DE102018211047B4

DE102018211047B4 - Sensorvorrichtung und Verfahren zur Überwachung des fahrbetriebsbedingten Zustandes eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102018211047B4
Application number: DE102018211047.6A
Authority: DE
Inventors: Steffen Rück; Felix Bömer; Nico Schön; Sophie Ruoshan Wei; Frederik Noll
Original assignee: ThyssenKrupp AG
Current assignee: Carvaloo GmbH
Priority date: 2018-07-04
Filing date: 2018-07-04
Publication date: 2020-03-12
Anticipated expiration: 2038-07-05
Also published as: US20210264693A1; CN112424840A; EP3818504A1; WO2020007688A1; DE102018211047A1; US11983970B2

Abstract

Es wird eine an ein Fahrzeug befestigbare Sensorvorrichtung zur Bestimmung des Zustandes wenigstens einer mechanischen Fahrzeugkomponente beschrieben, welche wenigstens ein eine mechanische Größe erfassendes Sensorelement (120), wobei von dem wenigstens einen Sensorelement (120) erfasste Sensordaten in jedem Betriebszustand des Fahrzeugs fortwährend erfassbar sind, ein Kommunikationselement (125), mittels dessen erfasste Sensordaten zur weiteren Verarbeitung an einen externen Rechner (110) übermittelbar sind, und eine Recheneinheit (115) zur Reduzierung der Datenmenge der an den externen Rechner (110) zu übermittelnden Sensordaten aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung sowie ein Verfahren zur Überwachung des fahrbetriebsbedingten Zustandes insbesondere von Fahrgestell-/Karosseriekomponenten eines Fahrzeugs.
Stand der Technik
Über die individuelle Nutzungshistorie von Fahrzeugen gibt es heutzutage wenig bis gar keine Transparenz. Daher kann der resultierende Fahrzeugzustand und der Grad des Verschleißes insbesondere von Fahrgestell- und Karosseriebauteilen nicht automatisch auf einer regelmäßigen, z.B. täglichen Basis ermittelt werden, da die zugrundeliegende Nutzungshistorie bezüglich mechanischer Belastungen, Stößen oder anderen Ereignissen bzw. Vorfällen aufgrund des individuellen Fahrverhaltens oder der Straßenbedingungen nicht bekannt ist.
Darüber hinaus haben Autohersteller sehr heterogene und proprietäre Sensorsysteme an Bord, die dem Fahrzeugbesitzer oder -betreiber nur sehr begrenzten Zugang gewähren, um solche Sensordaten für ihre eigenen Fahrzeug- oder Flottendiagnosezwecke zu verwenden. In der Industrie besteht daher eine zunehmende Nachfrage nach leicht nachrüstbaren und fahrzeugunabhängigen Sensorsystemen zur kontinuierlichen Überwachung und Analyse von Fahrzeugdaten, und zwar unter besonderer Berücksichtigung von Erfassung und Quantifizierung von mechanischen Belastungen wie z.B. Stößen oder anderen Schadensfällen sowie von Missbrauchsfällen aufgrund eines individuellen Fahrverhaltens des jeweiligen Fahrers, der im Fahrbetrieb vorgelegenen Straßenbedingungen oder äußerer Einwirkungen Dritter beim Stillstand bzw. während des Parkens des Fahrzeugs.
Aus DE 10 2009 025 278 A1 gehen ein Verfahren und ein Gerät zur Bewertung der Fahrzeugabnutzung zur Abrechnung von zur Nutzung überlassenen Kraftfahrzeugen hervor. Das Verfahren nutzt dabei das Gerät zur Ermittlung von Kennziffern, die im Wesentlichen Verschleiß verursachende und auf die Räder wirkende Kräfte repräsentieren. Das Gerät kann unabhängig vom Fahrzeug und ausschließlich mit geräteinternen Einrichtungen betrieben werden. Während der Fahrt des Fahrzeugs registriert das Gerät die zurückgelegte Wegstrecke und Verschleiß verursachende und auf die Räder wirkende Kräfte. Anhand dieser Informationen wird eine den momentanen Fahrstil repräsentierende Kennziffer ermittelt, mittels der für das jeweils betroffene Fahrzeug, aufeinander folgende Mietvorgänge des Fahrzeugs so optimiert werden können, dass der Vermieter im Mittel einen entsprechend kalkulierten Mietpreis erzielt. Das Gerät kann dem Fahrer über eine Anzeigeeinheit die Kennziffer zum Beispiel grafisch anzeigen. Diese Kennziffer repräsentiert die momentane Verschleißsituation des Fahrzeugs. Durch Integration der Kennziffer über die Zeit oder den Weg kann daraus die Verschleißsituation des Fahrzeugs für eine Dauer und/oder Strecke ermittelt werden. Damit kann eine Bewertung der Fahrzeugabnutzung zur Abrechnung von zur Nutzung überlassenen Kraftfahrzeugen erfolgen.
Aus DE 10 2013 218 813 A1 geht ferner ein Verfahren zur Detektion einer Kollision eines Fahrzeugs mit einem Objekt mittels eines Sensormoduls, einer Recheneinheit, einem Speicher sowie einer Kommunikationseinrichtung hervor. Das Sensormodul umfasst einen Sensor, mittels dessen eine zur Detektion der Kollision geeignete mechanische Größe erfasst wird. Durch Empfangen von durch den Sensor bereitgestellten Messwerten der mechanischen Größe und durch Empfangen von durch einen von dem Sensormodul separaten Fahrzeugsensor des Fahrzeugs bereitgestellten Fahrzeugdaten, z.B. von die Umgebung des Fahrzeugs betreffenden Umfeldinformationen, werden die Messwerte der mechanischen Größe jeweils einem Teil der Fahrzeugdaten zeitlich zugeordnet. Die Messwerte der mechanischen Größe werden mit gespeicherten Referenzwerten verglichen, die abhängig von den zu den Messwerten zeitlich zugeordneten Umfeldinformationen im Vorfeld festgelegt werden. Bei dem Verfahren erfolgt zudem eine Vorverarbeitung der Messwerte der Sensoren, sobald ein Schwellenwert durch die Messwerte überschritten wird. Die Messwerte werden zwar auf ein Minimum reduziert, jedoch werden keine Rohdaten bzw. von den Sensoren erfasste Daten zwischengespeichert, sondern lediglich hinsichtlich einer Schwellenwertüberschreitung überprüfte und in Echtzeit durch die Recheneinheit vorverarbeitete Daten.
DE 100 14 994 A1 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Speicherung und Auswertung von Daten in einem Fahrzeug und ermöglicht das Einschreiben aller für das Fahrzeug, seinen Betrieb und seinen Halter relevanten Daten über den gesamten Lebenszyklus des Fahrzeugs in einen zentralen, am Datenbus des Fahrzeugs angekoppelten Speicher. Die Erfassung, Klassifikation und Speicherung dynamischer Daten während der Nutzungsphase eines Kraftfahrzeuges über den gesamten Lebenszyklus bzw. Nutzungszeitraum wird dabei in einem System mit einem Speichermedium realisiert. In dem Speichermedium werden Daten abgelegt und verarbeitet, die in ihrer Gesamtheit zwar nicht korreliert sind, aber in ihrer Kombination eine detaillierte Rekonstruktion der Fahrzeugbelastung sowie der Fahrzeugbenutzung zwischen Erstinbetriebnahme und einem beliebigen Auslesezeitpunkt ermöglichen.
DE 20 2013 007 358 U1 beschreibt ein elektronisches Inspektionssystem für ein Kraftfahrzeug, wobei Fahrzeugkomponenten des Kraftfahrzeugs eine endliche Lebensdauer aufweisen. Das Inspektionssystem weist in dem Kraftfahrzeug angeordnete erste Ermittlungsvorrichtungen zur Ermittlung des Alters und der Laufleistung des Kraftfahrzeugs sowie eine weitere Ermittlungsvorrichtung zum Ermitteln zumindest eines weiteren die Beanspruchung zumindest einer Fahrzeugkomponente beschreibenden Parameters, eine Bestimmungsvorrichtung zum Bestimmen eines Verschleißmaßes für die jeweilige Fahrzeugkomponente für eine bisherige Lebensdauer mittels des weiteren ermittelten Parameters sowie eine Anzeigevorrichtung zum Anzeigen des Verschleißmaßes auf.
DE 10 2015 008 725 A1 beschreibt ein Verfahren zum Ermitteln eines Zustandes eines Fahrzeugs, wobei Messgrößen mittels einer Sensorik einer elektronischen Einrichtung zur Fahrdynamikregelung des Fahrzeugs erfasst werden, die erfassten Messgrößen mittels einer elektronischen Einrichtung klassiert werden, indem die Messgrößen jeweiligen Komponenten des Fahrzeugs zugeordnet werden, Belastungszustände der jeweiligen Komponenten anhand der erfassten und klassierten Messgrößen sowie wenigstens ein Belastungswert aus dem jeweiligen ermittelten Belastungszustand ermittelt werden und wobei wenigstens ein den Zustand des Fahrzeugs charakterisierender Zustandswert in Abhängigkeit von den Belastungswerten berechnet wird.
DE 11 2006 002 329 T5 beschreibt eine Diagnosevorrichtung für elektrische Anlagen eines Kraftfahrzeugs beschrieben, welche über elektrische Verbindungen mit einer Batterie des Kraftfahrzeugs und mit der elektrischen Verdrahtung des Kraftfahrzeugs verfügt. Ein digitaler Abtastschaltungsaufbau ist mit den Verbindungen gekoppelt und so konfiguriert, dass er mehrere digitale Abtastungen während des Betriebs des Fahrzeugs bereitstellt, die sich auf die elektrische Anlage und/oder die Batterie beziehen. Ein Speicher ist so konfiguriert, dass er die mehreren digitalen Abtastungen speichert. Außerdem wird ein Verfahren zusammen mit Techniken bzw. Methoden bereitgestellt, um die erfassten Abtastungen anschließend zu analysieren. Die Diagnosevorrichtung weist eine Verbindung mit einem Datenbus des Fahrzeugs oder eine Verbindung mit einem entfernten Fahrzeugüberwachungssystem auf. In dem zuletzt genannten Fall kann die Verbindung z. B. über eine Mobilfunkverbindung des Fahrzeugs erfolgen, wobei das Fahrzeug Informationen registrieren und sie an einen entfernten Dienst übermitteln kann, z. B. an einen Nothilfedienst oder einen Dienst, der dazu vorgesehen ist, den Betrieb des Fahrzeugs zu überwachen und Wartungsmaßnahmen zu empfehlen.
Ferner ist in DE 103 19 493 B4 ein System zur Überwachung der Leistung einer Ausrüstung beschrieben, wobei die Ausrüstung mehrere Betriebskomponenten umfasst und wobei jede Betriebskomponente einen bestimmten Sollbetriebszustand aufweist. Jede Betriebskomponente erzeugt ihrem Betrieb entsprechende elektrische Signale. Ein Datenerfassungsspeicher in der Ausrüstung speichert Abtastwerte dieser elektrischen Signale in einen umlaufenden Puffer. Ein Analysator in der Ausrüstung spricht auf die elektrischen Signale an, um ein auslösendes Ereignis zu erkennen, das auf mindestens eine potentielle Abweichung einer Betriebskomponente von ihrem Sollbetriebszustand hinweist. Ein Rechenzentrum, das fern von der Ausrüstung angeordnet ist, weist eine Datenbank auf, die Darstellungen von elektrischen Signalen speichert, um die Soll- und Fehlerbetriebszustände der Betriebskomponenten zu klassifizieren. Ein Sender wird durch das auslösende Ereignis aktiviert, um mindestens einige der Abtastwerte, die zur Zeit des auslösenden Ereignisses im umlaufenden Puffer gespeichert wurden, an das Rechenzentrum zu übertragen. Das Rechenzentrum empfängt diese übertragenen Abtastwerte und klassifiziert sie den Soll- oder Fehlerbetriebszuständen entsprechend. Dieses System soll eine schnelle und effiziente Erkennung und Vorhersage des Ausfalls oder der nichtoptimalen Leistung von komplexen Systemen, mit gleichzeitigen Verbesserungen bei der Bereitstellung von Korrekturmaßnahmen zur Wiederherstellung der optimalen Leistung, ermöglichen.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung schlägt zum einen eine Sensorvorrichtung mit wenigstens einem, wenigstens eine mechanische Größe erfassenden Sensorelement und mit einem Kommunikationselement vor, wobei von dem wenigstens einen Sensorelement erfasste Sensordaten sowohl im laufenden Fahrbetrieb eines Fahrzeugs als auch während eines Fahrzeugstillstands bzw. im Ruhe-/Parkzustand des Fahrzeugs sicher aufgezeichnet werden und wobei die aufgezeichneten Sensordaten zur weiteren Verarbeitung bzw. Analyse der Sensordaten an einen externen Rechner bzw. an ein externes Rechnersystem, z.B. an ein Cloud-Computing System oder an einen Cloud-Computing Dienst, übermittelt bzw. übertragen werden. Denn aufgrund der Komplexität der Sensordaten sowie insbesondere in Anbetracht des dabei anfallenden Datenvolumens ist eine eingehende Datenauswertung nur mit einer relativ hohen Rechenleistung bzw. -kapazität möglich. Um das von der Sensorvorrichtung bzw. dem Fahrzeug momentan an den externen Rechner zu übertragende Datenvolumen zu reduzieren bzw. zu minimieren, umfasst die Sensorvorrichtung eine Recheneinheit, z.B. einen Mikroprozessor oder einen Mikrocontroller, mit der die von dem Sensorelement bereitgestellten rohen Sensordaten so vorverarbeitet werden, dass nicht sämtliche Rohdaten an den externen Rechner übertragen werden müssen.
Es ist anzumerken, dass auch vorgesehen sein kann, dass der Mikrocontroller nur detektierte und bereits klassifizierte Ereignisse an den externen Rechner überträgt.
Es ist zudem hervorzuheben, dass die Erfindung eine kontinuierliche Überwachung des Fahrzeugs, d.h. sowohl im Fahrbetrieb als auch im Stillstand des Fahrzeugs, ermöglicht. Mittels der Überwachung des Fahrzeugs ist es zudem möglich, jegliche äußere Einwirkungen, einwirkende Ereignisse (Events) bzw. Einflüsse auf das Fahrzeug sicher zu erkennen und zu charakterisieren, um z.B. einen Fahrzeugmissbrauch bzw. einen unsachgemäßen Gebrauch des Fahrzeugs, z.B. in Form von sehr leichten bis schweren Schlag- oder Aufprallereignissen, erfassen zu können. Entsprechend ermöglicht die Erfindung auch eine sichere Unfallerkennung des Fahrzeugs.
Als Sensorelement können ein Beschleunigungssensor und/oder ein Gyrosensor und/oder ein Geräusche erfassender Akustiksensor vorgesehen sein. Bevorzugt können dabei an sich bekannte dreiachsige Beschleunigungs- und/oder Winkelsensoren eingesetzt werden.
Die Sensorvorrichtung kann einen Sensor zur Positionsbestimmung bzw. Ortung des Fahrzeugs, z.B. einen GPS- oder GNSS-Empfänger, umfassen, mittels dessen von einem „Global Positioning System“ (GPS) bzw. „Global Navigation Satellite System“ (GNSS) bereitgestellte Positionsdaten des Fahrzeugs empfangen werden können. Dadurch können die aufgezeichneten Sensordaten diesen Positionsdaten zuordnet werden, um die Sensordaten z.B. mit Straßeninformationen, Verkehrsinformationen etc. abstimmen bzw. korrelieren zu können.
Das Kommunikationselement ermöglicht eine drahtlose Kommunikation der Sensorvorrichtung mit dem externen Rechner, z.B. als Mobilfunknetzmodul durch eine Funkverbindung über ein Mobilfunknetz. Dadurch können die aufgezeichneten Sensordaten, unabhängig von der Fahrzeugposition, zeitweilig, regelmäßig oder fortwährend an den externen Rechner übertragen werden.
Durch die Übertragung der Sensordaten an einen externen Rechner können die erfassten Sensordaten nicht nur mit einer hohen Rechenleistung umfassend ausgewertet werden, sondern auch die Ergebnisse der Auswertung Dritten, zum Beispiel einem Besitzer, Nutzer, Vermieter oder Versicherungsgeber des Fahrzeugs, zur Verfügung gestellt werden. Dabei ermöglichen die von der Sensorvorrichtung erfassten bzw. übertragenen Sensordaten ein im Wesentlichen vollständiges Bild bzw. eine vollständige Historie des Umgangs des jeweiligen Fahrers mit dem Fahrzeug bzw. von auf das Fahrzeug von außen einwirkenden Ereignissen.
Diese auf das Fahrzeug einwirkenden Ereignisse können dem üblichen Fahrzeuggebrauch entsprechen oder als Anomalien erkannt werden, die nicht dem bestimmungs- bzw. sachgemäßen Gebrauch des Fahrzeugs entsprechen. Als Anomalien, d.h. für den Fahrzeugzustand als kritisch zu bewertende Ereignisse, sind solche Ereignisse zu betrachten, welche zu einem vorzeitigen Verschleiß einer oder mehrerer Fahrzeugkomponenten führen können, z.B. Fahrwerkskomponenten wie beispielsweise Dämpfer oder Federn. Dabei können auch solche kritischen Ereignisse erkannt werden, die nicht zu einer unmittelbaren Funktionsbeeinträchtigung oder von außen sichtbaren Schadenbildern führen, jedoch zu einer vorzeitigen Abnutzung bzw. einem vorzeitigen Verschleiß einer oder mehrerer Fahrzeugkomponenten.
Die Sensorvorrichtung ist bevorzugt als eine von der jeweiligen Fahrzeugelektronik unabhängige, z.B. an eine Fahrgestell-, Chassis- bzw. Karosseriekomponente des Fahrzeugs anbringbare bzw. befestigbare Sensorbox ausgebildet. Die Sensorvorrichtung muss somit nicht auf fahrzeuginterne Kommunikationssysteme zurückgreifen, sondern generiert die Fahrdaten über ein eigenes Sensorsystem. Daher ist die Sensorvorrichtung von ihrer tatsächlichen Einbauposition bzw. -lage im jeweiligen Fahrzeug weitgehend unabhängig, da die Vorrichtung, basierend auf einem eigenen Initialisierungsalgorithmus und einem empirisch vorgebbaren Anfahrmuster, ihre Lage bzw. räumliche Orientierung im Fahrzeug bzw. die Lage bzw. Orientierung eines vorliegenden Fahrzeugkoordinatensystems eigenständig ermitteln bzw. auffinden kann.
Bei dem ebenfalls vorgeschlagenen Verfahren werden die rohen Sensordaten fortwährend bzw. regelmäßig ausgelesen und zwischengespeichert. Die innerhalb eines empirisch vorgebbaren Zeitfensters erfassten Rohdaten werden vorverarbeitet, wobei geprüft wird, ob ein ebenfalls empirisch vorgebbarer Schwellenwert überschritten wird und somit ein mögliches, die Bestimmung des Zustandes der Fahrzeugkomponente beeinflussendes Ereignis vorliegt. Der Schwellenwert kann anhand eines empirischen, eigens parametrierten Datenmodells ermittelt werden, wobei das Datenmodell auf physikalischen Größen oder anderen Fahrzeugkenngrößen beruhen kann.
Wird der Schwellenwert nicht überschritten, dann wird ein Schlafmodus aktiviert und das Verfahren erneut ausgeführt. Wird ein mögliches Ereignis erkannt, dann wird ein ggf. vorliegender Schlafmodus deaktiviert und geprüft, ob ein relevantes Ereignis vorliegt. Ist dies der Fall, dann werden die zwischengespeicherten Rohdaten des betroffenen Zeitfensters abgerufen und an einen externen Rechner übermittelt. Wird kein relevantes Ereignis erkannt, dann werden für das betroffene Zeitfenster sogenannte Nulldaten erzeugt und an den externen Rechner übermittelt. Diese Nulldaten können z.B. durch eine Kurzinformation „Kein Ereignis“, zusammen mit einem dem jeweils betroffenen Zeitfenster entsprechenden Zeitstempel, übermittelt werden. In dieser Weise erzeugte Nulldaten zeichnen sich insbesondere durch eine gegenüber den ursprünglich erfassten Sensordaten relativ geringe Datengröße bzw. Datenvolumen aus.
Bei dem vorgeschlagenen Verfahren kann ferner vorgesehen sein, dass während eines aktiven Schlafmodus' ausgelesene Sensordaten zunächst in einem Pufferspeicher zwischengespeichert werden und dass die im Pufferspeicher gespeicherten Sensordaten bei nicht erfolgtem Überschreiten des vorgegebenen Schwellenwertes dazu verwendet werden, um ein bezüglich eines relevanten Ereignisses vorheriges Zeitintervall wiederherzustellen.
Das vorgeschlagene Verfahren stellt somit einen fortwährend ablaufenden, geschlossenen Prozess dar, wodurch sichergestellt ist, dass die wenigstens von dem Sensorsystem gelieferten Rohdaten in jeder Betriebsphase des Fahrzeugs, d.h. insbesondere auch in einer Ruhephase des Fahrzeugs, erfasst und an den externen Rechner übermittelt werden. Dadurch ist es möglich, die hier betroffene Fahrzeughistorie lückenlos für die Auswertung an dem externen Rechner zur Verfügung zu haben.
Das vorgeschlagene Verfahren ermöglicht somit, dass die eingehende und damit rechenintensive Datenanalyse nicht bereits in der Sensorvorrichtung erfolgen muss, sondern auf einem genannten externen Rechner durchgeführt werden kann. In der Sensorvorrichtung erfolgt lediglich eine Vorverarbeitung der erfassten Sensordaten, um für die nachfolgende, extern durchgeführte Datenanalyse irrelevante bzw. redundante Datenbestandteile herauszufiltern und somit den Datenverkehr über das meist vorliegende Mobilfunknetz zu minimieren. Um auch mögliche, im Stillstand des Fahrzeugs entstandene bzw. verursachte Schädigungen bzw. Beschädigungen zu erkennen, wird das Verfahren fortwährend bzw. kontinuierlich ausgeführt, d.h. auch während Stillstand- bzw. Parkphasen des Fahrzeugs, und nicht nur im Betrieb bzw. Fahrbetrieb des Fahrzeugs.
Die rohen Sensordaten können vor der genannten Zwischenspeicherung innerhalb der Sensorvorrichtung oder zumindest vor ihrem Versenden an den externen Rechner noch durch die Sensorvorrichtung verschlüsselt werden, um eine ausreichende Datensicherheit für die ggf. personenbezogenen Benutzungsdaten des Fahrzeugs sicherzustellen.
Die Vorteile der vorgeschlagenen Sensorvorrichtung sowie des vorgeschlagenen Verfahrens könnten darin liegen, dass eine genaue und zeitlich umfassende Erfassung, Aufarbeitung und Analyse der erfassten Sensordaten ermöglicht wird. Dadurch kann für ein bestimmtes Fahrzeug eine vollständige Gebrauchs- bzw. mechanische Belastungshistorie angelegt werden, welche unterschiedlichste Ereignisse des Produktlebenszyklus umfassen kann. Diese Ereignisse können hinsichtlich ihrer Bedeutung für den Wert des Fahrzeugs, den mechanischen Zustand bestimmter, tatsächlich lokalisierter Fahrzeugkomponenten sowie die Rückverfolgbarkeit und den Schweregrad von durch Fahrzeugmissbrauch oder Fahrzeugunfälle hervorgerufenen mechanischen Schädigungen am Fahrzeug umfassen.
Dabei in Betracht kommende Fahrzeugkomponenten können eine Fahrgestell- oder Fahrwerkkomponente, eine Chassis- bzw. Karosseriekomponente, eine Fahrzeugaußenhautkomponente oder Fahrzeugreifen sein.
Die Erzeugung bzw. Erstellung einer lückenlosen, digitalen Fahrzeughistorie ermöglicht es zudem dem Besitzer eines Fahrzeugs, jeden in der Fahrzeughistorie gefahrenen Kilometer hinsichtlich der dabei erfahrenen Ereignisse, z.B. Schadensfälle, Fahrstile und/oder jeweils überfahrene Fahrbahnoberflächen, nachzuverfolgen. Für diese Ereignisse können die jeweils zugehörigen Positionsdaten mit ausgewertet werden und so nachträglich eine mögliche Korrelation mit vor Ort vorliegenden Verhältnissen, z.B. Straßenverhältnissen, durchgeführt werden. Anhand der sich dabei ergebenden Informationen kann eine relative Fahrzeugabnutzung ermittelt werden.
Bei Fahrzeugflotten können diese Informationen z.B. relativ zu einem repräsentativen Fahrzeugtyp oder einer repräsentativen Nutzergruppe statistisch ausgewertet werden. Dadurch kann eine relative Fahrzeugabnutzung auch auf eine statistische Vergleichsgruppe einer Fahrzeugflotte bezogen werden. Dies ermöglicht sowohl nutzergruppenspezifische Auswertungen, als auch Auswertungen über relative Restwertverluste der betrachteten Fahrzeuge aufgrund der ermittelten, unterschiedlichen Fahrzeugabnutzung.
Ein weiterer Vorteil der vorgeschlagenen Sensorvorrichtung sowie des vorgeschlagenen Verfahrens könnte darin liegen, dass auch relativ geringfügige bzw. leichte Fahrzeugschäden, die optisch nicht erkennbar sind, aber zu einem vorzeitigen Verschleiß oder Versagen von Komponenten führen können, erkannt werden. Dadurch kann auch Fahrzeugmissbrauch transparent für z.B. einen Autovermieter, ein Leasingunternehmen oder eine Versicherung qualifiziert und quantifiziert werden, noch bevor das Fahrzeug begutachtet wird. Weitere Vorteile könnten sich z.B. durch eine verbesserte Unterstützung von Fahrzeugführern in einem Schadensfall, genauere Informationen über einen Unfallhergang in Bezug und Verursacher oder eine verbesserte Erstellung von Schadensgutachten auf der Grundlage der Sensorinformationen sowie gezieltere Hinweise auf wahrscheinlich zu reparierende Komponenten ergeben.
Die Erfindung kann insbesondere bei einem Landfahrzeug, z.B. einem Personenkraftfahrzeug oder einem Nutzkraftfahrzeug, jedoch auch bei Wasserfahrzeugen, Unterwasserfahrzeugen, Luftfahrzeugen oder dergleichen, welche einer nutzungsabhängigen, mechanischen Abnutzung von hier betroffenen mechanischen Fahrzeugkomponenten unterliegen, entsprechend zum Einsatz kommen. So können bei Luftfahrzeugen vorliegende Flugzeugfahrwerke bezüglich ihres durch den Flugbetrieb, insbesondere durch Starts und Landungen, bedingten mechanischen Zustandes ähnlich überwacht werden.
Auch ist ein Einsatz bei schienengebundenen Fahrzeugen möglich, um insbesondere dort vorliegende Fahrwerke auf deren mechanische Abnutzung hin zu prüfen bzw. zu überwachen.
Darüber hinaus kann die Erfindung in industriellen Bereichen, z.B. in der beim Erzabbau eingesetzten Fördertechnik, zur Überwachung des mechanischen Zustandes von dort eingesetzten Transportrollen entsprechend angewendet werden. Dabei ist hervorzuheben, dass die Rollenüberwachung aufgrund der sich oftmals über viele Kilometer erstreckenden Förderbänder sehr zeit- und damit kostenaufwändig ist.
Schließlich kann die Erfindung auch bei Transportaufzügen, Fahr- bzw. Rolltreppen und Fahrgastbrücken entsprechend eingesetzt werden, um beispielsweise die mechanische Belastung bzw. die entsprechende Abnutzung von schwer zugänglichen Aufzugswinden und -seilen oder von bei Rolltreppen eingesetzten ebenfalls schwer zugänglichen Transportrollen fortwährend bzw. kontinuierlich überwachen zu können.
Das Computerprogramm ist eingerichtet, jeden Schritt des Verfahrens durchzuführen, insbesondere wenn es auf einem Rechengerät oder einem Steuergerät abläuft. Es ermöglicht die Implementierung des Verfahrens in einer genannten Sensorvorrichtung, ohne an dieser bauliche Veränderungen vornehmen zu müssen. Hierzu ist der maschinenlesbare Datenträger vorgesehen, auf welchem das Computerprogramm gespeichert ist. Durch Aufspielen des Computerprogramms auf einen Mikroprozessor bzw. Mikrocontroller einer solchen Sensorvorrichtung wird eine Sensorvorrichtung erhalten, welche eingerichtet ist, um das Verfahren auszuführen.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweiligen angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Figurenliste

1 zeigt schematisch Funktionskomponenten eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung sowie eine funktechnische Anbindung der Sensorvorrichtung an ein mittels Cloud-Computing verbundenes Rechnernetz.
2 zeigt schematisch in einem Mikrocontroller einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung ablaufende Prozessschritte gemäß einem Ausführungsbeispiel.
3a, b zeigen schematisch ein Ausführungsbeispiel eines in dem Mikrocontroller gemäß 2 implementierten Weck/Schlaf- („wakeup/sleep“) Prozesses.
4a - c zeigen schematisch ein Ausführungsbeispiel eines in dem Mikrocontroller gemäß 2 implementierten Datenvorverarbeitungsprozesses.
5 zeigt, anhand eines Flussdiagramms, Prozessschritte zur für einen in 3 veranschaulichten Weck/Schlaf-Prozess zu erfassenden Änderungen eines Sensorsignals, gemäß einem Ausführungsbeispiel.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Die in 1 schematisch gezeigte, durch eine Strichlinie 100 eingegrenzte Sensorvorrichtung umfasst ein Sensorelement, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Sensormodul 120, welches in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einen 3-Achsen-Beschleunigungssensor und ein 3-Achsen-Gyroskop aufweist. Diese beiden Sensoren erfassen kontinuierlich Fahrzeugbewegungsdaten mit einer vorgebbaren definierten Abtastrate von bis zu 200 Hz.
Solche relativ hochfrequenten Abtastraten in dem genannten Bereich ermöglichen es, im Fall relativ kurzweiliger Ereignisse eine ausreichend hohe zeitliche Auflösung in einem jeweils definierten bzw. empirisch vorgebbaren Zeitfenster zu erhalten, um eine hinreichend genaue Ereigniserfassung und -auswertung zu ermöglichen. Die von dem Beschleunigungssensor erfassten Beschleunigungsdaten können dabei zudem auf Werte bzw. Amplituden von max. +/-30g beschränkt werden.
Auch können zusätzliche Sensoren, z.B. akustische oder Vibrationssensoren (Piezosensoren) und/oder Temperatursensoren vorgesehen sein. Das Sensormodul 120 kann zudem einen an sich üblichen GPS- oder GNSS-Empfänger aufweisen, um zusätzlich die jeweils aktuelle Fahrzeugposition erfassen zu können.
Die von dem Sensormodul 120 über eine erste Datenleitung 122 bereitgestellten Rohdaten werden in der Sensorvorrichtung 100 mittels einer Recheneinheit, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mittels eines Mikrocontrollers 115, vorverarbeitet, um das an den externen Rechner 110, vorliegend eine Cloud-Plattform bzw. Cloud-Anbieter oder eine Internet of Things (loT) -Plattform, über eine drahtlose Datenverbindung 105 zu übertragende Datenvolumen möglichst zu reduzieren bzw. zu minimieren. Die vorverarbeiteten bzw. entsprechend komprimierten bzw. reduzierten Daten werden dann in diesem Ausführungsbeispiel in einem Datenspeicher 130, z.B. einem Flash-Speicher, zwischengespeichert. Diese zwischengespeicherten Daten werden mit empirisch vorgebbarer Periodizität von dem Flash-Speicher 130 über eine zweite Datenleitung 133 in den Mikrocontroller 115 ausgelesen, um diese Daten in kleinere digitale Datenpakete aufzuteilen, ähnlich den mit dem Internet-Protokoll (TCP/IP) erzeugten Datenpaketen. Diese relativ kleinen Datenpakete werden dann über eine dritte Datenleitung 123 an ein nach außen drahtlos kommunizierendes Kommunikationselement, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein LTE-Modul 125 (LTE = „Long Term Evolution“-Mobilfunkstandard), weitergeleitet, welches die Datenpakete drahtlos bzw. funktechnisch an den externen Rechner 110 (vorliegend eine Cloud-Plattform) übermittelt. Die LTE-Technologie ermöglicht die Übertragung von solchen digitalen Datenpaketen. Daher erfolgt die Übertragung der vorverarbeiteten Daten an die Cloud-Plattform 110 bevorzugt periodisch bzw. zyklisch in Form solcher kleinen Datenpakete.
Es ist anzumerken, dass anstelle des genannten LTE-Moduls 125 auch ein UMTS/GSM oder ein zukünftig verfügbares 5G-Modul vorgesehen sein kann.
Die funktechnische Übertragung der Datenpakete erfolgt in dem Ausführungsbeispiel mittels eines Zeitmanagements, bei dem das LTE- bzw. GPS-Modul 125 eine aktuelle UTC-Zeit liefert, welche bei der Initiierung des Sensorvorrichtung in dem Mikrokontroller 115 gespeichert und regelmäßig abgeglichen bzw. aufgefrischt („updatet“) wird. Der exakte, zu Beginn eines Datenpaketes vorliegende Zeitwert bzw. Zeitstempel wird als Header in dem Datenpaket an den externen Rechner mit übertragen. Es wird dabei nur der Zeitstempel des Startpunktes eines Datenpakets versendet, um die zu übertragende Datenmenge möglichst gering zu halten. Dieser Zeitstempel und die eingestellte Abtastrate werden später bei der Datenverarbeitung in dem externen Rechner verwendet, um einen Zeitbezug der jeweiligen Sensordaten herzustellen.
Als Protokoll für die Datenübertragung dient in dem Ausführungsbeispiel das an sich bekannte „MQTT“-Protokoll (MQTT = „Message Queue Telemetry Transport“, ein offenes Nachrichtenprotokoll zur Maschine/Maschine-Kommunikation (M2M)). Sobald die Daten in der Cloud-Plattform 110 angekommen sind, wird die Datenanalyse unter Verwendung eines geeigneten Analysealgorithmus' durchgeführt.
Eine anfängliche Konfiguration des Sensorsystems kann über Funk (OTA = „Over The Air“), über MQTT oder lokal über eine in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bereits integrierte USB-Schnittstelle 135 über eine vierte Datenleitung 137 erfolgen. Variable Parameter wie die Abtastrate, die Schwellenwerte oder die Länge der MQTT-Datenstapel ermöglichen, dass die Vorrichtung einfach skalierbar ist und bei verschiedenen bzw. unterschiedlichsten Umgebungsbedingungen verwendbar ist.
Die zusätzlich eingezeichnete Service-Routine 140 wird nachfolgend anhand der 2 im Detail beschrieben.
Die Sensorvorrichtung ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in eine Gehäusekonstruktion eingebettet, welche einfach und sicher an unterschiedliche Fahrzeugtypen verschiedener Automobilhersteller angebracht bzw. gegebenenfalls nachgerüstet werden kann. Die Sensorvorrichtung ist vom Fahrzeug bzw. der Fahrzeugelektronik unabhängig betreibbar und wird allenfalls über die Bordelektronik des Fahrzeugs mit elektrischer Spannung versorgt.
Mögliche Einbauorte für die Sensorvorrichtung sind Fahrwerkskomponenten, z.B. Dämpferbeine oder Radträger, im Motorraum eines Fahrzeugs angeordnete strukturelle Karosserieteile oder umliegende Strukturen eines Federbeinlagers, oder aber Einbauorte nahe einer Fahrzeugbatterie, einer OBD2-Schnittstelle, in oder an einem Mitteltunnel oder an der Fahrzeugstruktur in einer Reserveradmulde. Die Energieversorgung der Sensorvorrichtung erfolgt entweder über den Anschluss an die Fahrzeugbatterie (über Ringkabelschuhe an Batteriepolen), oder über die OBD2-Schnittstelle oder einen integrierten Akku-Pack. Ein Einbau der Sensorvorrichtung in eine Steuereinheit eines (halb-)aktiven Federungssystems, Lenksystems bzw. Lenkaktuators (Lenkgetriebes), eines Rad- oder Achsträgers oder eines Bremssystems ist ebenfalls möglich.
In dem Mikrocontroller 115 sind zur Durchführung der genannten Service-Routine 140 insbesondere die in 2 gezeigten zwei Prozesse implementiert. Zum einen die auf der linken Seite der 2 dargestellte Weck/Schlaf-Routine 200 sowie der genannte Vorverarbeitungsprozess der zunächst noch rohen Sensordaten 205. Zum Betreiben der Weck/Schlaf-Routine 200 werden in jedem Fahrzustand des Fahrzeugs kontinuierlich Rohdaten von dem Beschleunigungssensor 120 ausgelesen. Mittels einer Vorverarbeitungsroutine 205 werden die so erfassten Rohdaten in empirisch vorgebbare Zeitfenster Δt unterteilt und in jedem dieser Zeitfenster durch die Vorverarbeitungsroutine 205 eine statistische Auswertung durchgeführt, auf deren Basis eine Ereigniserkennung 215, 230 erfolgt. Auf der Grundlage der Ereigniserkennung wird mittels einer Entscheidungslogik 220, 235 erkannt, ob ein relevantes Ereignis vorliegt, aufgrund dessen die Weck/Schlaf-Routine aus einem Schlafmodus in einen aktiven Modus übergeführt wird. Ein eingehenderes Ausführungsbeispiel für die Durchführung der Weck/Schlaf-Routine wird anhand der nachfolgend beschriebenen 3 gegeben.
Die Weck/Schlafroutine beruht auf den folgenden grundsätzlichen Prozessbedingungen:

- Der Schlafmodus wird immer dann aktiviert, wenn für einen empirisch vorgebbaren Zeitraum Δt_idle kein Ereignis erkannt worden ist. Dabei kann ein empirisch vorgebbarer Schwellenwert zugrunde gelegt werden, wobei nur bei dessen Überschreiten ein Ereignis erkannt wird.
- Während des Schlafmodus' ist ausschließlich das die wenigstens eine mechanische Größe erfassende Sensorelement, z.B. ein Beschleunigungssensor, des Sensormoduls 120 aktiv.
- Der Beschleunigungssensor versorgt den Mikrocontroller fortwährend mit Messdaten.
- Sobald ein Ereignis innerhalb des vorgegebenen Zeitfensters Δt erkannt wird, wird der Schlafmodus deaktiviert und weitere Prozessroutinen gestartet („aktiver Modus“).

In den 3a und 3b sind zwei unterschiedliche Beispiele erfasster Rohdaten des Beschleunigungssensors gezeigt. Bei den in 3a gezeigten Rohdaten wird ein vorgegebener Schwellenwert aufgrund einer ausreichend hohen Signalstärke bzw. Signalamplitude der Beschleunigungsdaten kurzzeitig überschritten 300 und somit innerhalb des gestrichelt eingegrenzten Zeitfensters Δt ein möglicherweise relevantes Ereignis erkannt. Dadurch wird der zunächst vorliegende Schlafmodus der Weck/Schlaf-Routine deaktiviert. Bei den in 3b gezeigten Rohdaten des Beschleunigungssensors erfolgt hingegen innerhalb des Zeitfenster Δt keine Überschreitung 305 des vorgegebenen Schwellenwertes, so dass der Schlafmodus aufrechterhalten wird.
Während des Schlafmodus' können von dem Sensormodul 120 gemessene Beschleunigungsdaten nicht direkt in dem Flash-Speicher 130 der Vorrichtung 100, sondern zunächst in einem (nicht gezeigten) kleineren Pufferspeicher zwischengespeichert werden. Wenn eine Beschleunigung oder ein Beschleunigungsmuster, z. B. aufgrund einer Stoßeinwirkung auf das Fahrzeug, eintritt, welche bzw. welches größer als der Aufwachschwellenwert ist, können die im Pufferspeicher bereits vorhandenen Daten dazu verwendet werden, um das jeweils vorherige Zeitintervall, und zwar die Zeit vor bzw. während eines anfänglichen, kritischen Ereignisses (z.B. eines Aufpralls eines anderen Fahrzeuges oder Hindernisses), wiederherzustellen. Dadurch wird ermöglicht, dass für die Datenanalyse und die korrekte Klassifizierung notwendige Informationen zu einem kritischen Ereignis auch im Schlafmodus des Sensormoduls nicht verloren gehen.
Um nicht erforderliche Leistungsverluste sowie überflüssige Daten zu vermeiden, werden aufgezeichnete Messungen nur dann gespeichert und an die Cloud 110 übermittelt, wenn ein Ereignis erkannt wird, welches den Schlafmodus deaktiviert. Eine Übermittlung der Sensordaten an die Cloud 110 erfolgt bevorzugt nur dann, wenn das Sensormodul voll aktiv ist und sich das Fahrzeug im aktiven Betrieb befindet („aktiver Modus“). Daher kann ein ebenfalls empirisch vorgebbarer Schwellenwert gebildet werden, um die Sensorvorrichtung bzw. den Mikrocontroller 115 entsprechend entweder aufzuwecken oder in den Schlafmodus zu versetzen. Für das Versetzen in den Schlafmodus kann ein empirisch vorgebbarer zeitlicher Schwellenwert gebildet werden, der das Sensormodul bei in einem definierten Zeitintervall nicht erfassten Ereignissen in den Schlafmodus versetzt.
In den 4a - 4c ist die Vorverarbeitung von Rohdaten eines Beschleunigungssensors sowie eines Gyrosensors in größerem Detail gezeigt. So sind in 4a in den oberen drei Zeilen 400 die in den drei Raumrichtungen fortwährend gelieferten Beschleunigungsdaten a_x , a_y und a_z und in den unteren drei Zeilen 405 die in den drei Raumrichtungen fortwährend gelieferten Gyro- bzw. Lagedaten g_x , g_y und g_z über die im Zeitformat „hh:mm:ss“ angegebene Messzeit t gezeigt. In dem gezeigten Beispiel wurden etwa zehn Ereignisse (Events) pro Minute detektiert und ergeben die zeitlich diskrete Anordnung der in der 4a insgesamt gezeigten Daten.
Der Vorverarbeitungsprozess bildet definierte Zeitfenster Δt auf den Signalverläufen ab, die zeitlich überlappend sind, wobei in dem Beispiel das Zeitfenster Δt 410 in der 4b vergrößert dargestellt ist. Wie darin zu ersehen, weisen die drei gestrichelt hervorgehobenen Signalverläufe 415 der Rohdaten jeweils relativ große Amplituden auf, so dass ein empirisch vorgegebener Schwellenwert zumindest kurzzeitig überschritten wird. Daher wird der in diesem Zeitfenster Δt 410 enthaltene aus den sechs Messgrößen a_x , a_y und a_z sowie g_x , g_y und g_z gebildete Datensatz vollständig und den jeweiligen Zeitstempel umfassend in den in 1 gezeigten bevorzugt nicht-flüchtigen Datenspeicher 130, z.B. einen Flash-Speicher, abgespeichert bzw. zwischengespeichert.
Die Erfassung bzw. Detektion von relevanten Zeitfenstern, d.h. von Zeitfenstern mit einem darin enthaltenen Signalverlauf, welcher den empirisch vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, ist dabei grundsätzlich von der Detektion eines vollständigen Ereignisses zu unterscheiden. Ein solches Zeitfenster kann nun zufälliger Weise ein vollständiges Ereignis (Event) enthalten, wie in der 4b dargestellt ist. Üblicherweise erstrecken sich solche vollständigen Ereignisse, z.B. Aufprallereignisse, über mehrere Zeitintervalle Δt. Um ein vollständiges Ereignis aus mehreren Zeitfenstern zu extrahieren und zu charakterisieren, sind weitere Analyseschritte erforderlich.
Im Gegensatz dazu reichen die Amplituden der in 4c gezeigten und in einem anderen Zeitfenster Δt der in den in 4a insgesamt gezeigten Messdaten enthaltenen Signalverläufe 420 nicht aus, den genannten Schwellenwert zu überschreiten. In diesem Fall wird in dem Flash-Speicher 130 die Information „Kein Ereignis“ in dem vorliegend betrachteten Zeitfenster Δt, zusammen mit dem betreffenden Zeitstempel, abgespeichert.
Es ist anzumerken, dass die beschriebene Vorverarbeitungsroutine nur in dem zu 3 beschriebenen „aktiven Modus“ abläuft. Demnach erfolgt in dem beschriebenen „Schlaf-Modus“ keine Datenvorverarbeitung.
Bei der in 5 dargestellten Routine werden die z.B. von einem Beschleunigungssensor bereitgestellten Rohdaten fortwährend bzw. regelmäßig ausgelesen 500 und zwischengespeichert 505. In Schritt 510 erfolgt eine beschriebene Vorverarbeitung der Rohdaten, wobei im nachfolgenden Schritt 515 geprüft wird, ob innerhalb des vorgegebenen Zeitfensters Δt 410 die Rohdaten den vorgegebenen Schwellenwert überschritten haben und somit ein mögliches Ereignis erkannt wird. Wird in Schritt 515 allerdings der Schwellenwert nicht überschritten, d.h. kein Ereignis erkannt, dann wird in Schritt 520 der Schlafmodus aktiviert oder ggf. fortgesetzt, und an den Anfang der Routine zu Schritt 500 zurückgesprungen.
Wird in Schritt 515 ein mögliches Ereignis erkannt, dann wird im nachfolgenden Schritt 525 der Schlafmodus deaktiviert und nachfolgend geprüft 530, ob überhaupt ein relevantes Ereignis vorliegt. Ist dies der Fall, dann werden im nachfolgenden Schritt 535 die zwischengespeicherten 505 Rohdaten des betroffenen Zeitfensters Δt 410 abgerufen, in den internen Datenspeicher (Flash Speicher) geschrieben und ab dem Vorliegen einer vorgebbaren Anzahl von gespeicherten Datenpaketen an den externen Rechner übermittelt 540. Danach wird in Schritt 520 der Schlafmodus wieder aktiviert und an den Anfang der Routine zu Schritt 500 zurückgesprungen.
Es ist hierbei anzumerken, dass auch längere Zeitbereiche als der vorliegende Zeitbereich Δt 410 abgerufen werden können, in denen Änderungen detektiert wurden. Bevorzugt werden fortwährend alle diejenigen Zeitintervalle Δt abgerufen, welche eine Überschreitung des Schwellenwertes aufweisen. Aus diesen Zeitfenstern kann bei einer anschließenden in dem externen Rechner, z.B. in der Cloud 110, noch durchzuführenden eingehenden Datenanalyse bzw. Datenauswertung das Gesamtereignis extrahiert und charakterisiert bzw. klassifiziert werden.
Wird in Schritt 530 allerdings kein relevantes Ereignis erkannt, dann werden in Schritt 533 genannte „Nulldaten“ erzeugt, diese Nulldaten in dem internen Datenspeicher abgelegt und anschließend an den externen Rechner übermittelt.
Die gesamte in 5 gezeigte Routine stellt somit einen fortwährend ablaufenden, geschlossenen Prozess dar, wodurch sichergestellt ist, dass die wenigstens von dem Beschleunigungssensor gelieferten Rohdaten in jeder Betriebsphase des Fahrzeugs, d.h. insbesondere auch in einer Ruhephase des Fahrzeugs, erfasst und an den externen Rechner übermittelt werden. Dadurch ist es möglich, die hier betroffene Fahrzeughistorie lückenlos für die Auswertung an dem externen Rechner zur Verfügung zu stellen.

Claims

Sensorvorrichtung (100) zum Befestigen an ein Fahrzeug, zur Bestimmung des Zustandes wenigstens einer mechanischen Fahrzeugkomponente und/oder einer Karosseriestruktur des Fahrzeugs, mit wenigstens einem, eine mechanische Größe erfassenden Sensorelement (120), wobei von dem wenigstens einen Sensorelement (120) erfasste Sensordaten in jedem Betriebszustand des Fahrzeugs fortwährend erfassbar sind, ein Kommunikationselement (125), mittels dessen erfasste Sensordaten zur weiteren Verarbeitung an einen externen Rechner (110) übermittelbar sind, einen Datenspeicher (130) zum Zwischenspeichern der erfassten Sensordaten und eine Recheneinheit (115) zur Reduzierung der Datenmenge der an den externen Rechner (110) zu übermittelnden Sensordaten, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (115) ausgebildet ist, - zu prüfen (515), ob innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters (410) von dem wenigstens einen Sensorelement (120) erfasste Sensordaten einen vorgegebenen Schwellenwert überschritten haben und somit ein mögliches Ereignis erkannt wird, - zu prüfen (530), ob ein erkanntes (515) mögliches Ereignis ein zur Bestimmung des Zustandes der wenigstens einen mechanischen Fahrzeugkomponente und/oder der Karosseriestruktur des Fahrzeugs relevantes Ereignis ist, - um bei erkanntem Vorliegen eines relevanten Ereignisses die zwischengespeicherten Sensordaten des betreffenden Zeitfensters mittels des Kommunikationselements (125) an den externen Rechner (110) zu übermitteln, und - um bei nicht erkanntem Vorliegen eines relevanten Ereignisses in dem betreffenden Zeitfenster Nulldaten mittels des Kommunikationselements (125) an den externen Rechner (110) zu übermitteln, wobei sich die Nulldaten durch eine gegenüber den ursprünglich erfassten Sensordaten geringere Datengröße auszeichnen und keine Sensordaten aufweisen.
Sensorvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Sensorelement einen dreiachsigen Beschleunigungssensor und/oder einen dreiachsigen Winkel- bzw. Gyrosensor umfasst.
Sensorvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Sensorelement zusätzlich einen akustischen Sensor und/oder einen Vibrationssensor und/oder einen Temperatursensor umfasst.
Sensorvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Empfänger zur Geopositionsermittlung vorgesehen ist, mittels dessen bereitgestellte Positionsdaten des Fahrzeugs erfassten Sensordaten zuordenbar sind.
Sensorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung von einer Fahrzeugelektronik elektrisch und/oder kommunikationstechnisch unabhängig ausgebildet ist.
Sensorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Sensorelement (120), welches kontinuierlich Sensordaten mit einer vorgebbaren Abtastrate bereitstellt, ein Recheneinheit (115) zur Reduzierung der Datenmenge der an den externen Rechner zu übermittelnden Sensordaten, einen Datenspeicher (130) zur Zwischenspeicherung der reduzierten Sensordaten, wobei die Recheneinheit (115) die zwischengespeicherten Sensordaten in digitale Datenpakete aufteilt, welche mittels eines nach außen drahtlos kommunizierenden Kommunikationselements (125) funktechnisch an den externen Rechner (110) zyklisch übermittelbar sind.
Verfahren zum Bestimmen des Zustandes wenigstens einer mechanischen Fahrzeugkomponente und/oder einer Karosseriestruktur eines Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug wenigstens ein Sensorelement (120) zur Erfassung von mechanischen Sensordaten aufweist, wobei die mechanischen Sensordaten fortwährend ausgelesen (Schritt 500) und zwischengespeichert (Schritt 505) werden und zur weiteren Auswertung an einen externen Rechner übermittelt werden, dadurch gekennzeichnet, - dass geprüft wird (515), ob innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters (410) von dem wenigstens einen Sensorelement (120) erfasste Sensordaten einen vorgegebenen Schwellenwert überschritten haben und somit ein mögliches Ereignis erkannt wird, - dass geprüft wird (530), ob ein erkanntes (515) mögliches Ereignis ein zur Bestimmung des Zustandes der wenigstens einen mechanischen Fahrzeugkomponente und/oder der Karosseriestruktur des Fahrzeugs relevantes Ereignis ist, - wobei bei erkanntem Vorliegen eines relevanten Ereignisses die zwischengespeicherten Sensordaten des betreffenden Zeitfensters mittels des Kommunikationselements (125) an den externen Rechner übermittelt werden, und - wobei bei nicht erkanntem Vorliegen eines relevanten Ereignisses in dem betreffenden Zeitfenster Nulldaten mittels des Kommunikationselements (125) an den externen Rechner übermittelt werden, wobei sich die Nulldaten durch eine gegenüber den ursprünglich erfassten Sensordaten geringere Datengröße auszeichnen und keine Sensordaten aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei nicht erfolgtem Überschreiten des vorgegebenen Schwellenwertes ein Schlafmodus aktiviert wird und dass bei erfolgtem Überschreiten des vorgegebenen Schwellenwertes ein gegebenenfalls aktivierter Schlafmodus deaktiviert wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass während eines aktiven Schlafmodus' ausgelesene Sensordaten zunächst in einem Pufferspeicher zwischengespeichert werden und dass die in dem Pufferspeicher gespeicherten Sensordaten bei nicht erfolgtem Überschreiten des vorgegebenen Schwellenwertes dazu verwendet werden, um ein bezüglich eines relevanten Ereignisses vorheriges Zeitintervall wiederherzustellen.
Computerprogramm, welches eingerichtet ist, jeden Schritt eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9 durchzuführen.
Maschinenlesbarer Datenträger, auf welchem ein Computerprogramm gemäß Anspruch 10 gespeichert ist.