基于所感測的振動確定用于機(jī)動車輛的矯正動作的制作方法
【專利說明】基于所感測的振動確定用于機(jī)動車輛的矯正動作
【背景技術(shù)】 機(jī)動車輛的隨車攜帶的診斷系統(tǒng)通常提供車輛的當(dāng)前狀態(tài)的快照。出于此目的，車輛 可以具有傳感器以測量各種參數(shù)，諸如液位、電壓、溫度和壓力。例如，由隨車攜帶的診斷系 統(tǒng)獲得的信息可以被修理店的人員用來診斷促使車輛所有者將車輛帶到該店以便維修的 問題的底層原因。
【附圖說明】
[0001] 圖1為根據(jù)示例性實(shí)現(xiàn)方式的用于機(jī)動車輛的基于振動的診斷系統(tǒng)的示意圖。
[0002] 圖2和3描繪了根據(jù)示例性實(shí)現(xiàn)方式的使用在機(jī)動車輛上所感測的振動的分析來 確定將對車輛所采取的矯正動作的系統(tǒng)。
[0003] 圖4為根據(jù)示例性實(shí)現(xiàn)方式的描繪了使用所感測的振動來識別將對機(jī)動車輛所 采取的矯正動作的技術(shù)的流程圖。
[0004] 圖5為根據(jù)示例性實(shí)現(xiàn)方式的描繪了用以填充（populate)基于機(jī)動車輛的振動 噪聲模式數(shù)據(jù)庫的技術(shù)的流程圖。
[0005] 圖6為根據(jù)示例性實(shí)現(xiàn)方式的物理機(jī)器的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0007] 參考圖1，根據(jù)示例性實(shí)現(xiàn)方式，機(jī)動車輛100 (汽車、摩托車、卡車、船只、飛機(jī)等） 包括隨車攜帶的基于振動的診斷系統(tǒng)101，其目的在于基于所感測的振動確定將對車輛 100所采取的矯正動作。以這種方式，診斷系統(tǒng)101包括至少一個(gè)振動傳感器102,其目的 在于感測連同車輛100的操作發(fā)生的振動（例如，振動模式）。構(gòu)建診斷系統(tǒng)101的振動分 析電路106,從而將"正常"振動從"非正常"振動中區(qū)分開來，其目的在于：1、識別所辨別的 對應(yīng)于問題的非正常振動，針對該問題已經(jīng)確定矯正動作以修正/解決該問題；并且2、進(jìn) 一步識別何時(shí)振動為非正常的（但是未被辨別），以使得這些振動可以被進(jìn)一步處理（如本 文所公開的）以識別相應(yīng)的問題。矯正動作包括解決維護(hù)問題的動作（例如，將車輛運(yùn)送 到經(jīng)銷商以便維修的動作），以及解決緊急安全擔(dān)心的動作（例如，盡快將機(jī)動車輛開到路 邊并且停止驅(qū)動機(jī)動車輛的動作）。
[0008] 更具體地，根據(jù)示例性實(shí)現(xiàn)方式，基于由振動傳感器102提供的所感測的振動指 示，如果檢測到所辨別的非正常振動（其對應(yīng)于緊急安全擔(dān)心（輪胎即將破裂、橫拉桿接近 其失效點(diǎn)等）），振動分析電路106可以（作為示例，經(jīng)由隨車攜帶的顯示器、警示燈或者聲 音報(bào)警）直接地警告機(jī)動車輛100的操作者，以使得操作者能夠采取緊急的糾正動作（例 如，涉及停止機(jī)動車輛的動作）。另外，正如本文進(jìn)一步所公開的，根據(jù)示例性實(shí)施例，當(dāng)檢 測到所辨別的非正常振動時(shí)，振動分析電路106可以使用遠(yuǎn)程布置的通信設(shè)施來向車輛所 有者間接地傳送不那么緊迫的消息（電子郵件、文本消息等等），其對應(yīng)于不那么嚴(yán)重的維 護(hù)問題（例如，需要更換雨刮器）。
[0009] 隨車攜帶的基于振動的診斷系統(tǒng)的潛在優(yōu)勢在于可以通知車輛操作者緊急安全 問題，諸如輪胎開始損壞或者轉(zhuǎn)向部件受到壓力；以及對于不那么嚴(yán)重的問題，例如可以向 車輛所有者發(fā)送關(guān)于車輛的整體性能的月報(bào)（將振動信息與可以由一個(gè)或多個(gè)車輛的其 他診斷系統(tǒng)獲取的其他信息耦合），諸如，OnStar?車輛診斷報(bào)告。可以向經(jīng)銷商通知急需 維護(hù)的問題，以使得一份提前通知（例如，具有打折服務(wù)優(yōu)惠券的通知）可以被傳送到機(jī)動 車輛100的所有者，例如通知所有者車輪軸承開始損壞，并且在一定的英里數(shù)需要被修理。 [0010] 車隊(duì)操作者可以被傳送跨其車隊(duì)的高級分析的匯總信息，從而引導(dǎo)關(guān)于維護(hù)問 題、車隊(duì)表現(xiàn)以及（可能的話）甚至駕駛員表現(xiàn)的決策。例如，可以向原始設(shè)備制造商（OEM) 發(fā)送關(guān)于車輛磨損和撕裂的高級分析信息的月度匯總，從而有助于評估保證責(zé)任、潛在召 回、產(chǎn)品性能、壽命預(yù)期等。另外，一級汽車供應(yīng)商也可以被傳送這種信息。
[0011] 參考圖2,根據(jù)示例性實(shí)現(xiàn)方式，隨車攜帶的診斷系統(tǒng)101可以為聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)200的 一部分，該聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)200可用于為系統(tǒng)101補(bǔ)充通信以及振動分析。根據(jù)示例性實(shí)現(xiàn)方式， 聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)200包括數(shù)據(jù)中心204,其關(guān)于機(jī)動車輛100遠(yuǎn)程布置，并且可以使用許多不同通 信結(jié)構(gòu)（諸如蜂窩結(jié)構(gòu)、有線結(jié)構(gòu)、基于廣域網(wǎng)（WAN)的結(jié)構(gòu)、這種結(jié)構(gòu)的組合等）中的一 個(gè)與診斷系統(tǒng)101進(jìn)行通信。盡管在圖2中沒有被描繪，但數(shù)據(jù)中心204可以充當(dāng)中心網(wǎng) 絡(luò)集線器，以便為除所描繪的機(jī)動車輛100以外的一個(gè)或多個(gè)機(jī)動車輛促進(jìn)通信以及振動 分析。因此，根據(jù)一些實(shí)現(xiàn)方式，數(shù)據(jù)中心204可以充當(dāng)中心網(wǎng)絡(luò)集線器，例如用于由共同 分享的制造商所提供的機(jī)動車輛100、屬于相同的基于訂戶服務(wù)的機(jī)動車輛100等。
[0012] 根據(jù)特定示例性實(shí)現(xiàn)方式，數(shù)據(jù)中心204可以執(zhí)行一項(xiàng)或者多項(xiàng)如下功能：通知 車輛所有者針對其車輛的維護(hù)問題；通知車隊(duì)所有者、原始設(shè)備制造商（OEM)以及經(jīng)銷商 針對其相關(guān)聯(lián)車輛的修理和修理問題；接收和記錄由機(jī)動車輛（諸如機(jī)動車輛100)收集的 振動記錄；分析從一類相似機(jī)動車輛（例如，具有相同制造、型號和年限的車輛）收集的振 動記錄，以識別共同的問題，并且將這些共同問題歸屬于相似的振動模式；并且將機(jī)動車輛 的診斷系統(tǒng)101填充有鏈接到相關(guān)聯(lián)的共同問題和矯正動作的振動模式。
[0013] 更具體地，隨車攜帶的診斷系統(tǒng)101可以將數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)中心204,該數(shù)據(jù)表示 "非正常"振動記錄。這些記錄可以對應(yīng)于所辨別的振動簽名、或已經(jīng)歸屬于相關(guān)聯(lián)的問題 的模式、以及已被捕捉以用于進(jìn)一步分析（由于模式超過某種閾值（振動持續(xù)時(shí)間、幅度、 頻率等））的未辨別的振動模式。以這種方式，數(shù)據(jù)中心204可以包括接口 206,其目的在于 接收來自機(jī)動車輛的表示（已辨別和未辨別的）非正常振動記錄的數(shù)據(jù)，如本文進(jìn)一步公 開的。
[0014] 數(shù)據(jù)中心204包括分析電路208,其目的在于分析針對特定單獨(dú)機(jī)動車輛的振動 記錄，以及分析跨相同分類的機(jī)動車輛（諸如像共享相同制造、型號和年限的機(jī)動車輛）的 振動記錄。分析電路208提供可以被用于通知機(jī)動車輛所有者維護(hù)需求并且預(yù)測潛在的保 證和召回問題（其也可以被發(fā)送到原始設(shè)備制造商（0ΕΜ)、供應(yīng)商、經(jīng)銷商、車隊(duì)操作者等） 的結(jié)果。
[0015] 圖3描繪了根據(jù)示例性實(shí)現(xiàn)方式的基于聯(lián)網(wǎng)、基于振動的振動診斷系統(tǒng)300的更 詳細(xì)的示意圖。通常，系統(tǒng)300包括數(shù)據(jù)中心350,或"網(wǎng)絡(luò)集線器"，以及隨車攜帶的振動診 斷系統(tǒng)304 (圖3中所描繪的那個(gè)），其被布置在機(jī)動車輛100 (圖3中所描繪的那個(gè)）上， 其目的在于感測在相關(guān)聯(lián)車輛100的操作期間發(fā)生的振動，并且基于所感測的振動采取適 當(dāng)?shù)膭幼鳌?br>[0016] 對于這一示例，診斷系統(tǒng)304包括振動傳感器308的網(wǎng)絡(luò)，該振動傳感器308被布 置在機(jī)動車輛100上，其目的在于感測可以在車輛100的操作期間發(fā)生的振動。采用這種 方式，振動傳感器308可以以陣列的方式圍繞機(jī)動車輛100空間分布，從而感測可以由機(jī)動 車輛100的系統(tǒng)（諸如動力系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)、輪胎、排氣系統(tǒng)等）產(chǎn)生的振動 和振動模式。
[0017] 通常，振動傳感器308可以是被構(gòu)造成感測振動并且提供指示所感測振動的信號 的任何傳感器，諸如地震檢波器、加速度計(jì)、基于微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS)的運(yùn)動傳感器等。要注 意的是：盡管圖3描繪了單個(gè)機(jī)動車輛100,但根據(jù)特定的實(shí)現(xiàn)方式，系統(tǒng)300可以包含一 個(gè)或多個(gè)這種機(jī)動車輛100。
[0018] 振動傳感器308感測在機(jī)動車輛100的操作期間發(fā)生的振動，其目的在于允許診 斷系統(tǒng)304識別某種振動模式或簽名。診斷系統(tǒng)304將"正常"振動與"非正常"振動區(qū)分 開。采用這種方式，根據(jù)示例性實(shí)現(xiàn)方式，診斷系統(tǒng)304包括實(shí)時(shí)振動分析（RTVA)引擎306， 其與振動傳感器308耦合，以用于識別表示潛在的安全擔(dān)心和/或維護(hù)問題的振動簽名或 模式的目的。
[0019] 根據(jù)示例性實(shí)現(xiàn)方式，RTVA引擎306將所感測的振動模式與對應(yīng)于之前辨別的維 護(hù)和/或安全問題（其存儲在隨機(jī)動車輛304攜帶的數(shù)據(jù)庫310中）的振動模式相比較。 根據(jù)特定實(shí)現(xiàn)方式，該比較可以涉及比較多個(gè)振動簽名或模式（諸如振動幅度一一時(shí)間輪 廓線、譜能量、譜分布、頻包絡(luò)、幅度I 一一時(shí)間輪廓等）中的任何一個(gè)?；谠摫容^以及可 能的其他信息（除振動以外的感測參數(shù)、所感測振動的空間位置、機(jī)動車輛100的車齡或里 程等）的考慮，RTVA306確定所感測的振動模式是否與特定的問題和矯正動作對應(yīng)。
[0020] 在非正常振動被識別為維修問題而非緊急安全擔(dān)心的早期指示符的情況下（例 如由數(shù)據(jù)庫310中存儲的數(shù)據(jù)表示的），RTVA引擎306使用診斷系統(tǒng)304的事件警報(bào)模塊 314,以將表示相應(yīng)振動記錄的數(shù)據(jù)傳送到遠(yuǎn)程布置的數(shù)據(jù)中心350,以使得模式可以被記 錄并且與關(guān)心任何潛在維護(hù)動作的車輛所有者的通信可以被做出（如果合適的話）。采用 這種方式，事件警報(bào)模塊314可以耦合到天線320,天線320經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)330耦合到遠(yuǎn)程 數(shù)據(jù)中心350。根據(jù)示例性實(shí)現(xiàn)方式，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)330可以例如是蜂窩結(jié)構(gòu)、基于WAN的結(jié)構(gòu)、 基于因特網(wǎng)的構(gòu)造或者這種結(jié)構(gòu)的組合。數(shù)據(jù)中心350包括接口 352,其接收表示這種振動 記錄的數(shù)據(jù)。
[0021] 在傳送對應(yīng)于初始非正常振動模式的記錄之后，根據(jù)一些實(shí)現(xiàn)方式，事件警報(bào)模 塊314可以向數(shù)據(jù)中心350發(fā)送每日更新的記錄（其指示機(jī)動車輛100所進(jìn)行的出行數(shù)和 出行的持續(xù)時(shí)間），以及在這些出行的每一個(gè)期間是否感測到相關(guān)聯(lián)的非正常振動模式的 指示。如果若干天都沒有感測到特定的振動模式（例如，基于非正常振動模式類型可配置 的），RTVA引擎306可以向數(shù)據(jù)中心350發(fā)送指示振動問題已經(jīng)被解決的記錄。
[0022] 要注意的是：任何非駕駛?cè)詹粫捎涗?。因此，根?jù)一些實(shí)現(xiàn)方式，在下一個(gè)駕 駛?cè)諘r(shí)（在任何數(shù)量的非駕駛?cè)罩螅?，RTVA引擎306將指示除了正常日報(bào)之外的非駕駛 日的數(shù)量的記錄傳送到數(shù)據(jù)中心350。根據(jù)一些實(shí)現(xiàn)方式，在車輛在下一天啟動時(shí)，RTVA 306傳送前一天的記錄，因?yàn)镽TVA 306不知道：針對該天的機(jī)動車輛100,哪次出行是最后 一次出行。
[0023] 在將非正常振動模式識別為緊急安全問題（例如，車胎開始損壞或者橫拉桿即將 失效）的情況下，RTVA引擎306使用事件警報(bào)模塊314來經(jīng)由車輛304的顯示器322 (作 為示例）立即并且直接地警告機(jī)動車輛100的操作者，以