BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen von Diagnosedaten eines Fahrzeugs an eine Auswertestation gemäß Anspruch 1, ein Fahrzeug das dazu ausgebildet ist, Diagnosedaten an eine Auswertestation zu übertragen gemäß Anspruch 10, ein Auswertesystem gemäß Anspruch 13 sowie ein computerlesbares Medium gemäß Anspruch 14.

Bei der Entwicklung von Fahrzeugen, insbesondere Personenkraftwagen und Lastkraftwagen, werden typischerweise (Test-) Fahrzeuge bzw. Entwicklungsfahrzeuge je nach Entwicklungsstand im Straßenverkehr und/oder auf separaten Teststrecken erprobt.

Während einer Testfahrt eines solchen Fahrzeugs werden herkömmlicherweise kontinuierlich Informationen über das Fahrzeug erfasst und aufgezeichnet. Bei den aufgezeichneten Informationen handelt es sich um Daten, die die Signale der Fahrzeugbusse umfassen, die auch als Tracedaten bezeichnet werden. Tracedaten können sowohl Sensorikdaten als auch Aktorikdaten sowie im Allgemeinen Kommunikationsdaten der Fahrzeugbusse umfassen.

Typischerweise werden nach Abschluss einer Testfahrt die aufgezeichneten Daten an eine Auswertestation übermittelt. Anhand der übermittelten Daten kann in der Auswertestation der Zustand des Fahrzeugs bestimmt und analysiert werden. Des Weiteren können anhand der übermittelten Daten Fehler in der Elektrik und der Software des aktuellen Entwicklungsstands gefunden und beseitigt werden.

Tracedaten weisen typischerweise Signalwerte auf, die in festen Zeitintervallen wie beispielsweise 50 ms, insbesondere 20 ms, vorzugsweise 10 ms, von den Steuergeräten, der Sensorik und/oder Aktorik bereitgestellt, aufgezeichnet und entweder nach Abschluss der Testfahrt oder bereits während der Testfahrt an die Auswertestation übertragen werden. Mit einer zunehmenden Anzahl an Entwicklungsfahrzeugen sowie einer zunehmenden Anzahl an in den Entwicklungsfahrzeugen verbauter Sensorik und/oder Aktorik steigt die Menge der Daten an, die während einer Testfahrt aufgezeichnet und an die Auswertestation übertragen werden. Darüber hinaus werden tendenziell schnellere Fahrzeugbussysteme verbaut, was bedeutet, dass die festen Zeitintervalle der Tracedaten immer kleiner werden, wodurch die Datenmenge weiter steigt.

Der Anstieg der zu übertragenden Datenmenge führt dazu, dass mitunter hohe Latenzzeiten bei der Übertragung der Daten an die Auswertestation entstehen können, da die Daten schneller generiert werden, als sie übertragen werden können. Darüber hinaus steigt der technische Aufwand zur Speicherung der Daten vor der Übertragung (im Fahrzeug) wie auch nach der Übertragung (in der Auswertestation).

Aus dem bisherigen Stand der Technik geht hervor, dass weiterhin keine zufriedenstellende technische Lösung für die oben beschriebenen Nachteile vorhanden ist.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren sowie ein Fahrzeug bereitzustellen, bei dem es ermöglicht wird, die Datenmenge der zu übertragenden Daten (Tracedaten) zu reduzieren, ohne hierbei Informationen zu verlieren, die für die Analyse des Fahrzeugzustands notwendig sind.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Übertragen von Diagnosedaten eines Fahrzeugs an eine Auswertestation gemäß Anspruch 1, ein Fahrzeug das dazu ausgebildet ist, Diagnosedaten an eine Auswertestation zu übertragen gemäß Anspruch 10, ein Auswertesystem gemäß Anspruch 13 sowie ein computerlesbares Medium gemäß Anspruch 14 gelöst.

Insbesondere wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Übertragen von Diagnosedaten eines Fahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens oder Lastkraftwagens, an eine Auswertestation, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: a) Erfassen von Initialdaten, die eine Vielzahl von Signalverläufen umfassen, die insbesondere durch eine oder mehrere Sensoreinheiten und/oder eine oder mehrere Kommunikationseinheiten des Fahrzeugs erzeugt werden; b) Vorfiltern der Initialdaten, wobei vorgefilterte Diagnosedaten erzeugt werden, indem Signalwerte mit redundanten Informationen aus der Vielzahl von Signalverläufen der Initialdaten herausgefiltert werden; und c) Übertragen der vorgefilterten Diagnosedaten an die Auswertestation.

Ein wesentlicher Kerngedanke der Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass in den Initialdaten (in den erfassten Tracedaten) redundante Informationen vorhanden sind, wobei diese Redundanzen in einem Vorfilterschritt herausgefiltert bzw. reduziert werden, bevor die vorgefilterten Diagnosedaten an die Auswertestation übertragen werden.

Die ungefilterten Initialdaten weisen typischerweise eine große Menge an redundanten Informationen auf, wenn sich ein Fahrzeugzustand über einen längeren Zeitraum nicht ändert (beispielsweise bei Standphasen an Ampeln, Stillstand, oder Fahrten mit konstanter Geschwindigkeit). Die Redundanzen in den Initialdaten und damit die Datenmenge der Initialdaten kann reduziert werden, indem Signalwerte von einzelnen Signalverläufen der Initialdaten, die aufeinanderfolgen und zumindest im Wesentlichen unverändert bleiben, entfernt werden.

Als Redundanzen bzw. redundante Informationen werden Signalwerte betrachtet, die keinen zusätzlichen Informationsgehalt aufweisen, was insbesondere der Fall ist, wenn sich die Signalwerte eines Signalverlaufs im Wesentlichen lediglich gering (bzw. nicht) ändern (konstant bleiben). Das Flerausfiltern der redundanten Informationen führt dazu, dass die Datenmenge der vorgefilterten Diagnosedaten wesentlich geringer als die Datenmenge der ungefilterten Initialdaten ist.

Darüber hinaus sind redundante Informationen für weitere Auswertungen in der Auswertestation nicht relevant, so dass ein Flerausfiltern redundanter Informationen aus den Initialdaten vor der Übertragung der vorgefilterten Diagnosedaten auch die Auswertung in der Auswertestation beschleunigt. Des Weiteren können der technische Aufwand und die dadurch entstehenden Kosten für die Speicherung der Daten in der Auswertestation reduziert werden.

Unter einem Signalverlauf kann eine Sequenz aus erfassten Signalwerten einer Zustandsvariable (beispielsweise der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, der Beschleunigung des Fahrzeugs, ein Lenkwinkel et cetera) verstanden werden, wobei ein Signalwert als eine Signalamplitude zu einem (diskreten) Zeitpunkt zu verstehen ist. Unter herausfiltern kann ein entfernen bestimmter Signalwerte verstanden werden.

Eine Auswertestation ist insbesondere außerhalb des Fahrzeugs angeordnet und kann ebenfalls als Zentralstelle bezeichnet werden. Beispielsweise kann eine einzige Auswertestation auch für mehrere (Entwicklungs-) Fahrzeuge zuständig sein, wobei sich die Fahrzeuge mitunter weit entfernt von der Auswertestation befinden können.

In einer Ausführungsform werden beim Vorfiltern der Initialdaten Signalwerte herausgefiltert, wenn zwei oder mehrere aufeinanderfolgende Signalwerte der Signalverläufe zumindest im Wesentlichen unverändert bleiben.

Flierdurch können Signalwerte, die keinen Informationsgehalt aufweisen, auf eine einfache Weise aus den Signalverläufen der Initialdaten entfernt werden. Die Datenmenge kann hierdurch reduziert werden.

Insbesondere werden beim Vorfiltern der Initialdaten Signalwerte herausgefiltert, wenn eine Signalwertänderung zum direkt vorhergehenden Signalwert und/oder zu einer vorbestimmten Anzahl von vorhergehenden Signalwerten kleiner als ein vorbestimmter Änderungsschwellwert ist, wodurch ebenfalls auf einfache Weise redundante Informationen aus den Initialdaten entfernt werden können. Darüber hinaus lässt sich durch Einstellen des vorbestimmten Änderungsschwellwerts die Sensitivität des Vorfilters feinjustieren. Insbesondere ist es möglich unterschiedliche Änderungsschwellwerte für die verschiedenen Signalverläufe der Initialdaten zu definieren.

Vorzugsweise werden die vorgefilterten Diagnosedaten an die Auswertestation über eine Weitverkehrsverbindung, WAN, übertragen werden, wodurch ermöglicht wird, die vorgefilterten Diagnosedaten über besonders weite Strecken von dem Fahrzeug an die Auswertestation zu übertragen. Weitverkehrsverbindungen können sich über besonders weite Strecken (beispielsweise Länder und Kontinente) erstrecken.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden vor und/oder nach dem Vorfiltern die Signalverläufe der Initialdaten abschnittsweise durch Anpassungsfunktionen angenähert werden. Insbesondere werden lineare Anpassungsfunktionen oder Polynome höheren Grades, wie beispielsweise Polynome zweiten Grades, dritten Grades oder höher, zum abschnittweisen Annähern der Anpassungsfunktionen an die Signalverläufe der Initialdaten verwendet. Hierdurch kann die Datenmenge der Initialdaten weiter reduziert werden.

Es wird bevorzugt, dass vor und/oder nach dem Vorfiltern die Signalverläufe der Initialdaten geglättet werden und/oder Signalrauschen reduziert wird, vorzugsweise indem die Signalverläufe tiefpassgefiltert werden. Durch das Reduzieren von Signalrauschen, mit dem die Signalverläufe beaufschlagt sind, können Informationen, die für die Analyse des Fahrzeugzustands nicht benötigt werden, vor dem Übertragen herausgefiltert werden, so dass die zu übertragende Datenmenge reduziert wird.

Insbesondere werden die Signalverläufe der Initialdaten und/oder der vorgefilterten Diagnosedaten vor dem Übertragen an die Auswertestation im Fahrzeug zwischengespeichert, wodurch es ermöglicht wird, wenn beispielsweise eine schlechte Verbindungsqualität zwischen dem Fahrzeug und der Auswertestation besteht, die Initialdaten und/oder die vorgefilterten Diagnosedaten zu einem späteren Zeitpunkt erneut zu übertragen.

Es wird bevorzugt, dass die Schritte a) bis c), vorzugsweise zyklisch, in festen Zeitintervallen wiederholt werden. Insbesondere können die festen Zeitintervalle beispielsweise 10 ms, 50 ms, 100 ms oder mehr betragen.

Vorzugsweise ist die vorbestimmte Anzahl von vorhergehenden Signalwerten 2 oder größer, insbesondere größer als 5, vorzugsweise größer als 10, wodurch die Sensitivität des Vorfilterns eingestellt werden kann.

Des Weiteren wird die Aufgabe der Erfindung gelöst durch ein Fahrzeug, insbesondere Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, das dazu ausgebildet ist, Diagnosedaten an eine Auswertestation zu übertragen, vorzugsweise nach dem Verfahren der obigen Art, wobei das Fahrzeug folgendes aufweist:

Erfassungseinheit, die dazu ausgebildet ist, Initialdaten zu erfassen, die eine Vielzahl von Signalverläufen umfassen, die insbesondere durch eine oder mehrere Sensoreinheiten und/oder eine oder mehrere Kommunikationseinheiten des Fahrzeugs erzeugt werden; Vorfiltereinheit, die dazu ausgebildet ist, die Initialdaten vorzufiltern, wobei vorgefilterte Diagnosedaten erzeugt werden, indem Signalwerte mit redundanten Informationen aus der Vielzahl von Signalverläufen der Initialdaten herausgefiltert werden; und

Übertragungseinheit, die dazu ausgebildet ist, vorgefilterte Diagnosedaten an eine Auswertestation, insbesondere via Weitverkehrsverbindung, zu übertragen.

Das erfindungsgemäße Fahrzeug weist die Vorteile auf, die bereits in Bezug auf das Verfahren zum Übertragen von Diagnosedaten eines Fahrzeugs beschrieben wurden.

Die in dem Zusammenhang mit dem Verfahren zum Übertragen von Diagnosedaten eines Fahrzeugs beschriebenen Merkmale und damit verbundenen Vorteile sind auch mit dem erfindungsgemäßen Fahrzeug kombinierbar und können insbesondere als entsprechende Konfiguration des Fahrzeugs, insbesondere der Vorfiltereinheit, umgesetzt sein.

Insbesondere ist die Vorfiltereinheit ferner dazu ausgebildet, die Signalverläufe der Initialdaten abschnittsweise durch Anpassungsfunktionen anzunähern und/oder die Signalverläufe der Initialdaten zu glätten und/oder Signalrauschen zu reduzieren, vorzugsweise indem die Signalverläufe tiefpassgefiltert werden. Flierdurch kann die Datenmenge der Initialdaten weiter reduziert werden, so dass die Datenmenge der zu übertragenden vorgefilterten Diagnosedaten reduziert wird.

Vorzugsweise weist das Fahrzeug ferner eine Speichereinheit auf, die dazu ausgebildet ist, Initialdaten und/oder vorgefilterte Diagnosedaten zu speichern. Wie bereits zuvor beschrieben wird es hierdurch ermöglicht, wenn beispielsweise eine schlechte Verbindungsqualität zwischen dem Fahrzeug und der Auswertestation besteht, die Initialdaten und/oder die vorgefilterten Diagnosedaten zu einem späteren Zeitpunkt erneut zu übertragen.

Des Weiteren wird die Aufgabe der Erfindung durch ein Auswertesystem gelöst, das ein oder mehrere Fahrzeuge nach der oben beschriebenen Art sowie eine Auswertestation aufweist, wobei die Auswertestation dazu ausgebildet ist, Diagnosedaten von den Fahrzeugen zu empfangen sowie zu speichern und/oder auszuwerten, und wobei das oder die Fahrzeuge dazu ausgebildet ist/sind, Diagnosedaten an die Auswertestation nach dem Verfahren der oben beschriebenen Art zu übertragen.

Das erfindungsgemäße Auswertesystem weist die Vorteile auf, die bereits in Bezug auf das Verfahren zum Übertragen von Diagnosedaten eines Fahrzeugs und in Bezug auf das Fahrzeug beschrieben wurden.

Die in dem Zusammenhang mit dem Verfahren zum Übertragen von Diagnosedaten eines Fahrzeugs und dem Fahrzeug beschriebenen Merkmale und damit verbundenen Vorteile sind auch mit dem erfindungsgemäßen Auswertesystem kombinierbar und können insbesondere als entsprechende Konfiguration des Auswertesystems, insbesondere der Vorfiltereinheit des Fahrzeugs, umgesetzt sein.

Die Aufgabe der Erfindung wird darüber hinaus durch ein computerlesbares Medium gelöst, umfassend Anweisungen, die, wenn sie von mindestens einem Prozessor ausgeführt werden, bewirken, dass der Prozessor das Verfahren nach der oben beschriebenen Art ausführt.

Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von nicht einschränkenden Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen weiter erläutert. Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine schematische Abbildung eines Ausführungsbeispiels von erfassten Initialdaten der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ein Ablaufdiagramm der Verfahrensschritte eines

Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 3A eine schematische Abbildung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung; sowie

Fig. 3B eine schematische Abbildung eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. In Fig. 1 sind Signalwerte sl, s2, s3 von drei zeitlichen Signalverläufe sigl, sig2, sig3, die von den erfassten Initialdaten DO beispielsweise umfasst sind, über der Zeit t abgebildet.

In dem in Fig. 1 abgebildeten Ausführungsbeispiel ist der zeitliche Signalverlauf sigl der (virtuelle) Fahrpedalwinkel (also der Fahrpedalwinkel mit dem der Fahrer des Fahrzeugs eine gewünschte Beschleunigung des Fahrzeugs initiieren kann). Des Weiteren ist der Signalverlauf sig2 der zeitliche Signalverlauf des Drehmoments an der Kurbelwelle. Ferner ist der abgebildete Signalverlauf sig3 den zeitlichen Signalverlauf der Geschwindigkeit des Fahrzeugschwerpunkts.

Darüber hinaus sind in Fig. 1 Signalverlaufbereiche b gestrichelt markiert, in denen redundante Informationen enthalten sind. Während herkömmlicherweise alle Signalwerte, die in den Signalverlaufbereichen b vorhanden sind, übertragen werden, wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel lediglich ein Signalwert pro Signalverlaufbereich b übertragen, da die redundanten Signalwerte herausgefiltert werden. Die zu übertragende Datenmenge kann somit reduziert werden, ohne zur Analyse des Fahrzeugzustands und/oder Fehlersuche benötigte Informationen zu verlieren.

Beispielsweise ändern sich diverse Fahrzeug-Zustände (wie Geschwindigkeit, Momenten-Anforderung oder der Fahrzeugschwerpunkt) nur in einem vernachlässigbar geringen Ausmaß oder überhaupt nicht.

In diesem Beispiel wird also zu einem Zeitpunkt tO ein Signalwert für die Geschwindigkeit von 0 km/h übertragen. Flerkömmlicherweise würde nun alle 10 Millisekunden der gleiche Signalwert übertragen und/oder gespeichert werden, obwohl sich dieser nicht ändert. Diese redundanten Daten werden erfindungsgemäß aus dem Initialdaten entfernt, bis sich zu einem Zeitpunkt tl (Anfahrt an der Ampel) die Signalwert für die Geschwindigkeit wieder signifikant geändert hat.

In Fig. 2 ist ein schematisches Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels dargestellt. Der Schritt vO stellt hierbei den Beginn einer Testfahrt dar. Im Verfahrensschritt vl werden Initialdaten erfasst, die eine Vielzahl von Signalverläufen umfassen. Im nächsten Verfahrensschritt vl werden nun die erfassten vorgefilterten Diagnosedaten in einem Vorfilterschritt erzeugt, indem Signalwerte mit redundanten Informationen aus der Vielzahl von Signalverläufen der Initialdaten herausgefiltert werden.

Hiernach kann beispielsweise ein Abfrageschritt al erfolgen, in dem abgefragt wird, ob die vorgefilterten Diagnosedaten direkt übertragen werden sollen, oder ob die vorgefilterten Diagnosedaten zunächst (lokal) in dem Fahrzeug in einem Speicherschritt v4 zwischengespeichert werden sollen. Es ist außerdem denkbar (aber nicht abgebildet in Fig. 2), dass der Abfrageschritt al vor dem Vorfilterschritt v2 erfolgt.

Danach erfolgt der Übertragungsschritt v3, in dem die vorgefilterten Diagnosedaten an eine Auswertestation übertragen werden. Nach dem Übertragungsschritt v3 erfolgt ein weiterer Abfrageschritt al, in dem abgefragt wird, ob die Testfahrt beendet ist. Falls die Testfahrt abgeschlossen ist, endet das Verfahren. Falls die Testfahrt noch nicht abgeschlossen ist, werden erneut Initialdaten in Schritt vl erfasst.

Fig. 3A zeigt eine schematische Abbildung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Ein Fahrzeug 10, das vorzugsweise im Rahmen einer Testfahrt fortbewegt wird, überträgt die vorgefilterten Diagnosedaten DV beispielsweise via Weitverkehrsverbindung (WAN) an die (sich außerhalb des Fahrzeugs befindende) Auswertestation 20.

In Fig. 3B ist ein weiteres Ausführungsbespiel gezeigt, bei dem die vorgefilterten Diagnosedaten DA, DB von zwei Fahrzeuge 10A, 10B an eine Auswertestation 20 übertragen werden.

Referenzzeichenliste

10 Fahrzeug (Personenkraftwagen, Lastkraftwagen);

20 Auswertestation;

100 Erfassungseinheit;

110 Sensoreinheit(en);

120 Kommunikationseinheit(en);

200 Vorfiltereinheit

300 Übertragungseinheit;

400 Speichereinheit;

10A, 10B erstes Fahrzeug, zweites Fahrzeug; DA, DB vorgefilterte Diagnosedaten des ersten Fahrzeugs, Diagnosedaten des zweiten Fahrzeugs; sc (aktueller) Signalwert; sp direkt vorhergehender Signalwert;

As Signal wertänderung;

Asth Änderungsschwell wert; b Signalverlaufbereiche, die redundante Informationen enthalten; n vorbestimmte Anzahl von vorhergehenden Signalwerten;

DO Initialdaten;

DV vorgefilterte Diagnosedaten; sl, s2, s3 Signalwerte der Signalverläufe; sigl Signalverlauf des virtuellen Fahrpedalwinkels; sig2 Signalverlauf des Drehmoments an der Kurbelwelle; sig3 Geschwindigkeit des Fahrzeugschwerpunkts; t Zeit; vO Beginn einer Testfahrt; vl Verfahrensschritt, in dem Initialdaten erfasst werden; v2 Verfahrensschritt, in dem die Initialdaten vorgefiltert werden; v3 Verfahrensschritt, in dem die vorgefilterten Diagnosedaten an eine Auswertestation übertragen werden; v4 Verfahrensschritt, in dem die vorgefilterten Diagnosedaten in dem

Fahrzeug zwischengespeichert werden; sowie al, a2 Abfrageschritt;