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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Nutzung der Recheneinheit einer
Notrufeinheit und eine entsprechend eingerichtete Notrufeinheit,
die ein zelluläres Kommunikationsmodul zum Absetzen eines Notruf
in ein öffentliches Mobilfunknetz aufweist und über
ein Fahrzeug-Kommunikationsnetz, bspw. ein kabelgebundenes oder
drahtloses Bussystem wie CAN oder MOST, ein WLAN-Netz oder Bluetooth,
mit anderen Fahrzeugeinheiten verbunden ist, die auch jeweils eine
Recheneinheit aufweisen. Ein bei der Erfindung eingesetztes zelluläres
Kommunikationsmodul weist typischer Weise Hochfrequenzkomponenten
sowie Anlag-Digital- bzw. Digital-Analogwandler auf. Diese Komponenten
werden durch Abarbeitung eines Mobilfunk-Protokolls in einer Recheneinheit angesprochen.
Bei dieser Recheneinheit kann es sich um die Recheneinheit der Notrufeinheit
handeln, die als gemeinsame Recheneinheit sowohl die Abarbeitung
des Mobilfunk-Protokolls als auch die Steuerung der Notruffunktion
der Notrufeinheit, d. h. die Steuerung der übrigen Notrufeinheit, übernimmt.
In diesem Fall handelt es sich um eine stark integrierte Notrufeinheit,
die üblicher Weise die ihre Mobilfunkkommunikation nur
im Rahmen der Notrufabsetzung einsetzt, aber nicht für
andere Telematikanwendungen, bspw. ein zelluläres Fahrzeugtelefon,
zur Verfügung stellt. Auf eine derartige Notrufeinheit
mit einer gemeinsamen Recheneinheit bezieht sich die Erfindung vorrangig.
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Grundsätzlich
ist es jedoch auch möglich, das zelluläre Kommunikationsmodul
mit einer eigenen Recheneinheit auszustatten, in welcher die Abarbeitung
des Mobilfunk-Protokolls erfolgt. Die übrige Steuerung
der Notrufeinheit geschieht dann durch die separate Recheneinheit
der Notrufeinheit. Bei dieser Ausführungsform kann das
zelluläre Kommunikationsmodul sinnvoller Weise auch anderen
Telematikanwendungen zelluläre Mobilfunkkommunikation erlauben.
Eine solche Notrufeinheit ist aufgrund der zwei Recheneinheiten
teurer, aber auch universeller einsetzbar. Auch auf derartige Notrufeinheiten bezieht
sich die vorliegende Erfindung.
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Notrufmodule,
die auch als eCall-Module bekannt sind, finden zunehmend Einsatz
in modernen Fahrzeugen, um im Falle eines Unfalls schnell und zielgerichtet
Hilfskräfte an den Unfallort zu schicken. Ferner ist geplant,
eine derartige Notrufeinheit in einer harmonisierten, europäischen
Variante als 112-eCall zum Standard für alle europäischen
Fahrzeuge zu machen.
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Allerdings
sind die Kosten für eine eigene Notrufeinheit (eCall) gerade
bei preiswerten Fahrzeugen relativ hoch, weil in der Notrufeinheit
ein eigenständiges Kommunikationsmodul (NAD – Network
Access Device) integriert ist, um eine Verbindung in das öffentliche
Mobilfunknetz aufzubauen und den Notruf in diesem Netz abzusetzen.
Um die Kosten für eine separate Notrufeinheit mit einem
eigenständigen Kommu nikationsmodul einzusparen, wird über
eine Anbindung von mobilen Geräten (bspw. Mobiltelefonen
oder dergl. Kommunikationsgeräte) über Bluetooth
oder WLAN nachgedacht, die über die mobile Anbindung in
das Fahrzeug-Kommunikationsnetz integriert und zur Absendung des
Notrufs in ein externes Kommunikationsnetz, insbesondere das Mobilfunknetz,
verwendet werden können. Jedoch ist bei einer Anbindung
von mobilen Geräten zur Absetzung des Notrufs die Verfügbarkeit
des Notrufs nach einem Unfall nicht immer gewährleitest,
da das mobile Geräte bei einem Unfall aus dem Fahrzeug
geschleudert oder zerstört werden kann. Auch kann das Modul
zur Herstellung der drahtlosen Verbindung mit dem mobilen Gerät
bspw. nicht mehr funktionieren, wenn die Stromversorgung des Moduls
durch den Unfall unterbrochen ist.
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Aus
der
WO 2009/074655
A1 ist eine Kommunikationseinrichtung für ein
Fahrzeug zur drahtlosen Übertragung von Fahrzeug-relevanten
Daten an ein anderes Fahrzeug oder an eine stationäre Infrastruktur
bekannt, wobei die Kommunikationseinrichtungen zwei Kommunikationseinheiten
mit jeweils einer Antenne aufweist, die für unterschiedliche
Kommunikationswege geeignet sind. Gesteuert wird diese Kommunikationseinheit
durch eine zentrale Steuereinheit (Mikroprozessor). An diese zentrale
Steuereinheit sind auch weitere Fahrzeugeinheiten, wie bspw. eine
Positionierungseinheit, eine Navigationseinheit, diverse Umfeldsensoren
und dergl. angeschlossen. Durch die gemeinsame Nutzung einer zentralen
Steuereinheit lassen sich die Kosten der jeweiligen Einheiten deutlich
vermindern, da ein zentraler Prozessor bei der Herstellung und Konzeption des
gesamten Fahrzeugsystems wesentlich günstiger ist, als
eine Vielzahl von Einzelprozes soren, die auf die einzelnen Einheiten
verteilt sind. Allerdings besteht das Problem, dass bei dem Ausfall
des einen zentralen Prozessors die gesamte Fahrzeugelektronik ausfällt
und auch sicherheitsrelevante Funktionen unter Umständen
nicht mehr gewährleistet werden können.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, eine funktionssichere Notrufeinheit
in ein Fahrzeug zu integrieren und dabei die Kosten für
das gesamte Elektroniksystem des Fahrzeugs zu minimieren.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren
gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 und einer
insbesondere zur Durchführung dieses Verfahrens eingerichteten
Notrufeinheit entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst.
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Dabei
ist vorgesehen, dass die Recheneinheit der Notrufeinheit in einem
Normalmodus bestimmte Funktionen der Recheneinheiten der anderen
Fahrzeugeinheiten übernimmt und die Funktionsergebnisse über
das Fahrzeug-Kommunikationsnetz zur Verfügung stellt. Ferner
schaltet die Notrufeinheit bei dem Eintreten eines Gefahrenfalls,
in welchem ein Notruf abgesetzt werden soll, in einen Notrufmodus
und sendet den Notruf über das zelluläre Kommunikationsmodul
aus. Das Eintreten des Gefahrenfalls kann, wie bereits heute üblich,
bspw. durch das Auslösen aktiver Sicherheitseinrichtungen,
wie das Zünden eines Airbags oder die Aktivierung eines Gurtstraffers,
an die Notrufeinheit gemeldet werden, deren Recheneinheit daraufhin
in den Notrufmodus schaltet und den Notruf aussendet. Damit kann
die Notrufeinheit als autarke Einheit mit einer Recheneinheit und
einem Kommunikationsmo dul den Notruf auch dann noch aussenden, wenn
die übrige Fahrzeug-Elektronik und das Fahrzeug-Kommunikationsnetz
durch den Unfall beschädigt sind. Hierzu kann vorzugsweise
eine geeignete Energiespeichereinheit, bspw. in Form eines kleinen
Akkumulators oder einer Kondensatorschaltung, in der Notrufeinheit
vorgesehen sein, die im Falle einer Trennung von der Fahrzeug-Energieversorgung
ausreichend Energie zur Verfügung stellt, damit die Recheneinheit
in den Notrufmodus schalten und die Notrufeinheit über
das zelluläre Kommunikationsmodul den Notruf aussenden
können.
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Bei
einer gemeinsamen Recheneinheit für das zelluläre
Kommunikationsmodul und die Notrufeinheit wird gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass die Recheneinheit
im Normalmodus nicht zur Abarbeitung eines Mobilfunk-Protokolls
eingerichtet ist. Damit steht den anderen Recheneinheiten eine erhebliche
Rechenleistung zur Verfügung, da die Abarbeitung des Mobilfunk-Protokolls
einen erheblichen Teil der Rechenleistung der gemeinsamen Recheneinheit
kontinuierlich in Anspruch nimmt. Grundsätzlich schließt
die Erfindung jedoch auch den Fall mit ein, dass eine gemeinsame
Recheneinheit im Normalmodus zur Abarbeitung des Mobilfunk-Protokolls
für das zelluläre Kommunikationsmodul eingerichtet
ist und nur nicht für die Steuerung der Notfalleinheit
(insbesondere Erkennen eines Signals für den Gefahrenfall
und Vorbereitung eines Notruf-Telegramms in einem Gefahrenfall)
eingerichtet ist. In diesem Fall ist der Effekt der Erfindung natürlich
weniger ausgeprägt. Ähnliches gilt für
den Fall separater Recheneinheiten für das zelluläre
Kommunikationsmodul und die (übrige) Notrufein heit, weil
die Recheneinheit der übrigen Notfalleinheit dann in der
Regel weniger leistungsfähig konzipiert ist.
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Damit
die Notrufeinheit besonders zuverlässig arbeitet, kann
das Umschalten der Recheneinheit der Notrufeinheit in den Notrufmodus
erfindungsgemäß durch einen Neustart des Prozessors
der Recheneinheit und damit der Recheneinheit in einem dualen Bootmodus
erfolgen, durch den der Prozessor bzw. die Recheneinheit programmtechnisch
dazu eingerichtet wird, die zum Aussenden bzw. Absetzen eines Notrufs
notwendigen Funktionen auszuführen. Dadurch wird vermieden,
dass andere Funktionen der Recheneinheit den Prozessor zu stark
belasten oder beeinträchtigen und sich die Aussendung eines Notrufs
verzögert oder diese sogar ausfällt. Wenn der Prozessor
der Recheneinheit in dem Notrufmodus ausschließlich zur
Durchführung der für das Aussenden eines Notrufs
und ggf. die Verarbeitung hierauf erfolgender Rückmeldungen
eingerichtet ist, arbeitet die erfindungsgemäße
Notrufeinheit besonders zuverlässig.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens kann der Neustart des Prozessors durch einen vorzugsweise
hoch priorisierten Interrupt erfolgen, der einen Neustart des Prozessors
unmittelbar im Notrufmodus erzwingt. Hierzu kann durch den Interrupt
vor dem Neustart des Prozessors bzw. der Recheneinheit noch eine entsprechende
Boot-Flag gesetzt werden, die für ein unverzügliches
booten des Prozessors in dem Notrufmodus sorgt.
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Erfindungsgemäß kann
der Neustart des Rechners aus dem Normalmodus in den Notrufmodus
ohne vorherige Beendigung der in dem Normalmodus auf dem Prozessor
bzw. der Recheneinheit ablaufenden Prozesse bspw. durch Unterbrechung der
Stromzufuhr erfolgen, so dass Zwischenergebnisse der auf dem Prozessor
ablaufenden Funktionen vor dem Neustart nicht zwischengespeichert werden.
Daher ist es erfindungsgemäße vorteilhaft, die
Funktionen in dem Normalmodus derart zu programmieren, dass Zwischenergebnisse
mit hoher Frequenz abgespeichert werden und der Prozessor im Normalmodus
bei Wideraufnahme der Funktionen auf die abgespeicherten Werte zugreift.
Hierdurch wird ein signifikanter Informationsverlust durch den unmittelbaren
Neustart des Prozessors in den Notrufmodus vermieden. Dies kann
bspw. in einem internen, nicht-flüchtigen Speicher der
Notrufeinheit erfolgen, auf den die Recheneinheit und vorzugsweise auch
das Kommunikationsmodul zugreifen können.
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Die
Recheneinheit der Notrufeinheit kann bei Aktivierung des Notrufmodus
unmittelbar auch das zelluläre Kommunikationsmodul aktivieren,
das nach Herstellung einer Kommunikationsverbindung mit dem öffentlichen
Mobilfunknetz den Notruf absetzt. Dies erfolgt gemäß der
derzeit üblichen Technologie durch Anmeldung der SIM-Karte
in dem Mobilfunknetz, ohne dass die Erfindung jedoch auf diese konkrete
Aktivierung des Netzzugangs beschränkt wäre. Da
der Neustart des Prozessors der Recheneinheit unmittelbar mit der
für die Absetzung des Notrufs vorgesehenen Software erfolgt,
die daher keinen großen Funktionsumfang aufweist, geht
der Neustart des Prozessors sehr schnell, so dass durch den Neustart des
Prozessors keine nennenswerte Zeitverzögerung auftritt,
insbesondere im Vergleich zu einem Prozessor, bei dem vor Absendung
eines Notrufs gestartete Prozesse beendet werden müssen.
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Das
Absetzen des Notrufs lässt sich erfindungsgemäß dadurch
weiter beschleunigen, dass notwendige Informationen, insbesondere
die Position des Fahrzeugs, die bspw. durch ein satellitenbasierten
Ortungssystems ermittelt werden kann, im Normalmodus der Recheneinheit
periodisch in einem nichtflüchtigen Speicher der Rechen-
oder Notrufeinheit abgelegt werden, auf welchen die Recheneinheit im
Notrufmodus zum Absetzen des Notrufs zugreift. Die periodische Abspeicherung
der Fahrzeugposition oder sonstiger, für die Absetzung
des Notrufs notwendiger Information kann fest vorgegeben sein und bspw.
in einem Bereich von 5 bis 30 Sekunden liegen. Es ist auch möglich,
die Periodizität der periodischen Speicherung unter Berücksichtigung
der Position des Fahrzeugs, seiner Geschwindigkeit und/oder anderer
Umweltbedingungen anzupassen, so dass die Recheneinheit im Normalmodus
möglichst wenig belastet wird und für den Notruf
ausreichend aktuelle Informationen zur Verfügung stehen.
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Eine
weitere Beschleunigung der Absetzung des Notrufs lässt
sich für die Ausführungen der Erfindung, bei denen
zwei Recheneinheiten für das zelluläre Kommunikationsmodul
und die Notrufeinheit vorgesehen sind oder die gemeinsame Recheneinheit auch
im Normalmodus zur Abarbeitung des Mobilfunk-Protokolls eingerichtet
ist/bleibt, erfindungsgemäß dadurch erreichen,
dass die Recheneinheit im Normalmodus das zelluläre Kommunikationsmodul im
Mobilfunknetz anmeldet und periodisch eine Identifikation der aktuellen
Mobilfunknetzzelle in einem nichtflüchtigen Speicher der
Recheneinheit abgelegt wird, auf welche das zelluläre Kommunikationsmodul beim
Anmelden in das Mobilfunknetz im Notrufmodus, vorzugsweise aber
auch im Normalmodus zugreift. Hierdurch kann die Suche nach einer
geeigneten Mobilfunknetzzelle während des Anmeldevorgangs
erheblich beschleunigt werden, so dass diese besonders zügig
erfolgen kann.
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Um
das Anmelden des zellulären Kommunikationsmoduls an dem öffentlichen
Mobilfunknetz auch der vorrangigen Anwendungsform der Erfindung
zu beschleunigen, bei der die gemeinsame Recheneinheit der Notrufeinheit
und der zellulären Mobilfunkeinheit im Normalmodus nicht
zur Abarbeitung des Mobilfunk-Protokolls eingerichtet sind, kann
in der Recheneinheit der Notrufeinheit, insbesondere in dem zellulären
Kommunikationsmodul bzw. diesem zugeordnet, eine Karte vorgehalten
werden, in welcher Positionen eines satellitenbasierten Ortungssystems
und zugehörige Identifikationen von Mobilfunknetzzellen
gespeichert sind. Auf diese Identifikationen der Mobilfunknetzzellen
kann das zelluläre Kommunikationsmodul in Kenntnis der
Position in den Koordinaten des satellitenbasierten Ortungssystems
beim Anmelden im Mobilfunknetz gezielt zugreifen. Hierdurch kann
das Kommunikationsmodul der Notrufeinheit bei der Registrierung
schneller feststellen, in welcher Mobilfunkzelle sich die Notrufeinheit
und damit das Kommunikationsmodul befinden. Dabei können
auch Gruppen von Funkzellen gebildet werden, die größeren
Positionsbereichen zugewiesen sind, falls die einzelnen Zellen zu
klein sind und damit die Größe der die Karte abbildenden
Datenbank reduziert werden muss, um keinen zusätzlichen Speicher
in der Recheneinheit zu benötigen. So könnten
bspw. 10 Zellen zu einer Position rückge meldet werden,
so dass das Kommunikationsmodul beim Anmelden in dem Mobilfunknetz
nur noch unter diesen 10 Zellen suchen muss, in welcher der Mobilfunkzellen
es sich tatsächlich befindet. Über dieses Verfahren
kann die Zeit zum Anmelden der heute üblichen SIM-Karten
im Mobilfunknetz deutlich reduziert werden. Natürlich kann
dieses Verfahren auch mit dem vorgenannten Verfahren kombiniert
werden, bei dem die Identifikationen der aktuellen Mobilfunkzellen
gespeichert werden, sofern das zelluläre Kommunikationsmodul
im Mobilfunknetz aktuell eingemeldet ist.
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Um
die Zeit bis zur Aussendung eines Notrufs im Falle eines Gefahrenfalls
weiter zu verkürzen, kann das Umschalten in den Notrufmodus
erfindungsgemäß bereits bei dem Erkennen einer
Gefahrensituation durch ein Fahrerassistenzsystem des Fahrzeugs
bspw. aufgrund von C2C-Kommunikation, C2X-Kommunication oder Umfeldsensoren,
eingeleitet werden. Dies hat den Vorteil, dass die Notrufeinheit
bereits vor Eintritt des Gefahrenfalls, der bspw. durch das Auslösen
einer Airbag-Steuerung erkannt wird, in einer erkannten Gefahrensituation
auf das Aussenden eines Notrufs vorbereitet wird und die Notrufeinheit
den Notruf dann nach Eintritt des Gefahrenfalls noch schneller aussenden
kann.
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Ferner
ist es erfindungsgemäß vorteilhaft, wenn die Recheneinheit
in Normalmodus keine sicherheitsrelevanten Funktionen und Anwendungen ausführt,
sondern nur Funktionen und Anwendungen, die nicht sicherheitskritisch
sind und insbesondere nicht dem Schutz von Leib und Leben dienen. Dadurch
wird sichergestellt, dass im Falle des Absetzens eines Notrufs nur
solche Funktionen und Anwendungen ausfallen, die in einem solchen
Fall nicht mehr wichtig sind bzw. deren fehlen nicht stört.
Der Ausfall dieser Funktionen ist unvermeidlich, da der in der Recheneinheit
der Notrufeinheit vorgesehene Prozessor in dem Notrufmodus arbeitet
und die im Normalmodus ausgeführten Funktionen daher nicht mehr
zur Verfügung stehen. Geeignete Funktionen und Anwendungen,
die im Normalmodus auf dem Prozessor der Recheneinheit einer Notrufeinheit
ausgeführt werden können, sind Routing-Aufgaben
für eine einfache Navigation, eine Spracherkennung für die
Sprachsteuerung des Fahrzeugs, ein Bordcomputer mit Funktionen wie
Benzinverbrauch, Restkilometer, usw., Funktionen zur Aggregation
von Sensordaten zum Erstellen von C2X-Botschaften oder Verkehrsinformationen
aufbauend auf den aggregierten Sensordaten, Abarbeitungen von Internetfunktionen für
den Fall, dass der Internetzugang über eine andere Technologie
erfolgt, wie bspw. WLAN, WiMax, Bluetooth, ZigBee, usw., Musikempfang
bzw. klassischer Radioempfang für ein Software-defined-Radio, Dekodierung
von komprimierten Medienformaten wie MP3, Verbesserung des Musikanlagenklangs
durch Surround-Sound, Regelung der Klimaanlage, Reifendrucküberwachung
(TPMS-Funktionen – Tire Pressure Monitoring) und dgl..
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Ferner
bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Notrufeinheit mit
einem zellulären Kommunikationsmodul, insbesondere für
GSM, UMTS oder dergl. öffentliche Mobilfunknetze, zum Absetzen
eines Notrufs in ein öffentliches Mobilfunknetz und einem
Anschluss an ein Fahrzeug-Kommunikationsnetz zur Kommunikation bzw.
zum Datenaustausch mit anderen Fahrzeugeinheiten sowie mit einer
Recheneinheit, welche zur Durchführung des vorbeschriebenen
Verfahrens o der Teilen hiervon durch geeigneten Programmierung eingerichtet
ist. Die Recheneinheit kann eine gemeinsame Recheneinheit der Notrufeinheit
und des zellulären Kommunikationsmoduls oder eine Recheneinheit
nur der Notrufeinheit sein. In letzterem Fall weist das zelluläre
Kommunikationsmodul eine separate Recheneinheit auf, die zur Abarbeitung
des Mobilfunk-Protokolls (bspw. UMTS-Protokoll) eingerichtet ist.
Andernfalls ist die gemeinsame Recheneinheit mit zur Abarbeitung
des Mobilfunk-Protokolls eingerichtet. Die Erfindung bezieht sich
auch auf geeignete Programmmittel zum Einrichten der Recheneinheit
einer Notrufeinheit (sowohl einer gemeinsamen als auch einer nur
der Notrufeinheit zugeordneten Recheneinheit) für die Durchführung
des vorbeschriebenen Verfahrens.
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Weitere
Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden
Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines
Ausführungsbeispiels und der Zeichnung. Dabei bilden alle
beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für
sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der vorliegenden
Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in
den Ansprüchen oder deren Rückbezügen.
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Es
zeigen:
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1 schematisch
eine erfindungsgemäße Notrufeinheit, die in ein
Fahrzeug-Kommunikationsnetz integriert ist, und
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2 schematisch
den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens zur
Nutzung der Recheneinheit einer Notrufeinheit entsprechend 1.
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Die
in 1 schematisch dargestellte Notrufeinheit 1 weist
eine Recheneinheit 2 und ein zelluläres Kommunikationsmodul 3 auf,
das zur Kommunikation mit einem öffentlich zur Verfügung
stehenden Kommunikationsnetz, bspw. GSM, UMTS oder dergl., eingerichtet
und ausgestattet ist. Die Recheneinheit 2 und das zelluläre
Kommunikationsmodul 3 sind über eine interne Kommunikationsverbindung 4 verbunden,
so dass die Recheneinheit 2 eine gemeinsame Recheneinheit 2 des
Kommunikationsmoduls 3 und der Notrufeinheit 1 ist.
Die gemeinsame Recheneinheit 2 ist daher zur Abarbeitung
des Mobilfunk-Protokolls als zur Steuerung der übrigen
Notrufeinheit eingerichtet, um im Gefahrenfall einen Notruf auszusenden.
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In
einer alternativen, hier nicht dargestellten Ausführung
können sowohl die Recheneinheit 2 als auch das
zelluläre Kommunikationsmodul 3 weisen eine eigene
Recheneinheit aufweisen, die mittels Datenverarbeitungsprogrammen
zur Ausführung vorgegebener Verfahren und Funktionen eingerichtet
ist, insbesondere zur Abarbeitung des Mobilfunk-Protokolls im Falle
der Recheneinheit des zellulären Kommunikationsmoduls 3.
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Vorzugsweise
weisen die Recheneinheit 2 und das zelluläre Kommunikationsmodul 3 auch
jeweils einen eigenen oder vorzugsweise einen gemeinsamen internen
Speicher 15 auf. Dieser in 1 nicht
dargestellte interne Speicher 15 ist als nicht-flüchtiger
Speicher ausgebildet, d. h. sein Inhalt steht auch nach einem Neustart
der Recheneinheit noch zur Verfügung.
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Über
einen Anschluss 5, der durch ein eigenes Netzwerkmodul
oder ein in die Recheneinheit 2 integriertes Netzwerkmodul
realisiert sein kann, ist die Notrufeinheit 1 an ein Fahrzeug-Kommunikationsnetz 6 angeschlossen,
das ein kabelgebundenes oder drahtloses Bussystem (CAN, MOST), ein WLAN-Netz
oder ein Bluetooth-Netz sein kann. An das Fahrzeug-Kommunikationsnetz 6 sind
weitere Funktionseinheiten des Fahrzeugs angeschlossen. Dabei kann
es sich um ein satellitenbasiertes Ortungssystem 7 mit
einer Recheneinheit 8 und einem Satellitenempfänger 9 handeln,
wobei der Satellitenempfänger 9 Ortungssignale
von Satelliten 10 empfangen kann. Das satellitenbasierte
Ortungssystem 7 kann bspw. das GPS- oder Galileo-System
oder ein sonstiges Ortungssystem sein, welches Ortungssignale von
Satelliten empfängt. Die Recheneinheit 8 und der
Satellitenempfänger 9 des satellitenbasierten
Ortungssystems 7 sind über eine interne Kommunikationsverbindung 4 miteinander
verbunden.
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Die
Recheneinheit 8 des satellitenbasierten Ortungssystems 7 ist
insbesondere zum Empfangen von Ortungssignalen sowie zur Auswertung
der empfangenen Satellitensignale und Bestimmung der jeweils aktuellen
Fahrzeugposition eingerichtet. Ferner kann die Recheneinheit 8 zur
Durchführung von Navigationsaufgaben eingerichtet sein.
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Weiter
sind jeweils über Anschlüsse 5 ein Fahrerassistenzsystem 11 und
ein Fahrzeug-Bordsystem 12 an das Fahrzeug-Kommunikationsnetz 6 angeschlossen.
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Die
Recheneinheit 13 des Fahrerassistenzsystems 11 ist
zur Durchführung von Fahrerassistenzfunktionen eingerichtet,
die bspw. durch nicht dargestellte Fahrzeug- oder Umfeldsensoren
oder C2X- oder C2C-Kommunikation Gefahrensituationen des Fahrzeugs
erkennen und an ein nicht dargestelltes Fahrzeug-Display zur Information
des Fahrers sendeen. Das Fahrerassistenzsystem 11 kann
auch zum unmittelbaren Eingriff in Fahrzeugfunktionen, bspw. zur
Durchführung einer Notbremsung, eingerichtet sein und Gefahrenmeldungen über
das Fahrzeug-Kommunikationsnetz 6 an alle weiteren Teilnehmer
aussenden.
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Das
Fahrzeug-Bordsystem 12 weist eine Recheneinheit 14 auf,
die zur Anzeige von Informationen wie aktuellem Benzinverbrauch,
Durchschnittsverbrauch, Durchschnittsgeschwindigkeit, Temperatur
in der Fahrzeugumgebung, etc. eingerichtet ist.
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Ferner
kann in das Fahrzeug-Bordsystem 12 die externe Kommunikationssteuerung
für ein in das Fahrzeug integrierte Fahrzeugtelefone oder
dergl. übernehmen. Für die Wahrnehmung der Kommunikationsverbindung
kann das Fahrzeug-Bordsystem mit einem eigenen zellulären
Kommunikationsmodul ausgestattet sein.
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Wenn
die zelluläre Mobilfunkeinheit dagegen – abweichend
von dem hier dargestellten Falle – eine eigene Rechenein heit
aufweist oder die gemeinsame Recheneinheit in jedem Betriebsmodus
zur Abarbeitung des Mobilfunk-Protokolls eingerichtet bleibt, wäre
es vorteilhaft, wenn das Fahrzeug-Bordsystem 12 zur normalen
Telefon-Kommunikation auf das zelluläre Kommunikationsmodul 3 der
Notrufeinheit 1 zugreift, wenn diese im Normalmodus betrieben
wird.
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Die
Recheneinheit 2 der Notrufeinheit 1 ist dazu eingerichtet,
in einem Normalmodus bestimmte Funktionen der Recheneinheiten 8, 13, 14 der
anderen Fahrzeugeinheiten (satellitenbasiertes Ortungssystem 7,
Fahrerassistenzsystem 11, Fahrzeug-Bordsystem 12)
zu übernehmen und die Funktionsergebnisse über
das Fahrzeug-Kommunikationsnetz 6 den jeweiligen Fahrzeugeinheiten 7, 11, 12 zur
Verfügung zu stellen. In diesem Normalmodus ist die Recheneinheit
nicht zur Abarbeitung des Mobilfunk-Protokolls oder Steuerung der übrigen
Notrufeinheit eingerichtet. Es können in diesem Normalmodus
also weder ein Notfalltelegramm auf eine Gefahrenmeldung hin erzeugt
noch eine Mobilfunkkommunikation durchgeführt werden.
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Bei
Eintreten eines Gefahrenfalls, in welchem ein Notruf abgesetzt werden
soll, schaltet die Recheneinheit 2 der Notrufeinheit 1 dagegen
in einen Notrufmodus und sendet den Notruf über das zelluläre
Kommunikationsmodul 3 aus. In diesem Notrufmodus ist die
gemeinsame Recheneinheit 2 der Notrufeinheit 1 also
zur Abarbeitung des Mobilfunk-Protokolls oder Steuerung der übrigen
Notrufeinheit eingerichtet.
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Um
nicht auf die Fahrzeug-Energieversorgung angewiesen zu sein, ist
die Notrufeinheit 1 vorzugsweise mit einer nicht dargestellten,
zumindest temporären Energieversorgung (Akkumulator, Superkondensator
oder dergl.) ausgestattet, um nach dem Empfang einer Gefahrenmeldung über
das Fahrzeug-Kommunikationsnetz 6 autark zu arbeiten, d.
h. den Notrufmodus zu aktivieren und den Notruf über das
zelluläre Kommunikationsmodul 3 auszusenden, ohne
auf andere Fahrzeugeinheiten oder die Fahrzeug-Energieversorgung
zugreifen zu müssen.
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Im
Normalmodus kann die Recheneinheit 2 der Notrufeinheit 1 dagegen
rechenintensive, aber vorzugsweise nicht sicherheitsrelevante Aufgaben und
Funktionen der anderen Recheneinheiten 8, 13, 14 übernehmen.
Im Falle des satellitenbasierten Ortungssystems 7 kann
die Recheneinheit 2 der Notrufeinheit 1 bspw.
dazu eingerichtet sei, bei der Aktivierung einer Navigation die
bevorzugte Streckenführung zu berechnen, da dieser Vorgang
sehr rechenintensiv ist und die Recheneinheit 8 das satellitenbasierten
Ortungssystems 7 stark belastet.
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Weitere
Funktionen können die Darstellung bestimmter Fahrzeugzustände
durch das Fahrzeug-Bordsystem 12 sein, die anstelle der
Recheneinheit 14 auch durch die Recheneinheit 2 vorgenommen
werden können. Auch das Fahrerassistenzsystem 11 kann
vorzugsweise nicht sicherheitsrelevante Funktionen aus seiner Recheneinheit 13 in
die Recheneinheit 2 der Notrufeinheit auslagern, solange sich
diese im Normalmodus befindet.
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Sobald
die Notrufeinheit 1 über das Fahrzeug-Kommunikationsnetz 6 bspw.
von dem Fahrerassistenzsystem 11 eine Gefahrenmeldung (wie das
Auslösen einer Airbagsteuerung) erhält, die das Aussenden
eines Notrufs erfordert, schaltet die Recheneinheit 2 der
Notrufeinheit 1 automatisch in den Notrufmodus, in welchem
die Recheneinheit 2 respektive der in der Recheneinheit 2 vorhandene
Prozessor ausschließlich zur Aussendung des Notrufs und
der damit in Verbindung stehenden Funktionen eingerichtet ist.
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Vorzugsweise
kann das Umschalten der Recheneinheit 2 in den Notrufmodus
durch einen Neustart des Prozessors der Recheneinheit 2 in
einem dualen Bootmodus erfolgen. Da der Funktionsumfang der auszuführenden
Funktionen der Recheneinheit 2 in dem Notrufmodus begrenzt
ist, lässt sich ein Neustart des Prozessors sehr schnell
bewerkstelligen. Darüber hinaus bietet ein neugestarteter
Prozessor den Vorteil, dass die eingerichteten Funktionen stabil
sind und die Recheneinheit 2 unmittelbar nach dem Neustart
sehr zuverlässig arbeitet. Dies ist für die Absendung
eines Notrufs besonders wichtig.
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Idealerweise
ist die Recheneinheit 2 im Normalmodus zur Ausführung
eines Portierungs-, Partionierungs- bzw. Anwendungsverschiebungs-Programms
einrichtet, mit dem eine flexible Nutzung von Recheneinheiten und
deren Speicherplatz sowie eine Verschiebung von Anwendungen (Programmen) auf
andere Recheneinheiten möglich ist. Ein Beispiel für
ein derartiges Programm ist AUTOSAR. Im Notfallmodus wird ein derartiges
Programm nicht benötigt und daher in dem dualen Bootmodus
erfindungsgemäß nicht installiert.
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Anhand
von 2 wird ein möglicher Ablauf des erfindungsgemäßen
Verfahrens zur Nutzung der Recheneinheit 2 der Notrufeinheit 1 in
einem Normalmodus und einem Notrufmodus beispielhaft beschrieben.
Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass dies nur eine vorteilhafte
Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
darstellt und die Erfindung nicht auf die konkret gezeigte Umsetzung
beschränkt ist.
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2 stellt
oben in der Mitte die Recheneinheit 2 der Notrufeinheit 1 im
Normalmodus dar, was durch den Begriff ”NORM” symbolisiert
ist. In diesem Normalmodus kommuniziert die Recheneinheit 2 mit den
Recheneinheiten 8, 13 und 14 der weiteren
Fahrzeugeinheiten 7, 11, 12, um bestimmte,
nicht-sicherheitsrelevante Rechenaufgaben dieser Funktionseinheiten 7, 11, 12 zu übernehmen.
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Da
die Recheneinheit 2 jederzeit aus dem Normalmodus in den
Notrufmodus umgeschaltet werden kann, ohne zuvor Rechenergebnisse
zur speichern, kann erfindungsgemäß vorgesehen
sein, dass die Recheneinheit 2 Zwischenergebnisse bei der
Berechnung bestimmter Funktionen für die anderen Recheneinheiten 8, 13, 14 in
einen nichtflüchtigen, internen Speicher 15 zwischenspeichert,
der bspw. in die Recheneinheit 2 integriert sein kann. Diese
Zwischenergebnisse der Berechnung stehen dann nach Rückkehr
der Recheneinheit 2 aus dem Notrufmodus in den Normalmodus
wieder zur Verfügung und helfen, das Fahrzeugsystem insgesamt
in einem definierten Zustand wiederzufinden.
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Optional
kann, wenn anders als in dem in 1 beschriebenen
Fall das zelluäre Mobilfunkmodul 3 eine eigene
zur Ab arbeitung des Mobilfunk-Protokolls eingerichtete Recheneinheit
aufweist oder die gemeinsame Recheneinheit 2 auch im Normalmodus zur
Abarbeitung des Mobilfunk-Protokolls eingerichtet bleibt, die Recheneinheit 2 im
Normalmodus das zelluläre Kommunikationsmodul 3 im
Mobilfunknetz auch dann anmelden, wenn in dem Fahrzeug keine normale
Telefonfunktion vorgesehen ist. Dies ist in der gestrichelten Variante
oben links in 2 dargestellt, die bei der vorrangigen
Ausführungsform der Erfindung allerdings nicht zur Verfügung
steht.
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In
dieser optionalen Ausführung legen das zelluläre
Kommunikationsmodul 3 oder die Recheneinheit 2 dann
periodisch eine Identifikation der aktuellen Mobilfunknetzzelle
in dem nichtflüchtigen Speicher 15 ab, auf welche
das zelluläre Kommunikationsmodul 3 beim Anmelden
in das Mobilfunknetz insbesondere im Notrufmodus, ggf. aber auch
im Normalmodus zugreifen kann. Hierdurch wird die Anmeldung im Mobilfunknetz
erheblich beschleunigt.
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Ferner
kann das satellitenbasierte Ortungssystem 7 – sowohl
in der optionalen als auch in der vorrangigen Ausführung
der Erfindung – über das Fahrzeug-Kommunikationsnetz 6 die
aktuelle Positionsinformation des Fahrzeugs im Normalmodus der Recheneinheit 2 periodisch
in dem nichtflüchtigen Speicher 15 der Recheneinheit 2 ablegen,
auf welche die Recheneinheit 2 respektive das zelluläre
Kommunikationsmodul 3 im Notrufmodus zum Absetzen des Notrufs
zugreifen können. Somit steht im Falle eines Notrufs die
aktuelle Position des Fahrzeugs besonders schnell zur Verfügung.
Im Normalmodus kann das Speichern der Fahrzeugposition bspw. alle
5 Sekunden oder auch bewegungsabhängig erfolgen.
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Es
wird darauf hingewiesen, dass die Darstellung in 2,
wonach das satellitenbasierte Ortungssystem 7 über
das Fahrzeug-Kommunikationsnetz 6 unmittelbar auf den nichtflüchtigen,
internen Speicher 15 schematisch ist und nicht bedeutet,
dass diese Kommunikation unmittelbar und ohne Zugriff auf die Recheneinheit 2 erfolgt.
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Somit
liegen in dem nichtflüchtigen Speicher 15 alle
wichtigen und notwendigen Informationen vor, die bei der Absetzung
eines Notrufs notwendig sind bzw. das Absetzen des Notrufs erheblich
beschleunigen.
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Im
Normalmodus prüft die Recheneinheit 2 über
einen hochpriorisierten Interrupt 16 laufend, ob eine Gefahrenmeldung 17 bspw.
von dem Fahrerassistenzsystem 11 vorliegt, die das Aussenden
eines Notrufs erfordert. In diesem Fall unterbricht der Interrupt 16,
der als Hardware oder als Software in der Recheneinheit 2 ausgebildet
sein kann, einfacherweise unmittelbar die Stromversorgung nach Setzen einer
Notruf-Flag, so dass die Recheneinheit 2 nach Wiederherstellung
der Stromversorgung unmittelbar in dem Notrufmodus startet.
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Die
Recheneinheit 2 aktiviert im Notrufmodus NOT unmittelbar
das zelluläre Kommunikationsmodul 3, das nach
Herstellung einer Kommunikationsverbindung mit dem öffentlichen
Mobilfunknetz sofort den Notruf 18 absetzt. Dabei greifen
die Recheneinheit 2 und/oder das zelluläre Kommunikations modul 3 auf
den internen, nicht flüchtigen Speicher 15 zu,
in dem die aktuelle Position des Fahrzeugs und vorzugsweise auch
eine Identifikation der aktuellen Mobilfunknetzzelle abgelegt sind.
Die Identifikation der aktuellen Mobilfunkzelle ermöglicht
dem zellulären Kommunikationsmodul 3 eine besonders schnelle
Anmeldung in dem Mobilfunknetz.
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Durch
das Zwischenspeichern der aktuellen Fahrzeugposition in dem internen,
nichtflüchtigen Speicher 15 steht auch die aktuelle
Fahrzeugposition zur Verfügung, ohne dass die Notrufeinheit 1 in
einem Notfall auf eine funktionierende Kommunikation mit dem satellitenbasierten
Ortungssystem 7 über das Fahrzeug-Kommunikationsnetz 6 angewiesen wäre.
Daher kann das Aussenden des Notrufs gemäß dem
erfindungsgemäß vorgesehenen Verfahren losgelöst
und autark von den weiteren Fahrzeugfunktionen erfolgen. Dies ist
wichtig, da bspw. im Falle eines schweren Unfalls das Fahrzeug-Kommunikationsnetz 6 gestört
sein kann.
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Die
vorliegende Erfindung stellt somit ein besonders zuverlässig
und sicher arbeitendes Notrufsystem zur Verfügung, das
darüber hinaus besonders kostengünstig in das
Fahrzeug-Rechensystem integriert werden kann, weil die teuer benötigte
Rechenleistung der Recheneinheit 2 der Notfalleinheit 1 überwiegend
für weitere Rechenaufgaben in dem Fahrzeug genutzt werden
kann und damit die anderen Recheneinheiten 8, 13, 14 der
Fahrzeugeinheiten 7, 11, 12 entlastet.
Diese können somit geringer dimensioniert werden, was einen
erheblichen Preisvorteil zur Folge hat.
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Die
Erfindung ist, wie bereits erwähnt, nicht auf das in den 1 und 2 konkret
dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt und
kann an beliebige Fahrzeuginstallationen angepasst werden.
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- 1
- Notrufeinheit
- 2
- Recheneinheit
- 3
- zelluläres
Kommunikationsmodul
- 4
- interne
Kommunikationsverbindung
- 5
- Anschluss
- 6
- Fahrzeug-Kommunikationsnetz
- 7
- satellitenbasiertes
Ortungssystem
- 8
- Recheneinheit
- 9
- Satellitenempfänger
- 10
- Satellit
- 11
- Fahrerassistenzsystem
- 12
- Fahrzeug-Bordsystem
- 13
- Recheneinheit
- 14
- Recheneinheit
- 15
- interner
Speicher
- 16
- Interrupt
- 17
- Gefahrenmeldung
- 18
- Notruf
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - WO 2009/074655
A1 [0005]