EP2983941A2 - Überwachungsvorrichtung für ein fahrzeug und verfahren zur überwachung eines fahrzeugs - Google Patents

Überwachungsvorrichtung für ein fahrzeug und verfahren zur überwachung eines fahrzeugs

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EP2983941A2
EP2983941A2 EP14712235.2A EP14712235A EP2983941A2 EP 2983941 A2 EP2983941 A2 EP 2983941A2 EP 14712235 A EP14712235 A EP 14712235A EP 2983941 A2 EP2983941 A2 EP 2983941A2
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EP
European Patent Office
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vehicle
sensor
monitoring
sensors
control device
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP14712235.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
José-Luis PARGA-CACHEIRO
Vincent SCHULTE-COERNE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP2983941A2 publication Critical patent/EP2983941A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Definitions

  • the invention relates to a monitoring device for a vehicle and to a method for monitoring a vehicle.
  • Modern motor vehicles are normally monitored and controlled by an electronic control unit.
  • Such controllers control the correct functioning of the vehicle and its components and are also capable of
  • control units are active during operation of the vehicle and can be switched off immediately after stopping the vehicle or after a possible short follow-up time.
  • electric vehicles which can be either fully or at least partially (hybrid vehicles) powered by electrical energy from a rechargeable battery (traction battery).
  • traction battery a rechargeable battery
  • a charging system for charging an energy store in a vehicle is known, for example, from DE 10 2010 002 154 A1.
  • the electronics of the vehicle can not be completely switched off. For example, during charging of the traction battery, it must be ensured that the vehicle does not roll away. Otherwise, there is a risk that a charging cable, via which the vehicle is supplied with electrical energy, can tear off in an uncontrolled manner. In such an uncontrolled tearing in the supply line there is a risk of an electrical short circuit with far-reaching consequences. To exclude this, there must be a possible rolling away of the vehicle while charging the traction battery be detected and appropriate countermeasures are initiated if necessary. For this purpose, it is necessary that in particular the control unit of the vehicle is also active during the charging process of the traction battery. Thus, the controller can collect information from various sensors of the vehicle, evaluate them and draw conclusions about a possible movement of a vehicle to initiate the necessary countermeasures if necessary.
  • control unit Since electric vehicles charge the traction batteries over a relatively long period of time, the control unit must also be operated in an active state during this long time.
  • the charging time of the batteries can easily be up to five times the actual travel time of the vehicle. This results in a very long service life of the controller over the entire lifetime of the vehicle.
  • particularly high-quality components must be used for the construction of the control unit.
  • control unit Since the control unit is fed in many cases by a separate low-voltage battery of the vehicle, which is not involved in the charging process of the traction battery, it can also lead to an above-average stress on this low-voltage battery.
  • the present invention provides, in one aspect, a monitoring device for a vehicle having a detector device configured to evaluate a sensor signal from at least one sensor and to detect a predetermined event based on the evaluated sensor signal; a control device; and an activating device, which is adapted to the control device during the Disable evaluation of the sensor signal by the detector device and to activate the control device when the detector device has detected a predetermined event.
  • the present invention provides a method of monitoring a vehicle with the steps of disabling a vehicle
  • Control device of the vehicle the detection of a sensor signal; detecting a predetermined event based on the detected sensor signal; and activating the control device of the vehicle when a predetermined event has been detected.
  • Vehicle can be deactivated during this phase first and is only put on the recognition of a particular event by the activation device in the active state.
  • An advantage of the invention is that thus the control device of the vehicle with its complex circuit structure only has to be designed for the active driving time of the vehicle. Since the control device is initially deactivated during the monitoring of the sensors, thus the active operating time decreases during the life of the vehicle.
  • the circuits for the controller can be constructed with much cheaper components and also the necessary tests for the quality assurance of such controllers can be made much simpler and cheaper.
  • Another advantage is that the controller requires almost no energy in its inactive phase. Only the detector device compared to the
  • Control device is kept much simpler and thus less energy consumed, is permanently active.
  • the monitoring device according to the invention requires a significantly lower energy consumption.
  • the detector device evaluates a plurality of sensor signals.
  • these multiple sensor signals can come from multiple sensors.
  • the majority of the sensor signals are evaluated cyclically alternately. Due to such a cyclic change in the evaluation of the sensor signals must
  • Detector device evaluate only the signal of a sensor and thus can be kept very simple. In addition, only one of the many sensors is active in this cyclically changing operation of the sensors, while the remaining sensors can be put into an inactive state. As a result, the service life of the sensors used also decreases over the entire service life. Therefore, the sensors can also be designed for a shorter total operating time, which allows the use of cheaper sensors.
  • Monitoring device further comprises a diagnostic device which is adapted to monitor the function of the at least one sensor.
  • a diagnostic device which is adapted to monitor the function of the at least one sensor.
  • the activation device activates the control device when the diagnostic device detects a malfunction of at least one sensor.
  • the control device can then carry out a complete analysis of the vehicle system and diagnose precisely possible causes of the fault and, if necessary, initiate appropriate countermeasures.
  • An embodiment of the present invention includes a vehicle having a monitoring device according to the invention. Especially in the automotive sector, a particularly high reliability of the components used over many years is required. Therefore, by the use of the invention
  • Monitoring device relatively inexpensive a monitoring device can be realized, which also has a very long life only a small amount
  • the vehicle includes a rechargeable electrical energy store, and the monitoring device monitors the vehicle during charging of the electrical energy store.
  • the charging of an electric energy storage of an electric vehicle is usually much longer than the pure driving time of the vehicle. Since the monitoring device according to the invention requires only a relatively small number of active components during charging, most of the components, in particular the control device of the vehicle, can be designed for the shorter operating time during the driving operation of the vehicle.
  • the detector device detects a movement of the vehicle based on the evaluated sensor signal. Since motion is not a normal operating state, especially in parked vehicles, it is particularly important in such cases to quickly initiate countermeasures in order to bring the vehicle back to a standstill.
  • the detector device detects a manipulation of the vehicle based on the evaluated sensor signal. Such manipulation, such as a theft attempt or damage to the vehicle, may then be rapidly signaled to the environment by activation of the controller and appropriate response. Further features and advantages of embodiments of the invention will become apparent from the following description with reference to the accompanying drawings.
  • Fig. 1 a schematic representation of a vehicle with a
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a monitoring device according to a further embodiment of the invention.
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a method for monitoring
  • Figure 1 shows a vehicle 4 with a monitoring device 1 according to a
  • the vehicle 4 comprises an electrical energy store 2, for example a rechargeable traction battery.
  • This electrical energy storage 2 is powered by a charging station 3 with energy and charged.
  • the charging station 3 via a cable connection with the
  • the vehicle 4 further comprises a plurality of sensors 5 which send corresponding sensor signals to the monitoring device 1.
  • sensors 5 are for example
  • Speed sensors in gearboxes speed and rotor position sensors in electric motors for vehicle drive, sensors for tire pressure monitoring, a GPS receiver, an electronic compass, a tilt sensor, etc. Other sensors are also possible.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a monitoring device 1 according to an embodiment of the invention.
  • the monitoring device 1 in this case comprises a detector device 10, an activation device 1 1, a control device 12 and a diagnostic device 13.
  • the controller 12 is fully active to monitor and control operations within the vehicle.
  • the control device 12 may be, for example, a control unit of the vehicle, for example a control unit for vehicle dynamics control (ESP), for transmission control, for controlling electric motors, for
  • ESP vehicle dynamics control
  • the controller 12 In the parked state of the vehicle, however, the controller 12 is not active. In this deactivated state, the control device 12 requires no or at least almost no energy. Further, the controller 12 does not perform any functions in this state.
  • the detector device 10 receives one or more sensor signals 21-24 and evaluates them. Based on the evaluated sensor signals, the detector device 10 can draw conclusions about the state of the vehicle and, if necessary, detect a predetermined event. For example, the detector device 10 can detect a movement of the vehicle 4 based on a sensor signal of a rotational speed sensor or the like. Alternatively, it is also conceivable to attach a temperature sensor to the battery 2 of the vehicle in order to detect excessive heating of the battery 2 at an early stage. The detection of other events, such as the opening of a door, excessive vibration on the vehicle or even the exceeding or falling below a certain voltage within the vehicle can also be monitored, evaluated and detected.
  • the detector device 10 If the detector device 10 recognizes such a special event, then the detector device 10 signals this event via the signal line 26 to the
  • Control device 12 via the signal line 27 in an active state.
  • the controller 12 may again gain full control of the vehicle.
  • the control device 12 on the one hand completely detect and evaluate the current state of the vehicle.
  • the control device 12 is also able to actively control one or more components of the vehicle.
  • a Braking be initiated.
  • an active braking operation may be initiated to prevent the vehicle from rolling away, thus preventing damage to the charging cable.
  • Measures depending on the events to be detected are also possible. For example, in the detection of a shock may be concluded on an impact or accident of the parked vehicle. In such a case, it may be appropriate to separate the energy storage device 2 from the electrical system by the control device 12 in order to reduce the risk of short circuits in a damaged vehicle. Another possibility is, for example, to monitor the temperature of the energy storage device 2 during the charging process and at a
  • an optical and / or audible warning signal can be output.
  • the detector device 10 can also evaluate the signals of several sensors. In this case, it is possible, for example, for the sensor signals of all sensors to be provided and evaluated simultaneously at the detector device 10. Alternatively, the detector device 10 can also evaluate sequentially one after the other. If, for example, the vehicle 4 has a separate rotational speed sensor on each of the four wheels, it is sufficient for the detection of a vehicle movement to monitor only one rotational speed sensor at a time. In order to uniformly stress all the speed sensors of the four wheels, the detector device 10 can monitor a sensor in cyclic change and deactivate this sensor after a predetermined period of time and activate another sensor. Thus, only one of four speed sensors is active and the remaining three speed sensors are inactive. In this way, the active operating time of the speed sensor is significantly reduced.
  • the individual sensors must each be dimensioned only for a lower maximum operating time.
  • the monitoring device 1 can be equipped with a diagnostic device 13, which monitors the function of the connected sensors. At least the function of the respective active
  • the functionality of the connected sensor can be checked by the diagnostic device 13 continuously or at intervals.
  • the diagnostic device 13 continuously or at intervals.
  • connected sensors have an internal error analysis device, which then sends the result of the internal fault monitoring to the diagnostic device 13. If a malfunction of a connected sensor detected by the diagnostic device 13, it is on the one hand possible in the further monitoring by the
  • Detector device 10 does not further evaluate this sensor. Additionally or alternatively, it is also possible for the detection of a malfunction of a sensor
  • Control means 12 perform a complete and detailed analysis of the vehicle condition, in particular the diagnosed as faulty sensors.
  • Corresponding result can be displayed in the vehicle and is available immediately at a later time, for example, when a user wants to start the vehicle.
  • the user is immediately informed when starting the vehicle about the previously occurred malfunction and can take appropriate action.
  • Monitoring device can thereby the modules that are also active in a parked vehicle, in a suitable device, such as an integrated circuit summarized.
  • a suitable device such as an integrated circuit summarized.
  • detector device 10, activation device 1 1 and, if necessary, diagnostic device 13 can be combined in such a device.
  • this single assembly needs to be sized for increased service life during the lifetime of the vehicle, while the remaining modules, in particular the control device 12 only needs to be dimensioned for a short service life during the lifetime of the vehicle.
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a method 100 according to the invention for monitoring a vehicle.
  • the controller 12 of the vehicle is deactivated in the next step 1 10.
  • the control device 12 requires in this state no or at least almost no power supply.
  • one or more sensor signals 21-24 are detected and evaluated by the detector device 10 in a step 120.
  • a plurality of sensors preferably a plurality of redundant sensors, can be alternately activated and evaluated in a cyclical change.
  • a predetermined event is then detected.
  • a predetermined event may be a signal from a sensor, for example a movement of a wheel sensor or the like.
  • Control device of the vehicle activated. Thereafter, the controller 12 is available with all functions for diagnosis and initiation of any necessary
  • the function of the connected sensors and the reliability of the provided sensor signals can be monitored.
  • the control device 12 can then also be activated. Thereafter, the controller 12 may perform a detailed diagnosis of the vehicle condition and the sensor classified as defective and, if necessary, activate further measures such as an indication in the vehicle.
  • the present invention relates to a monitoring device for a vehicle.
  • the control device of the vehicle In the parked state of the vehicle while the control device of the vehicle is deactivated and detects the signals of some sensors of the vehicle via a separate detector device and evaluated. Will be based on the so evaluated sensor signals detected a predetermined event, the previously deactivated control device can be activated.
  • the operating time of the vehicle In the parked state of the vehicle while the control device of the vehicle is deactivated and detects the signals of some sensors of the vehicle via a separate detector device and evaluated. Will be based on the so evaluated sensor signals detected a predetermined event, the previously deactivated control device can be activated.
  • Control device minimized over the entire life of the vehicle.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung schafft eine Überwachungsvorrichtung für ein Fahrzeug. Im abgestellten Zustand des Fahrzeugs wird dabei die Steuereinrichtung des Fahrzeugs deaktiviert und die Signale einiger Sensoren des Fahrzeugs über eine separate Detektoreinrichtung erfasst und ausgewertet. Wird basierend auf den so ausgewerteten Sensorsignalen ein vorbestimmtes Ereignis detektiert, so kann die zuvor deaktivierte Steuereinrichtung aktiviert werden. Somit wird die Betriebszeit der Steuereinrichtung über die gesamte Lebensdauer des Fahrzeugs minimiert.

Description

Beschreibung Titel
Überwachunqsvorrichtunq für ein Fahrzeug und Verfahren zur Überwachung eines Fahrzeugs
Die Erfindung betrifft eine Überwachungsvorrichtung für ein Fahrzeug und ein Verfahren zur Überwachung eines Fahrzeugs.
Stand der Technik
Moderne Kraftfahrzeuge werden normalerweise von einem elektronischen Steuergerät überwacht und gesteuert. Solche Steuergeräte kontrollieren die korrekte Funktion des Fahrzeugs und seiner Komponenten und sind darüber hinaus in der Lage, bei
Gefahrensituationen korrigierend einzugreifen. Bei konventionellen Kraftfahrzeugen mit einem Verbrennungsmotor sind dabei die Steuergeräte während des Betriebs des Fahrzeugs aktiv und können nach dem Abstellen des Fahrzeugs sofort oder nach einer möglichen geringen Nachlaufzeit abgeschaltet werden.
Darüber hinaus sind Elektrofahrzeuge bekannt, die entweder vollständig oder zumindest teilweise (Hybridfahrzeuge) mittels elektrischer Energie aus einer wiederaufladbaren Batterie (Traktions-Batterie) angetrieben werden können. Bei solchen Elektrofahrzeugen ist es dabei regelmäßig erforderlich, die wiederaufladbare Batterie des Fahrzeugs über einen externen Anschluss mit einer Energiequelle zu verbinden und die Batterie aufzuladen. Ein solches Ladesystem zum Laden eines Energiespeichers in einem Fahrzeug ist beispielsweise aus DE 10 2010 002 154 A1 bekannt.
Während des Aufladens der Traktions-Batterien des Elektrofahrzeugs kann zumindest die Elektronik des Fahrzeugs nicht vollständig abgeschaltet werden. Während des Aufladens der Traktions-Batterie muss beispielsweise sichergestellt werden, dass das Fahrzeug nicht wegrollt. Andernfalls besteht die Gefahr, dass ein Ladekabel, über welches das Fahrzeug mit elektrischer Energie versorgt wird, unkontrolliert abreißen kann. Bei einem solchen unkontrollierten Abreißen in der Versorgungsleitung besteht die Gefahr eines elektrischen Kurzschlusses mit weitreichenden Folgen. Um dies auszuschließen, muss ein mögliches Wegrollen des Fahrzeugs während des Aufladens der Traktions-Batterie erkannt werden und bei Bedarf entsprechende Gegenmaßnahmen eingeleitet werden. Hierzu ist es erforderlich, dass insbesondere das Steuergerät des Fahrzeugs auch während des Aufladevorgangs der Traktions-Batterie weiterhin aktiv ist. Somit kann das Steuergerät Informationen von verschiedenen Sensoren des Fahrzeugs sammeln, diese auswerten und daraus Rückschlüsse über eine mögliche Bewegung eines Fahrzeugs ziehen, um bei Bedarf die erforderlichen Gegenmaßnahmen einzuleiten.
Da bei Elektrofahrzeugen das Aufladen der Traktions-Batterien über einen relativ langen Zeitraum erfolgt, muss auch das Steuergerät während dieser langen Zeit in einem aktiven Zustand betrieben werden. Dabei kann die Aufladezeit der Batterien leicht bis zu dem Fünffachen der eigentlichen Fahrzeit des Fahrzeugs betragen. Hierdurch ergibt sich über die gesamte Lebensdauer des Fahrzeugs gesehen eine sehr lange Betriebsdauer des Steuergeräts. Um einen vorzeitigen Ausfall oder Defekt des Steuergerätes zu vermeiden, müssen daher für den Aufbau des Steuergerätes besonders hochwertige Bauelemente eingesetzt werden. Darüber hinaus sind auch besonders aufwändige Tests für die
Sicherstellung der erforderlichen Qualität solcher Steuergeräte erforderlich. Dies führt zu sehr hohen Kosten solcher Steuergeräte. Weiterhin führt der relativ lange Betrieb der Steuergeräte während des Aufladens der Traktions-Batterien auch zu einem
entsprechend großen Energieverbrauch des Steuergerätes. Da das Steuergerät in vielen Fällen von einer separaten Niedervoltbatterie des Fahrzeugs gespeist wird, die nicht in den Ladeprozess der Traktions-Batterie einbezogen ist, kann es dabei auch zu einer überdurchschnittlich großen Beanspruchung dieser Niedervoltbatterie kommen.
Es besteht daher ein Bedarf nach einer vorteilhaften Überwachungsvorrichtung für ein Fahrzeug, die über eine lange Lebensdauer eine geringe Ausfallwahrscheinlichkeit aufweist und dabei gleichzeitig kostengünstig realisiert werden kann. Ferner besteht auch ein Bedarf nach einer Überwachungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit einem möglichst geringen Energieverbrauch. Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung schafft gemäß einem Aspekt eine Überwachungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit einer Detektoreinrichtung, die dazu ausgelegt ist, ein Sensorsignal von mindestens einem Sensor auszuwerten und basierend auf dem ausgewerteten Sensorsignal ein vorbestimmtes Ereignis zu erkennen; einer Steuereinrichtung; und einer Aktivierungseinrichtung, die dazu ausgelegt ist, die Steuereinrichtung während der Auswertung des Sensorsignals durch die Detektoreinrichtung zu deaktivieren und die Steuereinrichtung zu aktivieren, wenn die Detektoreinrichtung ein vorbestimmtes Ereignis erkannt hat. Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Überwachung eines Fahrzeugs mit den Schritten des Deaktivierens einer
Steuereinrichtung des Fahrzeugs; des Erfassens eines Sensorsignals; des Erkennens eines vorbestimmten Ereignisses basierend auf dem erfassten Sensorsignal; und des Aktivierens der Steuereinrichtung des Fahrzeugs, wenn ein vorbestimmtes Ereignis erkannt wurde.
Vorteile der Erfindung
Es ist eine Idee der vorliegenden Erfindung, die Überwachung des Fahrzeugs mit einer minimalen Anzahl an beteiligten Elementen zu realisieren und darüber hinaus alle nicht zwangsläufig erforderlichen Elemente solange wie möglich zu deaktivieren. Hierzu wird der/werden die Sensoren nur über eine spezielle Detektoreinrichtung überwacht. Daher muss auch nur diese Detektoreinrichtung während des Überwachungsprozesses permanent aktiv bleiben. Das relativ komplexe und aufwändige Steuergerät des
Fahrzeugs kann während dieser Phase zunächst deaktiviert werden und wird erst beim Erkennen eines besonderen Ereignisses durch die Aktivierungseinrichtung in den aktiven Zustand versetzt.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass somit die Steuereinrichtung des Fahrzeugs mit ihrem komplexen Schaltungsaufbau nur für die aktive Fahrzeit des Fahrzeugs ausgelegt werden muss. Da die Steuereinrichtung während des Überwachens der Sensoren zunächst deaktiviert wird, sinkt somit die aktive Betriebszeit während der Lebensdauer des Fahrzeugs. Somit können die Schaltungen für die Steuereinrichtung mit wesentlich preiswerteren Bauelementen aufgebaut werden und auch die erforderlichen Prüfungen für die Qualitätssicherung solcher Steuereinrichtungen können wesentlicher einfacher und preiswerter ausgeführt werden.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das Steuergerät in seiner inaktiven Phase nahezu keine Energie benötigt. Nur die Detektoreinrichtung, die im Vergleich zu der
Steuereinrichtung deutlich einfacher gehalten ist und somit auch weniger Energie verbraucht, ist permanent aktiv. Somit erfordert die erfindungsgemäße Überwachungsvorrichtung einen deutlich geringeren Energiebedarf.
Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtung wertet die Detektoreinrichtung eine Mehrzahl von Sensorsignalen aus. Insbesondere können diese mehreren Sensorsignale von mehreren Sensoren stammen. Durch die Verwendung mehrerer Sensorsignale von mehreren Sensoren ist eine besonders zuverlässige Aussage über den Zustand des Fahrzeugs möglich. In einer speziellen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtung wird die Mehrzahl der Sensorsignale zyklisch wechselnd ausgewertet. Durch einen solchen zyklischen Wechsel bei der Auswertung der Sensorsignale muss die
Detektoreinrichtung jeweils nur das Signal eines Sensors auswerten und kann somit besonders einfach gehalten werden. Darüber hinaus ist bei diesem zyklisch wechselnden Betrieb der Sensoren auch jeweils nur einer der vielen Sensoren aktiv, während die restlichen Sensoren in einen inaktiven Zustand versetzt werden können. Somit sinkt über die gesamte Lebensdauer gesehen auch die Betriebsdauer der verwendeten Sensoren. Daher können die Sensoren auch für eine kürzere Gesamtbetriebsdauer ausgelegt werden, was die Verwendung preiswerterer Sensoren ermöglicht.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die erfindungsgemäße
Überwachungsvorrichtung ferner eine Diagnoseeinrichtung, die dazu ausgelegt ist, die Funktion des mindestens einen Sensors zu überwachen. Durch die Diagnose der verwendeten Sensoren während des Überwachungsbetriebes kann eine Fehlfunktion eines oder mehrerer Sensoren schnell und zuverlässig erkannt werden und daraufhin geeignete Gegenmaßnahmen eingeleitet werden.
In einer speziellen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtung aktiviert die Aktivierungseinrichtung die Steuereinrichtung, wenn die Diagnoseeinrichtung eine Fehlfunktion mindestens eines Sensors erkennt. Durch die Aktivierung der vollständigen Steuereinrichtung beim Auftreten einer Fehlfunktion eines Sensors kann die Steuereinrichtung daraufhin eine vollständige Analyse des Fahrzeugsystems durchführen und daraus präzise mögliche Fehlerursachen diagnostizieren und gegebenenfalls auch geeignete Gegenmaßnahmen einleiten. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtung. Gerade im Automobilbereich wird eine besonders hohe Zuverlässigkeit der verwendeten Bauelemente über sehr viele Jahre gefordert. Daher kann durch die Verwendung der erfindungsgemäßen
Überwachungsvorrichtung relativ preiswert eine Überwachungsvorrichtung realisiert werden, die auch über eine sehr lange Lebensdauer nur eine geringe
Ausfallwahrscheinlichkeit aufweist.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Fahrzeug einen aufladbaren elektrischen Energiespeicher, und die Überwachungsvorrichtung überwacht das Fahrzeug während des Ladens des elektrischen Energiespeichers. Der Ladevorgang eines elektrischen Energiespeichers eines Elektrofahrzeugs ist in der Regel deutlich länger, als die reine Fahrzeit des Fahrzeugs. Da die erfindungsgemäße Überwachungsvorrichtung nur eine relativ geringe Anzahl von aktiven Komponenten während des Ladens erfordert, können die meisten Komponenten, insbesondere die Steuereinrichtung des Fahrzeugs, für die gerinere Betriebszeit während des Fahrbetrieb des Fahrzeugs ausgelegt werden.
In einer besonderen Ausführungsform erkennt die Detektoreinrichtung basierend auf dem ausgewerteten Sensorsignal eine Bewegung des Fahrzeugs. Da gerade bei abgestellten Fahrzeugen eine Bewegung kein normaler Betriebszustand darstellt, ist es in solchen Fällen besonders wichtig, schnell Gegenmaßnahmen einzuleiten, um das Fahrzeug wieder zum Stillstand zu bringen.
In einer weiteren Ausführungsform erkennt die Detektoreinrichtung basierend auf dem ausgewerteten Sensorsignal eine Manipulation des Fahrzeugs. Eine solche Manipulation, beispielsweise ein Diebstahlversuch oder eine Beschädigung des Fahrzeugs, kann daraufhin durch Aktivierung der Steuereinrichtung und eine geeignete Reaktion rasch der Umgebung signalisiert werden. Weitere Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Es zeigen: Fig. 1 : eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer
Überwachungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2: eine schematische Darstellung einer Überwachungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; und
Fig. 3: eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Überwachung
eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die in den Figuren dargestellten Zeichnungen sind zum Teil perspektivische
Darstellungen von Elementen, die aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht
notwendigerweise maßstabsgetreu abgebildet sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen im Allgemeinen gleichartige oder gleichwirkende Komponenten. Figur 1 zeigt ein Fahrzeug 4 mit einer Überwachungsvorrichtung 1 gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Fahrzeug 4 umfasst dabei einen elektrischen Energiespeicher 2, beispielsweise eine wiederaufladbare Traktions-Batterie. Dieser elektrische Energiespeicher 2 wird von einer Ladestation 3 mit Energie versorgt und aufgeladen. Hierzu ist die Ladestation 3 über eine Kabelverbindung mit dem
Fahrzeug 4 verbunden. Würde sich das Fahrzeug 4 während des Aufladens des
Energiespeichers 2 von der Ladestation 3 weg bewegen, so würde die Kabelverbindung zwischen Ladestation 3 und Fahrzeug 4 abreißen, und es besteht die Gefahr eines Kurzschlusses mit weitreichenden Folgen. Das Fahrzeug 4 umfasst ferner mehrere Sensoren 5, die entsprechende Sensorsignale an die Überwachungsvorrichtung 1 senden. Solche Sensoren sind zum Beispiel
Drehzahlfühler an den Rädern des Fahrzeugs, Beschleunigungssensoren,
Drehzahlsensoren in Getrieben, Drehzahl- und Rotorpositionssensoren in elektrischen Motoren zum Fahrzeugantrieb, Sensoren zur Reifendrucküberwachung, ein GPS- Empfänger, ein elektronischer Kompass, ein Neigungssensor, etc. Weitere Sensoren sind ebenso möglich.
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Überwachungsvorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die Überwachungsvorrichtung 1 umfasst dabei eine Detektoreinrichtung 10, eine Aktivierungseinrichtung 1 1 , eine Steuereinrichtung 12 und eine Diagnoseeinrichtung 13. Im normalen Fahrbetrieb ist dabei die Überwachungsvorrichtung 1 vollständig aktiv. Insbesondere ist im normalen Fahrbetrieb die Steuereinrichtung 12 vollständig aktiv, um die Vorgänge innerhalb des Fahrzeugs zu überwachen und zu steuern. Die Steuereinrichtung 12 kann dabei beispielsweise ein Steuergerät des Fahrzeugs sein, zum Beispiel ein Steuergerät zur Fahrdynamikregelung (ESP), zur Getriebesteuerung, zur Steuerung elektrischer Motoren, zur
Reifendrucküberwachung oder zur Navigation.
Im abgestellten Zustand des Fahrzeugs dagegen ist die Steuereinrichtung 12 nicht aktiv. In diesem deaktivierten Zustand benötigt die Steuereinrichtung 12 keine oder zumindest nahezu keine Energie. Ferner führt die Steuereinrichtung 12 in diesem Zustand keinerlei Funktionen aus.
In diesem abgestellten Zustand des Fahrzeugs werden ein oder mehrere Sensoren innerhalb des Fahrzeugs durch die Detektoreinrichtung 10 überwacht. Hierzu empfängt die Detektoreinrichtung 10 ein oder mehrere Sensorsignale 21-24 und wertet diese aus. Basierend auf den ausgewerteten Sensorsignalen kann die Detektoreinrichtung 10 Rückschlüsse auf den Zustand des Fahrzeugs schließen und gegebenenfalls ein vorbestimmtes Ereignis erkennen. Beispielsweise kann die Detektoreinrichtung 10 basierend auf einem Sensorsignal eines Drehzahlsensors oder ähnlichem eine Bewegung des Fahrzeugs 4 erkennen. Alternativ ist es auch denkbar, einen Temperatursensor an der Batterie 2 des Fahrzeugs anzubringen, um eine übermäßige Erwärmung der Batterie 2 frühzeitig zu erkennen. Die Erkennung anderer Ereignisse, wie beispielsweise das Öffnen einer Tür, eine übermäßige Erschütterung am Fahrzeug oder aber auch das Überoder Unterschreiten einer bestimmten Spannung innerhalb des Fahrzeugs können ebenso überwacht, ausgewertet und erkannt werden.
Erkennt die Detektoreinrichtung 10 ein solches besonderes Ereignis, so signalisiert die Detektoreinrichtung 10 dieses Ereignis über die Signalleitung 26 an die
Aktivierungseinrichtung 1 1. Die Aktivierungseinrichtung 1 1 versetzt daraufhin die
Steuereinrichtung 12 über die Signalleitung 27 in einen aktiven Zustand. In diesem aktiven Zustand kann die Steuereinrichtung 12 wiederum die volle Kontrolle über das Fahrzeug erlangen. Somit kann die Steuereinrichtung 12 einerseits den aktuellen Zustand des Fahrzeugs vollständig erfassen und auswerten. Darüber hinaus ist in diesem aktiven Zustand die Steuereinrichtung 12 auch in der Lage, eine oder mehrere Komponenten des Fahrzeugs aktiv anzusteuern. Somit kann beispielsweise bei einer unerwarteten
Bewegung des Fahrzeugs 4 durch die Ausgabe eines geeigneten Steuersignals 29 ein Bremsvorgang eingeleitet werden. Somit kann zum Beispiel während des Aufladens der Traktions-Batterie 2 bei der Detektion einer Fahrzeugbewegung ein aktiver Bremsvorgang eingeleitet werden, um ein Wegrollen des Fahrzeugs zu verhindern und somit einer Beschädigung des Ladekabels vorzubeugen. Zusätzlich oder alternativ ist es darüber hinaus auch möglich, optische und/oder akustische Warnsignale auszugeben, um den Fahrzeugführer auf das detektierte Ereignis aufmerksam zu machen. Weitere
Maßnahmen in Abhängigkeit von den zu detektierenden Ereignissen sind ebenso möglich. Beispielsweise kann bei der Detektion einer Erschütterung eventuell auf einen Aufprall oder Unfall des abgestellten Fahrzeugs geschlossen werden. In einem solchen Fall kann es angebracht sein, durch die Steuereinrichtung 12 den Energiespeicher 2 vom Bordnetz zu trennen, um bei einem beschädigten Fahrzeug die Gefahr von Kurzschlüssen zu verringern. Eine weitere Möglichkeit besteht beispielsweise darin, die Temperatur des Energiespeichers 2 während des Ladevorgangs zu überwachen und bei einer
unzulässigen Temperaturerhöhung den Ladevorgang zu unterbrechen oder zumindest zu drosseln.
Ferner kann auch z.B. der Reifendruck überwacht werden und bei einem überraschenden Druckabfall des Reifendrucks auf einen Manipulations- oder Sabotageversuch
geschlossen werden. Daraufhin kann beispielsweise ein optisches und/oder akustisches Warnsignal ausgegeben werden.
Die Detektoreinrichtung 10 kann dabei auch die Signale mehrerer Sensoren auswerten. Dabei ist es beispielsweise möglich, dass die Sensorsignale aller Sensoren gleichzeitig an der Detektoreinrichtung 10 bereitgestellt und ausgewertet werden. Alternativ kann die Detektoreinrichtung 10 auch sequentiell nacheinander auswerten. Verfügt das Fahrzeug 4 beispielsweise an jedem der vier Räder über einen separaten Drehzahlfühler, so ist es für die Detektion einer Fahrzeugbewegung ausreichend, jeweils nur einen Drehzahlfühler zu überwachen. Um dabei alle Drehzahlfühler der vier Räder gleichmäßig zu beanspruchen, kann die Detektoreinrichtung 10 im zyklischen Wechsel jeweils einen Sensor überwachen und nach einer vorbestimmten Zeitdauer diesen Sensor deaktivieren und einen weiteren Sensor aktivieren. Somit ist jeweils nur einer von vier Drehzahlfühlern aktiv und die verbleibenden drei Drehzahlfühler sind dabei inaktiv. Auf diese Weise wird auch die aktive Betriebszeit der Drehzahlfühler deutlich reduziert. Somit müssen die einzelnen Sensoren jeweils nur für eine geringere maximale Betriebsdauer dimensioniert werden. Insbesondere, wenn wie zuvor gerade beschrieben, von mehreren redundanten Sensoren nur einer aktiv ausgewertet wird, ist es von großer Bedeutung, eine mögliche Fehlfunktion der Sensoren frühzeitig zu erkennen. Hierzu kann die Überwachungsvorrichtung 1 mit einer Diagnoseeinrichtung 13 ausgestattet werden, die die Funktion der angeschlossenen Sensoren überwacht. Dabei wird zumindest die Funktion der jeweils aktiven
angeschlossenen Sensoren überwacht. Hierzu ist es beispielsweise möglich, zumindest den Strompfad von und zu dem Sensor zu überwachen, um frühzeitig auf eine mögliche Unterbrechung zu schließen. Ergänzend oder alternativ kann auch die Funktionsfähigkeit des angeschlossenen Sensors durch die Diagnoseeinrichtung 13 kontinuierlich oder in Intervallen überprüft werden. In einer speziellen Ausführungsform können die
angeschlossenen Sensoren dabei über eine interne Fehleranalysevorrichtung verfügen, die daraufhin das Ergebnis des internen Fehlermonitorings an die Diagnoseeinrichtung 13 sendet. Wird durch die Diagnoseeinrichtung 13 eine Fehlfunktion eines angeschlossenen Sensors erkannt, so ist es einerseits möglich bei der weiteren Überwachung durch die
Detektoreinrichtung 10 diesen Sensor nicht weiter auszuwerten. Zusätzlich oder alternativ ist es auch möglich, dass bei der Detektion einer Fehlfunktion eines Sensors die
Diagnoseeinrichtung 13 dieses Ereignis über die Signalleitung 28 an die
Aktivierungseinrichtung 1 1 weitergibt und die Aktivierungseinrichtung 1 1 daraufhin die Steuereinrichtung 12 in einen aktiven Zustand versetzt. Daraufhin kann die
Steuereinrichtung 12 eine vollständige und ausführliche Analyse des Fahrzeugzustands insbesondere der als fehlerhaft diagnostizierten Sensoren durchführen. Das
entsprechende Ergebnis kann in dem Fahrzeug angezeigt werden und steht auch zu einem späteren Zeitpunkt, beispielsweise wenn ein Benutzer das Fahrzeug starten möchte, sofort zur Verfügung. Somit wird der Benutzer unmittelbar beim Starten des Fahrzeugs über die zuvor aufgetretene Fehlfunktion informiert und kann geeignete Maßnahmen einleiten. Für eine besonders effiziente Realisierung der erfindungsgemäßen
Überwachungsvorrichtung können dabei die Baugruppen, die auch bei einem abgestellten Fahrzeug aktiv sind, in einem geeigneten Bauelement, beispielsweise einem integrierten Schaltkreis, zusammengefasst werden. Beispielsweise können Detektoreinrichtung 10, Aktivierungseinrichtung 1 1 und bei Bedarf auch Diagnoseeinrichtung 13 in einem solchen Bauelement zusammengefasst werden. Somit muss nur diese einzige Baugruppe für eine erhöhte Betriebsdauer während der Lebenszeit des Fahrzeugs dimensioniert werden, während die übrigen Baugruppen, insbesondere die Steuereinrichtung 12 nur für eine geringe Betriebsdauer während des Lebenszeit des Fahrzeugs dimensioniert werden muss. Alternativ ist es auch möglich, die Funktionen der Detektoreinrichtung 10, der Aktivierungseinrichtung 12 und ggf. der Diagnoseeinrichtung 13 auf mehrere Baugruppen zu verteilen und diese Baugruppen für die zu erwartende größere Gesamtbetriebsdauer auszulegen.
Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens 100 zur Überwachung eines Fahrzeugs. Nachdem das Fahrzeug abgestellt und ausgeschaltet wurde, wird im nächsten Schritt 1 10 die Steuereinrichtung 12 des Fahrzeugs deaktiviert. Die Steuereinrichtung 12 erfordert in diesem Zustand keine oder zumindest nahezu keine Energieversorgung. Solange die Steuereinrichtung 12 deaktiviert ist, wird in einem Schritt 120 über die Detektoreinrichtung 10 eines oder mehrere Sensorsignale 21 -24 erfasst und ausgewertet. Wie zuvor beschrieben können dabei mehrere Sensoren, vorzugsweise mehrere redundante Sensoren in einem zyklischen Wechsel abwechselnd aktiviert und ausgewertet werden. In Schritt 130 wird daraufhin ein vorbestimmtes Ereignis erkannt. Beispielsweise kann ein solches vorbestimmtes Ereignis ein Signal von einem Sensor sein, zum Beispiel eine Bewegung eines Radsensors oder ähnliches. Nachdem ein vorbestimmtes Ereignis erkannt wurde, wird in Schritt 140 die
Steuereinrichtung des Fahrzeugs aktiviert. Daraufhin steht die Steuereinrichtung 12 mit allen Funktionen zur Diagnose und zur Einleitung von eventuell erforderlichen
Gegenmaßnahmen zur Verfügung. Zusätzlich kann in einem weiteren, nicht dargestellten Schritt, auch die Funktion der angeschlossenen Sensoren und die Zuverlässigkeit der bereitgestellten Sensorsignale überwacht werden. Beim Auftreten einer Fehlfunktion eines Sensors kann daraufhin ebenfalls die Steuereinrichtung 12 aktiviert werden. Daraufhin kann die Steuereinrichtung 12 eine ausführliche Diagnose des Fahrzeugzustands und des als defekt klassifizierten Sensors durchführen und bei Bedarf weitere Maßnahmen, wie beispielsweise eine Anzeige im Fahrzeug aktivieren.
Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung eine Überwachungsvorrichtung für ein Fahrzeug. Im abgestellten Zustand des Fahrzeugs wird dabei die Steuereinrichtung des Fahrzeugs deaktiviert und die Signale einiger Sensoren des Fahrzeugs über eine separate Detektoreinrichtung erfasst und ausgewertet. Wird basierend auf den so ausgewerteten Sensorsignalen ein vorbestimmtes Ereignis detektiert, so kann die zuvor deaktivierte Steuereinrichtung aktiviert werden. Somit wird die Betriebszeit der
Steuereinrichtung über die gesamte Lebensdauer des Fahrzeugs minimiert.

Claims

Ansprüche
1. Überwachungsvorrichtung (1 ) für ein Fahrzeug (4), mit: einer Detektoreinrichtung (10), die dazu ausgelegt ist, ein Sensorsignal (21-24) von mindestens einem Sensor auszuwerten und basierend auf dem
ausgewerteten Sensorsignal (21 -24) ein vorbestimmtes Ereignis zu erkennen; einer Steuereinrichtung (12) für ein Fahrzeug; und einer Aktivierungseinrichtung (1 1 ), die dazu ausgelegt ist, die Steuereinrichtung (12) während der Auswertung des Sensorsignals (21-24) durch die
Detektoreinrichtung (10) zu deaktivieren und die Steuereinrichtung (12) zu aktivieren, wenn die Detektorvorrichtung (10) ein vorbestimmtes Ereignis erkannt hat.
2. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 1 , wobei die Detektoreinrichtung (10) eine Mehrzahl von Sensorsignalen (21-24) auswertet.
3. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Detektoreinrichtung (10) die Mehrzahl der Sensorsignale (21-24) zyklisch wechselnd auswertet.
4. Überwachungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 3, ferner umfassend einen Diagnoseeinrichtung (13), die dazu ausgelegt ist, die Funktion des mindestens einen Sensors zu überwachen.
5. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Aktivierungseinrichtung (1 1 ) die Steuereinrichtung (12) aktiviert, wenn die Diagnoseeinrichtung (13) eine Fehlfunktion des mindestens einen Sensors erkannt hat.
6. Fahrzeug (4) mit einer Überwachungsvorrichtung (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 5.
7. Fahrzeug (4) nach Anspruch 6, wobei das Fahrzeug (4) einen aufladbaren elektrischen Energiespeicher (2) umfasst und die Überwachungsvorrichtung (1 ) das Fahrzeug (4) während des Ladens des elektrischen Energiespeichers (2) überwacht.
8. Fahrzeug (4) nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Detektoreinrichtung (10)
basierend auf dem ausgewerteten Sensorsignal eine Bewegung des Fahrzeugs (4) erkennt.
9. Fahrzeug (4) nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Detektoreinrichtung (10)
basierend auf dem ausgewerteten Sensorsignal eine Manipulation des Fahrzeugs (4) erkennt.
10. Verfahren (100) zur Überwachung eines Fahrzeugs (4), mit den Schritten: Deaktivieren (1 10) einer Steuereinrichtung (12) des Fahrzeugs (4); Erfassen (120) eines Sensorsignals (21-24);
Erkennen (130) eines vorbestimmten Ereignisses basierend auf dem erfassten Sensorsignal (21-24); und
Aktivieren (140) der Steuereinrichtung (12) des Fahrzeugs (4),
vorbestimmtes Ereignis erkannt wurde.
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