DE102020215839A1 - Fahrzeuginternes abtastmodul zur überwachung eines fahrzeugs - Google Patents

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Russ Watts
Krisztian Bakos
Stefan Weissert
Philip Ventimiglia
Karl Holodnick
George Lewis
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Abstract

Ein fahrzeuginternes Abtastmodul zur Überwachung eines Fahrzeugs wird offenbart, das für die Anwendung im Zusammenhang eines gemeinsam genutzten Fahrzeugdienstes wie ein Autovermietungsdienst, ein autonomer Taxidienst oder ein Fahrgemeinschaftsdienst vorteilhaft ist. Das fahrzeuginterne Abtastmodul weist mindestens einen Kontroller, einen Mobilfunk-Sendeempfänger und einen oder mehrere integrierte Sensoren auf, die konfiguriert sind, um einen Zustand des Fahrzeugs zu überwachen. Das fahrzeuginterne Abtastmodul nutzt geeignete Algorithmen, Modelle oder Schwellen, um Sensordaten zu interpretieren und die Daten mit Metadaten und Ereignisdetektion zu bereichern. Das fahrzeuginterne Abtastmodul lädt relevante Sensordaten, Ereignisdaten oder andere Metadaten auf ein Cloud-Speicher-Backend, das für befugte Dritte zugänglich gemacht ist.

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANWENDUNGEN
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 62/952,618, die den Titel „Fahrzeuginternes Abtastmodul zur Überwachung eines Fahrzeugs“ trägt und am 23. Dezember, 2019, eingereicht wurde, beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 62/952,568, die den Titel „Fahrzeuginternes Abtastmodul zur Überwachung eines Fahrzeugs“ trägt und am 23. Dezember, 2019, eingereicht wurde, und beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 62/952,623, die den Titel „Fahrzeuginternes Abtastmodul mit Cloud-Konnektivität“ trägt und am 23. Dezember, 2019, eingereicht wurde, deren Offenbarungen hier durch Bezugnahme in vollem Umfang aufgenommen sind.
  • Diese Anmeldung ist verwandt mit der US-Patentanmeldung der Seriennummer 17/116165 [Anwaltsaktennummer 1576-2492], die am gleichen Tag eingereicht wurde, und mit der US-Patentanmeldung der Seriennummer. 17/116142 [Anwaltsaktennummer 1576-2493], die am gleichen Tag angemeldet wurde, deren Offenbarungen hier durch Bezugnahme in vollem Umfang aufgenommen sind.
  • ERFINDUNGSGEBIET
  • Die in diesem Dokument offenbarte Vorrichtung und das in diesem Dokument offenbarte Verfahren beziehen sich auf fahrzeuginterne Abtastung und insbesondere auf elektronische Hardware für ein fahrzeuginternes Abtastmodul.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Sofern hierin nicht anders angegeben, werden die in diesem Abschnitt beschriebenen Materialien nicht durch Aufnahme in diesen Abschnitt als Stand der Technik anerkannt.
  • Bei gemeinsam genutzten Fahrzeugdiensten wie Fahrgemeinschaftsdiensten, Taxidiensten und Autovermietungsdiensten werden gemeinsam genutzte Fahrzeuge oft von Fahrern gefahren oder Mitfahrern genutzt, die nicht Eigentümer des Fahrzeugs sind. Ein häufiges Problem bei solchen Diensten liegt darin, dass Kunden bei der Behandlung des Fahrzeugs während ihrer kurzen Zeit als Mitfahrer oder Fahrer nachlässig sein können. Angesichts dessen stellen Betreiber solcher Dienste oft verschiedene Vorschriften oder Grundsätze dafür auf, wie ein Fahrzeug vom Kunden behandelt werden sollte. Moderne Verkörperungen dieser Dienste sind jedoch technologiegesteuert und oft völlig autonom, sodass sie wenig oder kein direktes Zusammenwirken mit dem Besitzer des Fahrzeugs oder Betreibers der Dienstleistung erfordern. Infolgedessen kann eine wirksame Durchsetzung dieser Vorschriften oder Grundsätze schwierig und manchmal kostspielig sein. Daher wäre es vorteilhaft, ein System bereitzustellen, das eine autonome Erfassung von Problemen innerhalb des Fahrzeugs ermöglicht, welche die Notwendigkeit eines menschlichen Eingriffs bei der Durchsetzung von Vorschriften oder Grundsätzen minimiert als auch ihre Verstöße behebt.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Eine Vorrichtung zur Überwachung eines Fahrzeugs wird offenbart. Die Vorrichtung umfasst ein Gehäuse, das für die Montage im Inneren des Fahrzeugs konfiguriert ist. Die Vorrichtung umfasst ferner mindestens einen Sensor, der im Gehäuse angeordnet und konfiguriert ist, um Sensordaten zu erfassen. Die Vorrichtung umfasst ferner einen nichtflüchtigen Speicher, der im Gehäuse angeordnet und für die Speicherung von Daten konfiguriert ist. Die Vorrichtung umfasst ferner einen Prozessor, der im Gehäuse angeordnet ist und operativ an den mindestens einen Sensor und den nichtflüchtigen Speicher angeschlossen ist. Der Prozessor ist konfiguriert, um Sensordaten von dem mindestens einen Sensor zu empfangen, die erfasst werden, während das Fahrzeug in Betrieb ist. Der Prozessor ist ferner konfiguriert, um auf der Basis der Sensordaten zu detektieren, ob ein vorbestimmter Zustand des Fahrzeugs eintritt. Der Prozessor ist ferner konfiguriert, um im nichtflüchtigen Speicher die Sensordaten zu speichern, die erfasst werden, während das Fahrzeug in Betrieb ist, und Metadaten, die zeigen, ob der vorbestimmte Zustand eingetreten ist.
  • Figurenliste
  • Die vorausgehenden Aspekte und weiteren Merkmale eines fahrzeuginternen Abtastsystems werden in der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen erklärt.
    • 1 zeigt ein vereinfachtes Blockdiagramm eines Fahrzeugüberwachungssystems, das ein fahrzeuginternes Abtastmodul zur Überwachung eines gemeinsam genutzten Fahrzeugs enthält.
    • 2 zeigt beispielhafte elektronische Komponenten des fahrzeuginternen Abtastmoduls von 1.
    • 3 zeigt ein Verfahren zur Betätigung des fahrzeuginternen Abtastmoduls von 1, um mindestens einen Innenraum eines gemeinsam genutzten Fahrzeugs zu überwachen.
    • 4 zeigt ein Foto des Innenraums des gemeinsam genutzten Fahrzeugs, in dem zurückgelassene Objekte mit Kästchen markiert sind.
    • 5 zeigt ein Foto des Innenraums des gemeinsam genutzten Fahrzeugs, in dem Schmutz auf dem Boden des Fahrzeugs mit Kästchen markiert ist.
    • 6 zeigt ein Foto des Innenraums des gemeinsam genutzten Fahrzeugs, in dem Abfall auf Boden und Sitzen des Fahrzeugs mit Kästchen markiert sind.
    • 7 zeigt beispielhafte Komponenten des Cloud-Speicher-Backends von 1.
    • 8 zeigt ein Verfahren zur Betätigung des Cloud-Speicher-Systems von 1 zum Verwalten von Daten, die aus mehreren fahrzeuginternen Abtastmodulen hochgeladen worden sind.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Um das Verständnis der Grundsätze der Offenbarung zu fördern, wird nun auf die Ausführungsformen Bezug genommen, die in den Zeichnungen dargestellt und in der folgenden schriftlichen Spezifikation beschrieben werden. Es versteht sich, dass hiermit keine Einschränkung des Geltungsbereichs der Offenbarung beabsichtigt ist. Es versteht sich ebenfalls, dass die vorliegende Offenbarung alle Änderungen und Modifikationen an den dargestellten Ausführungsformen umfasst und weitere Anmeldungen der Grundsätze der Offenbarung umfasst, wie es normalerweise von einem Fachmann der Technik, zu der diese Offenbarung gehört, verstanden wird.
  • Systemübersicht
  • 1 zeigt ein vereinfachtes Blockdiagramm eines Fahrzeugüberwachungssystems 100, das ein fahrzeuginternes Abtastsystem 104 zur Überwachung von mindestens einem Innenraum 108 eines Fahrzeugs 102 aufweist. Das Fahrzeugüberwachungssystem 100 ist geeignet, im Rahmen eines gemeinsam genutzten Fahrzeugdienstes eingesetzt zu werden, bei dem das gemeinsam genutzte Fahrzeug 102 von Fahrern gefahren oder als Mitfahrer genutzt wird, die nicht Eigentümer des gemeinsam genutzten Fahrzeugs 102 sind. Solche gemeinsam genutzten Fahrzeugdienste können einen Autovermietungsdienst, einen autonomen Taxidienst oder Fahrgemeinschaftsdienst umfassen, doch sind nicht darauf beschränkt. Bei vielen solcher gemeinsam genutzten Fahrzeugdienste kann ein Kunde die Leistungen des gemeinsam genutzten Dienstes auf eine automatisierte Weise in Anspruch nehmen, indem er eine Smartphone-Anwendung, eine Webseite, einen Kiosk vor Ort oder dergleichen benutzt, was wenig oder keinen direkten menschlichen Eingriff durch den Betreiber des gemeinsam genutzten Fahrzeugdienstes mit sich bringt.
  • Das fahrzeuginterne Abtastsystem 104 befähigt Betreiber des gemeinsam genutzten Fahrzeugdienstes vorteilhaft, den Zustand des gemeinsam genutzten Fahrzeugs 102 zu überwachen, Vorschriften und Grundsätze durchzusetzen und dem Kunden bei minimalem menschlichen Eingriff zusätzliche Vorteile zu gewähren. Solche Vorschriften und Grundsätze könnten Vorschriften, die das Rauchen im gemeinsam genutzten Fahrzeug 102 verbieten, oder zusätzliche Gebühren für eine erforderliche Reinigung des gemeinsam genutzten Fahrzeugs 102 nach Benutzung durch den Kunden enthalten. Außerdem kann der Betreiber dem Kunden zusätzliche Vorteile gewähren sie zum Beispiel über zurückgelassene Gegenstände informieren.
  • Das fahrzeuginterne Abtastsystem 104 weist ein fahrzeuginternes Abtastmodul 112 mit mindestens einem Kontroller, einem Mobilfunk-Sendeempfänger/Modem und einem oder mehreren integrierten Sensoren 116 auf, die konfiguriert sind, um mindestens den Zustand des Innenraums 108 zu überwachen, vorzugsweise in ein gemeinsames Gehäuse integriert, das im Innenraum 108 des Fahrzeugs installiert ist. Bei einigen Ausführungsformen ist das Gehäuse konfiguriert, um auf einer Fläche innerhalb des Innenraums 108 des gemeinsam genutzten Fahrzeugs 102 montiert zu werden, wie zum Beispiel auf einem Armaturenbrett oder einer Windschutzscheibe. Alternativ ist das Gehäuse bei einer Ausführungsform angepasst, um in einem bestimmten Fabrikat und Modell des gemeinsam genutzten Fahrzeugs 102 nachgerüstet zu werden, zum Beispiel anstelle eines Brillenhalters. Bei einigen Ausführungsformen enthält ein fahrzeuginternes Abtastsystem 104 ferner zusätzliche externe Sensoren 120, die auf oder überall im gemeinsam genutzten Fahrzeug 102 angeordnet sind, und die betriebsbereit an das fahrzeuginterne Abtastmodul 112 über eine oder mehrere Kommunikationsbusse 124 angeschlossen sind. Bei einigen Ausführungsformen können die vom fahrzeuginternen Modul 112 verwendeten Sensoren 116, 120 für ein bestimmtes Fabrikat oder Modell des gemeinsam genutzten Fahrzeugs 102 spezifisch sein.
  • Zusätzlich zu dem fahrzeuginternen Abtastsystem 104 enthält das gemeinsam genutzte Fahrzeug 102 eine elektronische Fahrzeugsteuereinheit („ECU“, Electronic Control Unit) 128, ein Antriebssystem 132 und eine Fahrzeugbatterie 136. Bei einer Ausführungsform ist die Fahrzeug ECU 128 konfiguriert, um das Antriebssystem 132 als auch verschiedene Elektronik des Fahrzeugs wie Lampen, Schlösser, Lautsprecher, Displays etc. zu betätigen. Die Fahrzeug ECU 128 kann mit dieser verschiedenen Elektronik und dem Antriebssystem 132 als auch mit dem fahrzeuginternen Abtastmodul 112 über die eine oder mehreren Kommunikationsbusse 124 kommunizieren. Bei einer Ausführungsform kommuniziert die Fahrzeug ECU 128 bestimmte telemetrische Daten an das fahrzeuginterne Abtastmodul 112, wie zum Beispiel Fahrzeuggeschwindigkeit oder Fahrtrichtung, und daher kann die Fahrzeug ECU 128 als einer der externen Sensoren 120 betrachtet werden. Das Antriebssystem 132 des gemeinsam genutzten Fahrzeugs 102 umfasst einen Antriebsmotor, zum Beispiel einen internen Verbrennungsmotor, und/oder einen oder mehrere elektrische Motoren, die die Räder des gemeinsam genutzten Fahrzeugs 102 antreiben, sowie die Steuer- und Bremskomponenten, die es ermöglichen, dass das gemeinsam genutzte Fahrzeug 102 auf kontrollierte Weise bewegt wird. Die Fahrzeugbatterie 136 ist konfiguriert, um Betriebsenergie über eine Stromleitung 140 (z. B. eine 12V-Stromleitung wie die ständige Stromleitung oder die geschaltete/zusätzliche Stromleitung des gemeinsam genutzten Fahrzeugs 102) an das fahrzeuginterne Abtastmodul 112, die externen Sensoren 120, die Fahrzeug-ECU 128 und/oder jede andere Fahrzeugelektronik des gemeinsam genutzten Fahrzeugs 102 zu liefern.
  • Das fahrzeuginterne Abtastmodul 112 ist konfiguriert, um mindestens den Zustand des Innenraums 108 des Fahrzeugs zu überwachen. Insbesondere ist das fahrzeuginterne Modul 112 konfiguriert, um von den Sensoren 116, 120 empfangene Sensordaten zu verarbeiten und eine oder mehrere Bedingungen, Qualitäten oder Zustände des gemeinsam genutzten Fahrzeugs 102 abzuleiten. Zum Beispiel kann das fahrzeuginterne Abtastmodul 112 detektieren, ob das gemeinsam genutzte Fahrzeug 102 sauber/schmutzig ist, ob das gemeinsam genutzte Fahrzeug 102 beschädigt oder in einen Zusammenstoß verwickelt worden ist, ob das gemeinsam genutzte Fahrzeug 102 Zigarettenrauch oder anderen unangenehmen Gerüchen ausgesetzt worden ist, und/oder ob ein Gegenstand in dem gemeinsam genutzten Fahrzeug 102 zurückgelassen worden ist. Das fahrzeuginterne Abtastmodul 112 verwendet geeignete Algorithmen, Modelle (z. B. künstliche neuronale Netzwerke) oder Schwellen, um die Sensordaten zu interpretieren und die Daten mit Metadaten und Ereignisdetektion anzureichen. Für den Durchschnittsfachmann versteht es sich, dass der Begriff „Metadaten“ sich auf alle Daten bezieht, die Informationen über andere Daten (z. B. die Sensordaten) beschreiben oder geben.
  • Zu diesem Zweck können je nach den bestimmten Bedingungen, Qualitäten oder Zuständen des zu überwachenden, gemeinsam genutzten Fahrzeugs 102 die Sensoren 116, 120 eine große Vielfalt von Sensoren umfassen wie Kameras, Mikrofone, Gyroskope, Beschleunigungsmesser, Rauchmelder oder andere Luftqualität/Partikelsensoren, Temperatursensoren und/oder Feuchtigkeitssensoren. Bei einer Ausführungsform weisen die externen Sensoren 120 eine Fahrzeugkamera auf, die im Innenraum 108 angeordnet ist, um Bilder des Innenraums 108 zu erfassen, wie eine ursprünglich eingebaute oder nach Verkauf installierte Kamera des gemeinsam genutzten Fahrzeugs. Bei einer Ausführungsform weisen die externen Sensoren 120 ein Gyroskop/Beschleunigungsmessermodul auf und können zum Beispiel ein Mikrofon, ein Gyroskop und einen Beschleunigungsmesser aufweisen, die in einem einzelnen Gehäuse eingebaut sind, das am Fahrzeugrahmen des gemeinsam genutzten Fahrzeugs 102 befestigt ist.
  • Das fahrzeuginterne Abtastmodul 112 ist konfiguriert, um durch einen Mobilfunk-Internetanschluss relevante Sensordaten, Ereignisdaten oder andere Metadaten an ein Cloud-Speicher-Backend 150 zur dortigen Speicherung hochzuladen. Die an das Cloud-Speicher-Backend 150 hochgeladenen Daten sind durch ein Cloud-Backend Dritter 160 zugänglich. Das Backend Dritter 160 ist zum Beispiel mit einem vorstehend besprochenen gemeinsam genutzten Fahrzeugdienst assoziiert, wie zum Beispiel einem Autovermietungsdienst, einem autonomen Taxidienst oder einem Fahrgemeinschaftsdienst. Auf diese Weise kann ein Betreiber des gemeinsamen genutzten Fahrzeugdienstes den Zustand des gemeinsam genutzten Fahrzeugs 102 überwachen, Vorschriften und Grundsätze durchsetzen und dem Kunden zusätzliche Vorteile bei minimalem menschlichen Eingriff bieten.
  • Fahrzeuginternes Abtastmodul
  • Unter Bezugnahme auf 2 werden beispielhafte Komponenten einer Ausführungsform des fahrzeuginternen Abtastmoduls 112 beschrieben. Das fahrzeuginterne Abtastmodul 112 umfasst ein Gehäuse 204, in dem mindestens eine Leiterplatte (Printed Circuit Board, PCB) 208 enthalten und montiert ist. Die Leiterplatte 208 trägt und verbindet elektrisch mehrere elektrische Komponenten, mindestens einschließlich eines Kontrollers 212, der konfiguriert ist, um das fahrzeuginterne Abtastmodul 112 zu betätigen.
  • Der Kontroller 212 enthält mindestens einen Prozessor und einen assoziierten Speicher. Für den Durchschnittsfachmann versteht es sich, dass ein „Prozessor“ jedes Hardwaresystem, jeden Hardwaremechanismus oder jede Hardwarekomponente umfasst, die Daten, Signale oder andere Informationen verarbeiten. Entsprechend kann der Prozessor ein System mit einer zentralen Verarbeitungseinheit, Grafikverarbeitungseinheiten, mehrfachen Verarbeitungseinheiten und einer speziellen Schaltkreisanordnung enthalten, um Funktionalität, programmierbare Logik oder andere Verarbeitungssysteme zu verwirklichen. Der Speicher kann jede Art von Vorrichtung sein, die fähig ist, Informationen zu speichern, die für den Prozessor zugänglich sind, wie eine Flash-Speicherkarte, ROM, RAM, Festplattenlaufwerke, Datenträger oder jedes von verschiedenen anderen computerlesbaren Medien, die als flüchtige oder nichtflüchtige Datenspeichervorrichtungen dienen, wie es der Durchschnittsfachmann versteht. Der Speicher ist konfiguriert, um Programminstruktionen zu speichern, die bei Ausführung durch den Prozessor das fahrzeuginterne Abtastmodul 112 befähigen, verschiedene Arbeitsgänge durchzuführen, einschließlich Überwachung des Innenraums 108 des gemeinsam genutzten Fahrzeugs 102, wie nachstehend beschrieben.
  • Bei der dargestellten Ausführungsform nimmt der Kontroller 212 die Form eines Internet of Things (IoT) - Kontrollers 212 an, der integrierte Merkmale und Funktionalitäten aufweist, die über die eines generischen Mehrzweckkontrollers hinausgehen. Zu diesem Zweck ist bei der dargestellten Ausführungsform der IoT Kontroller 212 als ein System auf einem Chip (System on a Chip, SoC) konfiguriert, das auf der Leiterplatte 208 angeordnet ist. Alternativ kann der IoT-Kontroller 212 gleichwertig als ein System auf einem Modul (System on a Module, SoM) konfiguriert sein, bei dem die Subkomponenten auf mindestens einer diskreten Leiterplatte angeordnet sind, die an die Leiterplatte 208 durch ein Kabel und/oder einen Modulkonnektor angeschlossen ist. In jedem Fall enthält der IoT-Kontroller 212 integrierte Merkmale und Funktionalitäten, die über den Prozessor und Speicher hinausgehen.
  • Bei einigen Ausführungsformen liefert der IoT-Kontroller 212 vorteilhaft integrierte Mobiltelefoniefunktionalität. Zu diesem Zweck umfasst der IoT-Kontroller 212 ein Mobiltelefoniemodem und/oder Sendeempfänger sowie andere Prozessoren, Speicher, Oszillatoren oder Hardware, die herkömmlich in einem Mobiltelefoniemodul enthalten sind. Das Mobiltelefoniemodem ist konfiguriert, um mit dem Internet über drahtlose Telefonienetze wie das Global System for Mobiles (GSM), Code Division Multiple Access (CDMA) und/oder Long-Term Evolution (LTE) Netzwerke zu kommunizieren. Es versteht sich, dass bei alternativen Ausführungsformen ein diskretes Mobiltelefoniemodul auf der Leiterplatte 208 vorgesehen werden kann, das vom Kontroller 212 getrennt ist.
  • Das Mobiltelefoniemodem des IoT-Kontrollers 212 ist an eine Mobilfunkantenne 214 über einen Antennenanschluss 216 angeschlossen, der auf der Leiterplatte 208 angeordnet ist. Bei mindestens einer Ausführungsform ist die Mobilfunkantenne 214 im Inneren des Gehäuses 204, doch getrennt von der Leiterplatte 208, angeordnet und kann zum Beispiel eine flexible Antenne aufweisen, die entlang innerer Seitenwände des Gehäuses 204 montiert ist oder auf irgendeine andere Weise, die den Mobilfunkempfang des fahrzeuginteren Moduls 112 verbessern soll. Das Mobiltelefoniemodem verbindet ferner mit einer Teilnehmer-Identitätsmodul(„SIM“)-Karte 220, die in einen SIM-Kartenhalter 222 gesteckt wird, der auf der Leiterplatte 208 angeordnet und konfiguriert ist, um die SIM-Karte 220 an den IoT-Kontroller 212 anzuschließen. Die SIM-Karte 220 liefert Identifizierungsinformationen, um das Mobiltelefoniemodem zu befähigen, auf das drahtlose Telefonienetz, zuzugreifen, wie allgemein in der Technik bekannt.
  • Bei einigen Ausführungsformen liefert der IoT-Kontroller 212 vorteilhaft integrierte Global Navigation Satellite System (GNSS, globale Navigationssatelliten-) Funktionalität. Zu diesem Zweck umfasst der IoT-Kontroller 212 einen GNSS-Empfänger sowie andere Prozessoren, Speicher, Oszillatoren oder andere Hardware, die herkömmlich in einem GNSS -Modul enthalten sind. Der GNSS -Empfänger ist konfiguriert, um Signale von GNSS-Satelliten zu empfangen, aus denen Ortsdaten bestimmt werden können. Der GNSS-Empfänger ist konfiguriert, um eins oder mehrere von zum Beispiel GPS, GLONASS, BeiDou und Galileo oder jedes andere GNSS zu empfangen. Der GNSS-Empfänger ist an eine GNSS-Antenne 224 angeschlossen, um den Empfang der GNSS-Signale zu ermöglichen. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die GNSS-Antenne 224 in oder auf der Leiterplatte 208 angeordnet, doch kann sie alternativ getrennt innen im oder außerhalb des Gehäuses 204 angeordnet sein. Es versteht sich, dass bei alternativen Ausführungsformen ein diskretes GNSS-Modul auf der Leiterplatte 208 angeordnet werden kann, das vom Kontroller 212 getrennt ist.
  • Bei einigen Ausführungen (nicht gezeigt) kann der IoT-Kontroller 212 ferner integrierte Bluetooth® und/oder Wi-Fi® Sendeempfänger umfassen, die konfiguriert sind, um örtlich mit einem Smartphone oder einem anderen Smartgerät in Besitz des Mitfahrers oder Fahrers zu kommunizieren, die das gemeinsam genutzte Fahrzeug 102 benutzen. Gleicherweise können bei einigen Ausführungsformen diskrete Bluetooth® und/oder Wi-Fi® Sendeempfänger auf der Leiterplatte 208 vorgesehen werden, die vom Kontroller 212 getrennt sind.
  • Schließlich umfasst bei einigen Ausführungsformen der IoT-Kontroller 212 vorteilhaft eine Vielfalt von integrierten Daten-/peripheren Schnittstellen für die betriebliche Verbindung mit einer Vielfalt von zusätzlichen Komponenten des fahrzeuginternen Abtastsystems 104, einschließlich General-Purpose Input/Output (GPIO, Allzweck-Eingabe/Ausgabe), Serial Peripheral Interface (SPI, periphere Serienschnittstelle), Inter-Integrated Circuit ((inter-integrierte Schaltung, I2C oder 12C), Inter-IC Sound (Inter-IC Ton, I2S oder 12S), Secure Digital Input Output (SDIO, sichere, digitale Eingabe Ausgabe), Universal Serial Bus (USB, universeller Serienbus), USB High Speed Inter-Chip (universeller Serienbus HSIC, Hochgeschwindigkeits-Inter-Chip) und Universal Asynchronous Receiver-Transmitter (UART, universeller asynchroner Empfänger-Sender). Auf diese Weise bietet der IoT-Kontroller 212 leichte Kompatibilität mit einer Vielfalt von externen Sensoren 120, die eventuell im gemeinsam genutzten Fahrzeug 102 zur Verfügung stehen, und sorgt ebenfalls für Kompatibilität mit einer Vielfalt von Konfigurationen von integrierten Sensoren 116.
  • Wie vorstehend erwähnt, weist das fahrzeuginterne Abtastmodul 112 einen oder mehrere integrierte Sensoren 116 auf, die konfiguriert sind, um einen Zustand des gemeinsam genutzten Fahrzeugs 102 oder mindestens dessen Innenraum 108 zu überwachen. Diese integrierten Sensoren 116 können direkt beim IoT-Kontroller 212 integriert sein, auf der Leiterplatte 208 angeordnet, oder sonst im Inneren des Gehäuses 204, getrennt von der Leiterplatte 208. Der IoT-Kontroller 212 ist konfiguriert, um Sensordaten von den integrierten Sensoren 116 sowie jedem externen Sensor 120 zu empfangen und die Sensordaten in einen nichtflüchtigen Speicher zu schreiben. Außerdem ist der IoT-Kontroller 212 konfiguriert, um die Sensordaten zu verarbeiten und eine Vielfalt von Metadaten zu bestimmen, die ebenfalls in den nichtflüchtigen Speicher geschrieben werden. Zu diesem Zweck ist bei der dargestellten Ausführungsform der IoT-Kontroller 212 an eine entfernbare Speicherspeicherungsvorrichtung 228 angeschlossen, die in einen entfernbaren Speichermediumhalter 230 eingesetzt wird, der auf der Leiterplatte 208 angeordnet und konfiguriert ist, um die entfernbare Speicherspeicherungsvorrichtung 228 an den IoT-Kontroller 212 (z. B. über SDIO) anzuschließen. Die entfernbare Speicherspeicherungsvorrichtung 228 kann zum Beispiel eine secure, digital (SD, sichere, digitale), SD High Capacity (SDHC, sichere, digitale Hochkapazitäts-) oder SD Extended Capacity (SDXC, sicherer, digitale erweiterte Kapazitäts-) Speicherkarte sowie eine äquivalente Art der entfernbaren Speicherkarte oder eine andere nichtflüchtige Speichertechnologie umfassen.
  • Bei der dargestellten Ausführungsform weisen die integrierten Sensoren 116 eine inertial measurement unit (IMU, inerte Messeinheit) 232 auf, die auf der Leiterplatte 208 angeordnet ist und mit dem IoT-Kontroller 212 (z. B. über I2C) verbunden ist. Die IMU 232 enthält einen oder mehrere integrierte Gyroskop-Sensoren und einen oder mehrere Beschleuniger. Bei einer Ausführungsform umfasst die IMU 232 einen integrierten, inerten 6-Achsen-Sensor, der sowohl triaxiale Beschleunigungsmessungen als auch triaxiale gyroskopische Messungen liefert. Wie nachstehend weiter besprochen wird, schaltet sich, mindestens in einigen Ausführungsformen, das fahrzeuginterne Abtastmodul 112 von einem Niederleistungsmodus auf einen aktiven Zustand in Reaktion auf Messungen von der IMU 232 um. Mit anderen Worten, die IMU 232 kann ein Wakeup-Signal für den IoT-Kontroller 212 liefern.
  • Bei der dargestellten Ausführungsform weisen die integrierten Sensoren 116 einen Umweltsensor 236 auf, der auf der Leiterplatte 208 angeordnet ist und mit dem IoT- Kontroller 212 (z. B. über I2C) verbunden ist. Der Umweltsensor 236 ist konfiguriert, um Eigenschaften zu detektieren, die auf die Luftqualität im Innenraum hinweisen, wie relative Feuchtigkeit, barometrischen Druck, Temperatur und Anwesenheit von organischen Verbindungen, insbesondere flüchtigen organischen Verbindungen („VOCs“). Entsprechend weist der Umweltsensor 236 eine Vielfalt von individuellen Sensoren auf, die in ein einziges Paket integriert sind. Es ist jedoch zu verstehen, dass individuelle diskrete Sensoren alternativ vorgesehen werden können, einschließlich eines VOC-Sensors, eines Feuchtigkeitssensors, eines barometrischen Drucksensors und eines Temperatursensors.
  • Bei der dargestellten Ausführungsform weisen die integrierten Sensoren 116 mindestens ein Mikrofon 240 auf, das auf der Leiterplatte 208 angeordnet und mit dem IoT-Kontroller 212 (z. B. über I2S und/oder I2C) verbunden ist. Das Mikrofon 240 umfasst jeden Typ von akustischem Sensor, der konfiguriert ist, um Töne innerhalb des Innenraums 108 aufzuzeichnen. Bei mindestens einer Ausführungsform weisen die integrierten Sensoren 116 mindestens zwei Mikrofone 240 auf, die auf der Leiterplatte 208 voneinander beabstandet sind, sodass sie ein Stereo-Audio des Innenraums 108 aufzeichnen. Bei einer Ausführungsform nimmt das Mikrofon (nehmen die Mikrofone) 240 die Form von mikro-elektro-mechanischen System(MEMS)-Mikrofonen an, die direkt auf der Leiterplatte 208 montiert sind. Bei mindestens einer Ausführungsform ist das Mikrofon (sind die Mikrofone) 240 an den IoT-Kontroller 212 über einen Hardware-Audiokodex 242 angeschlossen, der konfiguriert ist, um zum Beispiel die Analog-zu-Digital-Umwandlung von Audio aus dem Mikrofon (den Mikrofonen) 240 durchzuführen, das Audio aus dem Mikrofon (den Mikrofonen) 240 zu verstärken, das Audio von dem Mikrofon (den Mikrofonen) 240 zu filtrieren oder auf andere Weise das Audio von dem Mikrofon (den Mikrofonen) 240 zur geeigneten Verwendung durch den IoT-Kontroller 212 zu kodieren oder zu verarbeiten. Bei einer Ausführungsform definiert das Gehäuse 204 Öffnungen oder Gruppen von Öffnungen 244, die sich nahe dem Mikrofon (den Mikrofonen) 240 auf der Leiterplatte 208 befinden und die einen Luftaustausch zwischen der Umgebung des Gehäuses und dem Innenraum des Gehäuses 204 nahe dem Mikrofon (den Mikrofonen) 240 zulassen. Bei einer Ausführungsform ist jedes Mikrofon 240 von einem akustischen Dichtungsring umgeben (nicht gezeigt), von dem ein Ende gegen die Leiterplatte 208 abdichtet. Die akustischen Dichtungsringe isolieren das Mikrofon (die Mikrofone) 240 akustisch, um eine Störung im Ton zu reduzieren, der durch die Öffnungen 244 übertragen und von dem Mikrofon (den Mikrofonen) 240 detektiert wird.
  • Bei der veranschaulichten Ausführungsform weisen die integrierten Sensoren 116 einen Partikelsensor 248 auf, der mit dem IoT-Kontroller 212 (z. B. über UART) verbunden ist. Der Partikelsensor 216 ist konfiguriert, um Feinstaubkonzentrationen in der Umluft des Innenraums 108 festzustellen. Der Partikelsensor 248 ist mindestens konfiguriert, um Feinstaub zu detektieren, der mit Rauch und insbesondere mit Tabakrauch und/oder Marihuanarauch assoziierte Größen oder Massen aufweist, doch kann er ebenfalls Feinstaub detektieren, der mit anderen luftgetragenen Partikeln oder Wasserdampf assoziiert ist. Bei mindestens einer Ausführungsform ist der Partikelsensor 248 im Inneren des Gehäuses 204, von der Leiterplatte 208 getrennt, angeordnet und ist verbunden mit dem IoT-Kontroller 212 durch ein Kabel, das einen auf der Leiterplatte 208 angeordneten Konnektor 250 mit einem Konnektor 252 des Partikelsensors 248 verbindet. Bei einer Ausführungsform definiert das Gehäuse 204 eine Öffnung oder Gruppe von Öffnungen 254, die nahe dem Partikelsensor 248 angeordnet ist und einen Luftaustausch zwischen der Umgebung des Gehäuses 204 und dem Innenraum des Gehäuses 204 nahe dem Partikelsensor 248 erlaubt.
  • Bei der dargestellten Ausführungsform weist das fahrzeuginterne Abtastmodul 112 eine Anzeigelampe (z. B. eine LED) 258 auf, die auf der Leiterplatte 208 oder dem Gehäuse 204 montiert ist. Die Anzeigelampe 258 ist so angeordnet, dass sie durch eine transparente Linse oder Öffnung 260 des Gehäuses 204 sichtbar ist. Der IoT-Kontroller 212 ist konfiguriert, um die Anzeigelampe 258 zu betätigen, um Licht auszusenden, das einen Betriebszustand des fahrzeuginternen Abtastmoduls 112 anzeigt.
  • Bei der dargestellten Ausführungsform enthält das fahrzeuginterne Abtastmodul 112 ferner Stromversorgungen 264, die konfiguriert sind, um Strom aus der Fahrzeugbatterie 136 in geeignete Spannungen zur Stromversorgung an den IoT-Kontroller 212 und andere Komponenten des fahrzeuginternen Abtastmoduls 112 umzuwandeln. Bei mindestens einer Ausführungsform, enthalten die Stromversorgungen 264 eine niedrige Stromversorgung, die konfiguriert ist, um Strom nur an eine gewählte Untergruppe von Komponenten des fahrzeuginternen Abtastmoduls 112 in einem Niederleistungsmodus des fahrzeuginternen Abtastmoduls 112 zu liefern. Die Stromversorgungen 264 sind an einen externen Eingabe/Ausgabe-Konnektor 266 angeschlossen, über den die Stromversorgungen 264 Eingabestrom von der Fahrzeugbatterie 136 erhalten. Es versteht sich, dass bei einigen Ausführungsformen die Leiterplatte 208 eine Batterie (nicht gezeigt) als eine sekundäre Stromquelle aufweist oder operativ an sie angeschlossen ist, wenn der Strom von der Fahrzeugbatterie 136 unterbrochen wird.
  • Bei der dargestellten Ausführungsform weist das fahrzeuginterne Abtastmodul 112 ferner ein externes Kabel 268 auf, das an den externen E/A-Konnektor 266 anschließt und das Gehäuse 204 über eine darin definierte Öffnung 270 verlässt. Bei einer Ausführungsform weist das externe Kabel 268 eine Durchführungsdichtung 272 auf, die an der Öffnung 270 angeordnet ist und konfiguriert ist, um das externe Kabel 268 zur Zugentlastung am Gehäuse 204 an der Öffnung 270 zu befestigen. Das externe Kabel 268 ist konfiguriert, um sich mit einer oder mehreren Fahrzeugschnittstellen, Bussen oder Systemen des gemeinsam genutzten Fahrzeugs 102, mindestens einschließlich der Stromleitung 140, über einen oder mehrere Kabelstränge oder Gleichwertigem zu verbinden, um eine Fahrzeugbatteriespannung 274 (z. B. 12V) aus der Fahrzeugbatterie 136 zu erhalten. Zusätzlich ist mindestens in einigen Ausführungsformen das externe Kabel 268 konfiguriert, um sich mit einem oder mehreren Kommunikationsbussen 124 zu verbinden, um Daten von externen Sensoren 120 und/oder von der Fahrzeug ECU 128 zu empfangen.
  • Bei der dargestellten Ausführungsform weisen der eine oder die mehreren externen Sensoren 120 eine Fahrzeugkamera 276 auf, die im Inneren des gemeinsam genutzten Fahrzeugs 102 angeordnet und konfiguriert ist, um Bilder des Innenraums 108 zu erfassen. Die Fahrzeugkamera 276 kann eine bereits vorhandene Kamera sein, die für Fabrikat und Modell des gemeinsam genutzten Fahrzeugs 102 systemeigen ist, oder kann eine Kamera sein, die im gemeinsam genutzten Fahrzeug 102 als Nachrüstung installiert wurde. Das fahrzeuginterne Abtastmodul 112 weist eine Kameratriggerschaltung 278 auf, die auf dem Leiterschalter 208 angeordnet ist, die an den externen E/A-Konnektor 266 und an den IoT-Kontroller 212 (z. B. über GPIO) anschließt. Der IoT-Kontroller 212 ist konfiguriert, um die Kameratriggerschaltung 278 zu betätigen, um die Fahrzeugkamera 276 zu aktivieren, damit sie ein oder mehrere Bilder oder ein Video im Inneren des Fahrzeugraums 108 erfasst. Der IoT-Kontroller 212 ist konfiguriert, um die erfassten Bilder über die Kameratriggerschaltung 278 oder über eine andere Datenverbindung von der Fahrzeugkamera 276 zu empfangen.
  • Bei der dargestellten Ausführungsform weist das fahrzeuginterne Abtastmodul 112 ferner eine Zündungsabtastschaltung 282 auf, die auf der Leiterplatte 208 angeordnet und an den externen E/A-Konnektor 266 und den IoT-Kontroller 212 angeschlossen ist. Die Zündungsabtastschaltung 282 ist konfiguriert, um die Spannung der Stromleitung 140 zu überwachen, die über den externen E/A-Konnektor 266 geliefert wird, und zu erkennen, dass eine Zündung des gemeinsam genutzten Fahrzeugs 102 aktiviert worden ist. Die Zündungsabtastschaltung 282 überträgt dann ein Zündungssignal an den IoT-Kontroller 212, das anzeigt, dass das gemeinsam genutzte Fahrzeug 102 gestartet worden ist. Wie nachstehend weiter besprochen, schaltet bei mindestens einigen Ausführungsformen das fahrzeuginterne Abtastmodul 112 von einem Niederleistungsmodus auf einen aktiven Zustand in Reaktion auf das Zündungssignal. Mit anderen Worten, das Zündungssignal kann als ein Wakeup-Signal für den IoT-Kontroller 212 fungieren.
  • Bei der dargestellten Ausführungsform weist das fahrzeuginterne Abtastmodul 112 ferner die Batterieüberwachungsschaltung 286 auf, die auf der Leiterplatte 208 angeordnet ist und an den externen E/A-Konnektor 266 und den IoT-Kontroller 212 (z. B. über GPIO und/oder eine ADC-Eingabe) angeschlossen ist. Die Batterieüberwachungsschaltung 286 und/oder der IoT-Kontroller 212 sind konfiguriert, um eine Spannung und einen Strom der Stromleitung 140 zu überwachen, die über den externen E/A-Konnektor 266 bereitgestellt werden. Bei einigen Ausführungsformen wird ein Leistungszustand des fahrzeuginternen Abtastmoduls 112 (z. B. Ein, Aus, Niederleistungsmodus, aktiver Modus) je nach Spannung und Strom der Stromleitung 140 gesteuert oder geändert.
  • Schließlich weist bei der dargestellten Ausführungsform das fahrzeuginterne Abtastmodul 112 einen externen Vorrichtungskonnektor 290 auf, der auf der Leiterplatte 208 angeordnet und an den externen E/A-Konnektor 266 und an den IoT-Kontroller 212 (z. B. über USB) angeschlossen ist. Der externe Vorrichtungskonnektor 290 befähigt eine externe Rechenvorrichtung, wie ein Diagnosewerkzeug oder dergleichen, vorübergehend an das fahrzeuginterne Abtastmodul 112 angeschlossen zu sein, um Daten vom fahrzeuginternen Abtastmodul 112 zu lesen oder zu empfangen. Der externe Vorrichtungskonnektor 290 kann zum Beispiel die Form eines USB-Konnektors (z. B. USB-A, USB-C, micro-USB etc.) oder dergleichen annehmen, der konfiguriert ist, um eine verdrahtete Kommunikation zwischen dem IoT-Kontroller 212 und der externen Rechenvorrichtung zu ermöglichen.
  • Betrieb des fahrzeuginternen Abtastmoduls
  • Eine Vielfalt von Verfahren und Prozessen zum Betreiben des fahrzeuginternen Abtastmoduls 112 wird nachstehend beschrieben. Bei diesen Beschreibungen beziehen sich Angaben, dass ein Verfahren, Prozessor und/oder System irgendeine Aufgabe oder Funktion erfüllen, darauf, dass ein Kontroller oder Prozessor (z. B. der IoT-Kontroller 212 des fahrzeuginternen Abtastmoduls 112) programmierte Anweisungen ausführt, die in nichtflüchtigen, computerlesbaren Speichermedien gespeichert sind (z. B. im Speicher des IoT-Kontrollers 212 des fahrzeuginternen Moduls 112 oder in der entfernbaren Speicherspeicherungsvorrichtung 228), und die operativ an den Kontroller oder Prozessor angeschlossen sind, um Daten zu manipulieren oder eine oder mehrere Komponenten im Fahrzeugüberwachungssystem 100 zur Durchführung der Aufgabe oder Funktion zu betätigen. Zusätzlich können die Schritte der Verfahren in jeder möglichen, chronologischen Reihenfolge, ungeachtet der in den Figuren gezeigten Reihenfolge oder der Reihenfolge, in der die Schritte beschrieben werden, durchgeführt werden.
  • 3 zeigt ein Verfahren 300 zum Betreiben des fahrzeuginternen Abtastmoduls 112, um mindestens den Innenraum 108 eines gemeinsam genutzten Fahrzeugs 102 zu überwachen. Das Verfahren 300 erfasst vorteilhaft Sensordaten während des Betriebs des gemeinsam genutzten Fahrzeugs 102 und speichert sie in einem nichtflüchtigen Speicher, zum Beispiel im Zusammenhang mit einem gemeinsam genutzten Fahrzeugdienst, wie zum Beispiel Autovermietungsdienst, einem autonomen Taxidienst, einem Fahrgemeinschaftsdienst oder dergleichen. Außerdem verarbeitet das Verfahren 300 vorteilhaft die Sensordaten, um Metadaten bereitzustellen, die ebenfalls in dem nichtflüchtigen Speicher gespeichert werden. Das Verfahren 300 befähigt vorteilhaft Betreiber von solchen gemeinsam genutzten Fahrzeugdiensten, den Zustand des gemeinsam genutzten Fahrzeugs 102 zu überwachen, Vorschriften und Grundsätze durchzusetzen und zusätzliche Vorteile dem Kunden bei minimalem menschlichen Eingreifen zu bieten.
  • Das Verfahren 300 beginnt mit Einschalten des fahrzeuginternen Abtastmoduls (Block 310). Wie vorstehend erwähnt, ist insbesondere die Batterieüberwachungsschaltung 286 konfiguriert, um Spannung und Strom der Stromleitung 140 zu überwachen, die über den externen E/A-Konnektor 266 bereitgestellt werden. Bei einigen Ausführungsformen ist die über den externen E/A-Konnektor 266 angeschlossene Stromleitung 140 eine immer eingeschaltete Stromleitung des gemeinsam genutzten Fahrzeugs 102, die direkt die Batteriespannung der Fahrzeugbatterie 136 liefert. Es versteht sich, dass bei genauem Messen die Batteriespannung der Fahrzeugbatterie 136 verwendet werden kann, um einen Ladungszustand der Fahrzeugbatterie 136 abzuschätzen. Bei einer Ausführungsform misst die Batterieüberwachungsschaltung 286 die über die Stromleitung 140 gelieferte Batteriespannung, und in Reaktion darauf, dass die Batteriespannung eine vorbestimmte Schwellenspannung übersteigt, liefert sie ein Einschaltsignal an den IoT-Kontroller 212, um mindestens teilweise das fahrzeuginterne Abtastmodul 112 einzuschalten. Die vorbestimmte Schwellenspannung ist eine Batteriespannung, die einem vorbestimmten Ladungszustand der Fahrzeugbatterie entspricht. Bei einer Ausführungsform ist der vorbestimmte Ladungszustand ein Zustand, in dem die Fahrzeugbatterie 136 noch genügend Stromstärke liefern kann, um das Fahrzeug zu starten. Daher wird das fahrzeuginterne Abtastmodul 112 nur mit Batteriestrom arbeiten, wenn die Fahrzeugbatterie 136 genügend geladen ist, und nicht verursachen, dass die Fahrzeugbatterie sich unnötig entleert, wenn das gemeinsam genutzte Fahrzeug 102 für einen längeren Zeitraum nicht gestartet wird.
  • Bei alternativen Ausführungsformen ist die über den externen E/A-Konnektor 266 angeschlossene Stromleitung 140 eine eingeschaltete/zusätzliche Stromleitung des gemeinsam genutzten Fahrzeugs 102, die nur die Batteriespannung der Fahrzeugbatterie 136 liefert, wenn die Zündung betätigt worden ist, um das gemeinsam genutzte Fahrzeug 102 zu starten (im Allgemeinen durch Umschalten eines Betriebselements der Zündung mit Drücken der Bremsen), oder wenn zusätzliche Leistung des gemeinsam genutzten Fahrzeugs 102 aktiviert worden ist (im Allgemeinen durch Umschalten eines Betriebselements der Zündung ohne Drücken der Bremsen). Daher liefert die Batterieüberwachungsschaltung 286 in Reaktion auf das Detektieren der Batteriespannung von der Fahrzeugbatterie 136, ein Einschaltsignal an den IoT-Kontroller 212, sich mindestens teilweise einzuschalten.
  • Das Verfahren 300 setzt sich mit dem Betrieb des fahrzeuginternen Abtastmoduls in einem Niederleistungsmodus fort, bis ein Wakeup-Zustand eintritt (Block 320). In Reaktion auf das Einschaltsignal startet insbesondere das fahrzeuginterne Abtastmodul 112 den Betrieb in einem Niederleistungsmodus, in dem der IoT-Kontroller 212 eine Untergruppe von Komponenten des fahrzeuginternen Abtastmoduls 112 aktiviert, damit diese sich einschaltet. Insbesondere werden bei einer beispielhaften Ausführungsform im Niederleistungsmodus nur die IMU 232, der Umweltsensor 236, die Zündungsabtastschaltung 282 und die niedrige Stromzufuhr der Stromversorgungen 264 aktiviert. Zusätzlich kann der IoT-Kontroller 212 selbst in einem Niederleistungszustand arbeiten, in dem bestimmte Funktionalitäten oder Teilkomponenten wie diejenigen, die sich auf Mobiltelefonie und GNSS beziehen, deaktiviert sind.
  • Das fahrzeuginterne Abtastmodul 112 arbeitet im Niederleistungsmodus, bis eine Wakeup-Bedingung erfüllt ist, oder insbesondere, bis der IoT-Kontroller 212 ein Wakeup-Signal empfängt. In Reaktion auf den Empfang des Wakeup-Signals beginnt das fahrzeuginterne Abtastmodul 112, in einem aktiven Modus zu arbeiten, in dem der IoT-Kontroller 212 alle Komponenten des fahrzeuginternen Abtastmoduls 112 aktiviert, um einzuschalten. Bei einer Ausführungsform sendet die Zündungsabtastschaltung 282 ein Wakeup-Signal an den IoT-Kontroller 212 in Reaktion auf die Detektion, dass die Zündung des gemeinsam genutzten Fahrzeugs 102 aktiviert worden ist. Bei einer Ausführungsform sendet die IMU 233 ein Wakeup-Signal an den IoT-Kontroller 212 in Reaktion auf die Detektion einer Störung im gemeinsam genutzten Fahrzeug 102 (z. B. Beschleunigung oder gyroskopische Messungen, die eine Schwelle überschreiten oder einem vorbestimmten Profil entsprechen), das zum Beispiel anzeigt, dass ein Fahrer das gemeinsam genutzte Fahrzeug 102 geöffnet und den Innenraum 108 betreten hat. Wenn bei einer Ausführungsform die Mobiltelefoniefunktionalität des IoT-Kontrollers 212 während eines Niederleistungsmodus in Betrieb ist, kann das Wakeup-Signal vom Cloud-Speicher-Backend 150 empfangen werden.
  • Das Verfahren 300 setzt sich mit Empfangen von Sensordaten der integrierten Sensoren und der externen Sensoren und Schreiben der Sensordaten an einen lokalen, nichtflüchtigen Speicher (Block 330) fort. Insbesondere beginnt im aktiven Modus nach Empfang des Wakeup-Signals der IoT-Kontroller 212, Sensordaten aus den integrierten Sensoren 116 und den externen Sensoren 120 aufzuzeichnen/an die entfernbare Speicherspeicherungsvorrichtung 228 oder irgendeinen anderen nichtflüchtigen Speicher zu schreiben. Bei einer Ausführungsform implementiert der IoT-Kontroller 212 einen oder mehrere Ringpuffer (die ebenfalls als kreisförmige Puffer, kreisförmige Warteschlangen oder zyklische Puffer bezeichnet werden können) auf die entfernbare Speicherspeicherungsvorrichtung 228, um die Speicherung von kürzlich gemessenen Sensordaten und die Löschung von alten Sensordaten zu verwalten.
  • Das Verfahren 300 setzt sich mit der Verarbeitung der Sensordaten zum Bestimmen von Metadaten, einschließlich Ereignisdaten und Schreiben von Metadaten an den lokalen, nichtflüchtigen Speicher fort (Block 340) fort. Insbesondere ist der IoT-Kontroller 212 konfiguriert, um die Sensordaten, die von den integrierten Sensoren 116 oder von den externen Sensoren 120 empfangen werden, zu bearbeiten und die Daten mit Metadaten und insbesondere Ereignisdaten zu bereichern. Wie vorstehend besprochen, können die Sensordaten 116, 120 eine große Vielfalt von Sensoren umfassen, einschließlich Kameras, Mikrofone, Gyroskope, Beschleunigungsmesser, Rauchdetektoren oder andere Luftqualität/Partikelsensoren, Temperatursensoren und/oder Feuchtigkeitssensoren. Der IoT-Kontroller 212 verarbeitet die Sensordaten, um eine oder mehrere Bedingungen, Qualitäten oder Zustände des gemeinsam genutzten Fahrzeugs 102 zu bestimmen und/oder das Auftreten von einem oder mehreren Ereignissen zu detektieren, die sich auf eine oder mehrere Bedingungen, Qualitäten oder Zustände des gemeinsam genutzten Fahrzeugs 102 beziehen. Der IoT-Kontroller 212 speichert die bestimmten Bedingungen, Qualitäten oder Zustände und die sich darauf beziehenden Ereignisse auf der entfernbaren Speicherspeicherungsvorrichtung 228 als Metadaten der gespeicherten Sensordaten.
  • Bei mindestens einigen Ausführungsformen ist der IoT-Kontroller 212 konfiguriert, um eine oder mehrere Bedingungen, Qualitäten oder Zustände des gemeinsamen genutzten Fahrzeugs 102 zu bestimmen und/oder das Auftreten von einem oder mehreren Ereignissen zu detektieren, die sich auf eine oder mehrere Bedingungen, Qualitäten oder Zustände des gemeinsam genutzten Fahrzeugs 102 beziehen, unter Anwendung eines Algorithmus oder Modells wie ein Maschinenlernmodell (z. B. ein künstliches neuronales Netzwerk). Bei einer Ausführungsform ist der IoT-Kontroller 212 konfiguriert, um Aktualisierungen für den Algorithmus oder das Modell aus dem Cloud-Speicher-Backend 150 über dessen Mobilfunktelefoniemodem zu empfangen.
  • Bei einer Ausführungsform betätigt der IoT-Kontroller 212 in Reaktion auf die Detektion einer bestimmten Qualität, Bedingung, eines bestimmten Zustands oder Ereignisses die Kameratriggerschaltung 278, um zu veranlassen, dass die Fahrzeugkamera 276 ein Bild oder Video des Innenraums 108 erfasst. Der IoT-Kontroller 212 speichert das erfasste Bild auf der entfernbaren Speicherspeicherungsvorrichtung 228 als Metadaten der Sensordaten, aus denen die bestimmte Qualität, Bedingung, der bestimme Zustand oder das bestimmte Ereignis detektiert worden sind.
  • Bei einigen Ausführungsformen ist der IoT-Kontroller 212 konfiguriert, um zu bestimmen, ob das gemeinsam genutzte Fahrzeug 102 in einen Zusammenstoß verwickelt gewesen ist oder auf andere Weise mechanisch beschädigt wurde, auf der Basis der Beschleunigungs- und gyroskopischen Messungen, die von der IMU 232 oder einem ähnlichen externen Sensor 120 geliefert werden. Bei einer Ausführungsform ist der IoT-Kontroller 212 konfiguriert, um ein Zusammenstoß- oder Schadenereignis in Reaktion auf die Beschleunigungs- und/oder gyroskopischen Messungen zu detektieren, die eine vorbestimmte Schwelle überschreiten oder auf ein vorbestimmtes Beschleunigungsprofil passen. Bei einer Ausführungsform benutzt der IoT-Kontroller 212 ein Maschinenlernmodell (z. B. ein künstliches neuronales Netzwerk), um ein Zusammenstoß- oder Schadenereignis auf der Basis der Beschleunigungs- und/oder gyroskopischen Messungen zu detektieren. Bei einer Ausführungsform detektiert der IoT-Kontroller 212, wo der Schaden (z B. vorne links) eintrat und klassifiziert eine Schwere oder einen Grad des Schadens (z. B. schwer) auf der Basis der Beschleunigungs- und/oder gyroskopischen Messungen oder anderer Sensordaten. Bei einer Ausführungsform verwendet der IoT-Kontroller 212 ein Maschinenlernmodell (z. B. ein künstliches, neuronales Netzwerk), um den detektierten Zusammenstoß oder Schaden auf der Basis der Beschleunigungs- und/oder gyroskopischen Messungen zu klassifizieren. Bei einer Ausführungsform betätigt der IoT-Kontroller 212 in Reaktion auf ein Zusammenstoß- oder Schadenereignis die Kameratriggerschaltung 278, um zu veranlassen, dass die Fahrzeugkamera 276 ein Bild oder Video des Innenraums 108 erfasst.
  • Bei einigen Ausführungsformen ist der IoT-Kontroller 212 konfiguriert, um auf der Basis von VOC-Messungen, die vom Umweltsensor 236 geliefert werden, zu bestimmen, ob der Innenraum 108 des gemeinsam genutzten Fahrzeugs 102 einen unangenehmen oder ungewöhnlichen Geruch aufweist. Bei einer Ausführungsform ist der IoT-Kontroller 212 konfiguriert, um ein unangenehmes/ungewöhnliches Geruchsereignis in Reaktion auf die VOC-Messungen festzustellen, die eine vorbestimmte Schwelle überschreiten oder auf ein vorbestimmtes Profil passen. Bei einer Ausführungsform verwendet der IoT-Kontroller 212 ein Maschinenlernmodell (z. B. ein künstliches neuronales Netzwerk), um auf der Basis der VOC-Messungen ein unangenehmes/ungewöhnliches Geruchsereignis zu detektieren. Bei einer Ausführungsform betätigt der IoT-Kontroller 212 in Reaktion auf ein unangenehmes/ungewöhnliches Geruchsereignis die Kameratriggerschaltung 278, um zu veranlassen, dass die Fahrzeugkamera 276 ein Bild oder Video des Innenraums 108 erfasst.
  • Zusätzlich kann der IoT-Kontroller 212 bei einigen Ausführungsformen konfiguriert sein, um, mindestens auf der Basis der vom Umweltsensor 236 gelieferten VOC-Messungen, die im Innenraum 108 des gemeinsam genutzten Fahrzeugs 102 vorhandenen Düfte oder Gerüche zu identifizieren und/oder zu kategorisieren. Zum Beispiel identifiziert der IoT-Kontroller 212 auf der Basis des chemischen Profils der VOCs, die im Innenraum 108 abgetastet werden, und bei einigen Ausführungsformen zusammen mit der abgetasteten Temperatur, Feuchtigkeit, dem barometrischen Druck und den Staubkonzentrationen, den Duft als einer bestimmten Kategorie von Gerüchen entsprechend. Zum Beispiel ist der IoT-Kontroller 212 bei einigen Ausführungsformen konfiguriert, um Gerüche zu identifizieren und kategorisieren, die einem oder mehreren von folgenden entsprechen: Marihuana, Tabak, Parfüm, Nahrungsmittel, Getränke, Alkohol, Urin, Erbrochenes, Fäkalien, Tiergerüche, Schimmel, Benzin und andere Gerüche, die für Benutzer des Fahrzeugs 102 unter Umständen feststellbar sind. Bei einer Ausführungsform ist der IoT-Kontroller 212 konfiguriert, um ein Maschinenlernmodell (z. B. ein künstliches neuronales Netzwerk) anzuwenden, um die Gerüche im Innenraum 108 auf der Basis der festgestellten VOCs und bei einigen Ausführungen ferner auf der Basis von Temperatur, Feuchtigkeit, Druck und/oder Partikelmessungen zu identifizieren und kategorisieren. Bei einigen Ausführungsformen betätigt der IoT-Kontroller 212 in Reaktion auf die Erkennung von bestimmten Kategorien von Gerüchen die Kameratriggerschaltung 278, um zu veranlassen, dass die Fahrzeugkamera 276 ein Bild oder Video des Innenraums 108 erfasst.
  • Bei einigen Ausführungsformen ist der IoT-Kontroller 212 konfiguriert, um auf der Basis der Staubmessungen, die vom Partikelsensor 248 geliefert werden, zu bestimmen, ob ein Fahrer oder Mitfahrer im Innenraum 108 des gemeinsam genutzten Fahrzeugs 102 raucht. Bei einer Ausführungsform ist der IoT-Kontroller 212 konfiguriert, um eine Kurve der Staubkonzentrationen über Zeit zu überwachen und ein Rauchereignis in Reaktion auf die Kurve der Staubkonzentrationen zu detektieren, die dem Bezugsprofil/der Bezugskurve entspricht oder die Schwellenkonzentration übersteigt. Bei einer Ausführungsform verwendet der IoT-Kontroller 212 ein Maschinenlernmodell (z. B. ein künstliches neuronales Netzwerk), um ein Rauchereignis auf der Basis der Staubmessungen zu detektieren. Bei einer Ausführungsform betätigt der IoT-Kontroller 212 die Kameratriggerschaltung 278 in Reaktion auf ein Rauchereignis, um zu veranlassen, dass die Fahrzeugkamera 276 ein Bild oder Video des Innenraums 108 erfasst.
  • Bei einigen Ausführungsformen ist der IoT-Kontroller 212 konfiguriert, um auf der Basis eines Bildes oder Videos des Innenraums 108 zu detektieren, ob Gegenstände von Mitfahrern des Fahrzeugs zurückgelassen worden sind wie Telefone, Schlüssel oder Brillen. Insbesondere betätigt der IoT-Kontroller 212 die Kameratriggerschaltung 278, um zu veranlassen, dass die Fahrzeugkamera 276 ein Bild oder Video des Innenraums 108 erfasst, nachdem ein Fahrer oder Mitfahrer das gemeinsam genutzte Fahrzeug 102 verlassen hat. Der IoT-Kontroller 212 verwendet einen Bildanalysenalgorithmus wie ein Maschinenlernmodell (z. B. ein künstliches neuronales Netzwerk), um das erfasste Bild oder Video des Innenraums 108 zu analysieren und verlorene oder zurückgelassene Gegenstände im gemeinsam genutzten Fahrzeug 102 zu detektieren. Wenn ein verlorener oder zurückgelassener Gegenstand detektiert wird, dann speichert der IoT-Kontroller 212 das Ereignis eines verlorenen oder zurückgelassenen Gegenstands in den Metadaten. Bei einer Ausführungsform modifiziert der IoT-Kontroller 212 das erfasste Bild oder Video, um die verlorenen oder zurückgelassenen Gegenstände im erfassten Bild oder Video zu markieren, zum Beispiel mit Kästchen 342, wie in 4 gezeigt, und führt ebenfalls die Gegenstände unter Metadaten des Bildes oder Videos auf. Bei einer Ausführungsform unterscheidet und klassifiziert der IoT-Kontroller 212 die verlorenen oder zurückgelassenen Gegenstände, indem er zum Beispiel ein Maschinenlernmodell (z. B. ein künstliches neuronales Netzwerk) verwendet, und schließt diese Klassifizierungen in die Metadaten ein.
  • Bei einigen Ausführungsformen ist der IoT-Kontroller 212 konfiguriert, um auf der Basis eines Bildes oder Videos des Innenraums 108 zu detektieren, ob der Innenraum 108 des Fahrzeugs sauber oder schmutzig ist. Insbesondere betätigt der IoT-Kontroller 212 die Kameratriggerschaltung 278, um zu veranlassen, dass die Fahrzeugkamera 276 ein Bild oder Video des Innenraums 108 erfasst, nachdem ein Fahrer oder Mitfahrern das gemeinsam genutzte Fahrzeug 102 verlassen hat. Der IoT-Kontroller 212 verwendet einen Bildanalysealgorithmus wie zum Beispiel ein Maschinenlernmodell (z. B. ein künstliches neuronales Netzwerk), um das erfasste Bild oder Video zu analysieren und Schmutz oder Abfall im gemeinsam genutzten Fahrzeug 102 zu detektieren. Schmutz kann verschiedene Formen annehmen, einschließlich Staub, verschiedene Arten von Erde, Abfälle oder zerstreute Teile von Müll oder Überresten. Häufige Beispiele umfassen Sand oder Gras auf dem Boden des Innenraums 108, wie in 5 gezeigt, und Krümel oder sonstigen Abfall auf dem Boden oder den Sitzen des Innenraums 108, wie in 6 gezeigt. Wenn Schmutz oder Abfall festgestellt werden, dann speichert der IoT-Kontroller 212 ein Schmutz- oder Abfallereignis in den Metadaten. Der IoT-Kontroller 212 modifiziert das erfasste Bild oder Video, um den Schmutz oder den Abfall im Bild oder Video zu markieren, zum Beispiel mit Kästchen 344, 346, wie in 5 und 6 gezeigt, und führt ebenfalls den Schmutz oder den Abfall in Metadaten des Bildes oder Videos auf. Bei einer Ausführungsform klassifiziert der IoT-Kontroller 212 den detektierten Schmutz oder Abfall (z. B. entfernbar/nicht entfernbar, Müll, gefährlich, flüssig, etc.), indem er zum Beispiel ein Maschinenlernmodel (z. B. ein künstliches neuronales Netzwerk) verwendet, und schließt diese Klassifizierungen in die Metadaten ein.
  • Bezugnehmend auf 3 setzt sich Verfahren 300 mit mindestens Hochladen der Metadaten in ein Cloud-Speicher-Backend zur dortigen Speicherung (Block 350) fort. Insbesondere ist der IoT-Kontroller 212 konfiguriert, um dessen Mobiltelefon-Modem zu betätigen und mindestens die bestimmten Metadaten in das Cloud-Speicher-Backend 150 hochzuladen. Die hochgeladenen Metadaten enthalten mindestens die detektierten Ereignisse und können entsprechende Zeitstempel enthalten, welche die Zeit anzeigen, zu der jedes Ereignis eintrat, als auch andere kontextuelle Informationen in Bezug auf die detektierten Ereignisse (z. B. ein Bild, das in Reaktion auf die Detektion eines Ereignisses erfasst worden ist). Bei einigen Ausführungsformen ist der IoT-Kontroller 212 konfiguriert, um ebenfalls die rohen Sensordaten hochzuladen, aus denen ein Ereignis detektiert wurde, oder Zwischendaten, die während der Verarbeitung der Sensordaten bestimmt wurden, um ein Ereignis zu detektieren. Bei einigen Ausführungsformen ist der IoT-Kontroller 212 konfiguriert, um alle rohen Sensordaten hochzuladen, unabhängig davon, ob die Sensordaten irgendwelchen detektierten Ereignissen entsprechen. Bei einer Ausführungsform nutzt das fahrzeuginterne Abtastmodul 112 einen gesicherten und verschlüsselten (TLS V1.2 Verschlüsselung) Anschluss an das Cloud-Speicher-Backend 150 unter Anwendung einer Public Key Infrastructure (PKI, Infrastruktur mit öffentlichem Schlüssel) oder Gleichwertigem. Bei einer Ausführungsform ist Authentisierung durch Verwendung von Zertifikaten gesichert, die von zuständigen Zertifikatbehörden unterzeichnet sind.
  • Cloud-Speicher- Backend
  • Nun werden unter Bezugnahme auf 7 beispielhafte Komponenten des Cloud-Speicher-Backends 150 beschrieben. Es versteht sich, dass die Komponenten des Cloud-Speicher-Backends 150, die hier gezeigt und beschrieben werden, nur beispielhaft sind und dass das Cloud-Speicher-Backend 150 jede alternative Konfiguration aufweisen kann.
  • Wie in 4 gezeigt, umfasst die beispielhafte Ausführungsform des Cloud-Speicher-Backends 150 einen oder mehrere Cloud-Server 400 und eine oder mehrere Cloud-Speicher-Vorrichtungen 420. Die Cloud-Server 400 enthalten mindestens einen oder mehrere Datenbank-Server, die konfiguriert sind, um die Sensordaten, Ereignisdaten und /oder andere Metadaten zu verwalten, die vom fahrzeuginternen Abtastmodul 112 empfangen und in den Cloud-Speicher-Vorrichtungen 420 gespeichert werden. Zusätzlich können die Cloud-Server 400 ferner Server aufweisen, die konfiguriert sind, um einer Vielfalt von anderen Funktionen für das Cloud-Speicher-Backend zu dienen, einschließlich Web-Server oder Anwendungs-Server je nach den vom Cloud-Speicher-Backend 150 bereitgestellten Merkmalen. Jeder der Cloud-Server 400 weist zum Beispiel einen Prozessor 402, einen Speicher 404, eine Anwenderschnittstelle 406 und ein Netzwerkkommunikationsmodul 408 auf. Es versteht sich, dass die dargestellte Ausführungsform der Cloud-Server 400 nur eine beispielhafte Ausführungsform eines Cloud-Servers 400 ist und für jeden der verschiedenen Typen oder Konfigurationen eines persönlichen Computers, Servers oder jedes anderen Datenverarbeitungssystems, das auf die hier dargestellte Weise operativ ist, nur repräsentativ ist.
  • Der Prozessor 402 ist konfiguriert, um Anweisungen für den Betrieb der Cloud-Server 400 auszuführen und die Merkmale, Funktionalität, Eigenschaften und/oder dergleichen wie hierin beschrieben zu aktivieren. Zu diesem Zweck ist der Prozessor 402 operativ an den Speicher 404, die Anwenderschnittstelle 406 und das Netzwerkkommunikationsmodul 408 angeschlossen. Der Prozessor 402 umfasst allgemein einen oder mehrere Prozessoren, die parallel oder auf andere Weise in Einklang miteinander arbeiten. Für den Durchschnittsfachmann versteht es sich, dass ein „Prozessor“ jedes Hardwaresystem, jeden Hardwaremechanismus oder jede Hardwarekomponente, die Daten, Signale oder andere Information verarbeiten, umfasst. Entsprechend kann der Prozessor 402 ein System mit einer zentralen Verarbeitungseinheit, Grafikverarbeitungseinheiten, mehrfachen Verarbeitungseinheiten, spezifischer Schaltung zum Erreichen von Funktionalität und programmierbarer Logik oder andere Verarbeitungssysteme aufweisen.
  • Die Cloud-Speicher-Vorrichtungen 420 sind konfiguriert, um Sensordaten, Ereignisdaten und/oder andere Metadaten zu speichern, die vom fahrzeuginternen Abtastmodul 112 erhalten werden. Die Cloud-Speicher-Vorrichtungen 420 können jede Art von langfristiger nichtflüchtiger Speichervorrichtung sein, die fähig ist, für den Prozessor 402 zugängliche Informationen zu speichern, wie Festplatten oder jedes von den verschiedenen anderen, computerlesbaren Speichermedien, die dem Durchschnittsfachmann bekannt sind. Gleicherweise ist der Speicher 404 konfiguriert, um Programmanweisungen zu speichern, die bei Ausführung durch den Prozessor 402 die Cloud-Server 400 befähigen, verschiedene hierin beschriebenen Arbeitsvorgänge auszuführen, einschließlich Verwalten von Sensordaten, Ereignisdaten und/oder Metadaten, die in den Cloud-Speicher-Vorrichtungen 420 gespeichert sind. Der Speicher 404 kann jede Art von Vorrichtung oder Kombination von Vorrichtungen sein, die fähig sind, für den Prozessor 402 zugängliche Informationen zu speichern, wie Speicherkarten, ROM, RAM, Festplatten, Disketten, Flash-Speicher oder jedes der verschiedenen anderen computerlesbaren Medien, die dem Durchschnittsfachmann bekannt sind.
  • Das Netzwerkkommunikationsmodul 408 der Cloud-Server 400 stellt eine Schnittstelle bereit, die eine Kommunikation mit verschiedenen Vorrichtungen erlaubt, mindestens einschließlich des fahrzeuginternen Abtastmoduls 112. Insbesondere kann das Netzwerkkommunikationsmodul 408 einen lokalen Netzwerkanschluss aufweisen, der die Kommunikation mit einem von verschiedenen lokalen Computern erlaubt, die in derselben oder benachbarten Einrichtung untergebracht sind. Im Allgemeinen kommunizieren die Cloud-Server 400 mit fernen Computern über das Internet durch ein getrenntes Modem und/oder getrennten Router des lokalen Netzwerks. Alternativ kann das Netzwerkkommunikationsmodul 408 ferner einen Weitverkehrsnetzanschluss aufweisen, der Kommunikationen über das Internet erlaubt. Bei einer Ausführungsform ist das Netzwerkkommunikationsmodul 408 mit einem Wi-Fi-Sendeempfänger oder einer anderen drahtlosen Kommunikationsvorrichtung ausgestattet. Deshalb versteht es sich, dass Kommunikationen mit den Cloud-Servern 400 über verdrahtete Kommunikationen oder über drahtlose Kommunikationen erfolgen können. Kommunikationen können durch Anwenden eines der verschiedenen bekannten Kommunikationsprotokolle erreicht werden.
  • Die Cloud-Server 400 können lokal oder entfernt durch einen Administrator betrieben werden. Um einen lokalen Betrieb zu ermöglichen, können die Cloud-Server 400 eine Anwenderschnittstelle 406 aufweisen. Bei mindestens einer Ausführungsform kann die Anwenderschnittstelle 406 zweckmäßig einen LCD-Anzeigenschirm oder dergleichen, eine Maus oder andere Zeigevorrichtung, eine Tastatur oder ein anderes Bedienfeld, Lautsprecher und ein Mikrofon aufweisen, wie sie dem Durchschnittsfachmann bekannt sind. Alternativ kann bei einigen Ausführungen ein Administrator die Cloud-Server 400 fern von einer anderen Rechenvorrichtung aus betreiben, die damit über das Netzwerkkommunikationsmodul 408 in Kommunikation steht und eine analoge Anwenderschnittstelle aufweist.
  • Das Cloud-Speicher-Backend 150 ist konfiguriert, um die Sensordaten, Ereignisdaten und/oder andere Metadaten auf den Cloud-Speicher-Vorrichtungen 420 sicher zu speichern und zu verwalten und Zugang zu den Sensordaten, Ereignisdaten und/oder anderen Metadaten durch Betreiber des gemeinsam genutzten Fahrzeugdienstes als auch andere befugte Dritte über das Backend Dritter 160 oder eine Webschnittstelle oder API bereitzustellen, die kontrollierten Zugang und Identitätsmanagement aufweisen. Zu diesem Zweck steht mindestens bei einigen Ausführungsformen das Cloud-Speicher-Backend 150 in bidirektionaler Kommunikation mit dem Backend Dritter 160 des Anbieters des gemeinsam genutzten Fahrzeugdienstes.
  • Betrieb des Cloud-Speicher-Backends
  • Eine Vielfalt von Verfahren und Prozessen wird nachstehend für den Betrieb des Cloud-Speicher-Backends 150 beschrieben. Bei diesen Beschreibungen beziehen sich Angaben, dass ein Verfahren, Prozessor und/oder System eine Aufgabe oder Funktion durchführt, auf einen Kontroller oder Prozessor (z. B. den Prozessor 402 des Cloud-Speicher-Backends 150), der programmierte Anweisungen ausführt, die in nichtflüchtigen, computerlesbaren Speichermedien (z. B. dem Speicher des Prozessors 402 des Cloud-Speicher-Backends 150) gespeichert sind, die operativ an den Kontroller oder Prozessor angeschlossen sind, um zur Ausführung der Aufgabe oder Funktion Daten zu manipulieren oder eine oder mehrere Komponenten m Fahrzeugüberwachungssystem 100 zu betätigen. Zusätzlich können die Schritte der Verfahren in jeder machbaren chronologischen Reihenfolge, unabhängig von der in den Figuren gezeigten Reihenfolge oder der Reihenfolge, in der die Schritte beschrieben werden, ausgeführt werden.
  • 8 zeigt ein Verfahren 500 zum Betreiben des Cloud-Speicher-Systems 150, um Daten zu verwalten, die von mehreren fahrzeuginternen Abtastmodulen 112 hochgeladen werden. Das Verfahren 500 befähigt einen Betreiber eines gemeinsam genutzten Fahrzeugdienstes vorteilhaft, auf Metadaten zuzugreifen, die eine Überwachung von gemeinsam genutzten Fahrzeugen betreffen, die vom gemeinsam genutzten Fahrzeugdienst eingesetzt werden. Auf diese Weise befähigt das Verfahren 500 vorteilhaft Betreiber solcher gemeinsam genutzten Fahrzeugdienste, den Zustand der gemeinsam genutzten Fahrzeuge 102 zu überwachen, in denen die mehreren fahrzeuginternen Abtastmodule 112 installiert sind, Vorschriften und Grundsätze durchzusetzen und zusätzliche Vorteile dem Kunden bei minimalem menschlichem Eingriff zu bieten.
  • Das Verfahren 500 beginnt mit dem Empfang von Sensordaten und/oder deren Metadaten aus mehreren fahrzeuginternen Modulen, die jedes in einem jeweiligen Fahrzeug (Block 510) installiert sind. Insbesondere betätigt der Prozessor 402 des Cloud-Servers (der Cloud-Server) 400 des Cloud-Speicher-Backends 150 das Netzwerkkommunikationsmodul 408, um die Sensordaten und/oder Metadaten zu empfangen, die von jedem der mehreren fahrzeuginternen Abtastmodule 112 hochgeladen werden, die in mehreren der gemeinsam genutzten Fahrzeuge 102 installiert sind wie diejenigen einer Fahrzeugflotte eines gemeinsam genutzten Fahrzeugdienstes. Wie vorstehend erwähnt, zeigen die Metadaten, ob verschiedene Bedingungen oder Ereignisse in Bezug auf das gemeinsam genutzte Fahrzeug 102 eingetreten sind oder nicht, in denen das fahrzeuginterne Abtastmodul 112 installiert ist. Diese Metadaten werden von jedem fahrzeuginternen Modul 112 auf der Basis von Sensordaten bestimmt, die von den Sensoren von jedem fahrzeuginternen Modul 112 erfasst werden.
  • Das Verfahren 500 setzt sich mit dem Speichern der Sensordaten und/oder ihrer Metadaten in einer Datenbank in Assoziation mit dem fahrzeuginternen Abtastmodul fort, aus dem sie empfangen wurden (Block 520). Insbesondere speichert der Prozessor 402 die empfangenen Sensordaten und/oder Metadaten in einer Datenbank auf den Cloud-Speicher-Vorrichtungen 420 in Assoziation mit den bestimmten fahrzeuginternen Abtastmodulen 112, aus denen die Daten empfangen wurden. Wie hierin angewandt, bedeutet Daten „in Assoziation“ mit einigen anderen Daten oder einem anderen Konzept speichern, dass eine Beziehung oder Korrelation zwischen den Daten und den anderen Daten oder dem anderen Konzept zum Beispiel mit Tag, Header, Tabelle, Flag, Index, Datenstruktur oder einer ähnlichen Technik definiert wird. Zum Beispiel etikettiert oder assoziiert bei einer Ausführungsform der Prozessor 402 die Sensordaten und/oder Metadaten in der Datenbank mit einem einmaligen Identifizierer des bestimmten fahrzeuginternen Abtastmoduls 112, aus dem die Sensordaten und/oder Metadaten empfangen wurden oder analog mit einem einmaligen Identifizierer des gemeinsam genutzten Fahrzeugs 102, in dem die jeweiligen fahrzeuginternen Abtastmodule 112 installiert sind. Auf diese Weise ist die Quelle für jeden Satz von Sensordaten und/oder Metadaten in der Datenbank identifizierbar.
  • Das Verfahren 500 setzt sich mit der Übertragung einer Warnung an das Backend Dritter in Reaktion auf die Metadaten fort und zeigt daher an, dass eine vorbestimmte Bedingung oder ein vorbestimmtes Ereignis in Bezug auf ein bestimmtes Fahrzeug (Block 530) eingetreten ist. Wie vorstehend erwähnt, sind die fahrzeuginternen Abtastmodule 112 insbesondere konfiguriert, um Sensordaten zu verarbeiten, um das Eintreten von verschiedenen vorbestimmten Bedingungen oder Ereignissen in Bezug auf das entsprechende gemeinsam genutzte Fahrzeug 102 zu detektieren. Die Metadaten enthalten das Ergebnis dieser Verarbeitung und können zum Beispiel zeigen, ob das gemeinsam genutzte Fahrzeug 102 in einen Zusammenstoß verwickelt gewesen ist oder sonst mechanisch beschädigt wurde, ob der Innenraum 108 des gemeinsam genutzten Fahrzeugs 102 einen unangenehmen oder ungewöhnlichen Geruch aufweist, ob ein Fahrer oder Mitfahrer im Innenraum 108 des gemeinsam genutzten Fahrzeugs 102 gerade raucht, ob Gegenstände von Mitfahrern des gemeinsam genutzten Fahrzeugs 102 zurückgelassen worden sind, und ob der Innenraum 108 des gemeinsam genutzten Fahrzeugs 102 sauber oder schmutzig ist.
  • Wenn Metadaten zeigen, dass eine vorbestimmte Bedingung oder ein vorbestimmtes Ereignis (wie eins der vorstehend erwähnten) in Bezug auf das entsprechende gemeinsam genutzte Fahrzeug 102 eingetreten ist, ist der Prozessor 402 konfiguriert, um das Netzwerkkommunikationsmodul 408 zu betätigen, sodass es eine Warnmeldung an das Backend Dritter 160 oder an eine andere ferne Rechenvorrichtung Dritter (z. B. mit einem Betreiber des gemeinsam genutzten Fahrzeugdienstes assoziiert) in Reaktion auf den Empfang von Metadaten überträgt, die zeigen, dass die vorbestimmte Bedingung oder das vorbestimmte Ereignis eintrat. Bei mindestens einer Ausführungsform enthält die Warmmeldung (1) einen Hinweis darauf, welche vorbestimmte Bedingung oder welches vorbestimmte Ereignis eintrat, (2) einen Zeitstempel, der zeigt, wann die vorbestimmte Bedingung oder das vorbestimmte Ereignis eintrat oder detektiert wurde, und (3) eine einmalige Kennung der fahrzeuginternen Abtastmodule 112, von denen die vorbestimmte Bedingung oder das vorbestimmte Ereignis detektiert wurde, oder eine einmalige Kennung des gemeinsam genutzten Fahrzeugs 102, bei dem die vorbestimmte Bedingung oder das vorbestimmte Ereignis eintrat. Bei einer Ausführungsform ist die Warnmeldung eine E-Mail.
  • Auf diese Weise wird im Falle einer Verletzung einer Vorschrift oder eines Grundsatzes durch einen Kunden (z. B. einer Vorschrift gegen Rauchen im gemeinsam genutzten Fahrzeug 102) der Betreiber des gemeinsam genutzten Fahrzeugdienstes sofort benachrichtigt und kann gegen den Kunden zum Beispiel mit Strafen oder Sperren des Kunden vorgehen. Auf gleiche Weise kann der Betreiber des gemeinsam genutzten Fahrzeugdienstes Maßnahmen ergreifen, um den Zustand des gemeinsam genutzten Fahrzeugs 102 zu beheben (z. B. das gemeinsam genutzte Fahrzeug 102 für Wartung, Reparatur oder Reinigung hereinbringen). Schließlich kann der Kunde sofort informiert werden, wenn ein verlorener oder zurückgelassener Gegenstand entdeckt wird.
  • Das Verfahren 500 setzt sich damit fort, dass von einer Rechenvorrichtung Dritter eine Anfrage für Sensordaten und/oder ihrer Metadaten empfangen wird, die mit einem bestimmten Fahrzeug assoziiert sind (Block 540). Wie vorstehend erwähnt, ist insbesondere das Cloud-Speicher-Backend 150 konfiguriert, um Zugang zu den Sensordaten und/oder Metadaten durch Betreiber des gemeinsam genutzten Fahrzeugdienstes als auch durch andere befugte Dritte über das Backend Dritter 160 oder über eine Webschnittstelle oder eine Anwendungsprogrammierschnittstelle (API) bereitzustellen, die kontrollierten Zugang und Identitätsmanagement enthalten. Zu diesem Zweck betätigt der Prozessor 402 das Netzwerkkommunikationsmodul 408, um eine Antragsmeldung zu empfangen, die Sensordaten und /oder Metadaten anfordert, die von einem bestimmten fahrzeuginternen Abtastmodul 112 hochgeladen wurden oder mit einem bestimmten gemeinsam genutzten Fahrzeug 102 assoziiert sind. Die Antragsmeldung muss vom Backend Dritter 160 oder von einer anderen befugten Rechenvorrichtung Dritter empfangen werden. Die Antragsmeldung identifiziert die einmalige Kennung der bestimmten fahrzeuginternen Abtastmodule 112 oder die einmalige Kennung eines bestimmten gemeinsam genutzten Fahrzeugs 102.
  • Das Verfahren 500 setzt sich in Reaktion auf die Anfrage mit der Übertragung der Sensordaten und/oder ihrer mit dem bestimmten Fahrzeug assoziierten Metadaten auf die Rechenvorrichtung Dritter fort. (Block 550). Insbesondere identifiziert der Prozessor 402 die Sensordaten und/oder Metadaten, die in der Datenbank der Cloud-Speicher-Vorrichtungen 420 gespeichert sind, die mit der einmaligen Kennung eines bestimmten fahrzeuginternen Abtastmoduls 112 oder der einmaligen Kennung eines bestimmten gemeinsam genutzten Fahrzeugs 102 assoziiert sind, das in der Anfrage angegeben wurde. Der Prozessor 402 des Cloud-Servers (der Server) 400 des Cloud-Speicher-Backends 150 betätigt dann das Netzwerkkommunikationsmodul 408, um die identifizierten Sensordaten und/oder Metadaten an das Backend Dritter 160 oder eine andere befugte Vorrichtung Dritter zu übertragen oder auf andere Weise die identifizierten Sensordaten und/oder Metadaten hierzu verfügbar zu machen.
  • Das Verfahren 500 setzt sich mit dem Empfang einer Korrektur der mit dem bestimmten Fahrzeug assoziierten Metadaten von der Rechenvorrichtung Dritter fort (Block 560). Insbesondere betätigt der Prozessor 402 des Cloud-Servers (der Cloud-Server) 400 des Cloud-Speicher-Backends 150 das Netzwerkkommunikationsmodul 408, um eine Korrekturmeldung zu empfangen, die eine Korrektur der Metadaten enthält, die von einem bestimmten fahrzeuginternen Abtastmodul 112 hochgeladen wurden oder mit einem bestimmten gemeinsam genutzten Fahrzeug 102 assoziiert sind. Die Korrekturmeldung kann vom Backend Dritter 160 oder von einer anderen befugten Rechenvorrichtung Dritter empfangen werden. Die Korrekturmeldung identifiziert eine Modifizierung oder Änderung der Metadaten, die von einem bestimmten fahrzeuginternen Abtastmodul 112 hochgeladen wurden oder mit einem bestimmten gemeinsam genutzten Fahrzeug 102 assoziiert sind. Zum Beispiel können die Metadaten zeigen, dass ein bestimmtes Ereignis eingetreten ist, doch nach weiter Überprüfung durch den Anbieter des geteilten Fahrzeugdienstes wird unter Umständen festgestellt, dass das Ereignis nicht eingetreten ist. Die Korrektur kann einen korrigierten Wert für einen Teil der Metadaten enthalten. Alternativ kann die Korrektur einfach identifizieren, dass ein Teil der Metadaten inkorrekt bestimmt wurde, oder dass er auf andere Weise fehlerhaft ist, ohne einen korrigierten oder wahren Wert zu liefern. Der Betreiber des gemeinsam genutzten Fahrzeugdienstes kann ein Feedback geben, indem er eine Korrektur der Metadaten an das Cloud-Speicher-Backend 150 liefert.
  • Das Verfahren 500 setzt sich mit der Aktualisierung eines Modells, Algorithmus oder einer Schwelle fort, die benutzt werden, um die Metadaten auf der Basis der Korrektur der Metadaten zu bestimmen (Block 570). Wie oben erwähnt, nutzt insbesondere der IoT-Kontroller 212 der fahrzeuginternen Abtastmodule 112 eine Vielfalt von Modellen, Algorithmen oder Schwellen, um die Sensordaten zu verarbeiten und die Metadaten zu bestimmen. In Reaktion auf den Empfang einer Korrektur der Metadaten bestimmt der Prozessor 402 des Cloud-Servers (der Cloud-Server) 400 des Cloud-Server-Backends 150 eine Aktualisierung oder Verfeinerung für eins oder mehrere dieser Modelle, Algorithmen oder Schwellen. Als Nächstes betätigt der Prozessor 402 das Netzwerkkommunikationsmodul 408, um die Aktualisierung oder Verfeinerung bei einem oder mehreren dieser Algorithmen, Modelle oder Schwellen an jedes der fahrzeuginternen Abtastmodule 112 zur dortigen Anwendung nach Bedarf zu übertragen.
  • Ausführungsformen innerhalb des Geltungsbereichs der Offenbarung können ebenfalls nichtflüchtige, computerlesbare Speichermedien oder ein maschinenlesbares Medium zum Tragen oder Enthalten von computerausführbaren Anweisungen (auch Programmanweisungen genannt) oder darauf gespeicherten Datenstrukturen aufweisen. Solche nichtflüchtigen, computerlesbaren Speichermedien oder ein solches maschinenlesbares Medium können jede verfügbaren Medien sein, die für einen Universal- oder Spezialcomputer zugänglich sind. Zum Beispiel und nicht als Einschränkung können solche nichtflüchtigen, computerlesbaren Speichermedien oder solch ein maschinenlesbares Medium RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM oder jeder optische Plattenspeicher, Magnetplattenspeicher oder jede sonstigen magnetischen Speichervorrichtungen oder jedes andere Medium sein, die eingesetzt werden können, um gewünschte Programmcodemittel in Form von computerausführbaren Anweisungen oder Datenstrukturen zu tragen oder zu speichern. Kombinationen des Vorausgehenden sollten ebenfalls im Geltungsbereich der nichtflüchtigen computerlesbaren Speichermedien oder des maschinenlesbaren Mediums eingeschlossen sein.
  • Computerausführbare Anweisungen umfassen zum Beispiel Anweisungen und Daten, die veranlassen, dass ein Universalcomputer, Spezialcomputer oder eine Spezialverarbeitungsvorrichtung eine bestimmte Funktion oder Gruppe von Funktionen ausführt. Computerausführbare Anweisungen schließen ebenfalls Programmmodule ein, die von Computern in unabhängigen oder Netzwerkumgebungen ausgeführt werden. Im Allgemeinen enthalten Programmmodule Routinen, Programme, Objekte, Komponenten und Datenstrukturen etc., die bestimmte Aufgaben durchführen oder bestimmte abstrakte Datenarten implementieren. Computerausführbare Anweisungen, und Programme, die mit Datenstrukturen assoziiert sind, repräsentieren Beispiele von Programmcodemitteln zur Ausführung von Schritten der hierin offenbarten Verfahren. Die bestimmte Folge solcher ausführbaren Anweisungen oder assoziierten Datenstrukturen stellt Beispiele entsprechender Vorgänge zur Implementierung der in solchen Schritten beschriebenen Funktionen dar.
  • Obwohl die Offenbarung in den Zeichnungen und der vorausgehenden Beschreibung im Einzelnen dargestellt und beschrieben worden ist, sollte sie in ihrem Wesen als illustrativ und nicht als einschränkend angesehen werden. Es versteht sich, dass nur die bevorzugten Ausführungsformen dargestellt wurden und dass alle Änderungen, Modifizierungen und weitere Anwendungen, die dem Geist der Offenbarung entsprechen, geschützt werden sollen.

Claims (20)

  1. Vorrichtung zur Überwachung eines Fahrzeugs, umfassend: ein Gehäuse, das konfiguriert ist, um im Fahrzeug montiert zu werden; mindestens einen Sensor, der im Gehäuse angeordnet ist und konfiguriert ist, um Sensordaten zu erfassen; einen nichtflüchtigen Speicher, der im Gehäuse angeordnet ist und konfiguriert ist, um Daten zu speichern; und einen Prozessor, der im Gehäuse angeordnet ist und operativ an den mindestens einen Sensor und den nichtflüchtigen Speicher angeschlossen ist, wobei der Prozessor konfiguriert ist, um: Sensordaten von dem mindestens einen Sensor zu empfangen, die erfasst werden, während das Fahrzeug in Betrieb ist; auf der Basis der Sensordaten zu detektieren, ob ein vorbestimmter Zustand des Fahrzeugs eintritt; und im nichtflüchtigen Speicher die Sensordaten zu speichern, die erfasst werden, während das Fahrzeug in Betrieb ist, und Metadaten, die zeigen, ob der vorbestimmte Zustand eingetreten ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei: der mindestens eine Sensor einen Rauchpartikelsensor umfasst und der Prozessor konfiguriert ist, um auf der Basis von Sensordaten, die vom Rauchpartikelsensor empfangen werden, zu detektieren, ob ein Mitfahrer des Fahrzeugs im Fahrzeug gerade raucht, und im nichtflüchtigen Speicher die Metadaten zu speichern, die zeigen, ob der Mitfahrer des Fahrzeugs gerade raucht.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei: der mindestens eine Sensor einen Sensor für flüchtige organische Zusammensetzungen umfasst und der Prozessor konfiguriert ist, um einen Geruch innerhalb des Fahrzeugs auf der Basis von Sensordaten zu detektieren, die vom Sensor für flüchtige organische Verbindungen empfangen werden, und in dem nichtflüchtigen Speicher die Metadaten zu speichern, die zeigen, dass der Geruch detektiert wurde.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei: der mindestens eine Sensor mindestens eins von einem Beschleunigungssensor und einem Gyroskop umfasst; und der Prozessor konfiguriert ist, um einen Schaden am Fahrzeug auf der Basis von Sensordaten zu detektieren, die von mindestens einem von Beschleunigungssensor und Gyroskop empfangen werden, und in dem nichtflüchtigen Speicher die Metadaten zu speichern, die zeigen, dass der Schaden am Fahrzeug detektiert wurde.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Prozessor weiter konfiguriert ist, um: eine Klassifizierung der Schwere des Schadens am Fahrzeug, die Metadatenklassifizierung, zu bestimmen.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine Sensor eine Kamera umfasst, die konfiguriert ist, um Bilder des Innenraums des Fahrzeugs zu erfassen.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Prozessor ferner konfiguriert ist, um: die Kamera auszulösen, um in Reaktion auf die Detektion, dass der vorbestimmte Zustand eingetreten ist, Bilder zu erfassen.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Prozessor ferner konfiguriert ist, um: zu detektieren, ob der Innenraum des Fahrzeugs sauber ist; und im nichtflüchtigen Speicher die Metadaten zu speichern, die zeigen, ob der Innenraum des Fahrzeugs sauber ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Prozessor ferner konfiguriert ist, um: zu detektieren, ob ein Mitfahrer einen Gegenstand im Innenraum des Fahrzeugs zurückgelassen hat; und im nichtflüchtigen Speicher die Metadaten zu speichern, die zeigen, ob der Mitfahrer den Gegenstand in Innenraum des Fahrzeugs zurückgelassen hat.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Sendeempfänger, der konfiguriert ist, um mit einem fernen Server zu kommunizieren, wobei der Prozessor operativ an den Sendeempfänger angeschlossen ist und konfiguriert ist, um den Sendeempfänger zu betätigen, damit er die Metadaten auf den fernen Server hochlädt.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei der Prozessor ferner konfiguriert ist, um: den Sendeempfänger zu betätigen, damit dieser die Sensordaten auf den fernen Server hochlädt.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei der Prozessor ferner konfiguriert ist, um: auf der Basis der Sensordaten unter Anwendung eines Modells zu detektieren, ob ein vorbestimmter Zustand des Fahrzeugs eintritt; und den Sendeempfänger zu betätigen, um eine Aktualisierung für das Modell vom fernen Server zu erhalten.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Aktualisierung für das Modell vom fernen Server mindestens teilweise auf den von der Vorrichtung hochgeladenen Metadaten beruhte.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Prozessor ferner konfiguriert ist, um: die Vorrichtung in Reaktion auf den Empfang eines Wakeup-Signals von einem ersten Leistungsmodus auf einen zweiten Leistungsmodus umzuschalten, wobei im ersten Leistungsmodus der Vorrichtung der mindestens eine Sensor ausgeschaltet wird und keine Sensordaten erfasst und im zweiten Leistungsmodus der Vorrichtung der mindestens eine Sensor eingeschaltet wird und Sensordaten erfasst.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 14, ferner umfassend: einen Schaltkreis, der an eine Stromleitung des Fahrzeugs angeschlossen ist und konfiguriert, um (i) zu detektieren, dass eine Zündung des Fahrzeugs aktiviert worden ist, und (ii) in Reaktion auf die Detektion, dass die Zündung des Fahrzeugs aktiviert worden ist, das Wakeup-Signal an den Prozessor zu übertragen.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei der mindestens eine Sensor einen Beschleunigungssensor aufweist, wobei der Beschleunigungssensor konfiguriert ist, um in Reaktion auf die Detektion einer Beschleunigung, die eine vorbestimmte Schwelle übersteigt, das Wakeup-Signal an den Prozessor zu übertragen.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Sendeempfänger, der konfiguriert ist, um mit einem fernen Sensor zu kommunizieren, wobei der Prozessor und der Sendeempfänger zusammen als eins von (i) einem System auf einem Chip und (ii) einem System auf einem Modul konfiguriert sind.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei der Sendeempfänger ein Mobiltelefonie-Sendeempfänger ist, der konfiguriert ist, um mit dem fernen Server über ein Mobiltelefonie-Netzwerk zu kommunizieren.
  19. Vorrichtung nach Anspruch 17, ferner umfassend: einen Global-Navigation-Satellite-System(GNSS, globales Navigationssatellitensystem)-Empfänger, der konfiguriert ist, um eine globale Position der Vorrichtung zu bestimmen, wobei der Prozessor, der Sendeempfänger und der GNSS-Empfänger zusammen als eins von (i) System auf einem Chip und (ii) System auf einem Modul konfiguriert sind.
  20. Vorrichtung nach Anspruch 17, ferner umfassend: eine Leiterplatte, die innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, wobei der mindestens eine Sensor und der nichtflüchtige Speicher auf der Leiterplatte angeordnet sind, und wobei mindestens entweder (i) das System auf einem Chip auf der Leiterplatte angeordnet ist, oder (ii) das System auf einem Modul an einen Konnektor angeschlossen ist, der auf der Leiterplatte angeordnet ist.
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