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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung einer Position eines Fahrzeugs nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs.
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Aus dem Stand der Technik ist, wie in der
DE 1 591 518 beschrieben, ein Funk-Ortungsverfahren mit Hilfe von Satelliten bekannt. In diesem Funk-Ortungsverfahren zur Darstellung des Standorts vieler Fahrzeuge an einer zentralen Überwachungsstelle mit Hilfe von mindestens zwei künstlichen Erdsatelliten werden zur simultanen Darstellung unabhängig voneinander zwei vollständige an sich bekannte Ortungssysteme betrieben. Beim ersten System werden die vollständigen Ortskoordinaten, die von den Fahrzeugen selbst bestimmt werden, über die Erdsatelliten oder einen weiteren Satelliten an die Überwachungsstelle gemeldet. Beim zweiten System werden mittels Ortungssignalen, die von der Überwachungsstelle über die Satelliten zum Fahrzeug und wieder zurück laufen, die vollständigen Ortskoordinaten der Fahrzeuge erst in der Überwachungsstelle selbst durch Laufzeitmessung ermittelt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Ermittlung einer Position eines Fahrzeugs, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Ermittlung einer Position eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 4 und ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 7.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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In einem Verfahren zur Ermittlung einer Position eines Fahrzeugs wird erfindungsgemäß die Position des Fahrzeugs durch Identifizierung einer Mobilfunknetzantenne, in deren Reichweite sich das Fahrzeug befindet, in Verbindung mit zumindest einer der Mobilfunknetzantenne zugeordneten Ortsinformation ermittelt.
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Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine einfach und kostengünstig zu realisierende Positionsbestimmung des Fahrzeugs ermöglicht. Durch diese Positionsbestimmung kann beispielsweise zumindest eine Fahrzeugfunktion und/oder zumindest eine fahrzeugbezogene Funktion und/oder Aktion und/oder Information positionsabhängig aktiviert werden und/oder ein Wert zumindest eines Fahrzeugparameters kann positionsabhängig vorgegeben werden. Beispielsweise kann auch zumindest eine positionsabhängige Information an das Fahrzeug übermittelt werden.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs im Bereich einer Mobilfunknetzantenne,
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2 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs im Bereich einer Mobilfunknetzantenne und im Bereich einer weiteren Mobilfunknetzantenne, und
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3 eine weitere schematische Darstellung eines Fahrzeugs im Bereich einer Mobilfunknetzantenne.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die 1 bis 3 zeigen, schematisch stark vereinfacht, ein Fahrzeug 1, beispielsweise einen Personenkraftwagen, ein Nutzfahrzeug oder einen Lastkraftwagen, welches sich jeweils im Bereich einer Mobilfunknetzantenne 2 befindet, die im dargestellten Beispiel als ein Funkmast ausgebildet bzw. auf einem solchen angeordnet ist. In anderen Beispielen können derartige Mobilfunknetzantennen 2 auch anders angeordnet sein, beispielsweise an und/oder auf Gebäuden oder anderen Bauwerken. In einem Verfahren zur Ermittlung einer Position des Fahrzeugs 1 wird dessen Position durch Identifizierung der Mobilfunknetzantenne 2, in deren Reichweite sich das Fahrzeug 1 jeweils befindet, in Verbindung mit zumindest einer der Mobilfunknetzantenne 2 zugeordneten Ortsinformation ermittelt. Aufgrund eines mittlerweile realisierten flächendeckenden Netzausbaus und einer daraus resultierenden hohen Netzabdeckung stehen diese Mobilfunknetzantennen 2 in sehr nahen Abständen zueinander, so dass bei der Ermittlung der Position mittels des Verfahrens eine hohe Positionsgenauigkeit erreicht wird.
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Jede Mobilfunknetzantenne 2 oder genauer gesagt jede eine solche Mobilfunknetzantenne 2 umfassende Basissendeempfängerstation, auch als Base Transceiver Station bezeichnet, weist einen eindeutigen Identifikationscode auf. Dieser Identifikationscode wird auch als Cell-ID bezeichnet, also als Mobilfunkzellenidentifikation. Zusammen mit einem Mobile Network Code und einem Location Area Code wird diese Cell-ID zur weltweit eindeutigen Global Cell-ID. Somit ist jede Mobilfunknetzantenne 2 oder zumindest jede Basissendeempfängerstation über deren Identifikationscode in Form der Cell-ID oder der Global Cell-ID eindeutig zu identifizieren.
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Daher wird zweckmäßigerweise im Verfahren zur Ermittlung der Position des Fahrzeugs 1 von einer Mobilfunkvorrichtung des Fahrzeugs 1, d. h. von einer im Fahrzeug 1 installierten Vorrichtung, welche eine so genannte SIM-Karte aufweist, d. h. ein so genanntes Subscriber Identity Module, um sich mit dem Mobilfunknetz zu verbinden, und/oder von einer im Fahrzeug 1 angeordneten Mobilfunkvorrichtung, beispielsweise von einem Mobiltelefon eines Fahrzeuginsassen im Fahrzeug 1, von einem Mobile HotSpot oder einem Mobile Router, und/oder von einer mit einer solchen Mobilfunkvorrichtung kommunizierenden Ermittlungsvorrichtung des Fahrzeugs 1 ein Identifikationscode der Mobilfunknetzantenne 2 ermittelt, zu welcher eine Kommunikationsverbindung K mit der Mobilfunkvorrichtung besteht. Dieser Identifikationscode wird beispielsweise empfangen und/oder ausgelesen.
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Die Ermittlungsvorrichtung kann beispielsweise im Fahrzeug 1 installiert sein, aber selbst keine Mobilfunkfunktionalität aufweisen, sondern lediglich eine geeignete Schnittstelle zur Kommunikation mit einer Mobilfunkvorrichtung, welche sich gerade im Fahrzeug 1 befindet, beispielsweise eine Mobilfunkvorrichtung eines Fahrzeuginsassen, aufweisen. Die Schnittstelle kann beispielsweise als eine Bluetooth-, WLAN-, RFID- oder NFC-Schnittstelle oder drahtgebunden ausgebildet sein. Die Ermittlungsvorrichtung kann beispielsweise als eine Mobiltelefonhalterung ausgebildet sein oder eine solche umfassen. Eine Kommunikation zwischen der Ermittlungsvorrichtung des Fahrzeugs 1 und der Mobilfunkvorrichtung kann beispielsweise mittels eines auf der Mobilfunkvorrichtung zu installierenden Programms, auch als App bezeichnet, erfolgen. Über dieses Programm können dann beispielsweise die jeweils ermittelten Identifikationscodes und/oder weitere Informationen von der Mobilfunkvorrichtung an die Ermittlungsvorrichtung des Fahrzeugs 1 übermittelt werden. Eine im Fahrzeug 1 fest installierte Mobilfunkvorrichtung ist beispielsweise als eine Telematikeinheit zum Beispiel für ein Flottenmanagement ausgebildet, welche beispielsweise bereits eine SIM-Karte aufweist.
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Anhand zumindest einer Ortsinformation, welche dem ermittelten Identifikationscode zugeordnet ist, wird die Position des Fahrzeugs 1 ermittelt. Diese Ortsinformationen können aus zumindest einer Datenbank des Fahrzeugs 1 und/oder der Mobilfunkvorrichtung und/oder aus zumindest einer externen Datenbank ausgelesen werden, beispielsweise aus einer von einem fahrzeugexternen Server bereitgestellten Datenbank, auf welche mittels Mobilfunk zugegriffen werden kann. Diese Datenbank kann beispielsweise von einem Fahrzeughersteller zur Verfügung gestellt werden und/oder als eine für eine Vielzahl von Personen offene Datenbank ausgestaltet sein, welche die Datenbank mit weiteren Informationen ergänzen können.
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Die in der Datenbank gespeicherten Ortsinformationen können beispielsweise Ortskoordinaten, zum Beispiel Längen- und Breitengradangaben der jeweiligen Mobilfunknetzantenne 2, und/oder weitere Angaben zur Ausgestaltung eines Bereichs, in welchem sich die jeweilige Mobilfunknetzantenne 2 befindet, enthalten. Diese weiteren Angaben können beispielsweise geografische Angaben wie Orts- oder Städtenamen, Straßennamen, Streckenprofile, insbesondere Steigungen und Gefälle, Gebäude- und Bauwerksinformationen, Adressen und insbesondere Angaben von spezifischem Interesse für den jeweiligen Nutzer, beispielsweise für den jeweiligen Fahrzeugnutzer, Fahrzeuginsassen, Fahrzeugführer und/oder Fahrzeugeigentümer, umfassen. Zum Beispiel kann es sich bei diesen spezifischen Angaben um ein Wohnhaus 3 des jeweiligen Fahrzeugnutzers handeln, welches einem Bereich einer oder mehrerer Mobilfunknetzantennen 2 zugeordnet ist, oder um eine Niederlassung oder Werkstatt eines jeweiligen Fahrzeugherstellers, oder um eine Firma des jeweiligen Nutzers oder um ein Lager oder eine Spedition, welche der jeweilige Fahrzeugnutzer mit seinem Fahrzeug 1 anfährt. Diese Ortsinformationen werden in der Datenbank jeweils einer oder mehreren Mobilfunknetzantennen 2 zugeordnet.
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Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens umfasst zweckmäßigerweise eine Mobilfunkvorrichtung, welche zum Aufbau einer Kommunikationsverbindung K mit einem Mobilfunknetz ausgebildet ist, und/oder eine Ermittlungsvorrichtung, welche zur Kommunikation mit einer solchen Mobilfunkvorrichtung ausgebildet ist. Die Mobilfunkvorrichtung und/oder die Ermittlungsvorrichtung sind/ist zur Ermittlung von Identifikationscodes von Mobilfunknetzantennen 2 des Mobilfunknetzes ausgebildet. Die Vorrichtung umfasst des Weiteren zweckmäßigerweise die Datenbank mit Ortsinformationen und/oder eine Kommunikationsschnittstelle zur Kommunikation mit einer solchen Datenbank, insbesondere mit einer fahrzeugexternen Datenbank.
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Die Vorrichtung umfasst zudem zweckmäßigerweise eine Auswerteeinheit zur Kombination des jeweils ermittelten Identifikationscodes mit zumindest einer dem jeweiligen Identifikationscode zugeordneten Ortsinformation und zur Ermittlung der Position des Fahrzeugs 1 anhand der zumindest einen dem jeweiligen Identifikationscode zugeordneten Ortsinformation. Diese Auswerteeinheit kann auch ein Bestandteil der Mobilfunkvorrichtung und/oder der Ermittlungsvorrichtung des Fahrzeugs 1 sein.
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Das Verfahren und die Vorrichtung ermöglichen somit eine einfach und kostengünstig zu realisierende Positionsbestimmung des Fahrzeugs 1. Hierzu sind beispielsweise keine zusätzlich und nur mit einem hohen Aufwand im Fahrzeug 1 zu installierenden Antennen eines globalen Positionsbestimmungssystems und kein zugehöriges Kartenmaterial erforderlich.
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Mittels des Verfahrens bzw. der Vorrichtung wird ein Verfahren zum Betrieb des Fahrzeugs 1 ermöglicht, in welchem, wie in den 1 bis 3 gezeigt, nach der Ermittlung der Position des Fahrzeugs 1 auf die oben beschriebene Weise in Abhängigkeit von der ermittelten Position zumindest eine Fahrzeugfunktion und/oder zumindest eine fahrzeugbezogene Funktion und/oder Aktion und/oder Information aktiviert wird und/oder ein positionsabhängiger Wert zumindest eines Fahrzeugparameters vorgegeben wird. Beispielsweise kann auch zumindest eine positionsabhängige Information an das Fahrzeug 1 übermittelt werden. Die zumindest eine Information, genauer gesagt deren Ausgabe, kann beispielsweise im Fahrzeug 1 selbst aktiviert werden oder es kann eine Übermittlung der zumindest einen Information vom Fahrzeug 1 und/oder zum Fahrzeug 1 aktiviert werden.
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Vorzugsweise kann ein Fahrzeugführer des Fahrzeugs 1 nach seinen individuellen Bedürfnissen auswählen, welche Fahrzeugfunktionen und/oder fahrzeugbezogenen Funktionen und/oder Aktionen und/oder Informationen aktiviert werden und/oder welchen Fahrzeugparametern positionsabhängige Werte vorgegeben werden und/oder welche Informationen an das Fahrzeug 1 übermittelt werden. Die Auswahl kann beispielsweise über die Mobilfunkvorrichtung des Fahrzeugs 1 oder die sich jeweils im Fahrzeug 1 befindende Mobilfunkvorrichtung beispielsweise eines jeweiligen Fahrzeuginsassen, insbesondere des Fahrzeugführers, oder über die Ermittlungsvorrichtung des Fahrzeugs 1 erfolgen. Ist die Mobilfunkvorrichtung beispielsweise als Mobiltelefon des Fahrzeuginsassen ausgebildet, kann die Auswahl beispielsweise mittels einer App des Mobiltelefons erfolgen. Sobald das Mobiltelefon mit dem Fahrzeug 1, beispielsweise mit dessen Ermittlungsvorrichtung, kommunikationstechnisch verbunden ist, werden diese Vorgaben dann vom Fahrzeug 1 übernommen. Auch Aktualisierungen von Fahrzeugfunktionen und -programmen können auf diese Weise durchgeführt werden.
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Ist die Mobilfunkvorrichtung im Fahrzeug 1 fest installiert, so können diese Vorgaben und Aktualisierungen ebenso über diese Mobilfunkvorrichtung erfolgen. Da hier eine ständige Verbindung der Mobilfunkvorrichtung zu anderen Fahrzeugsystemen vorliegt, muss nicht auf einen Verbindungsaufbau zwischen der Mobilfunkvorrichtung und dem Fahrzeug 1 gewartet werden.
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Beispielsweise kann, wenn als Position des Fahrzeugs 1 ein Umgebungsbereich eines Wohnhauses 3 des Fahrzeuginsassen oder ein Umgebungsbereich einer Firma ermittelt wurde, als Fahrzeugfunktion automatisch eine WLAN-Schnittstelle des Fahrzeugs 1 aktiviert werden, um eine WLAN-Verbindung 4 mit dem heimatlichen bzw. firmeneigenen WLAN-Netz aufzubauen, wie in 1 gezeigt, und bei Verlassen des Bereich wieder deaktiviert werden. Dies kann beispielsweise lediglich für einen vorgegebenen Zeitraum erfolgen, so dass nach Ablauf dieses Zeitraums die WLAN-Schnittstelle des Fahrzeugs 1 automatisch wieder deaktiviert wird, um eine Energieversorgung des beispielsweise abgestellten Fahrzeugs 1 nicht zu stark zu belasten. Über diese WLAN-Verbindung 4 kann beispielsweise eine Multimediavorrichtung des Fahrzeugs 1, welche über einen Speicher, beispielsweise in Form einer Festplatte oder in Form einer anderen Speichereinheit verfügt, mit einem Server oder Router im Wohnhaus 3 des Fahrzeuginsassen verbunden werden, um automatisch vorgegebene Ordner mit Multimediainhalten, beispielsweise Filmen, Musik und/oder Bildern, zu aktualisieren. Bei einem als Nutzfahrzeug, beispielsweise LKW, ausgebildetes Fahrzeug 1 können beispielsweise automatisch Daten zwischen der Firma und dem Fahrzeug 1 ausgetauscht werden.
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Beispielsweise kann auch das Senden und Empfangen von Nachrichten und/oder anderen Informationen positionsbezogen erfolgen, beispielsweise lediglich über das heimatliche oder firmeneigene WLAN-Netz.
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Die positionsabhängige Einstellung von Parametern und/oder Kennfeldern des Fahrzeugs 1, d. h. die positionsabhängige Zuweisung entsprechender Parameterwerte, ist in 2 beispielhaft dargestellt. Beispielsweise kann mittels einer solchen positionsabhängigen Parameter- und/oder Kennfeldänderung ein Kraftstoffverbrauch und ein Schadstoffausstoß reduziert werden. So kann beispielsweise bei einer Bergabfahrt im Bereich der einen Mobilfunknetzantenne 2, welche sich im Bergabfahrbereich befindet, ein kraftstoffsparendes Kennfeld und im Bereich der anderen Mobilfunknetzantenne 2, bei welcher eine ebene Strecke vorliegt, wieder ein normales Kennfeld vorgegeben werden.
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Alternativ oder zusätzlich kann beispielsweise zumindest ein Parameterwert eines einstellbaren Fahrwerks des Fahrzeugs 1, zumindest eines Fahrzeugsitzes, einer Lenkung und/oder zumindest eines Scheinwerfers und/oder einer anderen Beleuchtungseinrichtung und/oder anderer Komponenten und/oder Systeme des Fahrzeugs 1 positionsabhängig vorgegeben werden. Beispielsweise kann, wenn sich das Fahrzeug 1 im Bereich der Mobilfunknetzantenne 2 befindet, die sich im Bergabfahrbereich befindet, wenn es sich um eine kurvige Bergabfahrt handelt, ein Sportmodus des Fahrwerks automatisch eingestellt werden und eine entsprechende automatische Einstellung der Lenkung und zumindest eines Fahrersitzes des Fahrzeugs erfolgen. Befindet sich das Fahrzeug 1 dann im Bereich der anderen Mobilfunknetzantenne 2, bei welcher eine ebene Strecke vorliegt, können wieder die normalen Parameterwerte automatisch eingestellt werden, welche beispielsweise auf eine eher komfortable Fahrweise des Fahrzeugs 1 ausgelegt sind. Des Weiteren kann beispielsweise, alternativ oder zusätzlich, als Fahrzeugfunktion oder Fahrzeugparameter eine Standheizung des Fahrzeugs 1 positionsabhängig automatisch aktiviert und/oder deaktiviert werden. Zudem können beispielsweise, alternativ oder zusätzlich, ein oder mehrere Fahrerassistenzsysteme des Fahrzeugs 1 positionsabhängig eingestellt werden und damit an eine im Bereich der jeweiligen ermittelten Position vorliegende Umgebung angepasst werden. Wichtige Parameter und deren positionsabhängige Änderungen können dabei beispielsweise vor einem Zugriff geschützt im Fahrzeug 1 gespeichert sein, so dass ein Fahrzeugführer darauf keinen Einfluss hat, während der Fahrzeugführer andere Parameter an seine Bedürfnisse anpassen kann.
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Des Weiteren kann, wie in 3 gezeigt, eine Aktion ausgelöst werden, wenn die Position des Fahrzeugs 1 im Bereich einer vorgegebenen fahrzeugexternen Einrichtung 5 ermittelt wird. Beispielsweise kann die fahrzeugexterne Einrichtung 5 als eine Werkstatt oder Niederlassung eines jeweiligen Fahrzeugherstellers ausgebildet sein und bei Eintreten eines Fehlers oder Defekts am Fahrzeug 1 kann beispielsweise durch die Positionsbestimmung eine Information generiert werden, welche Niederlassung oder Werkstatt des jeweiligen Fahrzeugherstellers sich in der Nähe befindet. Dabei können beispielsweise auch Informationen zwischen dem Fahrzeug 1 und der Werkstatt oder Niederlassung ausgetauscht werden, beispielsweise über das Mobilfunknetz, um zum Beispiel die Ankunft des Fahrzeugs 1 anzukündigen und eine Information über den aufgetretenen Fehler oder Defekt an die Niederlassung oder Werkstatt zu übermitteln. Auf diese Weise können bereits vor Ankunft des Fahrzeugs 1 alle Vorbereitungen für eine schnelle Reparatur getroffen werden.
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Alternativ kann die fahrzeugexterne Einrichtung 5 beispielsweise eine Spedition oder ein Lager sein, welches das beispielsweise als Nutzfahrzeug ausgebildete Fahrzeug 1 ansteuert. Wird durch die Positionsermittlung festgestellt, dass sich das Fahrzeug 1 in der Nähe dieser als Spedition oder Lager ausgebildeten fahrzeugexternen Einrichtung 5 befindet, kann beispielsweise automatisch ein Informationsaustausch zwischen dem Fahrzeug 1 und der fahrzeugexternen Einrichtung 5 erfolgen. Beispielsweise kann das Fahrzeug 1 auf diese Weise seine baldige Ankunft ankündigen, so dass ein Be- und/oder Entladen des Fahrzeugs 1 sofort nach dessen Ankunft gestartet werden kann. Dadurch können Logistikprozesse erheblich optimiert werden.
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In weiteren alternativen oder zusätzlichen Ausführungsbeispielen können in Abhängigkeit von der ermittelten Position des Fahrzeugs 1 auch andere fahrzeugbezogene Informationen an das Fahrzeug 1 übermittelt werden, wobei dies dann beispielsweise direkt über das Mobilfunknetz als Kommunikationskanal erfolgen kann, beispielsweise von einem Netzbetreiber des Mobilfunknetzes oder von anderen Informationsanbietern. So können beispielsweise wichtige Verkehrsmeldungen gezielt an die Fahrzeuge 1 im betroffenen Gebiet gesendet werden, d. h. gezielt an die Fahrzeuge 1, deren Position im betroffenen Gebiet ermittelt wurde, oder diese Meldungen können vom Fahrzeug 1 positionsbezogen abgerufen werden. Bei derartigen Informationen/Meldungen/Verkehrsmeldungen kann es sich beispielsweise um die Meldung eines Geisterfahrers auf einer Strecke im Bereich der ermittelten Position des Fahrzeugs 1, um die Meldung eines Brandes in einem Tunnel auf einer Strecke im Bereich der ermittelten Position des Fahrzeugs 1, beispielsweise verbunden mit einer Warnung, den Tunnel nicht zu durchfahren, um die Meldung eines Waldbrandes auf einer Strecke im Bereich der ermittelten Position des Fahrzeugs 1 und/oder um andere Katastrophenmeldungen beispielsweise von Behörden handeln.
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Derartige an das Fahrzeug 1 positionsbezogen übermittelte Informationen können dabei nicht nur zur Information und/oder Warnung eines jeweiligen Fahrers des Fahrzeugs 1 dienen, sondern beispielsweise auch zur Einstellung von Systemen des Fahrzeugs 1, beispielsweise Fahrerassistenzsystemen, entsprechend dieser Informationen, beispielsweise zu einer spezifischen Sensibilisierung auf die mittels der jeweiligen Information beschriebene Verkehrssituation im Bereich der ermittelten Position des Fahrzeugs 1.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug
- 2
- Mobilfunknetzantenne
- 3
- Wohnhaus
- 4
- WLAN-Verbindung
- 5
- Einrichtung
- K
- Kommunikationsverbindung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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