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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Mobilkommunikation eines Fortbewegungsmittels, eine Vorrichtung zum Management von Mobilkommunikation eines Fortbewegungsmittels sowie ein Fortbewegungsmittel. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine bestmögliche Drahtloskommunikationsperformance für einen im Informationsnetz eines Fortbewegungsmittels entstehenden Datenkommunikationsbedarf.
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Die Vernetzung im und aus dem Fahrzeug heraus nimmt immer mehr zu und wird mehr und mehr zum Verkaufsargument. Dabei verbindet sich die Elektronik des Fahrzeugs über das Mobilfunknetz zu den Backendservern der Fahrzeughersteller oder alternativ zu Dienstleistungsprovidern. Zweck der Verbindung sind bidirektionale Datenübertragungen zwischen dem Fahrzeug und dem Backend, beispielsweise zur Fahrzeuganalyse für Fehleranalysen innerhalb von Fahrzeuggruppen, Firmware-Updates, etc. Weiterhin bedarf die Gesetzesvorgabe in Europa, eCall-Systeme für Notrufe flächendeckend verbindlich einzuführen, der Ausrüstung aller Fahrzeuge mit Connectivity-Modulen, die sich über das Mobilfunknetz zu eCall-Servern verbinden können. Neben der Sprachübertragung werden dabei auch Daten über Fahrzeug, Standort, Art eines Unfalls, etc. übertragen.
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Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, sind zwei Systemarchitekturen auf dem Markt erhältlich. Die eine Variante hält die Connectivity-Einheit mit dem NAD-Controller in einem separaten Steuergerät vor. Die Verbindung zur restlichen Fahrzeugkommunikation findet über ein Gateway, einen Bodycomputer oder ein ähnliches Steuergerät statt. Die andere Variante integriert die Connectivity-Einheit im Gateway oder Bodycomputer in einem einzigen Steuergerät.
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Beide Architekturen haben gemeinsam, dass die Connectivity-Einheit mit einem Highend-NAD-Controller ausgestattet wird, um die Datenübertragungsrate gemäß dem jeweils verfügbaren Stand der Technik so hoch wie möglich auszuführen und um die Reaktionszeiten und die Datentransferzeiten für den Endverbraucher so gering wie möglich zu halten.
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Bei den vorhandenen Architekturen verschmelzen die Fahrzeugtechnik und die Consumer-Elektronik. Beide Bereiche haben grundlegend verschieden lange Entwicklungs- und Lebenszyklen. Im Consumer-Bereich der Mobiltelefone wird neue, leistungsfähigere Elektronik innerhalb eines Jahres zur Marktreife entwickelt. Die Lebensdauer von Mobilfunktelefonen (auch „Smartphones“) liegt bei zwei bis vier Jahren, bevor der Nutzer sich neue leistungsfähigere Geräte anschafft. Fahrzeuge hingegen haben eine Entwicklungszeit von drei bis fünf Jahren und eine durchschnittliche Lebensdauer von ca. 15 Jahren und mehr. Die unterschiedlichen Entwicklungs- und Lebenszyklen führen insbesondere mehrere Jahre nach der Markteinführung eines neuen Fortbewegungsmittels zu einer erheblichen Performance-Diskrepanz hinsichtlich der Drahtloskommunikationsperformance zwischen Fahrzeug und mobilem Drahtloskommunikationsgerät des Anwenders.
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http://www.tagesspiegel.de/mobil/auf-der-strasse-im-netz-so-funktioniert-derinternetzugang-im-auto/11606756.html
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„Auf der Straße im Netz", „so funktioniert der Internetzugang im Auto“, offenbart Möglichkeiten, im Fortbewegungsmittel befindliche Drahtloskommunikationsgeräte über einen WLAN-Hotspot mit dem Internet zu verbinden. Entsprechende Sets weisen einen Mini-Router und eine Außenantenne auf.
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Der vorgenannte Stand der Technik wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Mobilkommunikation eines Fortbewegungsmittels verbessert. Das Fortbewegungsmittel kann beispielsweise ein PKW, Transporter, LKW, Motorrad, Luft- und/oder Wasserfahrzeug sein. Als Mobilkommunikation wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere eine über terrestrische Infrastrukturen vermittelte Paketdatenkommunikation verstanden. Über derartige Datenpakete können internetbasierte Daten auf Drahtloskommunikationsendgeräte (Smartphone, Tablet, etc.) oder andersherum geladen werden. Erfindungsgemäß wird zunächst ein Bedarf von Daten im Informationsbordnetz des Fortbewegungsmittels ermittelt. Das Informationsbordnetz des Fortbewegungsmittels wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung als ein dauerhafter Bestandteil des Fortbewegungsmittels verstanden. Der Bedarf an Datenkommunikation wird also nicht auf einem temporär mit dem Informationsbordnetz des Fortbewegungsmittels gekoppeltes Peripheriegerät (Smartphone o. ä.) ermittelt. Aufgrund des ermittelten Datenkommunikationsbedarfes werden anschließend unter Zuhilfenahme eines mobilen Drahtloskommunikationsendgerätes Daten aus dem Internet bezogen oder an das Internet gesendet, um den Bedarf zu stillen. Gegenüber im Stand der Technik bekannten Verfahrensweisen, welche sich stets der fest im Fortbewegungsmittel verbauten Drahtloskommunikationsgeräte oder drahtgebundener Übertragungswege bedienen, wird die vom Anwender mitgeführte und üblicherweise modernere Drahtloskommunikationshardware verwendet, um den Datenkommunikationsbedarf des Fortbewegungsmittels zu stillen. Im Ergebnis sind schnellere und modernere Datentransferkanäle verwendbar, sodass die übertragbaren Daten pro Zeiteinheit mehr werden und die Aktualisierung von Daten im Informationsbordnetz schneller erfolgen kann. Zudem stehen mit moderneren Drahtloskommunikationsendgeräten Datenübertragungsverfahren zur Verfügung, welche zum Zeitpunkt der Entwicklung des Fortbewegungsmittels noch nicht denkbar waren oder noch in den Kinderschuhen steckten.
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Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
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Ein Datenkommunikationsbedarf kann seinen Ursprung in einem Software-Update eines Steuergerätes des Fortbewegungsmittels haben. Mit anderen Worten erkennt das Fortbewegungsmittel oder ein Betreiber/Hersteller des Fortbewegungsmittels den Bedarf eines Software-Updates. Dieser kann die erfindungsgemäße Verwendung des Drahtloskommunikationsendgerätes des Anwenders zum Beziehen der internetbasierten Daten veranlassen. Alternativ oder zusätzlich kann ein Notruf bzw. eine eCall-Funktionalität den Datenkommunikationsbedarf verursachen. Über derartige (mitunter durch den Gesetzgeber vorgeschriebene) Notruffunktionalitäten werden zusätzlich zu Sprachdaten auch Informationen zur Unfallursache, dem Unfallhergang, der Schwere des Unfalls, ein Standort des Fortbewegungsmittels, etc. kommuniziert. Derartige Informationen helfen den Einsatzkräften, sich auf die Aufgaben am Unfallort vorzubereiten.
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Das Übermitteln der Daten zwischen dem Drahtloskommunikationsendgerät und dem Fortbewegungsmittel kann beispielsweise über eine drahtgebundene Kommunikationsverbindung (z. B. ein USB-Kabel, etc.) und alternativ oder zusätzlich über eine Drahtloskommunikationsverbindung (insbesondere WLAN, Bluetooth, o. ä.) erfolgen. Insbesondere kann eine Nahstrecken- oder Kurzstreckendrahtloskommunikationsverbindung verwendet werden, deren Bandbreite üblicherweise der Bandbreite von Mobilkommunikationskanälen überlegen ist. Auf diese Weise kann noch Jahre nach der Markteinführung eines neuen PKW-Konzeptes eine maximale Datenrate zwischen dem Informationsbordnetz des Fortbewegungsmittels und dem Internet ausgetauscht werden, bis die Bandbreite der Kurzstreckendrahtloskommunikation eines Tages die Datenübertragung limitiert.
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Insbesondere für den Fall, dass vom Gesetzgeber vorgesehene Hardware im Fortbewegungsmittel (beispielsweise zur Bereitstellung von eCall-/NotrufFunktionalität) vorhanden ist, kann in Abhängigkeit einer Eigenschaft des Bedarfes zur Kommunikation von Daten entschieden werden, ob die Datenkommunikation über die fest im Fortbewegungsmittel verbaute Hardware (z. B. NAD) oder über das vom Anwender mitgeführte Drahtloskommunikationsendgerät erfolgen soll. Die Eigenschaft kann beispielsweise eine Dringlichkeit, eine Datenmenge, eine Datenquelle und/oder ein Zielspeicherort der Daten sein. Weiterhin kann bei Verlust der Verbindung zum Mobilnetz des gerade aktiven Kommunikationsgerätes auf das andere umgeschaltet werden, sofern dort eine Netzverbindung besteht. Diese Eigenschaft kann die Funktionsbereitschaft des Notrufsystems erweitern, wenn beispielsweise bei einem Unfall die Stromversorgung zu dem fahrzeuginternen Kommunikationsgerät unterbrochen wird und die Backupbatterie des fahrzeuginternen Kommunikationsgerätes den Leistungsbedarf nicht mehr decken kann. Herkömmliche Systeme würden hier einen Ausfall der Notruffunktionalität zeigen. Mit anderen Worten kann der Verwendungszweck der Daten darüber entscheiden, ob der Bedarf zur Kommunikation der Daten in herkömmlicher Weise oder in erfindungsgemäßer Weise erfolgen soll. Sofern die Eigenschaften des Bedarfes zur Datenkommunikation anzeigen, dass das mobile Drahtloskommunikationsendgerät die Kommunikation mit dem mobilen Internet ausführen soll, kann eine ggf. zuvor bestehende Drahtloskommunikation über die fest im Fortbewegungsmittel verbaute Hardware beendet werden, um die Daten anschließend über das mobile Drahtloskommunikationsendgerät des Anwenders zu beziehen bzw. zu versenden. Alternativ kann die Drahtloskommunikation über die fest im Fortbewegungsmittel verbaute Hardware fortgesetzt werden, um einen anderen Datenbedarf zu stillen oder die Drahtloskommunikation über das mobile Drahtloskommunikationsendgerät zu unterstützen. Mit anderen Worten können die Datenströme auf sämtliche, erfindungsgemäß verfügbare Drahtloskommunikationswege des Fortbewegungsmittels aufgeteilt werden, um eine maximale Bandbreite zu erreichen. Sofern die Eigenschaft eines später anstehenden Bedarfes zur Kommunikation von Daten in vordefinierter Weise von dem bisherigen Bedarf abweicht, kann entschieden werden, dass die Daten über die fest im Fortbewegungsmittel verbaute Drahtloskommunikationsschnittstelle aus dem Internet bezogen bzw. durch diese an das Internet gesendet werden sollen. Wie vorstehend beschrieben, kann die Drahtloskommunikation über das mobile, vom Anwender mitgeführte Drahtloskommunikationsgerät zu diesem Zwecke unterbrochen oder fortgesetzt werden, um eine maximale Bandbreite für die Datenkommunikation zu nutzen.
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Insbesondere um die energetischen Ressourcen des vom Anwender mitgeführten mobilen Drahtloskommunikationsgerätes zu schonen, kann vorgesehen sein, dass die Drahtloskommunikationsverbindung zwischen dem Informationsbordnetz und dem Drahtloskommunikationsendgerät erst im Ansprechen auf das Ermitteln des Bedarfes zur Kommunikation von Daten durch das Fortbewegungsmittel aufgebaut wird. Dies kann automatisch erfolgen. Insbesondere kann eine Kopplung des Informationsbordnetzes des Fortbewegungsmittels mit dem mobilen Drahtloskommunikationsendgerät über WLAN, Bluetooth, o. ä. erfolgen, sobald ein Bedarf zum Aktualisieren einer Software eines Steuergerätes des Fortbewegungsmittels oder eine Notsituation des Fortbewegungsmittels (z. B. Unfall, Panne, etc.) ermittelt wird. Nach dem Aufbauen der Verbindung kann automatisch ein eCall abgesetzt werden und/oder eine Audioverbindung zwischen den Insassen des Fortbewegungsmittels und einer informationstechnisch vordefinierten Einsatzleitzentrale aufgebaut werden.
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Die vorliegende Erfindung kann vorteilhaft auch für die Aktualisierung von Steuergeräten und die Behebung von Fehlern (englisch „Bug“) durch den Hersteller des Fortbewegungsmittels verwendet werden. Die mitunter höhere erzielbare Bandbreite durch die erfindungsgemäße Verwendung des mobilen Drahtloskommunikationsendgerätes des Anwenders kann die Übertragung von Daten aus dem Internet bzw. von einem Server des Herstellers des Fortbewegungsmittels an das Fortbewegungsmittel beschleunigen oder zumindest unterstützen. Auf diese Weise können häufigere und/oder umfangreichere Software-Updates erfolgen, wodurch die Verkehrssicherheit und der Anwenderkomfort verbessert werden können.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Management von Mobilkommunikation eines Fortbewegungsmittels vorgeschlagen. Die Vorrichtung umfasst eine Auswerteeinheit, welche beispielsweise einen programmierbaren Prozessor, einen Mikrocontroller, ein elektronisches Steuergerät o. ä. umfassen kann. Eine Schnittstelle ist vorgesehen, eine Datenkommunikation mit dem Drahtloskommunikationsendgerät des Anwenders drahtgebunden und/oder drahtlos durchzuführen. Die Auswerteeinheit ist eingerichtet, einen Bedarf zur Kommunikation von Daten im Informationsbordnetz des Fortbewegungsmittels zu ermitteln. Der Datenkommunikationsbedarf kann einen Upload und/oder einen Download von Daten betreffen. Die Schnittstelle ist eingerichtet, die Daten über ein vom Anwender mitgeführtes mobiles Drahtloskommunikationsgerät, welches sich im Fortbewegungsmittel befindet, aus dem Internet zu beziehen oder an das Internet zu senden, um den Datenkommunikationsbedarf zu stillen. Mit anderen Worten ist die erfindungsgemäße Vorrichtung eingerichtet, ein Verfahren gemäß dem erstgenannten Erfindungsaspekt auszuführen, sodass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die obigen Ausführungen verwiesen wird.
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Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fortbewegungsmittel (z. B. ein PKW, Transporter, LKW, Motorrad, Luft- und/oder Wasserfahrzeug) vorgeschlagen, welches eine Vorrichtung gemäß dem zweitgenannten Erfindungsaspekt aufweist. Auch bezüglich des Fortbewegungsmittels ergeben sich daher die Merkmale, Merkmalskombinationen und Vorteile der vorgenannten Erfindungsaspekte in entsprechender Weise, sodass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die obigen Ausführungen verwiesen wird.
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Figurenliste
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen im Detail beschrieben. In den Zeichnungen ist:
- 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäß ausgestalteten Fortbewegungsmittels bei der Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens; und
- 2 ein Flussdiagramm veranschaulichend Schritte eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Mobilkommunikation eines Fortbewegungsmittels.
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Ausführungsform der Erfindung
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1 zeigt einen PKW 10 als Fortbewegungsmittel, in welchem ein Fahrer ein Smartphone 1 als mobiles Drahtloskommunikationsendgerät mitführt. Über eine Antenne 4 als Schnittstelle kann ein elektronisches Steuergerät 5 als Auswerteeinheit eine Drahtloskommunikationsverbindung 3 mit dem Smartphone 1 unterhalten. Diese wird auch als „Kurzstreckenfunkverbindung“ bezeichnet und weist üblicherweise eine höhere Bandbreite auf als eine Funkverbindung, welche der PKW 10 über eine Antenne 7 mit dem Internet 8 bzw. einem Gebäude 9 eines Fahrzeugherstellers unterhält. Entsprechendes gilt für eine Drahtloskommunikationsverbindung zwischen dem Smartphone 1 des Anwenders und dem mobilen Internet 8, welche einen moderneren Funkstandard als das NAD 6 bzw. die Antenne 7 des PKWs 10 aufweist. Auf diese Weise kann ein mit dem elektronischen Steuergerät 5 informationstechnisch verbundenes BCM 2 einen Aktualisierungsbedarf seiner Software an das elektronische Steuergerät 5 melden, welches im Ansprechen darauf entscheidet, ob das NAD 6 und die Antenne 7 des PKWs 10 und/oder die Antenne 4 und das Smartphone 1 des Anwenders für den Bezug entsprechender Daten aus dem mobilen Internet 8 verwendet werden soll. Ein anderer Anwendungsfall ergibt sich, falls der Fahrzeughersteller einen Bedarf zur Aktualisierung des BCMs 2 oder eines anderen Steuergerätes des PKWs 10 ermittelt. Im Ansprechen hierauf kann er über das Internet 8 und die Antenne 7 bzw. das NAD bzw. das Smartphone 1 und die Antenne 4 das elektronische Steuergerät 5 anweisen, zu einem geeigneten Zeitpunkt den Bezug aktualisierter Software aus dem Internet 8 anzustoßen.
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2 zeigt Schritte eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Mobilkommunikation eines Fortbewegungsmittels. In Schritt 100 wird ein Bedarf im Informationsbordnetz zur Kommunikation von Daten des Fortbewegungsmittels ermittelt. Der Bedarf zur Kommunikation von Daten im Informationsbordnetz des Fortbewegungsmittels ist so zu verstehen, dass Daten aus dem Informationsbordnetz versendet oder durch das Informationsbordnetz des Fortbewegungsmittels empfangen werden müssen. In Schritt 200 wird eine Eigenschaft des Bedarfes zur Kommunikation von Daten ermittelt. Diese kann beispielsweise eine Dringlichkeit, eine Datenmenge und einen Zielspeicherort (mit anderen Worten also einen Verwendungszweck) der Daten kennzeichnen. In Abhängigkeit der Eigenschaft wird in Schritt 300 entschieden, dass die Daten über das mobile Drahtloskommunikationsendgerät des Anwenders aus dem Internet bezogen und anschließend an das Informationsbordnetz des Fortbewegungsmittels gesendet werden sollen. Hierzu wird in Schritt 400 eine Drahtloskommunikationsverbindung zwischen dem Informationsbordnetz und dem Drahtloskommunikationsendgerät aufgebaut, sobald der Bedarf zur Kommunikation der Daten ermittelt worden ist. In Schritt 500 werden die Daten über das vom Anwender mitgeführte mobile Drahtloskommunikationsendgerät in das Internet oder aus dem Internet an das Fortbewegungsmittel übertragen, um den Bedarf zur Kommunikation der Daten zu stillen. Der vorgenannte Datenaustausch erfolgt somit zumindest anteilig in erfindungsgemäßer Weise. Wird anschließend in Schritt 600 eine Eigenschaft eines weiteren (anderen) Bedarfes zur Kommunikation von Daten ermittelt, wobei die Daten gegenüber den zuvor kommunizierten Daten in vordefinierter Weise abweichende Eigenschaften aufweisen, kann in Schritt 700 in Abhängigkeit der Eigenschaften entschieden werden, dass die Daten zumindest anteilig über ein fest im Fortbewegungsmittel verbautes Drahtloskommunikationsendgerät aus dem Internet bezogen bzw. an das Internet gesendet werden sollen.
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Wenn im Rahmen der vorstehenden Beschreibung von einer Kommunikation von Daten in Richtung des Internets bzw. aus dem Internet in das Informationsbordnetz des Fortbewegungsmittels die Rede ist, versteht der Fachmann auf dem einschlägigen Gebiet der Technik ohne Weiteres, dass paketvermittelte Daten üblicherweise stets eine bidirektionale Kommunikation voraussetzen und eine solche in erfindungsgemäßer Weise unter Verwendung eines vom Anwender mitgeführten mobilen Drahtloskommunikationsgerätes ausgeführt werden kann.
