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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen Fahrzeugsensoren und konkreter Fahrzeugsensorkalibrierung unter Verwendung von mit einem drahtlosen Netzwerk verbundenen Sensoren.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Fahrzeuge beinhalten Sensoren zum Messen von Bedingungen um das Fahrzeug herum. Elektronische Steuereinheiten des Fahrzeugs verwenden die Messungen zum Steuern der Teilsysteme des Fahrzeugs. Zum Beispiel können Luftfeuchtigkeitsmessungen von einem Luftfeuchtigkeitssensor des Fahrzeugs verwendet werden, um durch Ultraschallsensoren vorgenommene Abstandsmessungen zu korrigieren. Mit der Zeit verschlechtert sich die Genauigkeit der Sensoren in der relativ rauen Umgebung, in der die Fahrzeugsensoren arbeiten. Diese Verschlechterung wirkt sich auf die Steuerung des Fahrzeugs aus.
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KURZDARSTELLUNG
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Die beigefügten Patentansprüche definieren diese Anmeldung. Die vorliegende Offenbarung fasst Aspekte der Ausführungsformen zusammen und sollte nicht zum Einschränken der Patentansprüche verwendet werden. Andere Umsetzungen werden in Übereinstimmung mit den hier beschriebenen Techniken in Betracht gezogen, wie dem Durchschnittsfachmann bei der Durchsicht der folgenden Zeichnungen und detaillierten Beschreibung ersichtlich wird, und diese Umsetzungen sollen innerhalb des Umfangs dieser Anmeldung liegen.
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Es werden beispielhafte Ausführungsformen zur Fahrzeugsensorkalibrierung unter Verwendung von mit einem drahtlosen Netzwerk verbundenen Sensoren offenbart. Ein beispielhaftes offenbartes Fahrzeug beinhaltet eine Kommunikationssteuerung und eine Sensorverwaltung. Die beispielhafte Kommunikationssteuerung ist kommunikativ an ein Netzwerk gekoppelt, das mit einer Einrichtung assoziiert ist. Die beispielhafte Sensorverwaltung bestimmt, wann sich das Fahrzeug nahe der Einrichtung befindet. Zusätzlich kalibriert die Sensorverwaltung Sensoren des Fahrzeugs auf Grundlage von Messdaten von an der Einrichtung installierten Sensoren, die kommunikativ an das Netzwerk gekoppelt sind.
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Ein beispielhaftes Verfahren zum Kalibrieren von ersten Sensoren eines Fahrzeugs beinhaltet als Reaktion darauf, dass sich das Fahrzeug nahe einer Einrichtung befindet, zu der es eine Beziehung aufweist, Verbinden mit einem drahtlosen lokalen Netzwerk der Einrichtung. Das beispielhaftes Verfahren beinhaltet zudem Anfordern von Messdaten von an der Einrichtung installierten zweiten Sensoren. Die zweiten Sensoren sind kommunikativ an das drahtlose lokale Netzwerk der Einrichtung gekoppelt. Zusätzlich beinhaltet das Verfahren Kalibrieren der ersten Sensoren auf Grundlage der Messdaten.
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Ein physisches computerlesbares Medium umfasst Anweisungen, die bei Ausführung ein Fahrzeug dazu veranlassen, sich als Reaktion darauf, dass sich das Fahrzeug nahe der Einrichtung befindet, zu der es eine Beziehung aufweist, mit einem drahtlosen lokalen Netzwerk der Einrichtung zu verbinden. Die Anweisungen veranlassen das Fahrzeug zudem dazu, Messdaten von an der Einrichtung installierten zweiten Sensoren anzufordern, wobei die zweiten Sensoren kommunikativ an das drahtlose lokale Netzwerk der Einrichtung gekoppelt sind. Zusätzlich veranlassen die Anweisungen das Fahrzeug dazu, die ersten Sensoren auf Grundlage der Messdaten nachzukalibrieren.
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Figurenliste
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Zum besseren Verständnis der Erfindung kann auf Ausführungsformen Bezug genommen werden, die in den folgenden Zeichnungen gezeigt sind. Die Komponenten in den Zeichnungen sind nicht zwingend maßstabsgetreu und zugehörige Elemente können weggelassen sein oder in einigen Fällen können Proportionen vergrößert dargestellt sein, um die hier beschriebenen neuartigen Merkmale hervorzuheben und eindeutig zu veranschaulichen. Außerdem können Systemkomponenten verschiedenartig angeordnet sein, wie auf dem Fachgebiet bekannt. Ferner sind in den Zeichnungen entsprechende Teile in den verschiedenen Ansichten durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet.
- 1 veranschaulicht ein in der Nähe einer Einrichtung mit netzwerkverbundenen Sensoren angeordnetes Fahrzeug in Übereinstimmung mit den Lehren dieser Offenbarung.
- 2 ist ein Blockdiagramm von elektronischen Komponenten des Fahrzeugs aus 1
- 3 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Kalibrieren von Sensoren des Fahrzeugs aus 1 unter Verwendung der netzwerkverbundenen Sensoren der Einrichtung, das durch die elektronischen Komponenten aus 2 umgesetzt werden kann.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEISPIELHAFTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Obwohl die Erfindung in verschiedenen Formen ausgeführt sein kann, werden in den Zeichnungen einige beispielhafte und nicht einschränkende Ausführungsformen gezeigt und nachfolgend beschrieben, wobei es sich versteht, dass die vorliegende Offenbarung als eine Erläuterung der Erfindung anhand von Beispielen anzusehen ist und damit nicht beabsichtigt wird, die Erfindung auf die konkreten veranschaulichten Ausführungsformen zu beschränken.
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Verbrauchervorrichtungen beinhalten zunehmend Sensoren, die mit einem Netzwerk verbunden sind, um Fernzugriff auf Informationen und Fernsteuerung der Vorrichtungen bereitzustellen. Diese einrichtungsbasierten Sensoren stellen häufig genauere Informationen bereit als die Sensoren in Fahrzeugen, da sie zum Beispiel (a) typischerweise in Fahrzeugen vorhandenen Rauschfaktoren weniger ausgesetzt sind, (b) häufig mehr kosten und genauer sind und/oder (c) weniger anfällig für Verschlechterung sind, da sie nicht den rauen Bedingungen des Fahrzeugs ausgesetzt sind. Im hier verwendeten Sinne bezieht sich der Ausdruck „einrichtungsbasierte Sensoren“ auf Sensoren, die (a) in einer oder um eine dauerhafte Einrichtung (z. B. ein Haus, eine Tankstelle etc.) herum installiert sind und/oder (b) an Vorrichtungen installiert sind, die in der oder um die Einrichtung herum angeordnet sind. Diese einrichtungsbasierten Sensoren sind mit einem Netzwerk (z. B. einem Ortsnetzwerk, dem Internet etc.) verbunden und stellen Messungen über das Netzwerk bereit.
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Wie nachstehend offenbart, erkennt ein Fahrzeug, wenn es sich in der Nähe einer Einrichtung befindet, zu der das Fahrzeug eine Beziehung aufweist. Im hier verwendeten Sinne weist das Fahrzeug eine Beziehung zu der Einrichtung auf, wenn (a) das Fahrzeug zum Zugreifen auf das Netzwerk an der Einrichtung verknüpft (z. B. für ein persönliches Netzwerk) und/oder durch Berechtigungsnachweise zugelassen (z. B. für ein drahtloses lokales Netzwerk) worden ist und (b) das Fahrzeug über das Netzwerk Zugriff auf die Messungen von den einrichtungsbasierten Sensoren hat. Das Fahrzeug bestimmt unter Verwendung eines Global-Positioning-System-(GPS-)Empfängers und/oder dessen, dass es sich innerhalb der Reichweite zum Verbinden mit dem Netzwerk befindet, wann es sich in der Nähe einer derartigen Einrichtung befindet. In einigen Beispielen erkennt das Fahrzeug, dass es sich in der Nähe einer Einrichtung befindet, zu der es eine Beziehung aufweist, und weckt eine Kommunikationssteuerung auf, um eine Verbindung zu der Einrichtung aufzubauen.
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Sobald eine Verbindung aufgebaut ist, empfängt das Fahrzeug eine Liste von Sensoren an der Einrichtung und der damit assoziierten geschätzten Genauigkeit der Sensoren. Das Fahrzeug vergleicht die geschätzte Genauigkeit der Sensoren, die an der Einrichtung zur Verfügung stehen, mit den Kalibrierungen der Sensoren des Fahrzeugs. Für die Einrichtungssensoren, die (a) eine größere geschätzte Genauigkeit als die Fahrzeugsensoren aufweisen, (b) eine größere geschätzte Genauigkeit als frühere Kalibrierungen (z. B. von anderen Einrichtungen etc.) aufweisen, führt das Fahrzeug eine Kalibrierungsstrategie an dem Fahrzeugsensor durch. In einigen Beispielen unterscheidet sich die für unterschiedliche Fahrzeugsensoren verwendete Kalibrierungsstrategie auf Grundlage dessen, welcher Sensor kalibriert wird. Zum Beispiel können die Kalibrierungsstrategien eine Anwendung eines Achsenabschnitts oder einer Steigung, einfache Wertsubstitution, Verschiebung der Übertragungsfunktion und/oder eine Kalibrierung mit Beaufschlagung etc. beinhalten. Zusätzlich speichert das Fahrzeug die geschätzte Genauigkeit des Einrichtungssensors.
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1 veranschaulicht ein in der Nähe einer Einrichtung 102 mit netzwerkverbundenen Sensoren 104a und 104b angeordnetes Fahrzeug 100 in Übereinstimmung mit den Lehren dieser Offenbarung. Die beispielhafte Einrichtung 102 ist ein geeigneter Standort mit den netzwerkverbundenen Sensoren 104a und 104b, wie etwa ein Haus, eine Tankstelle, ein Autohaus und/oder ein Parkhaus etc. In dem veranschaulichten Beispiel beinhaltet die Einrichtung 102 die netzwerkverbundenen Sensoren 104a und 104b und eine Netzwerkkommunikationssteuerung 106. In einigen Beispielen beinhaltet die Einrichtung 102 zudem eine Netzwerkbrücke 108.
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Die netzwerkverbundenen Sensoren 104a und 104b messen die Umgebung um die Einrichtung 102 herum. Zu den netzwerkverbundenen Sensoren 104a und 104b gehören Luftfeuchtigkeitssensoren, Temperatursensoren, Drucksensoren, Luftqualitätssensoren, Umgebungslichtsensoren und/oder Regensensoren etc. In einigen Beispielen sind die netzwerkverbundenen Sensoren 104a eigenständige Sensoren (z. B. Sensoren, die nicht in eine andere Vorrichtung integriert sind) und/oder Sensoren, die in eine andere Vorrichtung integriert sind, wie etwa ein Gerät. Zum Beispiel können die netzwerkverbundenen Sensoren 104a in eine Wetterstation integriert sein. In einigen Beispielen sind die netzwerkverbundenen Sensoren 104b in ein Sensorpaket integriert, das dazu ausgestaltet ist, die Sensoren (z. B. die nachstehenden Sensoren 110) des Fahrzeugs 100 aufzuweisen. Zum Beispiel kann ein Sensorpaket 104b für ein konkretes Fahrzeug 100 hergestellt sein und enthalten sein, wenn das Fahrzeug 100 erworben wird. In dem veranschaulichten Beispiel ist das Sensorpaket 104b an eine Wand der Einrichtung (z. B. einer Wand einer Garage, in der das Fahrzeug 100 geparkt ist) befestigt. Auf Anforderung stellen die netzwerkverbundenen Sensoren 104a und 104b (oder in einigen Beispielen eine Steuerung des Sensorpakets 104b) Messdaten bereit. Die Messdaten beinhalten (i) einen Sensormesswert und (ii) eine geschätzte Genauigkeit der entsprechenden netzwerkverbundenen Sensoren 104a und 104b. Zum Beispiel kann ein Barometer einer netzwerkverbundenen Wetterstation eine Genauigkeit von ±0,08 inHg (Zoll Quecksilber) aufweisen. Die netzwerkverbundenen Sensoren 104a und 104b teilen die Messdaten in einem Netzwerk 107 über eine Verbindung mit der Netzwerkkommunikationssteuerung 106.
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Die Netzwerkkommunikationssteuerung 106 erleichtert die Verbindung der netzwerkverbundenen Sensoren 104a und 104b mit einem Netzwerk. Die Netzwerkkommunikationssteuerung 106 beinhaltet Hardware (z. B. Prozessoren, Speicher, Datenspeicher, Antenne etc.) und Software, um die drahtlosen Netzwerkschnittstellen zu steuern. In einigen Beispielen ist die Netzwerkkommunikationssteuerung 106 eine Steuerung für ein drahtloses lokales Netzwerk (wireless local area network - WLAN), die unter Umsetzung eines WLAN-Protokolls (z.B. IEEE 802.11 a/b/g/n/ac etc.) ein drahtloses Ortsnetzwerk (z. B. das Netzwerk 107) aufbaut. In einigen Beispielen laden die netzwerkverbundenen Sensoren 104a und 104b Sensormesswerte über die Netzwerkkommunikationssteuerung 106 auf einen oder mehrere externe Server (nicht gezeigt) hoch. Das Netzwerk 107 kann vielfältige Netzwerkprotokolle verwenden, die derzeit zur Verfügung stehen oder später entwickelt werden, darunter unter anderem TCP/IP-basierte Netzwerkprotokolle.
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Die Netzwerkbrücke 108 ist kommunikativ an die Netzwerkkommunikationssteuerung 106 gekoppelt. Die Netzwerkbrücke 108 stellt eine Kommunikationsschnittstelle zu dem Fahrzeug 100 bereit, wenn zum Beispiel das Fahrzeug 100 keine Netzwerksteuerung zum Verbinden mit dem WLAN-Netzwerk 107 der Netzwerkkommunikationssteuerung 106 beinhaltet. Die beispielhafte Netzwerkbrücke 108 beinhaltet Hardware (z. B. Prozessoren, Speicher, Datenspeicher, Antenne etc.) und Software, um die drahtlosen Netzwerkschnittstellen zu steuern, wie etwa Bluetooth® und Bluetooth® Low Energy (BLE) (laut der Spezifikation durch die Bluetooth-Spezifikation und spätere Überarbeitungen, die von der Bluetooth Special Interest Group geführt werden), Z-Wave® (laut der Spezifikation durch die Z-Wave-Spezifikation, die durch die Z-Wave Alliance geführt wird) und/oder Zigbee® (IEEE 802.15.4). In Beispielen, in denen die Netzwerkbrücke 108 verwendet wird, ist das Fahrzeug 100 kommunikativ an die Netzwerkbrücke 108 gekoppelt. Das Fahrzeug 100 empfängt dann Messdaten von den netzwerkverbundenen Sensoren 104a und 104b, die mit dem Netzwerk 107 verbunden sind, über die Netzwerkbrücke 108.
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Das Fahrzeug 100 kann ein standardmäßiges benzinbetriebenes Fahrzeug, ein Hybridfahrzeug, ein Elektrofahrzeug, ein Brennstoffzellenfahrzeug und/oder ein Fahrzeugtyp mit beliebiger anderer Antriebsart sein. Das Fahrzeug 100 beinhaltet Teile, die mit Mobilität in Verbindung stehen, wie etwa einen Antriebsstrang mit einem Motor, ein Getriebe, eine Aufhängung, eine Antriebswelle und/oder Räder etc. Das Fahrzeug 100 kann nichtautonom, halbautonom (z. B. einige routinemäßige Bewegungsfunktionen durch das Fahrzeug 100 gesteuert) oder autonom (z. B. Fahrfunktionen werden ohne direkte Fahrereingabe durch das Fahrzeug 100 gesteuert) sein. In dem veranschaulichten Beispiel beinhaltet das Fahrzeug 100 Sensoren 110, elektronische Steuereinheiten (electronic control units - ECUs) 112, eine bordeigene Kommunikationsplattform 114, einen Global-Positioning-System-(GSP-)Empfänger 116 und eine Sensorverwaltung 118.
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Die Sensoren 110 können auf eine beliebige geeignete Weise in dem und um das Fahrzeug 100 herum angeordnet sein. Die Sensoren 110 können dazu montiert sein, Eigenschaften um das Äußere des Fahrzeugs 100 herum zu messen. Zusätzlich können einige Sensoren 110 innerhalb der Kabine des Fahrzeugs 100 oder in der Karosserie des Fahrzeugs 100 (wie etwa dem Motorraum, den Radkästen etc.) montiert sein, um Eigenschaften im Inneren des Fahrzeugs 100 zu messen. Zum Beispiel können zu derartigen Sensoren 110 Beschleunigungsmesser, Wegstreckenzähler, Geschwindigkeitsmesser, Nick- und Gierwinkelsensoren, Raddrehzahlsensoren, Mikrophone, Reifendrucksensoren und biometrische Sensoren etc. gehören. In dem veranschaulichten Beispiel sind die Sensoren 110 elektrisch an die ECUs 112 gekoppelt, um den ECUs 112 Sensormesswerte bereitzustellen. Mit der Zeit kann sich die Kalibrierung der Sensoren 110 verschlechtern, da die Sensoren 110 rauen Umgebungen (z. B. Wetter, Wärme innerhalb des Motorraums etc.) ausgesetzt sind.
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Die ECUs 112 überwachen und steuern die Teilsysteme des Fahrzeugs 100. Die ECUs 112 kommunizieren über einen Fahrzeugdatenbus (z. B. den Fahrzeugdatenbus 204 aus nachstehender 2) und tauschen darüber Informationen aus. Zusätzlich können die ECUs 112 Eigenschaften (wie etwa Status der ECU 112, Sensormesswerte, Steuerzustand, Fehler- und Diagnosecodes etc.) an andere ECUs 112 kommunizieren und/oder Anforderungen von diesen empfangen. Einige Fahrzeuge 100 können siebzig oder mehr ECUs 112 aufweisen, die an verschiedenen Stellen um das Fahrzeug 100 herum angeordnet und durch den Fahrzeugdatenbus 204 kommunikativ gekoppelt sind. Die ECUs 112 sind eigenständige Sätze von elektronischen Bauteilen, die ihre eigene(n) Schaltung(en) (wie etwa integrierte Schaltungen, Mikroprozessoren, Speicher, Datenspeicher etc.) und Firmware, Sensoren, Aktoren und/oder Montagehardware beinhalten. Die ECUs 112 verwenden die Sensormesswerte von den Sensoren 110 des Fahrzeugs 100 zum Steuern der Teilsysteme des Fahrzeugs 100. Zum Beispiel kann das Fahrerassistenzsystem (FAS) die Sensormesswerte zum Einstellen von Abstandsberechnungen auf Grundlage der Sensormesswerte von einem Luftfeuchtigkeitssensor und einem Temperatursensor verwenden, und/oder eine Antriebsstrangsteuereinheit kann das Traktionssteuersystem auf Grundlage von Sensormesswerten von einem Regensensor steuern. Zusätzlich führen die ECUs 112 ein Kalibrierungsprofil zu den Sensoren 110, das Messwerte von den Sensoren 110 einstellt. Ursprünglich kann das Kalibrierungsprofil während eines Herstellerprozesses durchgeführt werden. Wie nachstehend offenbart, wird das Kalibrierungsprofil gelegentlich durch die Sensorverwaltung 118 aktualisiert. Zu beispielhaften ECUs 112 gehören das FAS, die Antriebsstrangsteuereinheit, eine Autonomieeinheit (z. B. eine ECU 112, die die Fahrfunktionen des Fahrzeugs 100 steuert, wenn das Fahrzeug 100 autonom ist), eine Telematikeinheit.
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Die bordeigene Kommunikationsplattform 114 beinhaltet drahtgebundene oder drahtlose Netzwerkschnittstellen, um die Kommunikation mit externen Netzwerken zu ermöglichen. Die bordeigene Kommunikationsplattform 114 beinhaltet zudem Hardware (z. B. Prozessoren, Speicher, Datenspeicher, Antenne etc.) und Software, um die drahtgebundenen oder drahtlosen Netzwerkschnittstellen zu steuern. Die bordeigene Kommunikationsplattform 114 beinhaltet eine oder mehrere drahtlose Steuerung(en) für Weitverkehrsnetzwerke (z. B. Global System for Mobile Communications (GSM), Universal Mobile Telecommunications System (UMTS), Long Term Evolution (LTE), Code Division Multiple Access (CDMA), WiMAX (IEEE 802.16m) etc.), drahtlose lokale Netzwerke (z.B. IEEE 802.11 a/b/g/n/ac oder andere, Dedicated Short Range Communication (DSCR) etc.) und/oder persönliche Netzwerke (z. B. Bluethooth®, Bluetooth® Low Energy, Z-Wave®, Zigbee® etc.). Die bordeigene Kommunikationsplattform 114 verbindet sich mit dem Netzwerk 107, das durch die Netzwerkkommunikationssteuerung 106 oder die Netzwerkbrücke 108 der Einrichtung 102 bereitgestellt wird, um Messdaten von den netzwerkverbundenen Sensoren 104a und 104b der Einrichtung 102 zu empfangen. In einigen Beispielen verbindet sich die bordeigene Kommunikationsplattform 114 über ein Mobilfunkmodem mit einem Server in einem externen Netzwerk (z. B. dem Internet). In derartigen Beispielen laden die netzwerkverbundenen Sensoren 104a und 104b der Einrichtung 102 Messdaten auf den Server hoch, die über die bordeigene Kommunikationsplattform 114 abgerufen werden.
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Die Sensorverwaltung 118 erzeugt auf Grundlage von Messdaten von den netzwerkverbundenen Sensoren 104a und 104b Kalibrierungsprofile für die ECUs 112, wenn sich das Fahrzeug 100 innerhalb eines Schwellenabstands (z. B. zehn Fuß, zwanzig Fuß, dreißig Fuß etc.) (mitunter als die „Nähe“ bezeichnet) befindet. Auch in Beispielen, bei denen die Sensorverwaltung 118 mit einem externen Server im Internet kommuniziert, um Messdaten von den netzwerkverbundenen Sensoren 104a und 104b zu empfangen, bestimmt die Sensorverwaltung 118, ob die Sensoren 110 nachzukalibrieren sind, wenn sich das Fahrzeug 100 in der Nähe der Einrichtung befindet, sodass die Sensoren 110 im Wesentlichen das gleiche Phänomen (z. B. den gleichen Druck, das gleiche Umgebungslicht, die gleiche Temperatur etc.) wie die netzwerkverbundenen Sensoren 104a und 104b messen. Die Sensorverwaltung 118 bestimmt auf Grundlage von Koordinaten der Einrichtung (die z. B. in Speicher gespeichert sind) und Koordinaten des Fahrzeugs 100, die durch den GPS-Empfänger 116 bereitgestellt werden, wann sich das Fahrzeug 100 in der Nähe der Einrichtung 102 befindet. Wenn das Fahrzeug 100 den GPS-Empfänger 116 nicht beinhaltet, bestimmt die Sensorverwaltung 118 in einigen Beispielen, dass sich das Fahrzeug 100 in der Nähe der Einrichtung 102 befindet, wenn sich das Fahrzeug 100 innerhalb der Reichweite des durch die Netzwerkkommunikationssteuerung 106 und/oder die Netzwerkbrücke 108 bereitgestellten Netzwerks 107 befindet. In einigen Beispielen bestimmt die Sensorverwaltung 118 die Koordinaten der Einrichtung 102, wenn die Sensorverwaltung 118 eine Beziehung zu der Einrichtung 102 entwickelt.
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Wenn sich das Fahrzeug 100 in der Nähe der Einrichtung 102 befindet, baut die Sensorverwaltung 118 eine Verbindung zu dem Netzwerk 107 der Einrichtung 102 auf. Die Sensorverwaltung 118 fordert eine Liste der netzwerkverbundenen Sensoren 104a und 104b, die mit dem Netzwerk 107 verbunden sind, und entsprechende Messdaten (z. B. einen Sensormesswert und eine geschätzte Genauigkeit) an. In einigen Beispielen fordert die Sensorverwaltung 118 die Liste und die entsprechenden Messdaten von der Einrichtung 102 an, wann immer sich das Fahrzeug 100 in der Nähe befindet, da (a) die Einrichtung 102 gelegentlich netzwerkverbundene Sensoren 104a und 104b hinzufügen kann und (b) sich die Sensoren 110 des Fahrzeugs 100 weiter verschlechtern können.
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Die Sensorverwaltung 118 überwacht die Sensoren 110 des Fahrzeugs 100 (z. B. über die Kalibrierungsprofile der Sensoren 110), um die geschätzte Genauigkeit des Sensors 110, den aktuellen Sensormesswert und/oder das jüngste Kalibrierungsdatum des Sensors 110 zu bestimmen. Auf Grundlage der Kalibrierungsprofile der Sensoren 110 und der Messdaten von den netzwerkverbundenen Sensoren 104a und 104b bestimmt die Sensorverwaltung 118, ob einer oder mehrere der Sensoren 110 nachzukalibrieren sind. Zum Beispiel kann die geschätzte Genauigkeit des entsprechenden netzwerkverbundenen Sensors 104a und 104b größer als die geschätzte Genauigkeit des netzwerkverbundenen Sensors 104a und 104b sein, der zuvor zum Kalibrieren des Sensors 110 verwendet wurde. Als ein anderes Beispiel kann ein Vergleich des Sensormesswerts von dem Sensor 110 und der Messdaten von dem entsprechenden netzwerkverbundenen Sensor 104a und 104b angeben, dass sich die Genauigkeit des Sensors 110 seit der letzten Kalibrierung stärker verschlechtert hat. Falls zum Beispiel der Sensor 110 des Fahrzeugs 100 ein Luftfeuchtigkeitssensor mit einer Genauigkeit von ±4,0 Prozent relative Luftfeuchtigkeit ist und einer der netzwerkverbundenen Sensoren 104a und 104b ein Luftfeuchtigkeitssensor mit einer Genauigkeit von ±2,0 Prozent relative Luftfeuchtigkeit ist, dann kann die Sensorverwaltung 118 ein Kalibrierungsprofil für den Sensor 110 erzeugen.
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Falls der/die Sensor(en) 110 zu kalibrieren ist/sind, erzeugt die Sensorverwaltung 118 das/die Kalibrierungsprofil(e) für den/die Sensor(en) 110. Die Sensorverwaltung 118 kalibriert die Sensoren 110 unter Verwendung einer Kalibrierungsstrategie. Die Kalibrierungsstrategie beruht auf dem bestimmten Sensor 110, der kalibriert wird. Die Kalibrierungsstrategien beinhalten eine Anwendung eines Achsenabschnitts oder einer Steigung, einfache Wertsubstitution, Verschiebung der Übertragungsfunktion und/oder eine Kalibrierung mit Beaufschlagung etc. Falls zum Beispiel der Sensor 110 des Fahrzeugs 100 ein Luftfeuchtigkeitssensor ist, der 71 Prozent relative Luftfeuchtigkeit misst, und der eine der netzwerkverbundenen Sensoren 104a und 104b ein Luftfeuchtigkeitssensor ist, der 68 Prozent relative Luftfeuchtigkeit misst, kann die Sensorverwaltung 118 das Kalibrierungsprofil für den Sensor erzeugen, das Folgendes angibt: (a) Die Kalibrierungsstrategie ist ein Achsenabschnitt, (b) die geschätzte Genauigkeit des netzwerkverbundenen Sensors 104a und 104b beträgt ±2,0 Prozent relative Luftfeuchtigkeit und (c) der Achsenabschnitt beträgt 3 % relative Luftfeuchtigkeit. Die Sensorverwaltung 118 kommuniziert die Kalibrierungsprofile an die relevanten ECUs 112 (z. B. die ECUs 112, die die Sensormesswerte von dem bestimmten Sensor 110 verwenden).
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Wenn sich das Fahrzeug 100 anfangs in der Nähe der Einrichtung 102 befindet, entwickelt die Sensorverwaltung 118 über die bordeigene Kommunikationsplattform 114 eine Beziehung zu dem Netzwerk 107 der Einrichtung 102. Nach Aufforderung durch einen Benutzer (z. B. über eine Mittelkonsolenanzeige (nicht gezeigt)) erkennt die Sensorverwaltung 118 das Netzwerk 107 (z. B. durch Erkennen des Netzwerks 107 oder Erkennen der Netzwerkbrücke 108). Die bordeigene Kommunikationsplattform 114 verknüpft sich zum Beispiel durch Bereitstellen von Berechtigungsnachweisen (z. B. Passwort etc.) mit der Netzwerkkommunikationssteuerung 106. Nach dem Verknüpfen verbindet sich die Sensorverwaltung 118 anschließend mit dem Netzwerk 107, wenn sich das Netzwerk 107 in Reichweite befindet.
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2 ist ein Blockdiagramm von elektronischen Komponenten 200 des Fahrzeugs 100 aus 1. Zu den elektronischen Komponenten 200 gehören die Sensoren 110, die ECUs 112, die bordeigene Kommunikationsplattform 114, der GPS-Empfänger 116, eine bordeigene Rechenplattform 202 und ein Fahrzeugdatenbus 204.
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Die bordeigene Rechenplattform 202 beinhaltet einen Prozessor oder eine Steuerung 206 und einen Speicher 208. In einigen Beispielen ist die bordeigene Rechenplattform 202 derart strukturiert, dass sie die Sensorverwaltung 118 beinhaltet. Alternativ ist die Sensorverwaltung 118 in einigen Beispielen in eine andere ECU 112 (z. B. das FAS, die Telematikeinheit etc.) mit ihrem eigenen Prozessor und Speicher integriert. Der Prozessor oder die Steuerung 206 kann jede geeignete Verarbeitungsvorrichtung oder Reihe von Verarbeitungsvorrichtungen sein, wie etwa unter anderem: ein Mikroprozessor, eine mikroprozessorbasierte Plattform, eine geeignete integrierte Schaltung, ein oder mehrere feldprogrammierbare Gate-Arrays (FPGAs) und/oder eine oder mehrere anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs). Bei dem Speicher 208 kann es sich um flüchtigen Speicher (z. B. RAM, der nichtflüchtigen RAM, magnetischen RAM, ferroelektrischen RAM und beliebige andere geeignete Formen beinhalten kann); nichtflüchtigen Speicher (z. B. Plattenspeicher, FLASH-Speicher, EPROMs, EEPROMs, memristorbasierte nichtflüchtige Festkörperspeicher etc.), unveränderbaren Speicher (z. B. EPROMs), Festwertspeicher und/oder Speichervorrichtungen mit hoher Kapazität (z. B. Festplatten, Festkörperlaufwerke etc.) handeln. In einigen Beispielen beinhaltet der Speicher 208 mehrere Speicherarten, insbesondere flüchtigen Speicher und nichtflüchtigen Speicher.
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Bei dem Speicher 208 handelt es sich um computerlesbare Medien, auf denen ein oder mehrere Sätze von Anweisungen, wie etwa die Software zum Ausführen der Verfahren der vorliegenden Offenbarung, eingebettet sein können. Die Anweisungen können eines oder mehrere der Verfahren oder eine Logik, wie hier beschrieben, verkörpern. In einer bestimmten Ausführungsform können sich die Anweisungen während der Ausführung der Anweisungen vollständig oder mindestens teilweise innerhalb eines beliebigen oder mehrerer von dem Speicher 208, dem computerlesbaren Medium und/oder innerhalb des Prozessors 206 befinden.
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Die Ausdrücke „nichttransitorisches computerlesbares Medium“ und „computerlesbares Medium“ sind so zu verstehen, dass sie ein einzelnes Medium oder mehrere Medien beinhalten, wie etwa eine zentralisierte oder verteilte Datenbank und/oder damit assoziierte Zwischenspeicher und Server, auf denen ein oder mehrere Sätze von Anweisungen gespeichert sind. Die Ausdrücke „nichttransitorisches computerlesbares Medium“ und „computerlesbares Medium“ beinhalten zudem jedes beliebige physische Medium, das zum Speichern, Verschlüsseln oder Tragen eines Satzes von Anweisungen zum Ausführen durch einen Prozessor in der Lage ist oder das ein System dazu veranlasst, ein beliebiges oder mehrere der hier offenbarten Verfahren oder Vorgänge durchzuführen. Im hier verwendeten Sinne ist der Ausdruck „computerlesbares Medium“ ausdrücklich so definiert, dass er jeden beliebigen Typ von computerlesbarer Speichervorrichtung und/oder Speicherplatte beinhaltet und das Verbreiten von Signalen ausschließt.
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Der Fahrzeugdatenbus 204 koppelt kommunikativ die ECUs 112, die bordeigene Kommunikationsplattform 114, den GPS-Empfänger 116 und/oder die bordeigene Rechenplattform 202 etc. In einigen Beispielen beinhaltet der Fahrzeugdatenbus 204 einen oder mehrere Datenbusse. Der Fahrzeugdatenbus 204 kann in Übereinstimmung mit einem Controller-Area-Network-(CAN-)Bus-Protokoll laut der Definition durch International Standards Organization (ISO) 11898-1, einem Media-Oriented-Systems-Transport-(MOST-)Bus-Protokoll, einem CAN-Flexible-Data-(CAN-FD-)Bus-Protokoll (ISO 11898-7) und/oder einem K-Leitungs-Bus-Protokoll (ISO 9141 und ISO 14230-1) und/oder einem Ethernet™-Bus-Protokoll IEEE 802.3 (ab 2002) etc. umgesetzt sein.
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3 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Kalibrieren der Sensoren 110 des Fahrzeugs 100 aus 1 unter Verwendung der netzwerkverbundenen Sensoren 104a und 104b der Einrichtung 102, das durch die elektronischen Komponenten 200 aus 2 umgesetzt werden kann. Anfangs wartet die Sensorverwaltung 118 bei Block 302, bis sich das Fahrzeug 100 in der Nähe der Einrichtung 102 befindet. Die Sensorverwaltung 118 verwendet die Koordinaten von dem GPS-Empfänger 116 und/oder überwacht die Verfügbarkeit des/der mit der Einrichtung 102 assoziierten Netzwerks/Netzwerke, um zu bestimmen, wann sich das Fahrzeug 100 nahe der Einrichtung 102 befindet. Bei Block 304 stellt die Sensorverwaltung 118 über das Netzwerk 107 eine Kommunikation mit der Einrichtung 102 her. In einigen Beispielen verbindet sich die Sensorverwaltung 118 über ein persönliches Netzwerkprotokoll mit der Netzwerkbrücke 108.
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Bei Block 306 empfängt die Sensorsteuerung 118 eine Liste der netzwerkverbundenen Sensoren 104a und 104b, die mit dem Netzwerk 107 verbunden sind. In einigen Beispielen beinhaltet die Liste zudem Messdaten (z. B. Sensormesswert(e) und geschätzte Genauigkeit) von den netzwerkverbundenen Sensoren 104a und 104b. Bei Block 308 fragt die Sensorverwaltung 118 die Sensoren 110 des Fahrzeugs 100 ab. Die Sensoren 110 und/oder die assoziierte(n) ECU(s) 112 stellen die aktuelle geschätzte Genauigkeit des Sensors 110 und einen Sensormesswert von dem Sensor 110 bereit.
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Bei Block 310 wählt die Sensorverwaltung 118 den nächsten der Sensoren 110 zum Analysieren aus. Bei Block 312 vergleicht die Sensorverwaltung 118 die geschätzte Genauigkeit des entsprechenden netzwerkverbundenen Sensors 104a und 104b mit der geschätzten Genauigkeit des bei Block 310 ausgewählten Sensors 110. In einigen Beispielen vergleicht die Sensorverwaltung 118 zudem die Sensormesswerte des entsprechenden netzwerkverbundenen Sensors 104a und des ausgewählten Sensors 110. In einigen derartigen Beispielen fordert die Sensorverwaltung 118 mehrere Sensormesswerte von dem ausgewählten Sensor 110 und dem entsprechenden netzwerkverbundenen Sensor 104a und 104b an und berücksichtigt die Durchschnittswerte der Sensormesswerte über einen Zeitraum. Bei Block 314 bestimmt die Sensorverwaltung 118, ob der ausgewählte Sensor 110 nachzukalibrieren ist. Die Sensorverwaltung 118 bestimmt, dass die ausgewählten Sensoren 110 nachzukalibrieren sind, wenn (a) der entsprechende netzwerkverbundene Sensor 104a und 104b genauer als der Sensor 110 ist und/oder (b) sich Sensormesswerte (oder die durchschnittlichen Sensormesswerte) um einen Schwellenwert (z. B. ist der Schwellenwert ein geschätzter Fehler des netzwerkverbundenen Sensors 104a und 104b) abweichen. Falls zum Beispiel (i) der Sensor 110 des Fahrzeugs 100 ein Luftfeuchtigkeitssensor mit einer Genauigkeit von ±4,0 Prozent relative Luftfeuchtigkeit ist, (ii) der entsprechende netzwerkverbundene Sensor 104a und 104b eine Genauigkeit von ±2,0 Prozent relative Luftfeuchtigkeit aufweist und (iii) die durchschnittliche Differenz zwischen den Sensormesswerten 2,6 Prozent relative Luftfeuchtigkeit beträgt, kann die Sensorverwaltung 118 den ausgewählten Sensor 110 nachkalibrieren. Bei Block 316 führt die Sensorverwaltung 118 auf Grundlage der Genauigkeit und des/der Sensormesswerts/-werte des entsprechenden netzwerkverbundenen Sensors 104a und 104b eine Kalibrierungsstrategie an dem ausgewählten Sensor 110 durch. Bei Block 318 bestimmt die Sensorverwaltung 118, ob ein weiterer Sensor 110 zum Analysieren vorliegt. Falls ein weiterer Sensor 110 vorliegt, kehrt das Verfahren zu Block 310 zurück. Falls andernfalls kein weiterer Sensor 110 vorliegt, endet das Verfahren.
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Das Ablaufdiagramm aus 3 ist repräsentativ für maschinenlesbare Anweisungen, die in einem Speicher (wie etwa dem Speicher 208 aus 2) gespeichert sind und ein oder mehrere Programme umfassen, die bei Ausführung durch einen Prozessor (wie etwa den Prozessor 206 aus 2) das Fahrzeug 100 dazu veranlassen, die beispielhafte Sensorverwaltung 118 aus 1 und 2 umzusetzen. Obwohl das/die beispielhafte(n) Programm(e) in Bezug auf das in 3 veranschaulichte Ablaufdiagramm beschrieben ist/sind, können ferner alternativ dazu viele andere Verfahren zum Umsetzen der beispielhaften Sensorverwaltung 118 verwendet werden. Zum Beispiel kann die Reihenfolge der Ausführung der Blöcke geändert werden, und/oder einige der beschriebenen Blöcke können verändert, beseitigt oder kombiniert werden.
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In dieser Anmeldung soll die Verwendung der Disjunktion die Konjunktion beinhalten. Die Verwendung von bestimmten oder unbestimmten Artikeln soll keine Kardinalität anzeigen. Insbesondere soll ein Verweis auf „das“ Objekt oder „ein“ Objekt auch eines aus einer möglichen Vielzahl derartiger Objekte bezeichnen. Ferner kann die Konjunktion „oder“ dazu verwendet werden, Merkmale wiederzugeben, die gleichzeitig vorhanden sind, anstelle von sich gegenseitig ausschließenden Alternativen. Anders ausgedrückt, sollte die Konjunktion „oder“ so verstanden werden, dass sie „und/oder“ beinhaltet. Die Ausdrücke „beinhaltet“, „beinhaltend“ und „beinhalten“ sind einschließend und verfügen über denselben Umfang wie „umfasst“, „umfassend“ bzw. „umfassen“.
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Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen und insbesondere etwaige „bevorzugte“ Ausführungsformen sind mögliche Beispiele für Umsetzungen und sind lediglich für ein eindeutiges Verständnis der Grundsätze der Erfindung dargelegt. Viele Variationen und Modifikationen können an der/den vorstehend beschriebenen Ausführungsform(en) vorgenommen werden, ohne wesentlich von dem Geist und den Grundsätzen der hier beschriebenen Techniken abzuweichen. Sämtliche Modifikationen sollen hier im Umfang dieser Offenbarung eingeschlossen und durch die folgenden Ansprüche geschützt sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- ISO 11898-7 [0029]
- ISO 9141 [0029]
- ISO 14230-1 [0029]
- IEEE 802.3 [0029]
