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Die Erfindung betrifft eine Kommunikationsvorrichtung für ein Fahrzeug für einen Datenaustausch zwischen dem Fahrzeug und einer Zentrale. Die Erfindung betrifft des weiteren ein Fahrzeug mit einer solchen Kommunikationsvorrichtung sowie ein System zum Durchführen eines Datenaustausches zwischen einer Sende- und/oder Empfangsstation und einem Fahrzeug.
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Fahrzeuge sind heute mit einer Vielzahl von Kommunikations- und Navigationsfunktionen ausgerüstet. Der Fahrer kann im Fahrzeug beispielsweise Telefonate führen beziehungsweise aktuelle Verkehrsinformationen abrufen. Darüber hinaus können die Fahrzeuge mit einer Zentrale kommunizieren oder auch über die Zentrale untereinander vernetzt sein. Von der Zentrale können beispielsweise Stau-/Straßenzustandsinformationen oder Wetterinformationen für ein Fahrzeug bereitgestellt werden.
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Zur Datenübertragung bei einem Telefonat aus dem Fahrzeug oder zur Datenübertragung zwischen der Zentrale und dem Fahrzeug wird von einem Kommunikations-Dienstanbieter (Provider) ein Kommunikationskanal bereitgestellt. Die Datenübertragung kann über ein im Fahrzeug vorhandenes Modem ausgeführt werden. Die Zugangsdaten des Dienstanbieters zum Aufbau einer Verbindung über den Kommunikationskanal des Providers erhält das Modem üblicherweise von einer SIM-Karte. Die SIM-Karte weist dazu einen Speicher auf, in dem die Zugangsdaten des Providers gespeichert sind. Die Datenübertragung wird dann über den meistens vom Fahrzeughersteller mit dem Dienstanbieter ausgehandelten Tarif gegenüber einem Kunden/Fahrer abgerechnet.
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Die von dem Dienstanbieter bereitgestellte SIM-Karte kann fest im Fahrzeug verbaut sein. Sie kann beispielsweise in der Kommunikations-/Navigationseinheit des Fahrzeugs beziehungsweise im Steuergerät des Fahrzeugs eingelötet sein. Dies bedingt allerdings, dass ein Wechsel der SIM-Karte durch einen einfachen Austausch der SIM-Karte und somit ein Wechsel zu einem anderen Provider nicht oder nur unter erschwerten Umständen, beispielsweise durch Austausch der gesamten Kommunikations-/Navigationseinheit beziehungsweise des Steuergerätes möglich ist. Ein Fahrer oder ein Fahrzeughersteller möchte aber oftmals von Zeit zu Zeit den Dienstanbieter wechseln, wenn beispielweise ein anderer Provider ihm bessere Konditionen bieten kann oder er sich in einem Gebiet befindet, indem die Netzabdeckung des aktuell verwendeten Providers unzureichend und somit die Qualität der Datenübertragung unbefriedigend ist.
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Es ist wünschenswert, eine Kommunikationsvorrichtung für ein Fahrzeug anzugeben, mit der es ermöglicht wird, den Dienstanbieter eines Kommunikationskanals, über den ein Datenaustausch stattfinden soll, auf leichte Weise zu wechseln. Des weiteren soll ein Fahrzeug mit einer derartigen Kommunikationsvorrichtung und ein System zum Durchführen eines Datenaustausches zwischen einer Sende- und/oder Empfangsstation und einem Fahrzeug angegeben werden.
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Eine Ausführungsform der Kommunikationsvorrichtung für ein Fahrzeug ist im Patentanspruch 1 angegeben. Die Kommunikationsvorrichtung umfasst dementsprechend:
- – eine programmierbare Speicherschaltung zum Einprogrammieren von Zugangsdaten von einem Dienstanbieter zum Aufbau einer Kommunikation über einen von dem Dienstanbieter bereitgestellten Kommunikationskanal,
- – eine Sende- und/oder Empfangseinrichtung zum Senden und Empfangen von Daten über den Kommunikationskanal,
- – wobei die Sende- und/oder Empfangseinrichtung dazu ausgebildet ist, die in die programmierbare Speicherschaltung einzuprogrammierenden Zugangsdaten des Dienstanbieters zu empfangen und zum Einprogrammieren in die programmierbare Speicherschaltung bereitzustellen.
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Gemäß einer möglichen Ausführungsvariante kann die Kommunikationsvorrichtung eine Simulationsschaltung zur Simulation einer SIM-Karte, die mit dem Konfigurationsanschluss gekoppelt ist und die programmierbare Speicherschaltung enthält, aufweisen. Die Zugangsdaten des Dienstanbieters, die in der programmierbaren Speicherschaltung gespeichert sind, werden der Sende- und/oder Empfangseinrichtung von der Simulationsschaltung an einem Konfigurationsanschluss der Sende- und/oder Empfangseinrichtung bereitgestellt. Die Simulationsschaltung ist dazu mit dem Konfigurationsanschluss der Sende- und/oder Empfangseinrichtung verbunden. Gemäß einer möglichen Ausführungsform kann die Simulationsschaltung als eine FPGA-Schaltung ausgebildet sein.
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Ein Fahrzeug mit einer Kommunikationsvorrichtung entsprechend den oben genannten Ausführungsformen ist im Patentanspruch 8 angegeben.
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Im Patentanspruch 9 ist ein System zum Durchführen eines Datenaustausches zwischen einer Sende- und/oder Empfangsstation und einem Fahrzeug angegeben. Das System umfasst:
- – eine Kommunikationsvorrichtung für das Fahrzeug nach einer der oben angegebenen Ausführungsformen, die in dem Fahrzeug angeordnet ist,
- – wobei die Sende- und/oder Empfangsstation dazu ausgebildet ist, die Zugangsdaten des Dienstanbieters an das Fahrzeug zu übertragen,
- – wobei die Sende- und/oder Empfangseinrichtung der Kommunikationsvorrichtung dazu ausgebildet ist, die von der Sende- und/oder Empfangsstation übertragenen Zugangsdaten zu empfangen.
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Die von der Sende- und Empfangseinrichtung empfangenen Zugangsdaten können mittels einer Programmierschaltung der Kommunikationsvorrichtung in die programmierbare Speicherschaltung einprogrammiert werden. Die Sende- und/oder Empfangseinrichtung greift dann auf die einprogrammierten Zugangsdaten eines Dienstanbieters zu und stellt über den von diesem Dienstanbieter bereitgestellten Kommunikationskanal eine Kommunikationsverbindung her. Ein Provider kann somit auf einfache Weise gewechselt werden, indem neue beziehungsweise veränderte Zugangsdaten eines andern Providers an die Sende- und Empfangseinrichtung übertragen werden und in die Speicherschaltung eingeschrieben werden.
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Die Kommunikationsvorrichtung umfasst des weiteren eine Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme einer SIM-Karte eines Providers. Diese SIM-Karte kann in der Aufnahmeeinrichtung fest mit der Kommunikationsvorrichtung verbaut sein, so dass die SIM-Karte nicht ausgetauscht werden kann. Die SIM-Karte kann beispielsweise in der Aufnahmeeinrichtung der Kommunikationsvorrichtung verlötet sein. Auf der SIM-Karte sind die Zugangsdaten eines Providers gespeichert. Die SIM-Karte ermöglicht somit eine Datenübertragung über einen dem Provider der SIM-Karte zugehörigen Kommunikationskanal. Wenn von der Sende- und/oder Empfangsstation Zugangsdaten eines zukünftig zu verwendenden Providers an die Kommunikationsvorrichtung übertragen werden sollen, kann die Datenübertragung über den Kommunikationskanal des Providers erfolgen, dessen SIM-Karte fest in der Kommunikationsvorrichtung des Fahrzeugs verbaut ist. Die SIM-Karte ermöglicht somit eine initiale Konnektivität mit der Sende- und/oder Empfangsstation zur Übertragung der zukünftig zu verwendenden Provider-Zugangsdaten.
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Die Übertragung der Zugangsdaten des zukünftig von der Kommunikationsvorrichtung zu verwendenden Providers kann durch Provisionierung über Luftstrecke (Provisioning over the Air) erfolgen. Bei der Provisionierung werden von der Sende- und/oder Empfangsstation, beispielsweise einer Zentrale des Fahrzeugherstellers, die Zugangsdaten des neuen Providers an das Fahrzeug gesendet.
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In der Sende- und/oder Empfangsstation kann eine Vielzahl von SIM-Karten zur Verfügung stehen, auf denen unterschiedliche Provider-Profile beziehungsweise die Zugangsdaten dieser Provider gespeichert sind. Die Sende- und/oder Empfangsstation kann eine Steuereinrichtung aufweisen, die einen der Provider für eine zukünftige von einem Fahrzeug aus erfolgende Datenübertragung auswählt und die Zugangsdaten dieses Dienstanbieters an das Fahrzeug überträgt.
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Durch Änderung des Providers kann das Fahrzeug mit allen oder zumindest einigen Providern auf einem Kontinent kommunizieren. Je nach Bedarf werden von der Sende- und/oder Empfangsstation einer Zentrale die Zugangsdaten des neuen Dienstanbieters in die programmierbare Speicherschaltung der Kommunikationsvorrichtung des Fahrzeugs nachgeladen.
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Die Sende- und/oder Empfangsstation kann eine Speichereinrichtung, in der pro Land jeweils eine Liste mit verschiedenen Providern gespeichert ist, enthalten. Der Aufenthaltsort des Fahrzeugs, insbesondere das Land in dem sich das Fahrzeug befindet, wird über eine Positionierungseinrichtung des Fahrzeugs ermittelt. Die ermittelte Position des Fahrzeugs kann an die Zentrale übermittelt werden. Nach Auswertung der Positionsdaten kann in der Sende- und/oder Empfangsstation festgestellt werden, in welchem Land sich ein Fahrzeug gerade befindet. Aus der dem Land zugehörigen Liste an Dienstanbietern kann in der zentralen Sende- und/oder Empfangsstation ein Provider ausgewählt und dessen Zugangsdaten an das Fahrzeug übermittelt und in der programmierbaren Speichereinrichtung der Kommunikationsvorrichtung des Fahrzeugs einprogrammiert werden. Wenn beispielsweise über den in der jeweiligen Liste an erster Stelle stehenden Provider keine Kommunikationsverbindung aus dem Fahrzeug hergestellt werden kann, kann der nächste Provider aus der Liste ausgewählt und dessen Zugangsdaten an das Fahrzeug übermittelt werden bis die Kommunikationsvorrichtung des Fahrzeugs schließlich eine Kommunikationsverbindung aufbauen kann.
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Nachdem von der Kommunikationsvorrichtung einmal ein Provider für einen Verbindungsaufbau ausgewählt worden ist, kann eine erneute Auswahl eines Providers aufgrund von veränderten Empfangseigenschaften, aufgrund einer speziellen Situation, beispielsweise zum Absetzen eines Notrufs (ECall), aufgrund der zu übertragenen Dateninhalte und des dafür notwendigen Bandbreitebedarfs, aufgrund der Zeit, der momentanen Netzauslastung, der momentanen Wettersituation sowie dem momentanen Zustand des Fahrzeugs, beispielsweise aufgrund der Geschwindigkeit des Fahrzeugs oder einer Fahr- oder Parksituation des Fahrzeugs, notwendig werden. Nach einer entsprechenden Anforderung des Fahrzeugs beziehungsweise einer Übertragung von Fahrzeugdaten an die Zentrale kann in der Sende- und/oder Empfangsstation der Zentrale ein neuer Dienstanbieter zum Aufbau einer Kommunikationsverbindung ausgewählt und dessen Zugangsdaten an die Kommunikationsvorrichtung des Fahrzeugs übertragen werden.
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Bei der Auswahl des Providers kann die spezielle Situation eines Nutzers, beispielsweise das Vorhandensein von Partnerverträgen, die in das Kommunikationssystem des Fahrzeugs integriert werden können, berücksichtigt werden. Des weiteren kann eine erneute Auswahl eines Providers aufgrund einer Anforderung der Zentrale erfolgen. Die in der programmierbaren Speichereinrichtung der Kommunikationsvorrichtung des Fahrzeugs gespeicherten Zugangsdaten eines Providers können von der Zentrale mittels Provisionierung beliebig oft und zu beliebigen Zeiten, beispielsweise nach Neuverhandlung von Roaming-Abkommen, lokalen Störungen oder sonstigen Ereignissen verändert beziehungsweise aktualisiert werden.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren, die Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigen, näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine Ausführungsform einer Übertragungsstrecke für einen Datenaustausch zwischen einem Fahrzeug und einer Sende- und/oder Empfangsstation,
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2 eine Ausführungsform einer Kommunikationsvorrichtung für ein Fahrzeug.
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1 zeigt eine Ausführungsform einer Übertragungsstrecke für einen Datenaustausch zwischen einem Fahrzeug 10 und einer Sende- und/oder Empfangsstation 20, die sich in einer Zentrale des Fahrzeuganbieters befinden kann. Das Fahrzeug 10 umfasst eine Kommunikationsvorrichtung 100 zur Durchführung einer Datenübertragung, beispielsweise zum Führen eines Telefongesprächs und zum Abrufen von Navigationsdaten, aktuellen Wetterdaten oder sonstigen Nachrichten von der Sende- und/oder Empfangsstation 20. Die Kommunikationsvorrichtung 100 ist mit einer Antenne 160 zum Empfangen oder Senden von Daten gekoppelt. Die Datenübertragung kann über verschiedene Kommunikationskanäle 31, 32, 33 beziehungsweise 41, die jeweils von unterschiedlichen Dienstanbietern bereitgestellt werden, erfolgen.
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Die Sende- und/oder Empfangsstation 20 ist dazu ausgebildet, die Zugangsdaten eines Dienstanbieters an das Fahrzeug 10 zu übertragen. Die Sende- und/oder Empfangsstation 20 kann eine Aufnahmeeinrichtung 210 zur Aufnahme einer Vielzahl von Chipkarten, mindestens aber von einer ersten und zweiten Chipkarte 51, 52 aufweisen. Im Beispiel der 1 sind in der Aufnahmeeinrichtung 210 die Chipkarten 51, 52 und 53 angeordnet. Auf der Chipkarte 51 sind die Zugangsdaten eines Dienstanbieters 1 zum Aufbau einer Kommunikation über einen von dem Dienstanbieter 1 bereitgestellten Kommunikationskanal 31 gespeichert. Auf der Chipkarte 52 sind die Zugangsdaten von einem Dienstanbieter 2 zum Aufbau einer Kommunikation über einen von dem Dienstanbieter 2 bereitgestellten Kommunikationskanal 32 gespeichert und auf der Chipkarte 53 sind die Zugangsdaten von einem Dienstanbieter 3 zum Aufbau einer Kommunikation über einen von dem Dienstanbieter 3 bereitgestellten Kommunikationskanal 33 gespeichert. Die Chipkarten können als SIM-Karten von verschiedenen Providern 1, 2, 3 ausgebildet sein.
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Die Sende- und/oder Empfangsstation 20 umfasst des weiteren eine Steuereinrichtung 220 zum Auswählen von einem der Dienstanbieters 1, 2, 3 über den die Kommunikationsvorrichtung 100 eine Datenübertragung zu der Sende- und/oder Empfangsstation 20 oder zu einer Mobilfunkstation künftig durchführen soll. Dazu werden die Zugangsdaten des ausgewählten Dienstanbieters von der Steuereinrichtung 220 für die Übertragung zu der Kommunikationsvorrichtung 100 des Fahrzeugs 10 bereitgestellt.
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2 zeigt eine Ausführungsform einer Kommunikationsvorrichtung 100 für das Fahrzeug 10 zur Herstellung einer Kommunikationsverbindung zwischen dem Fahrzeug 10 und der Sende- und/oder Empfangsstation 20 beziehungsweise einer Mobilfunkstation. Die Kommunikationsvorrichtung 100 umfasst eine programmierbare Speicherschaltung 111 zum Einprogrammieren von Zugangsdaten von einem der Dienstanbieter, dessen Zugangsdaten auf den Chipkarten 51, 52, 53 in der Sende- und/oder Empfangsstation 20 zur Verfügung stehen. Des weiteren umfasst die Kommunikationsvorrichtung 100 eine Sende- und/oder Empfangseinrichtung 120 zum Durchführen einer Datenübertragung. Die Sende- und/oder Empfangseinrichtung 120 kann beispielsweise als ein Modem ausgebildet sein. An die Sende- und/oder Empfangseinrichtungen 120 können Daten-/Telefoniegeräte 150 im Fahrzeug angeschlossen sein. Die Sende- und/oder Empfangseinrichtung 120 ist dazu ausgebildet, die in die programmierbare Speicherschaltung 111 einzuprogrammierenden Zugangsdaten eines der Dienstanbieter 1, 2, 3 zu empfangen und zum Einprogrammieren in die programmierbare Speicherschaltung 111 bereitzustellen. Die Sende- und/oder Empfangseinrichtung weist einen Konfigurationsanschluss K120 zum Anlegen der in der Speicherschaltung 111 gespeicherten Zugangsdaten der Dienstanbieter 1, 2 oder 3 auf. Die Sende- und/oder Empfangseinrichtung 120 führt den Datenaustausch in Abhängigkeit von den an dem Konfigurationsanschluss K120 anliegenden Zugangsdaten über den Kommunikationskanal des Providers, dessen Zugangsdaten in der Speicherschaltung 111 gespeichert sind, aus.
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Gemäß einer möglichen Ausführungsform umfasst die Kommunikationsvorrichtung 100 eine Programmierschaltung 130 zum Programmieren der programmierbaren Speicherschaltung 111. Die Sende- und/oder Empfangseinrichtung 120 ist dazu ausgebildet, die in die programmierbare Speicherschaltung 111 ein zu programmieren Zugangsdaten eines Dienstanbieters für die Programmierschaltung 130 bereitzustellen. Mittels der Programmierschaltung 130 können die von dem Modem 130 bereitgestellten Zugangsdaten in die programmierbare Speicherschaltung 111 einprogrammiert werden.
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Die Sende- und/oder Empfangseinrichtung 120 kann dazu ausgebildet sein, an dem Konfigurationsanschluss K120 Zugangsdaten eines Dienstanbieters, die beispielsweise von einer SIM-Karte bereitgestellt werden, zu empfangen. Die Kommunikationsvorrichtung 100 kann eine Simulationsschaltung 110 zur Simulation einer SIM-Karte, die mit dem Konfigurationsanschluss K120 gekoppelt ist und die programmierbare Speicherschaltung 111 enthält, aufweisen. Die in der Speicherschaltung 111 ein programmierten Zugangsdaten des in der Sende- und/oder Empfangsstation 20 ausgewählten Providers werden für das Modem 120 an dem Konfigurationsanschluss K120 bereitgestellt, so dass das Modem eine Kommunikationsverbindung über den den Zugangsdaten zugehörigen Provider aufbauen kann. Die Simulationsschaltung 110 kann beispielsweise als eine FPGA-Schaltung ausgebildet sein.
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Die Kommunikationsvorrichtung 100 kann des weiteren eine Aufnahmeeinrichtung 140 zur Aufnahme einer SIM-Karte 40, auf der Zugangsdaten von einem weiteren Dienstanbieter 4 zum Aufbau einer Kommunikation über einen von dem weiteren Dienstanbieter 4 bereitgestellten Kommunikationskanal 41 gespeichert sind, aufweisen. Die SIM-Karte 40 kann fest, das heißt nicht austauschbar, in der Aufnahmeeinrichtung 140 angeordnet sein. Über dem Dienstanbieter 4 wird beispielsweise eine Kommunikationsverbindung zu der Sende- und/oder Empfangsstation 20 aufgebaut, wenn von der Zentrale Zugangsdaten eines Providers an das Fahrzeug übertragen und in die Speichereinrichtung 111 der Simulationsschaltung 110 eingeschrieben werden sollen.
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Zur Auswahl eines Providers, über den die Kommunikationsvorrichtung 100 des Fahrzeugs künftig eine Datenübertragung durchführen kann, weist die Sende- und/oder Empfangsstation 20 eine Speichereinrichtung 230 zur Speicherung einer Liste 231, in der mögliche Dienstanbieter 1, 2, 3 von Kommunikationskanälen gespeichert sind, auf. Die Steuereinrichtung 220 kann dazu ausgebildet sein, dass sie den Dienstanbieter zum Bereitstellen eines Kommunikationskanals für die Kommunikationsvorrichtung 100 des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der Reihenfolge, mit der die Dienstanbieter in der Liste 231 gespeichert sind, auswählt. Beispielsweise kann derjenige Dienstanbieter, der in der Liste 231 an erster Stelle steht, als Provider für die Kommunikationsvorrichtung 100 ausgewählt werden.
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Die Speichereinrichtung 210 der Sende- und/oder Empfangsstation kann für verschiedene Länder verschiedene Listen 231, 232 mit darin gespeicherten Dienstanbietern enthalten. Die Kommunikationsvorrichtung 100 kann beispielsweise eine aktuelle Position des Fahrzeugs 10 an die Sende- und/oder Empfangsstation 20 übertragen. Die Sende- und/oder Empfangsstation 20 kann die Position des Fahrzeugs empfangen und in Abhängigkeit von der Position das Land, in dem sich das Fahrzeug befindet, feststellen. Anschließend kann aus der zu dem festgestellten Land zugehörigen Liste 231, 232 ein geeigneter Dienstanbieter zum Bereitstellen eines Kommunikationskanals für die Kommunikationsvorrichtung 100 des Fahrzeugs ausgewählt werden.
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Die Kommunikationsvorrichtung 100 des Fahrzeugs kann aktuelle Fahrzeugdaten, die den Zustand des Fahrzeugs, insbesondere einen Fahr- oder Packzustand des Fahrzeugs kennzeichnen, und/oder den Zustand des am Ort des Fahrzeugs vorherrschenden Wetters und/oder den Inhalt der zu übertragenen Daten kennzeichnen, an die Sende- und/oder Empfangsstation 20 übertragen. In Abhängigkeit von den übertragenen Fahrzeugdaten kann die Steuereinrichtung 220 der Sende- und/oder Empfangsstation einen geeigneten Provider auswählen und dessen Zugangsdaten an die Kommunikationsvorrichtung 100 übertragen. Des weiteren kann die Auswahl eines Providers in der Sende- und/oder Empfangsstation 20 in Abhängigkeit von den Empfangseigenschaften von Signalen der Provider und/oder in Abhängigkeit von dem Inhalt der bei dem Datenaustausch zu übertragenden Daten und/oder der Auslastung der jeweiligen Kommunikationskanäle und/oder der aktuellen Zeit erfolgen.
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Nach Auswahl eines geeigneten Dienstanbieters werden dessen Zugangsdaten aus der zugehörigen SIM-Karte 51, 52, 53 ausgelesen und über den Standard-Kommunikationskanal 41 an die Kommunikationsvorrichtung 100 des Fahrzeugs 10 übertragen. Die Sende- und/oder Empfangsstation 20 kann durch eine Provisionierung über Luftstrecke die Zugangsdaten des ausgewählten Providers an die Kommunikationsvorrichtung 100 übertragen. Die Zugangsdaten des ausgewählten Providers werden von der Sende- und/oder Empfangseinrichtung 120 empfangen und von der Programmierschaltung 130 in die Speichereinrichtung 111 der Simulationsschaltung 110 eingeschrieben. Die Simulationsschaltung 110 simuliert für die Sende- und/oder Empfangseinrichtung 120 eine SIM-Karte mit den Zugangsdaten des ausgewählten Providers. Ein Kommunikationsaufbau kann dann über den Kommunikationskanal des ausgewählten Providers erfolgen. Durch einen Wechsel des Providers kann die Datenübertragung aus dem Fahrzeug über den zu einer bestimmten Zeit oder an einem bestimmten Ort günstigsten Provider durchgeführt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1, 2, 3
- Dienstanbieter
- 10
- Fahrzeug
- 20
- Sende- und/oder Empfangsstation
- 31, 32, 33, 41
- Kommunikationskanal
- 40
- Chipkarte, SIM-Karte
- 51, 52, 53
- Chipkarte, SIM-Karte
- 100
- Kommunikationsvorrichtung
- 110
- Simulationsschaltung
- 120
- Sende- und/oder Empfangseinrichtung
- 130
- Programmierschaltung
- 140
- Aufnahmeeinrichtung
- 150
- Daten-/Telefoniegerät
- 160
- Antenne
- 210
- Aufnahmeeinrichtung
- 220
- Steuereinrichtung
- 230
- Speichereinrichtung
- 231, 232
- Liste mit Dienstanbietern
