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Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Aufnahme von Daten, bei der sowohl gemessene Daten eines Versuchsträgers, als auch Metadaten, welche nicht direkt am Versuchsträger gemessen werden können, aufgenommen und zur vorzugsweise späteren Weiterverarbeitung gespeichert werden.
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Beim Test von Versuchsträgern, wie beispielsweise Versuchsfahrzeugen, werden auf Prüfständen oder in realer Umgebung, z. B. bei Testfahrten der Versuchsfahrzeuge auf Straßen oder auf speziell geeigneten Teststrecken, Testdaten aus dem Versuchsfahrzeug aufgenommen, um online oder in späteren Auswerteschritten die Funktion des Versuchsfahrzeugs oder von dessen Einzelkomponenten zu testen. Fahrzeuge verfügen zur Kommunikation zwischen ihren Komponenten, zur Aufnahme von Messdaten über Sensoren und zur Ausgabe von Stellsignalen an Aktoren über ein die Komponenten verbindendes Bussystem, welches im Bereich der Automobile vorzugsweise ein CAN-Bus ist.
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Verschiedene Steuereinheiten, einzelne Baugruppen, Sensoren und Aktoren werden dabei durch diesen CAN-Bus vernetzt. Zur Aufnahme von Testdaten im Fahrbetrieb kann dabei ein sogenannter Daten-Logger genutzt werden, der die im entsprechenden Format auf dem Bussystem vorliegenden Daten aufzeichnet. Beim CAN-Bus, als Beispiel für ein in Fahrzeugen übliches Bussystem, werden über Kennungen (Botschaften) definierte Daten auf dem Bussystem bereitgestellt. Jeder angeschlossene Busteilnehmer, der auf dem Bussystem „mithört”, kann die für diesen Busteilnehmer bestimmten Daten aufnehmen. Die Erkennung der jeweiligen Daten erfolgt dabei über die der jeweiligen CAN-Botschaft eigene Kennung. Erkennt ein Busteilnehmer, z. B. ein CAN-Controller, eine für ihn definierte Kennung, so übernimmt er die der jeweiligen Botschaft zugeordneten Daten. Messwerte, Steuerbefehle o. ä. können so an einzelne oder mehrere Busteilnehmer übermittelt werden. Dieses Prinzip machen sich auch bekannte Datenlogger zunutze, indem ein Mitschreiben der jeweiligen CAN-Botschaften über eine Schnittstelle zum CAN-Bus erfolgen kann. Es kann dabei der gesamte Busverkehr mitgeschrieben werden oder es können über eine Benutzeroberfläche definierbare Kanäle ausgewertet werden. Die Aufnahme der CAN-Botschaften erfolgt dabei zeitsynchron. Gleichzeitige Änderungen mehrerer CAN-Botschaften werden zeitgleich auf dem Bussystem sichtbar. Zusätzlich zu den Fahrzeugdaten oder den durch das Fahrzeug gemessenen Daten, welche auf dem Bussystem verfügbar sind, ist es wünschenswert, weitere, beispielsweise die Versuchsbedingungen kennzeichnende Umweltbedingungen, stochastisch auftretende Ereignisse oder für Messfahrten übliche Daten wie Testfahrer, Umweltbedingungen, Straßenzustand etc. aufzunehmen. Diese Daten, welche nicht durch das Fahrzeug gemessen werden und auf dem Bussystem im normalen Fahrzeugbetrieb nicht vorliegen, werden als sog. Metadaten bezeichnet. Diese werden z. B. durch ein nicht am Bussystem des Fahrzeugs befindliches System aufgenommen oder können durch einen Bediener vorgegeben werden. Im Testbetrieb ist es üblich, dass den aufgenommenen Testdaten beim Test oder meist nachträglich beschreibende Informationen hinzugefügt werden, welche z. B. den Testfahrer, die Wetterbedingungen, Besonderheiten der Messfahrt etc., kennzeichnen. Die Aufnahme kann dabei nicht zeitsynchron mit den jeweiligen Messdaten erfolgen. Insbesondere Ereignisse während des Tests sind so nicht zeitsynchron dokumentierbar. Es ist für spätere Auswertungen jedoch wünschenswert, eine solche zeitsynchrone Aufnahme zu ermöglichen.
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Um dies zu ermöglichen, beschreibt beispielsweise die
EP 1 315 332 A2 eine Aufnahme von Messdaten, wobei jedem Datum ein Zeitstempel zugeordnet wird. Den weiteren aufgenommenen Daten wird dabei derselbe Zeitstempel aufgeprägt, so dass nachfolgend eine zeitliche Zuordnung der Messdaten und der weiteren zusätzlich aufgenommenen Daten erfolgen kann. Ein zeitsynchrones Abspielen ist hier beispielsweise möglich. Zusätzlich zu den bekannten Datenloggern, welche die Daten auf dem Bus mitschreiben, ist die Generierung eines synchronen Zeitstempels zwischen Messdatenaufnahme und Aufnahme der weiteren Messdaten notwendig.
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Im Testbetrieb ist es notwendig, dass die Datenaufnahme möglichst einfach erfolgen soll, da beispielsweise ein Testfahrer sich auf den Testablauf konzentrieren muss und die Datenaufnahme als untergeordnete, möglichst automatisch ablaufende Aufnahme stattfinden soll. Ein aufwändiges Eingeben von Beschreibungsinformationen oder ein Zuordnen der Messdaten zu den gefahrenen Versuchen muss möglichst automatisch erfolgen oder durch einfachste Bedienhandlungen möglich sein.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein einfaches Verfahren und eine einfache Vorrichtung zu schaffen, welche eine zeitsynchrone Aufnahme von Messdaten und weiteren zusätzlichen, nicht im Fahrzeug originär vorliegenden Metadaten ermöglicht.
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Die Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Verfahrens- bzw. Vorrichtungsansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und dem Ausführungsbeispiel.
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Die Vorrichtung zur Datenaufnahme ist dabei an einen Versuchsträger angeschlossen. Der Versuchsträger weist ein Bussystem auf, welches Steuereinheiten, Sensoren und Aktoren des Versuchsträgers verbindet. Die Daten aus dem Versuchsträger sind dabei auf dem Bussystem verfügbar. Die Vorrichtung weist eine gesonderte zur Datenaufnahme und Datenspeicherung eingerichtete Aufnahme- und Speichereinrichtung auf. Diese kann ein bekannter Datenlogger sein, welcher mit dem Bussystem verbunden ist und die auf diesem anliegenden Daten zeitsynchron aufnimmt und abspeichert. In bekannter Weise können so die Daten des Versuchsträgers zur späteren Auswertung aufgezeichnet werden.
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Erfindungsgemäß vorteilhaft wird das bekannte System des Mitschreibens der Daten durch einen Datenlogger genutzt und um eine weitere mobile Einheit erweitert. Die mobile Einheit wird im Testbetrieb des Versuchsträgers mit dessen Bussystem verbunden und ermöglicht das Einschreiben von Daten auf das Bussystem. Diese werden zeitsynchron zu den auf dem Bussystem vorliegenden Daten eingeschrieben und durch die mit dem Bussystem verbundene Datenaufnahme- und Speichereinheit gespeichert. Durch das zeitgleich zum normalen Datenverkehr auf dem Bussystem erfolgende Einschreiben der über die mobile Einheit eingegebenen Metadaten erfolgt ein zeitsynchrones Aufzeichnen der Metadaten durch die Datenaufnahme und Speichereinrichtung. Zur Aufnahme der Metadaten kann damit die für den Testbetrieb mit dem Bussystem verbundene Datenaufnahme- und Speichereinrichtung genutzt werden.
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Erfindungsgemäß vorteilhaft ist die mobile Einheit zur Dateneingabe über eine Luftschnittstelle mit dem Bussystem verbindbar. Dies kann z. B. eine bekannte Bluetooth-Schnittstelle oder eine andere Funkschnittstelle z. B. WLAN oder eine Infrarot-Schnittstelle sein. Besonders bevorzugt ist bei Nutzung eines CAN-Bus eine WLAN-to-CAN Verbindung. Erfindungsgemäß vorteilhaft ist die mobile Einheit ein mobiler Computer, beispielsweise ein Tablet-PC mit einer Dateneingabeeinrichtung. Erfindungsgemäß vorteilhaft weist die mobile Einheit eine Softwareschnittstelle auf, welche die maskierbare Eingabe von Daten ermöglicht. Die Schnittstelle kann dabei als Programm ausgebildet sein, welches zur Dokumentation von Tests des Versuchsträgers dient. Es können somit für den ganzen Datensatz gültige Daten auf das Bussystem geschrieben werden oder gleichfalls während der Versuchsfahrten ereignisgetriggert eingegebene Daten zeitsynchron mit den auf dem Bussystem vorhandenen Daten des Versuchsträgers eingeschrieben und somit nachfolgend durch die Datenaufnahme- und Speichereinheit aufgezeichnet werden. Erfindungsgemäß vorteilhaft ist das Bussystem ein CAN-Bus eines Testfahrzeuges. Die Verbindung zur mobilen Einheit kann in vorteilhafter Weise über eine Funkschnittstelle z. B. ein CAN-to-WLAN Modul erfolgen. In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die mobile Einheit mit einer maskierbaren Dateneingabe ausgeführt, über welche die mobile Einheit testspezifische Metadaten, welche manuell eingebbar sind, auf das Bussystem schreibt. Hierfür wird die Luftschnittstelle zum Bussystem genutzt. Eine Eingabemaske kann hierbei dem Bediener bei der Aufnahme der testspezifischen Metadaten die Eingabe erleichtern.
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Beim Verfahren zur Datenaufnahme werden die Daten des Versuchsträgers, die auf dem Bussystem vorliegen, in einer Datenaufnahme und Speichereinheit aufgezeichnet, die dem Bussystem des Versuchsträgers angeschlossen ist. Erfindungsgemäß vorteilhaft werden zusätzlich Metadaten, welche über die mobile Einheit eingegeben werden, auf das Bussystem geschrieben. Die Metadaten werden damit zeitsynchron zusätzlich zu den Daten des Versuchsträgers durch die Datenaufnahme und Speichereinheit aufgenommen. In einer bevorzugten Ausführung werden die Metadaten manuell über die mobile Einheit eingegeben und von der mobilen Einheit über eine Funkschnittstelle auf das Bussystem übertragen. In einer bevorzugten Weiterbildung werden die Daten der mobilen Einheit, die auf das Bussystem übertragen werden, bei Nutzung eines CAN-Bus auf freie CAN-Adressen geschrieben. Im Betrieb des Versuchsträgers liegen dessen Daten auf vorgegebenen CAN-Adressen, welche im Normalbetrieb des Versuchsträgers zur Kommunikation von dessen Einheiten genutzt werden. Das System nutzt zum Einschreiben der Metadaten freie, von der Kommunikation der Einheiten des Versuchsträgers ungenutzte Adressen. Die Kommunikation auf dem Datenbus ist durch die Datenaufnahme und Speichereinheit vollständig aufnehmbar. Somit werden auch die eingegebenen Metadaten durch diese mit aufgenommen und gespeichert.
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Die Erfindung wird weiterhin an einem schematischen Ausführungsbeispiel näher erläutert.
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Hierbei zeigt 1 einen nur schematisch dargestellten Versuchsträger 1, welcher zur Kommunikation ein Bussystem 2 aufweist. Am Bussystem 2 ist eine Datenaufnahme- und Speichereinheit 3 angeschlossen, welche beispielsweise über eine Kabelschnittstelle mit dem als CAN-Bus ausgebildeten Bussystem 2 verbunden ist. Typischerweise sind weitere Busteilnehmer 6 z. B. CAN-Controller dem Bussystem 2 angeschlossen. An das Bussystem 2 ist weiterhin über eine Luftschnittstelle 4, z. B. ein am Bussystem vorgesehenes CAN-to-WLAN-Modul, eine mobile Einheit 5 ankoppelbar, welche Daten über diese Luftschnittstelle 4 auf das Bussystem 2 schreiben kann. Die mobile Einheit 5 weist hierfür ebenfalls eine WLAN-Schnittstelle auf. Die mobile Einheit 5 kann hierbei beispielsweise ein Laptop oder ein Tablet-PC sein, welcher die Eingabe von testspezifischen Daten ermöglicht. Auf der mobilen Einheit ist eine Software lauffähig, welche als Schnittstelle zur Dateneingabe für testspezifische Metadaten dient. Diese können im einfachsten Fall durch einen Nutzer manuell eingegebene Testdaten sein.
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2 zeigt eine beispielhafte Ausgestaltung einer Eingabemaske zur Eingabe von testspezifischen Daten. Die in dem jeweiligen Formularfeld benannten Daten können während der Aufnahme der Fahrzeugdaten des Versuchsfahrzeuges zusätzlich als Metadaten auf dem Bussystem gespeichert werden und damit zeitsynchron zu den Daten des Versuchsfahrzeuges aufgezeichnet werden. Es handelt sich hierbei um während der gesamten Fahrt gültige Daten, wie Versuchsperson und Aufgabennummer, aber auch während der Fahrt ereignisgetriggert sich ändernde Metadaten, wie Grad der Beanspruchung, Verkehrsdichte oder Straßentyp. Nebenaufgaben und Grad der Ablenkung können gleichfalls gespeichert werden. Ändert sich beispielsweise der Grad der Beanspruchung, so ist bei der späteren Datenauswertung dieser zeitsynchron zu den abgespeicherten Daten des Versuchsfahrzeuges gespeichert und somit auswertbar. Es kann somit ein herkömmlicher Datenlogger verwendet werden, welcher gleichzeitig zeitsynchron ohne gesonderte Zeitzuordnung der Metadaten diese aufnimmt, da diese gleichzeitig auf das jeweilige Bussystem gespeichert werden.
