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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere ein Wasserfahrzeug, das eine elektrische Antriebseinrichtung, eine erste elektrische Energieversorgungseinrichtung und eine Schaltereinrichtung zur Inbetriebnahme der Antriebseinrichtung aufweist. Die Vorrichtung weist eine Alarmierungseinrichtung und eine erste Kommunikationseinrichtung auf, wobei die Alarmierungseinrichtung einen Messeingang zur Erfassung wenigstens eines Messwertes aufweist.
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Die Alarmierungseinrichtung ist zur Erzeugung eines Alarmsignals eingerichtet, wenn der Messwert nicht innerhalb eines Überwachungsbereichs liegt. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Überwachung eines Fahrzeugs, insbesondere eines Wasserfahrzeugs, das eine elektrische Antriebseinrichtung, eine erste elektrische Energieversorgungseinrichtung und eine Einrichtung zur Inbetriebnahme der Antriebseinrichtung aufweist, mittels einer Vorrichtung zur Überwachung, die eine Alarmierungseinrichtung aufweist, die einen Messeingang zur Erfassung wenigstens eines Messwertes aufweist. Das Verfahren umfasst die Schritte Erfassen, mittels des Messeingangs, einer ersten elektrischen Spannung; Überwachen, ob der Messwert einen Überwachungsbereich verlässt; wenn der Messwert den Überwachungsbereich verlässt, Erzeugen eines Alarmsignals.
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Fahrzeuge werden oft über einen längeren Zeitraum, manchmal mehrere Monate, unbeaufsichtigt abgestellt. Gewöhnlich sollen sie nicht gegen den Willen des Eigentümers bewegt oder entfernt werden. Insbesondere ein Diebstahl des Fahrzeugs soll verhindert werden. Fahrzeuge können insbesondere Wasserfahrzeuge, beispielsweise Boote, oder Schiffe, Luftfahrzeuge, beispielsweise Flugzeuge oder Hubschrauber oder auch Landfahrzeuge, beispielsweise Automobile, Nutzfahrzeuge, Motorräder oder Landmaschinen sein.
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Vorrichtungen für verschiedene Arten von Fahrzeugen unterscheiden sich in ihren Merkmalen. So benötigen einige Fahrzeuge, anders als beispielsweise die meisten auf öffentlichen Straßen verkehrenden, häufig zur Inbetriebnahme keinen Schlüssel, sondern können oft durch Umlegen eines Schalters in Betrieb genommen werden. Insbesondere derartige Fahrzeuge können zusätzlich mittels einer Vorrichtung der eingangs genannten Art überwacht werden. Eine derartige Überwachung kann dazu beitragen, einen Diebstahl des Fahrzeugs zeitnah zu erkennen und die Chancen auf eine Wiederbeschaffung des Fahrzeugs erhöhen.
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Es sind Vorrichtungen bekannt, die mittels einer Positionsbestimmungseinrichtung, beispielsweise einer GPS-Einrichtung, feststellen, ob sich ein Fahrzeug bewegt. Wird eine derartige Bewegung erkannt, so können die Vorrichtungen einen Alarm auslösen. Ein Nachteil von GPS-basierten Vorrichtungen liegt darin, dass die Positionsbestimmung mittels GPS vergleichsweise energieintensiv ist. Wenn ein Fahrzeug mehrere Monate nicht benutzt wird, kann so allein durch die Vorrichtung die erste elektrische Energieversorgungseinrichtung, die gewöhnlich in Form eines Akkus oder einer Batterie ausgebildet ist, signifikant geleert und möglicherweise beschädigt werden.
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Weitere bekannte Verfahren und Vorrichtungen zur Überwachung eines Fahrzeugs bieten oftmals unzureichenden Schutz und/oder weisen eine hohe Komplexität und somit hohe Kosten auf.
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Vor diesem Hintergrund hat die vorliegende Erfindung die Aufgabe, über einen langen Zeitraum eine zuverlässige Überwachung des Fahrzeugs sicherzustellen.
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Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Zur Lösung der Aufgabe weist eine Vorrichtung für ein Fahrzeug, das eine elektrische Antriebseinrichtung, eine erste elektrische Energieversorgungseinrichtung und eine Einrichtung zur Inbetriebnahme der Antriebseinrichtung aufweist, eine Alarmierungseinrichtung, eine erste Kommunikationseinrichtung und eine Bedieneinrichtung auf, wobei die Alarmierungseinrichtung einen Messeingang zu Erfassung wenigstens eines Messwertes aufweist. Der Messeingang ist zur Erfassung einer ersten elektrischen Spannung der ersten elektrischen Energieversorgungseinrichtung mit dieser verbindbar. Die Alarmierungseinrichtung ist zur Erzeugung eines Alarmsignals eingerichtet, wenn der Messwert nicht innerhalb eines Überwachungsbereichs liegt. Die erste Kommunikationseinrichtung ist zur Aussendung des Alarmsignals über ein Kommunikationsnetzwerk eingerichtet, wobei die Bedieneinrichtung zum Empfang des Alarmsignals aus dem Kommunikationsnetzwerk eingerichtet ist. Die Vorrichtung ist zum Betreiben in wenigstens zwei Betriebsmodi eingerichtet und die Bedieneinrichtung ist zur Erfassung einer Eingabe zur Auswahl eines der Betriebsmodi eingerichtet.
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Die erste elektrische Energieversorgungseinrichtung ist gewöhnlich durch einen Akkumulator oder eine Batterie gebildet. Mittels des Messeingangs erfasst die Alarmierungseinrichtung die erste elektrische Spannung und überwacht, dass diese sich innerhalb eines Überwachungsbereichs bewegt. Wird das Fahrzeug in Betrieb genommen, dann ändert sich die erste elektrische Spannung, da der ersten elektrischen Energieversorgungseinrichtung Energie entnommen und/oder zugeführt wird. Dies gilt sowohl für die Fahrt von Fahrzeugen mit Elektromotor als auch für das Anlassen von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor, die mittels einer Lichtmaschine der Energieversorgungseinrichtung Energie zuführen. Eine Überwachung der ersten elektrischen Spannung bewirkt also eine zuverlässige Erkennung einer Inbetriebnahme des Fahrzeugs.
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Darüber hinaus ist eine derartige Überwachung, insbesondere einer elektrischen Spannung, energiesparend durchführbar. Dies hat den Vorteil, dass das Fahrzeug lange Zeit unbeaufsichtigt liegen kann und trotzdem eine Überwachung gewährleistet ist. Dieser Vorteil wird durch die zweite elektrische Energieversorgungseinrichtung noch verstärkt.
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Da bei vielen Fahrzeugen, beispielsweise Luftfahrzeugen oder Wasserfahrzeugen, jeder die Einrichtung zur Inbetriebnahme betätigen kann, weil diese nicht durch ein Schloss gesichert ist, ist vorgesehen, dass ein Befugter die Vorrichtung zur Überwachung in einen ersten, beispielsweise einen aktiven Betriebsmodus und einen zweiten, beispielsweise einen inaktiven Betriebsmodus, versetzen kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Bedieneinrichtung dazu eingerichtet, in einem ersten Betriebsmodus eine Alarmierung bei Erhalt des Alarmsignals auszulösen und dazu eingerichtet, in einem zweiten Betriebsmodus keine Alarmierung bei Erhalt des Alarmsignals auszulösen.
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Dies hat den Vorteil, dass eine Alarmierung mittels der Bedieneinrichtung nur dann ausgelöst wird, wenn Unbefugte das Fahrzeug in Betrieb nehmen wollen.
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Dadurch wird es dem Eigentümer eines Fahrzeugs des Weiteren ermöglicht, die Überwachung des Fahrzeugs aus der Ferne zu aktivieren und zu deaktivieren. So ist es insbesondere möglich, die Vorrichtung an einer schwer zugänglichen Stelle des Fahrzeugs anzubringen. Dadurch ist die Wahrscheinlichkeit, dass diese gefunden und gegebenenfalls deaktiviert wird, verringert. Somit verbessert sich die Sicherheit.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Bedieneinrichtung zur Aussendung eines Betriebsmoduswählbefehls an die Alarmierungseinrichtung eingerichtet.
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Die Alarmierungseinrichtung ist zum Empfangen des Betriebsmoduswählbefehls und zum Einstellen des Betriebsmodus aufgrund des Betriebsmoduswählbefehls eingerichtet.
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Dadurch kann die Alarmierungseinrichtung je nach Betriebsmodus Funktionen, beispielsweise Energiesparfunktionen aktivieren und deaktivieren.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst der Überwachungsbereich eine vorbestimmte maximale Reduzierung der ersten elektrischen Spannung der ersten elektrischen Energieversorgungseinrichtung innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne.
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Insbesondere bei einem Fahrzeug mit Elektromotor sinkt die erste elektrische Spannung, wenn die Antriebseinrichtung in Betrieb ist. Damit nicht eine etwa vorhandene Selbstentladung der Batterie nach langer Zeit dazu führt, dass die Alarmeinrichtung fehlerhafterweise ein Alarmsignal erzeugt, wird eine Zeitspanne vorbestimmt, innerhalb derer die Reduzierung der ersten elektrischen Spannung erfolgt sein muss, damit das Alarmsignal erzeugt wird. Dadurch ergibt sich eine besonders zuverlässige Erkennung einer unerwünschten Inbetriebnahme des Fahrzeugs.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst der Überwachungsbereich eine vorbestimmte maximale Erhöhung der Spannung der ersten elektrischen Energieversorgungseinrichtung innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne.
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Insbesondere bei einem Fahrzeug mit Verbrennungsmotor vergrößert sich die erste elektrische Spannung, wenn die Antriebseinrichtung und damit auch eine Lichtmaschine in Betrieb ist. Denn mittels der von der Antriebseinrichtung angetriebenen Lichtmaschine wird der ersten elektrischen Energieversorgungseinrichtung Energie zugeführt, wodurch deren Spannung steigt. Dadurch ergibt sich eine besonders zuverlässige Erkennung einer unerwünschten Inbetriebnahme des Fahrzeugs.
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Die Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zum Überwachen eines Fahrzeugs, das eine elektrische Antriebseinrichtung, eine erste elektrische Energieversorgungseinrichtung und eine Einrichtung zur Inbetriebnahme der Antriebseinrichtung aufweist, gelöst. Das Überwachen findet mittels einer Vorrichtung statt, die eine Alarmierungseinrichtung aufweist, die einen Messeingang zur Erfassung wenigstens eines Messwertes aufweist, wobei die Vorrichtung eine erste Kommunikationseinrichtung und eine Bedieneinrichtung aufweist und zum Betreiben in wenigstens zwei Betriebsmodi eingerichtet ist. Das Verfahren weist die Schritte auf: Erfassen, mittels des Messeingangs, einer ersten elektrischen Spannung der ersten elektrischen Energieversorgungseinrichtung; Überwachen, ob der Messwert einen Überwachungsbereich verlässt; wenn der Messwert den Überwachungsbereich verlässt, Erzeugen eines Alarmsignals; Aussenden des Alarmsignals mittels der ersten drahtlosen Kommunikationseinrichtung; Empfangen des Alarmsignals durch die Bedieneinrichtung; Auswählen eines Betriebsmodus an der Bedieneinrichtung.
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Die erste elektrische Energieversorgungseinrichtung ist gewöhnlich durch einen Akkumulator oder eine Batterie gebildet. Mittels des Messeingangs erfasst die Alarmierungseinrichtung die erste elektrische Spannung und überwacht, dass diese sich innerhalb eines Überwachungsbereichs bewegt. Wird das Fahrzeug in Betrieb genommen, dann ändert sich die erste elektrische Spannung, da der ersten elektrischen Energieversorgungseinrichtung Energie entnommen und/oder zugeführt wird. Dies gilt sowohl für die Fahrt von Fahrzeugen mit Elektromotor als auch für das Anlassen von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor, die mittels einer Lichtmaschine der Energieversorgungseinrichtung Energie zuführen. Eine Überwachung der ersten elektrischen Spannung bewirkt also eine zuverlässige Erkennung einer Inbetriebnahme des Fahrzeugs.
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Darüber hinaus ist eine derartige Überwachung, insbesondere einer elektrischen Spannung, energiesparend durchführbar. Dies hat den Vorteil, dass das Fahrzeug lange Zeit unbeaufsichtigt liegen kann und trotzdem eine Überwachung gewährleistet ist. Dieser Vorteil wird durch die zweite elektrische Energieversorgungseinrichtung noch verstärkt.
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Da bei vielen Fahrzeugen, beispielsweise Luftfahrzeugen oder Wasserfahrzeugen, jeder die Einrichtung zur Inbetriebnahme betätigen kann, weil diese nicht durch ein Schloss gesichert ist, ist vorgesehen, dass ein Befugter die Vorrichtung zur Überwachung in einen ersten, aktiven Betriebsmodus und einen zweiten, inaktiven Betriebsmodus, versetzen kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das Verfahren die Schritte auf: In dem ersten Betriebsmodus, Auslösen einer Alarmierung durch die Bedieneinrichtung, nachdem die Bedieneinrichtung ein Alarmsignal empfängt; in einem zweiten Betriebsmodus, kein Auslösen einer Alarmierung durch die Bedieneinrichtung, nachdem die Bedieneinrichtung ein Alarmsignal empfängt.
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Dies hat den Vorteil, dass eine Alarmierung mittels der Bedieneinrichtung nur dann ausgelöst wird, wenn Unbefugte das Fahrzeug in Betrieb nehmen wollen.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren die Schritte auf: Aussenden eines Betriebsmoduswählbefehls durch die Bedieneinrichtung; Empfangen des Betriebsmoduswählbefehls durch die Alarmeinrichtung; Einstellen der Alarmeinrichtung auf den gewählten Betriebsmodus gemäß dem empfangenen Betriebsmoduswählbefehl.
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Dadurch wird es dem Eigentümer eines Fahrzeugs ermöglicht, die Überwachung des Fahrzeugs aus der Ferne zu aktivieren und zu deaktivieren. So ist es insbesondere möglich, die Vorrichtung an einer schwer zugänglichen Stelle des Fahrzeugs anzubringen. Dadurch ist die Wahrscheinlichkeit, dass diese gefunden und gegebenenfalls deaktiviert wird, verringert. Somit verbessert sich die Sicherheit.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das Verfahren die Schritte auf: Aussenden einer mittels einer Positionsermittlungseinrichtung ermittelten Positionsinformation durch die Alarmierungseinrichtung; Empfangen der Positionsinformation durch die Bedieneinrichtung; Ermitteln einer Position der Bedieneinrichtung; Ermitteln einer Entfernung der Position der Bedieneinrichtung von der Position der Positionsermittlungseinrichtung; Versetzen, wenn die Entfernung einen vorbestimmten Wert unterschreitet, der Vorrichtung in einen zweiten Betriebsmodus und Versetzen, wenn die Entfernung einen vorbestimmten Wert überschreitet, der Vorrichtung in den ersten Betriebsmodus.
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Dadurch ist es möglich, die Vorrichtung automatisch zu deaktivieren, wenn sich eine berechtigte Person mit der Bedieneinrichtung an Bord befindet. Ebenso ist es unerheblich, wenn die berechtigte Person das Fahrzeug verlässt und dabei vergisst, die Vorrichtung zu aktivieren, weil die Alarmeinrichtung automatisch aktiviert wird, wenn die Bedieneinrichtung sich nicht mehr in der Nähe befindet. Somit verbessert sich insgesamt die Sicherheit.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das Verfahren die Schritte auf: Überwachen der ersten elektrischen Spannung und Laden einer zweiten elektrischen Energieversorgungseinrichtung der Vorrichtung, wenn die erste elektrische Spannung in einem vorbestimmten Bereichsfenster liegt,.
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Dadurch, dass die Vorrichtung eine eigene Energieversorgungseinrichtung aufweist, muss sie nicht auf die erste Energieversorgungseinrichtung des Fahrzeugs zurückgreifen. Durch den Ladevorgang, der automatisch startet, wenn die erste Energieversorgungseinrichtung geladen wird, ist sichergestellt, dass die zweite Energieversorgungseinrichtung immer einen ausreichenden Ladestand zum Betrieb der Vorrichtung aufweist.
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Weitere Merkmale und Varianten der Erfindung sind aus den beigefügten Figuren ersichtlich, die Erfindungsformen der Erfindung lediglich schematisch zeigen. Es zeigen im Einzelnen:
- 1 Eine schematische Ansicht einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
- 2 eine schematische Ansicht eines Teils der Vorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
- 3 eine schematische Ansicht eines Teils der Vorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
- 4 eine schematische Ansicht eines Teils der Vorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
- 5 eine schematische Ansicht eines Antriebsstrang eines Fahrzeugs mit einem Teil der Vorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
- 6 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Überwachung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung und
- 7 eine schematische Detailansicht eines Messeingangs gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
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1 zeigt eine Vorrichtung 10 zur Überwachung für ein Fahrzeug, insbesondere ein Wasserfahrzeug, das eine elektrische Antriebseinrichtung, eine erste elektrische Energieversorgungseinrichtung und eine Schaltereinrichtung zur Inbetriebnahme der Antriebseinrichtung (nicht gezeigt) aufweist.
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Die Vorrichtung 10 weist eine Alarmierungseinrichtung 12, eine Kommunikationseinrichtung 20 und eine Bedieneinrichtung 48 auf.
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Die Kommunikationseinrichtung 20 ist eine drahtlose Kommunikationseinrichtung, die Signale und/oder Nachrichten an ein Kommunikationsnetzwerk 50 übermitteln kann. Die Bedieneinrichtung 48 ist so eingerichtet, dass sie Signale und/oder Nachrichten aus dem Kommunikationsnetzwerk 50 empfangen kann. Die Kommunikationseinrichtung 20 und die Bedieneinrichtung 48 sind so eingerichtet, dass sie miteinander über das Kommunikationsnetzwerk 50 Signale und/oder Nachrichten austauschen können.
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Die Bedieneinrichtung 48 kann beispielsweise durch eine Computereinrichtung, die zur Bereitstellung der Funktionen der Bedieneinrichtung 48 eingerichtet ist, gebildet sein. Beispielsweise kann die Bedieneinrichtung 48 mittels eines Programmcodes (App) in einem Smartphone gebildet sein.
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Das Kommunikationsnetzwerk 50 ist ein beliebiges geeignetes Kommunikationsnetzwerk, insbesondere ein WAN-Netzwerk. Ein derartiges WAN-Netzwerk wäre beispielsweise GSM und/oder LoRaWAN. Eine Verwendung in zukünftigen Netzwerken, beispielsweise Skylink, ist ebenfalls möglich.
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Niedrigenergienetzwerke wie beispielsweise LoRaWAN haben den Vorteil, dass sie einen sehr geringen Energieverbrauch für die Kommunikation haben.
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Die Alarmierungseinrichtung 12 und die Kommunikationseinrichtung 20 sind in oder an dem zu überwachenden Fahrzeug angeordnet. Die Bedieneinrichtung 48 kann ein Bediener beispielsweise mit sich führen.
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Die Alarmierungseinrichtung 12 überwacht wenigstens einen Parameter des Fahrzeugs und erzeugt ein Alarmsignal 18, falls der Parameter einen Überwachungsbereich verlässt. Das Alarmsignal 18 wird mittels der Kommunikationseinrichtung 20 an das Kommunikationsnetzwerk 50 gesendet, welches das Alarmsignal 18 an die Bedieneinrichtung 48 weiterreicht.
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Die Vorrichtung 10 weist zwei Betriebsmodi auf. In einem ersten Betriebsmodus ist die Bedieneinrichtung 48 dazu eingerichtet, bei Empfang eines Alarmsignals 18 eine Alarmierung auszulösen. Die Alarmierung kann beispielsweise darin bestehen, ein akustisches Signal abzuspielen und/oder ein optisches Signal anzuzeigen. Dadurch wird ein Bediener darauf aufmerksam gemacht, dass ein Alarmsignal 18 empfangen wurde.
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In einem zweiten Betriebsmodus ist die Bedieneinrichtung 48 dazu eingerichtet, bei Empfang eines Alarmsignals 18 keine Alarmierung auszulösen. Wenn ein Eigentümer des Fahrzeugs das Fahrzeug benutzen will, dann kann er so durch Umschalten des Betriebsmodus eine unnötige Alarmierung vermeiden.
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Die Bedieneinrichtung 48 wird die Alarmierung gewöhnlich unmittelbar nach dem Empfang des Alarmsignals 18 auslösen. In einer alternativen Ausführungsform ist es möglich, die Alarmierung zu verzögern.
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Wie in 2 gezeigt, weist die Alarmierungseinrichtung 12 einen Messeingang 14 und eine zweite Energieversorgungseinrichtung 16 auf.
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Der Messeingang 14 ist zur Erfassung wenigstens eines Messwertes ausgebildet. Dieser Messwert bildet in dieser Ausführungsform den oben genannten Parameter. Der Messeingang 14 erfasst den wenigstens einen Messwert und bereitet ihn für die weitere Verarbeitung in der Alarmierungseinrichtung 12 vor. Diese Vorbereitung kann beispielsweise eine Signalanalyse, Pegelwandlung, analog/digital-Wandlung und/oder eine beliebige sonstige vorteilhafte Aufbereitung umfassen. Der Messeingang 14 ist insbesondere dafür geeignet, eine erste elektrische Spannung und/oder eine Veränderung der elektrischen Spannung der ersten elektrischen Energieversorgungseinrichtung zu messen und ist zu diesem Zweck mit der ersten elektrischen Energieversorgungseinrichtung verbindbar.
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Die Alarmierungseinrichtung 12 überwacht den wenigstens einen Messwert, der von dem Messeingang 14 aufbereitet wurde. Insbesondere überwacht die Alarmierungseinrichtung 12, ob der Messwert innerhalb eines Überwachungsbereichs liegt.
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Ein Überwachungsbereich kann beispielsweise dadurch definiert sein, dass eine Erhöhung oder Reduzierung der gemessenen Spannung innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne nicht überschritten werden darf. So kann der Überwachungsbereich beispielsweise so definiert sein, dass sich die gemessene Spannung innerhalb von 60 Sekunden maximal um einen Wert erniedrigt und/oder erhöht, der zwischen 0,05 und 1 V liegt und insbesondere 0,1 V beträgt.
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Wenn der überwachte Messwert nicht innerhalb des Überwachungsbereiches liegt, erzeugt die Alarmierungsvorrichtung 12 das Alarmsignal 18.
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Ein weiterer alternativer Überwachungsbereich kann beispielsweise dadurch definiert sein, dass auf eine Reduzierung der gemessenen Spannung innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne keine anschließende Erhöhung der gemessenen Spannung innerhalb einer weiteren vorbestimmten Zeitspanne folgen darf. Dadurch wird bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor der Fall erfasst, dass das Fahrzeug mittels der elektrischen Antriebseinrichtung (Anlasser) gestartet wird und dadurch zunächst die gemessene Spannung reduziert wird. Sobald der Verbrennungsmotor läuft und beispielsweise den Anlasser als Lichtmaschine antreibt, erhöht sich die Spannung wieder. Dadurch wird auch bei Verbrennungsmotoren zuverlässig erkannt, ob ein Startvorgang oder eine Inbetriebnahme stattgefunden hat.
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Dieser Überwachungsbereich kann auch dazu verwendet werden, bei einem Fahrzeug, bei dem die Antriebseinrichtung 32 einen Elektromotor aufweist, den Fall zu erkennen, dass die Antriebseinrichtung 32 zuerst mit hohem Energieverbrauch und später mit geringerem Energieverbrauch betrieben wird. Durch den zunächst hohen Strom sinkt die Spannung der ersten Energieversorgungseinrichtung 30 durch Spannungsabfall an einem Innenwiderstand der ersten Energieversorgungseinrichtung 30 zunächst, um bei einem geringeren Strom später wieder anzusteigen, da der Spannungsabfall an dem Innenwiderstand mit dem geringeren Strom sinkt.
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In einer alternativen Ausführungsform wird, nachdem der überwachte Messwert einen ersten Überwachungsbereich verlassen hat, anhand des Messwertes ein zweiter Überwachungsbereich festgelegt, beispielsweise durch die Alarmeinrichtung 12 oder eine andere geeignete Einrichtung berechnet. Erst, wenn der Messwert auch den zweiten Überwachungsbereich verlässt, wird das Alarmsignal 18 erzeugt. Damit kann eine Überwachung komplexerer Messwerte durchgeführt werden.
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In weiteren alternativen Ausführungsformen können mehrere Überwachungsbereiche aufeinander folgen und müssen nacheinander verlassen werden, damit die Alarmierungseinrichtung 12 das Alarmsignal 18 erzeugt. Das Alarmsignal 18 kann eine Vielzahl verschiedener Daten umfassen. Neben beispielsweise der Information, dass ein Problem aufgetreten ist, kann das Alarmsignal 18 beispielsweise Informationen über die gemessenen Messwerte und/oder den Ladestand der zweiten elektrischen Energieversorgungseinrichtung 16 umfassen.
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Die zweite elektrische Energieversorgungseinrichtung 16 versorgt die Alarmierungseinrichtung 12 und die Kommunikationseinrichtung 20 sowie gegebenenfalls weitere Einrichtungen der Vorrichtung 10 mit elektrischer Energie. Dadurch ist es möglich, die Vorrichtung 10 auch dann zur Überwachung des Fahrzeugs heranzuziehen, wenn die erste Energieversorgungseinrichtung 30 des Fahrzeugs keine ausreichende elektrische Energie mehr bereitstellen kann, beispielsweise nach einer langen Standzeit.
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In einer alternativen Ausführungsform weist die Vorrichtung 10 keine zweite Energieversorgungseinrichtung 16 auf. In diesem Fall ist die Vorrichtung 10 für ihre Funktion von einer externen Energieversorgungseinrichtung abhängig.
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Wie in 3 gezeigt, kann ein Befehl 22 in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung von der Kommunikationseinrichtung 20 empfangen und an die Alarmierungseinrichtung 12 übermittelt werden. Die Alarmierungseinrichtung 12 erfasst den Befehl 22 und reagiert auf diesen. Beispielsweise kann mittels eines von der Bedieneinrichtung 48 über das Kommunikationsnetzwerk an die Kommunikationseinrichtung 20 gesendeten Befehls 22 ein Ladezustand der Energieversorgungseinrichtungen 16, 30 abgefragt werden. In diesem Fall wird die Alarmierungseinrichtung 12 ein Benachrichtigungssignal erzeugen, in dem Informationen über den Ladezustand der Energieversorgungseinrichtung 16, 30 enthalten ist. Das Benachrichtigungssignal wird mittels der Kommunikationseinrichtung 20 über das Kommunikationsnetzwerk 50 an die Bedieneinrichtung 48 übermittelt.
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Des Weiteren kann der Befehl 22 einen Betriebsmoduswählbefehl umfassen, der bewirken soll, dass ein bestimmter Betriebsmodus eingestellt wird. Soweit die Alarmierungseinrichtung 12 dazu ihre Einrichtung anpassen muss, beispielsweise Module oder Teile von sich aktivieren und/oder deaktivieren muss, wird sie dies tun. Dabei kann die Alarmierungseinrichtung 12 beispielsweise ein Quittierungssignal erzeugen, mit dem sie den Erhalt des Befehls 22 bestätigt.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in 4 gezeigt. Die Vorrichtung 10 weist zusätzlich eine Positionsermittlungseinrichtung 26 auf. Die Positionsermittlungseinrichtung 26 kann durch ein geeignetes Mittel, beispielsweise einen GPS-Empfänger, eine Position ermitteln. Derzeit existierende Alternativen zu einem GPS-Empfänger sind beispielsweise Systeme, die auf den Satellitensystemen GLONASS oder Galileo aufgebaut sind. Die ermittelte Positionsinformation wird an die Alarmierungseinrichtung 12 übermittelt.
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Die Alarmierungseinrichtung 12 kann die ermittelte Positionsinformation beispielsweise dazu verwenden, um zu bestimmen, ob das Fahrzeug, in dem sie eingebaut ist, aus einem vorbestimmten Bereich heraus bewegt wird. Die Alarmierungseinrichtung 12 kann beispielsweise auch allgemein ermitteln, ob das Fahrzeug bewegt wird und aus der dadurch gewonnenen Information ein Alarmsignal 18 erzeugen.
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Wenn ein Alarmsignal 18 erzeugt wird, dann kann die Alarmierungseinrichtung 12 die ermittelte Positionsinformation in das Alarmsignal 18 mit aufnehmen, so dass die Position des Fahrzeugs mit an den Empfänger des Alarmsignals 18, beispielsweise die Bedieneinrichtung 48, übertragen wird. Dadurch ist es beispielsweise möglich, das Fahrzeug wiederzufinden, falls es gestohlen wurde.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird die Positionsermittlungseinrichtung 26 beispielsweise erst dann aktiviert, wenn ein Alarmsignal 18 erzeugt wird. Solange also kein Alarmsignal 18 erzeugt wird, ist die Positionsermittlungseinrichtung 26 deaktiviert. Beispielsweise kann die Positionsermittlungseinrichtung 26 im Normalfall deaktiviert sein und lediglich dann, wenn eine Position bestimmt werden soll, aktiviert werden. Eine Positionsermittlungseinrichtung 26 benötigt zum Betrieb viel Energie. Wenn sie nicht kontinuierlich die Position bestimmt, sondern nur dann, wenn eine Position benötigt wird, beispielsweise wenn ein Alarmsignal 18 erzeugt wird, dann wird viel Energie gespart, und ein übermäßiges Entladen der zweiten Energieversorgungseinrichtung 16 vermieden. Dadurch verbessert sich die Eignung der Vorrichtung 10 für lange Standzeiten des Fahrzeugs.
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In einer weiteren Ausführungsform kann die Positionsermittlungseinrichtung 26 zusätzlich temporär aktiviert werden, um zu bestimmen, ob das Fahrzeug von seinem Abstellort wegbewegt wurde. Ist dies der Fall, kann beispielsweise ein Alarmsignal 18 erzeugt werden.
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In einer weiteren Ausführungsform übermittelt die Bedieneinrichtung 48 beispielsweise ihre Position an die Kommunikationseinrichtung 20, die die Positionsinformationen an die Alarmeinrichtung 12 weitergibt. Die Alarmeinrichtung 12 ermittelt die Entfernung der Position der Überwachungseinrichtung 10 von dem Befugten. Wenn die Entfernung einen vorbestimmten Wert, beispielsweise eine vorbestimmte Nahdistanz, unterschreitet, dann schaltet die Vorrichtung 10 in den zweiten Betriebsmodus um. Überschreitet die Entfernung im Anschluss wieder den vorbestimmten Wert, beispielsweise die Nahdistanz, dann schaltet die Vorrichtung 10 in den ersten Betriebsmodus um. So ist es möglich, die Alarmierungseinrichtung 12 automatisch zu deaktivieren, wenn der Befugte das Fahrzeug nutzen will.
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In einer alternativen Ausführungsform übermittelt die Alarmeinrichtung 12 mittels der Kommunikationseinrichtung 20 die Positionsinformationen an die Bedieneinrichtung 48, so dass diese den Vergleich der Positionen mittels der Entfernung durchführen kann. Die Bedieneinrichtung 48 erzeugt dann aufgrund des Positionsvergleichs gegebenenfalls einen Befehl zum Moduswechsel, der mittels des Netzwerks 50 an die Kommunikationseinrichtung 20 und die Alarmierungseinrichtung 12 übermittelt wird.
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5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung 10, die in einem Fahrzeug eingebaut und mit einem Antriebsstrang 28 des Fahrzeugs verbunden ist.
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Der Antriebsstrang 28 des Fahrzeugs umfasst eine erste Energieversorgungseinrichtung 30, die eine aufladbare Batterie aufweist. Die erste Energieversorgungseinrichtung 30 ist mittels einer Masseleitung 34 und einer Betriebsspannungsleitung 36 mit einer Antriebseinrichtung 32, die einen Elektromotor aufweist, verbunden. Die Masseleitung 34 und die Betriebsspannungsleitung 36 sind mit dem Messeingang 14 der Vorrichtung 10 verbunden.
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Die Antriebseinrichtung 32 weist eine Schaltereinrichtung 52 auf, mittels derer die Antriebseinrichtung 32 in Betrieb genommen werden kann. Die Schaltereinrichtung 52 kann beispielsweise auch eine Drehzahlsteuerung für den Motor aufweisen.
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Wenn die Antriebseinrichtung 32 den Elektromotor ansteuert, wird der ersten Energieversorgungseinrichtung 30 Energie entzogen. Dadurch sinkt die verfügbare Betriebsspannung auf der Betriebsspannungsleitung 36 verglichen mit der Selbstentladung der ersten Energieversorgungseinrichtung 30 schnell. Die Alarmierungseinrichtung 12 ermittelt durch Messung der Betriebsspannung auf der Betriebsspannungsleitung 36, dass die Betriebsspannung niedriger geworden ist. Dadurch erkennt die Alarmierungseinrichtung 12, dass das Fahrzeug in Betrieb genommen wurde und erzeugt das Alarmsignal 18.
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In einer alternativen Ausführungsform misst die Alarmierungseinrichtung 12 die Betriebsspannung im zweiten Betriebsmodus nicht.
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In 6 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Im Bereich des Kommunikationsnetzwerks 50 ist eine Verarbeitungseinrichtung 54 vorgesehen. Die Verarbeitungseinrichtung 54 kann das Alarmsignal 18 der Kommunikationseinrichtung 20 empfangen. Gegebenenfalls verarbeitet die Verarbeitungseinrichtung 54 das Alarmsignal 18 oder speichert es auch nur. Somit ist es möglich, dass, wenn die Bedieneinrichtung 48 beispielsweise keine Verbindung zu dem Kommunikationsnetzwerk 50 hat, die Alarmsignal 18 zwischenzuspeichern und dann, wenn die Bedieneinrichtung 48 wieder eine Verbindung zu dem Kommunikationsnetzwerk 50 hat, die empfangenen und/oder gespeicherten Alarmsignale 18 weiterzuleiten. Dies hat den Vorteil, dass Alarmsignale 18 nicht verloren gehen, auch wenn die Bedieneinrichtung 48 keine Netzwerkverbindung hat.
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Die Verarbeitungseinrichtung 54 kann beispielsweise durch einen Server, der an das Kommunikationsnetzwerk 50, beispielsweise das Internet, angeschlossen ist, und der als Verarbeitungseinrichtung 54 eingerichtet ist, gebildet sein.
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Ein beispielhafter Messeingang 14 der Alarmierungseinrichtung 12 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung 10 ist in 7 gezeigt. Um die Messung aufzubereiten ist ein Komparator 42 vorgesehen. Der Komparator 42 weist einen nicht invertierenden Eingang (+) und einen invertierenden Eingang (-) auf. Dem invertierenden Eingang (-) wird die Betriebsspannung von der Betriebsspannungsleitung 36 zugeführt, die über einen analogen Addierer 38 mit einem Offset 40 beaufschlagt wurde. Dem nicht invertierenden Eingang (+) wird die Betriebsspannung von der Betriebsspannungsleitung 36 zugeführt, die durch einen Tiefpass 44 geleitet wurde. Durch diese Schaltung werden Veränderungen der Betriebsspannung an dem nicht invertierenden Eingang (+) später registriert als an dem invertierenden Eingang (-). Daraus ergibt sich, dass eine zeitliche Veränderung der Betriebsspannung ab einer bestimmten Geschwindigkeit der Veränderung, die von dem verwendeten Tiefpass 44 und dem verwendeten Offset 40 abhängt, den Komparator 42 an seinem Ausgang zur Erzeugung eines Signals veranlasst. Dieses Signal wird an einen Signalwandler 46 übergeben, der es zur weiteren Verarbeitung in der Alarmierungseinrichtung 12 aufbereitet. Der Signalwandler 46 kann beispielsweise ein Pegelwandler oder ein analog/digital-Wandler sein.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden die Alarmeinrichtung 12 und/oder die Kommunikationseinrichtung 20 beispielsweise in einen Schlafmodus versetzt, in dem nur noch der Messeingang 14 oder ein Teil des Messeingangs 14 aktiv ist. Das Ausgangssignal des Komparators 42, das beispielsweise erzeugt wird, wenn der Messwert den Überwachungsbereich verlässt, bewirkt dann beispielsweise, dass die Alarmeinrichtung 12 in einen Betriebsmodus versetzt wird, in dem sie voll funktionsfähig ist. Dadurch kann Energie gespart und die Standzeit der Vorrichtung 10 weiter erhöht werden.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Antriebseinrichtung 32 einen Verbrennungsmotor und einen Anlasser auf. Wenn die Antriebseinrichtung 32 dieser Ausführungsform gestartet wird, dann wird die Betriebsspannung zunächst aufgrund des Energieverbrauchs des Anlassers sinken. Sobald der Verbrennungsmotor aus eigener Kraft läuft, wird der Anlasser als Lichtmaschine funktionieren und die Betriebsspannung steigen, da die erste Energieversorgungseinrichtung 30 von der Lichtmaschine geladen wird.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Antriebseinrichtung 32 einen Elektromotor auf. Auch in dieser Ausführungsform kann die Betriebsspannung zunächst aufgrund des Energieverbrauchs der Antriebseinrichtung 32 sinken. Wenn die Antriebseinrichtung 32 zunächst mit großem Strom betrieben wird und danach ein geringerer Stromverbrauch folgt, kann die Betriebsspannung dann auch wieder steigen.
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In diesen beiden Ausführungsformen kann der Messeingang 14 beispielsweise so ausgestaltet sein, dass er ein überraschendes Ansteigen der Betriebsspannung erkennt. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Beschaltung des invertierenden (-) und des nicht invertieren (+) eingangs vertauscht wird. Dies kann beispielsweise auch dadurch erreicht werden, dass der Offset 40 negativ ist und der Signalwandler 46 das Ausgangssignal invertiert.
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Die von einer Lichtmaschine erzeugte Betriebsspannung kann stark oszillieren. Lichtmaschinen können schnell hintereinander eine Vielzahl von Spannungsspitzen erzeugen. Würde nun für jede dieser Spannungsspitzen ein Alarmsignal 18 erzeugt, dann würde die Bedieneinrichtung 48 mit Alarmierung überhäuft. Daher kann es in einer weiteren Ausführungsform vorteilhaft sein, bei einem Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor beispielsweise eine Totzeit nach einer Erzeugung des Alarmsignals 18 in der Alarmierungseinrichtung 12 vorzusehen. Nach einer Erzeugung des Alarmsignals 18 würden beispielsweise weitere Messergebnisse außerhalb des Überwachungsbereichs für beispielsweise 2-10 Minuten, weiter beispielsweise 5 Minuten ignoriert.
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Die Kommunikationseinrichtung 20 überträgt das Alarmsignal 18 über das WAN-Netzwerk beispielsweise an die Bedieneinrichtung 48. Die Bedieneinrichtung 48 kann beispielsweise im Besitz eines Eigentümers oder Mieters des Fahrzeugs sein.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Überwachungsbereich des Messeingangs 14 beispielsweise so eingerichtet, dass der Messeingang 14 auf einen Spannungsabfall zwischen beispielsweise 0,05 V und 1 V innerhalb von beispielsweise 60 Sekunden reagiert und die Alarmierungseinrichtung 12 ein Alarmsignal 18 auslöst.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Überwachungsbereich des Messeingangs 14 beispielsweise so eingerichtet, dass der Messeingang 14 auf einen Spannungsabfall zwischen beispielsweise 0,05 V und 1 V und/oder einen darauffolgenden Spannungsanstieg um beispielsweise mehr als 0,05 V bis 1 V, insbesondere 0,3 V, 0,4 V oder 0,5 V, reagiert und die Alarmierungseinrichtung 12 ein Alarmsignal 18 auslöst.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Messeingang 14 einen analog/digital-Wandler zur Erfassung der Messwerte auf, wobei die weitere Verarbeitung und auch die Erkennung einer Inbetriebnahme der Antriebseinrichtung 32 in einer Computereinrichtung der Alarmierungseinrichtung 12 durchgeführt wird.
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Zur Vereinfachung des Aufbaus können in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung die Einrichtungen der Vorrichtung 10 wenigstens zum Teil und soweit sie an demselben Ort angeordnet sind, gemeinsam in einer digitalen Steuereinrichtung, beispielsweise einer Computereinrichtung, als Software- und/oder Hardwaremodule ausgebildet sein. Die Signale, insbesondere das Alarmsignal, können in diesem Fall beispielsweise wenigstens teilweise als Übergabeparameter, Semaphoren oder Variablen ausgebildet sein.
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Die hier genannten Merkmale können innerhalb des Erfindungsgedankens auf vielfältige andere vorteilhafte Art und Weise kombiniert werden.
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Die vorliegende Erfindung verbessert somit die Sicherheit und Effizienz der Überwachung eines Fahrzeugs.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Vorrichtung
- 12
- Alarmierungseinrichtung
- 14
- Messeingang
- 16
- zweite Energieversorgungseinrichtung
- 18
- Alarmsignal
- 20
- Kommunikationseinrichtung
- 22
- Aktivierungs-/Deaktivierungsbefehl
- 24
- Eingabeeinrichtung
- 26
- Positionsermittlungseinrichtung
- 28
- Antriebsstrang
- 30
- erste Energieversorgungseinrichtung
- 32
- Antriebseinrichtung
- 34
- Masse (Leitung)
- 36
- Betriebsspannung (Leitung)
- 38
- Addierer
- 40
- Offset
- 42
- Komparator
- 44
- Tiefpass
- 46
- Signalwandler
- 48
- Bedieneinrichtung
- 50
- Kommunikationsnetz
- 52
- Schaltereinrichtung (Einrichtung zur Inbetriebnahme)
- 54
- Verarbeitungseinrichtung
