DE102016210773A1

DE102016210773A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Detektion einer Beschädigung eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102016210773A1
Application number: DE102016210773.9A
Authority: DE
Inventors: Kevin Wodrich; Martin Klein; Sven Frieder Herrmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2016-06-16
Filing date: 2016-06-16
Publication date: 2017-12-21
Anticipated expiration: 2036-06-17
Also published as: DE102016210773B4

Abstract

Erfindungsgemäß wird dazu eine Vorrichtung zur Detektion einer Beschädigung eines, insbesondere geparkten, Fahrzeugs vorgeschlagen, umfassend eine erste Sensoreinheit umfassend mindestens einen Sensor eines ersten Sensortyps, der ausgebildet ist, erste Messdaten zu erfassen, eine zweite Sensoreinheit umfassend mindestens einen Sensor eines zweiten Sensortyps, der ausgebildet ist, zweite Messdaten zu erfassen, eine dritte Sensoreinheit umfassend mindestens einen Sensor eines dritten Sensortyps, der ausgebildet ist, dritte Messdaten zu erfassen, und eine Auswerteeinheit, die mit den Sensoreinheiten verbunden ist und eine Kommunikationsschnittstelle. Die Auswerteeinheit ist ausgebildet, durch kombinierte Auswertung der ersten Messdaten und der zweiten Messdaten und der dritten Messdaten eine Beschädigung des Fahrzeugs zu detektieren und eine Information über die Beschädigung an die Kommunikationsschnittstelle auszugeben

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Detektion einer Beschädigung eines insbesondere geparkten Fahrzeugs.
Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Methoden bekannt, Beschädigungen eines abgestellten Fahrzeugs, sogenannte Parkrempler, zu erfassen und zu dokumentieren. Damit soll erreicht werden, dass der Verursacher der Beschädigung schnell und zuverlässig ermittelt werden kann.
Aus der DE 10223123 A1 ist eine Erfassungsvorrichtung zum Erfassen eines Zusammenstoßens insbesondere eines geparkten Fahrzeugs mit einem herannahenden ersten Fahrzeug bekannt, bei der mindestens ein Sensor zur berührungslosen Abstandsmessung dem Erfassen des Zusammenstoßens mit dem ersten Fahrzeug dient und bei der eine Kameravorrichtung das erste Fahrzeug optisch erfasst. Hierdurch kann der Zusammenstoß zumindest dokumentiert werden.
Aus der DE 19702363 A1 ist ein Kamerasystem für ein Kraftfahrzeug bekannt, welches eine am und/oder im Fahrzeug angeordnete Kameraeinrichtung umfasst. Direkt oder indirekt gekoppelt mit der Kameraeinrichtung ist ein Kamera-Auslösemechanismus gekoppelt, der fahrzeugzustandsbedingt automatisch und/oder manuell betätigt wird.
Aus der DE 102014013472 A1 ist ein Verfahren zur Erkennung und Klassifikation von Schadensereignissen und/oder Berührungsereignissen an Kraftfahrzeugen bekannt, bei dem durch die Erfassung und Auswertung von wenigstens einem Körperschallsignal, die verschiedenen Formen von Schadensereignissen erfasst, ausgewertet und klassifiziert werden sollen. Dies wird erreicht, indem eine Amplitudenhüllkurve des Körperschallsignals bestimmt wird und das Körperschallsignal aufgrund des zeitlichen Verlaufs der Amplitudenhüllkurve klassifiziert wird. Dabei werden verschiedenen Arten des zeitlichen Verlaufs der Amplitudenhüllkurve verschiedene Schadensereignisse oder Berührungsereignisse zugeordnet.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die Erkennung von Beschädigungsvorgängen an einem stehenden Kraftfahrzeug verbessert werden kann, indem unterschiedliche Sensortypen verwendet werden und durch eine kombinierte Auswertung der Sensordaten die Effizient und Genauigkeit der Detektion von Beschädigungen erhöht werden kann. Somit ist es mit der Erfindung möglich, Beschädigungen beispielsweise durch andere Fahrzeuge, Einkaufswägen oder Vandalismus zu erfassen. Schon leichte Beschädigungen, wie Lackkratzer können so erkannt werden, aber beispielsweise auch das Öffnen von Radschrauben oder die unberechtigte Anwesenheit von Personen im Fahrzeug.
Erfindungsgemäß wird dazu eine Vorrichtung zur Detektion einer Beschädigung eines, insbesondere geparkten, Fahrzeugs vorgeschlagen, umfassend eine erste Sensoreinheit umfassend mindestens einen Sensor eines ersten Sensortyps, der ausgebildet ist, erste Messdaten zu erfassen, eine zweite Sensoreinheit umfassend mindestens einen Sensor eines zweiten Sensortyps, der ausgebildet ist, zweite Messdaten zu erfassen, eine dritte Sensoreinheit umfassend mindestens einen Sensor eines dritten Sensortyps, der ausgebildet ist, dritte Messdaten zu erfassen, und eine Auswerteeinheit, die mit den Sensoreinheiten verbunden ist und eine Kommunikationsschnittstelle. Die Auswerteeinheit ist ausgebildet, durch kombinierte Auswertung der ersten Messdaten und der zweiten Messdaten und der dritten Messdaten eine Beschädigung des Fahrzeugs zu detektieren und eine Information über die Beschädigung an die Kommunikationsschnittstelle auszugeben. Aus der kombinierten Auswertung der ersten, zweiten und dritten Messdaten aus den unterschiedlichen Sensoren (z.B. Beschleunigungssensor, Drehratensensor und Mikrofon) ist es möglich, Merkmale zu extrahieren, durch die eine Klassifizierung von Ereignissen, Beschädigungsort und Beschädigungsschwere durchgeführt werden kann. Über die Kommunikationsschnittstelle ist es möglich, weitere im Fahrzeug verbaute Sensoren aufzuwecken um so einen Datenabgleich mit beispielsweise von Radar-, Ultraschall-, Lidarsensoren und/oder Kameras durchzuführen, um so eine noch validere Aussage über eine mögliche Beschädigung treffen zu können.
Bevorzugt umfasst die erste Sensoreinheit einen Beschleunigungssensor, der ausgebildet ist, Beschleunigungsdaten des geparkten Fahrzeugs als erste Messdaten zu erfassen. Der Beschleunigungssensor ist vorzugsweise in unmittelbarer Nähe des Schwerpunkts des Fahrzeugs angeordnet. Erfindungsgemäß erfasst der Beschleunigungssensor eine Beschleunigung in wenigstens einer, vorzugsweise jedoch in allen der drei Hauptachsen eines dreidimensionalen kartesischen Koordinatensystems. Auf diese Weise lassen sich auf das Kraftfahrzeug einwirkende relevante Beschleunigungen einfach erfassen. Sofern ein einzelner Sensor nicht zur Erfassung von Beschleunigungen in mehreren Richtungen ausgelegt ist, können auch für verschiedene Wirkrichtungen vorgesehene Einzelsensoren zu einer ersten Sensoreinrichtung kombiniert werden.
Bevorzugt umfasst die zweite Sensoreinheit einen Inklinationssensor, der ausgebildet ist, eine Neigung des geparkten Fahrzeugs als zweite Messdaten zu erfassen. Alternativ oder zusätzlich kann die zweite Sensoreinheit einen Drehratensensor umfassen, der ausgebildet ist, eine Drehrate des geparkten Fahrzeugs als zweite Messdaten zu erfassen.
Bevorzugt umfasst die dritte Sensoreinheit ein Mikrofon, das ausgebildet ist, akustische Signale als dritte Messdaten zu erfassen.
In einer besonders bevorzugte Ausführung der Erfindung sind die erste Sensoreinheit, die zweite Sensoreinheit und die dritte Sensoreinheit zu einem Sensorcluster zusammengefasst ausgebildet. Der Sensorcluster ist ausgebildet zentral in dem Fahrzeug angeordnet zu werden, insbesondere an einer festen, mit dem Fahrzeug verbundenen Struktur.
Die Bündelung der Sensoren in einem Sensorcluster ist vorteilhaft, da so die Sensorsignale von einer gemeinsamen Recheneinheit verarbeitet werden können. Dies reduziert vor allem den Verdrahtungsaufwand und wirkt sich positiv auf die Energieaufnahme aus. Da die Sensorsignale auch zeitlich zueinander in Relation gesetzt werden, ist die räumliche Konzentration der Sensoren vorteilhaft für die Auswertung der Messdaten.
Gemäß der Erfindung wird außerdem ein Verfahren zur Detektion einer Beschädigung eines geparkten Fahrzeugs vorgeschlagen mit den Schritten:

a. Erfassen von ersten Messdaten mit einem Sensor eines ersten Sensortyps
b. Erfassen von zweiten Messdaten mit einem Sensor eines zweiten Sensortyps
c. Erfassen von dritten Messdaten mit einem Sensor eines dritten Sensortyps
d. Detektieren einer Beschädigung des Fahrzeugs durch kombiniertes Auswerten der ersten Messdaten und der zweiten Messdaten und der dritten Messdaten
e. Ausgeben einer Information über die Beschädigung des Fahrzeugs

Bevorzugt wird durch die ausgegebene Information über die Beschädigung des Fahrzeugs mindestens ein vierter Sensor aktiviert, der weitere Daten des Fahrzeugs und/oder der Fahrzeugumgebung erfasst.
Der vierte Sensor kann insbesondere als eine Kameravorrichtung oder als Ultraschallsensor oder als Radarsensor oder als Lidarsensor ausgebildet sein. Besonders bevorzugt werden durch den vierten Sensor Informationen über den Verursacher der Beschädigung erfasst.
Erfindungegmäß wird außerdem ein Sensorcluster vorgeschlagen, umfassend

– mindestens einen ersten Sensor eines ersten Sensortyps, der ausgebildet ist, erste Messdaten zu erfassen,
– mindestens einen zweiten Sensor eines zweiten Sensortyps, der ausgebildet ist, zweite Messdaten zu erfassen,
– mindestens einen dritten Sensors eines dritten Sensortyps, der ausgebildet ist, dritte Messdaten zu erfassen,

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt schematisch ein Fahrzeug mit einer Vorrichtung zur Detektion einer Beschädigung des geparkten Fahrzeugs nach einer Ausführung der Erfindung.
2 zeigt einen schematisch einen Sensorcluster zum Einsatz in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
3 zeigt eine Beispielmessung von von ersten Messdaten, zweiten Messdaten und dritten Messdaten, die mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung erfasst wurden.
Ausführungen der Erfindung
In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung werden gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente gegebenenfalls verzichtet wird. Die Figuren stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar
In 1 ist schematisch in Draufsucht ein Fahrzeug 100 dargestellt, das eine Vorrichtung zur Detektion einer Beschädigung des geparkten Fahrzeugs nach einer möglichen Ausführung der Erfindung aufweist. In diesem Ausführungsbeispiel sind an der vorderen Seite des Fahrzeugs 100 zwei Sensoren 101, 104 angeordnet, die in diesem Beispiel als Mikrofone ausgebildet sind. Ein Beschleunigungssensor 102 ist im Bereich der Motorhaube angeordnet. Weiterhin ist ein Inklinationssensor 103 vorgesehen. Die Mikrofone 101, 104 sind in dem vorderen Stoßfänger vorgesehen. Der Beschleunigungssensor 102 und der Inklinationssensor 103 sind in der Motorhaube vorgesehen. Weiterhin weist das Fahrzeug eine Kamera 105 auf, welche in einem Rückspiegel 106 des Fahrzeugs 100 vorgesehen ist. Ein weiteres Mikrofon 107 ist in der Nähe der Kamera 105 vorgesehen. Alternativ kann die Kamera 105 in einer Säule, einer Windschutzscheibe oder einem Armaturenbrett vorgesehen sein; das Mikrofon 107 kann in einem Lenkrad, einer Konsole, einem Instrumentenpanel oder einem Armaturenbrett vorgesehen sein. Die Sensoren 101, 102, 103 und 104, 105 und 107 sind jeweils über Datenleitungen mit einer Steuereinheit 108 (ECU) verbunden, welche eine Auswerteeinheit und eine Kommunikationsschnittstelle umfasst. Die Steuereinheit 108 ist mit einer Batterie 109 verbunden, die in diesem Beispiel an der hinteren Seite (z. B. innerhalb eines Kofferraums) des Fahrzeugs 100 montiert ist. Am Dach des Fahrzeugs 100 ist eine Kommunikationseinheit 110 vorgesehen. Ferner kann die Kommunikationseinheit 110 in einem Kotflügel, einer Säule oder einem Kofferraum vorgesehen sein.
Die Sensoren 101, 102, 103 und 104, 105 und 107 sowie die ECU 108 werden über die Batterie 109 permanent mit elektrischer Energie versorgt. So wird sichergestellt, dass die Sensoren 101, 102, 103 und 104, 105 und 107 auch während einer längeren Abstellperiode des Fahrzeugs 100 messbereit bleiben und Beschädigungen des Fahrzeugs 100 erfassen und aufzeichnen können. Um Energie zu sparen, können manche oder alle der Sensoren 101, 102, 103 und 104, 105 und 107 einen Standby-Modus aufweisen in dem z.B. das jeweilige Messintervall verlängert ist, so dass der jeweilige Sensor im Standby-Modus wesentlich weniger Energie verbraucht als in einem normalen Betriebszustand. Wenn einer der Sensoren 101, 102, 103 und 104, 105 und 107 während er sich Standby-Modus befindet ein Messsignal erfasst, das eine bestimmte Charakteristik aufweist, kann die Steuereinheit 108 über die Kommunikationsschnittstelle ein Aufwachsignal an einen, mehrere oder alle der übrigen Sensoren ausgeben, das diese in einen normalen Betriebszustand versetzt.
Insbesondere, wenn die kombinierte Auswertung der durch die Mikrofone 101, 104, den Beschleunigungssensor 102 und den Inklinationssensor 103 erfassten Messdaten auf eine Beschädigung des Fahrzeugs schließen lässt, kann die Steuereinheit 108 die Kamera 105 aktivieren. Die Kamera 105 kann die Umgebung des Fahrzeugs erfassen und damit weitere Informationen über den Beschädigungsvorgang und die Beschädigungsursache aufzeichnen. Alternativ oder zusätzlich können an dem Fahrzeug 100 weitere Sensoren, wie z.B. Ultraschallsensoren, Radarsensoren oder Lidarsensoren vorgesehen sein, die von der Steuereinheit 108 im Fall einer erkannten Beschädigung aktiviert werden können, um weitere Daten zu erfassen und/oder die Beschädigung zu verifizieren.
Wurde durch die Auswerteeinheit aus den von den Sensoren 101, 102, 103 und 104, 105 und 107 erfassten Sensordaten eine Beschädigung des Fahrzeugs ermittelt, kann diese Information über die Kommunikationsschnittstelle an die Kommunikationseinheit 110 übergeben werden, welche die Information beispielsweise über Mobilfunk oder eine andere drahtlose Datenverbindung an den Besitzer des Fahrzeugs und/oder an eine Behörde weitergeben kann.
In 2 ist schematisch ein Sensorcluster 200 zum Einsatz in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung als Blockschaltbild dargestellt. Der Sensorcluster umfasst einen Beschleunigungssensor 202, einen Drehratensensor 203 und ein Mikrofon 204. Ferner ist ein Mikrocontroller 208 vorgesehen, der als Auswerteeinheit dient und die Messdaten, die von dem Beschleunigungssensor, dem Drehratensensor und dem Mikrofon geliefert werden, zueinander in Bezug setzt und durch Erfassung charakteristischer Merkmale in den Messdaten eine Beschädigung des Fahrzeugs erkennt. Ferner ist eine Stromversorgung 209 vorgesehen. Ferner ist eine Kommunikationsschnittstelle 210 beispielsweise in Form eines CAN-Transceivers vorgesehen, die bei Erkennung einer Beschädigung weitere im Fahrzeug verbaute Sensoren, wie z.B. Radarsensoren, Ultraschallsensoren, Kameras und/oder Lidarsensoren aufwecken kann um so einen Datenabgleich durchzuführen und damit eine noch validere Aussage über eine mögliche Beschädigung treffen zu können.
In 3 sind in einem Diagramm 300 beispielhaft drei Messkurven von ersten Messdaten 310, zweiten Messdaten 320 und dritten Messdaten 330 gezeigt, die mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung erfasst wurden. Die ersten Messdaten 310 wurden beispielsweise mit einem Beschleunigungssensor erfasst und stellen den Verlauf der Beschleunigung über die Zeit dar. Die zweiten Messdaten 320 wurden mit einem Drehratensensor erfasst und stellen den Verlauf der Drehrate über die Zeit dar. Die dritten Messdaten 320 wurden mit einem Mikrofon erfasst und stellen den Verlauf der Schallamplitude über die Zeit dar.
Zum Zeitpunkt t1 ereignete sich ein Beschädigung des mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgerüsteten, abgestellten Fahrzeugs durch eine Kollision mit einem anderen Fahrzeug („Parkrempler“). In allen drei Datensätzen 310, 320, 330 sind deutliche Ausschläge der jeweiligen Amplitude zum Zeitpunkt t1 zu beobachten. Durch die kombinierte Auswertung der ersten Messdaten 310, der zweiten Messdaten 320 und der dritten Messdaten 330 kann das Beschädigungsereignis mit hoher Zuverlässigkeit und Plausibilität erkannt werden.
Das Auswerteverfahren ist zudem nicht auf Beschleunigung, Drehraten und Schallamplituden beschränkt, sondern kann mit üblichen Verfahren der Signalverarbeitung (Hüllkurven, Filterungen, Spektren und Signalkombinationen etc.) erfolgen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10223123 A1 [0003]
DE 19702363 A1 [0004]
DE 102014013472 A1 [0005]

Claims

Vorrichtung zur Detektion einer Beschädigung eines, insbesondere geparkten, Fahrzeugs (100) umfassend eine erste Sensoreinheit umfassend mindestens einen Sensor (102) eines ersten Sensortyps, der ausgebildet ist, erste Messdaten (3x0) zu erfassen, eine zweite Sensoreinheit (102) umfassend mindestens einen Sensor eines zweiten Sensortyps, der ausgebildet ist, zweite Messdaten (3x0) zu erfassen, eine dritte Sensoreinheit umfassend mindestens einen Sensor eines dritten Sensortyps, der ausgebildet ist, dritte Messdaten (3x0) zu erfassen, eine Auswerteeinheit, die mit den Sensoreinheiten verbunden ist, eine Kommunikationsschnittstelle, wobei die Auswerteeinheit ausgebildet ist durch kombinierte Auswertung der ersten Messdaten und der zweiten Messdaten und der dritten Messdaten eine Beschädigung des Fahrzeugs zu detektieren und eine Information über die Beschädigung an die Kommunikationsschnittstelle auszugeben.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass erste Sensoreinheit einen Beschleunigungssensor umfasst, der ausgebildet ist, Beschleunigungsdaten des geparkten Fahrzeugs als erste Messdaten zu erfassen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Sensoreinheit einen Inklinationssensor umfasst, der ausgebildet ist, eine Neigung des geparkten Fahrzeugs als zweite Messdaten zu erfassen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Sensoreinheit einen Drehratensensor umfasst, der ausgebildet ist, eine Drehrate des geparkten Fahrzeugs als zweite Messdaten zu erfassen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Sensoreinheit ein Mikrofon umfasst, das ausgebildet ist, akustische Signale als dritte Messdaten zu erfassen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Sensoreinheit, die zweite Sensoreinheit und die dritte Sensoreinheit zu einem Sensorcluster zusammengefasst ausgebildet sind, wobei der Sensorcluster ausgebildet ist zentral in dem Fahrzeug angeordnet zu werden, insbesondere an einer festen, mit dem Fahrzeug verbundenen Struktur angeordnet zu werden.
Verfahren zur Detektion einer Beschädigung eines geparkten Fahrzeugs mit den Schritten: a. Erfassen von ersten Messdaten mit einem Sensor eines ersten Sensortyps b. Erfassen von zweiten Messdaten mit einem Sensor eines zweiten Sensortyps c. Erfassen von dritten Messdaten mit einem Sensor eines dritten Sensortyps d. Detektieren einer Beschädigung des Fahrzeugs durch kombiniertes Auswerten der ersten Messdaten und der zweiten Messdaten und der dritten Messdaten e. Ausgeben einer Information über die Beschädigung des Fahrzeugs
Verfahren nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass durch die Information über die Beschädigung des Fahrzeugs mindestens ein vierter Sensor aktiviert wird, der weitere Daten des Fahrzeugs und/oder der Fahrzeugumgebung erfasst.
Verfahren nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass der vierte Sensor als eine Kameravorrichtung (12, 13) oder als Ultraschallsensor oder als Radarsensor oder als Lidarsensor ausgebildet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9 dadurch gekennzeichnet, dass durch den vierten Sensor Informationen über den Verursacher der Beschädigung erfasst werden.
Sensorcluster umfassend – mindestens einen ersten Sensor eines ersten Sensortyps, der ausgebildet ist, erste Messdaten zu erfassen, – mindestens einen zweiten Sensor eines zweiten Sensortyps, der ausgebildet ist, zweite Messdaten zu erfassen, – mindestens einen dritten Sensors eines dritten Sensortyps, der ausgebildet ist, dritte Messdaten zu erfassen, zur Verwendung in einem Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 7 bis 10.