DE10055287B4

DE10055287B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Erfassen und Verarbeiten von Zustandsdaten, die an Bord eines Straßendienst- oder Landwirtschaftsfahrzeuges aufgenommen sind

Info

Publication number: DE10055287B4
Application number: DE2000155287
Authority: DE
Inventors: Jürgen Potocnik
Original assignee: MOBIWORX TELEMATIK GmbH
Current assignee: MOBIWORX TELEMATIK GMBH, 83064 RAUBLING, DE
Priority date: 2000-11-08
Filing date: 2000-11-08
Publication date: 2005-09-29
Anticipated expiration: 2020-11-09
Also published as: DE10055287A1

Abstract

Verfahren zum Erfassung und Verarbeiten von Zustandsdaten, die Einsatzdaten, geräte- und fahrzeugspezifische Daten umfassen, die an Bord eines Straßendienst- und Landwirtschaftsfahrzeuges mit einem herstellerspezifischen Fahrzeugaufbau oder -anbau aufgenommen worden sind, mit den Schritten:
Herstellerunabhängiges Erfassen der Zustandsdaten an Bord des Fahrzeuges (1);
Übertragen der erfassten Zustandsdaten an einen Internetserver (3);
Auswerten der übertragenen Zustandsdaten mittels eines auf dem Internetserver (3) abgelegten Auswerteprogramms.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erfassen und Verarbeiten von Zustandsdaten, die an Bord eines Straßendienst- oder Landwirtschaftsfahrzeuges aufgenommen worden sind.
Im kommunalen Straßendienst und in der Landwirtschaft werden Fahrzeuge wie zum Beispiel Streufahrzeuge eingesetzt. Diese Fahrzeuge besitzen Fahrzeugaufbauten, wie z.B. Streuautomaten und sind zum Teil entweder mit einem herstellerspezifischen Steuergerät und/oder mit einem herstellerspezifischen Datenerfassungsgerät ausgestattet. Die über diese Datenerfassungsgeräte erfassten Daten werden im Hinblick auf den Betrieb des Fahrzeugs, seine Wartung und auch auf die Abrechnung der Dienste ausgewertet. Hierzu werden in herkömmlicherweise die von der Datenerfassungseinrichtung erfassten Daten über einen Drucker ausgedruckt oder auf einem Datenträger wie einer Dis kette oder einer Flashcard gespeichert und zur Auswertung nach der Fahrt in einen Computer neu eingegeben oder mittels der zuvor genannten Medien übertragen. In Falle von SMS-Nachrichten besteht ferner der Nachteil, dass die Nachrichten auf eine feste Anzahl von Zeichen beschränkt sind. Oft ist es bei den herkömmlichen Nutzfahrzeugen, wie z.B. Straßendienstfahrzeugen notwendig, dass neben einem Fahrzeugführer ein zweiter Mitarbeiter im Fahrzeug mitfahren muss, um die Datenerfassungseinrichtung und das Gerät zur Datenausgabe zu bedienen. Die Geräte verschiedener Hersteller sind untereinander nicht kompatibel und unterstützen keine Standards zum Datenaustausch.
Aus der EP 0 892 379 A2 ist ein Verfahren und ein Telematikgerät zum Erstellen und Aussenden von verkehrsrelevanten Daten bekannt. Dabei werden Daten, die mit Sensoren an Bord eines Kraftfahrzeuges erstellt worden sind, zusammen mit einer Positionsangabe an eine Zentrale, in der die Daten ausgewertet und zur Erstellung von Verkehrsmeldungen benutzt werden, übertragen. Zusätzlich zu den verkehrsrelevanten Daten werden Positionsdaten des Kraftfahrzeugs empfangen.
Aus der DE 100 01 130 A1 ist ein System und ein Verfahren bekannt, bei dem ein Motor oder eine Maschine an einem entfernten Standort von einer zentralen Geschäftsstelle aus gesteuert wird. Dabei wird auf spezifische Motoren oder Maschinen mit einer speziellen Steuereinheit zugegriffen.
Aus der DE 299 09 002 U1 ist eine Vorrichtung zum Auffinden eines geparkten Fahrzeugs durch dessen Fahrer bekannt. Es werden Positionsdaten des Fahrzeugs an einen Rechner im Internet übertragen.
Es ist Aufgabe der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erfassen und Verarbeiten von Zustandsdaten, die an Bord eines Fahrzeuges aufgenommen worden sind, bereitzustellen, welche es ermöglichen, herstellerunabhängig fahrzeugrelevante Daten zu erfassen und auf einfache Weise zentral auszuwerten, ohne auf herstellerspezifische Eigenheiten von Geräten Rücksicht nehmen zu müssen. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung ein derartiges Verfahren und eine Vorrichtung für den Einsatz bei Straßendienstfahrzeugen im kommunalen Dienstleistungsbereich, in der Landwirtschaft, im Transport- und Logistikwesen bereitzustellen.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1 bzw. eine Vorrichtung nach Anspruch 9.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung beinhaltet insbesondere den Vorteil, dass während einer Einsatzfahrt eines Fahrzeuges, insbesondere eines kommunalen Straflendienstfahrzeuges, stets Zustands- und Positionsdaten erfasst und übertragen werden. Es ist möglich, von jedem Computerarbeitsplatz aus mit Internetanbindung eine Auswertung der erfassten und übertragenen Daten durchzuführen.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von diesen zeigen:
1 eine schematische Darstellung des Verfahrensprinzips;
2 eine schematische Darstellung des Auswertungsschrittes des erfindungsgemäßen Verfahrens mit den dazu erforderlichen Vorrichtungskomponenten;
3 eine schematische Darstellung der Datenerfassungsvorrichtung;
4 eine schematische Darstellung des Prinzips der Datenübertragung;
5 eine schematische Darstellung des Schritts des Erfassens und Übertragens der Daten bei dem erfindungsgemäßen Verfahren;
6 eine schematische Darstellung des Schrittes des Auswertens der erfassten Daten bei dem erfindungsgemäßen Verfahren; und
7 eine schematische Darstellung des Betriebs der Verwaltungseinheit bei dem erfindungsgemäßen Verfahren.
Die Erfindung wird nun anhand des Ausführungsbeispieles ihres Einsatzes in einem kommunalen Straßendienstfahrzeug, insbesondere einem Winterdienstfahrzeug beschrieben. Wie in 1 dargestellt ist, besteht das erfindungsgemäße Verfahren darin, bei einem Winterdienstfahrzeug 1 über Sensoren (nicht dargestellt) Zustandsdaten zu erfassen und diese einer Datenerfassungseinheit 2 zuzuführen. Die Zustandsdaten umfassen Einsatzdaten sowie geräte-, fahrzeug- und fahrzeugführerspezifische Daten. Die Einsatzdaten setzen sich zusammen aus Daten wie Streumenge, Mischungsverhältnis Salz:Sohle, Streuguttyp, Schneckenfördergeschwindigkeit, Streutellerposition- und -drehzahl, Füllstand des Streuguttankes und anderen, und aus Fahrzeugumgebungsdaten, insbesondere Witterungsdaten, wie zum Beispiel die Straßentemperatur oder den CO₂-Gehalt der Luft etc., die über einen Sensor am Fahrzeug erfasst wird. Bevor zugt werden am Fahrzeug auch Positionsdaten über ein Satellitensendersystem, beispielsweise GPS, erfasst. Die erfassten Zustandsdaten werden entweder über ein Telefonnetz an ein Internetserver 3 bzw. ein Serversystem oder direkt an den Internetserver übertragen, wo sie von jedem Computerarbeitsplatz mit Internetzugang mittels Internetportal ausgewertet werden können.
Im folgenden wird nun die erfindungsgemäfle Vorrichtung anhand der 2 bis 4 beschrieben. Wie aus 2 ersichtlich ist, weist die Datenerfassungseinheit 2, die als integriertes. Gerät ausgebildet ist, eine Mehrzahl von Eingängen 4, wie Frequenzeingänge 4₁ , digitale Eingänge 4₂ und analoge Eingänge 4₃ auf zum Aufnehmen von Sensorsignalen. Die Datenerfassungseinheit 2 weist ferner normierte Schnittstellen 5, wie eine serielle RS232 Schnittstelle 5₁ , eine parallele Schnittstelle 5₂ und einen CAN-Bus 5₃ auf. Die Eingänge 4 und die Schnittstellen 5 sind mit einer zentralen Mikroprozessoreinheit 6 verbunden. In einem Speicher 7 ist ein integriertes Programm zur Steuerung des Mikroprozessors 6 abgelegt. Das Steuerprogramm ist so. ausgebildet, dass es entweder in vorbestimmten Zeitabständen oder kontinuierlich Datensätze erfasst und weiterverarbeitet. Der Speicher 7 dient auch zum Zwischenspeichern von erfassten Daten oder bereits vorverarbeiteten Daten. Die Datenerfassungseinheit 2 umfasst ferner eine Interneteineinheit 8, welche einerseits die zu übertragenden Daten formatiert und andererseits die zur Datenübertragung an das Internet erforderlichen Protokolle bereitstellt. Die Daten können entweder über das Telefonnetz oder direkt in das Internet übertragen werden. Die Interneteinheit ist so ausgebildet, dass die Daten mittels E-Mail oder HTTP übertragen und empfangen werden können. Die Interneteinheit 8 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Chipbaustein (iChip), ausgebildet. Ferner weist die Datenerfassungseinheit einen Empfänger zum Empfangen von absoluten Positionsdaten, beispielsweise in Form eines GPS-Empfängers 9 auf. Das Steuerprogramm beinhaltet eine Routine, mit der die zu einem Zeitpunkt erfassten Positionsdaten den zu diesem Zeitpunkt erfassten Zustandsdaten zugeordnet werden und in dieser Weise korreliert übertragen werden. Zur Übertragung der Daten an das Telefonnetz ist ein integriertes Modem, bevorzugt ein GSM-Modem 10 vorgesehen. Die Datenerfassungseinheit 2 verfügt ferner über ein integriertes Strom-/Spannungsversorgungsmodul 20.
Die Interneteinheit 8 wird nachfolgend genauer beschrieben. Dieser Chipbaustein basiert auf einer Microcontrollerbaugruppe und ermöglicht es, ohne Betriebssystem von der Datenerfassungseinheit aus den erfassten Daten eine E-Mail zu erzeugen und über das Modem in einer Internet-Mailbox abzulegen. Der Baustein arbeitet parallel neben der Mikroprozessoreinheit 6 der Datenerfassungseinheit 2. Es ist möglich, mit dem Baustein E-Mails bzw. Nachrichten in unterschiedlichen Protokollformaten, z.B. PPP, TCP, IP, HTTP u.a. zu empfangen und zu versenden. Zugangsinformationen für den Zugang ins Internet sind in dem Baustein abgelegt. Die erfassten Daten bzw. Steuerdaten für die Datenerfassungseinheit 2 werden mittels E-Mail übertragen.
Wie aus 2 ersichtlich ist, fasst die Vorrichtung zum Erfassen und Verarbeiten von Zustandsdaten, zusätzlich zu der Datenerfassungseinheit 2 den Internetserver 3. Der Internetserver ist als Serversystem ausgebildet, das einen Webserver 11, Applicationserver 12, Kartenserver und Datenbankserver beinhaltet. Die Auswertung der Daten erfolgt über beliebige Rechner 13, welche mit geeigneter Internetverbindung ausgestattet sind und Zugriff zu dem Serversystem über das Internet haben. Die Rechner 13 können Arbeitsplatzrechner oder mobile Rechner sein. Auf dem Webserver 11 ist ein Auswerteprogramm zum Auswerten der erfassten und übertragenen Daten abgelegt. Das Auswerteprogramm umfasst unter anderem eine Administrati onseinheit, mit der die Verwaltung von Daten und Benutzern einer Mehrzahl von Fahrzeugen und Fahrzeugeinsätzen erfolgt. Das Auswerteprogramm ist innerhalb eines Auswerteportals implementiert, welches Zugang zu den erfassten Informationen und zu der Geschäftslogik verschafft.
Ein Vorteil der Vorrichtung besteht darin, dass keine zusätzlichen Übertragungsmedien vorgesehen sind, beispielsweise Disketten oder Flash-Speicher, auf die die erfassten Daten kopiert werden. Die Datenübertragung erfolgt von der mobilen Datenerfassungseinheit 2 automatisch auf den Internetserver 3.
Der Betrieb der oben beschriebenen Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren werden nun anhand der 5 bis 7 beschrieben.
In einem ersten Schritt wird die in dem Fahrzeug 1 vorgesehene Datenerfassungseinheit 2 initialisiert. Dann erfolgt eine Authentifikation des Fahrzeugführers durch Eingabe der fahrzeugführerrelevanten Daten. Dies erfolgt durch Eingabe der Daten durch den Fahrzeugführer selbst manuell oder alternativ über eine zusätzliche Hardwarekomponente, wie eine Chipkarte. Optional kann eine Überprüfung erfolgen, ob es sich um den ersten Einsatz eines Neufahrzeuges handelt oder um eine Konfigurationsänderung eines Fahrzeuges. Das Fahrzeug kann über eine Bedieneinheit mit den entsprechenden Betriebsmitteln konfiguriert werden, beispielsweise Füllhöhe des Streusalzes in dem dafür vorgesehenen Behälter. Anschließend erfolgt das Erfassen der Gerätezustände, das Erfassen der Positionsdaten und gegebenenfalls manuell die Eingabe des Witterungszustandes, um beispielsweise Sensordaten, die die Temperatur angeben, mit aktuellen Witterungszuständen zu verknüpfen. Die Daten werden anschließend entweder in dem Speicher 7 zwischengespeichert oder permanent über das GSM-Modem 10 an den Internetserver 3 übertragen. Sollte die Übertragung durch Umstände gestört sein, wie beispielsweise die Durchfahrt durch einen Tunnel, werden die Daten automatisch zwischengespeichert und zu einem späteren Zeitpunkt übertragen.
Wie aus 4 ersichtlich ist, werden die Daten über das GSM-Modem 10 und das Mobilnetz, wie beispielsweise das D1-Netz in geeigneten Protokollen an den Internetserver 3 bzw. das Serversystem übertragen.
Wie aus 6 ersichtlich ist, erfolgt die Auswertung der Daten auf dem Internetserver 3 mit dem dort abgelegten Auswerteprogramm zentral. Da die übertragenen Daten auch jeweils Authentifizierungsdaten umfassen, kann für jedes Einsatzfahrzeug 1 ein Einsatzprotokoll erzeugt werden, und die Einsatzfahrt grafisch dargestellt werden. Die graphische Darstellung erfolgt insbesondere in einer digitalen Landkarte. Ferner kann eine Monatsauswertung und eine Geräteeinsatzliste sowie eine Verbrauchsliste und eine Geräteauslastungsliste sowie beliebige Statistiken aus den Daten erzeugt werden. Die Auswertungen werden an den Nutzer der Einsatzfahrzeuge, wie beispielsweise eine Kommunalbehörde, und gegebenenfalls an den Eigentümer der Einsatzfahrzeuge vermittelt. Anhand der übertragenen Daten für die Einsatzfahrten können präzise Abrechnungen erstellt werden. Da die übertragenen Daten in einem Datenbanksystem abgelegt werden, ist es möglich, mit dem Auswerteportal (Internetportal) jede beliebige Geschäftslogik zu unterstützen.
Wie aus 7 ersichtlich ist, weist das auf dem Internetserver abgespeicherte Auswerteprogramm auch eine Administrationseinheit auf, in der Anwenderprofile abgelegt und mit der Datenbank verwaltet werden können.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Auswertung zentral und unabhängig von den vorgegebenen Protokollen der Hersteller der Einsatzfahrzeuge erfolgen kann, da die Daten zentral erfasst werden und für alle Einsatzfahrzeuge in gleicher Form verarbeitet werden können.
In einer besonderen Ausführungsform kann auch eine Rückmeldung vom Internetserver 3 an die Einsatzfahrzeuge 1 erfolgen, so dass eine Fernwartung durchgeführt werden kann. Ferner ist die Erfindung nicht auf die Anwendung bei Straßendienstfahrzeugen beschränkt. Beispielsweise kann sie auch zur Erfassung und zentralen Auswertung gefahrener Kilometer und anderer Daten von Fahrzeugen wie z.B Mietwagen, Bagger, Pistenfahrzeuge oder mobilen Geräten aller Art herangezogen werden.
Die erfassten und übertragenen Daten können auch für andere Verwendungszwecke zur Verfügung gestellt werden, z.B. für beliebige Statistiken, Wetterprognosen, Straßenzustandsberichte von Radiosendern etc.. Das Internetportal dient somit als Datenprovider bzw. Datenbankprovider. Auch ist eine Kommunikation mit einem Großrechnersystem möglich.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Interneteinrichtung als embedded Webserver ausgebildet. Der embedded Webserver enthält ein Betriebssystem und eine zusätzliche Baugruppe, die es ermöglicht, komplette Internetanwendungen auf der Datenerfassungseinheit zu betreiben, z.B. Datenerfassung und parametergestützte Steuerung, beispielsweise eines Streuautomaten. Dabei ergibt sich der Vorteil, dass die Datenerfassung und die Gerätesteuerung unterschiedlicher Fahrzeuganbaugeräte innerhalb der Datenerfassungseinheit zusammengefasst sind. Außerdem ist ein Web-Browser gespeichert, so dass auf der Datenerfassungseinheit dort abgelegte Webseiten angezeigt werden können. Eine Webseite oder die Verknüpfung mehrerer Webseiten repräsentiert dann eine embedded Webanwendung, die dann innerhalb des Datenerfassungsgerätes abläuft. Diese Anwendung versorgt die Datenerfassungseinheit mit Laufzeit-Parametern zur Datenaufnahme, Gerätesteuerung und Kommunikation. Die zusätzliche Baugruppe beinhaltet einen Kernel, eine Netzwerkunterstützung (TCP/IP) und einen darauf abgestimmten Webserver zur Kommunikation mit einem entfernten System. Die zusätzliche Baugruppe ist derart ausgebildet, dass die bei einer Datenaufzeichnung aufgenommenen Daten über HTTP an einen Empfänger gesendet werden. Der Empfänger kann sich die Webseite, welche die Daten enthält mittels seines Browsers ansehen. Ferner können beispielsweise die aufgenommenen Daten aus der Webseite ausgelesen werden und anderen Applikationen zur Verfügung gestellt werden. Ferner können spezifische Anwendungen mittels gängiger z.B. HTML-Werkzeuge auf die Datenerfassungseinheit hochgeladen werden.
Die Ausbildung der Interneteinrichtung 8 als embedded Webserver oder als Chipbaustein wird je nach Anforderung eingesetzt. Der Chipbaustein wird insbesondere im Bereich der Datenerfassung eingesetzt. Der embedded Webserver wird insbesondere für den Einsatz im Bereich Datenerfassung, Gerätesteuerung und Fernwartung eingesetzt.

Claims

Verfahren zum Erfassung und Verarbeiten von Zustandsdaten, die Einsatzdaten, geräte- und fahrzeugspezifische Daten umfassen, die an Bord eines Straßendienst- und Landwirtschaftsfahrzeuges mit einem herstellerspezifischen Fahrzeugaufbau oder -anbau aufgenommen worden sind, mit den Schritten: Herstellerunabhängiges Erfassen der Zustandsdaten an Bord des Fahrzeuges (1); Übertragen der erfassten Zustandsdaten an einen Internetserver (3); Auswerten der übertragenen Zustandsdaten mittels eines auf dem Internetserver (3) abgelegten Auswerteprogramms.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Zustandsdaten mittels an dem Fahrzeug (1) vorgesehenen Sensoren erfasst werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei zusätzlich zu den Zustandsdaten Positionsdaten der absoluten Position des Fahrzeugs (1) erfasst und übertragen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Zustandsdaten und die Positionsdaten korreliert über das Internet in eine Datenbank geschrieben werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Zustandsdaten während der Fahrt erfasst und übertragen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Daten als E-Mail, oder als HTML übertragen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei anhand von ausgewerteten Zustandsdaten eine Ferneinstellung von Funktionen am Fahrzeug vorgenommen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die erfassten Zustandsdaten über das Telefonnetz oder direkt and den Internetserver (3) übertragen werden.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit: wenigstens einem mit einem Sensor verbundenen Eingang (4), einer Mikroprozessoreinheit (6) zum Steuern der Datenerfassung, einem Speicher (7) zum Speichern der erfassten Daten, einer Datenübertragungseinrichtung (10) zum Übertragen der Daten, und einer Interneteinrichtung (8), welche die Daten so aufbereitet, dass sie an einen Internetserver (3) übertragen werden können.
Vorrichtung nach Anspruch 9, ferner mit einem Positionsdatenempfänger zum Empfangen von absoluten Positionsdaten des Fahrzeuges.
Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, mit einem Internetserver (3), auf dem zentral ein Auswerteprogramm zum Auswerten der empfangenen Zustandsdaten abgelegt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei die Interneteinrichtung (8) als embedded Webserver ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei die Interneteinrichtung (8) als E-mail-Baustein ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei die Datenübertragungseinrichtung (10) als Modem ausgebildet ist.