderen Vorrichtung, wie beispielsweise einer entfernten Einrichtung, empfangen werden. Diese Nachrichten können analysiert werden, um eine historische Grafik des Fahrzeugzustands im Zeitverlauf zu erstellen, die bei einer Fahrzeugprognoseanwendung, beispielsweise über eine grafische Benutzeroberfläche (GUI), dargestellt werden kann. Die Steigung (oder Ableitung) der Linie, die den Zustand des Fahrzeugs im Zeitverlauf darstellt, kann bestimmt werden, und basierend auf dem Ausmaß (d. h. der Steigung) und der Richtung der Steigung kann bestimmt werden, ob der Zustand des Fahrzeugs beeinträchtigt ist und/oder ob in absehbarer Zeit ein Fahrzeugproblem auftreten kann.
Das nachstehend beschriebene System und Verfahren beschreibt eine spezifische Implementierung bestimmter statistischer Techniken, einschließlich der multivariaten Verteilungsmodellierung, der Mischungsmodellierung und Kombinationen derselben. Diese Techniken werden verwendet, um die computerbezogene Technologie der automatisierten Fahrzeugprognose zu verbessern, indem Computer (oder Prozessoren) in die Lage versetzt werden, eine automatisierte statistische Modellierung und Auswertung von Fahrzeugsensorinformationen unter Verwendung der statistischen Modelle durchzuführen und als Reaktion auf diese Auswertung eine Abhilfemaßnahme bereitzustellen. Die entwickelten statistischen Modelle (oder Merkmalskombinations-Verteilungsmodelle) können in Echtzeit zum Auswerten von Fahrzeugsensordaten von fahrzeugseitigen Sensoren verwendet werden, sodass die Ergebnisse der Auswertung zum Bestimmen eines VSM oder Fahrzeug-Teilsystems verwendet werden können, das ein abnormales Verhalten oder ein problematisches Verhalten aufweist. Danach können eine oder mehrere Abhilfemaßnahmen durchgeführt werden, wie beispielsweise das automatische Ausführen einer Fahrzeugfunktion am Fahrzeug basierend auf den Ergebnissen der Auswertung der Fahrzeugsensordaten. Somit können die multivariaten Verteilungsmodellierungs- und/oder Mischungsmodellierungstechniken auf den technischen Bereich der Fahrzeugprognose angewendet werden, um eine Verbesserung zu bewirken, beispielsweise durch die Möglichkeit, automatisierte Fahrzeugprognosen und Abhilfemaßnahmen auf die Prognosen in Echtzeit an einer entfernten Stelle mit verbesserten prognostischen Techniken durchzuführen.
Darüber hinaus verwenden das System und das nachstehend beschriebene Verfahren in vielen Ausführungsformen multivariate Verteilungsmodellierungstechniken, um ein bestimmtes Merkmalskombinations-Verteilungsmodell für jede Merkmalskombination zu erreichen. Auf diese Weise ermöglichen das System und das Verfahren Einblicke in die Zusammenhänge zwischen den Fahrzeugsensoren (oder den Fahrzeugmerkmalen). Diese Zusammenhänge können mittels multivariater Verteilungsmodellierungstechniken modelliert und dann in Echtzeit zum Auswerten von Fahrzeugmerkmalsdaten (oder Fahrzeugsensordaten) verwendet werden. Die Auswertung der Fahrzeugmerkmalsdaten gibt somit Aufschluss darüber, ob die modellierten Beziehungen zwischen den Merkmalen der Merkmalskombination verfolgt werden oder ob das Fahrzeug ein anomalistisches Verhalten in Bezug auf die Beziehungen der Fahrzeugmerkmale der Merkmalskombination aufweist. Während die Auswertung der Fahrzeugmerkmalsdaten eines einzelnen Fahrzeugmerkmals kein abnormales Verhalten anzeigen kann, kann die Auswertung der Korrelationen oder Kovarianz zwischen zwei oder mehreren Fahrzeugmerkmalen auf ein abnormales Verhalten hinweisen, was zu einer Verbesserung der herkömmlichen fahrzeugprognostischen Techniken führt.
Unter Bezugnahme auf 1, wird eine Betriebsumgebung dargestellt, die ein Kommunikationssystem 10 umfasst und die zum Implementieren des hierin offenbarten Verfahrens verwendet werden kann. Das Kommunikationssystem 10 beinhaltet im Allgemeinen ein Fahrzeug 12 mit einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung 30 und andere VSMs 22-56 eine Konstellation von Satelliten des globalen Navigationssatellitensystems (GNSS) 60, einem oder mehreren Drahtlosträgersystemen 70, einem Festnetz-Kommunikationsnetzwerk 76, einem Computer 78 und einer Fahrzeug-Backenddiensteinrichtung 80. Es versteht sich, dass das offenbarte Verfahren mit einer beliebigen Anzahl an unterschiedlichen Systemen verwendet werden kann und nicht speziell auf die hier gezeigte Betriebsumgebung eingeschränkt ist. Auch die Architektur, Konstruktion, Einrichtung und der allgemeine Betrieb des Systems 10 und seiner einzelnen Komponenten sind in der Technik allgemein bekannt. Somit stellen die folgenden Absätze lediglich einen kurzen Überblick über ein solches Kommunikationssystem 10 bereit; aber auch andere, hier nicht dargestellte Systeme könnten die offenbarten Verfahren einsetzen.
Das Drahtlosträgersystem 70 kann jedes geeignete Mobiltelefonsystem sein. Das Trägersystem 70 ist mit einem Mobilfunkmast 72 dargestellt; jedoch kann das Trägersystem 70 eine oder mehrere der folgenden Komponenten beinhalten (z. B. abhängig von der Mobilfunktechnologie): Mobilfunkmasten, Basisübertragungsstationen, Mobilvermittlungszentralen, Basisstationssteuerungen, entwickelte Knotenpunkte (z. B. eNodeBs), Mobilitätsmanagement-Einheiten (MMEs), Serving- und PGN-Gateways usw. sowie alle anderen Netzwerkkomponenten, die erforderlich sind, um das Drahtlosträgersystem 70 mit dem Festnetz 76 zu verbinden oder das Drahtlosträgersystem mit der Benutzerausrüstung (UEs, die z. B. die Telematikausrüstung im Fahrzeug 12 beinhalten können) zu verbinden. Das Trägersystem 70 kann jede geeignete Kommunikationstechnik realisieren, einschließlich GSM/GPRS-Technologie, CDMA- oder CDMA2000-Technologie, LTE-Technologie, usw. Im Allgemeinen sind Drahtlosträgersysteme 70, deren Komponenten, die Anordnung ihrer Komponenten, das Zusammenwirken der Komponenten usw. weitgehend im dem Stand der Technik bekannt.
Abgesehen vom Verwenden des Drahtlosträgersystems 70 kann ein unterschiedliches Drahtlosträgersystem in der Form von Satellitenkommunikation verwendet werden, um unidirektionale oder bidirektionale Kommunikation mit dem Fahrzeug bereitzustellen. Dies kann unter Verwendung von einem oder mehreren Kommunikationssatelliten (nicht dargestellt) und einer aufwärts gerichteten Sendestation (nicht dargestellt) erfolgen. Die unidirektionale Kommunikation können beispielsweise Satellitenradiodienste sein, worin programmierte Inhaltsdaten (Nachrichten, Musik usw.) von der Uplink-Sendestation erhalten werden, für das Hochladen gepackt und anschließend zum Satelliten gesendet werden, der die Programmierung an die Teilnehmer sendet. Bidirektionale Kommunikation kann beispielsweise Satellitentelefoniedienste unter Verwendung der ein oder mehreren Kommunikationssatelliten sein, um Telefonkommunikationen zwischen dem Fahrzeug 12 und der Aufwärtssendestation weiterzugeben. Bei Verwendung kann diese Satellitentelefonie entweder zusätzlich oder anstatt des Drahtlosträgersystems 70 verwendet werden.
Das Festnetz 76 kann ein herkömmliches landgebundenes Telekommunikationsnetzwerk sein, das mit einem oder mehreren Festnetztelefonen verbunden ist und das Drahtlosträgersystem 70 mit der Fahrzeug-Backend-Serviceeinrichtung 80 verbindet. Zum Beispiel kann das Festnetz 76 ein Fernsprechnetz (PSTN) beinhalten, wie es verwendet wird, um die Festnetz-Telefonie, die paketvermittelte Datenkommunikation und die Internet-Infrastruktur bereitzustellen. Ein oder mehrere Segmente des Festnetzes 76 könnten durch die Verwendung eines Standard-Festnetzes, eines Glasfasernetzwerks oder eines anderen LWL-Netzwerks, eines Kabelnetzwerks, durch die Verwendung von Stromleitungen, anderer drahtloser Netzwerke, wie beispielsweise lokaler Drahtlosnetze (WLAN) oder von Netzwerken, die einen drahtlosen Breitbandzugang (BWA) oder eine beliebige Kombination davon bereitstellen, implementiert werden.
Die Computer 78 (nicht dargestellt) können einige von einer Anzahl an Computern sein, die über ein privates oder öffentliches Netzwerk, wie das Internet, zugänglich sind. Jeder dieser Computer 78 kann für einen oder mehrere Zwecke verwendet werden, wie beispielsweise zum Bereitstellen von Peer-to-Peer-(P2P)-Fahrgemeinschaftsdiensten für eine Vielzahl von Fahrzeugen und anderen elektronischen Netzwerk-Computervorrichtungen, einschließlich des Fahrzeugs 12 und der persönlichen mobilen Vorrichtung 90. Bei anderen derartig zugänglichen Computern 78 kann es sich beispielsweise um Folgende handeln: ein Computer in einem Kundendienstzentrum, bei dem Diagnoseinformationen und andere Fahrzeugdaten vom Fahrzeug hochgeladen werden können; ein Clientcomputer, der von dem Fahrzeugbesitzer oder einem anderen Teilnehmer für derartige Zwecke, wie etwa das Zugreifen auf oder Empfangen von Fahrzeugdaten oder zum Einstellen oder Konfigurieren von Teilnehmerpräferenzen oder Steuern von Fahrzeugfunktionen verwendet wird; einen Carsharing-Server, der Reservierungen und/oder Registrierungen von mehreren Benutzern koordiniert, welche die Nutzung eines Fahrzeugs als Teil eines Carsharing-Dienstes beantragen; oder ein Speicherort eines Drittanbieters, dem oder von dem Fahrzeugdaten oder andere Informationen entweder durch Kommunizieren mit dem Fahrzeug 12 oder der entfernten Einrichtung 80 oder beiden bereitgestellt werden. Ein Computer 78 kann auch für das Bereitstellen von Internetkonnektivität, wie DNS-Dienste oder als ein Netzwerkadressenserver, verwendet werden, der DHCP oder ein anderes geeignetes Protokoll verwendet, um dem Fahrzeug 12 eine IP-Adresse zuzuweisen. In einer bestimmten Ausführungsform kann der Computer 78 von einem Servicetechniker bedient werden und kann eine Fahrzeugprognoseanwendung beinhalten. Die Fahrzeugprognoseanwendung kann eine grafische Benutzeroberfläche (GUI) beinhalten, die auf einer verbundenen Anzeige oder einem Teil des Computers 78 dargestellt werden kann. Die Fahrzeugprognoseanwendung kann verschiedene Prognose/Diagnoseinformationen bezüglich einer Fahrzeugflotte (einschließlich des Fahrzeugs 12) darstellen. Diese Prognose-/Diagnoseinformationen (hierin als „Prognoseinformationen“ bezeichnet) können einen Gesamtfahrzeugzustandswert, Fahrzeugmerkmale oder Sensoren, die anomalistische Fahrzeugsensormesswerte oder - verhalten (einschließlich eindeutiger Identifikatoren der Sensoren oder Merkmale) melden, Anomalie-Erfassungswerte (siehe unten) und eine Fahrzeugkennung (z. B. die Fahrzeugidentifikationsnummer (VIN)) beinhalten. Die GUI kann auch ein Portal beinhalten, über welches das Fahrzeug oder ein Bediener des Fahrzeugs kontaktiert werden kann. Auf diese Weise kann der Servicetechniker den Fahrzeugzustand bewerten und dann bei der Behebung von Fahrzeugproblemen Unterstützung leisten.
Die Fahrzeug-Backend-Serviceeinrichtung 80 ist eine entfernte Einrichtung, d. h. sie befindet sich an einem physischen Standort, der sich entfernt vom Fahrzeug 12 befindet. Die Fahrzeug-Backend-Serviceeinrichtung 80 (oder kurz „entfernte Einrichtung 80“) kann so konzipiert sein, dass sie der Fahrzeugelektronik 20 eine Reihe von verschiedenen System-Backend-Funktionen unter Verwendung eines oder mehrerer elektronischer Server 82, einschließlich einer Fahrzeugprognoseanwendung (wie die vorstehend beschriebene) bereitstellt. Die Fahrzeug-Backend-Serviceeinrichtung 80 beinhaltet Fahrzeug-Backend-Dienstleistungsserver 82 und Datenbanken 84, die auf einer Vielzahl von Speichervorrichtungen gespeichert werden können. Die entfernte Einrichtung 80 kann einen oder mehrere Schalter, eine oder mehrere Live-Berater und/oder ein automatisiertes Sprachausgabesystem (VRS) beinhalten, mit denen die Fachleute auf dem Gebiet vertraut sind. Die Backend-Serviceeinrichtung 80 kann eine oder alle der verschiedenen Komponenten beinhalten, wobei sämtliche der verschiedenen Komponenten vorzugsweise über ein drahtgebundenes oder drahtloses lokales Netzwerk miteinander gekoppelt sind. Die entfernte Einrichtung 80 empfängt und überträgt Daten über ein mit dem Festnetz 76 verbundenes Modem. Datenübertragungen können auch durch drahtlose Systeme, wie z. B. IEEE 802.11 x, GPRS und dergleichen, erfolgen. Fachleute auf dem Gebiet werden erkennen, dass, obwohl nur eine entfernte Einrichtung 80 und ein Computer 78 in der veranschaulichten Ausführungsform dargestellt sind, jedoch zahlreiche entfernte Einrichtungen 80 und/oder Computer 78 verwendet werden können.
Die Server 82 können Computer oder andere Computervorrichtungen sein, die mindestens einen Prozessor und einen Speicher beinhalten. Der Prozessor kann jede Art von Vorrichtung sein, die fähig ist elektronische Befehle zu verarbeiten, einschließlich Mikroprozessoren, Mikrocontrollern, Hostprozessoren, Steuerungen, Fahrzeugkommunikationsprozessoren und anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs). Die Prozessoren können dedizierte Prozessoren sein, die nur für die Server 82 verwendet werden oder mit anderen Systemen gemeinsam genutzt werden können. Der mindestens eine Prozessor kann verschiedene Arten von digital gespeicherten Anweisungen ausführen, wie beispielsweise Software oder Firmware, die es den Servern 82 ermöglichen, eine Vielzahl von Diensten bereitzustellen. In einer Ausführungsform können die Server 82 eine Fahrzeug-Backend-Prognoseanwendung ausführen, die es ermöglicht, das Fahrzeug basierend auf einer Vielzahl von Fahrzeugmerkmalen zu prognostizieren/diagnostizieren, um abnormale Zustände oder Betriebszustände des Fahrzeugs zu bestimmen. In einer Ausführungsform kann die Fahrzeugprognoseanwendung in einem Computerprogramm verkörpert und unter Verwendung eines oder mehrerer Prozessoren der Server 82 ausgeführt werden. Diese Software oder das Computerprogramm kann in einem computerlesbaren Speicher gespeichert werden, wie beispielsweise in einem der verschiedenen Arten von RAM (Random Access Memory) oder ROM (Read Only Memory). Für die Netzwerkkommunikation (z.B. Intra-Netzwerk-Kommunikation, Inter-Netzwerk-Kommunikation einschließlich Internetverbindungen) können die Server eine oder mehrere Netzwerkschnittstellenkarten (NICs) (einschließlich drahtloser NICs (WNICs)) beinhalten, die für den Datentransport zu und von den Computern verwendet werden können. Diese NICs können es einem oder mehreren Servern 82 ermöglichen, sich untereinander, mit Datenbanken 84 oder anderen Netzwerkvorrichtungen, einschließlich Routern, Modems und/oder Switches, zu verbinden. In einer bestimmten Ausführungsform können die NICs (einschließlich WNICs) der Server 82 das Herstellen von SRWC-Verbindungen ermöglichen und/oder Ethernet-Ports (IEEE 802.3) beinhalten, an die Ethernet-Kabel angeschlossen werden können, die eine Datenverbindung zwischen zwei oder mehr Vorrichtungen vorsehen können. Die entfernte Einrichtung 80 kann eine Reihe von Routern, Modems, Switches oder anderen Netzwerkvorrichtungen beinhalten, die zum Bereitstellen von Netzwerkfunktionen verwendet werden können, wie beispielsweise die Verbindung mit dem Festnetz 76 und/oder dem Mobilfunkträgersystem 70.
Die Datenbanken 84 können auf einer Vielzahl von Speichern gespeichert werden, wie beispielsweise einem betriebenen temporären Speicher oder einem geeigneten nichtflüchtigen, computerlesbaren Medium; diese beinhalten verschiedene Arten von RAM (Random Access Memory, einschließlich verschiedener Arten von dynamischem RAM (DRAM) und statischem RAM (SRAM)), ROM (Nur-Lese-Speicher), Festkörperlaufwerke (SSDs) (einschließlich anderer Festkörperspeicher, wie beispielsweise Halbleiter-Hybridlaufwerke (SSHDs)), Festplatten (HDDs), magnetische oder optische Diskettenlaufwerke oder andere geeignete Speicher, die einen Teil oder die gesamte Software speichern, die zum Ausführen der verschiedenen Schritte der hierin beschriebenen Funktionen erforderlich ist. Eine oder mehrere Datenbanken in der Backend-Einrichtung 80 können verschiedene Informationen speichern und können eine Fahrzeugprognosedatenbank und andere Fahrzeug-Backendinformationsdatenbanken beinhalten.
Die Fahrzeugprognosedatenbank kann eine Vielzahl von Informationen beinhalten, die zur Prognose des Betriebs eines Fahrzeugs verwendet werden können. Die Fahrzeugprognosedatenbank kann Fahrzeugmerkmalsdaten (oder Fahrzeugsensordaten), Fahrzeugspezifikationsinformationen und Fahrzeugmerkmalsmodellierungsdaten einschließlich Merkmalskombinations-Verteilungsmodellen und zugehörigen Daten, Anomalie-Erfassungsschwellenwerte und andere Daten beinhalten, die zum Durchführen des nachfolgend beschriebenen Verfahrens relevant sind. Die Fahrzeugmerkmalsdaten können Informationen beinhalten, die von einem oder mehreren Fahrzeugmerkmalen (oder Sensoren) eines bestimmten Fahrzeugs empfangen werden. Die Fahrzeugmerkmalsdaten können einen oder mehrere Fahrzeugsensorwerte sowie einen Zeitindikator (z. B. einen dem Sensorwert zugeordneten Zeitstempel), eine Fahrzeugkennung (z. B. eine Fahrzeugidentifikationsnummer (VIN)), usw. beinhalten. Die Fahrzeugspezifikationsinformationen können Informationen zu den Spezifikationen des Fahrzeugs beinhalten, wie beispielsweise Hersteller, Modell, Modelljahr, Standardmerkmale, optionale Merkmale, Aftermarket-Merkmale, Fahrzeug-Teilsystem-, und individuelle Fahrzeugsystemmodul-(VSM)-Informationen (z. B. Fahrzeugsensorinformationen), Fahrzeugnetzwerkinformationen (z. B. Netzwerk- oder Benutzerausrüstungs-(UE)-Informationen, einschließlich drahtloser Teilnehmerinformationen einer Telematikeinheit oder anderer UE, unterstützte Netzwerkfunktionen, Geräteidentifikatoren und/oder Adressen) und verschiedene andere Informationen zu einem bestimmten Fahrzeug, wie beispielsweise dem Fahrzeug 12. Es sollte beachtet werden, dass jegliche oder alle in der Fahrzeugprognosedatenbank gespeicherten Informationen in einer oder mehreren Datenbanken an einem oder mehreren Standorten oder Einrichtungen gespeichert werden können und die von einer oder mehreren zugehörigen Einheiten, einschließlich eines OEMs der Fahrzeuge, betrieben und/oder verwaltet werden können.
Die entfernte Einrichtung 80 kann diese Informationen verwenden, um einen prognostischen Fahrzeugbetriebsablauf sowie verschiedene andere Fahrzeugfunktionen auszuführen. Wie vorstehend erwähnt, ist zwar nur eine einzelne Fahrzeug-Backend-Serviceeinrichtung 80 veranschaulicht, jedoch können mehrere Fahrzeug-Backend-Serviceeinrichtungen genutzt werden, und in diesem Fall kann die Funktionalität der zahlreichen Fahrzeug-Backend-Serviceeinrichtungen so koordiniert werden, dass die Fahrzeug-Backend-Serviceeinrichtungen als ein einziges Backend-Netzwerk fungieren können. Und die Server 82 können verwendet werden, um Informationen, die in der Fahrzeugprognosedatenbank oder anderen Datenbanken 84 gespeichert sind, an verschiedene andere Systeme oder Vorrichtungen, wie beispielsweise das Fahrzeug 12, weiterzugeben.
Die persönliche Nahbereichs-Drahtloskommunikations-(SRWC)-Vorrichtung 90 ist eine mobile Vorrichtung und kann Folgendes beinhalten: Hardware, Software und/oder Firmware, die SRWC fähig ist, sowie andere persönliche (oder mobile) Anwendungen für Vorrichtungen. In einer Ausführungsform kann die persönliche SRWC-Vorrichtung 90 eine Fahrzeuggeräteanwendung 92 sowie einen globalen Navigationssatellitensystemempfänger (GNSS-Empfänger) beinhalten. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die persönliche SRWC-Vorrichtung Android™, iOS™, Windows™ Telefon, Windows™ Mobile, BlackBerry™, Tizen™ und/oder andere verschiedene Betriebssysteme beinhalten. In einer bestimmten Ausführungsform kann die persönliche SRWC-Vorrichtung persönliche eine mobile SRWC-Vorrichtung sein, die einen Mobilfunk-Chipsatz und/oder Mobilfunkverbindungsfähigkeiten sowie SRWC-Fähigkeiten beinhalten. Unter Verwendung eines Mobilfunk-Chipsatzes kann sich die persönliche SRWC-Vorrichtung beispielsweise über das Drahtlosträgersystem 70 mit verschiedenen entfernten Vorrichtungen, einschließlich der Computer 78 und der entfernten Server-Einrichtung 80, verbinden. Wie hierin verwendet, ist eine persönliche SRWC-Vorrichtung eine mobile Vorrichtung, die SRWC-fähig ist und die von einem Benutzer tragbar ist, und wobei die Tragbarkeit der Vorrichtung zumindest teilweise vom Benutzer abhängig ist, wie beispielsweise ein tragbares Gerät (z. B. eine Smartwatch), ein implantierbares Gerät oder ein Handheld-Gerät (z. B. ein Smartphone, ein Tablet, ein Laptop). Wie hierin verwendet, ist eine drahtlose Nahbereichs-Kommunikations-(SRWC)-Vorrichtung eine SRWC-fähige Vorrichtung. Die Hardware der mobilen SRWC-Vorrichtung 90 kann Folgendes umfassen: einen Prozessor und einen Speicher (z. B. ein nicht-flüchtiges, computerlesbares Medium, das für den Betrieb mit dem Prozessor konfiguriert ist) zum Speichern der Software, Firmware usw. Der Prozessor der SRWC-Vorrichtungen und der Speicher können verschiedene Softwareanwendungen ermöglichen, die vom Benutzer (oder Hersteller) vorinstalliert oder installiert werden können (z. B. mit einer Softwareanwendung oder einer grafischen Benutzeroberfläche (GUI)).
Wie bereits erwähnt, kann die persönliche SRWC-Vorrichtung 90 einen Prozessor und einen Speicher beinhalten. Der Prozessor (oder die Verarbeitungsvorrichtung) kann eine Vorrichtung von jeder Art sein, die fähig ist, elektronische Anweisungen zu verarbeiten, einschließlich Mikroprozessoren, Mikrocontrollern, Hostprozessoren, Steuerungen und anwendungsspezifischer integrierter Schaltungen (ASICs). Der Prozessor der persönlichen SRWC-Vorrichtung 90 führt verschiedene Arten von digital gespeicherten Befehlen aus, wie Software oder Firmwareprogramme, die im Speicher der persönlichen SRWC-Vorrichtung gespeichert sind, welche der Vorrichtung 90 ermöglichen, eine große Vielfalt von Diensten bereitzustellen. Der Speicher der persönlichen SRWC-Vorrichtung kann jedes geeignete nichtflüchtige, computerlesbare Medium beinhalten; diese beinhalten verschiedene Arten von RAM (Random Access Memory, einschließlich verschiedener Arten von dynamischem RAM (DRAM) und statischem RAM (SRAM)), ROM (Nur-Lese-Speicher), Festkörperlaufwerke (SSDs) (einschließlich anderer Festkörperspeicher, wie beispielsweise Halbleiter-Hybridlaufwerke (SSHDs)), Festplatten (HDDs), magnetische oder optische Diskettenlaufwerke, die einen Teil oder die gesamte Software speichern, die zum Ausführen der verschiedenen hierin beschriebenen Funktionen von externen Vorrichtungen erforderlich ist. In einer Ausführungsform kann die persönliche SRWC-Vorrichtung 90 verwendet werden, um einen Standort der persönlichen SRWC-Vorrichtung zu bestimmen. Diese Vorrichtungen können mit der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung 30 oder untereinander gemäß einer oder mehreren SRWC-Technologien oder drahtgebundenen Verbindungen, wie beispielsweise einer Verbindung über ein universelles serielles Buskabel (USB), kommunizieren. In einer Ausführungsform kann die persönliche SRWC-Vorrichtung 90 verwendet werden, um eine Warnmeldung von der entfernten Einrichtung zu empfangen, die auf ein bestimmtes Problem mit dem Fahrzeug oder einem bestimmten VSM oder Fahrzeug-Teilsystem hinweist, bei dem ein Problem auftritt.
Das Fahrzeug 12 ist in der veranschaulichten Ausführungsform als ein Personenkraftwagen dargestellt, es versteht sich jedoch, dass jedes andere Fahrzeug einschließlich Motorräder, Lastwagen, Geländewagen (SUVs), Campingfahrzeuge (RVs), Seeschiffe, Flugzeuge usw. ebenfalls verwendet werden kann. Ein Teil der Fahrzeugelektroniken 20 ist im Allgemeinen in 1 dargestellt und beinhaltet einen globalen Navigationssatellitensystem-(GNSS)-Empfänger 22, ein Karosserie-Steuermodul oder eine - einheit (BCM) 24, ein Motorsteuergerät (ECM) 26, andere Fahrzeugsystemmodule (VSMs) 28, eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung 30, Batteriesensor(en) 42, Bewegungssensor(en) 44, Sichtsensor(en) 46, Abgassensor(en) 48 und Fahrzeug-Benutzeroberflächen 50-56. Ein Teil bzw. die gesamte Fahrzeugelektronik kann zur Kommunikation miteinander über eine oder mehrere Kommunikationsbusse, wie beispielsweise den Bus 40, verbunden werden. Der Kommunikationsbus 40 stellt der Fahrzeugelektronik unter Verwendung einer oder mehrerer Netzwerkprotokolle Netzwerkverbindungen bereit. Beispiele geeigneter Netzwerkverbindungen beinhalten ein Controller Area Network (CAN), einen medienorientierten Systemtransfer (MOST), ein lokales Kopplungsstrukturnetzwerk (LIN), ein lokales Netzwerk (LAN) und andere geeignete Verbindungen, wie z. B. Ethernet, oder andere, die u. a. den bekannten ISO-, SAE- und IEEE-Standards und -Spezifikationen entsprechen.
Das Fahrzeug 12 kann zahlreiche Fahrzeug-Teilsysteme als Teil der Fahrzeugelektronik 20 beinhalten. Wie hierin verwendet, umfasst ein Fahrzeug-Teilsystem eines oder mehrere Fahrzeugsystemmodule (VSMs), die zusammenwirken, um eine bestimmte Gruppe von zugehörigen, elektronisch gesteuerten Fahrzeugfunktionen auszuführen. Einige der VSMs beinhalten den GNSS-Empfänger 22, BCM 24, ECM 26, die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 30, den/die Batteriesensor(en) 42, den/die Bewegungssensor(en) 44, den/die Sichtsensor(en) 46, den/die Abgassensor(en) 48 und die Fahrzeug-Benutzeroberflächen 50-56, wie im Folgenden im Detail beschrieben wird. Das Fahrzeug 12 kann auch andere VSMs 28 in Form von elektronischen Hardwarekomponenten beinhalten, die sich im gesamten Fahrzeug befinden und eine Eingabe von einem oder mehreren Sensoren empfangen und die erfassten Eingaben verwenden, um Diagnose-, Überwachungs-, Steuerungs-, Berichterstattungs- und/oder andere Funktionen auszufiihren. Jedes der VSMs 28 ist vorzugsweise durch den Kommunikationsbus 40 mit den anderen VSMs sowie der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung 30 verbunden und kann programmiert werden, um Fahrzeugsystem- und Subsystemdiagnosetests auszuführen. Ein oder mehrere VSMs 28 können ihre Software oder Firmware periodisch oder gelegentlich aktualisieren lassen und, in einigen Ausführungsformen können derartige Fahrzeug-Updates Over-the-Air-(OTA)-Updates sein, die von einem Computer 78 oder einer entfernten Einrichtung 80 über das Festnetz 76 und Kommunikationsvorrichtungen 30 empfangen werden. Fachleute auf dem Fachgebiet werden erkennen, dass es sich bei den vorgenannten VSMs nur um Beispiele von einigen der Module handelt, die im Fahrzeug 12 verwendet werden können, zahlreiche andere Module jedoch ebenfalls möglich sind.
Der globale Navigationssatellitensystem-(GNSS)-Empfänger 22 empfängt Funksignale von einer Konstellation von GNSS-Satelliten. Der GNSS-Empfänger 22 kann konfiguriert werden, um bestimmte Vorschriften oder Gesetze einer bestimmten geopolitischen Region (z. B. eines Landes) zu befolgen und/oder nach diesen zu verfahren. Der GNSS-Empfänger 22 kann zur Verwendung mit verschiedenen GNSS-Implementierungen konfiguriert werden, darunter das globale Positionierungssystem (GPS) für die Vereinigten Staaten, das BeiDou Navigationssatellitensystem (BDS) für China, das globale Navigationssatellitensystem (GLONASS) für Russland, Galileo für die Europäische Union sowie verschiedene andere Satellitennavigationssysteme. Der GNSS-Empfänger 22 kann beispielsweise ein GPS-Empfänger sein, der GPS-Signale von einer Konstellation von GPS-Satelliten 60 empfängt. Und in einem weiteren Beispiel kann der GNSS-Empfänger 22 ein BDS-Empfänger sein, der eine Vielzahl von GNSS-(oder BDS)-Signalen von einer Konstellation von GNSS-(oder BDS)-Satelliten 60 empfängt. In beiden Implementierungen kann der GNSS-Empfänger 22 mindestens einen Prozessor und Speicher beinhalten, einschließlich eines nicht-flüchtigen computerlesbaren Speichers, der Anweisungen (Software) speichert, auf die der Prozessor zugreifen kann, um die vom Empfänger 22 ausgeführte Verarbeitung durchzuführen.
Der GNSS-Empfänger 22 kann verwendet werden, um dem Fahrzeugführer Navigations- und sonstige positionsbezogene Dienste bereitzustellen. Navigationsinformationen können auf der Anzeige 50 (oder einer anderen Anzeige innerhalb des Fahrzeugs) dargestellt oder in verbaler Form präsentiert werden, wie es beispielsweise bei der Wegbeschreibungsnavigation der Fall ist. Die Navigationsdienste können unter Verwendung eines zugehörigen Fahrzeugnavigationsmoduls (das Teil des GNNS-Empfängers 22 sein kann und/oder als Teil der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung 30 oder eines anderen VSM integriert ist) bereitgestellt werden, oder einige oder alle Navigationsdienste können über die im Fahrzeug installierte Kommunikationsvorrichtung (oder eine andere telematikfähige Vorrichtung) erfolgen, worin die Positionsinformationen zum Zweck des Ausstattens des Fahrzeugs mit Navigationskarten, Kartenanmerkungen (Sehenswürdigkeiten, Restaurants usw.), Routenberechnungen und dergleichen durchgeführt werden. Die Positionsinformationen können an die Fahrzeug-Backend-Serviceeinrichtung 80 oder ein anderes entferntes Computersystem, wie beispielsweise den Computer 78, für andere Zwecke, wie beispielsweise das Flottenmanagement, und/oder zur Verwendung in einem Fahrgemeinschaftsdienst bereitgestellt werden. Außerdem können neue oder aktualisierte Kartendaten von der entfernten Einrichtung 80 über die Fahrzeug-Kommunikationsvorrichtung 30 auf das GNSS-Empfänger 22 heruntergeladen werden.
Das Karosseriesteuermodul (BCM) 24 kann verwendet werden, um verschiedene VSMs des Fahrzeugs zu steuern sowie Informationen zu den VSMs, einschließlich ihres gegenwärtigen Zustands oder Status sowie Sensorinformationen zu erhalten. Das BCM 24 wird in der exemplarischen Ausführungsform aus 1 als mit dem Kommunikationsbus 40 elektrisch verbunden, dargestellt. In einigen Ausführungsformen kann das BCM 24 mit oder als Teil eines Mittelstapelmoduls (CSM) integriert werden und/oder kann mit der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung 30 integriert werden. Oder das BCM kann eine getrennte Vorrichtung sein, die über den Bus 40 mit anderen VSMs verbunden ist. Das BCM 24 kann einen Prozessor und/oder Speicher beinhalten, der dem Prozessor 36 und dem Speicher 38 der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung 30 ähnlich sein kann, wie nachfolgend erläutert wird. Das BCM 24 kann mit der drahtlosen Vorrichtung 30 und/oder einem oder mehreren Fahrzeugsystemmodulen, wie beispielsweise dem Motorsteuergerät (ECM) 26, dem/den Batteriesensor(en) 42, dem/den Bewegungssensor(en) 44, dem/den Sichtsensor(en) 46, dem/den Abgassensor(en) 48, dem Audiosystem 56 oder anderen VSMs 28 kommunizieren. Das BCM 24 kann einen Prozessor und einen Speicher beinhalten, auf den der Prozessor zugreifen kann. Der geeignete Speicher kann einen nicht-flüchtigen computerlesbaren Speicher beinhalten, der verschiedene Formen von nicht-flüchtigem RAM und ROM beinhaltet. Die im Speicher gespeicherte und durch den Prozessor ausführbare Software ermöglicht es dem BCM, einen oder mehrere Fahrzeugfunktionen zu steuern, darunter beispielsweise auch das Steuern der Zentralverriegelung, der Klimaanlage, der elektrischen Spiegel, das Steuern des primären Antriebs des Fahrzeugs (z. B. Motor, primäres Antriebssystem) und/oder der Steuerung verschiedener anderer Fahrzeugmodule, steuern kann. So kann beispielsweise das BCM 24 Signale an andere VSMs senden, wie beispielsweise eine Anforderung zum Ausführen eines bestimmten Vorgangs oder eine Anforderung von Fahrzeugmerkmalsdaten, und als Reaktion darauf kann der Sensor dann die angeforderten Informationen zurücksenden. Und das BCM 24 kann Fahrzeugmerkmalsdaten von VSMs empfangen, einschließlich Batteriesensordaten oder andere Sensordaten von den Batteriesensor(en) 42, Bewegungssensordaten von den Bewegungssensor(en) 44, Raum- oder Bilddaten von den Sichtsensoren 46, Abgassensordaten oder andere Sensordaten von den Abgassensor(en) 48 und verschiedene andere Informationen oder Daten von anderen VSMs.
Darüber hinaus kann das BCM 24 Fahrzeugzustandsinformationen bereitstellen, die dem Fahrzeugzustand oder bestimmten Fahrzeugkomponenten oder -systemen, einschließlich der hierin behandelten VSMs entsprechen. So kann beispielsweise das BCM der Vorrichtung 30 Informationen zur Verfügung stellen, die anzeigen, ob die Zündung des Fahrzeugs eingeschaltet ist (wie beispielsweise vom ECM 26 empfangen), in welchem Gang sich das Fahrzeug gerade befindet (d. h. im Gangzustand) und/oder weitere Informationen bezüglich des Fahrzeugs. Die Fahrzeugmerkmalsdaten und/oder Fahrzeugbetriebszustandsinformationen, die am BCM 24 empfangen oder erhalten werden, können zum Überwachen bestimmter Fahrzeugfunktionen verwendet werden. Diese Überwachung kann im Rahmen eines Fahrzeugüberwachungsprozesses oder Prognoseverfahrens durchgeführt werden, wie es nachstehend im Verfahren 400 (4) beschrieben ist. Die Informationen können automatisch auf Anforderung der Vorrichtung/des Computers an die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 30 (oder einen anderen zentralen Fahrzeugcomputer) gesendet werden, oder automatisch, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind, beispielsweise wenn das BCM ein abnormales Fahrzeugverhalten erkennt. Die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 30 kann dann die Fahrzeugmerkmalsdaten (und/oder andere Informationen) über das Mobilfunk-Trägersystem 70 und/oder das Festnetz 76 an die entfernte Einrichtung 80 senden.
Das Motorsteuergerät (ECM) 26 kann verschiedene Aspekte des Motorbetriebs, wie beispielsweise Kraftstoffzündung und Zündzeitpunkt, steuern. Das ECM 26 wird an den Kommunikationsbus 40 angeschlossen und kann Betriebsanweisungen (oder Fahrzeugbefehle) vom BCM 24 oder anderen Fahrzeugsystemmodulen, wie beispielsweise der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung 30 oder den VSMs 28, empfangen. In einem Szenario kann das ECM 26 einen Befehl vom BCM empfangen, das Fahrzeug zu starten-d. h. die Zündung des Fahrzeugs oder ein anderes primäres Antriebssystem (z. B. einen batteriebetriebenen Motor) auszulösen. Das ECM 26 kann auch verwendet werden, um Sensorinformationen des Fahrzeugmotors zu erhalten, wie beispielsweise vom Motordrehzahlsensor 62, Motortemperatursensor 64 und Motorzündungszeitsensor 66. In Ausführungsformen, wenn es sich bei dem Fahrzeug um ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug handelt, kann das ECM 26 verwendet werden, um Statusinformationen über den Primärantrieb zu erhalten (einschließlich Elektromotoren und Batterieinformationen).
Das Fahrzeug 12 beinhaltet verschiedene fahrzeugseitige Sensoren 42-48 und 62-66 sowie bestimmte Fahrzeug-Benutzeroberflächen 50-54, die als fahrzeugseitige Sensoren verwendet werden können. Im Allgemeinen können die Sensoren 42-54 ihren jeweiligen Sensor (oder ihre Abtastvorrichtung) verwenden, um Fahrzeugmerkmalsdaten zu erhalten, welche die durch den fahrzeugseitigen Sensor gemessenen oder bestimmten Fahrzeugsensorwerte beinhalten können. Weitere Informationen, die entweder den Betriebszustand des Fahrzeugs (den „Fahrzeugbetriebszustand“) oder die Umgebung des Fahrzeugs (den „Fahrzeugumgebungszustand“) betreffen, können ebenfalls abgerufen oder in die Fahrzeugmerkmalsdaten aufgenommen werden. Die Fahrzeugmerkmalsdaten können über den Kommunikationsbus 40 an andere VSMs, wie beispielsweise das BCM 24 und die Fahrzeugkommunikationsvorrichtung 30, gesendet werden. In einigen Ausführungsformen können die Fahrzeugmerkmalsdaten auch mit Metadaten gesendet werden, die Daten beinhalten können, die den Sensor (oder den Sensortyp oder das Fahrzeugmerkmal), welche die Fahrzeugmerkmalsdaten, einen Zeitstempel (oder einen anderen Zeitindikator) und/oder andere Daten, die sich auf die Fahrzeugmerkmalsdaten oder den Fahrzeugsensor beziehen, identifizieren. Der „Fahrzeugbetriebszustand“ bezieht sich auf einen Zustand des Fahrzeugs bezüglich des Betriebs des Fahrzeugs, der den Betrieb des Primärantriebs (z. B. eines Fahrzeugmotors, Fahrzeugantriebsmotoren) beinhalten kann. Darüber hinaus kann der Fahrzeugbetriebszustand den Fahrzeugzustand bezüglich der mechanischen Vorgänge des Fahrzeugs beinhalten—d. h. den Zustand der mechanischen Vorgänge des Fahrzeugs. Der „Fahrzeugumgebungszustand“ bezieht sich auf einen Fahrzeugzustand bezüglich des Innenraums der Kabine und des nahegelegenen Außenbereichs, der das Fahrzeug umgibt. Der Fahrzeugumgebungszustand beinhaltet das Verhalten eines Fahrers, Bedieners oder Beifahrers sowie Verkehrsbedingungen, Fahrbahnzustände und -merkmale und den Status von Bereichen in der Nähe des Fahrzeugs. Die Fahrzeugmerkmalsdaten oder Sensorinformationen können verwendet werden, um zu bestimmen, ob das Fahrzeug ein abnormales Verhalten aufweist, und bestimmte Fahrzeug-Teilsysteme oder VSM(s), die das abnormale Verhalten aufweisen.
Der/die Batteriesensor(en) 42 können einen Batteriespannungssensor, einen Batteriestromsensor und einen Batterietemperatursensor beinhalten. Der Batteriespannungssensor kann zum Messen der Spannung an den Klemmen einer Fahrzeugbatterie verwendet werden. Der Batteriestromsensor kann zum Messen des von der Fahrzeugbatterie gelieferten Stroms verwendet werden, und der Batterietemperatursensor kann zum Bereitstellen einer Temperatur der Fahrzeugbatterie verwendet werden. In einer besonderen Ausführungsform können der Batteriespannungssensor, der Batteriestromsensor und der Batterietemperatursensor in einem einzelnen Modul oder einer einzelnen Sensoreinheit eingebunden und/oder integriert sein, die mit der Batterie verbunden ist. Der/die Batteriesensor(en) 42 können direkt oder über den Kommunikationsbus 40 mit verschiedenen anderen VSMs gekoppelt werden.
Die Bewegungssensoren 44 können verwendet werden, um Bewegungs- oder Trägheitsinformationen über das Fahrzeug zu erhalten, wie beispielsweise Fahrzeuggeschwindigkeit, Beschleunigung, Gier (und Gierrate), Neigung, Drehung und verschiedene andere Attribute des Fahrzeugs bezüglich dessen Bewegung, die lokal durch die Verwendung von fahrzeugseitigen Sensoren gemessen werden. Die Bewegungssensoren 44 können an verschiedenen Stellen am Fahrzeug angebracht werden, wie beispielsweise innerhalb einer Fahrzeuginnenkabine, an einem vorderen oder hinteren Stoßfänger des Fahrzeugs und/oder an der Motorhaube des Fahrzeugs 12. Die Bewegungssensoren 44 können direkt oder über den Kommunikationsbus 40 mit verschiedenen anderen VSMs gekoppelt werden. Bewegungssensordaten können erhalten und an die anderen VSMs, einschließlich des BCM 24 und/oder der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung 30, gesendet werden.
In einer Ausführungsform können die Bewegungssensoren Raddrehzahlsensoren beinhalten, die jeweils mit einem Rad gekoppelt sind und eine Drehzahl des jeweiligen Rades bestimmen können. Die Drehzahlen von verschiedenen Raddrehzahlsensoren können dann verwendet werden, um eine lineare oder transversale Fahrzeuggeschwindigkeit zu erhalten. Darüber hinaus können in einigen Ausführungsformen die Raddrehzahlsensoren zum Bestimmen der Beschleunigung des Fahrzeugs verwendet werden. Die Raddrehzahlsensoren können einen Geschwindigkeitsmesser beinhalten, der mit einem Fahrzeugrad und/oder einem anderen Drehelement gekoppelt ist. In einigen Ausführungsformen können Raddrehzahlsensoren als Fahrzeuggeschwindigkeitssensoren (VSS) bezeichnet werden und können Teil eines Antiblockiersystems (ABS) des Fahrzeugs 12 und/oder eines elektronischen Stabilitätskontrollprogramms sein. Wie im Folgenden näher erläutert, kann das elektronische Stabilitätskontrollprogramm in einer Computeranwendung oder einem Programm verkörpert sein, das auf einem nicht-flüchtigen, computerlesbaren Speicher (wie demjenigen, der im BCM 24 oder im Speicher 38 enthalten ist) gespeichert werden. Das elektronische Stabilitätssteuerungsprogramm kann unter Verwendung eines Prozessors des BCM 24 (oder eines Prozessors 36 der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung 30) ausgeführt werden und kann verschiedene Sensormesswerte oder Daten von einer Vielzahl von Fahrzeugsensoren verwenden, einschließlich der Sensordaten von den Sensoren 42-54 und 62-66.
Darüber hinaus können die Bewegungssensoren 44 einen oder mehrere Trägheitssensoren beinhalten, die zum Erhalten von Sensorinformationen bezüglich der Beschleunigung und der Beschleunigungsrichtung des Fahrzeugs verwendet werden können.
Die Trägheitssensoren können mikroelektromechanische System-(MEMS)-Sensoren oder Beschleunigungssensoren sein, die Trägheitsinformationen erhalten. Die Trägheitssensoren können verwendet werden, um Kollisionen basierend auf dem Erfassen einer relativ hohen Beschleunigung zu erkennen. Wenn eine Kollision erkannt wird, können Informationen von den Trägheitssensoren, die zum Erfassen der Kollision verwendet werden, sowie andere Informationen, die von den Trägheitssensoren erhalten werden, an das drahtlose Kommunikationsmodul 30 (oder einen anderen zentralen Fahrzeugcomputer des Fahrzeugs) gesendet und zum Bestimmen der Versorgungsqualität verwendet werden. Darüber hinaus kann der Trägheitssensor zum Erfassen eines hohen Beschleunigungs- oder Bremsniveaus verwendet werden. In einer Ausführungsform kann das Fahrzeug 12 eine Vielzahl von Trägheitssensoren beinhalten, die sich im gesamten Fahrzeug befinden. Und in einigen Ausführungsformen kann jeder der Trägheitssensoren ein mehrachsiger Beschleunigungssensor sein, der die Beschleunigung oder Trägheitskraft entlang einer Vielzahl von Achsen messen kann. Die Vielzahl von Achsen kann jeweils orthogonal oder senkrecht zueinander verlaufen, und zusätzlich kann eine der Achsen in der Richtung von der Vorderseite zur Rückseite des Fahrzeugs 12 verlaufen. Andere Ausführungsformen können einachsige Beschleunigungssensoren oder eine Kombination aus ein- und mehrachsigen Beschleunigungssensoren verwenden. Andere Sensortypen können verwendet werden, einschließlich anderer Beschleunigungssensoren, Gyroskopsensoren und/oder anderer Trägheitssensoren, die bekannt sind oder die nach dem Stand der Technik bekannt werden können.
Die Bewegungssensoren 44 können auch einen Lenkradwinkelsensor beinhalten, der mit einem Lenkrad des Fahrzeugs 12 oder einer Komponente des Lenkrads gekoppelt ist, einschließlich aller, die Teil der Lenksäule sind. Der Lenkradwinkelsensor kann den Winkel erfassen, in dem ein Lenkrad gedreht wird, der dem Winkel eines oder mehrerer Fahrzeugräder zu einer von hinten nach vorne verlaufenden Längsachse des Fahrzeugs 12 entsprechen kann. Sensordaten und/oder Messwerte des Lenkradwinkelsensors können in dem elektronischen Stabilitätskontrollprogramm verwendet werden, das auf einem Prozessor des BCM 24 oder Prozessor 36 ausgeführt werden kann.
Die Bewegungssensoren 44 können einen oder mehrere Gierratensensoren beinhalten, die Fahrzeugwinkelgeschwindigkeitsinformationen in Bezug auf eine vertikale Achse des Fahrzeugs erhalten. Die Gierratensensoren können gyroskopische Mechanismen beinhalten, welche die Gierrate und/oder den Schlupfwinkel bestimmen können. Es können verschiedene Arten von Gierratensensoren verwendet werden, darunter mikromechanische Gierratensensoren und piezoelektrische Gierratensensoren.
Und darüber hinaus können die Bewegungssensoren 44 einen Drosselklappenpositionssensor (TPS) beinhalten, der zum Bestimmen einer Stellung einer Drosselvorrichtung des Fahrzeugs 12 verwendet werden kann. So kann beispielsweise der Drosselklappenpositionssensor mit einem elektronischen Drosselkörper oder -system gekoppelt werden, das von einem Stellglied (z. B. einem Gaspedal) über eine Drosselklappensteuerung gesteuert wird. Der TPS kann die Drosselklappenposition auf verschiedene Weise messen, unter anderem durch die Verwendung eines Stiftes, der sich in Abhängigkeit von der Drosselklappenposition dreht (z. B. der Ausgang der Drosselklappensteuerung) und der eine Spannung über den Stift liest. Die Spannung durch den Stift kann aufgrund der Position des Stifts variieren, was den Widerstandswert der Schaltung und damit die Spannung variiert. Diese Spannungsdaten (oder andere daraus abgeleitete Daten) können an das BCM 24 gesendet werden, das diese Messwerte als Teil des elektronischen Stabilitätskontrollprogramms sowie verschiedener anderer Programme oder Anwendungen verwenden kann. Die Bewegungssensoren 44 können verschiedene andere Sensoren beinhalten, die hier nicht explizit erwähnt werden, einschließlich Bremspedalpositionssensoren und andere Sensoren, die zu einer Bewegungsänderung beitragen (d. h. eine Richtungs- oder Antriebsänderung, wie sie durch eine Sensormessung eines Fahrzeugbetriebs angezeigt wird oder wie sie durch das Empfangen einer Eingabe angezeigt wird, die (typischerweise) zu einer Richtungs- oder Antriebsänderung führt).
Sichtsensor(en) 46 können jede Art von Sensor sein, der/die visuelle oder räumliche Informationen bezüglich eines Bereichs innerhalb oder im Umfeld des Fahrzeugs 12 erhält. So kann beispielsweise der/die Sichtsensor(en) 46 Kameras, Radare, Lidare usw. sein. Die von den Kameras durch den/die Sichtsensor(en) 46 erhaltenen Daten können an ein anderes Fahrzeugsystemmodul (VSM), wie beispielsweise die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 30 und/oder das BCM 24, über den Kommunikationsbus 40 gesendet werden. In einer Ausführungsform beinhalten die Sichtsensoren 46 eine elektronische Digitalkamera, die durch die Verwendung einer Fahrzeugbatterie betrieben wird. Die elektronische Digitalkamera kann eine Speichervorrichtung und eine Verarbeitungsvorrichtung zum Speichern und/oder Verarbeiten von Daten beinhalten, die von dieser erfasst oder anderweitig erhalten werden, und kann jeder geeignete Kameratyp (z. B. ladungsgekoppelte Vorrichtung (CCD), komplementärer Metalloxidhalbleiter (CMOS), usw.) mit jedem geeigneten Objektiv sein.
Der/die Sichtsensor(en) 46 können verwendet werden, um Fotos, Videos und/oder andere Informationen in Bezug auf das Licht aufzunehmen, das hierin zusammengefasst als Visionsdaten bezeichnet wird. In einer Ausführungsform können die Visionsdaten Bilddaten sein, d. h. Visionsdaten, die in einer Pixelanordnung dargestellt werden können und mittels Zeilensprung- oder progressiver Abtasttechniken erfasst werden. Die Bilddaten können mit einer festgelegten oder vorkonfigurierten Abtastfrequenz erfasst und konfiguriert werden, um Bilddaten mit einer bestimmten Auflösung zu erhalten. Nach dem Erhalten der Bilddaten durch Verwendung des/der Sichtsensoren 46 können die Bilddaten (oder Visionsdaten) verarbeitet und dann an einen oder mehrere andere VSMs, einschließlich der drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen 30 und/oder das BCM 24, gesendet werden. Die Sichtsensoren 46 können Verarbeitungsfunktionen beinhalten, die es ermöglichen, Bildverarbeitungstechniken, einschließlich Objekterkennungstechniken, an den Sichtsensoren 46 durchzuführen. Oder die Kameras können in anderen Ausführungsformen rohe oder formatierte Bilddaten an ein anderes VSM, wie beispielsweise die Vorrichtung 30 (oder einen anderen zentralen Fahrzeugcomputer), senden, das dann die Bildverarbeitungstechniken ausführen kann.
Der/die Abgassensor(en) 48 können verschiedene Sensoren sein, die zum Erfassen oder Messen von Abgaseigenschaften verwendet werden, die durch den Fahrzeugmotor erzeugt werden. So kann/können beispielsweise der/die Abgassensor(en) 48 mindestens eine Sauerstoffsonde (oder Lambdasonde) beinhalten, welche die proportionale Menge an Sauerstoff im Abgas misst. Verschiedene andere Gasdetektoren oder Gasionisationsdetektoren können verwendet werden, um den Gehalt von anderen Elementen oder Molekülen sowie andere Eigenschaften des Abgases zu messen. Die Abgassensordaten können über den Kommunikationsbus 40 an ein oder mehrere andere Fahrzeugmodule gesendet werden.
Darüber hinaus kann das Fahrzeug 12 weitere Sensoren beinhalten, die nicht ausdrücklich vorstehend erwähnt werden, einschließlich Parksensoren, Spurwechselsensoren und/oder Toter-Winkel-Sensoren, Spurassistenzsensoren, Entfernungssensoren (d. h. Sensoren, die verwendet werden, um die Entfernung zwischen dem Fahrzeug und einem anderen Objekt zu erfassen, beispielsweise durch den Einsatz von Radar oder Lidar), Reifendrucksensoren, Füllstandssensoren (einschließlich eines Kraftstofffüllstandsensors), Bremsbelagverschleißsensoren, V2V-Kommunikationseinheit (die wie nachstehend erläutert in die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 30 integriert werden kann), Regen- oder Niederschlagssensoren (z. B. Infrarot-Lichtsensor(en), die auf die Windschutzscheibe (oder eine andere Scheibe des Fahrzeugs 12) gerichtet sind, um Regen oder andere Niederschläge basierend auf der Menge des reflektierten Lichts zu erfassen, sowie Innen- oder Außentemperatursensoren.
Die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 30 ist in der Lage, Daten über die drahtlose Nahbereichskommunikation (SRWC) und/oder über die Mobilfunkkommunikation unter Verwendung eines Mobilfunk-Chipsatzes 34, wie in der veranschaulichten Ausführungsform dargestellt, zu übertragen. In einer Ausführungsform ist die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 30 ein zentraler Fahrzeugcomputer, der verwendet wird, um zumindest einen Teil des Fahrzeugüberwachungsprozesses durchzuführen. In der veranschaulichten Ausführungsform beinhaltet eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung 30 eine SRWC-Schaltung 32, einen Mobilfunk-Chipsatz 34, einen Prozessor 36, einen Speicher 38 und die Antennen 33 und 35. In einer Ausführungsform kann die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 30 ein selbständiges Modul sein oder die Vorrichtung 30 kann in anderen Ausführungsformen als Teil eines oder mehrerer anderer Fahrzeugsystemmodule integriert oder mit einbezogen werden, wie beispielsweise eines Center-Stack-Moduls (CSM), eines Bordnetzsteuergeräts (BCM) 24, eines Infotainment-Moduls, einer Kopfeinheit, und/oder eines Gateway-Moduls. In einigen Ausführungsformen, kann die Vorrichtung 30 als eine OEM-installierte (eingebettete) oder als eine Aftermarket-Vorrichtung, die in das Fahrzeug installiert wird, implementiert werden. In einigen Ausführungsformen ist die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 30 eine Telematikeinheit (oder Telematiksteuereinheit), die in der Lage ist, eine Mobilfunkkommunikation mit einem oder mehreren Mobilfunk-Trägersystemen 70 durchzuführen. Die Telematikeinheit kann mit dem GNSS-Empfänger 22 integriert werden, sodass beispielsweise der GNSS-Empfänger 22 und die drahtlose Kommunikationsvorrichtung (oder Telematikeinheit) 30 direkt miteinander verbunden sind, anstatt über den Kommunikationsbus 58 verbunden zu sein.
In einigen Ausführungsformen kann die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 30 für die drahtlose Kommunikation gemäß einem oder mehreren drahtlosen Protokollen, einschließlich drahtloser Nahbereichskommunikation (SRWC), wie beispielsweise eines der Wi-Fi™, WiMAX™, Wi-Fi™ direkt oder andere IEEE 802.11-Protokolle, ZigBee™, Bluetooth™, Bluetooth Low Energy™ (BLE) oder Nahfeldkommunikation (NFC), konfiguriert sein. Wie hierin verwendet, bezieht sich Bluetooth™ auf jede der Bluetooth™-Technologien, wie beispielsweise Bluetooth Low Energy™ (BLE), Bluetooth™ 4.1, Bluetooth™ 4.2, Bluetooth™ 5.0 und andere Bluetooth™-Technologien, die entwickelt werden können. Wie hierin verwendet, bezieht sich Wi-Fi™ oder Wi-Fi™-Technologie auf jede der Wi-Fi™-Technologien, wie beispielsweise IEEE 802.11b/g/n/ac oder jede andere IEEE 802.11-Technologie. Die drahtlose Nahbereichskommunikations-(SRWC)-Schaltung 32 ermöglicht der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung 30 das Senden und Empfangen von SRWC-Signalen, wie beispielsweise BLE-Signale. Die SRWC-Schaltung kann die Verbindung zwischen der Vorrichtung 30 und einer anderen SRWC-Vorrichtung ermöglichen. Darüber hinaus kann die drahtlose Kommunikationsvorrichtung in einigen Ausführungsformen einen Mobilfunk-Chipsatz 34 enthalten, wodurch der Vorrichtung ermöglicht wird, über ein oder mehrere Mobilfunkprotokolle zu kommunizieren, wie sie beispielsweise vom Mobilfunkträgersystem 70 verwendet werden. In einem derartigen Fall wird die drahtlose Kommunikationsvorrichtung zu einer Benutzervorrichtung (UE), die zum Ausführen einer Mobilfunkkommunikation über das Mobilfunkträgersystem 70 verwendet werden kann.
Die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 30 kann dem Fahrzeug 12 ermöglichen, über paketvermittelte Datenkommunikation mit einem oder mehreren entfernten Netzwerken (z. B. ein oder mehrere Netzwerke in der entfernten Einrichtung 80 oder Computer 78) verbunden sein. Diese paketvermittelte Datenkommunikation kann durch die Nutzung eines nicht fahrzeuggebundenen drahtlosen Zugangspunkts erfolgen, der über einen Router oder ein Modem mit einem Festnetz verbunden ist. Wenn die Datenübertragungsvorrichtung 30 für paketvermittelte Datenkommunikation, wie etwa TCP/IP, verwendet wird, kann sie mit einer statischen IP-Adresse konfiguriert oder eingerichtet werden, um eine zugewiesene IP-Adresse von einer anderen Vorrichtung im Netzwerk, wie z. B. einem Router oder einem Netzwerkadressenserver, automatisch zu empfangen.
Paketvermittelte Datenübertragungen können auch über die Verwendung eines Mobilfunknetzes durchgeführt werden, auf das die Vorrichtung 30 zugreifen kann. Die Kommunikationsvorrichtung 30 kann Daten mittels einem Mobilfunk-Chipsatz 34 über das Drahtlosträgersystem 70 übertragen. In einer derartigen Ausführungsform können Funkübertragungen dazu verwendet werden, einen Kommunikationskanal, wie beispielsweise einen Sprachkanal und/oder einen Datenkanal, mit dem Drahtlosträgersystem 70 einzurichten, sodass Sprach- und/oder Datenübertragungen über den Kanal gesendet und empfangen werden können. Daten können entweder über eine Datenverbindung, wie Paketdatenübertragung über einen Datenkanal oder über einen Sprachkanal, unter Verwendung von auf dem Fachgebiet bekannten Techniken gesendet werden. Für kombinierte Dienste, die sowohl Sprach- als auch Datenkommunikation einschließen, kann das System einen einzelnen Anruf über einen Sprachkanal verwenden und nach Bedarf zwischen Sprach- und Datenübertragung über den Sprachkanal umschalten, auch hier kommen Techniken zum Einsatz, die unter Fachleuten bekannt sind.
Der Prozessor 36 kann jede Geräteart sein, die fähig ist elektronische Befehle zu verarbeiten, einschließlich Mikroprozessoren, Mikrocontrollern, Hostprozessoren, Steuerungen, Fahrzeugkommunikationsprozessoren und anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs). Er kann ein speziell für die Datenübertragungsvorrichtung 30 vorgesehener Prozessor sein oder er kann mit anderen Fahrzeugsystemen gemeinsam genutzt werden. Der Prozessor 36 führt verschiedene Arten von digital gespeicherten Befehlen aus, wie Software oder Firmwareprogramme, die im Speicher 38 gespeichert sind, welche dem Gerät 30 ermöglichen, eine große Vielfalt von Diensten bereitzustellen. Zum Beispiel kann der Prozessor 36 Programme ausführen oder Daten verarbeiten, um mindestens einen Teil des Verfahrens auszuführen, das hierin beschrieben ist. Der Speicher 38 kann ein nichtflüchtiges, computerlesbares Medium sein, wie es unter Verwendung verschiedener Formen von RAM oder ROM, eines optischen oder magnetischen Mediums oder eines anderen elektronischen Computermediums implementiert werden kann, das einen Teil oder die gesamte Software speichert, die zum Ausführen der verschiedenen hierin beschriebenen Funktionen der externen Vorrichtungen erforderlich ist. Ein Prozessor, der eine oder alle diese Merkmale beinhaltet, kann auch in jedem der Vielzahl von Servern 82 integriert sein.
Die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 30 kann somit verschiedene VSMs des Fahrzeugs 12 mit einer oder mehreren Vorrichtungen außerhalb des Fahrzeugs 12 verbinden. Dadurch können verschiedene Fahrzeugoperationen mit „zusätzlichen Fahrzeug“-Vorrichtungen (oder Nicht-Fahrzeugvorrichtungen) durchgeführt und/oder überwacht werden, einschließlich der persönlichen SRWC-Vorrichtung 90 und der Fahrzeug-Backend-Serviceeinrichtung 80. So kann beispielsweise die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 30 Sensordaten von einem oder mehreren fahrzeugseitigen Sensoren 42-54 und 62-66 empfangen. Anschließen kann das Fahrzeug diese Daten (oder andere Daten, die aus diesen Daten abgeleitet oder darauf beruhen) an andere Vorrichtungen oder Netzwerke senden, einschließlich der persönlichen SRWC-Vorrichtung 90 und der Fahrzeug-Backend-Serviceeinrichtung 80. Und in einer weiteren Ausführungsform kann die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 30 in ein Navigationssystem integriert oder zumindest mit diesem verbunden sein, das geografische Karteninformationen einschließlich geografischer Straßenkartendaten beinhaltet. Das Navigationssystem kann kommunikativ mit dem GNSS-Empfänger 22 gekoppelt werden (entweder direkt oder über den Kommunikationsbus 40) und kann eine integrierte geografische Kartendatenbank beinhalten, die lokale geografische Karteninformationen speichert.
Die Fahrzeugelektroniken 20 beinhalten auch einige Benutzeroberflächen für die Fahrzeuginsassen, die dem Empfang und/oder Abruf von Informationen dienen, darunter eine optische Anzeige 50, eine oder mehrere Drucktasten 52, ein Mikrofon 54 und ein Audiosystem 56. Wie hierin verwendet, umfasst der Begriff „Fahrzeugbenutzeroberfläche“ weitgehend jede geeignete Form von elektronischer Vorrichtung, zu dem sowohl im Fahrzeug befindliche Hardware- als auch Softwarekomponenten gehören und einem Fahrzeugbenutzer wird ermöglicht, mit oder durch eine(r) Komponente des Fahrzeugs zu kommunizieren. Die Fahrzeug-Benutzeroberflächen 50-54 sind auch fahrzeugseitige Sensoren, die Eingaben von einem Benutzer oder andere sensorische Informationen (z. B. Überwachungsinformationen) empfangen können und die Fahrzeugmerkmalsdaten zur Verwendung in dem nachstehenden Verfahren erhalten können. Die Drucktaste(n) 52 ermöglichen eine manuelle Benutzereingabe in die Kommunikationsvorrichtung 30, um weitere Daten, Reaktionen oder Steuereingänge bereitzustellen. Das Audiosystem 56 stellt eine Audioausgabe an einen Fahrzeuginsassen bereit und kann ein zugehöriges selbstständiges System oder Teil des primären Fahrzeugaudiosystems sein. Gemäß der bestimmten Ausführungsform, die hier gezeigt ist, ist das Audiosystem 56 operativ sowohl mit dem Fahrzeugbus 58 als auch mit einem Entertainmentbus (nicht dargestellt) gekoppelt und kann AM-, FM- und Satellitenradio, CD-, DVD- und andere Multimediafunktionalität bereitstellen. Diese Funktionalität kann in Verbindung mit dem Infotainmentmodul oder davon unabhängig bereitgestellt werden. Das Mikrofon 54 stellt eine Audioeingabe an die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 30 bereit, um dem Fahrer oder anderen Insassen zu ermöglichen, Sprachsteuerungen bereitzustellen und Freisprechen über das Drahtlosträgersystem 70 auszuführen. Für diesen Zweck kann es mit einer integrierten automatischen Sprachverarbeitungseinheit verbunden sein, welche die unter Fachleuten auf dem Gebiet bekannte Mensch-Maschinen-Schnittstellen (HMI)-Technologie verwendet. Darüber hinaus kann das Mikrofon 54 als Dezibel (db) Geräuschpegelmesser (oder Sensor) verwendet werden, der den Geräuschpegel im Fahrzeug überwacht. Die optische Anzeige oder der Touchscreen 50 ist bevorzugt eine Grafikanzeige und kann verwendet werden, um eine Vielzahl von Eingabe- und Ausgabefunktionen bereitzustellen. Die Anzeige 50 kann ein Touchscreen auf dem Armaturenbrett, ein Heads-up-Display, das von der Windschutzscheibe reflektiert wird, oder ein Projektor sein, der Grafiken zum Betrachten durch einen Fahrzeuginsassen projizieren kann. Eine oder mehrere dieser Fahrzeug-Benutzeroberflächen, die Eingaben von einem Benutzer empfangen können, können verwendet werden, um eine Fahrer-Übersteuerungsanforderung zu empfangen, das heißt, eine Anforderung, den Betrieb eines oder mehrerer VSMs als Teil der immersiven Medienerfahrung zu beenden. Verschiedene andere Fahrzeugbenutzeroberflächen können ebenfalls zum Einsatz kommen, die Schnittstellen in 1 dienen lediglich als Beispiel für eine bestimmte Implementierung.
Unter Bezugnahme auf 2 ist ein Verfahren 200 zum Aufbau eines Korrelationsmodells zur Verwendung in einem Fahrzeugprognoseverfahren dargestellt. Das Verfahren 200 kann ein multivariates Mischungsmodell implementieren, mit dem Korrelationen zwischen mehreren Fahrzeugmerkmalen unter Verwendung einer Vielzahl von Mischungskomponenten (oder -verteilungen) modelliert werden können. In einer Ausführungsform können eines oder mehrere Merkmalskombinations-Verteilungsmodelle, die Korrelationen (oder Wechselbeziehungen) zwischen zwei Fahrzeugmerkmalen darstellen, mit einem bivariaten Gaußschen Mischungsmodell implementiert werden. Das Verfahren 200 kann als ein Computerprogramm implementiert werden, das durch einen Prozessor, wie beispielsweise einen Prozessor auf den Servern 82, ausgeführt wird. Darüber hinaus kann ein Netzwerk von Servern 82, die sich an einer Vielzahl von Fahrzeug-Backend-Serviceeinrichtungen 80 befinden, zum Ausführen des Verfahrens 200 in Verbindung miteinander verwendet werden. Es existieren jedoch verschiedene andere Ausführungsformen, wie sich aus der folgenden Erläuterung im Hinblick auf die Erläuterung des vorstehend erwähnten Systems 10 ergeben wird.
Obwohl das Verfahren 200 in Bezug auf das Erstellen oder Aufbauen eines Kombinationsmodells für ein einzelnes Merkmal erläutert wird, kann das Verfahren 200 verwendet werden, um eine Vielzahl von Korrelationsmodellen zu erstellen oder aufzubauen, die dann im Fahrzeugprognoseverfahren verwendet werden können, wie beispielsweise dasjenige, das in Bezug auf das folgende Verfahren 400 (4) erläutert wird. Das Merkmalskombinations-Mischungsmodell kann eine oder mehrere Mischungskomponenten beinhalten, wobei in einem derartigen Fall das Merkmalskombinations-Mischungsmodell somit ein oder mehrere Merkmalskombinations-Verteilungsmodell(e) beinhaltet. Somit kann das Verfahren in einer Ausführungsform zum Bilden (N × N) von Merkmalskombinations-Mischungsmodellen durchgeführt werden, wobei in einem derartigen Fall das Verfahren 200 (oder Schritte desselben) mindestens (N × N) mal ausgeführt werden kann. Darüber hinaus können Merkmalskombinations-Mischungsmodelle für bestimmte vorgegebene Fahrzeuggruppen erstellt werden, wie beispielsweise eine Reihe von Merkmalskombinations-Mischungsmodellen für jedes Modelljahr (z. B. 2018 Equinox), für jedes Modell (z. B. Equinox), für jedes Modelljahr einer bestimmten geografischen Region oder basierend auf einer anderen Klassifizierung oder Gruppierung. Auf diese Weise können N × N Merkmalskombinations-Mischungsmodelle für jedes der Elemente der vorgegebenen Gruppen erstellt werden.
Das Verfahren 200 beginnt mit Schritt 210, worin Trainingsdaten erhalten werden. Die Trainingsdaten können Telemetrieinformationen des Fahrzeugs sein, wie beispielsweise Fahrzeugmerkmalsdaten oder Sensordaten, die zuvor von einer Vielzahl von Fahrzeugen von der entfernten Einrichtung 80 empfangen wurden. Darüber hinaus können die Trainingsdaten auch Telemetriedaten des Fahrzeugsensors, Diagnosefehlercodes (DTCs) und Metadaten zum Fahrzeug beinhalten. Die Trainingsdaten können ferner basierend auf vorbestimmten Gruppen (z. B. Modelljahr) unterteilt werden und in einer Ausführungsform werden die Trainingsdaten nach dem Modelljahr der Fahrzeuge getrennt, auf die sich die Fahrzeugsensordaten beziehen. In einigen Ausführungsformen können jedoch bestimmte Trainingsdaten ein bestimmtes Teilsystem oder VSM betreffen, das über zahlreiche verschiedene Marken, Modelle, Modelljahre usw. hinweg gleich ist. Und darüber hinaus können Trainingsdaten von einer Vielzahl von verschiedenen Fahrzeugen aus einem bestimmten Modell eines bestimmten Modelljahres gesammelt werden, um die geografische Verteilung der Fahrzeuge abzudecken, die Trainingsdaten von Fahrzeugen mit unterschiedlichen Klimazonen usw. bereitstellen kann. Darüber hinaus können erste Fahrzeugmerkmalstrainingsdaten und zweite Fahrzeugmerkmalstrainingsdaten vom Trainingsdatensatz getrennt werden. Die ersten Fahrzeugmerkmalstrainingsdaten entsprechen den Trainingsdaten für ein erstes Fahrzeugmerkmal i und die zweiten Fahrzeugmerkmalstrainingsdaten entsprechen den Trainingsdaten für ein zweites Fahrzeugmerkmal j. Somit können in einem Szenario die ersten Fahrzeugmerkmalstrainingsdaten Fahrzeugsensordaten sein, die sich auf das erste Fahrzeugmerkmal i für alle Fahrzeuge eines bestimmten Modelljahres (d. h. ein erstes Element der vorgegebenen Gruppe) beziehen und die zweiten Merkmalstrainingsdaten können Fahrzeugsensordaten sein, die sich auf das zweite Fahrzeugmerkmal j für alle Fahrzeuge des jeweiligen Modelljahres beziehen. Verschiedene andere Untergruppen können gebildet werden sowie zum Teilen der Trainingsdaten verwendet werden.
Wie vorstehend erwähnt, besteht der Zweck des Bildens der Korrelationsmodelle darin, Korrelationen zwischen Fahrzeugmerkmalen zu modellieren, sodass die ersten Merkmalsdaten und die zweiten Merkmalsdaten basierend auf dem Fahrzeug, auf das sich die Daten beziehen, miteinander verbunden werden können (d. h. dem Fahrzeug, das die Daten unter Verwendung des ersten Fahrzeugmerkmals i erhalten hat (z. B. des Fahrzeugsensors)). So können neben der Extraktion der ersten Merkmalsdaten und der zweiten Merkmalsdaten auch erste Merkmalsdaten, die sich auf ein erstes Fahrzeug beziehen, und zweite Merkmalsdaten, die sich auf das erste Fahrzeug beziehen, extrahiert und dann in Schritt 220 verwendet werden.
Darüber hinaus können die Trainingsdaten in vielen Ausführungsformen Daten von funktionstüchtigen Fahrzeugen oder Fahrzeugen umfassen oder aus diesen bestehen, die normal zu funktionieren scheinen. So können beispielsweise die Datenbanken 84 Fahrzeugmerkmalsdaten enthalten, die sich auf eine Vielzahl von Fahrzeugen beziehen. Dieses Fahrzeug oder die Fahrzeugmerkmalsdaten können einem Gesamtfahrzeugzustandswert zugeordnet werden, wobei, wenn der Gesamtfahrzeugzustandswert ein funktionstüchtiges Fahrzeug widerspiegelt, die zugehörigen Fahrzeugmerkmalsdaten als Trainingsdaten einbezogen werden können. Der Gesamtfahrzeugzustandswert kann ein funktionstüchtiges Fahrzeug widerspiegeln, wenn der Gesamtfahrzeugzustandswert einen Schwellenwert für den Fahrzeugzustand überschreitet. Durch die Verwendung von Trainingsdaten nur für funktionstüchtige Fahrzeuge können Merkmalskombinations-Mischungsmodelle entwickelt werden, welche die Merkmalskombinations-Verteilungsmodelle von funktionstüchtigen Fahrzeugen widerspiegeln. Somit können die Merkmalskombinations-Mischungsmodelle verwendet werden, um zu bestimmen, ob empfangene Fahrzeugmerkmalsdaten auf ein funktionstüchtiges Fahrzeug hinweisen. Das Verfahren 200 fährt dann mit Schritt 220 fort.
In Schritt 220 werden die ersten Merkmalsdaten und die zweiten Merkmalsdaten zusammen modelliert, um ein Merkmalskombinations-Mischungsmodell zu bilden. Eine Merkmalskombination ist eine Kombination aus zwei oder mehreren Fahrzeugmerkmalen, wie beispielsweise die Kombination des ersten Fahrzeugmerkmals i und des zweiten Fahrzeugmerkmals j. Die Anzahl der in einer Merkmalskombination verwendeten Merkmale kann von der Art der verwendeten Modellierung abhängig sein, wie beispielsweise der Anzahl der in einem multivariaten Modell verwendeten Dimensionen. Wenn beispielsweise Verteilungen von zwei Merkmalen modelliert werden sollen, ist die Anzahl der verwendeten Dimensionen (oder Merkmale) 2 und somit kann eine bivariate Modellierungstechnik verwendet werden. Die Merkmalskombinationsdaten (z. B. die ersten Merkmalsdaten und die zweiten Merkmalsdaten bei Verwendung eines bivariaten Modells) können durch eine Reihe von Merkmalskombinationsdatenpunkten modelliert werden, die den Wert einer Messung der ersten Merkmalsdaten und den Wert einer Messung der zweiten Merkmalsdaten darstellen, wobei diese Messungen gleichzeitig vom gleichen Fahrzeug übernommen werden. So können beispielsweise, wie in 3 dargestellt, die ersten Merkmalsdaten des ersten Fahrzeugmerkmals i gegen die zweiten Merkmalsdaten des zweiten Fahrzeugmerkmals j abgebildet werden, wobei die Achse 302 den Wertebereich für Merkmalsdaten des ersten Fahrzeugmerkmals i und die Achse 304 den Wertebereich für Merkmalsdaten des zweiten Fahrzeugmerkmals j darstellt. Jeder der Merkmalsdatenpunkte 306 der ersten Sekunde kann den Wert des ersten Fahrzeugmerkmals i (als Maß in Bezug auf die Achse 302) und den Wert des zweiten Fahrzeugmerkmals j (als Maß in Bezug auf die Achse 304), die zu einem Zeitpunkt t aufgenommen wurden, darstellen. Obwohl jeder Merkmalskombinationsdatenpunkt 306 Sensordaten von einem bestimmten Fahrzeug beinhaltet, die zu einem bestimmten Zeitpunkt aufgenommen wurden t, muss nicht jeder der Merkmalskombinationsdatenpunkte 306 vom gleichen Fahrzeug oder zur gleichen Zeit t entnommen werden (und sollte in vielen Ausführungsformen auch nicht entnommen werden).
Die Vielzahl von Merkmalskombinationsdatenpunkten 306 kann dann mit einem normalen (oder Gaußschen) Verteilungsmodell oder anderen Modellen modelliert werden, die den Fachleuten bekannt sind. So kann beispielsweise in einer Ausführungsform aus einer Reihe von Modellen und basierend auf den Daten der jeweiligen Merkmalskombination eine Modellart bestimmt werden. Es können verschiedene Arten von Modellen verwendet werden, darunter ein Gaußsches (oder normales) Verteilungsmodell, ein Poisson-Modell, ein logarithmisches Normalmodell, ein Studenten-T-Modell, ein Chi-Quadrat-Modell, andere Binomialmodelle, Exponentialmodelle (z. B. Weibull-Modelle), Bernoulli-Modelle, andere einheitliche Modelle, usw. Nachdem der Modelltyp ausgewählt wurde, kann das Modell auf die Merkmalskombinationsdatenpunkte 306 angewendet werden.
Bei der Modellierung der Merkmalskombinationsdaten kann die Anwendung des ausgewählten Modells auf die Merkmalskombinationsdatenpunkte 306 das Bestimmen eines Mittelwerts und einer Varianz (und/oder Standardabweichung) beinhalten. In vielen Ausführungsformen kann für jede Dimension ein Mittelwert berechnet werden; beispielsweise kann bei Verwendung von zwei Dimensionen für die bivariate Modellierung ein Mittelwert für die ersten Merkmalsdaten des ersten Fahrzeugmerkmals i sowie ein Mittelwert für die zweiten Merkmalsdaten des zweiten Fahrzeugmerkmals j bestimmt werden. Darüber hinaus kann bei Verwendung von mehr als einer Mischungskomponente für eine bestimmte Merkmalskombination ein Mittelwert für jede Mischungskomponente jeder Dimension (z. B. Fahrzeugmerkmal) bestimmt werden. Als Beispiel beinhaltet die Darstellung 300 zwei Dimensionen und zwei Mischungskomponenten und somit können vier Mittelwerte bestimmt werden, wobei die vier Werte Folgenden entsprechen können: der Mischungskomponente 310 und dem Merkmal i; der Mischungskomponente 312 und dem Merkmal i; der Mischungskomponente 310 und dem Merkmal j; oder der Mischungskomponente 312 und dem Merkmal j.
Wie bereits erwähnt, können mehrere Mischungskomponenten (oder -verteilungen) verwendet werden, um Merkmalsdaten einer bestimmten Fahrzeugmerkmalskombination zu modellieren, und können verwendet werden, um ein Merkmalskombinations-Mischungsmodell zusammenzustellen. So stellt beispielsweise die ein Merkmalskombinations-Mischungsmodell dar, das zwei Mischungskomponenten 310, 312 beinhaltet, von denen jede auf einem bestimmten oder ausgewählten Verteilungsmodell basiert. Das Verteilungsmodell kann Parameter des Merkmalskombinations-Verteilungsmodells beinhalten, wie beispielsweise Mittelwert µ_k, Varianz σ_k ², Standardabweichung σ_k, eine Kovarianzmatrix Σ_k (oder σ_i,j,k), und einen Korrelationswert ρ_k. Weiterhin kann jede Mischungskomponente basierend auf der Anzahl der zu vergleichenden Dimensionen (oder der Anzahl der Fahrzeugmerkmale) entwickelt werden; beispielsweise kann für jede bestimmte Fahrzeugmerkmalskombination eine Mischungskomponente 310 entwickelt werden, die bei Verwendung bivariater Gaußscher Mischungsmodelltechniken zwei Merkmale beinhaltet (das erste Fahrzeugmerkmal i und das zweite Fahrzeugmerkmal j). Darüber hinaus kann in einigen Ausführungsformen die Anzahl der für jede bestimmte Fahrzeugmerkmalskombination zu verwendenden Mischungskomponenten von der jeweiligen Werteverteilung unter der jeweiligen Fahrzeugmerkmalskombination abhängig sein. So können beispielsweise einige Merkmalskombinationsdaten aufgrund einer relativ hohen „Anpassungsgenauigkeit“, die mittels Regressionsanalyse bestimmt werden kann, nur eine einzelne Mischungskomponente benötigen. In einer speziellen Ausführungsform kann die Anzahl der Mischungskomponenten für eine bestimmte Merkmalskombination iterativ erhöht werden, bis die durchschnittliche (oder die gesamte) „Anpassungsgenauigkeit“ der Mischungskomponenten an die Merkmalskombinationsdaten über einem bestimmten Schwellenwert liegt (oder bis zu einer anderen Unterbrechungsbedingung). Verschiedene Clustering- und/oder Mischungsmodelltechniken können verwendet werden, um eine Vielzahl von Datengruppen zu bilden, die jeweils einer Mischungskomponente entsprechen. Solche Clustering- und/oder Mischungsmodelltechniken können beispielsweise k-Mittel-Clustering, Gaußsche Mischungsmodelle, andere Mischungsmodelle und/oder hierarchisches Clustering beinhalten.
In einer Ausführungsform können alle Merkmalsdaten, die sich auf alle Merkmale aller Fahrzeuge des Systems 10 beziehen, zusammen modelliert werden, um eine Gesamtkovarianzmatrix unter Verwendung der hierin beschriebenen und/oder denjenigen auf dem Gebiet bekannten Techniken zu erhalten. Diese Kovarianzmatrix kann somit Informationen zu allen Kombinationen von zwei Merkmalen i und j darstellen und kann auch eine Vielzahl von Mischungskomponenten beinhalten. Nachdem die Fahrzeugmerkmalsdaten für die Merkmalskombination extrahiert und die Merkmalskombinationsdaten modelliert wurden, fährt das Verfahren 200 mit Schritt 230 fort.
In Schritt 230 kann für jede Merkmalskombination basierend auf dem Merkmalskombinationsmodell eine Anomalie-Erfassungsfunktion bestimmt werden. Eine Anomalie-Erfassungsfunktion Anomalie_i,j ist die Anomalie-Erfassungsfunktion für die Merkmalskombination des ersten Fahrzeugmerkmals i und des zweiten Fahrzeugmerkmals j. Die Anomalie-Erfassungsfunktion Anomalie -_i,j nimmt einen Vektor x als Eingabe, wobei x = { erste Merkmalsdaten, zweite Merkmalsdaten } und einen Anomalie-Erfassungswert AD_ij zurückgibt, wobei der Anomalie-Erfassungswert AD_ij eine Größe der Korrelation des Vektors x zum Merkmalskombinationsmodell anzeigt. So kann beispielsweise die gesamte Kovarianzmatrix durch eine Cholesky-Zerlegung auf der gesamten Kovarianzmatrix in eine Cholesky-Matrix umgewandelt werden. Dann kann eine erste Anordnung so gelöst werden, dass die Cholesky-Matrix multipliziert mit der Anordnung zu einer zweiten Anordnung führt, wobei der n-te Eintrag in dieser anderen Anordnung die Differenz zwischen dem n-ten Merkmal und dem Mittelwert des n-ten Merkmals ist. Danach werden die Quadrate der Elemente dieser Anordnung berechnet und summiert. Dieses summierte Ergebnis wird dann zum Wert von N × log(2 × π) + Determinante addiert, wobei N die Gesamtanzahl der Merkmale ist (z. B. nicht nur für ein bestimmtes Fahrzeug, sondern für alle Fahrzeuge, auf die das Verfahren angewendet wird oder angewendet werden kann), und die Determinante ist die Determinante der Cholesky-Matrix. Dieses Gesamtergebnis kann dann mit -0,5 multipliziert werden, um eine Gesamtpunktzahl für alle Merkmale einer bestimmten Messung (z. B. eine bestimmte Telemetrienachricht) zu erhalten. Um anschließend herauszufinden, welches Merkmal und/oder welche Merkmalskombination (oder ein Paar von Merkmalen) wahrscheinlich ein Problem verursacht, kann jede Merkmalskombination durchlaufen werden, und die gesamte Kovarianzmatrix kann so aufgeteilt werden, dass sie nur noch die Merkmale der Merkmalskombination enthält.
In einer weiteren Ausführungsform kann die Anomalie-Erfassungsfunktion Anomalie_i,j eine bivariate Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion des Vektors[x_i, x_j] sein, wobei x_i die ersten Merkmalsdaten des ersten Fahrzeugmerkmals i und x_j die zweiten Merkmalsdaten des zweiten Fahrzeugmerkmals j sind. In einem speziellen Beispiel kann die folgende Gleichung verwendet werden, um die Anomalie-Erfassungsfunktion Anomalie_i,j darzustellen: $A n o m a l i e_{i, j} = \frac{1}{2 π σ_{i} σ_{j} \sqrt{1 - ρ^{2}}} exp (\frac{1}{2 (1 - ρ^{2})} [\frac{{(x_{i} - μ_{i})}^{2}}{σ_{i}^{2}} + \frac{{(x_{j} - μ_{j})}^{2}}{σ_{j}^{2}} - \frac{2 ρ (x_{i} - μ_{i}) (x_{j} - μ_{j})}{σ_{i} σ_{j}}])$
wobei x_i die ersten Merkmalsdaten des ersten Fahrzeugmerkmals i ist, x_i die zweiten Merkmalsdaten des zweiten Fahrzeugmerkmals j sind, µ_i ist der Mittelwert der ersten Fahrzeugmerkmalsdaten, µj ist der Mittelwert der zweiten Fahrzeugmerkmalsdaten, σ_i ist die Varianz der ersten Fahrzeugdaten, σ_j ist die Varianz der zweiten Fahrzeugdaten, und ρ ist ein Korrelationsparameter, wie beispielsweise der Produktmoment-Korrelationskoeffizient oder der Korrelationskoeffizient.
Darüber hinaus kann die Anomalie-Erfassungsfunktion Anomalie_i,j die für die Mischungskomponenten verwendeten Modelle berücksichtigen und somit durch die Anomalie-Erfassungsfunktion Anomalie_i,j,k dargestellt werden, wobei k eine bestimmte Mischungskomponente darstellt. In einer Ausführungsform kann auch ein Gewichtungsfaktor π_k für jede Mischungskomponente verwendet werden. So kann beispielsweise eine Anomalie-Erfassungsfunktion Anomalie_i,j,k, wie die Anomalie-Erfassungsfunktion von Gleichung 1 vorstehend, verwendet werden, um einen Anomalie-Erfassungswert AD_i,j,k für jede Mischungskomponente k zu berechnen. Anschließend kann jeder der Anomalie-Erfassungswerte mit dem entsprechenden Gewichtungsfaktor (d. h. dem Anomalie-Erfassungswert AD_i,j,k × π_k) multipliziert und addiert werden, um den Gesamtanomalie-Erfassungswert AD_i,j zu erhalten (z. B. $A D_{i, j} = \sum_{k = 1}^{K_{i, j}} A D_{i, j, k} \times π_{k},$
wobei K_ij Mischungskomponenten für die Merkmalskombination von ij) sind.
In anderen Ausführungsformen kann die Anomalie-Erfassungsfunktion eine Wahrscheinlichkeitsfunktion sein, basierend auf den Merkmalskombinations-Verteilungsmodellen (z. B. den bivariaten Gaußschen Mischungsmodellen, die zur Modellierung der Merkmalskombinationsdaten verwendet werden). In einer bestimmten Ausführungsform kann eine Log-Likelihood-Funktion oder eine negative Log-Likelihood-Funktion als Anomalie-Erfassungsfunktion Anomalie_i,j verwendet werden. Nachdem die Anomalie-Erfassungsfunktion bestimmt wurde, fährt das Verfahren 200 mit Schritt 240 fort.
In Schritt 240 können die Anomalie-Erfassungsinformationen in einer Datenbank gespeichert werden. Die Anomalie-Erfassungsinformationen können die Anomalie-Erfassungsfunktion Anomalie_i,j, Merkmalskombinations-Verteilungsmodellparameter und andere Informationen oder Werte beinhalten, die im Rahmen des nachfolgend beschriebenen Anomalie-Erfassungsverfahrens verwendet werden. Diese Informationen können in der Fahrzeugprognosedatenbank gespeichert werden, die ein Teil der Datenbanken 84 der entfernten Einrichtung 80 ist. Darüber hinaus können viele Instanzen der Fahrzeugprognosedatenbank in der entfernten Einrichtung 80 und/oder in anderen entfernten Einrichtungen verwaltet werden. Alle Instanzen der Fahrzeugprognosedatenbank können so mit der Anomalie-Erfassungsfunktion und anderen zugehörigen Werten oder Informationen aktualisiert werden. Zudem können Informationen bezüglich der Merkmalskombinations-Verteilungsmodelle oder Mischungskomponenten k in der Fahrzeugprognosedatenbank an der entfernten Einrichtung 80 gespeichert werden, einschließlich der Parameter des Merkmalskombinations-Verteilungsmodells (z. B. bedeuten µ_k, Varianz σ_k ², Standardabweichung σ_k, eine Kovarianzmatrix Σ_k (oder σ_i,j,k) und einen Korrelationswert ρ_k). Das Verfahren 200 endet dann.
Wie vorstehend erwähnt, kann das Verfahren 200 für jede Merkmalskombination so durchgeführt werden, dass für alle Kombinationen von Fahrzeugmerkmalen eine Anomalie-Erfassungsfunktion bestimmt wird (mit Kombinationsgröße = 2 für die bivariate Modellierung). Diese Modelle können dann mit dem nachfolgend erörterten Verfahren 400 (4) verwendet werden.
Unter Bezugnahme auf 4 wird ein Verfahren 400 zum Durchführen einer Abhilfemaßnahme als Reaktion auf eine Fahrzeugprognose dargestellt. Das Verfahren 400 kann die Anomalie-Erfassungsinformationen verwenden, die gemäß dem Verfahren 200 ( 2) erzeugt und in der Fahrzeugprognosedatenbank gespeichert wurden. In einer Ausführungsform kann das Verfahren 400 das Erhalten von Fahrzeugmerkmalsdaten x vom Fahrzeug, das Extrahieren von Merkmalskombinationsdaten für jede Merkmalskombination, das Bestimmen, ob eine Anomalie vorliegt, und das Durchführen einer Abhilfemaßnahme (z. B. eine Warnung oder eine Abhilfefunktion des Fahrzeugs) beinhalten, wenn bestimmt wird, dass eine Anomalie vorliegt. Das Verfahren 400 kann als ein Computerprogramm implementiert werden, das durch einen Prozessor, wie beispielsweise einen Prozessor auf den Servern 82, ausgeführt wird. Darüber hinaus kann ein Netzwerk von Servern 82, die sich an einer Vielzahl von Fahrzeug-Backend-Serviceeinrichtungen 80 befinden, zum Ausführen des Verfahrens 400 in Verbindung miteinander verwendet werden. In einer weiteren Ausführungsform kann das Verfahren 400 in der Fahrzeugelektronik implementiert werden, beispielsweise über ein Computerprogramm, das im Speicher 38 gespeichert und durch den Prozessor 36 ausführbar ist. Es existieren jedoch verschiedene andere Ausführungsformen, wie sich aus der folgenden Erläuterung im Hinblick auf die Erläuterung des vorstehend erwähnten Systems 10 ergeben wird.
Das Verfahren 400 beginnt mit Schritt 410, worin Fahrzeugmerkmalsdaten von einem Fahrzeug empfangen werden. Die Fahrzeugmerkmaldaten können Fahrzeugsensordaten von einer Vielzahl von Fahrzeugsensoren beinhalten, der fahrzeugseitigen Sensoren 42-48 und 62-66. In einigen Ausführungsformen können die Fahrzeugmerkmalsdaten periodisch, als Reaktion auf einen Auslöser am Fahrzeug (z. B. als Reaktion auf einen neuen Diagnosefehlercode (DTC)) oder als Reaktion auf eine Anforderung der entfernten Einrichtung 80 (oder einer Fahrzeugprognoseanwendung, die von den Servern 82 ausgeführt werden kann) empfangen werden. Nach dem Empfangen der Fahrzeugmerkmalsdaten kann ein Prognoseverfahren für den Gesamtzustand des Fahrzeugs durchgeführt werden, um eine allgemeine Zustandsbewertung oder einen Wert des Fahrzeugs zu bestimmen. Dieses Prognoseverfahren zum allgemeinen Fahrzeugzustand kann die Eingabe der Fahrzeugmerkmalsdaten (oder eines Teils derselben) in eine allgemeine Fahrzeugzustandsprognosefunktion beinhalten, die eine allgemeine Zustandsbewertung des Fahrzeugs ausgibt. Diese Gesamtzustandsbewertung kann dann mit einem Gesamtschwellenwert für den Fahrzeugzustand verglichen werden, und als Reaktion auf das Überschreiten des Gesamtzustandsschwellenwerts für den Fahrzeugzustand kann das Verfahren 400 mit Schritt 420 fortfahren; andernfalls kehrt das Verfahren 400 zum Anfang des Verfahrens 400 zurück, wobei das Verfahren 400 auf das Empfangen von Fahrzeugmerkmalsdaten wartet. In Ausführungsformen, bei denen niedrigere Gesamtfahrzeugzustandswerte einen besseren Gesamtfahrzeugzustand anzeigen, bedeutet das Überschreiten des Gesamtfahrzeugzustands-Schwellenwerts das Überschreiten des Gesamtfahrzeugzustands-Schwellenwerts und, Ausführungsformen, bei denen höhere Gesamtfahrzeugzustandswerte ein besserer Gesamtfahrzeugzustand anzeigen, bedeutet das Überschreiten des Gesamtfahrzeugzustands-Schwellenwerts das Unterschreiten des Gesamtfahrzeugzustands-Schwellenwerts.
In Schritt 420 werden Merkmalskombinationsdaten aus den empfangenen Fahrzeugmerkmalsdaten extrahiert. Wie vorstehend erwähnt, stellen die Merkmalskombinationsdaten die Daten der Fahrzeugmerkmalsdaten dar, die sich auf die Fahrzeugmerkmale i und j der Merkmalskombination beziehen (wobei die Kombination Größe = 2 und/oder bivariate Modelle verwendet werden). Die Merkmalkombinationsdaten können extrahiert und vorverarbeitet werden, sodass die ersten Merkmalsdaten x_i und die zweiten Merkmalsdaten x_j in einer geeigneten Form zur Verwendung mit der Anomalie-Erfassungsfunktion Anomalie_i,j, die in Schritt 430 angewendet wird, vorliegen. In vielen Ausführungsformen ist das VSM oder das Fahrzeug-Teilsystem, das den Gesamtwert des Fahrzeugzustands zum Anzeigen eines schlechten oder reduzierten Zustands bewirkt, nicht bekannt, sodass die Schritte 420 bis 440 für jede Merkmalskombination der Fahrzeugmerkmalsdaten durchgeführt werden können. Das Verfahren 400 fährt mit Schritt 430 fort.
In Schritt 430 wird ein Anomalie-Erfassungswert (oder Punktwert) für die Merkmalskombination basierend auf den extrahierten Merkmalskombinationsdaten bestimmt. Ein Anomalie-Erfassungswert AD_i,j kann durch Verwendung der Anomalie-Erfassungsfunktion Anomalie_i,j bestimmt werden, die vorstehend als Teil des Verfahrens 200 erzeugt wurde (2). In diesem Fall können die Merkmalskombinationsdaten {x_i, x_j} in die Anomalien-Erfassungsfunktion Anomalie_i,j eingegeben werden, um den Anomalie-Erfassungswert AD_i,j zu erhalten. Der Anomalie-Erfassungswert AD_i,j kann eine Wahrscheinlichkeit anzeigen, dass die Merkmalskombinationsdaten als Teil des/der Merkmalskombinations-Verteilungsmodell(e) auftreten. In einer Ausführungsform kann die Merkmalskombination i,j einer Vielzahl von Merkmalskombinations-Verteilungsmodellen zugeordnet werden, sodass die Merkmalskombinationsdaten mit diesen Merkmalskombinations-Verteilungsmodellen verwendet werden können, um Anomalie-Erfassungswerte AD_i,j,k für jedes Merkmalskombinations-Verteilungsmodell oder der Mischungskomponente k zu erhalten. In einigen Ausführungsformen kann die Anomalie-Erfassungsfunktion Anomalie_i,j für jedes Fahrzeugmodelljahr (oder eine andere Klassifizierung) eindeutig sein und somit kann zunächst das Modelljahr des Fahrzeugs bestimmt werden, sodass die richtige Anomalie-Erfassungsfunktion Anomalie_i,j aus der Fahrzeugprognosedatenbank abgerufen werden kann. Nachdem der Anomalie-Erfassungswert AD_i,j erhalten wurde, fährt das Verfahren 400 mit Schritt 440 fort.
In Schritt 440 wird ein Fahrzeug-Teilsystem (z. B. ein bestimmtes VSM) als verursachend oder mit einem anormalen Fahrzeugverhalten verbunden bestimmt. In einer Ausführungsform können die Anomalie-Erfassungswerte AD_i,j für alle Merkmalskombinationen ausgewertet werden, um zu bestimmen, welches Fahrzeug-Teilsystem ein abnormales Fahrzeugverhalten verursacht oder diesem zugeordnet ist. So können beispielsweise die Anomalie-Erfassungswerte AD_i,j von äußerst anomal bis am wenigsten anomal sortiert werden, was dem Sortieren der Anomalie-Erfassungswerte AD_i,j entsprechen kann, sodass die Anomalie-Erfassungswerte AD_i,j, die mit einer höheren Wahrscheinlichkeit verbunden sind, nicht in das Merkmalskombinationsmodell fallen, am weitesten oben in der Liste sind. Anschließend können die Merkmalskombinationen, die den höchsten Anomalie-Erfassungswerten AD_i,j zugeordnet sind (z. B. die zehn besten Merkmalskombinationen, die den höchsten zehn Anomalie-Erfassungswerten AD_i,_j) zugeordnet sind), zum Auswerten ausgewählt werden, wie nachfolgend erläutert wird. Darüber hinaus können die ausgewählten Merkmalskombinationen analysiert werden, um zu bestimmen, ob ein bestimmtes Fahrzeugmerkmal Teil einer Vielzahl von ausgewählten Merkmalskombinationen ist. So kann beispielsweise eine erste ausgewählte Merkmalskombination einen Batteriespannungssensor des/der Batteriesensor(en) 42 (Merkmal 1) und des Motordrehzahlsensors 62 (Merkmal 2) beinhalten, eine zweite ausgewählte Merkmalskombination kann einen Batteriespannungssensor (Merkmal 1) und den Motortemperatursensor 64 (Merkmal 3) beinhalten, und eine dritte ausgewählte Merkmalskombination kann den Zündzeitsensor 66 (Merkmal 2) und den Batteriespannungssensor (Merkmal 1) beinhalten. Da das Merkmal 1 (der Batteriespannungssensor) als Teil zahlreicher ausgewählter Merkmalskombinationen erscheint, kann bestimmt werden, dass das Merkmal 1 (der Batteriespannungssensor) (oder die Batterie oder das zugehörige Fahrzeug-Teilsystem) ein Problem oder ungewöhnliches Verhalten aufweist.
In noch einer weiteren Ausführungsform wird jeder Anomalie-Erfassungswert mit einem Anomalie-Erfassungsschwellenwert verglichen. So wird beispielsweise der Anomalie-Erfassungswert AD_i,j mit einem Anomalie-Erfassungsschwellenwert T_i,j verglichen, um zu bestimmen, ob die Merkmalskombinationsdaten ein Problem mit dem Fahrzeug anzeigen (oder voraussichtlich anzeigen). In einer Ausführungsform kann der Anomalie-Erfassungsschwellenwert T_i,j ein anderer Wert für jede Merkmalskombination i,j oder in anderen Ausführungsformen ein einzelner Wert für alle Merkmalskombinationen sein. Der Anomalie-Erfassungsschwellenwert T_i,j kann in der Fahrzeugprognosedatenbank oder in einer anderen Datenbank oder Speichervorrichtung in der entfernten Einrichtung 80 gespeichert werden. Alle Merkmalskombinationen, die einem Anomalie-Erfassungswert zugeordnet sind (oder diesem entsprechen), der den jeweiligen Anomalie-Erfassungsschwellenwert überschreitet, können zum Auswerten ausgewählt werden, wie nachfolgend erläutert wird.
Darüber hinaus können in anderen Ausführungsformen die Fahrzeugmerkmalsdaten eines einzelnen Fahrzeugmerkmals mit einem Verteilungsmodell für dieses einzelne Fahrzeugmerkmal verglichen werden. In einer derartigen Ausführungsform können multivariate Techniken nicht verwendet werden. In einer Ausführungsform können die Fahrzeugmerkmalsdaten des einzelnen Fahrzeugmerkmals mit einem Verteilungsmodell für dieses bestimmte einzelne Fahrzeugmerkmal analysiert werden, und die Analyse kann das Bestimmen beinhalten, ob die Fahrzeugmerkmalsdaten für dieses Merkmal in normale oder erwartete Bereiche fallen, wie bei der Modellerstellung bestimmt. Darüber hinaus kann die Analyse die Verwendung einer Wahrscheinlichkeitsfunktion beinhalten, wie sie hierin erläutert wird oder den Fachleuten bekannt ist, und darüber hinaus kann der resultierende Wahrscheinlichkeitswert mit einem Schwellenwert verglichen werden, der darauf hinweisen kann, dass ein Problem mit diesem einzelnen Fahrzeugmerkmal vorliegt oder voraussichtlich besteht. In einigen Ausführungsformen kann diese Technik als Reaktion auf das Auswerten von Merkmalskombinationen und das Bestimmen, dass ein dem einzelnen Fahrzeugmerkmal zugeordnetes Problem vorliegen kann, durchgeführt werden, das basierend auf dem einzelnen Fahrzeugmerkmal bestimmt werden kann und in den oberen (oder ausgewählten) anomalistischen Merkmalskombinationen auffällig ist, wie nachfolgend näher erläutert wird.
In vielen Ausführungsformen können eine oder mehrere ausgewählte Merkmalskombinationen ausgewertet werden, um zu bestimmen, welches Fahrzeug-Teilsystem ein abnormales Fahrzeugverhalten verursacht oder damit in Verbindung gebracht wird, was demjenigen VSM oder Fahrzeug-Teilsystem entsprechen kann, das im Allgemeinen die Ursache für den schlechten Gesamtfahrzeugzustandswert ist (Schritt 410). Die ausgewählten Merkmalskombinationen können mit einer Vielzahl von verschiedenen Techniken ausgewertet werden, darunter automatisierte Techniken und manuelle Techniken. In einer Ausführungsform können die ausgewählten Merkmalskombinationen und die zugehörigen Anomalie-Erfassungswerte AD_i,j einem Servicetechniker über eine grafische Benutzeroberfläche (GUI) dargestellt werden. Die GUI kann an der entfernten Einrichtung 80 oder am Computer 78 ausgeführt und dargestellt werden. Die GUI kann grafische Darstellungen des Fahrzeugzustands im Zeitverlauf beinhalten, beispielsweise durch die grafische Darstellung des Gesamtfahrzeugzustandswerts im Zeitverlauf. Darüber hinaus kann die GUI grafische oder andere visuelle Darstellungen der Anomalie-Erfassungswerte AD_i,j (den ausgewählten Merkmalskombinationen zugeordnet) und/oder die ersten Merkmalsdaten x_i und die zweiten Merkmalsdaten x_j, wie beispielsweise ein Diagramm, das die Werte der Merkmalsdaten über die Zeit anzeigt, beinhalten. Darüber hinaus können die ausgewählten oder wichtigsten Merkmalskombinationen zusammen mit den zugehörigen Anomalie-Erfassungswerten AD_i,j angezeigt werden. Die ausgewählten Merkmalskombinationen können in der GUI basierend auf einem eindeutigen Identifikator (d. h. einem Identifikator, der das Fahrzeugmerkmal und/oder den zugehörigen Fahrzeugsensor eindeutig identifiziert) identifiziert werden. Diese Informationen können verwendet werden, um dem Servicetechniker anzuzeigen, welche Kombinationen der ersten Merkmalsdaten x_i und der zweiten Merkmalsdaten x_j anomalistisch sind, die dann als Grundlage für das Bestimmen verwendet werden können, welches VSM oder Fahrzeug-Teilsystem ein abnormales oder problematisches Verhalten zeigt.
In einer weiteren Ausführungsform können die Anomalie-Erfassungswerte AD_i,j (den ausgewählten Merkmalskombinationen zugeordnet) und andere Informationen (z. B. die Identifikatoren des Fahrzeugmerkmals oder des Fahrzeugsensors) automatisch ausgewertet werden. So kann beispielsweise das Auswerten einen Regelsatz beinhalten, der in einem Computerprogramm verkörpert ist und der die Anomalie-Erfassungswerte AD_i,j (den ausgewählten Merkmalskombinationen zugeordnet), sowie die ausgewählten Merkmalskombinationen zum Bestimmen eines Fahrzeug-Teilsystems im Allgemeinen oder des VSM im Besonderen, das ein Problem aufweist, auswertet. Die Regeln können beispielsweise das Bestimmen einer Anzahl von Merkmalskombinationen beinhalten, die einem Anomalie-Erfassungswert AD_i,j zugeordnet sind, der einen Anomalie-Erfassungsschwellenwert überschreitet, das Bestimmen eines VSM oder Fahrzeug-Teilsystems, dass die Fahrzeugmerkmale der ausgewählten Merkmalskombinationen am meisten betreffen, und das Bewerten der Ausprägung eines bestimmten VSM oder Fahrzeug-Teilsystems unter den ausgewählten Merkmalskombinationen (z. B. das Ausmaß, in dem sich die Fahrzeugmerkmale der ausgewählten Merkmalskombinationen auf ein bestimmtes VSM oder Fahrzeug-Teilsystem beziehen).
Darüber hinaus können in einigen Ausführungsformen die Anomalie-Erfassungswerte AD_i,j (den ausgewählten Merkmalskombinationen zugeordnet) und andere Informationen (z. B. die Identifikatoren des Fahrzeugmerkmals oder des Fahrzeugsensors) automatisch ausgewertet werden, um eine Größenordnung des Problems oder eines abnormalen Verhaltens, wie beispielsweise eine Höhe des möglichen Schadens, zu bestimmen. In einigen Ausführungsformen richtet sich die Höhe des potenziellen Schadens nach den Anomalie-Erfassungswerten AD_i,j (verbunden mit den ausgewählten Merkmalskombinationen) und/oder einen potenziellen Schaden, der durch ein derartiges Problem verursacht werden kann. Das Verfahren 400 fährt mit Schritt 450 fort.
In Schritt 450 wird eine Abhilfemaßnahme als Reaktion auf das Bestimmen durchgeführt, welches Fahrzeug-Teilsystem das abnormale Verhalten verursacht oder diesem zugeordnet ist. Die Abhilfemaßnahme kann das Erzeugen und/oder Senden einer Warnmeldung an das Fahrzeug 12 beinhalten. Die Warnmeldung kann vom Fahrzeug 12 empfangen und dann einem Fahrzeugführer oder Fahrzeugnutzer (z. B. Beifahrer) über eine oder mehrere Fahrzeug-Benutzeroberflächen, wie beispielsweise die Anzeige 50 oder das Audiosystem 56, präsentiert werden. In einer Ausführungsform kann die Warnmeldung dem Fahrzeugbenutzer angezeigt werden, wobei der Benutzer informiert wird, dass das Fahrzeug 12 ein Problem mit einem bestimmten Fahrzeug-Teilsystem aufweist (wie in Schritt 440 bestimmt). Zusätzlich oder alternativ kann die Warnmeldung eine oder mehrere empfohlene Maßnahmen beinhalten, die dem Fahrzeugbenutzer empfohlen werden, um das Problem oder das abnormale Verhalten des Fahrzeugs zu beheben.
In anderen Ausführungsformen kann die Abhilfemaßnahme das Erzeugen und Senden eines Fahrzeugbefehls an das Fahrzeug 12 beinhalten. Der Fahrzeugbefehl kann das Fahrzeug anweisen, eine bestimmte Fahrzeugfunktion auszuführen, wie beispielsweise eine Fahrzeugfunktion, die zur Behebung eines bestimmten Problems oder eines bestimmten VSM oder Fahrzeug-Teilsystems im Allgemeinen konzipiert oder angepasst ist. In einer Ausführungsform kann der Fahrzeugbefehl automatisch am Fahrzeug ausgeführt werden, wenn der Fahrzeugbefehl am Fahrzeug oder zu einem geeigneten Zeitpunkt empfangen wird. So kann beispielsweise das Bestimmen von Schritt 440 auf ein Problem mit der Fahrzeugzündung hinweisen und mit erheblichen Unannehmlichkeiten für den Fahrer verbunden sein, die beispielsweise dadurch entstehen, dass die Fahrzeugzündung den Motor beim ordnungsgemäßen Betätigen der Zündung nicht startet. In einem derartigen Szenario kann die entfernte Einrichtung 80 einen Fahrzeugbefehl an das Fahrzeug 12 ausgeben, der automatisch bewirkt, dass das Fahrzeug 12 an den Straßenrand heranfährt (z. B. durch eine autonome Funktionalität) und die Fahrzeugzündung (oder den Hauptantrieb) ausschaltet sowie eine Warnmeldung oder Anzeige ausgibt. Verschiedene andere Fahrzeugfunktionen, einschließlich der vorstehend erläuterten, können als Reaktion auf das Empfangen des Fahrzeugbefehls automatisch ausgeführt werden. Darüber hinaus ist es in einigen Ausführungsformen möglich, dass der Fahrzeugbefehl das Fahrzeug nicht veranlasst, eine Fahrzeugfunktion auszuführen, sondern eine bestimmte Fahrzeugfunktion oder einen Satz von Fahrzeugfunktionen aktiviert oder deaktiviert.
Das Fahrzeug 12 kann als Reaktion auf das Empfangen der Abhilfemeldung (z. B. die Warnmeldung, den Fahrzeugbefehl) eine Rückmeldung an die entfernte Einrichtung 80 senden. In einigen Ausführungsformen kann die Rückmeldung anzeigen, ob der Fahrzeugbefehl empfangen wurde. Und in einigen Ausführungsformen, in denen die ausgewählten Merkmalskombinationen oder Fahrzeugmerkmale in der vom Fahrzeug 12 empfangenen Abhilfemeldung angezeigt werden, kann die Rückmeldung Fahrzeugmerkmalsdaten beinhalten, wie beispielsweise Fahrzeugmerkmalsdaten, die sich auf diese Fahrzeugmerkmale der ausgewählten Merkmalskombinationen beziehen, oder Fahrzeugmerkmalsdaten von Fahrzeugmerkmalen, deren Merkmalsdaten von der entfernten Einrichtung 80 angefordert werden. Diese neu erhaltenen Fahrzeugmerkmalsdaten können dann von der entfernten Einrichtung 80 empfangen und anschließend zur weiteren Auswertung oder Prognose/Diagnose des Fahrzeugs verwendet werden. Das Verfahren 400 endet dann.
In einer Ausführungsform kann das Verfahren 200, das Verfahren 400 und/oder Teile davon in einem Computerprogrammprodukt (oder einer „Anwendung“) implementiert werden, das in einem computerlesbaren Medium verkörpert ist und Anweisungen beinhaltet, die von einem oder mehreren Prozessoren eines oder mehrerer Computer eines oder mehrerer Systeme verwendet werden können. Ein Computerprogramm kann ein oder mehrere aus Programmanweisungen in Quellcode, Objektcode, ausführbarem Code oder einem anderen Format bestehende Softwareprogramme; ein oder mehrere Firmwareprogramme; oder Dateien einer Hardwarebeschreibungssprache (HDL); und andere programmbezogene Daten beinhalten. Die Daten können Datenstrukturen, Wertetabellen oder Daten in einem anderen geeigneten Format beinhalten. Die Programmbefehle können Programmmodule, Routinen, Programme, Objekte, Komponenten und/oder dergleichen beinhalten. Das Computerprogramm kann von einem oder mehreren Computern in Verbindung miteinander ausgeführt werden.
Die Programme können in computerlesbaren Medien verkörpert sein (z. B. auf dem Speicher der Server 82, dem Speicher 38 des Fahrzeugs 12), die nichtflüchtig sein können und eine oder mehrere Speichervorrichtungen, Herstellungsartikel oder dergleichen beinhalten können. In einer Ausführungsform kann/können das/die Programm(e) in einem Fahrzeug verkörpert und lokal vom Fahrzeug verwendet werden, um anomale Fahrzeugaktivitäten zu erkennen. Das exemplarische, nichtflüchtige, computerlesbare Medium beinhaltet die verschiedene Arten von RAM (Random Access Memory, einschließlich verschiedener Arten von dynamischem RAM (DRAM) und statischem RAM (SRAM)), ROM (Nur-Lese-Speicher), Festkörperlaufwerke (SSDs) (einschließlich anderer Festkörperspeicher, wie beispielsweise Halbleiter-Hybridlaufwerke (SSHDs)), Festplatten (HDDs), magnetische oder optische Diskettenlaufwerke oder andere geeignete Speicher, die einen Teil oder die gesamte Software speichern, die zum Ausführen der verschiedenen hierin erläuterten Schritte oder Funktionen erforderlich ist. Ein computerlesbares Medium kann außerdem Verbindungen von Rechner zu Rechner beinhalten, wenn beispielsweise Daten über ein Netzwerk oder eine andere Kommunikationsverbindung (drahtgebunden, drahtlos oder in einer Kombination von beiden) übertragen oder bereitgestellt werden. Sämtliche Kombinationen aus den vorstehenden Beispielen fallen ebenfalls in den Umfang der computerlesbaren Medien. Es versteht sich daher, dass das Verfahren zumindest teilweise durch elektronische Artikel und/oder Geräte ausgeführt werden kann, die Anweisungen gemäß eines oder mehrerer Schritte des offenbarten Verfahrens ausführen können.
Es versteht sich, dass das Vorstehende eine Beschreibung einer oder mehrerer Ausführungsformen der Erfindung ist. Die Erfindung ist nicht auf die besondere(n) hierin offenbarte(n) Ausführungsform(en) beschränkt, sondern ausschließlich durch die folgenden Patentansprüche definiert. Darüber hinaus beziehen sich die in der vorstehenden Beschreibung gemachten Aussagen auf bestimmte Ausführungsformen und sind nicht als Einschränkungen des Umfangs der Erfindung oder der Definition der in den Patentansprüchen verwendeten Begriffe zu verstehen, außer dort, wo ein Begriff oder Ausdruck ausdrücklich vorstehend definiert wurde. Verschiedene andere Ausführungsformen und verschiedene Änderungen und Modifikationen an der/den ausgewiesenen Ausführungsform(en) sind für Fachleute offensichtlich. Alle diese anderen Ausführungsformen, Änderungen und Modifikationen sollten im Geltungsbereich der angehängten Patentansprüche verstanden werden.
Wie in dieser Spezifikation und den Patentansprüchen verwendet, sind die Begriffe „z. B.“, „beispielsweise“, „zum Beispiel ... „wie z. B.“ und „wie“ und die Verben „umfassend“, „einschließend“ „aufweisend“ und deren andere Verbformen, wenn sie in Verbindung mit einer Auflistung von einer oder mehreren Komponenten oder anderen Elementen verwendet werden, jeweils als offen auszulegen, was bedeutet, dass die Auflistung andere zusätzliche Komponenten oder Elemente nicht ausschließt. Andere Begriffe sind in deren weitesten vernünftigen Sinn auszulegen, es sei denn, diese werden in einem Kontext verwendet, der eine andere Auslegung erfordert. Zusätzlich versteht sich der Ausdruck „und/oder“ als ein inklusives ODER. Somit ist der Ausdruck „A, B, und/oder C“ so zu verstehen, dass die folgenden Möglichkeiten abgedeckt werden: „A“; „B“; „C“; „A und B“; „A und C“; „B und C“ und „A, B und C“.

Claims

Verfahren (400) zum Durchführen einer Abhilfemaßnahme als Reaktion auf eine Fahrzeugprognose, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Empfangen von Fahrzeugmerkmalsdaten von einem Fahrzeug (410); worin sich jede der Merkmalskombinationsdaten auf eine Merkmalskombination bezieht, Extrahieren einer Vielzahl von Merkmalskombinationsdaten aus den Fahrzeugmerkmalsdaten (420), worin jede der Merkmalskombinationen zwei oder mehrere Fahrzeugmerkmale beinhaltet; für alle extrahierten Merkmalskombinationsdaten, anschließend: Auswerten der extrahierten Merkmalskombinationsdaten unter Verwendung einer Anomalie- Erfassungsfunktion (430), die speziell für die Merkmalskombination konfiguriert ist, worin die Anomalie-Erfassungsfunktion auf einem multivariaten Verteilungsmodell basiert; und Erhalten eines Anomalie-Erfassungsergebnisses für jede extrahierte Merkmalskombination basierend auf dem Auswertungsschritt; Bestimmen eines Fahrzeug-Teilsystems (440), das einen Abschnitt der auf dem Fahrzeug installierten Fahrzeugelektronik umfasst und, das voraussichtlich ein Problem oder ungewöhnliches Verhalten basierend auf den Anomalie-Erfassungswerten aufweist; und Durchführen einer Abhilfemaßnahme als Reaktion auf den Bestimmungsschritt (450).
Verfahren nach Anspruch 1, worin die Fahrzeugmerkmalsdaten Fahrzeugsensordaten sind, und worin die Fahrzeugmerkmalsdaten am Fahrzeug unter Verwendung einer Vielzahl von fahrzeugseitigen Sensoren erhalten werden.
Verfahren nach Anspruch 2, worin die fahrzeugseitigen Sensoren über einen Kommunikationsbus mit einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung verbunden sind, und worin die drahtlose Kommunikationsvorrichtung verwendet wird, um die Fahrzeugmerkmalsdaten an eine entfernte Einrichtung zu senden.
Verfahren nach Anspruch 2, ferner umfassend den Schritt des Erzeugens einer Vielzahl von multivariaten Mischungsmodellen für jede mögliche Merkmalskombination einer bestimmten Fahrzeugklasse, worin das im Auswertungsschritt verwendete multivariate Mischungsmodell eines der Vielzahl von multivariaten Mischungsmodellen ist, und worin das Fahrzeug in der jeweiligen Fahrzeugklasse beinhaltet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, worin das multivariate Mischungsmodell ein bivariates Gaußsches Mischungsmodell ist das eine Vielzahl von Mischungskomponenten beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, worin jede der Anomalie-Erfassungsfunktionen auf einem unterschiedlichen multivariaten Mischungsmodell basiert, worin jedes der verschiedenen multivariaten Mischungsmodelle für eine bestimmte Merkmalskombination erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, worin eine erste aus der Vielzahl von Merkmalskombinationen zwei Fahrzeugmerkmale beinhaltet und worin die erste Merkmalskombination einem bivariaten Gaußschen Mischungsmodell zugeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, worin die Abhilfemaßnahme das Senden eines Fahrzeugbefehls an das Fahrzeug beinhaltet, der bewirkt, dass das Fahrzeug automatisch eine Fahrzeugfunktion gemäß dem Fahrzeugbefehl ausführt.
Verfahren zum Durchführen einer Abhilfemaßnahme als Reaktion auf eine Fahrzeugprognose, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Empfangen von Fahrzeugmerkmalsdaten von einem Fahrzeug, worin die Fahrzeugmerkmalsdaten Daten für eine Vielzahl von Fahrzeugmerkmalen beinhalten, und worin jedes der Fahrzeugmerkmale einem fahrzeugseitigen Sensor zugeordnet ist, Extrahieren einer Vielzahl von Merkmalskombinationsdaten aus den Fahrzeugmerkmalsdaten, worin jede der Merkmalskombinationsdaten Daten beinhaltet, die sich auf zwei oder mehr Fahrzeugmerkmale beziehen; für die einzelnen extrahierten Merkmalskombinationsdaten, Erhalten eines Anomalie-Erfassungsergebnisses für jede extrahierte Merkmalskombination basierend auf dem Bewertungsschritt, worin die Anomalie-Erfassungsergebnisse jeweils bestimmt werden durch: Erhalten einer Anomalie-Erfassungsfunktion für eine gegebene Merkmalskombination, worin die Anomalie-Erfassungsfunktion auf einem multivariaten Verteilungsmodell basiert, das speziell für die Merkmalskombination erzeugt wird; und Berechnen des Anomalie-Erfassungswertes basierend auf der Anomalie-Erfassungsfunktion und den extrahierten Merkmalskombinationsdaten; Bestimmen eines Fahrzeug-Teilsystems, das einen Abschnitt der auf dem Fahrzeug installierten Fahrzeugelektronik umfasst und, das voraussichtlich ein Problem oder ungewöhnliches Verhalten basierend auf den Anomalie-Erfassungswerten aufweist; und Durchführen einer Abhilfemaßnahme als Reaktion auf den Bestimmungsschritt.
Fernprognose eines Fahrzeugs und ein Abhilfesystem, umfassend: einen Server, der einen Prozessor und einen computerlesbaren Speicher beinhaltet, wobei der computerlesbare Speicher ein Computerprogramm speichert; und eine Fahrzeugprognosedatenbank, die Fahrzeugtelemetrieinformationen speichert, die eine Vielzahl von Anomalie-Erfassungsfunktionen beinhalten; worin das Computerprogramm, wenn es durch den Prozessor ausgeführt wird, bewirkt, dass der Server: Fahrzeugmerkmalsdaten von einem Fahrzeug empfängt; eine Vielzahl von Merkmalskombinationsdaten aus den Fahrzeugmerkmalsdaten extrahiert, worin sich jede der Merkmalskombinationsdaten auf eine Merkmalskombination bezieht, worin jede der Merkmalskombinationen zwei oder mehrere Fahrzeugmerkmale beinhaltet; für alle extrahierten Merkmalskombinationsdaten, anschließend: Auswerten der extrahierten Merkmalskombinationsdaten unter Verwendung einer Anomalie-Erfassungsfunktion, die speziell für die Merkmalskombination konfiguriert ist, worin die Anomalie-Erfassungsfunktion auf einem multivariaten Modell basiert; und Erhalten eines Anomalie-Erfassungsergebnisses für jede extrahierte Merkmalskombination basierend auf dem Auswertungsschritt; Bestimmen eines Fahrzeug-Teilsystems, das einen Abschnitt der auf dem Fahrzeug installierten Fahrzeugelektronik umfasst und, das voraussichtlich ein Problem oder ungewöhnliches Verhalten basierend auf den Anomalie-Erfassungswerten aufweist; und Durchführen einer Abhilfemaßnahme als Reaktion auf den Bestimmungsschritt.