DE102009054795A1

DE102009054795A1 - Fahrzeug-zu-X Kommunikation über mobile Geräte, die mit dem Fahrzeug verbunden sind

Info

Publication number: DE102009054795A1
Application number: DE102009054795A
Authority: DE
Inventors: Ulrich STÄHLIN; Robert Gee; Marc Menzel
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2009-03-20
Filing date: 2009-12-16
Publication date: 2010-09-23

Abstract

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein mobiles Kommunikationsmodul in einem Fahrzeug verwendet, welches Fahrzeug-zu-X Botschaften an benachbarte Fahrzeuge versenden kann und weiterhin in der Lage ist, mit einer im Fahrzeug installierten Steuereinheit zu kommunizieren, um auf diesem Wege Daten hinsichtlich der Botschaften mit der Steuereinheit auszutauschen.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft die Fahrzeug-zu-X Kommunikation. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Kommunikationssystem für ein Fahrzeug, ein Fahrzeug mit einem Kommunikationssystem, ein Verfahren zum Senden von Fahrzeug-zu-X Botschaften, ein Verfahren zum Empfangen von Fahrzeug-zu-X Botschaften, sowie ein Programmelement und ein computerlesbares Medium.
Technologischer Hintergrund
Bei der sogenannten Fahrzeug-zu-X (FzX oder C2X) Kommunikation handelt es sich um die Kommunikation zwischen benachbarten Fahrzeugen und die Kommunikation zwischen einem Fahrzeug und einer Infrastruktureinrichtung. Die Fahrzeug-zu-X Kommunikation findet beispielsweise mittels Dedicated Short Range Communication (DSRC), beispielsweise mittels WLAN 802.11p, oder über zellulären Funk, beispielsweise mittels GPRS, UMTS oder LTE, statt.
Für ein Fahrzeug-zu-X Kommunikationssystem (C2X Kommunikationssystem) ist es notwendig, dass alle beteiligten Fahrzeuge und Infrastruktureinheiten mit einer entsprechenden Kommunikationseinheit ausgerüstet sind. Vor allem bei Kleinwagen im unteren Preissegment ist der damit verbundene zusätzliche Aufwand für die Bereitstellung und Installation solch einer Kommunikationseinheit oft unverhältnismäßig hoch.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte und flexible Kommunikation zwischen Fahrzeugen sowie zwischen Fahrzeug und Infrastruktureinrichtungen bereitzustellen.
Es sind ein Kommunikationssystem für ein Fahrzeug, ein Fahrzeug mit einem solchen Kommunikationssystem, ein Verfahren zum Senden von Fahrzeug-zu-X Botschaften von einem Fahrzeug an ein benachbartes Fahrzeug oder an eine benachbarte Infrastruktureinrichtung, ein Verfahren zum Empfangen von Fahrzeug-zu-X Botschaften von einem benachbarten Fahrzeug oder einer Infrastruktureinrichtung sowie ein Programmelement und ein computerlesbares Medium gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche angegeben. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie der folgenden Beschreibung.
Die im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele betreffen gleichermaßen das Kommunikationssystem, das Verfahren, das Programmelement und das computerlesbare Medium, auf dem ein solches Programmelement gespeichert ist. In anderen Worten lassen sich die im Folgenden beispielsweise im Hinblick auf das Kommunikationssystem beschriebenen Merkmale auch als Verfahrensschritte in dem Verfahren implementieren, und umgekehrt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Kommunikationssystem für ein Fahrzeug angegeben, welches ein mobiles Kommunikationsmodul aufweist. Bei einem solchen mobilen Kommunikationsmodul handelt es sich beispielsweise um ein Mobiltelefon, ein PDA, einen Laptop oder um einen Funkschlüssel.
Das Kommunikationssystem ist zum Senden von Fahrzeug-zu-X Botschaften an ein benachbartes Fahrzeug und/oder zum Empfangen von Fahrzeug-zu-X Botschaften von einem benachbarten Fahrzeug (oder einer Infrastruktureinrichtung) ausgeführt. Zumindest ein Teil des mobilen Kommunikationsmoduls ist hierbei ausgeführt, dass es zu der Bereitstellung der Kommunikation mit dem benachbarten Fahrzeug einen Beitrag liefert.
In anderen Worten ist das mobile Kommunikationsmodul erforderlich, damit die Kommunikation zwischen den benachbarten Fahrzeugen und/oder der Infrastruktureinrichtung stattfinden kann.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann das mobile Kommunikationsmodul direkt zum Senden/Empfangen von Daten vom benachbarten Fahrzeug eingesetzt werden. Auch kann aber auch vorgesehen sein (gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung), dass ein Teil der Hardware oder der im mobilen Kommunikationsmodul gespeicherten Daten zum Ermöglichen des Versendens/Empfangens/Weiterverarbeitens/Entschlüsselns der Daten (Botschaften) verwendet wird.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Kommunikationssystem weiterhin eine zum Einbau im Fahrzeug vorgesehene Steuereinheit mit einer Kommunikationsschnittstelle auf, wobei das mobile Kommunikationsmodul über die Kommunikationsschnittstelle mit der Steuereinheit kommunizierfähig gekoppelt ist.
Ein Teil des Kommunikationssystems ist also dafür vorgesehen, fest im Fahrzeug verbaut zu werden, wobei ein anderer Teil des Kommunikationssystems (also beispielsweise das mobile Kommunikationsmodul) vom Fahrer herumgetragen werden kann.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind beide Teile (der fest eingebaute Teil und der mobile Teil) erforderlich, um die Kommunikation bereitzustellen. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel reicht prinzipiell der mobile Teil (mobiles Kommunikationsmodul) aus, um die C2X Botschaften zu senden bzw. zu empfangen.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das mobile Kommunikationsmodul zur Verwendung als Modem ausgeführt. In diesem Fall kann vorgesehen sein, dass das mobile Kommunikationsmodul lediglich bereits fertig erzeugte Daten oder Datenpakete sendet/empfängt. Eine Datenverarbeitung innerhalb des mobilen Kommunikationsmoduls ist nicht erforderlich, da es die Daten lediglich weitersendet bzw. nach dem Empfang an die Steuereinheit im Fahrzeug übermittelt.
Diese Übermittlung kann kabelgebunden und/oder kabellos erfolgen.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung beruht die kommunizierfähige Kopplung zwischen der Steuereinheit und dem mobilen Kommunikationsmodul auf kabelloser Nahbereichskommunikation, wie beispielsweise Bluetooth oder Near Field Communication (NFC). Auch kann die kommunizierfähige Kopplung auf einer kabelgebundenen Kommunikation, beispielsweise mittels USB-Schnittstelle, beruhen.
An dieser Stelle sei explizit darauf hingewiesen, dass die Kommunikation zwischen einzelnen Bauteilen der Fahrzeugelektronik in einem bestimmten Ausführungsbeispiel kabellos erfolgen kann. Beispielsweise ist eine Redundanz in der Kommunikation vorgesehen, also das parallele Betreiben von kabelgebundener und kabelloser Kommunikation zwischen einzelnen Einheiten im Fahrzeug. Beispielsweise kann das mobile Kommunikationsmodul, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, wahlweise kabellos oder kabelgebunden mit der Steuereinheit kommunizieren.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Steuereinheit zur Bereitstellung von zu sendenden Botschaften an das mobile Kommunikationsmodul ausgeführt.
In anderen Worten findet bereits eine Datenverarbeitung und eine damit verbundene Zusammenstellung der zu übermittelnden Daten/Datenpakete in der fest installierten Steuereinheit statt. Das mobile Kommunikationsmodul empfängt dann diese Daten und leitet sie weiter an die externen Empfänger.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Teil des mobilen Kommunikationsmoduls, der zum Beitragen an der Bereitstellung der Kommunikation mit dem benachbarten Fahrzeug oder der Infrastruktur vorgesehen ist, eine SIM-Karte des mobilen Kommunikationsmoduls.
Beispielsweise kann im Fahrzeug bereits ein fest installiertes Kommunikationsgerät (z. B. UMTS-Modul) vorhanden sein, welches z. B. für einen elektronischen Notruf (eCall) verwendet werden kann. Dieses Kommunikationsgerät enthält jedoch keine SIM-Karte oder ist nicht für C2X Kommunikation freigeschaltet. Mittels einem SIM-Access Profil wird nun die SIM-Karte des mobilen Kommunikationsmoduls verwendet, jedoch wird als Kommunikationshardware des installierte Kommunikationsgerät im Fahrzeug verwendet. Dadurch kann eine Datenflatrate im Mobiltelefon auch für Fahrzeugdienste verwendet werden, falls der Kartenvertrag dies erlaubt.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Kommunikationssystem weiterhin eine zum Einbau im Fahrzeug vorgesehene Kommunikationseinheit auf, wobei das Senden und Empfangen der Botschaften über die Kommunikationseinheit unter Verwendung der SIM-Karte erfolgt.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das mobile Kommunikationsmodul zur Bestimmung einer Position des Fahrzeugs ausgeführt, wobei das Kommunikationssystem zur Integration der von dem mobilen Kommunikationsmodul bestimmten Position in die zu sendenden Botschaften ausgeführt ist und/oder wobei das Kommunikationssystem zur Verifizierung einer von dem Fahrzeug bestimmten Position auf Basis der von dem mobilen Kommunikationsmodul bestimmten Position ausgeführt ist.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Steuereinheit weiterhin zur Authentifizierung und/oder zur Verschlüsselung der zu sendenden Botschaften ausgeführt.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung beruht die kommunizierfähige Koppelung zwischen der Steuereinheit und dem mobilen Kommunikationsmodul auf „magnetischer Resonanz” oder induktiver Übertagung. Dieses Prinzip kann auch zur kontaktlosen Übertragung elektrischer Energie verwendet werden. Werden die Daten zwischen der Steuereinheit und dem mobilen Kommunikationsmodul mittels „magnetischer Resonanz” oder induktive Übertragung übermittelt, kann dies mit Hilfe einer entsprechenden Modulation und/oder Kodierung erfolgen.
Da auch hier die Reichweite sehr begrenzt ist (wie bei NFC) kann sehr leicht sichergestellt werden, dass sich das mobile Gerät auch wirklich im Fahrzeug befindet.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Fahrzeug mit einem oben und im Folgenden beschriebenen Kommunikationssystem angegeben.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Verwendung eines oben und im Folgenden beschriebenen Kommunikationssystems in einem Fahrzeug angegeben.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Verfahren zum Senden von Fahrzeug-zu-X Botschaften von einem Fahrzeug an ein benachbartes Fahrzeug oder eine Infrastruktureinrichtung angegeben, bei dem eine zu sendende Fahrzeug-zu-X Botschaft erzeugt wird (innerhalb des Fahrzeugs) und dann die Botschaft an ein benachbartes Fahrzeug oder an eine Infrastruktur gesendet wird, wobei zumindest ein Teil eines mobilen Kommunikationsmoduls an dem Erzeugen und/oder dem Senden der Botschaft teilnimmt.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Verfahren zum Empfangen von Fahrzeug-zu-X Botschaften von einem benachbarten Fahrzeug oder einer Infrastruktureinrichtung angegeben, bei dem eine Fahrzeug-zu-X Botschaft in dem Fahrzeug empfangen wird, wobei zumindest ein Teil eines mobilen Kommunikationsmoduls an dem Empfang und/oder einer Weiterverarbeitung der empfangenen Botschaft teilnimmt.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Programmelement angegeben, das, wenn es auf einem Prozessor eines Kommunikationssystems eines Fahrzeugs ausgeführt wird, den Prozessor anleitet, die oben und im Folgenden beschriebenen Verfahrensschritte durchzuführen.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein computerlesbares Medium angegeben, das, wenn es auf einem Prozessor eines Kommunikationssystems in einem Fahrzeug ausgeführt wird, den Prozessor anleitet, die oben und im Folgenden beschriebenen Schritte durchzuführen.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass unter dem Begriff Fahrzeug ein Straßenfahrzeug, wie Auto, Bus oder Motorrad, zu verstehen ist, als auch ein schienengebundenes Fahrzeug, ein Wasserfahrzeug oder ein Luftfahrzeug.
An dieser Stelle sei auch darauf hingewiesen, dass im Kontext der vorliegenden Erfindung GPS stellvertretend für sämtliche globale Navigationssatellitensysteme (GNSS) steht, wie z. B. GPS, Galileo, GLONASS (Russland), Compass (China), IRNSS (Indien).
An dieser Stelle sei auch darauf hingewiesen, dass die Positionsbestimmung in dem mobilen Kommunikationsmodul oder durch die im Fahrzeug verbaute Positionsbestimmungseinheit auch über eine Zellpositionierung erfolgen kann. Dies bietet sich beispielsweise bei der Verwendung von GSM- oder UMTS-Netzen an oder auch bei WLAN-Hotspots.
Das Programmelement kann z. B. Teil einer Software sein, die auf einem Prozessor des Kommunikationssystems gespeichert ist. Der Prozessor kann dabei ebenso Gegenstand der Erfindung sein. Weiterhin kann das Programmelement schon von Anfang an die Erfindung verwenden oder durch eine Aktualisierung (Update) ein bestehendes Programm zur Verwendung der Erfindung veranlassen.
Im Folgenden werden mit Verweis auf die Figuren Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.
Kurze Beschreibung der Figuren
1 zeigt ein Kommunikationssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
2 zeigt zwei Fahrzeuge mit Kommunikationssystemen sowie eine Infrastruktureinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
3 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich.
In der folgenden Figurenbeschreibung werden für die gleichen oder ähnlichen Elemente die gleichen Bezugsziffern verwendet.
1 zeigt ein Kommunikationssystem 100 für ein Fahrzeug, welches ein mobiles Kommunikationsmodul 101 sowie eine im Fahrzeug zu installierende Steuereinheit 102 aufweist, an welche weitere Bauteile 103 bis 109 angeschlossen sind.
Wie bereits dargelegt, können die Bauteile 103 bis 109 über entsprechende drahtgebundene Schnittstellen an die Steuereinheit 102 angeschlossen sein. Auch kann vorgesehen sein, dass bestimmte Bauteile drahtlos mit der Steuereinheit 102 kommunizieren.
Das mobile Kommunikationsmodul 101 kann über die Kommunikationsschnittstelle 103 ebenfalls drahtlos mit der Steuereinheit 102 kommunizieren. Auch kann eine drahtgebundene Schnittstelle vorgesehen sein (alternativ oder zusätzlich zur Funkschnittstelle 103).
Bei den Bauteilen, die an die Steuereinheit 102 angeschlossen sind, handelt es sich beispielsweise um die Kommunikationsschnittstelle 103, eine zusätzliche Kommunikationseinheit 104, eine Mensch-Maschinen-Schnittstelle 105, eine Fahrzeugsensorik und/oder eine Umfeldsensorik 106, ein Fahrerassistenzsystem 107, einen Satellitennavigationsempfänger 108, beispielsweise in Form eines GPS-Geräts, sowie eine Navigationseinheit 109.
Die GPS-Einheit 108 und die Navigationseinheit 109 sind sowohl miteinander als auch direkt mit der Steuereinheit 102 verbunden.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel besteht das Kommunikationssystem 100 lediglich aus dem mobilen Kommunikationsmodul 101 mit entsprechender Software. In diesem Fall weist das mobile Kommunikationsmodul 101 eine entsprechende Mensch-Maschine-Schnittstelle auf, um die empfangenen Daten beispielsweise grafisch und/oder akustisch darzustellen und eine Benutzereingabe zu ermöglichen.
2 zeigt zwei Fahrzeuge 201, 202, welche jeweils ein Kommunikationssystem 100 aufweisen. Weiterhin ist eine Infrastruktureinrichtung 203, beispielsweise in Form einer Ampelanlage mit Kreuzungsassistent, gezeigt. Sowohl die Infrastruktureinrichtung 203 als auch das Fahrzeug 202 kann mit dem Kommunikationssystem 100 des ersten Fahrzeugs 201 kommunizieren.
In jedem der beiden Fahrzeuge 201, 202 befindet sich ein Insasse, der ein mobiles Kommunikationsmodul, beispielsweise in Form eines Mobiltelefons, mit sich führt. Das Mobiltelefon wird beispielsweise über Bluetooth, NFC (Near Field Communication) oder USB mit der Kommunikationsschnittstelle 103 der im Fahrzeug integrierten Steuereinheit 102 kommunizierfähig verbunden. Es gibt nun mehrere Möglichkeiten, über dieses Mobiltelefon Daten an das benachbarte Fahrzeug 202 und/oder die Infrastruktureinheit 203 zu versenden bzw. zu empfangen:

– Beispielsweise wird das Mobiltelefon als Modem verwendet. Das bedeutet, dass sämtliche Daten vom Fahrzeug 201 bzw. von der Fahrzeugelektronik (also der Steuereinheit 102) erzeugt werden, vom Fahrzeug verschlüsselt werden, etc. und nur der reine Datenaustausch über das mobile Kommunikationsmodul abgewickelt wird.
– Auf dem Mobiltelefon läuft eine Software-Applikation, beispielsweise in Form einer Java-Applikation, die das Mobiltelefon z. B. bei der Verbindung mit der im Fahrzeug installierten Kommunikationsschnittstelle von der Steuereinheit im Fahrzeug übermittelt bekommt. Mittels dieser Applikation werden die Daten mit dem Fahrzeug ausgetauscht und anschließend z. B. per SMS (Short Message Service) versendet. Auch der Empfang der Daten kann beispielsweise über SMS durchgeführt werden. Durch die Software-Applikation müssen nicht mehr sämtliche Verarbeitungsschritte in den im Fahrzeug installierten Systemen (also der Steuereinheit 102) ausgeführt werden.
– Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass auf dem Mobiltelefon eine Software-Applikation (beispielsweise Java-Applikation) läuft. Über diese Applikation kann das Mobiltelefon C2X-Botschaften z. B. per SMS empfangen und diese dann visuell oder textuell (also im Klartext) dem Fahrer darstellen. Dadurch kann beispielsweise die Anbindung an das Fahrzeug (also die im Fahrzeug verbaute Elektronik) entfallen. Jedoch mag es in diesem Fall sein, dass das Mobiltelefon keine höherwertigen Botschaften mit Fahrzeugdaten versenden kann.

Bei einer Verbindung von Steuereinheit und mobilem Kommunikationsmodul über Bluetooth ist es möglich, ein neues, dediziertes Profil zu verwenden, um die notwendigen Daten und Abstimmungen zwischen dem Mobiltelefon und dem Fahrzeug besser darüber abwickeln zu können. Dieses Protokoll könnte vor allem bereits die typischen C2X Botschaften enthalten, so dass diese direkt übernommen werden können.
Die Verbindung mit NFC hat u. a. den Vorteil, dass durch die kurze Reichweite sichergestellt werden kann, dass sich das mobile Gerät auch wirklich im Fahrzeug befindet.
Hat das Mobiltelefon GPS oder eine andere Möglichkeit zur Positionsbestimmung (z. B. über WLAN), so ergeben sich weitere Möglichkeiten, wie diese Positionsinformationen verwendet werden können:

– Das Mobiltelefon schickt seine Positionsinformationen regelmäßig (z. B. immer, wenn eine neue Position ermittelt wurde) an das Fahrzeug und dort werden diese Positionsinformationen in die Datenpakete integriert.
– Das Mobiltelefon erhält vom Fahrzeug nur Datenpakete ohne Positionsinformation und ergänzt dann selbst (z. B. über die Software-Applikation) die Positionsinformationen.
– Das Mobiltelefon vergleicht seine Positionsinformationen mit denen, die vom Fahrzeug erfasst werden, und schickt eine Fehlermeldung an das Fahrzeug, falls hier ein relevanter Unterschied besteht (Verifikation der gemessenen Position). Ebenso kann es umgekehrt erfolgen, dass das Fahrzeug die von ihm ermittelte Position mit der vom Mobiltelefon ermittelten Position vergleicht, um Unstimmigkeiten zu erkennen und ggf. Probleme zu erkennen und zu beheben.

Damit sichergestellt wird, dass die Daten, die von dem mobilen Kommunikationsmodul an die Steuereinheit (bzw. die fest verbaute Kommunikationsschnittstelle übermittelt werden, auch wirklich aus einem Fahrzeug stammen und nicht von einem Mobiltelefon eines Fußgängers versendet werden, können die Daten zumindest authentifiziert werden und beispielsweise kann die Kommunikation zusätzlich mit kryptografischen Methoden abgesichert werden. Hierzu gibt es mehrere Möglichkeiten, von denen vier im Folgenden aufgeführt sind:

– Im Fahrzeug befindet sich eine Smart Card, die die Daten verschlüsselt und authentifiziert, bevor diese an das Mobiltelefon weitergeleitet werden.
– Die Daten werden über einen fahrzeugspezifischen Schlüssel verschlüsselt und authentifiziert. Beispielsweise setzt sich dieser Schlüssel aus einem Herstellerschlüssel und einem fahrzeugindividuellen Schlüssel zusammen.
– Das Fahrzeug erhält die Schlüssel mit beschränkter Nutzungsdauer für die Kommunikation in regelmäßigen Abständen über einen anderen Kommunikationskanal, z. B. Powerline bei Elektrofahrzeugen.
– Die Daten werden über die drahtlose Zugangsberechtigungseinheit (Remote-Keyless-Entry, RKE) bzw. das RKE-System des Fahrzeugs verschlüsselt. Der Schlüssel hierfür ist im Autoschlüssel (dem tragbaren Modul) hinterlegt und kann auch dort von zertifizierten Stellen erneuert werden.

Wie bereits beschrieben, hat NFC den Vorteil der geringen Reichweite und damit der einfacheren Sicherstellung, dass sich das mobile Kommunikationsmodul wirklich im Fahrzeug befindet.
Eine besondere Möglichkeit der Kommunikation zwischen dem Fahrzeug und dem mobilen Kommunikationsmodul ergibt sich, falls die Batterien des mobilen Kommunikationsmoduls über „magnetische Resonanz” (induktive Übertragung von Energie) geladen werden können. Dann können mit Hilfe der magnetischen Resonanz Botschaften an die Kommunikationsschnittstelle versendet werden, in welchem Fall die magnetische Resonanz entsprechend moduliert und/oder kodiert wird. Da auch hier die Reichweite sehr begrenzt ist (wie bei NFC) kann erneut sehr leicht sichergestellt werden, dass sich das mobile Kommunikationsmodul auch wirklich im Fahrzeug befindet. Zusätzlich können weitere kryptografische Verfahren verwendet werden, um die Kommunikation abzusichern.
Im Falle der kostenpflichtigen C2X Kommunikation, z. B. im Falle zusätzlicher Dienste oder im Falle eines Servers mit entsprechenden Warnfunktionen, bestehen ebenfalls mehrere Möglichkeiten:

– Über vorbezahlte Karten (Prepaid-Karten) im Fahrzeug werden die versendeten Daten signiert und die empfangenen Daten, die von den benachbarten Fahrzeugen oder der Infrastruktureinrichtung kommen, werden entschlüsselt. Dies lässt sich beispielsweise mit der Smart Card für die Authentifizierung und Verschlüsselung kombinieren (ähnlich wie beim Pay-TV, z. B. Sky TV in Deutschland).
– Die Kommunikation erfolgt über eine kostenpflichtige Telefonnummer. Dadurch werden die Kosten dem Inhaber des Mobiltelefons in Rechnung gestellt.

Als Erweiterung kann im Fahrzeug bereits ein Kommunikationsmodul (z. B. UMTS-Modul) vorhanden sein, welches beispielsweise für einen eCall eingesetzt wird. Dieses Kommunikationsmodul (weiter oben auch Kommunikationseinheit genannt) 104 enthält jedoch keine SIM-Karte oder ist nicht für C2X freigeschaltet. Mittels einem SIM-Access Profil wird nun die SIM-Karte des mobilen Kommunikationsmoduls 101 verwendet, als Kommunikationshardware wird jedoch die Kommunikationseinheit 104 im Fahrzeug verwendet.
In anderen Worten wird das Versenden und Empfangen der Botschaften über die im Fahrzeug verbaute Kommunikationseinheit 104 durchgeführt. Allerdings ist dies nur möglich, da die SIM-Karte des Mobiltelefons verwendet wird. Dadurch kann eine Datenflatrate im Mobiltelefon auch für Fahrzeugdienste verwendet werden (falls der Mobilfunkvertrag dies zulässt).
Kann die SIM-Karte des mobilen Kommunikationsmoduls 101 aus verschiedenen Gründen nicht verwendet werden, findet die Kommunikation zu den benachbarten Fahrzeugen auf bekanntem Wege über die Kommunikationseinheit 104 statt oder es wird, wie oben beschrieben, das mobile Kommunikationsmodul 101 verwendet.
Anstelle des Kommunikationsmoduls für Zellularfunk kann das mobile Kommunikationsmodul auch DSRC (Dedicated Short Range Communication) beinhalten. Dann werden nur noch die Teile der Erfindung verwendet, welche die Authentifizierung und Verschlüsselung der Daten betreffen.
Anstelle von C2X können auch klassische Telematikdienste, wie z. B. Concierge Services, auf die oben beschriebene Weise abgewickelt werden.
Eine im Fahrzeug fest installierte Kommunikationseinheit ist nicht erforderlich.
3 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. In Schritt 301 verbindet der Beifahrer sein Mobiltelefon (mit Datenflatrate) per Bluetooth mit der Kommunikationsschnittstelle der Steuereinheit. Der Autohalter hat sich das C2X-Paket gekauft und eine Smart Card erhalten, die er in der Telematikbox seines Fahrzeugs installiert hat. In Schritt 302 wird die Kommunikation zum C2X-Dienst aufgebaut, wobei das Mobiltelefon als Modem verwendet wird und die Authentifizierung über die Smart Card stattfindet.
Nach erfolgreicher Authentifizierung werden in Schritt 303 nun sämtliche Daten im Fahrzeug bearbeitet, d. h. zu sendende Daten bestimmt, diese vom Fahrzeugbus gelesen, mittels der Smart Card authentifiziert und verschlüsselt und dann in Schritt 304 über das Mobiltelefon versendet. Ebenso werden in Schritt 305 über das Mobiltelefon empfangene Daten im Fahrzeug entschlüsselt, aufbereitet und, falls notwendig, über den Fahrzeugbus verteilt. Die Positionsdaten für C2X werden in regelmäßigen Abständen von einer Sekunde vom Mobiltelefon an das Fahrzeug übermittelt, wo dann mit Hilfe von Fahrzeugsensorik (z. B. Radardrehzahlsensoren, Gierrate, ...) eine Validierung stattfindet und zusätzlich ein sog. Dead-Reckoning durchgeführt wird.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel besitzt der Fahrer ein Mobiltelefon mit Datenflatrate und verbindet dieses Mobiltelefon mit dem Fahrzeug (also der Kommunikationsschnittstelle). Mittels SIM-Access Profil verwendet nun das Fahrzeug die Datenflatrate, um C2X über Mobilfunk über das eingebaute UMTS-Modul (welches eigentlich für eCall gedacht ist) abzuwickeln, ohne dass ein zusätzlicher Kommunikationsvertrag für das Auto abgeschlossen werden muss.
In einem dritten Ausführungsbeispiel verbindet der Fahrer sein Mobiltelefon mittels USB mit der Kommunikationsschnittstelle des Fahrzeugs. Daraufhin übermittelt das Fahrzeug eine Java-Applikation an das Mobiltelefon und startet diese. Ab diesem Zeitpunkt sendet das Fahrzeug die notwendigen Daten an das Mobiltelefon, welches die Daten in einer SMS verpackt und versendet. Werden C2X-SMS von externen Sendern empfangen, so zerlegt das Mobiltelefon diese SMS-Botschaften in Einzeldaten und schickt die Einzeldaten an das Fahrzeug.
Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „umfassend” und „aufweisend” keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine” oder „ein” keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkungen anzusehen.

Claims

Kommunikationssystem für ein Fahrzeug, das Kommunikationssystem (100) aufweisend: ein mobiles Kommunikationsmodul (101); wobei das Kommunikationssystem (100) zum Senden von Fahrzeug-zu-X Botschaften an ein benachbartes Fahrzeug oder zum Empfangen von Fahrzeug-zu-X Botschaften von einem benachbarten Fahrzeug ausgeführt ist; wobei zumindest ein Teil des mobilen Kommunikationsmoduls (101) zum Beitragen an der Bereitstellung der Kommunikation mit dem benachbarten Fahrzeug vorgesehen ist.
Kommunikationssystem nach Anspruch 1, weiterhin aufweisend: ein zum Einbau im Fahrzeug vorgesehene Steuereinheit (102) mit einer Kommunikationsschnittstelle (103); wobei das mobile Kommunikationsmodul (101) über die Kommunikationsschnittstelle (103) mit der Steuereinheit kommunizierfähig gekoppelt ist.
Kommunikationssystem nach Anspruch 2, wobei das mobile Kommunikationsmodul (101) zur Verwendung als Modem ausgeführt ist.
Kommunikationssystem nach Anspruch 2 oder 2, wobei die kommunizierfähige Kopplung auf kabellose Nahbereichskommunikation, wie Bluetooth oder NFC, und/oder auf eine kabelgebundene Kommunikation beruht.
Kommunikationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das mobile Kommunikationsmodul (101) zum Senden oder Empfangen der Fahrzeug-zu-X Botschaften mittels SMS und/oder zum Datenaustausch mit der Steuereinheit (102) mittels SMS ausgeführt ist.
Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Steuereinheit (102) zur Bereitstellung von zu sendenden Botschaften an das mobile Kommunikationsmodul (101) ausgeführt ist.
Kommunikationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Teil des mobilen Kommunikationsmoduls (101), der zum Beitragen and der Bereitstellung der Kommunikation mit dem benachbarten Fahrzeug oder der Infrastruktur vorgesehen ist, eine SIM-Karte des mobilen Kommunikationsmoduls (101) ist.
Kommunikationssystem nach Anspruch 7, weiterhin aufweisend: eine zum Einbau im Fahrzeug vorgesehene Kommunikationseinheit (104); wobei das Senden und Empfangen der Botschaften über die Kommunikationseinheit (104) unter Verwendung der SIM-Karte erfolgt.
Kommunikationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das mobile Kommunikationsmodul (101) zur Bestimmung einer Position des Fahrzeugs ausgeführt ist; und wobei das Kommunikationssystem zur Integration der von dem mobilen Kommunikationsmodul (101) bestimmten Position in die zu sendenden Botschaften ausgeführt ist; und/oder wobei das Kommunikationssystem zur Verifizierung einer von dem Fahrzeug bestimmten Position auf Basis der von dem mobilen Kommunikationsmodul bestimmten Position ausgeführt ist.
Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 10, wobei die kommunizierfähige Kopplung zwischen der Steuereinheit (102) und dem mobilen Kommunikationsmodul (101) auf magnetischer Resonanz beruht.
Fahrzeug mit einem Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
Verfahren zum Senden von Fahrzeug-zu-X Botschaften von einem Fahrzeug an ein benachbartes Fahrzeug oder eine Infrastruktureinrichtung, das Verfahren aufweisend die Schritte: Erzeugen einer zu sendenden Fahrzeug-zu-X Botschaft; Senden der Botschaft an ein benachbartes Fahrzeug oder eine Infrastruktur; wobei zumindest ein Teil eines mobilen Kommunikationsmoduls (101) an dem Erzeugen oder dem Senden der Botschaft teilnimmt.
Verfahren zum Empfangen von Fahrzeug-zu-X Botschaften von einem benachbarten Fahrzeug oder einer Infrastruktureinrichtung, das Verfahren aufweisend die Schritte: Empfangen einer Fahrzeug-zu-X Botschaft in einem Fahrzeug; wobei zumindest ein Teil eines mobilen Kommunikationsmoduls (101) an dem Empfangen oder einer Weiterverarbeitung der empfangenen Botschaft teilnimmt.
Programmelement, das, wenn es auf einem Prozessor eines Kommunikationssystems eines Fahrzeugs ausgeführt wird, den Prozessor anleitet, die Schritte gemäß Anspruch 13 oder 14 durchzuführen.
Computerlesbares Medium, auf dem ein Programmelement gespeichert ist, das, wenn es auf einem Prozessor ausgeführt wird, den Prozessor anleitet, die Schritte gemäß Anspruch 13 oder 14 durchzuführen.