DE102019208871A1 - Device and method for determining the interior state of a vehicle - Google Patents
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Abstract
Die beschriebene Einrichtung bzw. das Verfahren zur Ermittlung eines nutzungsbedingten Zustandes wenigstens einer im Innenraum eines Fahrzeugs (110) angeordneten Komponente (150 - 175, 180 - 200) sieht vor, dass in dem Fahrzeug (110) wenigstens ein Sensor (100, 105) zur Erfassung wenigstens eines Bereichs eines Fahrzeuginnenraums und bevorzugt eine Datenübertragungseinheit (115) zur drahtlosen Übertragung (125) der erfassten Daten von dem Fahrzeug (110) an ein externes Rechnersystem (130) angeordnet sind, wobei mittels des externen Rechnersystems (130) die übertragenen Daten ausgewertet werden. Dabei umfasst das externe Rechnersystem (130) bevorzugt eine Funktionseinheit (135) zur Ermittlung geeigneter Maßnahmen zur möglichen Behebung eines unzureichenden Zustandes der wenigstens einen Komponente (150 - 175, 180 - 200).The described device or the method for determining a use-related state of at least one component (150-175, 180-200) arranged in the interior of a vehicle (110) provides that at least one sensor (100, 105) in the vehicle (110) for capturing at least one area of a vehicle interior and preferably a data transmission unit (115) for wireless transmission (125) of the captured data from the vehicle (110) to an external computer system (130), the transmitted data using the external computer system (130) be evaluated. In this case, the external computer system (130) preferably comprises a functional unit (135) for determining suitable measures for possible elimination of an inadequate state of the at least one component (150-175, 180-200).
Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung und ein Verfahren zur Erfassung bzw. Ermittlung eines nutzungsbedingten Zustandes des Innenraums eines Fahrzeugs.The invention relates to a device and a method for detecting or determining a use-related state of the interior of a vehicle.
Stand der TechnikState of the art
Über die individuelle Nutzungshistorie bzw. den entsprechenden Nutzungszustand von Fahrzeuginnenräumen gibt es heutzutage wenig bis gar keine Transparenz. Daher kann der resultierende mechanische bzw. optische Zustand eines Fahrzeuginnenraums bzw. einer Fahrgastzelle sowie der Grad des Verschleißes von Fahrzeuginneneinrichtungen nicht automatisch ermittelt werden. Solche Fahrzeuginneneinrichtungen sind z.B. Armaturenbretter, Fahrzeugsitze bzw. -polster, Fahrzeuginnenverkleidungen, Fensterscheiben, Bodenmatten sowie im Fahrbetrieb mechanisch besonders beanspruchte Komponenten zur Fahrzeugbedienung, z.B. das Lenkrad bzw. Steuerrad, der Gangwahlhebel oder ein berührungsempfindlicher Bildschirm eines etwa vorhandenen Infotainment-Systems.Nowadays, there is little or no transparency about the individual usage history or the corresponding usage status of vehicle interiors. Therefore, the resulting mechanical or optical state of a vehicle interior or a passenger cell and the degree of wear and tear on vehicle interior equipment cannot be determined automatically. Such vehicle interiors are e.g. Dashboards, vehicle seats or upholstery, vehicle interior panels, window panes, floor mats as well as components for vehicle operation that are subject to particularly high mechanical loads during driving, e.g. the steering wheel or steering wheel, the gear selector lever or a touch-sensitive screen of a possibly existing infotainment system.
Die Fahrzeughersteller bieten auch keine Sensorsysteme an Bord eines Fahrzeugs an, die dem Fahrzeugbesitzer oder -betreiber eine genaue Beurteilung des momentanen Zustandes einer genannten, im Fahrzeuginnenraum angeordneten Fahrzeugkomponente ermöglichen. So werden heutzutage bei Mietfahrzeugen allenfalls von einem nachfolgenden Benutzer des Fahrzeugs Beschwerden über Beschädigungen oder Verunreinigungen des Fahrzeuginnenraums dem jeweiligen Fahrzeugbetreiber mitgeteilt. Nach einer Prüfung seitens des Betreibers werden diese Mängel gegebenenfalls dem verursachenden Vorbenutzer in Rechnung gestellt. Dieses Vorgehen ist jedoch nur wenig beweiskräftig und zudem mit hohem personellem Aufwand verbunden. Zudem führt diese Form der Überprüfung durch einen nachfolgenden Benutzer zu Nutzungsbeginn bei einer starken Beeinträchtigung des Innenraums zu einer vorübergehenden, nicht vorhersehbaren Nicht-Nutzbarkeit des Fahrzeugs.The vehicle manufacturers also do not offer any sensor systems on board a vehicle that allow the vehicle owner or operator to accurately assess the current state of a named vehicle component located in the vehicle interior. In the case of rental vehicles, complaints about damage to or contamination of the vehicle interior are at most reported to the respective vehicle operator by a subsequent user of the vehicle. After an inspection by the operator, these deficiencies may be charged to the previous user who caused them. However, this approach is not very conclusive and also requires a lot of personnel. In addition, this form of checking by a subsequent user at the start of use leads to a temporary, unpredictable non-usability of the vehicle in the event of severe impairment of the interior.
Aus
Zudem gehen aus
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Der vorliegenden Erfindung liegt die Idee zugrunde, eine Einrichtung und ein Verfahren anzugeben, mittels derer der Zustand des Innenraums bzw. der Fahrgastzelle eines Fahrzeugs mit einem gegenüber dem Stand der Technik erheblich reduzierten oder sogar ganz zu vermeidenden Prüfungsaufwand durch eine Person erfasst, dokumentiert und bewertet werden kann, um daraus ggf. erforderliche (Wartungs-)Maßnahmen abzuleiten.The present invention is based on the idea of specifying a device and a method by means of which the state of the interior or the passenger compartment of a vehicle is recorded, documented and evaluated by a person with a significantly reduced or even completely avoidable testing effort compared to the prior art in order to derive any necessary (maintenance) measures.
Durch die Zunahme von Mobilitätsformen wie z.B. „Car Sharing“ mit insbesondere häufig wechselnden Fahrzeugbenutzern besitzt dieser Nutzungsaspekt von Fahrzeugen zunehmend Relevanz. Zusätzlich führt ein vollautonomes Fahren im Bereich von „Car Sharing“ und dem sogenannten „Ride-Hailing“ zu einer noch intensiveren, temporären Nutzung von Fahrzeugen mit deutlich erhöhten Nutzerzahlen und einem noch häufigeren Nutzerwechsel, ohne dass diese Fahrzeuge regelmäßig von einer Person überprüft werden können. Bei dem Ride-Hailing können vor allem Stadtbewohner über verschiedene App-Anbieter meist private Mitfahrgelegenheiten finden und buchen.The increase in forms of mobility such as "Car sharing", especially with frequently changing vehicle users, this aspect of vehicle use is becoming increasingly relevant. In addition, fully autonomous driving in the area of "car sharing" and so-called "ride hailing" leads to an even more intensive, temporary use of vehicles with significantly higher numbers of users and an even more frequent change of user without these vehicles being able to be checked regularly by one person . With ride hailing, city dwellers in particular can find and book mostly private carpooling via various app providers.
Ähnliche Problemstellungen findet man auch bei anderen Mobilitätsformen wie z.B. bei öffentlichen Fahrzeugen, z.B. bei Schienenfahrzeugen (Personenzügen, Straßenbahnen), Bussen, automatisierten Shuttle-Fahrzeugen, Seilbahnen, Aufzügen, oder dergleichen.Similar problems can also be found with other forms of mobility such as in public vehicles, e.g. in the case of rail vehicles (passenger trains, trams), buses, automated shuttle vehicles, cable cars, elevators, or the like.
Gemäß einem ersten Aspekt der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Einrichtung umfasst diese eine Anordnung aus wenigstens einem Sensor zur Datenerfassung wenigstens eines Bereichs eines Fahrzeuginnenraums. Die sensorisch erfassten Daten werden mittels eines Rechnersystems ausgewertet und geeignete Maßnahmen zur möglichen Behebung eines von dem Rechnersystem anhand der erfassten Sensordaten ermittelten unzureichenden Zustandes des Fahrzeuginnenraums ermittelt bzw. vorgeschlagen. Bei dem Rechnersystem kann es sich um einen fahrzeuginternen Rechner handeln, der insbesondere bei zukünftigen autonomen Fahrzeugen eine für die Auswertung der Sensordaten im Hinblick auf den nutzungsbedingten Zustand des Fahrzeuginnenraums ausreichende Rechenkapazität bzw. Rechenleistung bereitstellt.According to a first aspect of the device proposed according to the invention this an arrangement of at least one sensor for data acquisition of at least one area of a vehicle interior. The data recorded by sensors are evaluated by means of a computer system and suitable measures for possible remedying of an inadequate condition of the vehicle interior determined by the computer system on the basis of the recorded sensor data are determined or proposed. The computer system can be a vehicle-internal computer which, in particular in the case of future autonomous vehicles, provides sufficient computing capacity or computing power for evaluating the sensor data with regard to the usage-related state of the vehicle interior.
Gemäß einem zweiten Aspekt der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Einrichtung umfasst diese eine Datenübertragungseinheit zur drahtlosen Übertragung der sensorisch erfassten Daten von dem Fahrzeug an ein externes Rechnersystem. Mittels des externen Rechnersystems können diese Daten mit hoher Rechenleistung ausgewertet werden und geeignete Maßnahmen zur möglichen Behebung eines von dem externen Rechnersystem anhand der erfassten Sensordaten ermittelten unzureichenden Zustandes des Fahrzeuginnenraums ermittelt bzw. vorgeschlagen werden.According to a second aspect of the device proposed according to the invention, it comprises a data transmission unit for the wireless transmission of the data recorded by sensors from the vehicle to an external computer system. By means of the external computer system, these data can be evaluated with high computing power and suitable measures for possible remedying of an inadequate condition of the vehicle interior determined by the external computer system on the basis of the recorded sensor data can be determined or proposed.
Die vorgeschlagene Einrichtung unterscheidet sich gegenüber dem Stand der Technik insbesondere dadurch, dass nur eine zeitweilige Datenerfassung und somit keine kontinuierliche Datenerfassung erforderlich ist und dass, anstelle von Personen, die Fahrzeuginneneinrichtung und deren nutzungsbedingter Zustand erfasst werden. Zudem kann insbesondere vermieden werden, dass die Datenerfassung während des Fahrbetriebs des Fahrzeugs erfolgt.The proposed device differs from the prior art in particular in that only temporary data acquisition and thus no continuous data acquisition is required and that, instead of people, the vehicle interior and its usage-related condition are recorded. In addition, it can be avoided in particular that the data acquisition takes place while the vehicle is in motion.
Die vorgeschlagene Einrichtung umfasst gemäß einem weiteren Aspekt bevorzugt die folgenden beiden, in bzw.an dem Fahrzeug angeordneten technischen Funktionseinheiten:
- - Einen oder mehrere Sensoren, welche in dem Fahrzeuginnenraum angeordnet sind und diesen zumindest teilweise räumlich erfassen, z.B. im sichtbaren Licht oder im UV-Bereich erfassende Fotokameras und/oder chemische Sensoren zur Erfassung insbesondere von im Fahrzeuginnenraum sich entwickelnden Gerüchen;
- - eine Datenübertragungseinheit zur drahtlosen Übertragung der erfassten Sensorsignale an ein externes Rechnersystem, z.B. eine Cloud-Computing Plattform.
- One or more sensors which are arranged in the vehicle interior and which at least partially detect it spatially, for example photo cameras and / or chemical sensors which detect in visible light or in the UV range for detecting, in particular, odors developing in the vehicle interior;
- - A data transmission unit for wireless transmission of the detected sensor signals to an external computer system, for example a cloud computing platform.
Gemäß einem weiteren Aspekt umfasst die vorgeschlagene Einrichtung ein bevorzugt in dem externen Rechnersystem angeordnetes, rechnergestütztes Auswertesystem, an welches die erfassten Sensordaten übertragen werden und dort elektronisch verarbeitet werden. Das Auswertesystem ist bevorzugt als selbstlernendes Kl-System ausgebildet und umfasst ein künstliches neuronales Netzwerk (KNN). According to a further aspect, the proposed device comprises a computer-aided evaluation system which is preferably arranged in the external computer system and to which the recorded sensor data are transmitted and processed there electronically. The evaluation system is preferably designed as a self-learning KI system and comprises an artificial neural network (ANN).
Das KNN kann z.B. mit Fotografien beispielhafter Beschädigungen und/oder Verschmutzungen der Fahrzeuginnenausstattung, z.B. der Sitzpolsterung bzw. der Sitzbezüge des Fahrzeugs, oder dergleichen, im Voraus antrainiert bzw. angelernt werden. Anhand dieser Daten können z.B. aktuell erfasste Fotografien in verschiedene Beschädigungs- bzw. Verschmutzungsklassen (ein-)klassifiziert werden. Im Betrieb des Fahrzeugs kann, darauf basierend, aktuell erfasstes fotografisches Material auch hinsichtlich des Schweregrads einer ggf. vorliegenden Beschädigung bzw. Verunreinigung entsprechend klassifiziert bzw. ausgewertet werden und mittels eines nachfolgend beschriebenen Maßnahmensystems entsprechend umgesetzt werden.The ANN can e.g. with photographs of exemplary damage and / or soiling of the vehicle interior, e.g. the seat upholstery or the seat covers of the vehicle, or the like, must be trained in advance. On the basis of this data, e.g. currently captured photographs can be (in) classified into various damage or pollution classes. During operation of the vehicle, based on this, currently captured photographic material can also be classified or evaluated accordingly with regard to the severity of any damage or contamination that may be present and implemented accordingly using a system of measures described below.
Gemäß einem noch weiteren Aspekt umfasst die erfindungsgemäß vorgeschlagene Einrichtung zusätzlich einen oder mehrere Gassensoren, mittels derer die Innenraumluft auf geruchs- bzw. verschmutzungsrelevante Moleküle hin untersucht werden kann. Als Gassensoren kommen z.B. an sich bekannte chemische und/oder physikalische Sensoren zur Detektion gasförmiger Substanzen, welche chemische Informationen aus der Umgebungsluft in ein elektrisch nutzbares Signal umwandeln, in Betracht. Auch die so erfassten Sensorsignale können mittels eines KNN im Vorfeld antrainiert bzw. angelernt werden, wobei die Sensorsignale verschiedenen, geruchstechnisch relevanten Verunreinigungen bzw. Verunreinigungstypen des Fahrzeuginnenraums zugeordnet werden können. Auf der Grundlage eines entsprechend eingerichteten KI-Systems können dann entsprechende, aktuell erfasste Sensordaten einem bestimmten Verunreinigungstyp zugeordnet werden und so mittels des nachfolgend beschriebenen Maßnahmensystems umgesetzt werden.According to yet another aspect, the device proposed according to the invention additionally comprises one or more gas sensors, by means of which the interior air can be examined for molecules relevant to smell or pollution. As gas sensors e.g. chemical and / or physical sensors known per se for the detection of gaseous substances, which convert chemical information from the ambient air into an electrically usable signal, can be considered. The sensor signals recorded in this way can also be trained in advance by means of an ANN, with the sensor signals being able to be assigned to different, odor-relevant contaminants or types of contamination in the vehicle interior. On the basis of an appropriately set up AI system, corresponding, currently recorded sensor data can then be assigned to a specific type of contamination and thus implemented using the system of measures described below.
Gemäß einem weiteren Aspekt können eine oder mehrere nachrüstbare Fotokameras z.B. an dem Innenspiegel, an dem Fahrzeughimmel, an der Innenseite der A-, B- oder C-Säule des Fahrzeugchassis', an einem oder mehreren Fahrzeugsitzen, und/oder an der Mittelkonsole des Fahrzeugs angeordnet sein. Die Kameras decken entweder einen großen Winkelbereich ab, z.B. mittels eines Weitwinkelobjektivs oder durch Schwenken der Kamera, um z.B. den generellen Verschmutzungszustand im Innenraum des Fahrzeugs erfassen zu können. Alternativ kann eine einzelne Kamera aber auch einen räumlich begrenzten Bereich des Innenraums abdecken, z.B. den Fahrersitz oder das Armaturenbrett. Im letzteren Fall sind bevorzugt mehrere Kameras vorgesehen, um dennoch möglichst den gesamten Innenraum abdecken bzw. erfassen zu können.According to a further aspect, one or more retrofittable photo cameras, for example on the inside mirror, on the vehicle roof lining, on the inside of the A, B or C-pillar of the vehicle chassis, on one or more vehicle seats, and / or on the center console of the vehicle be arranged. The cameras either cover a large angular range, for example by means of a wide-angle lens or by swiveling the camera, in order to be able to record, for example, the general state of contamination in the interior of the vehicle. Alternatively, a single camera can also cover a spatially limited area of the interior, for example the driver's seat or the dashboard. In the latter case, several cameras are preferred provided in order to be able to cover or capture the entire interior as possible.
Es ist hierbei anzumerken, dass im Innenraum des Fahrzeugs zu dem genannten Zweck angeordnete Kameras aus datenschutzrechtlichen bzw. -technischen Erwägungen allerdings so betrieben werden müssen, dass sie z.B. nur dann Fotos aufnehmen, wenn möglichst kein Insasse an Bord des Fahrzeugs ist. Geeignete Zeitpunkte dafür sind z.B. das Auf- oder Zuschließen der Fahrertür vor einer geplanten bzw. nach einer erfolgten Nutzung des Fahrzeugs.It should be noted here that cameras arranged in the interior of the vehicle for the stated purpose must, however, be operated for reasons of data protection law or technology so that they can e.g. only take photos when there is no occupant on board the vehicle if possible. Suitable times for this are e.g. unlocking or locking the driver's door before a planned or after use of the vehicle.
Es ist ferner anzumerken, dass die Auswertung von Kameraaufnahmen oder dergleichen sowohl durch menschliche Beobachter als auch durch deterministische oder selbstlernende elektronische Auswertealgorithmen vorgenommen werden kann. Die Bewertung von Informationen seitens der Gas- bzw. Geruchssensoren erfolgt allerdings aus Gründen der Komplexität der dabei erfassten Daten bevorzugt durch elektronisch ausführbare Algorithmen.It should also be noted that camera recordings or the like can be evaluated both by human observers and by deterministic or self-learning electronic evaluation algorithms. The evaluation of information on the part of the gas or odor sensors is, however, preferably carried out using electronically executable algorithms for reasons of the complexity of the data recorded.
Gemäß einem weiteren Aspekt umfasst die Einrichtung ein Maßnahmensystem, welches bevorzugt ebenfalls als selbstlernendes KNN-System konzipiert ist. Das Maßnahmensystem schlägt, basierend auf den Ergebnissen der genannten Auswertung der erfassten Sensordaten, automatisch notwendige Maßnahmen vor, z.B. Reinigungs- oder Reparaturmaßnahmen an jeweils betroffenen Teilen der Fahrzeuginneneinrichtung.According to a further aspect, the device comprises a system of measures, which is preferably also designed as a self-learning ANN system. Based on the results of the above-mentioned evaluation of the recorded sensor data, the system of measures automatically suggests necessary measures, e.g. Cleaning or repair measures on the parts of the vehicle interior that are affected.
Alternativ oder zusätzlich zu den genannten Maßnahmen können gemäß einem weiteren Aspekt technische Eingriffe an dem Fahrzeug vorgenommen werden, z.B. eine technische Inspektion, Instandhaltungsmaßnahmen, Reparaturmaßnahmen oder die Aktivierung bzw. Verstärkung einer Innenraumbelüftung des Fahrzeugs, um ggf. vorliegende Gerüche zumindest vorübergehend zu beseitigen bzw. zu unterdrücken.As an alternative or in addition to the measures mentioned, technical interventions can be carried out on the vehicle according to a further aspect, e.g. a technical inspection, maintenance measures, repair measures or the activation or strengthening of interior ventilation of the vehicle in order to at least temporarily remove or suppress any odors that may be present.
Auch können alternativ oder zusätzlich rein organisatorische Maßnahmen, z.B. das Blockieren bzw. Verhindern einer Weitervermietung des Fahrzeugs, durchgeführt werden. Wiederum alternativ oder zusätzlich können seitens des Fahrzeugbetreibers z.B. Schadensersatzansprüche an den jeweiligen Verursacher geltend gemacht werden.Alternatively or additionally, purely organizational measures, e.g. blocking or preventing a sublet of the vehicle. Again as an alternative or in addition, the vehicle operator can e.g. Claims for damages can be asserted against the responsible party.
Gemäß einem ersten Aspekt des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens werden wenigstens in einem Bereich des Fahrzeuginnenraums sensorisch und/oder kameratechnisch den mechanischen und/oder optischen Zustand wenigstens einer im Fahrzeuginnenraum angeordneten Fahrzeugkomponente betreffende Daten erfasst. Die sensorisch erfassten Daten werden verarbeitet und anhand der Ergebnisse der Verarbeitung dieser Daten ein ggf. unzureichender Zustand des Fahrzeuginnenraums, bzw. wenigstens einer genannten Komponente, ermittelt.According to a first aspect of the method proposed according to the invention, the mechanical and / or optical state of at least one vehicle component arranged in the vehicle interior is recorded at least in one area of the vehicle interior using sensors and / or camera technology. The data recorded by sensors are processed and, on the basis of the results of the processing of these data, a possibly inadequate condition of the vehicle interior or at least one of the components mentioned is determined.
Gemäß einem weiteren Aspekt des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens werden die sensorisch bzw. kameratechnisch erfassten Daten in dem Fahrzeug zunächst nur vorverarbeitet und die entsprechend vorverarbeiteten Daten von dem Fahrzeug drahtlos an ein externes Rechnersystem übertragen. Mittels des externen Rechnersystems werden diese Daten ausgewertet und geeignete Maßnahmen zur möglichen Behebung eines von dem externen Rechnersystem anhand der übertragenen Sensordaten ermittelten, unzureichenden Zustandes des Fahrzeuginnenraums vorgeschlagen.According to a further aspect of the method proposed according to the invention, the data captured by sensors or camera technology are initially only preprocessed in the vehicle and the corresponding preprocessed data are transmitted wirelessly from the vehicle to an external computer system. These data are evaluated by means of the external computer system and suitable measures are proposed for possible rectification of an inadequate condition of the vehicle interior determined by the external computer system on the basis of the transmitted sensor data.
Gemäß einem noch weiteren Aspekt des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens werden die an das externe Rechnersystem drahtlos übertragenen Daten mittels eines in dem externen Rechnersystem angeordneten Auswertesystems ausgewertet, welches bevorzugt ebenfalls als selbstlernendes KNN-System ausgebildet ist. Das KNN kann z.B. mit Fotografien beispielhafter Beschädigungen und/oder Verschmutzungen der Fahrzeuginnenausstattung, z.B. der Sitzpolsterung bzw. der Sitzbezüge des Fahrzeugs, oder dergleichen, im Voraus antrainiert bzw. angelernt bzw. (ein-)klassifiziert werden. Anhand dieser Daten können z.B. aktuell erfasste Fotografien in verschiedene Beschädigungs- bzw. Verschmutzungsklassen klassifiziert werden. Im Betrieb des Fahrzeugs kann, darauf basierend, aktuell erfasstes fotografisches Material hinsichtlich des Schweregrads der jeweiligen Beschädigung bzw. Verunreinigung entsprechend klassifiziert bzw. ausgewertet werden und anhand von geeigneten Maßnahmen zur Behebung dieser Mängel entsprechend umgesetzt.According to yet another aspect of the method proposed according to the invention, the data transmitted wirelessly to the external computer system are evaluated by means of an evaluation system arranged in the external computer system, which is preferably also designed as a self-learning ANN system. The ANN can e.g. with photographs of exemplary damage and / or soiling of the vehicle interior, e.g. the seat upholstery or the seat covers of the vehicle, or the like, can be trained or learned or (in) classified in advance. On the basis of this data, e.g. currently captured photographs can be classified into various damage or soiling classes. During operation of the vehicle, based on this, currently captured photographic material can be classified or evaluated accordingly with regard to the severity of the respective damage or contamination and implemented accordingly using suitable measures to remedy these defects.
Als geeignete Maßnahmen kommen z.B. Reinigungs- oder Reparaturmaßnahmen an den jeweils betroffenen Komponenten bzw. Teilen der Fahrzeuginneneinrichtung in Betracht. Alternativ oder zusätzlich zu den genannten Maßnahmen können, gemäß einem weiteren Aspekt, technische Eingriffe an dem Fahrzeug vorgenommen werden, z.B. eine technische Inspektion, Instandhaltungsmaßnahmen, Reparaturmaßnahmen oder die Aktivierung bzw. Verstärkung einer Innenraumbelüftung des Fahrzeugs, um ggf. vorliegende Gerüche zumindest vorübergehend zu beseitigen bzw. zu unterdrücken.Suitable measures are e.g. Consider cleaning or repair measures on the respective components or parts of the vehicle interior. As an alternative or in addition to the measures mentioned, technical interventions can be carried out on the vehicle, e.g. a technical inspection, maintenance measures, repair measures or the activation or strengthening of interior ventilation of the vehicle in order to at least temporarily remove or suppress any odors that may be present.
Gemäß einem weiteren Aspekt des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens können bei der Klassifizierung der erfassten Sensor- bzw. Kameradaten Merkmalsvektoren anhand von empirisch vorgebbaren Beschädigungs- bzw. Verunreinigungstypen, z.B. unter Verwendung eines an sich bekannten „Random Forest“-Klassifikators, klassifiziert werden. Ein „Random Forest“-Klassifikator besteht bekanntermaßen aus mehreren unkorrelierten Entscheidungsbäumen, welche unter Verwendung eines Zufallsmechanismus' (sog. „Randomisierung“) während eines zugrundeliegenden Lernprozesses gebildet werden. Für eine Klassifikation trifft jeder Entscheidungsbaum eine Entscheidung, wobei die Klasse mit den meisten Stimmen die endgültige Klassifikation festlegt.According to a further aspect of the method proposed according to the invention, feature vectors can be used in the classification of the recorded sensor or camera data on the basis of empirically predeterminable types of damage or contamination, for example using a per se well-known "Random Forest" classifier. As is well known, a "random forest" classifier consists of several uncorrelated decision trees which are formed using a random mechanism (so-called "randomization") during an underlying learning process. For a classification, each decision tree makes a decision, with the class with the most votes determining the final classification.
Besonders rechenintensive Berechnungsschritte bei der genannten Klassifizierung bzw. Ermittlung eines hier betroffenen Innenraumzustandes eines Fahrzeugs können somit auf einem außerhalb des Fahrzeugs angeordneten (externen) Rechner, z.B. einer Cloud-Computing Plattform, ausgeführt bzw. durchgeführt werden. Weniger rechenintensive Berechnungsschritte können dagegen bereits in dem Fahrzeug durchgeführt werden und nur entsprechend vorprozessierte, und damit entsprechend komprimierte Daten, an den externen Rechner übertragen werden, um insbesondere das Datenvolumen der jeweils zu übertragenden Daten zu reduzieren bzw. zu minimieren.Particularly computationally intensive calculation steps in the above-mentioned classification or determination of the interior state of a vehicle affected here can thus be carried out on an (external) computer arranged outside the vehicle, e.g. a cloud computing platform. Less computationally intensive calculation steps, on the other hand, can already be carried out in the vehicle and only correspondingly preprocessed and thus correspondingly compressed data can be transmitted to the external computer, in particular to reduce or minimize the data volume of the data to be transmitted.
Darüber hinaus können Parameter und Hyperparameter eines genannten Klassifikators anhand von genannten Trainingsdaten mittels an sich bekannter maschineller Lernalgorithmen („machine learning algorithms“) angelernt bzw. antrainiert werden, wobei entsprechende Trainingsdaten, bevorzugt für ein individuelles Fahrzeug oder einen Fahrzeugtyp spezifisch, an einem jeweiligen Teststand erzeugt werden können.In addition, parameters and hyperparameters of a named classifier can be learned or trained on the basis of the named training data using known machine learning algorithms, with corresponding training data, preferably specific to an individual vehicle or vehicle type, at a respective test stand can be generated.
Das vorgeschlagene Verfahren ermöglicht somit eine genaue und insbesondere zeitlich umfassende Analyse von hier betroffenen Sensordaten in Bezug auf den Innenraumzustand eines Fahrzeugs. Dadurch kann für ein bestimmtes Fahrzeug sogar eine vollständige Gebrauchshistorie angelegt werden, welche unterschiedlichste Verunreinigungs- und/oder Beschädigungsereignisse innerhalb des gesamten Fahrzeuglebenszyklus' umfassen kann. Diese Ereignisse können hinsichtlich ihrer Bedeutung für den Wert des Fahrzeugs, den mechanischen oder optischen Zustand bestimmter Fahrzeuginnenraumkomponenten sowie die Rückverfolgbarkeit und den Schweregrad von durch Fahrzeugmissbrauch hervorgerufenen Beschädigungen oder Verschmutzungen im Innenraum des Fahrzeugs umfassen.The proposed method thus enables a precise and, in particular, temporally comprehensive analysis of the sensor data concerned here with regard to the interior state of a vehicle. As a result, a complete usage history can even be created for a specific vehicle, which can include a wide variety of contamination and / or damage events within the entire vehicle life cycle. With regard to their significance for the value of the vehicle, these events can include the mechanical or optical condition of certain vehicle interior components as well as the traceability and severity of damage or contamination in the interior of the vehicle caused by vehicle abuse.
Die Erfindung kann insbesondere bei einem Land- bzw. Kraftfahrzeug, prinzipiell aber auch bei Wasserfahrzeugen, Schienenfahrzeugen, Luft-/Raumfahrzeugen oder dergleichen, welche einem nutzungsabhängigen Abnutzungs-, Verschmutzungs- und/oder Beschädigungsrisiko unterliegen, entsprechend zum Einsatz kommen.The invention can be used accordingly in particular in a land vehicle or motor vehicle, but in principle also in watercraft, rail vehicles, aircraft / spacecraft or the like, which are subject to a use-dependent risk of wear, contamination and / or damage.
Das Computerprogramm ist eingerichtet, jeden Schritt des Verfahrens durchzuführen, insbesondere wenn es auf einem Rechengerät oder in einem an dem jeweiligen Fahrzeug angeordneten Steuergerät abläuft. Es ermöglicht die Implementierung des Verfahrens auch in einem bereits vorliegenden Steuergerät des Fahrzeugs, ohne an dem Steuergerät 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 eines solchen Steuergerätes ist dieses eingerichtet, um das Verfahren auszuführen.The computer program is set up to carry out each step of the method, in particular when it runs on a computing device or in a control device arranged on the respective vehicle. It also enables the implementation of the method in an already existing control unit of the vehicle without having to make structural changes to the control unit. The machine-readable data carrier on which the computer program is stored is provided for this purpose. By uploading the computer program to a microprocessor or microcontroller of such a control device, the latter is set up to carry out the method.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.Further advantages and configurations of the invention emerge from the description and the accompanying drawings.
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.It goes without saying that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the respective specified combination, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention.
FigurenlisteFigure list
-
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung in einer schematischen Seitenansicht eines Fahrzeuginnenraums.1 shows an embodiment of the device according to the invention in a schematic side view of a vehicle interior. -
2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines in einer externen Auswerteeinheit durchführbaren Auswerteprozesses anhand eines kombinierten Block-/Flussdiagramms.2 shows an embodiment of an evaluation process that can be carried out in an external evaluation unit on the basis of a combined block / flow diagram. -
3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer in einem Fahrzeug durchführbaren Vorverarbeitung von erfassten Sensordaten anhand eines kombinierten Block-/Flussdiagramms.3 shows an exemplary embodiment of a preprocessing, which can be carried out in a vehicle, of acquired sensor data on the basis of a combined block / flow diagram. -
4 zeigt ein Ausführungsbeispiel von in einer externen Auswerteeinheit detaillierter ablaufenden Prozessschritten zur Auswertung von erfassten Sensordaten, anhand eines Flussdiagramms.4th shows an exemplary embodiment of process steps running in more detail in an external evaluation unit for evaluating acquired sensor data, using a flow chart.
Beschreibung von AusführungsbeispielenDescription of exemplary embodiments
Die in
Zusätzlich ist in dem Fahrzeug
Die externe Auswerteeinheit
Es ist hierbei hervorzuheben, dass ein so ermittelter mechanischer Funktionszustand einer zum Betreiben des Fahrzeugs erforderlichen (Funktions-)Komponente auch dazu verwendet werden kann, einen durch den Betrieb des Fahrzeug durch den Fahrer oder einen Mitfahrer bedingte Änderungen des Funktionszustandes der Komponente und dadurch verursachte Änderungen des äußerlich sichtbaren Zustandes der Komponente von vorliegend eigentlich zu ermittelnden Zustandsänderungen unterscheiden zu können, um diese bei der nachfolgenden Auswertung nicht berücksichtigen zu müssen. Solche betriebsbedingten Änderungen des Erscheinungsbildes können z.B. Änderungen des Drehwinkels eines Lenkrades, der Position eines Schalthebels oder eine geöffnete Scheibe sein. Dabei können jeweilige Änderungen des Funktionszustandes einer solchen Funktionskomponente zusätzlich mit entsprechenden Betriebsdaten aus der Fahrzeugelektronik korreliert bzw. plausibilisiert werden oder solche Funktionskomponenten bei dem Auswerteverfahren überhaupt nicht berücksichtigt bzw. von diesem ausgenommen werden.It should be emphasized here that a mechanical functional state determined in this way of a (functional) component required to operate the vehicle can also be used to detect changes in the functional state of the component caused by the operation of the vehicle by the driver or a passenger and changes caused thereby to be able to distinguish the externally visible state of the component from changes in state actually to be determined in the present case, so that these do not have to be taken into account in the subsequent evaluation. Such operational changes in the appearance can e.g. Changes in the angle of rotation of a steering wheel, the position of a shift lever or an open window. In this case, respective changes in the functional state of such a functional component can additionally be correlated or checked for plausibility with corresponding operating data from the vehicle electronics, or such functional components can not be taken into account at all in the evaluation method or excluded from it.
Die externe Auswerteeinheit
Bei dem in
So ist die mit einem Weitwinkelobjektiv ausgestattete erste Kamera
Entsprechend erfasst die ebenfalls bezüglich der Längsachse
Es ist hierzu anzumerken, dass durch eine entsprechend angepasste Objektivoptik der jeweiligen Kamera
Da eine kontinuierliche Bilderfassung mittels genannter Kameras
Zur zeitlichen Auslösung der Bilderfassung kann zudem entweder ein Funksignal vom Fahrzeugvermieter oder ein Signal aus einer in dem Fahrzeug ggf. bereits vorliegenden „Carsharing-Box“ genutzt werden. Eine solche Box enthält bereits entsprechende Kommunikationsschnittstellen. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass anlassbezogen Liveaufnahmen (Foto- und/oder Videoaufnahmen) veranlasst werden, z.B. ausgelöst durch eine Fahrzeugalarmanlage oder dergleichen.Either a radio signal from the vehicle rental company or a signal from a “car sharing box” that may already be present in the vehicle can also be used to trigger the image acquisition over time. Such a box already contains the corresponding communication interfaces. In addition, it can be provided that event-related live recordings (photo and / or video recordings) are initiated, e.g. triggered by a vehicle alarm system or the like.
Es versteht sich, dass die genannte Datenschutz- bzw. Urheberrechtsproblematik bereits durch den Einsatz nicht-ablichtender bzw. keine Fotografien erzeugender Sensoren, z.B. Laser-Sensoren oder UV-Sensoren, wirksam verhindert werden kann. Darüber hinaus existieren im sogenannten „In-Car Monitoring“ Bereich bereits Technologien, um Objekte, Bewegungen von Objekten, Objekttemperaturen, oder dergleichen zu erfassen, ohne dabei ein visuelles Bild des jeweiligen Objektes zu erzeugen. Diese Erfassung kann, ähnlich wie bei bereits an einigen Flughäfen zum Einsatz kommenden Körperscannern, bei denen Personen mit elektromagnetischer Strahlen im Frequenzbereich THz (Terahertz) durchleuchtet werden, erfolgen.It goes without saying that the aforementioned data protection and copyright problems are already caused by the use of sensors that do not take pictures or that do not produce photographs, e.g. Laser sensors, or UV sensors, can be effectively prevented. In addition, technologies already exist in the so-called “in-car monitoring” area to record objects, movements of objects, object temperatures, or the like without creating a visual image of the respective object. Similar to body scanners that are already in use at some airports, in which people are screened with electromagnetic radiation in the THz (terahertz) frequency range, this detection can take place.
Die genannten digitalen Kameras
Ergänzend zu den Kameras
Der bzw. die Geruchs- bzw. Luftqualitätssensor(en) kann/können vorteilhaft in Baueinheit mit einer der beiden oder beiden Kameras
Alternativ ist es möglich, die Innenraumluft der jeweiligen Sensoroberfläche mittels eines in das Kamera- bzw. Sensorgehäuse integrierten Lüfters zuzuführen. In beiden Fällen ist das Kamera- bzw. Sensorgehäuse mit entsprechenden Öffnungen für den Ein- und Austritt von Luft aus dem Fahrzeuginnenraum ausgestattet.Alternatively, it is possible to supply the interior air to the respective sensor surface by means of a fan integrated into the camera or sensor housing. In both cases, the camera or sensor housing is equipped with corresponding openings for the entry and exit of air from the vehicle interior.
Alternativ kann bzw. können der(die) Geruchssensor(en) in einem Ansaugkanal der Fahrzeuglüftung für einen Umluftbetrieb angeordnet sein. Zur Sensormessung wird dann über eine entsprechende Schnittstelle (zumindest) für die Dauer der Messung auf den Umluftbetrieb umgeschaltet.Alternatively, the odor sensor (s) can be arranged in an intake duct of the vehicle ventilation system for air circulation. For the sensor measurement, a corresponding interface is then used to switch to recirculation mode (at least) for the duration of the measurement.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist in dem Fahrzeug
Die Steuerelektronik
Sollte sich dabei eine Abweichung zu den Referenzdaten ergeben, dann werden die umfangreich erfassten Sensordaten in der beschriebenen Weise an die externe Auswerteeinheit
In der
In dem Ausführungsbeispiel ist vereinfachend angenommen, dass die im Fahrzeug
In Schritt
Wenn sich in dem vergleichenden Prüfschritt
Die von der Auswerteeinheit
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist in der Bilderkennungssoftware zusätzlich eine Objekterkennungs- und Objektklassifizierungsfunktion
- - Rücksitz umgeklappt,
- - Kopfstütze fehlt,
- - Unrat im Fahrzeug,
- - Fleck auf Polster,
- - Sitzfläche aufgerissen.
- - rear seat folded down,
- - headrest missing,
- - rubbish in the vehicle,
- - stain on upholstery,
- - Seat torn open.
Die genannten Bildinformationen können, in Verbindung mit einem ggf. im Fahrzeuginnenraum angeordneten Geruchssensor, durch entsprechende weitere Sensordaten angereichert werden. So kann z.B. klassifiziert werden, ob es sich bei einem erkannten Fleck auf einem Sitzpolster um Wasser, Speisereste oder Erbrochenes handelt. Zusätzlich können aber auch von den Kameras
Die wie beschrieben ermittelten Zustandsdaten werden nachfolgend, gemäß den durch die zweite Strichlinie
Geeignete Maßnahmen können entweder im Vorfeld auf der Grundlage eines vorgebbaren Maßnahmenkatalogs bestimmt werden oder, wie in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, mittels eines lernfähigen KNN-basierten
Als geeignete Maßnahmen kommen z.B. folgende technische Eingriffe in Betracht:
- - Technische Inspektion,
- - Reinigung der verunreinigten Komponenten bzw. Objekte,
- - Reparatur der beschädigten Komponenten bzw. Objekte,
- - Anpassung der Lüftungsregelung des Fahrzeugs.
- - technical inspection,
- - cleaning of the contaminated components or objects,
- - repair of damaged components or objects,
- - Adaptation of the vehicle's ventilation control.
Als weitere Maßnahmen können auch rein verwaltungstechnische Maßnahmen, z.B.:
- - das Blockieren des Fahrzeugs für eine Weitervermietung,
- - das Verbringen des Fahrzeugs zur Instandhaltung,
- - das Stellen von rechtlichen Ansprüchen an den jeweiligen Verursacher,
- - das Einleiten eines Versicherungsfalls,
- - oder dergleichen,
- - blocking the vehicle for subletting,
- - taking the vehicle for maintenance,
- - making legal claims to the respective polluter,
- - the initiation of an insured event,
- - or similar,
In der
Aktuell vorliegende bzw. zwischengespeicherte Kamera- bzw. Sensordaten
In der
Aus den Bilddaten
- - Geometrische Form der fotografisch erfassten Änderung;
- - Räumliche Position der erfassten Änderung;
- - Farbgebung der erfassten Änderung;
- - Flächenanteil/-ausdehnung der erfassten Änderung.
- - Geometric shape of the photographed change;
- - spatial position of the change recorded;
- - Coloring of the recorded change;
- - Area share / extent of the recorded change.
Aus den Sensordaten werden z.B. die folgenden Merkmale extrahiert:
- - Chemische Zusammensetzung der sensorisch erfassten gasförmigen Substanz;
- - Chemische Verbindungsklasse/-gruppe der sensorisch erfassten gasförmigen Substanz;
- - Gasanteil der erfassten Substanz in Bezug auf die Innenluft in %.
- - Chemical composition of the gaseous substance detected by sensors;
- - Chemical compound class / group of the gaseous substance detected by sensors;
- - Gas content of the detected substance in relation to the indoor air in%.
Anhand der so gebildeten Merkmalsvektoren erfolgt eine Klassifizierung
Bei dem Random Forest-Klassifizierer wird bekanntermaßen aus mehreren unkorrelierten Entscheidungsbäumen, unter Verwendung eines Zufallsmechanismus', ein Lernprozess gebildet. Für die Klassifikation trifft dabei jeder Entscheidungsbaum eine Entscheidung, wobei die Klasse mit den meisten Stimmen die endgültige Klassifikation festlegt. Die Parameter und Hyperparameter des Klassifikators können anhand von Trainingsdaten angelernt bzw. trainiert werden, wobei entsprechende Trainingsdaten an einem Teststand oder im realen Straßenverkehr erstellt werden können.In the case of the random forest classifier, as is known, a learning process is formed from a plurality of uncorrelated decision trees, using a random mechanism. For the classification, each decision tree makes a decision, with the class with the most votes determining the final classification. The parameters and hyperparameters of the classifier can be learned or trained on the basis of training data, with corresponding training data being able to be created on a test stand or in real road traffic.
Die genannten verschiedenen Arten von nutzungsbedingten Eigenschaften der jeweiligen Komponenten bzw. Objekte können somit identifiziert, klassifiziert und der daraus resultierende Grad der Verschmutzung, Abnutzung und/oder Beschädigung abgeleitet werden. Dabei kann der Schweregrad z.B. einer lokalen Verunreinigung eines Sitzpolsters als „gering“, „mittel“ oder „hoch“ quantifiziert werden. Auf diese Weise kann der aktuelle Innenraumzustand des gesamten Fahrzeugs zuverlässig ermittelt werden.The mentioned different types of usage-related properties of the respective components or objects can thus be identified, classified and the resulting degree of soiling, wear and / or damage derived. The severity can e.g. local contamination of a seat cushion can be quantified as “low”, “medium” or “high”. In this way, the current interior state of the entire vehicle can be reliably determined.
Die nutzungsbedingten Eigenschaften können dabei ferner in verschiedene Verschmutzungs-, Abnutzungs- und/oder Beschädigungsgruppen eingruppiert werden, wobei jede Gruppe einer anderen Art von Verschmutzung bzw. Abnutzung bzw. Beschädigung einer hier betroffenen Innenraumkomponente des Fahrzeugs entspricht.The usage-related properties can also be grouped into different soiling, wear and / or damage groups, each group corresponding to a different type of soiling or wear and tear or damage to an interior component of the vehicle concerned here.
Anhand des z.B. mittels eines künstlichen neuronalen Netzwerks (KNN) durchgeführten Maschinenlernverfahrens („machine learning“) können in den sensorisch erfassten Daten zudem bestimmte Muster und Gesetzmäßigkeiten erkannt werden, um aus (real) gemessenen Daten zuverlässige Rückschlüsse auf zeitlich zurückliegende, den Innenraumzustand des Fahrzeugs betreffende Ereignisse ziehen zu können. Zum Antrainieren bzw. Anlernen des KNN können im Vorfeld, z.B. an einem Teststand, ermittelte Trainingsdaten zu typischerweise hier betroffenen Verschmutzungs-, Abnutzungs- und/oder Beschädigungszuständen zugrunde gelegt werden.Using the e.g. Using an artificial neural network (ANN), machine learning processes can also be used to identify certain patterns and regularities in the data recorded by sensors, in order to draw reliable conclusions from the (real) measured data about previous events affecting the interior of the vehicle to be able to. To train or learn the ANN, e.g. on a test stand, determined training data on the contamination, wear and / or damage states typically affected here are used as a basis.
Aus den bei der Merkmalsextraktion
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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