-
VERFAHREN ZUM VERARBEITEN VON FAHRZEUGDATEN
-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verarbeiten von Fahrzeugdaten und ein System zum Verarbeiten von Fahrzeugdaten.
-
Moderne Kraftfahrzeuge erfassen während dem Betrieb zahlreiche Fahrzeugdaten, wie beispielsweise Sensordaten oder Kameradaten. Die Menge dieser Fahrzeugdaten beträgt oftmals mehrere Terabyte und ist damit zu groß, um von dem Fahrzeug über mobile Netze übertragen werden zu können. Trotzdem sollen relevante Fahrzeugdaten möglichst umfassend zentral ausgewertet werden können.
-
Es ist die technische Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine umfassende Analyse von Fahrzeugdaten zu ermöglichen, ohne große Datenmengen von dem Fahrzeug übertragen zu müssen.
-
Diese technische Aufgabe wird durch Gegenstände nach den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung und der Figuren.
-
Gemäß einem ersten Aspekt wird diese technische Aufgabe durch ein Verfahren zum Verarbeiten von Fahrzeugdaten gelöst, mit den Schritten eines Erfassens der Fahrzeugdaten während einem Betrieb eines Fahrzeugs; eines Übermittelns einer Teilmenge der Fahrzeugdaten an einen externen Knoten; eines Untersuchens der übermittelten Fahrzeugdaten hinsichtlich des Vorliegens eines vorgegebenen Fahrereignisses in dem externen Knoten; und eines Anforderns zusätzlicher Fahrzeugdaten von dem Fahrzeug bei Vorliegen des vorgegebenen Fahrereignisses in der Teilmenge der Fahrzeugdaten. Durch das Verfahren wird der technische Vorteil erreicht, dass keine irrelevanten Fahrzeugdaten zwischen Fahrzeug und Knoten übertragen werden müssen und sich das zu übertragende Datenvolumen verringert. Zudem können umfangreiche Fahrzeugdaten zu bestimmten Fahrereignissen gezielt untersucht werden.
-
In einer technisch vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens werden die Fahrzeugdaten über ein Mobilfunknetz vom Fahrzeug an den externen Knoten oder einen Cloud-Speicher übermittelt. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass sich die Daten drahtlos übermitteln lassen.
-
In einer weiteren technisch vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens liegen die zusätzlichen Fahrzeugdaten innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls um das Fahrereignis herum. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass sich das vorgegebene Fahrereignis besser analysieren lässt.
-
In einer weiteren technisch vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens werden die erfassten Fahrzeugdaten auf Basis einer definierten Filterung vorgegebener Daten ausgewählt, um die Teilmenge der Fahrzeugdaten zu erhalten. Die Filterung kann auf Kommunikationsbussen des Fahrzeugs durchgeführt werden und betrifft beispielsweise die optische Erkennung einer Fahrspurbegrenzung, d.h. der Abstand der Fahrzeugmitte zur rechten oder linken Fahrspurbegrenzung.
-
Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass sich die Fahrzeugdaten effizient filtern lassen.
-
In einer weiteren technisch vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens werden die zusätzlichen Fahrzeugdaten in einem Cloud-Speicher gespeichert. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass sich die Fahrzeugdaten zu späteren Zeitpunkten analysieren lassen.
-
In einer weiteren technisch vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens werden die zusätzlichen Fahrzeugdaten in einen Speicherbereich des Cloud-Speichers mit geringer Zugriffszeit oder in einen Speicherbereich des Cloud-Speichers mit hoher Zugriffszeit gespeichert werden. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass entweder die Fahrzeugdaten schnell abrufbar sind oder mit einem geringeren technischen und kostenreduzierten Aufwand gespeichert werden können.
-
In einer weiteren technisch vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens werden die zusätzlichen Fahrzeugdaten in einem Cloud-Speicher analysiert. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass die Rechenleistung zum Analysieren der Fahrzeugdaten zentral bereitgestellt werden kann.
-
In einer weiteren technisch vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens ist das Fahrereignis ein Fahrspurwechsel des Fahrzeugs, ein Abbiegemanöver, ein Erkennen von bestimmten Objekten, eine Cut-In-Fahrsituation, d.h. ein Vordrängeln eines Fahrzeugs, oder ein weiteres vorgegebenes Ereignis. Das Erkennen von Objekten wird beispielsweise auf Basis einer Analyse eines Bilddatenstroms durchgeführt. Die Objekte können beispielsweise Kinder, Fahrradfahrerfahrzeuge, Zebrastreifen oder Verkehrszeichen sein. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass für den Betrieb des Fahrzeugs technisch relevante Fahrereignisse ausgewertet werden können.
-
Gemäß einem zweiten Aspekt wird diese technische Aufgabe durch ein System zum Verarbeiten von Fahrzeugdaten gelöst, mit einem Fahrzeug zum Erfassen der Fahrzeugdaten während einem Betrieb eines Fahrzeugs; einer Sendeeinrichtung zum Übermitteln einer Teilmenge der Fahrzeugdaten an einen externen Knoten; einem externen Knoten zum Untersuchen der übermittelten Fahrzeugdaten hinsichtlich des Vorliegens eines vorgegebenen Fahrereignisses; und einer Anforderungseinrichtung zum Anfordern zusätzlicher Fahrzeugdaten von dem Fahrzeug bei Vorliegen des vorgegebenen Fahrereignisses in der Teilmenge der Fahrzeugdaten. Durch das System werden die gleichen technischen Vorteile wie durch das Verfahren nach dem ersten Aspekt erreicht.
-
In einer technisch vorteilhaften Ausführungsform des Systems umfasst das System einen Cloud-Speicher zum Speichern und Analysieren der zusätzlichen Fahrzeugdaten. Dadurch wird beispielsweise ebenfalls der technische Vorteil erreicht, dass sich die Fahrzeugdaten zu späteren Zeitpunkten analysieren lassen oder relevante Daten schnell weiterverwendet werden können.
-
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
-
Es zeigen:
- 1 eine schematische Ansicht eines Systems zum Verarbeiten von Fahrzeugdaten;
- 2 eine weitere schematische Ansicht des Systems zum Verarbeiten von Fahrzeugdaten; und
- 3 ein Blockdiagram eines Verfahrens zum Verarbeiten von Fahrzeugdaten.
-
1 zeigt eine schematische Ansicht eines Systems 100 zum Verarbeiten von Fahrzeugdaten eines Fahrzeugs 103, wie beispielsweise eines Automobils oder eines Lastkraftwagens. Das Fahrzeug 103 erfasst während dem Betrieb zahlreiche Fahrzeugdaten, wie beispielsweise Kameradaten, Sensordaten oder CAN-Bus-Messungen.
-
Die gewonnenen Fahrzeugdaten von dem Fahrzeug 103 werden vorab gefiltert, um einen Teil der Fahrzeugdaten auszuwählen, die an einen externen Knoten 107 übertragen werden. Die Auswahl des Teils der Fahrzeugdaten erfolgt beispielsweise auf Basis einer vorab getätigten Definition relevanter oder vorgegebener Signale und Daten, die im Fahrzeug 103 auf Kommunikationsleitungen zwischen Steuergeräten ausgetauscht werden. Die Übermittlung der Fahrzeugdaten und Nachrichten erfolgt über einen Message Broker 119 für eine effiziente Nachrichtenübermittlung.
-
Die Übertragung der ausgewählten Fahrzeugdaten an den Knoten 107 kann über drahtlose Telekommunikationsnetze erfolgen, wie beispielsweise 3G, 4G, LTE, 5G, 802.11p oder Wifi. Zu diesem Zweck umfasst das Fahrzeug 103 eine elektronische Verbindungseinheit (Connection Unit) innerhalb des Fahrzeugs 103, über die der Datenaustausch mit dem externen Knoten 107 durchgeführt werden kann. Zu diesem Zweck kann das Fahrzeug 103 ein Software-Modul umfassen, das die Filterung oder Auswahl der Fahrzeugdaten durchführt.
-
Der Knoten 107 ist beispielsweise ein Computer mit einem Prozessor und einem digitalen Speicher. Der Knoten 107 untersucht die übermittelten Fahrzeugdaten auf das Vorliegen von bestimmten Fahrereignissen 109, während sich das Fahrzeug 103 auf dem Weg befindet. Zu diesem Zweck kann der Knoten 107 ein Software-Modul umfassen, das die vorgegebenen Fahrereignisse in den übermittelten Fahrzeugdaten erkennt. Bei dem Fahrereignis 109 kann es sich beispielsweise um einen Spurwechsel des Kraftfahrzeugs 200, ein Abbiegemanöver, ein Erkennen von bestimmten Objekten, Cut-In Fahrsituationen oder weiterer relevanter Ereignisse handeln. Diese Fahrereignisse 109 lassen sich durch eine Datenanalyse in dem übermittelten Teil der Fahrzeugdaten erfassen. Das Ergebnis der Datenanalyse ist beispielsweise eine Information über den Zeitpunkt, an dem die vorgegebenen Fahrereignisse 109 aufgetreten sind.
-
Sobald der Zeitpunkt eines Fahrereignisses 109 bekannt ist, werden umfangreichere Fahrzeugdaten, wie beispielsweise Videodaten, von dem Fahrzeug 103 durch einen Datenmanager 117 angefordert. Der Datenmanager 117 sendet beispielsweise eine Überragungsanfrage an das Fahrzeug 103, auf die hin das Fahrzeug weitere Fahrzeugdaten aus dem vorgegebenen Zeitintervall 107 an den Datenmanager 117 überträgt.
-
Die Information über ein Fahrereignis 109 wird somit verwendet, um die relevanten Fahrzeugdaten zu filtern, die anschließend ebenfalls über Telekommunikationsnetze einschließlich Videodaten heraufgeladen werden können, die ansonsten zu umfangreich sind, um vollständig übertragen werden zu können. Beispielsweise können auf Basis des ermittelten Zeitpunktes umfangreichere Fahrzeugdaten angefordert werden, die innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls 115 um das zuvor erfasste Fahrereignis 109 liegen.
-
Diese Fahrzeugdaten werden anschließend von dem Fahrzeug 103 direkt in einen digitalen Cloud-Speicher 113 übertragen. Die weitere Datenanalyse kann anschließend innerhalb des Cloud-Speichers 113 durchgeführt werden. Der Cloud-Speicher 113 stellt eine Clusterrechenleistung und eine Speichermöglichkeit bereit, mit unterschiedlichen Zugriffszeiten bereit (Hot-, Cold- und Archive-Speicher).
-
Der Speicherbereich des Cloud-Speichers 113, der eine geringe Zugriffszeit aufweist, wird als Hot-Speicher bezeichnet. Dieser kann durch einen wahlfreien Zugriffsspeicher (RAM-Random Access Memory) realisiert sein. In diese Speicherbereiche können Fahrzeugdaten abgelegt werden, auf die mit einer geringen Latenzzeit zugegriffen werden muss.
-
Daneben weist der Cloud-Speicher 113 weitere Speicherbereiche mit einer höheren Zugriffszeit auf, die beispielsweise durch Festplatten realisiert sind. Diese Speicherbereiche werden als Cold- oder Archive-Speicher bezeichnet. In diese Speicherbereiche können Fahrzeugdaten abgelegt werden, auf die mit einer höheren Latenzzeit zugegriffen werden kann. Der Cloud-Speicher 113 ist ein Speicher, auf den über Netzwerke zugegriffen werden kann (Network Accessible Storage - NAS).
-
Durch eine Datenanalyse-Einrichtung 121 können weitere und umfangreichere Analysen der Fahrzeugdaten durchgeführt werden.
-
2 zeigt eine weitere schematische Ansicht des Systems 100 zum Verarbeiten von Fahrzeugdaten 105 mit den jeweils übertragenen Fahrzeugdaten 101, 105 und 111. Die Fahrzeugdaten können über die elektronische Verbindungseinheit 105 drahtlos übermittelt werden.
-
Zunächst erfasst das Fahrzeug 103 eine Menge an Fahrzeugdaten 101 über unterschiedliche Sensoren während des Fahrbetriebs. Diese Menge an Fahrzeugdaten ist in der Regel zu groß, um von dem Fahrzeug übertragen werden zu können. Daher wird lediglich ein Teil dieser Fahrzeugdaten 105 ausgewählt und an den Knoten 103 übertragen.
-
In dem Knoten 107 werden die Fahrzeugdaten 105 auf das Vorliegen von bestimmten Fahrereignissen analysiert. Falls diese in den Fahrzeugdaten 105 festgestellt werden, wird eine Anfrage zur Übertragung zusätzlicher Fahrzeugdaten aus einem Zeitintervall um das Fahrereignis 109 an das Fahrzeug 103 gesendet. Das Fahrzeug 109 sendet daraufhin zusätzliche Fahrzeugdaten 111 an den Datenmanager 111, der diese an die entsprechenden Speicherbereiche des Cloud-Speichers 113 weiterleitet. Die Datenübertragung kann sowohl während des Fahrbetriebes als auch nach dem Fahrtende erfolgen.
-
3 zeigt ein Blockdiagram eines Verfahrens zum Verarbeiten von Fahrzeugdaten. Im Schritt S101 werden Fahrzeugdaten 101 während dem Betrieb eines Fahrzeugs 103 erfasst. Anschließend wird in Schritt S102 eine Teilmenge der Fahrzeugdaten 105 an den externen Knoten 107 übertragen. In Schritt S103 untersucht der externe Knoten 107 die übermittelten Fahrzeugdaten 105 hinsichtlich des Vorliegens von vorgegebenen Fahrereignissen 109. Dadurch kann festgestellt werden, ob bestimmte Fahrereignisse während dem Betrieb des Fahrzeugs 103 aufgetreten sind. In Schritt S104 werden zusätzliche, umfangreichere Fahrzeugdaten 101 von dem Fahrzeug 103 angefordert, falls vorgegebene Fahrereignisse 109 in den zuerst übermittelten Fahrzeugdaten erfasst werden konnten.
-
Anschließend können die zusätzlich übermittelten Fahrzeugdaten in dem Cloud-Speicher 113 gespeichert, analysiert und visualisiert werden.
-
Durch das Verfahren wird der technische Vorteil erreicht, dass keine irrelevanten Fahrzeugdaten 101 über eine kostspielige Datenverbindung übertragen werden müssen. Zudem können punktuell Videodaten oder andere Fahrzeugdaten (Big Data) zu bestimmten Fahrereignissen 109 über begrenzte technische Übertragungsmöglichkeiten übertragen werden.
-
Da keine irrelevanten Fahrzeugdaten 101 gespeichert werden müssen, oder irrelevante Fahrzeugdaten 101 in dem Cold- oder Archivspeicher innerhalb des Cloud-Speichers 113 abgelegt werden können, verringert sich zum einen der technische Aufwand zur Datenspeicherung, sowie die Kosten, die für die Datenspeicherung anfallen. Die benötigte Zeit zur Datenübertragung und Datenanalyse kann hierdurch optimiert werden. Eine weitere Optimierungsmöglichkeit besteht darin, die relevanten Fahrzeugdaten ohne zusätzliche Analyse direkt wiederzuverwenden, da zusätzliche Metainformationen (relevante Ereignisse) direkt in die Fahrzeugdaten angereichert werden können.
-
Alle in Verbindung mit einzelnen Ausführungsformen der Erfindung erläuterten und gezeigten Merkmale können in unterschiedlicher Kombination in dem erfindungsgemäßen Gegenstand vorgesehen sein, um gleichzeitig deren vorteilhafte Wirkungen zu realisieren.
-
Alle Verfahrensschritte können durch Vorrichtungen implementiert werden, die zum Ausführen des jeweiligen Verfahrensschrittes geeignet sind. Alle Funktionen, die von gegenständlichen Merkmalen ausgeführt werden, können ein Verfahrensschritt eines Verfahrens sein.
-
Der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ist durch die Ansprüche gegeben und wird durch die in der Beschreibung erläuterten oder den Figuren gezeigten Merkmale nicht beschränkt.
-
Bezugszeichenliste
-
- 100
- System
- 101
- Fahrzeugdaten
- 103
- Fahrzeug
- 105
- Fahrzeugdaten
- 107
- Knoten
- 109
- Fahrereignis
- 111
- Fahrzeugdaten
- 113
- Cloud-Speicher
- 115
- Zeitintervall
- 117
- Datenmanager
- 119
- Message Broker
- 121
- Datenanalyse-Einrichtung
