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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs nach dem Anspruch 1 sowie ein Verfahren zum Auswerten von erfassten zeitlichen Verläufen nach einem nebengeordneten Anspruch.
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Stand der Technik
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Es ist bekannt, dass die Fahrzeugapplikation einen erheblichen Aufwand bei der Entwicklung und Abnahme einzelner Fahrzeugteile oder gesamter Fahrzeuge darstellt.
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Aus der Veröffentlichung „On the Feasibility of User De-Anonymization from Shared Mobile Sensor Data" von Nicholas D. Lane ist bekannt, dass das Sammeln von Sensordaten mobiler Geräte eine Gefahr für die Anonymität des Nutzers des mobilen Geräts darstellt.
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Aus der Veröffentlichung „Enabling Large-scale Human Activity Inference on Smartphones using Community Similarity Networks (CSN)" von Nicholas D. Lane et al. sind personalisierte Klassifikatoren bekannt, die in Abhängigkeit von Daten unterschiedlicher Individuen gewonnen werden.
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Dass der Erfindung zu Grunde liegende Problem wird mit einem Verfahren nach dem Anspruch 1 und einem weiteren Verfahren nach einem nebengeordneten Anspruch gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Für die Erfindung wichtige Merkmale finden sich ferner in der nachfolgenden Beschreibung und in den Zeichnungen, wobei die Merkmale sowohl in Alleinstellung als auch in unterschiedlichen Kombinationen für die Erfindung wichtig sein können, ohne dass hierauf explizit hingewiesen wird.
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Dadurch das ein zeitlicher Verlauf einer Betriebsgröße in einem Erfassungszeitraum derart erfasst wird, dass aus dem zeitlichen Verlauf im Wesentlichen keine Rückschlüsse auf das Fahrverhalten eines Fahrzeugführers möglich ist, wird zum Einen die auszuwertende Datenmenge im Sinne des zeitlichen Verlaufs verringert was insbesondere das Versenden des erfassten zeitlichen Verlaufs verbilligt. Zum Anderen wird die Anonymität des Fahrzeugführers gewahrt, womit sowohl datenschutzrechtliche Anforderungen erfüllt als auch die Akzeptanz bei dem Fahrzeugführer oder Fahrzeugkäufer erhöht wird. Durch das Versenden des erfassten zeitlichen Verlaufs kann mittels mehrerer zeitlicher Verläufe unterschiedlicher Fahrzeuge vorteilhaft ein Model für einen typischen Fahrzeugführer ermittelt werden.
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Dieses Modell kann in der Applikation vorteilhaft dazu verwendet werden, um für den typischen Fahrzeugführer charakteristische Verläufe einer oder mehrerer Betriebsgrößen in der Applikation nachzubilden und sowohl in der Applikation zu verwenden als auch um Testfahrten von Applikateuren mit dem Modell des typischen Fahrzeugführers zu vergleichen. Da für die Modellbildung sowohl die Qualität als auch der Umfang des erfassten zeitlichen Verlaufs bei genügend vielen erfassten zeitlichen Verläufen von unterschiedlichen Kraftfahrzeugen nicht entscheidend sind, wird für das einzelne Kraftfahrzeug sowohl eine reduzierte Datenmenge als auch eine erhöhte Anonymisierung der Daten erreicht. Über die Menge der gesammelten erfassten zeitlichen Verläufe können daher genaue Modelle ermittelt werden.
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Selbstverständlich können die erhaltenen Modelle nicht nur bei der Applikation verwendet werden, sondern auch zur Unterstützung von Komponententests. So werden beispielsweise durch die beschriebenen Verfahren tatsächliche Daten und Modelle zur Alterung des Fahrzeugs und der Fahrzeugkomponenten erzeugt, was diesbezügliche Tests entweder unterstützten oder gar ersetzen kann.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform wird der erfasste zeitliche Verlauf nach dem Versenden auf dem Kraftfahrzeug gelöscht. Dadurch kann der zeitliche Verlauf nicht nachträglich einer weiteren Auswertung zugeführt werden, womit auch hiermit der Datenschutz verbessert bleibt. Darüber hinaus lässt sich die benötigte Speicherkapazität für den erfassten zeitlichen Verlauf reduzieren.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform werden mehrere zeitliche Verläufe aus mehreren zugeordneten Betriebsgrößen in demselben Erfassungszeitraum erfasst und die mehreren zeitlichen Verläufe desselben Erfassungszeitraums werden versendet. Durch die mehreren zeitlichen Verläufe unterschiedlicher Betriebsgrößen kann das Verhalten sowohl des Fahrzeugführers als auch des Kraftfahrzeugs genauer charakterisiert werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird dem erfassten zeitlichen Verlauf eine Fahrerkennung zugeordnet und dieser Fahrerkennung zusammen mit dem zugeordneten erfassten zeitlichen Verlauf oder den zugeordneten erfassten zeitlichen Verläufen versendet. Nutzen beispielsweise mehrere Personen das Kraftfahrzeug, so wird dieses potenziell unterschiedlich gefahren. In dieser Ausführungsform kann damit vorteilhaft dieser Umstand berücksichtigt werden, wodurch sich die Qualität des ermittelten Modells verbessert.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird ein Zeitpunkt zum Start der Erfassung des zeitlichen Verlaufs zufällig innerhalb eines Zeitfensters ermittelt. Das Zeitfenster entspricht der Betriebsdauer des Kraftfahrzeugs oder einer Woche oder einem Monat. Dadurch wird zum Einen in mehr oder weniger regelmäßigen Abständen ein zeitlicher Verlauf ermittelt und versendet. Zum Anderen verbessert sich die Erwartungstreue nachgelagerter Auswertungen, die zur Modellbildung beitragen.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird zusammen mit dem erfassten zeitlichen Verlauf oder mit den erfassten zeitlichen Verläufen eine Identifikation versendet, mittels derer ein Fahrzeugtyp und/oder ein Fahrzeugkomponententyp eindeutig identifizierbar ist. Dadurch kann vorteilhaft bei der Modellbildung nach Fahrzeugtyp und/oder Fahrzeugkompontentyp unterschieden werden, wodurch sich die Vergleichbarkeit von Fahrzeugtypen und/oder Fahrzeugkomponenten verbessert.
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Mit dem Verfahren zum Auswerten von erfassten zeitlichen Verläufen nach dem nebengeordneten Anspruch werden erfasste zeitliche Verläufe von mehreren Kraftfahrzeugen empfangen und in Abhängigkeit von den mehreren erfassten zeitlichen Verläufen wird eine Modell für den typischen Fahrzeugführer ermittelt. Wie bereits zuvor erläutert, wird dadurch vorteilhaft ermöglicht, ein Modell zu ermitteln, bei dem die einzelne Datenmenge für ein Kraftfahrzeug stark reduziert ist und gleichzeitig die Anonymität des einzelnen Fahrzeugführers eines der Kraftfahrzeuge gewahrt bleibt.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform werden in Abhängigkeit von den zeitlichen Verläufen Betriebsdatenmuster erzeugt, wobei verschiedene Fahrertypen anhand entsprechend typischer Betriebsdatenmuster definiert sind, und wobei zeitliche Verläufe von Betriebsgrößen von einer Applikationsfahrt mit den Betriebsdatenmustern verglichen werden. Durch dieses Erzeugen von Betriebsdatenmustern kann bereits bei der Applikation ein bestimmtes Fahrverhalten, das einem bestimmten Fahrertyp zugeordnet ist, durch den Applikateur stärker oder besser berücksichtigt werden.
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Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Hierbei bilden alle beschriebenen beziehungsweise dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung oder in der Zeichnung. Für funktionsäquivalente Größen und Merkmale werden in allen Figuren auch bei unterschiedlichen Ausführungsformen die gleichen Bezugszeichen verwendet.
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Im Folgenden werden beispielhaft Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1 ein schematisches Blockdiagramm eines Kraftfahrzeugs;
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2 ein schematisches Zeit-Betriebsgrößen-Diagramm;
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3 ein weiteres schematisches Blockdiagramm.
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1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm 2 eines Kraftfahrzeugs 4. Selbstverständlich umfasst das Kraftfahrzeug 4 weitere nicht dargestellte Komponenten. Es sind im Wesentlichen ein nicht näher spezifizierter Bereich 6, ein Steuergerät 8, eine Sendeeinrichtung 10 und eine Fahrererkennung 12 dargestellt. Der nicht näher spezifizierte Bereich 6 umfasst beispielsweise Sensoren des Kraftfahrzeugs oder aber weitere Steuergeräte, die dem Steuergerät 8 Betriebsgrößen 14a, 14b, 14c und 14d zuführen. Soweit das Kraftfahrzeug 4 in Betrieb ist, also während einer Betriebsdauer des Kraftfahrzeugs, werden von dem Bereich 6 ausgehend die Betriebsgrößen 14 erzeugt. Selbstverständlich kann auch nur eine Betriebsgröße 14 dem Steuergerät 8 zugeführt werden. Das Steuergerät 8 erfasst nun einen zeitlichen Verlauf zumindest einer der Betriebsgrößen 14 in einem Erfassungszeitraum. Der zeitliche Verlauf kann in einem Speicherelement 16 des Steuergeräts 8 gespeichert werden. Der erfasste zeitliche Verlauf wird danach mittels eines Signals 18 an die Sendeeinrichtung 10 übermittelt. Die Sendeeinrichtung 10 versendet den erfassten zeitlichen Verlauf gemäß dem Signal 20.
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Das Versenden des erfassten zeitlichen Verlaufs kann bevorzugt über ein drahtloses Netzwerk wie Wireless LAN oder ein Mobilfunknetz geschehen. Des Weiteren ist denkbar, dass die Sendeeinrichtung 10 bei einem Werkstattaufenthalt des Kraftfahrzeugs den erfassten zeitlichen Verlauf an einen entsprechendes Aufnahme- oder Weiterleitungsgerät versendet. Der erfasste zeitliche Verlauf wird an eine Zentraleinheit versendet. Nach dem Versenden des erfassten zeitlichen Verlaufs wird der erfasste zeitliche Verlauf von dem Speicherelement 16 des Steuergeräts 8 des Kraftfahrzeugs 4 gelöscht.
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Die Fahrererkennung 12 ist derart ausgebildet, um eine Fahrerkennung 22 zu erzeugen und dem Steuergerät 8 zuzuleiten. Die Fahrererkennung 12 kann beispielsweise über eine Schlüsselkennung eines Fahrzeugsschlüssels oder eine Sitzeinstellung von der Fahrererkennung 12 ermittelt werden. Das Steuergerät 8 ordnet dem Erfassungszeitraum und damit dem erfassten zeitlichen Verlauf die Fahrerkennung 22 zu. Die Fahrerkennung 22 wird gemeinsam mit dem zugeordneten erfassten zeitlichen Verlauf und/oder dem zugeordnet erfassten zeitlichen Verläufen mittels der Sendeeinrichtung 10 versendet. Die Fahrererkennung 12 ist selbstverständlich optional.
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Des Weiteren weist das Kraftfahrzeug 4 eine Identifikationseinheit 24 auf, die eine Identifikation 26 dem Steuergerät 8 zuführt. Die Identifikation 26 identifiziert einen Fahrzeugtyp und/oder einen Fahrzeugkomponententyp. Zusammen mit dem erfassten zeitlichen Verlauf oder mit den erfassten zeitlichen Verläufen wird die Identifikation 26 versendet.
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Das Steuergerät 8 zum Betrieb des Kraftfahrzeugs 4 ist insbesondere mit einem digitalen Rechengerät 28 versehen, das insbesondere als Mikroprozessor ausgestaltet ist. Auf dem Rechengerät 28 ist ein Computerprogramm lauffähig. Das Computerprogramm ist dazu ausgebildet ein Verfahren nach den hier beschriebenen Schritten auszuführen. Das digitale Rechengerät 28 ist über eine Datenleitung 29 mit dem Speicherelement 16 verbunden. Des Weiteren ist das Steuergerät 8 mit der Sendeeinrichtung 10 zum Versenden des erfassten zeitlichen Verlaufs verbunden. Auf dem Speicherelement 16 für das Steuergerät 8 ist das Computerprogramm abgespeichert.
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Unter dem tatsächlichen Fahrverhalten des Fahrzeugführers ist beispielsweise zu verstehen, dass der Fahrzeugführer stets oder zumindest gehäuft bestimmte Verhaltensmuster aufweist. Unter diesem bestimmten Verhaltensmuster kann beispielsweise eine starkes Abbremsen oder starkes Beschleunigen verstanden werden. Darüber hinaus kann diese Verknüpfung des starken Beschleunigens oder starken Abbremsens mit einer Kurvenfahrt zusammenhängen. Der zeitliche Verlauf der Betriebsgröße 14 wird nunmehr derart erfasst, dass aus diesem zeitlichen Verlauf im Wesentlichen kein Rückschluss auf das tatsächliche Fahrverhalten des Fahrzeugführer möglich ist, wobei das tatsächliche Fahrverhalten nur aus entsprechenden längeren zeitlichen Verläufen zuverlässig ermittelbar wäre.
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2 zeigt ein schematisches Zeit-Betriebsgrößen-Diagramm 30. Es sind ein zeitlicher Verlauf einer ersten Betriebsgröße 14e und einer zweiten Betriebsgröße 14f sind über einer Zeitachse t aufgetragen. Eine y-Achse dient zum Auftragen der Werte der Betriebsgrößen 14e und 14f. Es sind schematisch die Betriebsgrößen 14e und 14f über einer Betriebsdauer T1 des Kraftfahrzeugs 4 gezeigt, wobei die Betriebsdauer T1 bei einem Zeitpunkt t0 beginnt und zu einem Zeitpunkt t3 endet. Die Betriebsdauer T1 entspricht einer Fahrt mit dem Kraftfahrzeug 4. Beispielsweise kann der Zeitpunkt t0 einem Starten eines Antriebsmotors des Kraftfahrzeugs 4 entsprechen und der Zeitpunkt t3 einem Abstellen des Antriebsmotors. In einem Zeitraum T2, der zu dem Zeitpunkt t0 beginnt und zu einem Zeitpunkt t1 endet, wird ein zeitlicher Verlauf 32 der Betriebsgröße 14e und ein zeitlicher Verlauf 34 der Betriebsgröße 14f nicht von dem Steuergerät 8 aufgezeichnet. In einem weiteren Zeitraum T3, der zu einem Zeitpunkt t2 beginnt und zum Zeitpunkt t3 endet, werden ein zeitlicher Verlauf 36 der Betriebsgröße 14e und ein zeitlicher Verlauf 38 der Betriebsgröße 14f nicht von dem Steuergerät 8 erfasst bzw. aufgezeichnet. Während des Erfassungszeitraum TE, der zu dem Zeitpunkt t1 beginnt und zu dem Zeitpunkt t2 endet, werden ein zeitlicher Verlauf 40 der Betriebsgröße 14e und ein zeitlicher Verlauf 42 der Betriebsgröße 14f von dem Steuergerät 8 erfasst und auf dem Speicherelement 16 zwischengespeichert. Bei den Betriebsgrößen 14 handelt es sich beispielsweise um ein Beschleunigungssignal, ein Bremssignal, ein Kuppelsignal, ein Lenksignal, eine Fahrzeuggeschwindigkeit etc. Selbstverständlich sind auch andere durch Sensoren erfassbare oder von weiteren Steuergeräten ermittelbare Größen als Betriebsgröße 14 bezeichenbar. In dem Erfassungszeitraum TE werden mehrere zeitliche Verläufe 40, 42 von zugeordneten Betriebsgrößen 14e und 14f in demselben Erfassungszeitraum TE erfasst. Die mehreren zeitlichen Verläufe 40, 42 desselben Erfassungszeitraums TE werden mittels der Sendeeinrichtung 10 versendet.
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Der Zeitpunkt t1 zum Start der Erfassung des zeitlichen Verlaufs wird zufällig insbesondere mittels eines Pseudo-Zufallsgenerators innerhalb eines Zeitfensters ermittelt. Das Zeitfenster kann der Betriebsdauer T1 des Kraftfahrzeugs 4 entsprechen. In einer anderen Ausführungsform entspricht das Zeitfenster einer Woche oder einem Monat, wobei innerhalb einer Woche oder innerhalb des Monats das Kraftfahrzeug 4 zumindest einmal die Betriebsdauer T1 aufweist.
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Die Zeitdauer des Erfassungszeitraums TE wird ebenfalls zufällig mittels eines Pseudo-Zufallsgenerators zwischen einer ersten Zeitdauer oder einer zweiten Zeitdauer gewählt. So kann die erste Zeitdauer auf 10 Sekunden und die zweite Zeitdauer auf 10 Minuten gewählt werden. Insbesondere kann die erste Zeitdauer auf 30 Sekunden und die zweite Zeitdauer auf 5 Minuten gewählt werden. Insbesondere kann die erste Zeitdauer auf 1 Minute und die zweite Zeitdauer auf 3 Minuten bestimmt werden. Innerhalb der ersten Zeitdauer und der zweiten Zeitdauer wird der Erfassungszeitraum TE insbesondere gleichverteilt bestimmt.
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In einer alternativen Ausführung wird die Zeitdauer des Erfassungszeitraums TE auf eine dritte feste Zeitdauer bestimmt. Die dritte feste Zeitdauer wird insbesondere auf 10 Minuten, insbesondere auf einen Wert auf 5 Minuten, insbesondere auf einen Wert von 3 Minuten und insbesondere auf einen Wert von 1 Minute bestimmt. Damit wird ein zeitlicher Verlauf 40, 42 in den Erfassungszeitraum TE derart erfasst, dass aus dem zeitlichen Verlauf 40, 42 im Wesentlichen kein Rückschluss auf das Fahrverhalten des Fahrzeugführer möglich ist.
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3 zeigt ein schematisches Blockdiagramm 44 mit mehreren Kraftfahrzeugen 4a, 4b und 4c und der Zentraleinheit 50. Mittels der Signale 20a, 20b und 20c werden der Zentraleinheit 50 erfasste zeitliche Verläufe 40, 42 von mehreren Kraftfahrzeugen 4a bis 4c zugeführt. Die erfassten zeitlichen Verläufe 40 und/oder 42 werden von der Zentraleinheit 50 empfangen. Die Zentraleinheit 50 ist derart ausgebildet, dass die erfassten zeitlichen Verläufe mindestens einer Betriebsgröße 14 der Kraftfahrzeuge 4a bis 4c ausgewertet werden können. In Abhängigkeit von den mehreren erfassten zeitlichen Verläufen 40, 42 wird ein Modell für einen typischen Fahrzeugführer von der Zentraleinheit 50 ermittelt.
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Zum Ermitteln des Modells eines typischen Fahrzeugführers werden beispielsweise erfasste zeitliche Verläufe 40 bzw. 42, wie beispielsweise Beschleunigen, Bremsen, Kuppeln oder aber Lenken einem Hidden Markov Modell zugeführt. So können mittels des Hidden Markov Modell eine oder mehrere Fahrergruppen, beispielsweise sportliche Fahrer, erkannt werden. Danach werden die erfassten zeitlichen Verläufe einer Hauptkomponentenanalyse unterzogen. Durch die Hauptkomponentenanalyse kann ein Modell eines typischen Fahrers einer Fahrergruppe erstellt werden. Selbstverständlich können auch unterschiedliche Modelle erstellt werden. Das Modell umfasst Betriebsdatenmuster, die einen konkreten, jedoch vom tatsächlichen Fahrer weg abstrahierten zeitlichen Verlauf einer oder mehreren Betriebsgrößen darstellen. Durch eine hohe Anzahl unterschiedlicher Kraftfahrzeuge 4 liegen derart viele erfasste zeitliche Verläufe vor, dass diese genügend Informationen enthalten, um ein entsprechendes Modell eines typischen Fahrzeugführers zu erstellen. Mit Hilfe des Modells können zum Einen Tests generiert werden und ein tatsächlicher Applikationsprozess kann dahingehend überprüft werden, ob der entsprechende Applikateur oder die entsprechenden Applikateure ein Verhalten des durch das Modell ermittelnden Fahrertyps aufweisen bzw. erfüllen.
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In Abhängigkeit von den zeitlichen Verläufen 40, 42 können die Betriebsdatenmuster erzeugt werden, denen verschiedene Fahrertypen anhand entsprechend typischer Betriebsdatenmuster definiert sind. Ein Applikateur kann nunmehr anhand der erzeugten Betriebsdaten erkannt und kategorisiert werden, was den Applikationsprozess verbessert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- „On the Feasibility of User De-Anonymization from Shared Mobile Sensor Data“ von Nicholas D. Lane [0003]
- „Enabling Large-scale Human Activity Inference on Smartphones using Community Similarity Networks (CSN)“ von Nicholas D. Lane et al. [0004]
