-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Datenkommunikation zwischen einem Fahrzeug F in einem Straßenverkehrsnetz und einer externen zentralen Kommunikationseinrichtung Z. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Fahrzeug F mit einer ebensolchen Vorrichtung.
-
Es ist bekannt, dass eine Kommunikationsverbindung (bspw. eine GSM-, UMST-, LTE-Mobiltelefonverbindung, mobiles Internet, allgemein eine Funkverbindung etc.) zwischen einem Fahrzeug und einer externen zentralen Kommunikationseinrichtung (bspw. einem zentralen Server) aus verschiedenen Gründen gestört oder nicht etablierbar sein kann. So kann sich das Fahrzeug in einem Gebiet/an einem Ort befinden, von dem aus überhaupt kein Kontakt zu der Kommunikationseinrichtung aufbaubar ist, bspw. weil sich das Fahrzeug in einem Tunnel, einem Parkhaus, d. h. in einem Gebiet ohne Funkempfang („Funkloch”) befindet. Weiterhin kann die Kommunikationsschnittstelle des Fahrzeugs ein maximales Datenvolumen erreichen, so dass von dem Kommunikationsdienstanbieter oder von der Kommunikationsschnittstelle des Fahrzeugs eine weitere Kommunikation unterbrochen wird, bzw. bspw. ohne zusätzliche Bezahlung nicht möglich ist. Weiterhin kann eine Kommunikationsverbindung auch deswegen abbrechen, weil eine notwendige Energieversorgung der Kommunikationsschnittstelle des Fahrzeugs keine ausreichende Energie mehr bereitstellen kann.
-
In allen diesen Fällen kann es zu einer Unterbrechung bzw. einer Beendigung einer bestehenden Kommunikationsverbindung zwischen einem Fahrzeug und der externen zentralen Kommunikationseinrichtung kommen.
-
Neuere Fahrzeuge melden deren Status an einen zentralen Server, um bspw. den jeweils aktuellen Fahrzeugstatus und die Fahrzeugposition für eine Nutzung dieser Daten außerhalb des Fahrzeugs zur Verfügung zu stellen. Eine Vielzahl von Apps (engl. Applications) oder sogenannten „Vehicle Home Pages” sind bekannt. Die Betreiber solcher zentraler Server machen die dort verfügbaren Fahrzeug-Informationen und daraus abgeleitete Informationen entgeltlich oder unentgeltlich für Nutzer verfügbar. Die Kommunikation zwischen Fahrzeug erfolgt dabei weitestgehend automatisch und zyklisch. Problematisch ist, wenn für ein Fahrzeug eine bestehende Kommunikationsverbindung abreißt. Die ungünstigste Situation tritt dann ein, wenn ein Fahrzeug bspw. bei einer zyklischen Datenübertragung an den zentralen Server, eine bestehende Kommunikationsverbindung gerade zu dem Zeitpunkt verliert, zu dem das Fahrzeug eine Datenübertragung an die zentrale Einheit initiieren wollte. Denn dann sind die Daten, die auf dem zentralen Server bspw. zwischengespeichert vorgehalten werden, maximal alt.
-
Es ist vom gleichen Anmelder ein Verfahren zur Kommunikation zwischen einem Fahrzeug und einem Benutzerendgerät bekannt, wobei das Benutzerendgerät und das Kraftfahrzeug zur gegenseitigen Kommunikation je zur Verbindung mit einem überregionalen Netzwerkwerk ausgebildet sind. Bei diesem Verfahren wird eine Analyse des Kommunikationsweges von dem Kraftfahrzeug zu dem überregionalen Netzwerk durchgeführt, ausgewertet und auf dem Benutzerendgerät wird das Ergebnis der Analyse angezeigt.
-
Weiterhin ist aus der
DE 10 2011 118 706 B4 ein Verfahren zum Übertragen von Daten zwischen einem mobilen Endgerät und wenigstens einem ortsfesten Datennetzwerk über wenigstens eine Funkschnittstelle bekannt. Dieses Verfahren umfasst die Schritte: Bereitstellen einer Geodatenbank, in welcher für eine Mehrzahl von Orten Werte zu Funkschnittstellenparametern gespeichert sind, aus welchen sich eine Übertragungsbandbreite der wenigstens einen Funkschnittstelle an dem jeweiligen Ort ergibt, Ermitteln einer voraussichtlichen Bewegungsroute des mobilen Endgeräts, Ermitteln einer voraussichtlichen Übertragungsbandbreite an wenigstens einem Ort entlang der Bewegungsroute auf der Grundlage der Geodatenbank, Übertragen der Daten zwischen dem mobilen Endgerät und dem wenigstens einen Datennetzwerk über die wenigstens eine Funkschnittstelle und hierbei Regulieren wenigstens einer Datenübertragung in Abhängigkeit von der voraussichtlich entlang der Bewegungsroute verfügbaren Übertragungsbandbreite.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, bei denen eine gegenüber Funklöchern fehlertolerantere Kommunikation zwischen einem Fahrzeug F und einer externen Kommunikationseinrichtung Z ermöglicht wird.
-
Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
-
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Datenkommunikation zwischen einem Fahrzeug F in einem Straßenverkehrsnetz und einer externen Kommunikationseinrichtung Z gelöst. Das vorgeschlagene Verfahren umfasst folgende Schritte: Prädizieren einer Zeit t0 und/oder einer Position POS0 des Fahrzeugs F, wobei zu der Zeit t0 und/oder an der Position POS0 eine zwischen Fahrzeug F und Kommunikationseinrichtung Z zuvor bestehende Kommunikationsverbindung abbricht, und vor Erreichen der Zeit t0 oder der Position POS Durchführen einer Datenaktualisierung zwischen dem Fahrzeug F und der Kommunikationseinrichtung Z.
-
Das Fahrzeug F, ist vorteilhaft ein Kraftfahrzeug und verfügt zur Datenkommunikation vorteilhaft über eine Empfangs- und Sendeeinheit. Die Kommunikationseinrichtung Z verfügt ebenfalls über eine entsprechende Empfangs- und Sendeeinheit. Die Kommunikationseinheit Z kann am Erdboden feststehend oder mobil, oder an Bord eines Luftfahrzeugs oder eines Satelliten angeordnet sein. Vorteilhaft ist die Kommunikationseinrichtung Z ein Funkknoten eines Mobilfunknetzes oder ein zentraler Server eines Dienstanbieters.
-
Die Prädiktion, d. h. die Vorhersage der Zeit t0 und/oder der Position POS0, kann im Fahrzeug F und/oder von einer mit der externen Kommunikationseinrichtung Z verbundenen Prädiktionseinheit durchgeführt werden.
-
Die Prädiktion kann auf Basis von aktuell erfassten Kommunikationsparametern zu eine zwischen dem Fahrzeug F und der Kommunikationseinrichtung Z bestehenden Danteverbindung und/oder auf Basis von historischen Daten zu lokalen Kommunikationsparametern, die bspw. von einer Datenbank bereitgestellt werden, erfolgen. Die Datenbank ist vorteilhaft im Fahrzeug angeordnet und/oder mit der Kommunikationseinrichtung Z verbunden. Die historischen Daten von der Datenbank werden vorteilhaft mit aktuellen Messungen der lokalen, d. h. positionsabhängigen Kommunikationsparameter verglichen. Diese Messungen können vom Fahrzeug F und/oder von der Kommunikationseinrichtung Z ausgeführt werden, wobei die aktuelle Position POS(F) des Fahrzeugs F jeweils bekannt ist. Werden dabei Abweichungen festgestellt, werden die Abweichungen gespeichert und/oder an eine Zentralstelle eines Dienstanbieters (Server) übertragen und/oder die Daten der Datenbank werden auf Basis der aktuell gemessenen Kommunikationsparameter korrigiert bzw. ergänzt.
-
Vorteilhaft erfolgt die Prädiktion der Zeit t0 und/oder der Position POS0 auf Basis eines erfassten Zustandes des Fahrzeugs F, der auch den Zustand der Sende- und Empfangseinheit des Fahrzeugs F umfasst. In dieser Weiterbildung kann bspw. die verfügbare Energie des Fahrzeugs F, eine sich durch einen erkannten Defekt ankündigende Unterrechung einer bestehenden Kommunikationsverbindung, etc. bei der Prädiktion berücksichtigt werden.
-
Die Prädiktion erfasst vorteilhaft einen Vorhersagezeitraum von bis zu 30 min, 20 min, 10 min, 5 min, 4 min, 3 min, 2 min, 1 min, und/oder einen Vorhersagebereich mit einem Radius von bis zu 50 km, 40 km, 30 km, 20 km, 10 km, 5 km, 4 km, 3 km, 2 km, 1 km. Vorteilhaft ist/sind der Vorhersagezeitraum und/oder der Vorhersagebereich abhängig von einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs F gewählt. Vorteilhaft wird, je schneller das Fahrzeug F fährt, desto weiter in die Zukunft (zeitlich und örtlich) prädiziert.
-
Nachdem ein Zeitpunkt t0 und/oder eine Position POS0 ermittelt ist, wird ausreichend rechtzeitig ein Datenaustausch zwischen der Fahrzeug F und der Kommunikationseinrichtung Z initiiert. Die Initiierung des Datenaustausches erfolgt vorteilhaft zu einer Zeit t0–Δt oder an einer Position POS0–ΔPOS, die jeweils derart gewählt ist, dass eine sichere Datenübertragung für den Datenaustausch gewährleistet ist.
-
In einer Weiterbildung des Verfahrens wird/werden die Zeit t0 und/oder die Position POS0 auf Basis von im Fahrzeug F oder von der externen Kommunikationseinrichtung Z ermittelten Signalstärken und/oder Dämpfungen und/oder Bitfehlern und/oder Bandbreiten und/oder Verzögerungszeiten der bestehenden Kommunikationsverbindung prädiziert.
-
In einer Weiterbildung werden die Zeit t0 und/oder die Position POS0 basierend auf einer aktuellen Position POS(F) des Fahrzeugs F, und bereitgestellten Navigationsdaten eines Straßenverkehrsnetzes prädiziert, wobei die Navigationsdaten Daten zu einer lokalen Qualität einer Kommunikationsverbindung zu der Kommunikationseinrichtung Z, und zu Bereichen bereitstellt, in denen keine Kommunikationsverbindung zu der Kommunikationseinrichtung Z aufgebaut werden kann. Die Navigationsdaten liefern somit alle Angaben zu bekannten „Funklöchern” in dem Straßenverkehrsnetz, vorteilhaft inklusive durch Parkgaragen, Tunnels etc. verursachte „Funklöcher”.
-
Die prädizierte Fahrtroute des Fahrzeugs F ergibt sich dabei vorteilhaft aus einer aktiven Routenführung des Fahrzeugs F oder sie wird aus historischen Routendaten oder auf Basis einer Wahrscheinlichkeitsanalyse (wahrscheinlichste Fahrtroute) ermittelt. Somit ist es möglich, ausgehend von einer aktuellen Position POS(F) des Fahrzeugs im Straßenverkehrsnetz den weiteren Routenverlauf zu ermitteln.
-
In einer Weiterbildung des vorgeschlagenen Verfahrens wird auf einem Endabschnitt einer bekannten Route des Fahrzeugs F zu einem vorgegebenen Zielort, die Frequenz einer Datenaktualisierung erhöht. Dabei wird davon ausgegangen, dass das Fahrzeugs F am Zielort abgestellt bzw. geparkt wird. Durch die erhöhte Frequenz der Datenaktualisierung wird sichergestellt, dass insbesondere nachdem das Fahrzeug F am Zielort geparkt ist, bspw. an einem zentralen Server Daten zum Fahrzeugzustand und zur Fahrzeugposition mit hoher Genauigkeit vorliegen und somit eine ggf. auftretende Unterbrechung der Kommunikationsverbindung zum Server geringe bis keine Auswirkungen hat.
-
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Datenkommunikation zwischen einem Fahrzeug F in einem Straßenverkehrsnetz und einer Kommunikationseinrichtung Z. Die vorgeschlagene Vorrichtung umfasst ein Prädiktionsmittel zum Prädizieren einer Zeit t0 und/oder einer Position POS0 des Fahrzeugs F, wobei zu der Zeit t0 und/oder an der Position POS0 eine zwischen Fahrzeug F und Kommunikationseinrichtung Z zuvor bestehende Kommunikationsverbindung abbricht. Die Vorrichtung umfasst weiterhin ein Aktualisierungsmittel, das vor Erreichen der Zeit t0 und/oder der Position POS(F) eine Datenaktualisierung zwischen dem Fahrzeug F und der Kommunikationseinrichtung Z durchgeführt.
-
Das Prädiktionsmittel umfasst vorzugsweise einen Prozessor auf dem eine entsprechende Prädiktionssoftware läuft. Das Prädiktionsmittel ist vorteilhaft im Fahrzeug F und/oder Fahrzeug-extern mit einer Datenverbindung zur der Kommunikationseinrichtung Z angeordnet. Das Aktualisierungsmittel ist vorteilhaft im Fahrzeug F und/oder Fahrzeug-extern mit Datenverbindung zu der Kommunikationseinrichtung Z angeordnet.
-
Die Vorrichtung ist weiterhin vorteilhaft derart ausgeführt und eingerichtet, dass ein Verfahren wie zuvor beschrieben ausgeführt werden kann.
-
Vorteilhafte Weiterbildungen der Vorrichtung ergeben sich durch eine analoge und sinngemäße Übertragung der vorstehend in Zusammenhang mit dem vorgeschlagenen Verfahren gemachten Ausführungen.
-
Schließlich betrifft die Erfindung ein Fahrzeug F oder Kommunikationsvorrichtung Z mit einer ebensolchen Vorrichtung.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der – gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung – zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
-
Es zeigen:
-
1 einen schematisierten Ablauf eines vorgeschlagenen Verfahrens, und
-
2 einen schematisierten Aufbau einer vorgeschlagenen Vorrichtung.
-
Das nachfolgende beschriebene Ausführungsbeispiel basiert darauf, dass es verschiedene Situationen gibt, die verhindern, dass ein Fahrzeug F kommunikationstechnisch erreicht werden kann, bspw.
- – die SIM Karte des Fahrzeugs F funktioniert nicht. Bspw. durch eine fehlende Aktivierung, oder durch einen Ablauf der Aktivierung, oder durch ein überschreiten eines maximalen Datenvolumens,
- – das Fahrzeug F steht in einer Funklücke und ist nicht erreichbar,
- – eine sichere Kommunikationsverbindung kann nicht aufgebaut werden, bspw. weil Zertifikate abgelaufen sind,
- – ein Kommunikations-Modul im Fahrzeug F wurde deaktiviert, bspw. aufgrund zu hohen Stromverbrauchs, oder weil die Batterie des Fahrzeugs leer ist,
- – das Fahrzeug wurde außer Betrieb genommen, bspw. bei einem Saisonfahrzeug, das überwintert wird.
-
Vor allem ist folgende Situation besonders nachteilig. Das Fahrzeug F wird in einer Tiefgarage geparkt. Der Nutzer möchte den Fahrzeugstandort ermitteln. Der Fahrzeugstandort kann aufgrund fehlender Kommunikationsverbindung in der Tiefgarage jedoch nicht aktuell ermittelt werden. Die auf einem zentralen Server Z gespeicherten Daten sind jedoch vergleichsweise alt, so dass dort keine nutzbare aktuelle Position des Fahrzeugs F verfügbar ist.
-
1 zeigt einen schematisierten Ablauf eines vorgeschlagenen Verfahrens zur Datenkommunikation zwischen einem Fahrzeug F in einem Straßenverkehrsnetz und einer externen zentralen Kommunikationseinrichtung Z (bspw. zentraler Server). Das Fahrzeug F verfügt über eine Senade- und Empfangseinheit zur Datenkommunikation mit der Kommunikationseinrichtung Z. Die Kommunikationseinrichtung Z verfügt ebenfalls über eine entsprechende Sende- und Empfangseinheit zur Datenkommunikation mit dem Fahrzeug F.
-
Im Fahrzeug F wird ein mit einer entsprechenden Sensorik ein aktueller Fahrzeugszustand ermittelt und bereitgestellt. Weiterhin werden im Fahrzeug F die Kommunikationsparameter: Signalstärke und Bitfehler der Datenkommunikation mit der Kommunikationseinrichtung Z, und die aktuelle Fahrzeugposition POS(F) erfasst und bereitgestellt. Schließlich werden im Fahrzeug F Navigationsdaten einer aktiven Routenführung bereitgestellt.
-
In einem ersten Schritt 101 des Verfahrens erfolgt auf Basis der erfassten Kommunikationsparameter (Signalstärke und Bitfehler), der aktuellen Fahrzeugposition POS(F) und der aktuellen Routenführung ein Prädizieren einer zukünftigen Position POS0 des Fahrzeugs F, bei der eine zwischen dem Fahrzeug F und der Kommunikationseinrichtung Z bestehende Kommunikationsverbindung abbricht.
-
In einem zweiten Schritt 102 erfolgt rechtzeitig vor Erreichen der Position POS0 ein Durchführen einer Datenaktualisierung zwischen dem Fahrzeug F und der Kommunikationseinrichtung Z. Diese Datenaktualisierung erfolgt vorteilhaft vor Erreichen der Position POS0 mehrfach, mit zunehmender Annäherung in stetig zunehmender Frequenz.
-
Eine andere oder eine zusätzliche Möglichkeit zur Prädiktion der Position POS0 besteht darin, dass eine Datenbank Daten zu lokalen Verbindungsqualitäten oder Netzlücken in dem Straßenverkehrsnetz bereitstellt. Das Fahrzeug F oder die Kommunikationseinrichtung Z können nun durch Vergleich der Position POS(F) des Fahrzeugs F mit der Datenbank auf eine bevorstehende Unterbrechung einer bestehenden Kommunikationsverbindung schließen.
-
Eine Weiterbildung des Verfahrens besteht darin, dass das Fahrzeug F oder ein zentraler Server Z aufgrund historischer Informationen und aktuell ermittelter Kommunikationsparameter selbständig vorliegende „Funklöcher” „erlernt” und in einer Datenbank ablegt bzw. dortige Daten aktualisiert.
-
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass aufgrund des Namens eines Zielorts einer aktiven Routenführung oder einer Kategorie dieses Zielorts auf ein „Funkloch” geschlossen werden kann. So kann bspw. bei der Suche nach einem Parkplatz als Ziel geschlossen werden, dass das Ziel ein Parkhaus sein könnte, mit Verbindungslücken, insbesondere wenn sich das Parkhaus in einer Großstadt befindet.
-
Je nachdem, ob das Fahrzeug F oder die Kommunikationseinrichtung Z einen bevorstehenden Verbindungsabbruch prädizieren, kann eine Datenaktualisierung von der jeweiligen Stelle vorgenommen werden oder die jeweils andere Seite zu einer Datenaktualisierung aufgefordert werden.
-
2 zeigt einen schematisierten Aufbau einer vorgeschlagenen Vorrichtung. Vorrichtung zur Datenkommunikation zwischen einem Fahrzeug F in einem Straßenverkehrsnetz und einer Kommunikationseinrichtung Z. Die Vorrichtung umfasst ein Prädiktionsmittel 201 zum Prädizieren einer Zeit t0 und/oder einer Position POS0 des Fahrzeugs F, wobei zu der Zeit t0 und/oder an der Position POS0 eine zwischen Fahrzeug F und Kommunikationseinrichtung Z zuvor bestehende Kommunikationsverbindung abbricht. Die Vorrichtung umfasst weiterhin ein Aktualisierungsmittel 202, das vor Erreichen der Zeit t0 und/oder der Position POS0 eine Datenaktualisierung zwischen dem Fahrzeug F und der Kommunikationseinrichtung Z durchführt.
-
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen, beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente, vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterung in der Beschreibung, definiert wird.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102011118706 B4 [0006]