CN115299023A - 用于能移动的设备的数据检测设备、数据检测设备中执行初步分析的方法、车辆及相对应的计算机程序 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于能移动的设备(10、20)的数据检测设备(130a)，该数据检测设备具有计算单元(134)和存储单元(132)。数据检测设备(130a)具有：通信模块(136)，其用于将所检测到的数据传输给后端服务器(320)；以及总线接口(131)，其用于接收经由能移动的设备(10、20)的内部通信总线(120)所传输的消息。在此，计算单元(134)被设立为使用在这些消息中所接收到的数据来形成数据序列(DR)并且将该数据序列存储在存储单元(132)中。为了减少存储耗费，计算单元(134)被设计为执行对所存储的数据序列(DR)的初步分析，以便提取数据序列(DR)的至少一个令人感兴趣的范围(KBDB)并且将该令人感兴趣的范围转发给通信模块(136)，该通信模块被设立为将数据序列(DR)的至少一个被提取的范围传输给后端服务器(320)。该做法对应于数据聚合。

Description

用于能移动的设备的数据检测设备、数据检测设备中执行初 步分析的方法、车辆及相对应的计算机程序

技术领域

本发明涉及用于在对能移动的设备进行测试时和/或在能移动的设备运行时、尤其是在车辆的情况下进行数据检测的***的技术领域。例如涉及对能移动的设备的调节***的特定行为进行测试和/或观察该***的正在进行的运行以进行优化。在此，为了能够检测调节行为，建立数据序列和关于可如何从数据序列中形成评估值的一般规则。经典函数例如是平均值、最小值/最大值、元素数目或者元素总和。在此，统计评估方法同样可以被用于获得评估值。这种评估值的示例有：众数、中位数、算术平均值、标准差、上下分位数等等。在常见的数据检测方法中，尽可能检测、存储所有出现的数据并且将这些数据传输给后端服务器，接着在那里对这些数据进行分析。

背景技术

从DE 10 2017 201 804 A1公知一种用于检测车辆的数据的方法，利用该方法来基于事件地检测传感器数据并且将这些传感器数据存放在存储器中。

从US 2012 053 778 A1公知一种用于车辆的远程诊断的方法和设备。在此，检测异常事件并且将在事件前后的数据存储在数据集中，该数据集被传输给外部机构。在那里进行对数据的分析。接着可以计划修理厂停留。

从DE 10 2008 047 727 A1公知一种用于记录危急行驶情况的数据记录仪，当识别出了危急行驶情况时，该数据记录仪记录传感器***的测量数据。

从DE 10 2008 015 352 A1公知一种计算机程序，该计算机程序促使：记录经由车辆的数据总线交换的总线流量并且在发生触发事件时停止对环形存储器的覆盖，以便将内容传输到非易失性存储器中。

已知的解决方案有各种各样的缺点。在本发明的范围内已经认识到这一点。在如今已知的用于对能移动的设备、尤其是车轮的不同***进行测试的数据检测***中，存在如下问题：这些数据检测***记录、存储在内部通信总线上的全部数据流量，必要时将该数据流量传输给外部计算单元，接着在那里执行数据评估。对于数据存储、数据传输和数据评估来说，这是巨大耗费。

即，需要在数据检测***方面进行进一步改进。

发明内容

本发明的任务在于找到这种方案。该任务通过一种按照权利要求1所述的数据检测设备、一种按照权利要求11所述的用于在数据检测设备的情况下执行初步分析的方法和一种按照权利要求16所述的车辆以及一种按照权利要求17所述的计算机程序来被解决。

按照对这些措施的随后的描述，从属权利要求包含本发明的有利的扩展方案和改进方案。

在一个实现形式中，本发明在于一种用于能移动的设备的数据检测设备。该数据检测设备配备有计算单元和存储单元。该数据检测设备还具有通信模块，该通信模块被设立用于将所检测到的数据传输给后端服务器。附加地，存在总线接口，该总线接口用于接收经由能移动的设备的内部通信总线所传输的消息。在此，计算单元被设立为：使用在这些消息中接收的数据形成数据序列并且将该数据序列存储在存储单元中。一个特别之处在于：计算单元被设计为执行对所存储的数据序列的初步分析，以便提取该数据序列的至少一个令人感兴趣的区域并且将该区域转发给通信模块，该通信模块被设立为将该数据序列的至少一个被提取的区域传输给后端服务器。该做法对应于数据聚合。如果有多个区域令人感兴趣，则将所述多个区域组合并传输。不令人感兴趣的区域不被传输。这种形式的被改进的数据检测设备提供如下优点：必须经由无线接口传输到后端服务器的数据少得多。同时，大大减少了在后端服务器侧的存储耗费，并且也同样降低了在后端服务器侧的数据分析的耗费。以制动***的测试为例，该优点变得尤为明显。相对于整个测试行驶而言，制动过程短。如果只有令人感兴趣的数据通过初步分析来被选择和传输，则数据传输耗费可以被降低超过90％。在后端服务器处的存储耗费和分析耗费相对应地降低。

有利的是：所检测到的数据序列以时间序列的形式被存储。如果测量时间点未经由内部通信总线被传输，则有利的是：计算装置被设计为在分别接收到消息的数据的情况下一并记录分别在数据序列中的所接收到的消息的接收时间点。通过一并记录时间，数据的时间顺序被记录并且可以始终建立对各种测试阶段的引用。

在本发明的一个扩展的实施方式中，有利的是：通信模块被设立为接收至少一个配置信息，其中该至少一个配置信息包含关于应该如何评估经由内部通信总线所传输的消息的数据的规则。当消息中的数据如何被格式化不是被所有所要接收的消息寄存在数据检测设备中时，这一点是重要的。在这些消息中可以包含整数、浮点数等等，并且该数据检测设备可以通过配置信息将数据转换成对于数据的分析来说所需的格式。

在这一点上，有利的是：计算装置被设计为根据在该至少一个配置信息中的规则来建立具有所接收到的消息的数据的数据序列。例如，通过应用所接收到的整数与比例因子的乘法以及偏移量的加法的规则可以将测量单元中的实际测量值恢复成浮点数。

该数据检测设备可以有利地被使用的典型用例对应于如下情况：所检测到的数据对应于传感器的所测量的数据或者涉及由计算单元所计算的数据。在此，所计算的数据可以从所测量的数据中得出。

这种数据检测设备可以非常有利地被用于测试车辆***。接着，能移动的设备在此对应于车辆，并且内部通信总线例如可以对应于车辆的CAN总线，其对应于控制器局域网(Controller Area Network)。但是，如今仍使用各种其它总线***，同样可以将数据检测设备连接到这些总线***上。替代车辆的CAN总线或CAN总线线路可以被使用的其它示例是：Flexray总线、Lin总线(Local Interconnect Network(局域互连网络))、以太网总线、汽车以太网、MOST总线(Media Oriented System Transport(面向媒体的***传输))等等。

在一个示例中，车辆可对应于牵引车或挂车，并且挂车可配备有由压缩空气驱动的制动***。接着，利用按照本发明的数据检测设备，对挂车或牵引车的制动***进行测试。

为了对挂车的制动***进行测试，有利的是：将该数据检测设备连接到挂车的内部CAN总线上，制动控制设备被连接到该内部CAN总线上，该制动控制设备经由CAN总线或CAN总线线路来接收若干连接到该制动控制设备上的制动压力传感器和/或车轮转速传感器的数据。接着，该数据检测设备记录制动压力传感器和/或车轮转速传感器的数据。

对于制动***的测试和/或状态评估来说，有利的是：被发送给该数据检测设备的该至少一个配置信息至少包含：CAN消息的消息标识符，利用该消息标识符来传输制动压力传感器的所测量的制动压力；以及关于相对于制动压力的前一个测量值而言仍能容忍以便能够将测量值仍分配给相对恒定的制动压力的范围的最小的制动压力相对变化的说明。制动***的测试包含在制动压力恒定的情况下如何减速的问题。为此，该配置信息被设计用于为该问题选择令人感兴趣的范围。

在这一点上，同样有利的是：在该至少一个配置信息中的规则至少包含CAN消息的消息标识符，利用该CAN消息来传输车轮转速传感器的所测量的车轮转速。这样，接着可以排除其中在车辆停车时发生对制动器的操纵的范围。

在另一实现形式中，本发明涉及一种用于在按照本发明的数据检测设备的情况下执行初步分析的方法。在这一点上，有利的是：该初步分析包含数据聚合的步骤。借此，可以将整个数据集限制到特定的令人感兴趣的范围。

在这一点上，有利的是：数据聚合的步骤包含对数据序列中的数据的相对变化的计算的步骤。

还有利的是：为了该数据聚合，执行将标记分配给在数据序列中的数据的步骤，其中当相应的数据的相对于先前值而言的相对变化小于最小允许参考值时，该标记被分配给该数据。这样，在大数据集中可以更快找到令人感兴趣的范围。

最后，有利的是：该初步分析包含对数据序列中的直接彼此相继的标记的数据进行计数的步骤，对此而言同时该能移动的设备仍正在运动。

这样，在一个示例中，可以确定持续时间最长的范围，其中使用相对恒定的目标值来对待测试的***进行操纵。

在一个变型方案中，令人感兴趣的范围可以利用确定数据序列中的范围的步骤来被确定，在该范围内包含最大数目的直接彼此相继的标记的数据。

最后，有利的是：将数据序列的该范围与直接彼此相继的标记的数据的最大数目一起发送给后端服务器。接着，在那里可以进行对数据的激活和随后的分析。

在另一实现形式中，本发明涉及一种车辆，该车辆配备有按照本发明的数据检测设备。这样，这种数据检测设备也可以成批地被用于监控车辆的运行。

本发明还涉及一种计算机程序，该计算机程序被设计为：在计算装置中运行时执行按照本发明的方法的步骤。

附图说明

本发明的实施例在附图中示出而且随后依据附图更详细地予以阐述。

其中：

图1示出了在车辆与后端服务器之间的经由公共移动无线电***的无线电通信的原理；

图2示出了配备有压缩空气制动***的挂车的电子和气动装备的线路图；

图3示出了具有CAN总线标识符和有效数据字段的CAN总线消息的粗略格式；

图4示出了用于检测挂车的制动行为的数据序列的示例；

图5示出了可用来实现对数据序列的按照本发明的预处理的计算机程序的流程图；

图6示出了图4的数据序列的相关的测量值图表，其中呈现了在制动过程中的恒定制动压力的令人感兴趣的范围；以及

图7示出了另一测量值序列的另一测量值图表，其中呈现了在制动过程中的恒定制动压力的令人感兴趣的范围。

具体实施方式

本说明书阐明了按照本发明的公开内容的原理。因此，易于理解的是，本领域技术人员将有能力设计出各种各样的装置，这些装置虽然这里没有明确被描述，但是这些装置表现出按照本发明的公开内容的原理并且应该在该公开内容的范围内同样被保护。

图1示出了对测量值序列的传输的原理图，这些测量值序列是在测试路段上进行测试行驶时被测量的。示出了一辆商用车。用附图标记10来表示载货车Lkw的牵引车。牵引车10牵引挂车20。牵引车10和挂车20都配备有数据检测单元130a、130b。该数据检测单元130a、130b用于将由传感器提供的测量值存储在测量值序列中。同样，也可以存储通用数据序列，其中数据由计算单元必要时根据测量值来计算。数据检测单元130a、130b也可以用于执行对数据序列的预处理。该数据检测单元同样可以配备有通信模块136，该通信模块被设立用于执行无线通信。该通信可以经由如LTE(Long Term Evolution(长期演进))或5G那样的公共蜂窝移动无线电网络来被执行或者经由对等式(ad-hoc)无线网络来被执行，该对等式无线网络被设计用于来自车辆以及去往车辆的通信。示例有WLAN p通信***，该通信***在IEEE802.11p标准中被规定。(经过预处理的)数据经由通信模块136被传输到后端服务器320，在该后端服务器中也进行对数据序列的分析。

在下文，描述一种用于扩展类型的数据聚合的方案。目的在于：从测量序列中标识和提取令人感兴趣的范围。除了对信息和触发条件的限定之外，用于在车辆中的单元上进行聚合的规则能经由移动无线电连接来动态配置。

对于具体用例来说，旨在确定在制动过程期间的最长的恒定压力变化曲线，以便获得关于在该范围内的车辆的减速的精确信息。因此，存在如下变量(压力变化曲线)，该变量允许在特定范围内变动，以便被视为恒定，并且该变量规定了提取第二变量(车轮速度)的时间范围。(作为变体，也可能会专注于对变量的最长线性范围的确定)。

为此，图1也示出了用于借助于蜂窝移动无线电进行车辆通信的***架构。在图1中示出了商用车作为示例。不过，同样可以考虑任意的其它车辆，作为车辆。其它车辆的示例是：载客车车(PKW)、公共汽车、农业机械、工程机械、露营车、摩托车、自行车、踏板车、轮椅、轨道车辆等等。一般来说，本发明在车辆中的应用能适用于陆地车辆、轨道车辆、船舶和飞机。此外，本发明的应用并不限于车辆。实际上，本发明通常可应用于电气工程的所有领域。其它示例是所列出的机械和***、小型电子设备、消费电子设备、白色家电设备、医疗设备等等。这种列举并不是穷尽的。设备与“云”的连接也正渗透到越来越多的领域。为此的一个典型关键词是术语“物联网”(IoT)，通过该“物联网”来表示一种技术趋势：工业、商业和家庭中的越来越多的设备通过应用如5G、LAN或WLAN等最新通信技术来被连接到互联网。所检测的数据序列对应于时间序列。这意味着：相应的测量时间点在检测相应的测量值时同样被记录。在其中只检测一个测量参量的测量序列的情况下，存在由多个相继的测量值与相关的测量时间点组成的测量序列。

车辆10和20分别配备有数据检测单元130a、130b。在一个示例中，旨在对挂车20的制动***进行测试。制动压力由挂车20本身中的制动***来确定，但是，车辆的所希望的减速由在制动过程中踩下制动踏板的测试驾驶员来指定。第一数据检测单元130a可以一并检测制动指令，原因在于该制动指令经由通信总线从牵引车10被传输到挂车20。如果旨在对牵引车10的制动***进行测试，则为此可以在牵引车10中连接第二数据检测单元130b，该第二数据检测单元可以与第一数据检测单元130a一样地被构造。

替代地，如果例如挂车20没有数据检测单元130a或者没有挂车20与牵引车10联接，则在牵引车10中也可以只应用第二数据检测单元130b。与此相对应地，对这里示例性选择的第一数据检测单元130a的技术构造和功能性的描述应被理解成对按照本发明的数据检测单元的一般描述并且因此也应被转用于第二数据检测单元130b并且对于该第二数据检测单元来说一并阅读。

优选地，第一和第二数据检测单元130a、130b构造得相同，如下所述。两个、即第一和/或第二数据检测单元130a、130b均配备有具有相对应的天线单元的通信模块136，使得车辆10、20可以参与不同类型的车辆到基础设施通信(V2X)。图1示出了：车辆10可以与移动无线电提供商的移动无线电基站210进行通信。

这种基站210可以是LTE移动无线电提供商(Long Term Evolution(长期演进))或者5G移动无线电提供商(第5代移动无线电***)的eNodeB基站。基站210和相对应的装备是具有多个移动无线电小区的移动无线电通信网络，其中每个小区由一个基站210来服务。

基站210通常位于车辆10、20行驶的主要道路附近。数据检测单元130a、130b的通信模块对应于LTE通信模块，车辆10、20可以利用该LTE通信模块来接收数据(Downlink(下行链路))并且可以在上行方向上发送这种数据(Uplink(上行链路))。这些车辆经由所谓的Uu链路将数据发送给基站210。关于LTE移动无线电通信***，LTE的演进UMTS陆地无线电接入网络E-UTRAN由提供E-UTRA用户层(PDCP/RLC/MAC/PHY)和控制层(RRC)的多个eNodeB210组成。这些eNodeB 210借助于所谓的X2接口来彼此连接。这些eNodeB也经由所谓的S1接口来与EPC(Evolved Packet Core(演进分组核心))200连接。但是，V2X通信也通过第5代移动无线电***来被支持。

根据该通用架构，图1示出了：基站210经由S1接口来与EPC 200连接并且EPC 200与互联网300连接。后端服务器320同样与互联网300连接，车辆10、20可以向该后端服务器发送信息并且可以从该后端服务器接收信息。后端服务器320可以安装在车辆制造商或车辆制造商的***提供商的计算中心中或者安装在主管部门、例如交通管理部门的计算中心中。最后，还示出了道路基础设施站310。该道路基础设施站例如可以通过路边单元来被阐明，该路边单元在技术术语中常称为“Road Side Unit(路边单元)”RSU 310。道路基础设施站310可以直接被连接到互联网300上。车辆10、20与道路基础设施站310之间的通信可以经由WLAN p***或者其它局域无线电网络来实现。为了简化实现，假定：给所有组件都分派了互联网地址，通常以IPv6地址为形式，使得在组件之间运送消息的包可以相对应地被路由。所提及的各种接口都是标准化的。在这一点上，参阅移动无线电通信***的已发布的相对应的规范。

图2示意性示出了挂车20的车载电子设备以及还有气动装备的框图。如所提及的那样，挂车20配备有压缩空气制动***DBS。图2示出了挂车10的制动架构的更精确的构造。示出了只具有一个车桥的半挂车，该半挂车也称为鞍形挂车。这只是配备有压缩空气制动器的挂车20的一个示例。但是，如所描述的那样，各种其它挂车类型可以配备有气动、液压或电制动***。附图标记100表示EBS控制设备(Electronic Braking System(电子制动***))。EBS控制设备100与制动调制器连接，该制动调制器对在车轮115处的压缩空气制动器中的制动压力进行调制，以便在制动过程中不会发生车轮115的抱死。这样可以防止挂车10的脱离。附加地，将IMU测量单元116连接到EBS控制设备100上，该IMU测量单元对应于惯性测量单元(Inertial Measurement Unit)。该IMU测量单元包含多个加速度传感器以及必要时包含偏航率传感器，用于针对多个自由度来检测挂车20的运动。借此，EBS控制设备100也可以满足ESC功能(Electronic Stability Control(电子稳定性控制))。该功能对应于电子稳定性控制。借此，通过对各个车轮115的有针对性的制动，防止在弯道中在转向过度时以及在转向不足时车辆在极限范围内的打滑。

利用附图标记112来表示已经提及的三止动缸，这些三止动缸在正常运行时通过连杆机构来操纵车轮制动器的制动蹄并且在分离运行时根据指定的制动压力来操纵弹簧加载驻车制动器FSFB。在车轮115处也安装有用来检测车轮115的转动运动的车轮转速传感器114。存在两条压缩空气线路102、104，这两条压缩空气线路与牵引车10连接。其中一条线路称为储备线路并且用于对挂车10的压缩空气供应。相对应的连接端配备有附图标记102。相对应的线路是彩色的，用于更好的识别。该线路通常被设计成红色。该储备线路被引导到驻车释放安全阀110上并且从那里也引导到挂车10的压缩空气储备容器106上。该储备线路从那里继续引导到EBS控制设备100的调制器上并且继续引导到过载保护阀108上。第二压缩空气线路称为制动线路并且用于传递制动压力，如由牵引车11的驾驶员通过踩下制动踏板所指定的那样。制动压力线路在挂车10上的相对应的连接端用附图标记104来表示。该线路也经由驻车释放安全阀110引导到过载保护阀108并且从那里引导到三止动缸112并且引导到ESP控制设备100的调制器。

此外，在挂车20与牵引车10之间存在电连接。利用附图标记118来表示诊断线路。经由该诊断线路可以连接诊断设备，利用该诊断设备可以读取EBS控制设备100的故障存储器。利用附图标记120来表示CAN总线线路。经由该总线线路将控制指令从牵引车10传输给EBS控制设备100。最后，利用附图标记122来表示供电线路。挂车20通常不配备自己的电源。

挂车20的压缩空气制动***DBS由如下组件组成：EBS控制设备100、用于压缩空气储备线路的连接端102、压缩空气储备线路103、用于制动压力线路的连接端104、制动压力线路105、压缩空气储备容器106、过载保护阀108、驻车释放安全阀110、三止动缸112和转速传感器114。

弹簧加载驻车制动器FSFB由如下组件组成：用于压缩空气储备线路的连接端102、压缩空气储备线路103、压缩空气储备容器106、过载保护阀108、驻车释放安全阀110和三止动缸112。在正常运行时，经由三止动缸112来操纵行车制动器。用来施加给三止动制动缸112的制动压力经由压力传感器124来被测量。挂车(20)的第一数据检测设备配备有附图标记130a。该第一数据检测设备被连接到通信总线120、例如CAN总线上。第一数据检测设备130a记录由压力传感器124所测量的压力值的时间序列。为此，这些测量值与所检测到的测量时间点一起经由CAN总线120被传输到第一数据检测设备130a。同样，由车轮转速传感器114所测量的车轮转速值与这些测量时间点一起被传输给该数据检测设备130a。图2还示出了第一数据检测设备130a的粗略框图。利用附图标记132来表示存储单元。可以是以SD存储卡、USB记忆棒、SSD硬盘或者HDD硬盘等等为形式的非易失性存储单元。为此也可以考虑CMOS-RAM存储单元。

牵引车10与挂车20之间的数据交换在CAN总线标准中被规定。有关传输协议的详细细节，参阅ISO 11992-2(高速CAN)规范。经由该总线，持续交换数据。在所考虑的示例中，牵引车10发送类型为“制动请求无效”以及“制动请求有效，减速请求为值XY”的CAN消息。对于在牵引车10中的控制设备彼此间经由CAN总线的通信来说，消息格式在SAE J1939标准中被规定。但是，不是所有车辆制造商都遵守这一点，而是车辆制造商常常也规定专有消息格式。附加地，挂车的制动***制造商也必须遵守在ISO 11992标准中规定的消息格式，但是牵引车制造商也受这些消息格式的约束。

现在，在测试行驶时应该测试挂车20的制动行为。为此，在第一数据检测单元130a中记录测量值，该第一数据检测设备在挂车20中被连接到CAN总线120上。这样的第一和/或第二数据检测单元130a、130b能现成购买。第一和/或第二数据检测单元被不同的提供商常常称为数据记录器或者也称为远程信息处理单元。第一数据检测单元130a接收在CAN总线120上传输的消息。如图2的示例中那样，传感器114、124可以不直接连接到CAN总线120上。尽管如此，EBS控制设备100将这些传感器的测量值经由CAN总线120传输给牵引车10，使得这些测量值可以由第一数据检测单元130a来检测。

这种CAN总线消息具有粗略消息格式，如图3中所示。其分为两部分，其中在第一部分中传输消息标识符ID并且在第二部分中传输有效数据。消息标识符ID表示使用该消息所传输的数据的内容并且在通过消息的优先级进行总线仲裁方面做出裁决。在CAN总线中使用根据CSMA/CR方法的总线访问方法，对应于“Carrier Sense Multiple Access/Collision Resolution(载波侦听多路访问/冲突避免)”。制动***制造商已知用来传输传感器数据的消息。因此，到消息内容的基本分配是可能的。在第一数据检测单元130a处利用这一点。具有令人感兴趣的数据的消息可以依据消息标识符来被滤出。接着，在该消息的消息部分中包含确切的参数值。这些数据可以被存储在第一数据检测单元130a中。关于测量时间点的时间信息通常不经由CAN总线120来被传输。因此，必要的是：第一数据检测单元130a由自己的时钟和/或用时间戳来表示地一并记录在数据序列中的相应消息的到达时间点。

然而，问题在于：数据检测单元130a、130b的制造商不知道标识符ID并且也不知道可能因制造商而异的用于消息解释的规则和/或计算规则。因此，对于数据检测单元130a、130b的制造商来说并不能容易实现数据检测单元130a、130b的固定编程。因此，按照本发明，提出了可编程的数据检测单元130a、130b。如所提及的那样，第一和第二数据检测单元可以彼此独立地运行并且构造得相同。在下文阐述了可以如何配置第一和第二数据检测单元130a和130b。示例性地，只谈及第一数据检测单元130a。为此，向数据检测单元130a传输配置消息CANCB。优选地，这可以经由空中接口、即通信模块134来实现。接着，配置消息CANCB会由也对测试结果感兴趣并且例如位于后端服务器320所在的位置的技术人员生成，而且同样经由移动无线电或者WLAN p被传输到挂车20。作为示例，配置消息可能会以JSON格式或者XML格式被传输给挂车20。在该消息中，在有效数据部分中会包含应该被检测的所希望的消息标识符(ID)，以及用来解释在所希望的CAN消息CANB中的用于初步分析的有效数据的规则和应该何时收集数据的规则。这可以基于时间地或者基于事件地进行。即，配置消息CANCB决定使用哪些数据来建立数据序列(DR)。

用于解释有效数据的规则例如可能会如下：“获取具有标识符XY的消息的第一个字符，将该字符乘以比例因子，添加偏移量并且将其解释成整数”。为了解释所接收到的消息中的有效数据，会遵守该规则并且将相对应的测量值录入该数据序列。在位(Bit)层面的解释规则的另一示例是：“对于具有ID＝0xAABB的消息来说，取第1个字节并且对第2位进行评估”。

在字节层面：“对于具有ID＝0xAABB的消息来说，确定第1个和第2个字节的值，使用比例因子来对该值进行转换并且添加偏移量，以便获得用于解释的物理值。”这对应于可以如何将整数转换成浮点数的规则。还可以说明这些位和/字节的重要性。这里，首先可以考虑对应于价值最低的字节的从右向左(Little Endian(小端))排序以及对应于价值最高的字节的从左向右(Big Endian(大端))排序的两种可能性。数字表示的类型、例如整数或浮点数也可以是该规则的一部分。

图4示出了由压力传感器124所测量的运行压力的测量序列的具体数值示例。列出了十二个测量值。第一列包含这些测量值的连续编号DR1。在第二列中说明了相应测量值的数据和测量时间点DR2。在第三列中说明了制动状态DR3。数字1表示：行车制动器工作正常。第四列包含车轮的分别在同一时间点所测量的圆周速度DR4，以m/s为单位来测量。在第五列中列出了以巴(Bar)为单位测量的制动压力DR5。在第六列中列出了与先前测量值相比的制动压力相对变化DR6。该数据是无量纲的并且根据随后还更详细地阐述的计算规则来被计算。最后，在最后一列中列出了标记DR7，该标记与第五列中的值相关联并且说明了测量值变化是否低于最小值。该说明用于更快地找出令人感兴趣的恒定制动压力DR5的范围。

表格的在第六列和最后一列中所包含的数值通过对在第四列和第五列中的测量值的初步分析来被计算。为此，使用计算机程序，该计算机程序在第一数据检测设备130a的计算单元134中被计算并且该计算机程序的流程图在图5中示出。图5的计算机程序可以在测试行驶结束之后被遍历或者也可以在测试行驶期间就已经在后台中被执行。使用附图标记P1和说明“开始”来表示程序开始。在具有说明“计算测量值的相对变化”的程序步骤P2中，计算针对制动压力所记录的测量值的相对变化。所得出的值在图3的表格的RBDAE列中列出。在程序步骤P2中确定压力值相对于先前值的相对变化并且将该相对变化录入RBDAE列。计算规则在于：求后继值与先前值的比值并且从结果减去值1。在第五列的第3行和第4行中的值之间的相对变化会按如下地被计算：4.3/3.4-1＝0.2647。这样，得出在RBDAE列中的数值。在具有说明“标记的限定:＝对于<＝RFW的相对变化来说为“真(True)””的下一个程序步骤P3中，这些值关于该相对变化被分析并且在图3中的表格的“标记”列中设置条目。该条目提供了关于该相对变化是否相对小的信息。如果是，则录入条目“真”作为标记。如果该相对变化相对于先前值而言较大，则录入“假(False)”作为标记。然后，通过该措施可以更快找出令人感兴趣的相对恒定的制动压力的范围。示例是：设置值+/-10％作为最大允许相对变化的极限值。如果该极限值被应用于在图3的表格中的RBDAE列中的值，则条目“真”首先被设置在第4行并且最后被设置在第10行。现在，在具有说明“对每个RDZ≠0的范围的“真”条目的数目进行计数”的程序步骤P4中，对所记录的数据序列DR进行初步分析。这可以非常简单地被执行，其方式是考虑在标记列中的条目。对所测量的圆周速度不等于零的每个“真”范围的“真”条目的数目进行计数。在所记录的数据序列中可能存在多个这种范围。测试工程师对在制动过程期间的最长的恒定的压力变化曲线并且对车辆在该范围内的减速感兴趣。该范围对应于具有在表格中的圆周速度不等于零的“真”条目的最大数目的范围。在步骤P4中所确定的范围的数据在具有说明“选择最大范围”的程序步骤P5中被选择并且被编译成有效数据包，用于传输给后端服务器320。在具有说明“将所选择的最大范围传输给后端”的程序步骤P6中，将准备好的有效数据包转发给通信模块136。在通信模块136中，使用如错误保护和地址信息等必要的协议数据来对该有效数据包进行补充并且然后将其传输到后端服务器。在将该有效数据包转发给通信模块136之后，该程序在具有说明“结束”的程序步骤P7中结束。

图6以图形表示示出了在图3的表格中的测量值序列。利用附图标记BD来表示所测量的制动压力DR5的曲线。利用附图标记RBDAE来表示制动压力DR5的所计算的相对变化DR6。利用附图标记RDZ来表示所测量的车轮115的圆周速度。最后，KBDB表示用于线性减速的令人感兴趣的相对恒定的制动压力DR5的范围，其中制动压力的相对变化DR6对应于前一个测量的制动压力值DR5的+/-10％。在该范围内的测量值利用“真”条目来被标记。在图6的示例中，对所要提取的范围的选择特别简单，原因在于总共只有一个区域具有所设置的“真”条目。

图7示出了在其中存在具有恒定制动压力DR5的多个范围的数据序列DR的图形表示。在这种情况下，在车辆20正在移动时选择持续时间最长的范围。停车范围可能会包括其中车轮115在制动过程期间抱死的范围，使得对于另外的目标设定来说，该范围也可能会令人感兴趣。特别是在图7中能清楚看出：与整个数据序列DR相比，范围KBDB仅对应于数据量的大约10％。这种类型的预处理的优点在于：必须传输到后端服务器320的数据少得多并且必须在后端中存储和评估的数据少得多。在真实的测试行驶中，优点还可能会更大，原因在于仅需要传输1％的数据。

所有本文中提及的示例以及有条件的表述都应被理解为没有对这种特别引用的示例进行限制。这样，例如本领域技术人员认可：这里所示出的框图是示例性的电路装置的概念视图。能以类似的方式识别出：所示出的流程图、状态转移图、伪代码以及诸如此类的是用于对过程的呈现的不同的变型方案，所述过程可以基本上被存储在计算机可读介质中并且因此由计算机或处理器来实施。在专利权利要求书中提到的对象也可以明确是人。

应该理解的是，所提出的方法和所属的设备可以以硬件、软件、固件、特殊处理器或者它们的组合的不同的形式来实现。特殊处理器可包括专用集成电路(ASIC)、精简指令集计算机(RISC)和/或现场可编程门阵列(FPGA)。优选地，所提出的方法和设备被实现为硬件与软件的组合。优选地，软件作为应用程序被安装在程序存储设备上。其通常涉及基于计算机平台的机器，该计算机平台具有硬件，诸如一个或多个中央单元(CPU)、一个随机存取存储器(RAM)以及一个或多个输入/输出(I/O)接口。此外，通常在计算机平台上安装操作***。这里已经被描述的不同的进程和功能可以是应用程序的部分或者可以是通过操纵***来实施的部分。

本公开并不限于这里所描述的实施例。存在针对不同的匹配和修改的空间，本领域技术人员会基于其专业知识以及属于本公开的内容来考虑这些不同的匹配和修改。

在这里所介绍的聚合功能背后是如下假设：数据序列可以被减少到表征性范围并且仍然能够实现对***状态的技术评估，这里是：压力变化曲线和减速。然而，所介绍的数据聚合原理可以被推广并且被转移到各种类型的其它应用和数据序列。

在同样可以利用按照本发明的数据检测设备来测试或监控的车辆中的控制设备的其它示例是：安全气囊控制设备、发动机控制设备、变速器控制设备、底盘控制设备以及用于辅助***的各种控制设备：紧急制动辅助、ESC(电子稳定性控制)、车道保持或车道变换辅助、转弯辅助、距离控制辅助、距离警告辅助、停车辅助等等。借此，对此所需的环境检测传感器(激光雷达、雷达、超声以及各种类型的相机)也可以同样动态地被评估。特别是在这些传感器的情况下，有利的是：对所输出的数据进行过滤，原因在于这里数据量还比在各种控制设备的情况下大得多。在环境检测传感器的情况下，数据聚合例如可基于：为了动态的消息解释，从安装于外部的路边单元310向数据检测***发送消息，一起发送的指令是：应该从何时起将由相机拍摄的图像发送给后端服务器320。当测试车辆离交通指示牌有一定距离时，该消息可能会由路边单元310发送。

按照本发明的数据检测单元尤其可以被用于在研发车辆***时的测试行驶。但是，也可能的是：这种数据检测单元在量产车辆中使用，以便监控在车辆内的数据总线流量并且发现篡改或故障状态。

在测试路段之外应用时，例如可能会自动化地采集加油站价格的图像。但是，导航***为此必须发送应该从何时起将数据传输到后端服务器320的相对应的指令。另一示例涉及例如在物流公司方面的车队控制。接着，利用动态的信息解释，控制器可以自己限定对于问责制来说重要的数据包。例如，信息可能会如下：“车道保持辅助多久进行一次干预，以便防止不想要的车道变换？”这些数据可能会时不时地被传输给后端服务器320。

附图标记列表(说明书的一部分)

10 牵引车

20 挂车

100 制动控制设备

102 压缩空气储备线路的连接端

103 压缩空气储备线路

104 制动压力线路的连接端

105 制动压力线路

106 压缩空气储备容器

108 过载保护阀

110 驻车释放安全阀

112 三止动制动缸

114 车轮转速传感器

115 车轮

116 IMU单元

118 诊断线路

120 通信总线

122 供电线路

124 压力传感器

130a 第一数据检测设备

130b 第二数据检测设备

131 CAN总线接口

132 存储单元

134 计算单元

136 通信模块

200 演进分组核心

210 移动无线电基站

300 互联网

310 路边单元

320 后端服务器

BD 制动压力变化曲线

CANB CAN消息

CANCB 配置消息

DBS 由组件100-114组成的压缩空气制动***

DR1 连续编号

DR2 测量时间点

DR3 制动状态

DR4 圆周速度

DR5 制动压力

DR6 制动压力相对变化

DR7 标记

FSFB 由组件102、103、106、108、110、112组成的弹簧加载驻车制动器

ID 消息标识符

KBDB 恒定制动压力的范围

PL 有效数据

RBDAE 制动压力相对变化的变化曲线

RDZ 车轮转速的变化曲线

RFW 参考值

P1–P7 计算机程序的不同程序步骤

Claims (17)

1.一种用于能移动的设备(10、20)的数据检测设备(130a、130b)，所述数据检测设备具有计算单元(134)和存储单元(132)，所述数据检测设备还具有：通信模块(136)，所述通信模块用于将所检测到的数据(DR4、DR5)发送给后端服务器(320)；以及总线接口(131)，所述总线接口用于接收经由所述能移动的设备(10、20)的内部通信总线(120)所传输的消息(CANB)，其中，所述计算单元(134)被设立为使用在所述消息(CANB)中所接收到的数据(DR4、DR5)来形成数据序列(DR)并且将所述数据序列存储在所述存储单元(132)中，其特征在于，所述计算单元(134)被设计为以数据聚合(P1-P7)的形式来执行对所存储的数据序列(DR)的初步分析，就数据聚合而言提取所述数据序列(DR)的至少一个令人感兴趣的范围(KBDB)并且将所述令人感兴趣的范围转发给所述通信模块(136)，其中，所述通信模块(136)被设立为将所述数据序列(DR)的至少一个被提取的范围(KBDB)传输给所述后端服务器(320)。

2.根据权利要求1所述的数据检测设备(130a、130b)，其中，所述计算装置(134)被设计为就接收到相应消息(CANB)的数据(DR4、DR5)而言一并记录在相应数据序列(DR)中的所接收到的消息(CANB)的接收时间点(DR2)。

3.根据权利要求1或2所述的数据检测设备(130a、130b)，其中，所述通信模块(136)被设立为接收至少一个配置信息(CANCB)，其中，所述至少一个配置信息(CANCB)包含应该如何评估经由所述内部通信总线(120)所传输的消息(CANB)的数据(DR4、DR5)的规则。

4.根据上述权利要求中任一项所述的数据检测设备(130a、130b)，其中，所述计算装置(134)被设计为：根据来自所述至少一个配置信息(CANCB)的规则来建立具有所接收到的消息(CANB)的数据(DR4、DR5)的数据序列(DR)。

5.根据上述权利要求中任一项所述的数据检测设备(130a、130b)，其中，所检测到的数据(DR4、DR5)涉及由传感器(114、124)所测量的数据(DR4、DR5)或者由计算单元(100)所计算的数据(DR6)。

6.根据上述权利要求中任一项所述的数据检测设备(130a、130b)，

其中，所述能移动的设备是车辆(10、20)，并且所述内部通信总线(120)被构造成所述车辆(10、20)的CAN总线或者以所述车辆的CAN总线为形式来构造，其对应于控制器局域网。

7.根据权利要求6所述的数据检测设备(130a)，

其中，所述车辆对应于牵引车(10)或挂车(20)并且所述挂车(20)配备有制动***(DBS)。

8.根据权利要求7所述的数据检测设备(130a)，其中，将制动控制设备(100)连接到所述挂车(20)的内部CAN总线(120)上，所述制动控制设备经由所述CAN总线来传输若干被连接到所述制动控制设备(100)上的制动压力传感器(124)和/或车轮转速传感器(114)的数据(DR4、DR5)。

9.根据权利要求8所述的数据检测设备(130a)，其中，在所述至少一个配置信息(CANCB)中的规则至少包含：所述CAN消息(CANB)的消息标识符(ID)，利用所述CAN消息来传输制动压力传感器(124)的所测量的制动压力(DR5)；和/或关于相对于所述数据序列(DR)中的前一个制动压力值(DR5)而言仍能容忍以便能够将所述制动压力值(DR5)仍分配给相对恒定的制动压力(DR5)的范围(KBDB)的最小的相对的制动压力变化(DR6)的说明。

10.根据权利要求8或9所述的数据检测设备(130a)，其中，在所述至少一个配置信息(CANCB)中的规则至少包含所述CAN消息(CANB)的消息标识符(ID)，利用CAN消息来传输车轮转速传感器(124)的信息(DR4)。

11.一种用于就根据上述权利要求中任一项所述的数据检测设备(130a)而言执行初步分析的方法，其特征在于，所述初步分析满足数据聚合(P1-P7)的功能。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述数据聚合(P1-P7)包含：计算在所述数据序列(DR)中的数据(DR5)的相对变化(DR6)的步骤(P2)；和将标记(DR7)分配给在所述数据序列(DR)中的数据(DR5)的步骤(P3)，其中，当在所述数据序列(DR)中的第n个数据(DR5)相对于在所述数据序列(DR)中的第n-1个数据(DR5)而言的相对变化(DR6)小于最小允许参考值(RFW)时，给相应的数据(DR5)分配所述标记(DR7)，其中n为自然数的元素。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述数据聚合(P1-P7)包含对所述数据序列(DR)中的直接彼此相继的标记的数据(DR4、DR5)进行计数的步骤(P4)，就直接彼此相继的标记的数据而言所述能移动的设备(10、20)同时仍正在运动。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述数据聚合(P1-P7)包含确定在数据序列(DR)中的所述范围(KBDB)的步骤，在所述范围内包含最大数目的带有所设置的标记(DR7)的直接彼此相继的数据(DR4、DR5)。

15.根据权利要求11至14中任一项所述的方法，其中，将所述数据序列(DR)的具有最大数目的带有所设置的标记(DR7)的直接彼此相继的数据(DR4、DR5)的范围(KBDB)发送给后端服务器(320)。

16.一种车辆，其特征在于，所述车辆(10、20)配备有根据权利要求1至10中任一项所述的设备(130a)，其尤其是用于执行根据权利要求11至15中任一项所述的方法。

17.一种计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被设计为在计算装置(134)中运行时执行根据权利要求11至15中任一项所述的方法的步骤。

Images