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Die Erfindung betrifft eine elektronische Recheneinrichtung für ein Kraftfahrzeug. Die elektronische Recheneinrichtung weist eine erste Sendeeinrichtung zum Senden einer Information mittels einer ersten Übertragungstechnologie und eine zur ersten Sendeeinrichtung unterschiedliche zweite Sendeeinrichtung zum Senden der Information mittels einer zur ersten unterschiedlichen zweiten Übertragungstechnologie auf. Ferner weist die elektronische Recheneinrichtung eine Informationserzeugungseinrichtung zum Erzeugen der Information auf, wobei die Informationserzeugungseinrichtung zum Übertragen der Information an die erste und an die zweite Sendeeinrichtung ausgebildet ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer elektronischen Recheneinrichtung sowie ein Verfahren.
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Aus dem Stand der Technik sind bereits unterschiedliche Übertragungstechnologien wie zum Beispiel Mobilfunktechnik oder weitere Funktechnik wie beispielsweise WLAN oder Bluetooth bekannt. Durch die begrenzte Anzahl von Basisstationen oder anderen Zugangspunkten kommt es zu Versorgungslücken, Kapazitätsengpässen und hohe Latenzen durch die zentrale Verarbeitung.
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Die
US 2016/0150451 A1 offenbart einen drahtlosen Netzwerkrouter für ein Fahrzeug und ein Betriebsverfahren dafür. Der drahtlose Netzwerkdatenrouter umfasst eine Mehrfachverbindungsschnittstelle für den drahtlosen Zugriff in Fahrzeugumgebungen, hier mittels Wave. Ferner umfasst dieser ein drahtloses lokales Netzwerk, sowie eine Schnittstelle. Ferner umfasst der Netzwerkdatenrouter eine Netzwerkschnittstelle. Ferner umfasst der drahtlose Netzwerkdatenrouter eine Downlink-Datenverbindung für das Fahrzeug und/oder Benutzer im Fahrzeug und in dessen Umgebung. Ferner umfasst der drahtlose Netzwerkdatenrouter eine Datenverarbeitungseinheit zum Routen von Daten zwischen den Schnittstellen. Die Datenverarbeitungseinheit ist dazu konfiguriert, eine Punktzahl für jedes erreichbare Netzwerk auf den Wave-, Wi-Fi- und Mobilfunkschnittstellen zu berechnen. Ferner ist die Datenverarbeitungseinheit dazu konfiguriert ein Umschalten der Uplink-Verbindung des Datenrouters des drahtlosen Netzwerks zu dem erreichbaren Netzwerk mit der besten Punktzahl umzuschalten. Ferner offenbart diese Druckschrift einen Drahtlosnetzwerkdatenrouter für Fahrzeuge zum Verbinden von Fahrzeugen mit dem Internet über eine Multi-Netzwerk-Vorrichtung, wobei der Router ein mobiler Router ist, der geeignet ist, ein Netz von verbundenen Fahrzeugen zu bilden, wobei der Router zum Verwenden von geparkten Fahrzeugen zum Umverteilen von Wi-Fi-Signalen von festen Hotspots angeordnet ist.
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Ferner ist aus dem Stand der Technik bekannt, dass jeweils nur eine Verbindung für die Datenübertragung von Fahrzeugen beziehungsweise für die Bereitstellung von Datenübertragungsdiensten verwendet wird. Herkömmliche Übertragungsdienste, wie beispielsweise GSM, 3G, LTE, WLAN bieten geringe Variationen bei der Übertragungsqualität. Die Übertragungsqualität kann insbesondere durch den Datendurchsatz, die Latenz und die Verfügbarkeit definiert werden. Ferner sind die Kosten sehr hoch.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine elektronische Recheneinrichtung, ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zu schaffen, mittels welchen die Qualität einer Datenübertragung bei der Kommunikation verbessert werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch eine elektronische Recheneinrichtung, ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine elektronische Recheneinrichtung für ein Kraftfahrzeug. Die elektronische Recheneinrichtung weist eine erste Sendeeinrichtung zum Senden einer Information mittels einer ersten Übertragungstechnologie sowie eine zur ersten Sendeeinrichtung unterschiedliche zweite Sendeeinrichtung zum Senden der Information mittels einer zur ersten unterschiedlichen zweiten Übertragungstechnologie auf. Ferner weist die elektronische Recheneinrichtung eine Informationserzeugungseinrichtung zum Erzeugen der Information auf, wobei die Informationserzeugungseinrichtung zum Übertragen der Information an die erste und an die zweite Sendeeinrichtung ausgebildet ist.
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Es ist vorgesehen, dass die elektronische Recheneinrichtung eine Schnittstelle aufweist, welche dazu ausgebildet ist, die erzeugte Information von der Informationserzeugungseinrichtung zu empfangen und die Information für die erste Sendeeinrichtung in Abhängigkeit von der ersten Übertragungstechnologie anzupassen und die Information für die zweite Sendeeinrichtung in Abhängigkeit von der zweiten Übertragungstechnologie anzupassen und die jeweils angepasste Information an die jeweilige Sendeeinrichtung zu übertragen.
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Dadurch ist es ermöglicht, dass Daten- und Sprachdienste für das Kraftfahrzeug und weitere Teilnehmer im Straßenverkehr bereitgestellt werden können. Ferner kann die Qualität der Datenübertragung verbessert werden, wie beispielsweise die Reichweite, der Datendurchsatz und die Latenz. Insbesondere ist es ebenfalls dadurch ermöglicht, dass die Kosten der Datenübertragung verringert werden. Insbesondere ist ferner vorgesehen, dass zum Betrieb der elektronischen Recheneinrichtung die Vorteile des Kraftfahrzeugs genutzt werden, wie unter anderem die vorhandene Stromversorgung, Bauräume, Antennenanlagen oder die entsprechende IT-Technik.
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Insbesondere kann vorgesehen sein, dass sich das Kraftfahrzeug beziehungsweise eine Vielzahl von Kraftfahrzeugen, welche eine jeweilige elektronische Recheneinrichtung aufweisen, sich ergänzend unterstützen durch die intelligente Sende- und Empfangseinheit innerhalb der elektronischen Recheneinrichtungen, wodurch eine verbesserte Kommunikationsinfrastruktur bei der Datenübertragung geschaffen werden kann. Die Kraftfahrzeuge fungieren als mobile Sendemasten. Es werden Signale von herkömmlichen feststehenden Sendemasten oder anderen Zugangspunkten wie zum Beispiel WLAN über ein oder mehrere Kraftfahrzeuge weitergegeben. Dabei werden unterschiedliche Zeit, Frequenzplatz oder Antennen oder eine Kombination daraus verwendet. Es werden sowohl unterschiedliche Technologien für verschiedene Datenströme, beispielsweise eine Kanalbündelung, als auch kooperative Übertragungsverfahren, wie die Anwendung von MIMO, Relaying, Distributed Antenna Systems für Kraftfahrzeuge zwischen den Kraftfahrzeugen und dem Mobilfunknetz und anderen Zugangspunkten verwendet. Bei der Übertragung von Daten von einem Kraftfahrzeug zum nächsten wird der direkte Übertragungsweg genutzt, solange die Verbindung besteht.
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Insbesondere durch die Ausrüstung von Kraftfahrzeugen mit entsprechender Hard- und Software, also gegenständlicher Komponenten und Computerprogrammprodukten, werden diese zu mobilen Sendemasten, die im Zusammenspiel mit der vorhandenen Infrastruktur und miteinander ein Funknetz aufbauen, die die mit dem Funknetz versorgte Fläche deutlich erweitert. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass ein Kraftfahrzeug jeweils mit dem LTE-Modem und beispielsweise zwei WLAN-Modulen pro Kraftfahrzeug ausgestattet wird. Auf diese Weise kann jedes Kraftfahrzeug per Mobilfunk eine Verbindung mittels des LTE-Modems zum Internet aufbauen, sofern Mobilfunknetz verfügbar ist. Sollte nur ein Bruchteil der Kraftfahrzeuge Zugang zum Mobilfunknetz haben, können die Kraftfahrzeuge untereinander über WLAN-Verbindungen kommunizieren und somit eine Verbindungsbrücke zum Mobilfunknetz herstellen. Auf diese Weise kann eine Vielzahl von Netzwerkknoten mit Internetzugang versorgt werden, obwohl nur einer von ihnen mit Mobilfunknetz versorgt ist. Jedes teilnehmende Kraftfahrzeug kann somit nicht nur als Nutzer, sondern gleichzeitig auch als Bestandteil der Netzinfrastruktur dienen.
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Insbesondere durch die Kombination von verschiedenen Kommunikationskanälen mit unterschiedlichen Übertragungstechnologien für Kraftfahrzeuge kann vorteilhaft die Verbindung zwischen den Kraftfahrzeugen hergestellt werden. Für die unterschiedlichen Anforderungen der Datenübertragung werden die jeweils am besten passenden der vorhandenen Kommunikationstechnologien, mit anderen Worten der Übertragungstechnologien, verwendet. Je nach Länge und Eigenschaft der Übertragungsstrecke können unterschiedliche Übertragungstechnologien verwendet werden. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass für eine kurze Übertragungsstrecke Funktechnologien verwendet werden, die für den Nahbereichsfunk ausgelegt sind. Für eine lange Übertragungsstrecke hingegen können Funktechnologien eingesetzt werden, die für Kommunikation über größere Distanzen ausgelegt sind.
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Daher werden zur Verbesserung der Datenkommunikation die Kraftfahrzeuge mit mehreren Kommunikationstechnologien, mit anderen Worten Übertragungstechnologien, ausgestattet. Durch den Technologiemix kann für jedes Datenpaket beziehungsweise Information die passende Kommunikationstechnologie oder eine Kombination aus dem Technologiemix ausgewählt werden.
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Um die verschiedenen Übertragungstechnologien ansteuern zu können, wird eine Schnittstelle, insbesondere eine einheitliche Softwareschnittstelle, verwendet. Die Softwareschnittstelle abstrahiert von der Hardware und stellt die Übertragungsdienste zur Verfügung. Die Softwareschnittstelle, mit anderen Worten die Schnittstelle, verwaltet die Hardware und stellt anderen Modulen Dienste zur Datenübertragung zur Verfügung, was auch als Connectivity-as-a-platform bezeichnet werden kann.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform weist die elektronische Recheneinrichtung zumindest eine zur ersten und zur zweiten Sendeeinrichtung unterschiedliche dritte Sendeeinrichtung zum Senden der Information mittels einer zur ersten und zur zweiten Übertragungstechnologie unterschiedlichen dritten Übertragungstechnologie auf, wobei die Schnittstelle dazu ausgebildet ist, die Information für die dritte Sendeeinrichtung in Abhängigkeit der dritten Übertragungstechnologie anzupassen und an die dritte Sendeeinrichtung zu Übertragen. Mit anderen Worten kann vorgesehen sein, dass mittels der elektronischen Recheneinrichtung mittels einer dritten Übertragungstechnologie die Information zur Kommunikation übertragen werden kann. Die dritte Übertragungstechnologie ist insbesondere unterschiedlich ausgebildet als die erste und die zweite Übertragungstechnologie. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die elektronische Recheneinrichtung eine Vielzahl von Sendeeinrichtungen, wobei Vielzahl in diesem Fall insbesondere mehr als drei bedeutet, aufweisen kann, wobei eine jeweilige Sendeeinrichtung eine unterschiedliche Übertragungstechnologie aufweisen kann. Es kann auch vorgesehen sein, dass die elektronische Recheneinrichtung die Vielzahl von Sendeeinrichtungen aufweist, wobei zumindest eine Sendeeinrichtung mittels der gleichen Übertragungstechnologie arbeitet wie eine weitere Sendeeinrichtung. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die elektronische Recheneinrichtung zwei Sendeeinrichtungen aufweist, welche mittels LTE-Mobilfunk die Information übertragen. Dadurch ist es ermöglicht, dass hochflexibel die elektronische Recheneinrichtung die Information insbesondere angepasst an die aktuelle Situation an weitere, insbesondere Kraftfahrzeuge, übertragen kann. Dadurch kann die Qualität der Datenübertragung verbessert werden.
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Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn zumindest die erste Sendeeinrichtung ein DSRC-Modul oder ein WLAN-Modul oder ein Mobilfunkmodul oder ein optisches Kommunikationsmodul oder ein schallbasiertes Kommunikationsmodul und/oder ein Zig/Bee-Modul ist und/oder zumindest die zweite Sendeeinrichtung ein DSRC-Modul oder ein WLAN-Modul oder ein Mobilfunkmodul oder ein optisches Kommunikationsmodul oder ein schallbasiertes Kommunikationsmodul und/oder ein ZigBee-Modul ist. Beim DSRC-Modul handelt es sich um eine Kommunikationsart, mit anderen Worten eine Übertragungstechnologie, mittels welcher die Kommunikation über eine kurze Distanz durchgeführt werden kann. Insbesondere handelt es sich bei dem DSRC (Dedicated Short Range Communication)-Modul um eine Übertragungstechnologie, mittels welcher eine semi-passive Transpondertechnik mit sehr kleinen Kommunikationszonen errichtet wird. Unter DSRC kann beispielsweise die CEN- und die ETSI-Kommunikation angesehen werden. Ferner kann die Wave-Kommunikation als DSRC-Kommunikation angesehen werden. Insbesondere findet die DSRC-Kommunikation zwischen Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation, welche auch als V2V-Kommunikation bezeichnet werden kann, zur Kollisionsverhütung statt. Insbesondere können beispielsweise Staumeldungen entsprechend über dieses Verfahren zwischen den Kraftfahrzeugen ausgetauscht werden. Bei dem DSRC-Verfahren kann beispielsweise ein IEEE-802.11p-Netz aufgebaut werden. Beim WLAN handelt es sich um ein drahtloses lokales Netzwerk (Wireless Local Area Network). Es bezeichnet ein lokales Funknetz, wobei meist der Standard IEEE-802.11-Familie verwendet wird. Mittels des Mobilfunkmoduls kann beispielsweise ein GSM, ein UMTS, ein LTE, ein 5G, ein C-V2X/Sidelink als Mobilfunk bereitgestellt werden. Ferner kann auch ZigBee nach dem Standard IEEE-802.15.4 verwendet werden. Ebenfalls möglich ist, dass das mm-Wave nach dem Standard IEEE-802.1 1ad verwendet wird. Ferner kann beispielsweise auch mittels Bluetooth die Kommunikation durchgeführt werden. Ebenfalls möglich ist, dass die erste Sendeeinrichtung und/oder die zweite Sendeeinrichtung als optisches Kommunikationsmodul ausgebildet sind, wodurch mittels einem optischen Verfahren, beispielsweise laserbasiert, die Kommunikation stattfinden kann. Ferner kann die erste Sendeeinrichtung oder die zweite Sendeeinrichtung als schallbasiertes Kommunikationsmodul bereitgestellt werden, wobei dann beispielsweise mittels Ultraschallwellen eine Kommunikation durchgeführt werden kann. Dadurch ist es ermöglicht, dass mittels der verschiedenen Übertragungstechnologien die Information an beispielsweise weitere Kraftfahrzeuge übertragen werden kann. Damit können situationsabhängig jeweils die Vorteile der jeweiligen Übertragungstechnologie genutzt werden, wodurch zuverlässig die Information an die weiteren Kraftfahrzeuge übertragen werden kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform weist zumindest die erste Sendeeinrichtung einen ersten Treiber und die zweite Sendeeinrichtung einen zweiten Treiber auf, und die Schnittstelle ist dazu ausgebildet, die für die jeweilige Sendeeinrichtung angepasste Information an den ersten Treiber und an den zweiten Treiber zu übertragen. Bei dem Treiber, welcher auch als Gerätetreiber bezeichnet werden kann, handelt es sich um ein Computerprogramm beziehungsweise ein Softwaremodul, das die Interaktion mit abgeschlossenen, eingebauten oder virtuellen Geräten steuert. Insbesondere wird hier die Kommunikation zwischen der Sendeeinrichtung und der Schnittstelle gesteuert. Insbesondere ist der Treiber als Bauteil der Sendeeinrichtung oder als Bauteil der elektronischen Recheneinrichtung ausgebildet. Insbesondere bildet der Treiber eine genormte Schnittstelle, so dass insbesondere die Sendeeinrichtung auf gleiche Weise angesprochen werden kann wie gleichartige Geräte anderer Hersteller. Dadurch ist ein verbesserter Betrieb der elektronischen Recheneinrichtung ermöglicht.
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Ebenfalls vorteilhaft ist, wenn die elektronische Recheneinrichtung dazu ausgebildet ist, die Information abwechselnd oder parallel mit zumindest der ersten Sendeeinrichtung oder der zweiten Sendeeinrichtung zu übertragen. Mit anderen Worten ist es ermöglicht, dass nacheinander die Information mittels der ersten Sendeeinrichtung oder der zweiten Sendeeinrichtung übertragen wird oder gleichzeitig die Information mittels der zumindest zwei Sendeeinrichtungen übertragen werden kann. Dadurch kann zuverlässiger die Information über die verschiedenen Sendeeinrichtungen übertragen werden.
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Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die elektronische Recheneinrichtung dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit eines Entscheidungskriteriums zu entscheiden, mittels welcher Sendeeinrichtung die Information zu übertragen ist. Insbesondere kann in Abhängigkeit mehrerer Entscheidungskriterien entschieden werden, mittels welcher Sendeeinrichtung die Information übertragen wird. Beispielsweise können als Entscheidungskriterium die Länge und/oder Eigenschaft der Übertragungsstrecke herangezogen werden. Ferner kann die Relevanz der Information beziehungsweise die Informationsdichte der Information als Entscheidungskriterium herangezogen werden. Insbesondere weist jede Übertragungstechnologie unterschiedliche Eigenschaften auf, sodass an diese Eigenschaften angepasst die elektronische Recheneinrichtung entscheiden kann, mittels welcher Übertragungstechnologie die Information übertragen wird.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform ist die Schnittstelle zum empfangen von Statusinformationen zumindest der ersten und der zweiten Sendeeinrichtung ausgebildet. Mit anderen Worten kann die Schnittstelle zusätzlich die Statusinformationen von den Hardwarekomponenten, beispielsweise den entsprechenden Kommunikationsmodulen, einheitlich ausgelesen werden, insbesondere der Status des Übertragungskanals und weitere Übertragungsmöglichkeiten. Die Softwareschnittstelle, mit anderen Worten die Schnittstelle, verwaltet somit die Hardware und stellt anderen Modulen Dienste zur Datenübertragung zur Verfügung, was auch als Connectivity-as-a-platform bezeichnet werden kann. Dadurch kann hochfunktionell die Schnittstelle bereitgestellt werden.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer elektronischen Recheneinrichtung nach dem vorhergehenden Aspekt. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet.
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Ein nochmals weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen einer Information an das Kraftfahrzeug mittels einer elektronischen Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs, bei welchem mittels einer ersten Sendeeinrichtung die Information mittels einer ersten Übertragungstechnologie zur Kommunikation und mittels einer zur ersten Sendeeinrichtung unterschiedlichen zweiten Sendeeinrichtung die Information mittels einer zur ersten Übertragungstechnologie unterschiedlichen zweiten Übertragungstechnologie zur Kommunikation übertragen wird und bei welchem mittels einer Informationserzeugungseinrichtung der elektronischen Recheneinrichtung die Information erzeugt wird, wobei von der Informationsübertragungseinrichtung die Information an die erste Sendeeinrichtung an die zweite Sendeeinrichtung übertragen wird.
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Es ist vorgesehen, dass die elektronische Recheneinrichtung eine Schnittstelle aufweist, mittels welcher die erzeugte Information von der Informationserzeugungseinrichtung empfangen wird und die Information für die erste Sendeeinrichtung in Abhängigkeit der ersten Übertragungstechnologie angepasst und die Information für die zweite Sendeeinrichtung in Abhängigkeit von der zweiten Übertragungstechnologie angepasst werden und von der Schnittstelle die jeweils angepassten Informationen an die jeweilige Sendeeinrichtung übertragen werden.
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Vorteilhafte Ausgestaltungsformen der elektronischen Recheneinrichtung sind als vorteilhafte Ausgestaltungsformen des Kraftfahrzeugs und des Verfahrens anzusehen. Die elektronische Recheneinrichtung sowie das Kraftfahrzeug weisen dazu gegenständliche Merkmale auf, welche eine Durchführung des Verfahrens und eine vorteilhafte Ausgestaltungsform davon ermöglichen. Insbesondere wird das Verfahren mittels der elektronischen Recheneinrichtung und des Kraftfahrzeugs durchgeführt.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Dabei zeigen:
- 1 eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs;
- 2 ein schematisches Blockschaltbild einer Ausführungsform einer elektronischen Recheneinrichtung; und
- 3 ein schematisches Blockschaltbild einer Ausführungsform der elektronischen Recheneinrichtung.
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In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs 10. Das Kraftfahrzeug 10 weist eine elektronische Recheneinrichtung 12 auf. Die elektronische Recheneinrichtung 12 ist mit einer ersten Antenne 14, mit einer zweiten Antenne 16 und mit einer dritten Antenne 18 gekoppelt. Die erste Antenne 16 kann beispielsweise eine WLAN-Antenne sein, die zweite Antenne 16 kann beispielsweise eine LTE-Antenne sein und die dritte Antenne 18 kann beispielsweise eine WLAN-Antenne sein. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Kraftfahrzeug 10 mit einer Basisstation 20 mittels der zweiten Antenne 16 kommunizieren kann. Es kann vorgesehen sein, dass das Kraftfahrzeug 10 mit einem weiteren Kraftfahrzeug 22 kommunizieren kann. Insbesondere kommuniziert die dritte Antenne 18 mit der ersten Antenne 14 des weiteren Kraftfahrzeugs 22. Das weitere Kraftfahrzeug 22 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ebenfalls eine elektronische Recheneinrichtung 12', die erste Antenne 14, die zweite Antenne 16 und die dritte Antenne 18 auf.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass das weitere Kraftfahrzeug 22 mit einem nochmals weiteren Kraftfahrzeug 24 kommuniziert. Insbesondere ist im vorliegenden Beispiel die Kommunikation zwischen der dritten Antenne 18 des weiteren Kraftfahrzeugs 22 und der dritten Antenne 18 des nochmals weiteren Kraftfahrzeugs 24 durchgeführt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist das nochmals weitere Kraftfahrzeug 24 ebenfalls die erste Antenne 14, die zweite Antenne 16 und die dritte Antenne 18 sowie eine elektronische Recheneinrichtung 12" auf.
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Ferner zeigt 1, dass im vorliegenden Ausführungsbeispiel das weitere Kraftfahrzeug 22 mit einem mobilen Endgerät 26 kommunizieren kann, wobei im vorliegenden Ausführungsbeispiel mittels der dritten Antenne 18 zwischen dem Kraftfahrzeug 22 und dem mobilen Endgerät 26 kommuniziert werden kann. Des Weiteren ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel gezeigt, dass das nochmals weitere Kraftfahrzeug 24 mittels der ersten Antenne 14 mit zwei mobilen Endgeräten 26 kommuniziert. Mit andere Worten können sich die mobilen Endgeräte in das Netzwerk der weiteren Kraftfahrzeuge 22, 24 einwählen und somit beispielsweise das Mobilfunknetz des Kraftfahrzeugs 10 mit nutzen.
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Insbesondere zeigt 1, dass durch die Ausrüstung von den Kraftfahrzeugen 10, 22, 24 mit den entsprechenden Hard- und Softwarekomponenten diese zu mobilen Sendemasten werden, die im Zusammenspiel mit der vorhandenen Infrastruktur, welche im vorliegenden Beispiel durch die Basisstation 20, welche insbesondere eine elektronische Recheneinrichtung aufweisen kann gebildet ist, miteinander ein Funknetz aufbauen können, das die mit dem Funknetz versorgte Fläche deutlich erweitert. Insbesondere kann somit zwischen den Kraftfahrzeugen 10, 22, 24 und der Basisstation 20 ein Netzwerksystem 21 bereitgestellt werden.
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Eine Fahrzeugflotte wird beispielsweise mit je einem LTE-Modul und zwei WLAN-Modulen pro Kraftfahrzeug 10, 22, 24 ausgestattet. Auf diese Weise kann jedes Kraftfahrzeug 10, 22, 24 per Mobilfunk eine Verbindung zum Internet herstellen, sofern Mobilfunknetz verfügbar ist. Sollte nur ein Bruchteil der Kraftfahrzeuge 10, 22, 24 Zugang zum Mobilfunknetz haben, können die Kraftfahrzeuge 10, 22, 24 untereinander über WLAN-Verbindungen kommunizieren und somit eine Verbindungsbrücke zwischen Mobilfunk herstellen. Auf diese Weise kann eine Vielzahl von Netzwerkknoten mit Internetzugang versorgt werden, obwohl nur einer von ihnen mit Mobilfunknetz versorgt ist, in diesem Fall das Kraftfahrzeug 10. Jedes teilnehmende Kraftfahrzeug 10, 22, 24 kann somit nicht nur als Nutzer, sondern gleichzeitig auch als Bestandteil der Netz-Infrastruktur dienen.
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2 zeigt in einer schematischen Ansicht ein Blockdiagramm einer Ausführungsform der elektronischen Recheneinrichtung 12. Analoge Beschreibung kann für die elektronischen Recheneinrichtungen 12 der weiteren Kraftfahrzeuge 22, 24 übernommen werden. Die elektronische Recheneinrichtung 12 weist eine erste Sendeeinrichtung 28 zum Senden einer Information 38 mittels einer ersten Übertragungstechnologie 40 und mit einer zur ersten Sendeeinrichtung 28 unterschiedlichen zweiten Sendeeinrichtung 30 zum Senden der Information 38 mittels einer zur ersten unterschiedlichen zweiten Übertragungstechnologie 42 auf. Ferner weist die elektronische Recheneinrichtung 12 eine Informationserzeugungseinrichtung 44 zum Erzeugen der Information 38 auf, wobei die Informationserzeugungseinrichtung 44 zum Übertragen der Information 38 an die erste und an die zweite Sendeeinrichtung 28, 30 ausgebildet ist.
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Es ist vorgesehen, dass die elektronische Recheneinrichtung 12 eine Schnittstelle 46 aufweist, welche dazu ausgebildet ist, die erzeugte Information 38 von der Informationserzeugungseinrichtung 44 zu empfangen und die Information 38 für die erste Sendeeinrichtung 28 in Abhängigkeit von der ersten Übertragungstechnologie 40 anzupassen und die Information 38 für die zweite Sendeeinrichtung 30 in Abhängigkeit von der zweiten Übertragungstechnologie 42 anzupassen und die jeweils angepasste Information 48 an die jeweilige Sendeeinrichtung 28, 30, 32, 34, 36 zu übertragen.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die elektronische Recheneinrichtung 12 eine dritte Sendeeinrichtung 32, eine vierte Sendeeinrichtung 34 und eine fünfte Sendeeinrichtung 36 auf. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass mittels der dritten Sendeeinrichtung 32 eine dritte Übertragungstechnologie 50, mittels der vierten Sendeeinrichtung 34 eine vierte Übertragungstechnologie 52 und mittels der fünften Sendeeinrichtung 36 eine fünfte Übertragungstechnologie 54 genutzt wird. Die Schnittstelle 46 wiederum ist dazu ausgebildet, die Information 38 für die jeweiligen Sendeeinrichtungen 28, 30, 32, 34, 36 in Abhängigkeit der jeweiligen Übertragungstechnologien 40, 42, 50, 52, 54 anzupassen und an die jeweilige Sendeeinrichtung 28, 30, 32, 34, 36 zu übertragen.
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Ferner ist insbesondere vorgesehen, dass zumindest die erste Sendeeinrichtung 28 einen ersten Treiber 56 und die zweite Sendeeinrichtung 30 einen zweiten Treiber 58 aufweist und die Schnittstelle 46 dazu ausgebildet ist, die für die jeweilige Sendeeinrichtung 28, 30, 32, 34, 36 angepasste Information 48 an den ersten Treiber 56 und an den zweiten Treiber 58 zu übertragen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die elektronische Recheneinrichtung 12 beziehungsweise die jeweilige Sendeeinrichtung 28, 30, 32, 34, 36 fünf Treiber 56, 58, 60, 62, 64 auf. Ein dritter Treiber 60 ist der dritten Sendeeinrichtung 32, ein vierter Treiber 62 ist der vierten Sendeeinrichtung 34 und ein fünfter Treiber 64 ist der fünften Sendeeinrichtung 36 zugeordnet.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass die elektronische Recheneinrichtung 12 dazu ausgebildet ist, die Information 38 abwechselnd oder parallel mittels zumindest der ersten Sendeeinrichtung 28 und der zweiten Sendeeinrichtung 30 zu übertragen. Insbesondere kann die angepasste Information 48 jeweils übertragen werden.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass die elektronische Recheneinrichtung 12 dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit eines Entscheidungskriteriums zu entscheiden, mittels welcher Sendeeinrichtung 28, 30, 32, 34, 36 die Information 38 zu übertragen ist.
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Ferner ist insbesondere vorgesehen, dass die Schnittstelle 46 zum Empfangen von Statusinformationen zumindest der ersten und der zweiten Sendeeinrichtung 28, 30 ausgebildet ist. Insbesondere können weitere Statusinformationen der weiteren Sendeeinrichtungen 28, 30, 32, 34, 36 empfangen werden.
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Beim Verfahren zum Übertragen der Information 38 mittels der elektronischen Recheneinrichtung 12 des Kraftfahrzeugs 1 wird mittels der ersten Sendeeinrichtung 28 die Information 38 mittels der ersten Übertragungstechnologie 40 zur Kommunikation und die Information 38 mittels der zur ersten Übertragungstechnologie 40 unterschiedlichen zweiten Übertragungstechnologie 44 zur Kommunikation übertragen und es wird mittels der Informationserzeugungseinrichtung 44 die Information 38 erzeugt, wobei von der Informationserzeugungseinrichtung 44 die Information 38 an die erste Sendeeinrichtung 28 und an die zweite Sendeeinrichtung 30 übertragen wird.
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Es ist vorgesehen, dass die elektronische Recheneinrichtung 12 die Schnittstelle 46 aufweist, mittels welcher die erzeugte Information 38 von der Informationserzeugungseinrichtung 44 empfangen wird und die Information 38 für die erste Sendeeinrichtung 28 in Abhängigkeit von der ersten Übertragungstechnologie 40 angepasst und die Information 38 für die zweite Sendeeinrichtung 30 in Abhängigkeit von der zweiten Übertragungstechnologie 42 angepasst werden und von der Schnittstelle 46 die jeweils angepasste Information 48 an die jeweilige Sendeeinrichtung 28, 30, 32, 34, 36 übertragen werden.
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Auf der Hardware-Seite werden sind somit mehrere, insbesondere Funkmodule, bestehend aus Antennen 14, 16, 18 und der Elektronik für die Ansteuerung, welche insbesondere durch die Sendeeinrichtung 28, 30, 32, 34, 36 veranschaulicht sind, verbaut, die unterschiedliche Funktechnologien anwenden. Beispielsweise können als Funktechnologien ein DSRC-Modul 86 oder ein WLAN-Modul 82 oder ein Mobilfunkmodul oder ein optisches Kommunikationsmodul oder ein schallbasiertes Kommunikationsmodul oder ein ZigBee-Modul 92 bereitgestellt werden. Beim DSRC-Modul 86 handelt es sich um eine Kommunikationsart, mit anderen Worten eine Übertragungstechnologie 40, 42, 50, 52, 54, mittels welcher die Kommunikation über eine kurze Distanz durchgeführt werden kann. Insbesondere handelt es sich bei dem DSRC (Dedicated Short Range Communication)-Modul 86 um eine Übertragungstechnologie 40, 42, 50, 52, 54, mittels welcher eine semi-passive Transpondertechnik mit sehr kleinen Kommunikationszonen errichtet wird. Unter DSRC kann beispielsweise die CEN- und die ETSI-Kommunikation angesehen werden. Ferner kann die Wave-Kommunikation als DSRC-Kommunikation angesehen werden. Insbesondere findet die DSRC-Kommunikation zwischen Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation, welche auch als V2V-Kommunikation bezeichnet werden kann, zur Kollisionsverhütung statt. Insbesondere können beispielsweise Staumeldungen entsprechend über dieses Verfahren zwischen den Kraftfahrzeugen 10, 22, 24 ausgetauscht werden. Bei dem DSRC-Verfahren kann beispielsweise ein IEEE-802.11p-Netz aufgebaut werden. Beim WLAN handelt es sich um ein drahtloses lokales Netzwerk (Wireless Local Area Network). Es bezeichnet ein lokales Funknetz, wobei meist der Standard IEEE-802.11-Familie verwendet wird. Mittels des Mobilfunkmoduls kann beispielsweise ein GSM, ein UMTS, ein LTE, ein 5G, ein C-V2X/Sidelink als Mobilfunk bereitgestellt werden. Ferner kann auch ZigBee nach dem Standard IEEE-802.15.4 verwendet werden. Ebenfalls möglich ist, dass das mm-Wave nach dem Standard IEEE-802.11ad verwendet wird. Ferner kann beispielsweise auch mittels Bluetooth die Kommunikation durchgeführt werden. Ebenfalls möglich ist, dass die erste Sendeeinrichtung 28 und/oder die zweite Sendeeinrichtung 30 als optisches Kommunikationsmodul ausgebildet sind, wodurch mittels einem optischen Verfahren, beispielsweise laserbasiert, die Kommunikation stattfinden kann. Ferner kann die erste Sendeeinrichtung 28 oder die zweite Sendeeinrichtung 30 als schallbasiertes Kommunikationsmodul bereitgestellt werden, wobei dann beispielsweise mittels Ultraschallwellen eine Kommunikation durchgeführt werden kann. Dadurch ist es ermöglicht, dass mittels der verschiedenen Übertragungstechnologien 40, 42, 50, 52, 54 die Information 38 an beispielsweise weitere Kraftfahrzeuge 10, 22, 24 übertragen werden kann. Damit können situationsabhängig jeweils die Vorteile der jeweiligen Übertragungstechnologie 40, 42, 50, 52, 54 genutzt werden, wodurch zuverlässig die Information 38 an die weiteren Kraftfahrzeuge 10, 22, 24übertragen werden kann.
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Diese Module wiederum werden auf Software-Seite durch die passenden Treiber 56, 58, 60, 62, 64 angesteuert. Eine einheitliche Software-Schnittstelle, welche als Schnittstelle 46 bezeichnet ist, kommuniziert mit den einzelnen Treibern 56, 58, 60, 62, 64 und ermöglicht den Software-Modulen der Anwendungsmodule 68 den Zugriff auf alle Datenübertragungskanäle. Auf diese Weise kann zu jedem Zeitpunkt jede Funktechnologie beziehungsweise Übertragungstechnologie 40, 42, 50, 52, 54 verwendet werden. Insbesondere kann jede Übertragungstechnologie 40, 42, 50, 52, 54 genutzt werden. Somit kann das System unter verschiedenen Bedingungen funktionsfähig sein. 3 zeigt in einer schematischen Ansicht ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der elektronischen Recheneinrichtung 12. Dieses Blockschaltbild kann analog für die elektronischen Recheneinrichtung 12', 12" herangezogen werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die elektronische Recheneinrichtung 12 eine Vielzahl von Antennen 14, 16, 18 auf. Insbesondere sind die Antennen 14, 16, 18 jeweils mit entsprechenden Bussen versehen, sodass die elektronische Recheneinrichtung 12 mit den Antennen 14, 16, 18 verbunden werden kann. Ferner weist die elektronische Recheneinrichtung 12 eine Spannungsversorgung 66 auf, welche insbesondere durch eine Batteriespannung des Kraftfahrzeugs 10 zur Verfügung gestellt werden kann.
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Zum Einsatz im Kraftfahrzeug 10 wird hier insbesondere die Übertragungstechnologie 40, 42, 50, 52, 54 LTE, WLAN und DSRC mit der elektronischen Recheneinrichtung 12 verbunden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die elektronische Recheneinrichtung 12 drei LTE-Module 72, drei DSRC-Module 86 auf. Die elektronische Recheneinrichtung 12 weist insbesondere die Informationserzeugungseinrichtung 44 auf, auf welcher Software-Anwendungen 68 laufen können, die ein oder mehrere genannte Funktechnologien entweder abwechselnd oder auch parallel zueinander verwenden können.
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Beispielsweise kann im Kraftfahrzeug 10 eine Warnung an die umliegenden weiteren Kraftfahrzeuge 22, 24 verschickt werden, wenn es eine Vollbremsung ausführt. Für die Übertragung dieser Information 38 kann WLAN, DSRC, Mobilfunk oder eine Kombination dieser Kanäle verwendet werden. Dies ermöglicht gleichzeitige Ausnutzung der Stärken jeder Technologie. Dies ist im Fall von Mobilfunk insbesondere die hohe Verfügbarkeit, im Fall von DSRC die hohe Reichweite und im Fall von WLAN die hohe Zuverlässigkeit der Datenübertragung.
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3 zeigt insbesondere, dass die elektronische Recheneinrichtung 12 drei zweite Antennen 16 als LTE-Antennen aufweist. Die jeweiligen zweiten Antennen 16 sind über SMA-Busse 70 mit LTE-Sendeeinrichtungen 72 gekoppelt. Die LTE-Schnittstellen 72 wiederum sind mit einem USB-Hub 74 gekoppelt.
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Ferner weist die elektronische Recheneinrichtung 12 eine GPS (Global Positioning System)-Antenne 76 auf, welche über einen USB-Bus 78 mit einem GPS-Modul 80 gekoppelt ist. Das GPS-Modul 80 wiederum ist mit dem USB-Hub 74 gekoppelt. Ferner kann die elektronische Recheneinrichtung 12 eine Anzeigeeinrichtung 82 aufweisen, welche insbesondere mit der Informationserzeugungseinrichtung 44 und/oder der Schnittstelle 46 gekoppelt ist. Die erste Antenne 14 und die dritte Antenne 18, welche insbesondere als WLAN-Antennen ausgebildet sind, sind weiterhin über einen SMA-Bus 72 mit einer jeweiligen WLAN-Schnittstelle 82, als WLAN-Modul, gekoppelt. Insbesondere kann über eine WLAN-Hotspot-Schnittstelle 84 ein entsprechendes lokales Netz zur Verfügung gestellt werden. Die WLAN-Schnittstellen 82 und 84 wiederum sind mit der Informationserzeugungseinrichtung 44 und/oder der Schnittstelle 46 gekoppelt. Ferner weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel die elektronische Recheneinrichtung 12 DSRC-Antennen 85 auf, im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei, welche wiederum über SMA-Busse 72 mit DSRC-Modul 86 gekoppelt sind. Das DSRC-Modul 86 wiederum kann mit einem Ethernet-Switch 88 gekoppelt sein, welcher eine Schnittstelle nach außen aufweist. Der Ethernet-Switch 88 wiederum kann mit der Schnittstelle 60 und der Informationserzeugungseinrichtung 44 gekoppelt sein. Ferner kann die elektronische Recheneinrichtung 12 jeweils einen Neutrik-Bus 90 aufweisen. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die elektronische Recheneinrichtung 12 einen Interface-Converter aufweist sowie ein ZigBee-Modul 92, welches über einen SMA-Bus 72 mit einer ZigBee-Antenne 94 kommunizieren kann.
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Insgesamt zeigt die Erfindung ein Kraftfahrzeug 10, 22, 24 als Teil der Netz-Infrastruktur mit Hardware für viele Kommunikationskanäle.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Kraftfahrzeug
- 12
- elektronische Recheneinrichtung
- 14
- erste Antenne
- 16
- zweite Antenne
- 18
- dritte Antenne
- 20
- Basisstation
- 22
- weiteres Kraftfahrzeug
- 24
- nochmals weiteres Kraftfahrzeug
- 26
- mobiles Endgerät
- 28
- erste Sendeeinrichtung
- 30
- zweite Sendeeinrichtung
- 32
- dritte Sendeeinrichtung
- 34
- vierte Sendeeinrichtung
- 36
- fünfte Sendeeinrichtung
- 38
- Information
- 40
- erste Übertragungstechnologie
- 42
- zweite Übertragungstechnologie
- 44
- Informationserzeugungseinrichtung
- 46
- Schnittstelle
- 48
- angepasste Information
- 50
- dritte Übertragungstechnologie
- 52
- vierte Übertragungstechnologie
- 54
- fünfte Übertragungstechnologie
- 56
- erster Treiber
- 58
- zweiter Treiber
- 60
- dritter Treiber
- 62
- vierter Treiber
- 64
- fünfter Treiber
- 66
- Energieversorgung
- 68
- Anwendungsmodul
- 70
- SMA-Bus
- 72
- LTE-Modul
- 74
- USB-Hub
- 76
- GPS-Antenne
- 78
- USB-Bus
- 80
- GPS-Modul
- 82
- WLAN-Modul
- 84
- WLAN-Hotspot
- 85
- DSRC-Antenne
- 86
- DSRC-Modul
- 88
- Ethernet-Switch
- 90
- Neutrik-Bus
- 92
- ZigBee-Modul
- 94
- ZigBee-Antenne
- 96
- Interface-Converter
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2016/0150451 A1 [0003]
