-
Die Erfindung betrifft eine Kommunikationsvorrichtung und ein Fahrzeug mit einer Kommunikationsvorrichtung und ein Verfahren zum Verbindungsaufbau.
-
Für die Datenkommunikation mit autonomen, insbesondere mobilen Einheiten stehen zunehmend mehr Kommunikationsdienste und Kanäle und damit einhergehend Übertragungsformate zur Verfügung. Dies gilt auch für drahtlose Kommunikation, insbesondere für Kommunikation mit elektromagnetischen Signalen, also etwa Funksignalen oder Licht- und Infrarotsignalen. Neben Kanälen, die elektromagnetische Signale nützen, gibt es auch Kanäle, die magnetische Wechselfelder nützen, beispielsweise Ausführungsformen von Transpondern. Die genannten Kanäle sind nicht beliebig gegeneinander austauschbar. Vielmehr sind sie an unterschiedliche Zwecke und Bedingungen angepasst, so dass in zunehmendem Maße mehrere von ihnen wünschenswert oder gar notwendig sind. So gibt es beispielsweise Kanäle für Signalfernübertragung (Reichweite > 1 km), beispielsweise UMTS, oder Kanäle für Übertragung im Nahbereich (Reichweite < 300 m), etwa Bluetooth, Transponder, wireless LAN (= wLAN) und Ähnliches.
-
Bisherige Systeme weisen insoweit den Nachteil auf, dass die verschiedenen Kanäle einzeln und je nach Bedarf hinzugenommen und dementsprechend „angebaut” werden müssen. Dies kann zu Unverträglichkeiten, Installationsaufwand, Fehlinstallationen, Hardwareschäden und Ähnlichem führen.
-
Ein weiterer Nachteil ist es, dass Systeme, die über Funk kommunizieren und insbesondere Daten aussenden, dies in sehr spezialisierten Formaten und Diensten tun, sodass die beim Empfänger ankommenden Informationen nicht ohne weiteres darstellbar sind oder in andere Strukturen übernommen werden können. Zudem werden häufig die vorhandenen Kanäle, wenn denn mehrere zur Verfügung stehen, nicht optimal genützt. Und schließlich ist es bisher sehr schwierig, auf Internet-Server mit dynamischer IP-Adresse zuzugreifen, da die dynamische IP-Adresse dem Informationsabrufer (Empfänger) in der Regel nicht bekannt ist.
-
Die
US 5732074 beschreibt ein mobiles, tragbares, drahtloses Kommunikationssystem. Über eine Luftschnittstelle, die beidseits von geeigneten Komponenten bestückt ist, können mobile Komponenten, etwa eine CAN-Steuerungseinheit in einem Fahrzeug, mit Komponenten im stationären Internet kommunizieren. Hierzu wird eine Internetadresse des mobilen Geräts verwendet.
-
Die
EP 1113620 A1 beschreibt eine tragbare, internetfähige Vorrichtung. Sie weist mehrere Schnittstellen zur IP-Kommunikation auf.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kommunikationsvorrichtung und ein Verfahren zum Verbindungsaufbau anzugeben, die den Aufbau einer Verbindung zu einem Netzrechner mit unbekannter Netzadresse erlauben.
-
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Abhängige Patentansprüche sind auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung gerichtet.
-
Eine Kommunikationsvorrichtung weist mindesteins einen drahtlosen Kanal für die Abgabe von Informationen auf. Die Abgabe über diesen Kanal erfolgt wie bei einem Internet-Server. Die Vorrichtung weist einen Internet-Server für die Abgabe von Informationen über den drahtlosen Kanal auf. Die Informationsabgabe erfolgt dem Internetprotokoll folgend. Es können Dateien in einem Mark-up-Format abgesendet werden.
-
Eine solche über Funkstrecken Informationen abgebende Kommunikationsvorrichtung weist eine Vorrichtung auf, mit der ihre eigene dynamisch vergebene Datennetzadresse einem möglichen Empfänger mitgeteilt wird. Diese Mitteilung erfolgt über einen anderen Kanal als die eigentliche Informationsabgabe des Netzservers. Die Kommunikationsvorrichtung kann außerdem einen oder mehrere Kanäle zum Einholen von Informationen aufweisen. Diese Kanäle können drahtlose Strecken oder vorzugsweise lokale, fest verdrahtete Strecken aufweisen.
-
Eine Kommunikationsvorrichtung, die wie oben beschrieben ausgebildet ist, weist mindestens zwei drahtlose Kanäle auf. Sie kann außerdem eine Auswahleinrichtung aufweisen, die einen der Kanäle auswählen kann. Die Auswahl kann manuell durch einen Benützer oder automatisch nach Maßgabe bestimmter Kriterien erfolgen. Die Vorrichtung weist insbesondere je mindestens einen Kanal für Signalübertragung im Nahbereich (Reichweite < 1 km, vorzugsweise < 300 m) und einen Kanal für Signalfernübertragung (Reichweite > 1 km) auf.
-
Bei einem Verfahren zum Aufbauen einer Verbindung über ein Datennetz zwischen dem Datennetzserver mit dynamischer Adresse im Netz und einem Empfänger sendet der Server über einen ersten Kanal an den Empfänger die Netzadresse des Servers. Der Empfänger empfängt diese Netzadresse und baut nach deren Maßgabe eine Verbindung zum Server über das Datennetz auf. Das Aussenden der Netzadresse des Servers durch den Server wird durch eine entsprechende Anfrage des Empfängers beim Server über einen bekannten Kanal zum Server veranlasst. Diese Anfrage erfolgt über einen anderen Kanal. Das Datennetz ist vorzugsweise das Internet. Die oben beschriebene Art des Verbindungsaufbaus eignet sich insbesondere für mobile Server und/oder für ausschließlich über Funk Information insbesondere an einen Client abgebende Server und/oder für dynamisch adressierte Server.
-
Eine Kommunikationsvorrichtung wie oben beschrieben kann eine flächige Anzeigeeinrichtung aufweisen und eine oder mehrere Schnittstelleneinrichtungen für magnetische oder elektromagnetische Signalübertragung als Baueinheit mit der Anzeigeeinrichtung. Die Kommunikationsvorrichtung kann mehrere Schnittstelleneinrichtungen entsprechend mehreren Kanälen und Signalübertragungsformaten aufweisen, die als Baueinheit mit der Anzeigeeinrichtung vorgesehen sind. Die Komponenten werden werks- bzw. herstellerseitig integriert und können auf fehlerfreies Zusammenspiel und einzelnes Funktionieren schon beim Hersteller getestet werden. Sie werden dann als Einheit ausgeliefert und so installiert.
-
Unter „Kanal” im Sinne dieser Beschreibung kann die Signalübertragung in einem bestimmten Format oder Standard oder Protokoll oder Dienst verstanden werden. UMTS wäre somit beispielsweise ein Kanal, und wLAN wäre ein anderer Kanal. Bluetooth wäre ein dritter Kanal. In einem engeren Sinn kann Kanal aber auch eine bestimmte von mehreren möglichen Verbindungen innerhalb eines Standards bedeuten, etwa eine Frequenz oder ein Zeitfenster im Zeitmultiplex oder eine e-mail-Adresse oder eine Telefonnummer.
-
Die erfindungsgemäß angesprochenen Schnittstelleneinrichtungen können Antennenvorrichtungen insbesondere im Sinne von Sende- und/oder Empfangseinrichtungen aufweisen. Statt dessen oder zusätzlich hierzu können die Schnittstelleneinrichtungen aber auch Formatierungseinrichtungen bzw. Protokolleinrichtungen aufweisen, die Daten aus empfangen Formaten extrahieren oder vorhandene Daten in gewünschte Formate oder Protokolle bringen.
-
Nachfolgend werden bezugnehmend auf die Zeichnungen einzelne Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, es zeigen
-
1 eine Ausführungsform der Kommunikationsvorrichtung,
-
2 eine Ausführungsform einer Auswahleinrichtung,
-
3 ein Verfahren zum Verbindungsaufbau,
-
4 eine Weiterbildung des Verfahrens nach 3,
-
5 eine Kommunikationsvorrichtung mit daran angeschlossenen Komponenten, und
-
6 ein Fahrzeug mit einer Kommunikationsvorrichtung.
-
In 1 bedeuten Bezugsziffer 1 die Kommunikationsvorrichtung, 2 einen möglicherweise vorhandenen Prozess, 3 möglicherweise vorhandene Sensorik, 4 möglicherweise vorhandene Aktorik, 5 einen möglicherweise vorhandenen Datenbus und/oder eine parallele und/oder serielle Schnittstelle, 6 einen Rechner, 7 einen Internet-Server, 8 eine möglicherweise vorhandene Auswahleinrichtung, 9 bis 12 Einrichtungen für einen oder mehrere drahtlose Kanäle.
-
Die drahtlosen Kanäle sind diejenigen, über die das Abgeben von Informationen erfolgen kann. 11 und 12 symbolisieren Antennen, und 9 und 10 sind Einrichtungen, die die Funksignale in geeigneter Weise den jeweiligen Standards entsprechend erzeugen. Sie entsprechen den Bezugsziffern 53a–d in 5, die dort ausführlicher beschrieben werden und was auch für die Komponenten 9, 10 gelten kann. Es können in bestimmten Ausführungsformen der Erfindung eine einzige Funkstrecke, zwei oder mehrere Funkstrecken insbesondere jeweils unterschiedlichen Diensten bzw. Protokollen entsprechend vorgesehen sein. Wenn mehrere Funkstrecken vorgesehen sind, kann eine Auswahleinrichtung 8 vorgesehen sein.
-
Der Internet-Server 7 kann getrennt von einem möglicherweise vorhandenen Rechner 6 vorgesehen sein. Es kann sich aber auch, anders als in 1 schematisch gezeigt, um eine einzige Baueinheit handeln. Der Rechner 6 kann Steuerungsaufgaben für einen Prozeß wahrnehmen.
-
Die Abgabe von Information über einen oder mehrere der drahtlosen Kanäle erfolgt wie bei einem Internet-Server. Es wird insbesondere das Internetprotokoll benützt. Der Rechner 7 kann wie ein Internet-Server arbeiten. Der Rechner 7 kann Daten in ein Mark-up-Format bringen und solche Daten bzw. Dateien aussenden, insbesondere als HTM-, HTML- oder XML-Dateien. Der Rechner 7 kann wie ein www-Server und/oder wie ein e-mail-Server und/oder wie ein News-Server und/oder wie ein FTP-Server arbeiten und hierbei insbesondere bei der Datenabgabe einen der drahtlosen Kanäle verwenden.
-
Soweit mehrere Kanäle, insbesondere drahtlose Kanäle, für das Aussenden von Informationen vom Server 7 aus vorgesehen sind, kann eine Auswahleinrichtung 8 vorgesehen sein, die in 1 schematisch gezeigt ist und die bezugnehmend auf 2 näher erläutert wird. Gleiche Bezugsziffern wie in 1 bedeuten gleiche Komponenten. Die Darstellung in 2 ist schematisch zu verstehen. Die Auswahleinrichtung 8 weist eine Schalteinrichtung 20 auf, die an ihrem Eingang die Daten vom Server 7 über die Leitung 7a empfängt und die einen von mehreren Ausgängen 20a, 20b, 20c ansteuern kann. Es wird in diesem Zusammenhang darauf verwiesen, dass momentan der Datenfluss vom Server hin zu einem Empfänger 26, 27, 28 beschrieben wird und dementsprechend die Bezeichnungen ”Eingang” und ”Ausgang” verwendet werden. Der Signalfluss kann aber auch in die andere Richtung laufen, also vom Empfänger 26, 27, 28 zum Server 7.
-
Die Schalteinrichtung 20 kann von einer Stelleinrichtung zur Auswahl eines der Ausgänge 20a, 20b, 20c veranlasst werden. Die Stelleinrichtung 21 kann ihrerseits nach Maßgabe mehrerer Eingangsgrößen arbeiten. Beispielsweise kann sie über eine Eingabeeinrichtung 22 ein Auswahlsignal von einem Benützer des Systems empfangen (manuelle Eingabe). Es kann auch über eine Leitung 24 eine Kanalwahl vom Server 7 und/oder gegebenenfalls auch von einem anderen Rechner her erfolgen. Schließlich kann auch eine Vorrichtung 23 vorgesehen sein, die die Qualität der eingehenden Signale (von Empfängern 26, 27, 28 eingehende Signale) überwacht und nach deren Maßgabe die Stelleinrichtung 21 beeinflusst.
-
Die mehreren Funkstrecken der 2 können insbesondere eine für Signalübertragung im Nahbereich (Reichweite < 1 km, vorzugsweise < 300 m) und eine für Signalfernübertragung (Reichweite > 300 m, vorzugsweise > 1 km) aufweisen. Für Signalfernübertragung können insbesondere ein Datenkanal und ein Telefoniekanal einschließlich SMS vorgesehen sein. Zusätzlich zu den in 2 angedeuteten Kanälen bzw. Diensten kann in dieser Ausführungsform auch ein Festnetzanschluss für den Internet-Server 7 vorgesehen sein, der auch an die Schalteinrichtung 20 angeschlossen sein kann.
-
Die Auswahl eines geeigneten drahtlosen Kanals kann beispielsweise nach Maßgabe der Verbindungskosten erfolgen. Soweit möglich, kann ein lokaler Kanal (z. B. wLAN, Bluetooth) verwendet werden. Wenn dies jedoch nicht mehr möglich ist, beispielsweise wegen der zu überbrückenden Entfernung, kann auf einen anderen Kanal, beispielsweise einen Kanal für Signalfernübertragung umgeschaltet werden. Dies kann beispielsweise durch die Überwachungsvorrichtung 23 erkannt und durch sie über die Stelleinrichtung 21 bei der Schalteinrichtung 20 veranlasst werden. Wenn andererseits bei Verbindung über ein kostenpflichtiges Netz festgestellt wird, dass nun wieder ein kostengünstiges lokales Netz vorhanden ist, kann auf dieses Netz umgeschaltet werden. Auch ein Benützer kann über einen Benützereingang 22 eine Wahl treffen, diese Wahl kann beispielsweise durch Verbindungsstabilität, Geschwindigkeit und Ähnliches beeinflusst sein. Die unterschiedlichen Auswahlmechanismen können priorisiert sein, beispielsweise dahingehend, dass eine Benützerauswahl über Eingabeeinrichtung 22 in jedem Fall eine sonstwie getroffene Auswahl überschreibt.
-
In 2 sind unterschiedliche Empfänger 26, 27, 28 angedeutet. Diese können durchaus der gleichen Person zugeordnet sein. Dargestellt sind lediglich die Hardwarekomponenten für die unterschiedlichen Dienste bzw. Kanäle. Die Empfänger können auch einen Anschluss 29 an ein Festnetz aufweisen.
-
Drahtlos Information abgebende Server können mobil, d. h. räumlich beweglich sein, bspw. wenn sie in einem Fahrzeug untergebracht sind und sind im jeweiligen Netz häufig dynamisch adressiert. Letzteres ergibt sich aus Schwierigkeiten bzw. Bedingungen wegen der sich aus der möglichen Mobilität ergebenden Umstände einerseits und andererseits der Größe der vorhandenen Adressräume. Dies bedeutet, dass ein möglicher Empfänger 26, 27, 28 die Netzadresse des Servers 7 im Netz nicht kennt, da sich die dynamisch vergebene Adresse immer wieder ändert, beispielsweise nach vorbestimmten Zeitdauern oder jedes Mal beim Neuaufbau einer Verbindung zum Netz.
-
Um hier den Zugriff eines Empfängers auf den Datennetzserver zu ermöglichen, kann der Server seine eigene ihm bekannt gewordene Netzadresse über einen ersten Kanal einem Empfänger mitteilen, wie dies in 3 schematisch mit den Schritten 30 bis 32 gezeigt ist. Der Empfänger empfängt diese Adresse und baut nach ihrer Maßgabe die Netzverbindung zum Server auf, Schritt 33. Der erste Kanal kann ein anderer Kanal bzw. Dienst sein als derjenige, über den der Empfänger dann die Verbindung zum Server aufbaut. Es kann sich beispielsweise um einen SMS-Kanal (Telefonverbindung hin zu einer bekannten Telefonnummer eines Empfängers) handeln. Es kann sich aber auch um einen e-mail-Kanal handeln, wenn der Server die e-mail-Adresse des Empfängers kennt, was einfach möglich ist, wenn der Empfänger nicht dynamisch adressiert ist. Mit dieser vom Server ausgehend aufgebauten Verbindung teilt der Server dem Empfänger seine Netzadresse mit, und der Empfänger kann sie dann verwenden, um über das Datennetz die Verbindung zum Server herzustellen.
-
Die Schritte Aufbau der Verbindung vom Server zum Empfänger über einen ersten bekannten Kanal, Übertragen der Netzadresse des Servers an den Empfänger über den ersten Kanal und Verbindungsaufbau vom Empfänger zum Server nach Maßgabe der empfangenen Netzadresse über das Netz können automatisiert erfolgen, ohne dass es eines menschlichen Eingriffs bedarf. Nachdem die Netzverbindung ausgehend vom Empfänger zum Server nach Maßgabe der empfangenen Netzadresse hergestellt wurde, kann Datenübertragung vom Server zum Empfänger, aber auch in die andere Richtung, über das Datennetz stattfinden.
-
Das Senden der Netzadresse des Servers durch den Server über einen ersten Kanal an den Empfänger kann serverseitig ausgelöst werden, wie in 3 schematisch gezeigt, beispielsweise periodisch oder bei Eintritt bestimmter Bedingungen oder Änderungen auf Seiten des Servers bzw. eines ihm lokal zugeordneten Systems.
-
In einer weiteren, in 4 schematisch gezeigten Ausführungsform ist es aber auch möglich, das Aussenden der Serveradresse dadurch zu veranlassen, dass der interessierte Empfänger beim Server über einen bekannten Kanal das Aussenden der Netzadresse veranlasst (”anklopft”), wie dies in den Schritten 41 und 42 symbolisiert ist. Der bekannte Kanal kann beispielsweise ein SMS-Kanal sein.
-
Somit würde als Erstes der zukünftige Empfänger (Client) den Server anwählen (Schritt 41) und um dessen dynamische Netzadresse bitten (Schritt 42), was durch eine standardisierte bzw. geeignet kodierte Nachricht an den Server über einen bestimmten Kanal erfolgen kann, woraufhin dieser, wie schon weiter oben erläutert, seine Netzadresse dem Empfänger mitteilt. Der Kanal, über den der Server seine Netzadresse dem Empfänger mitteilt, kann ein anderer Kanal oder der gleiche Kanal sein wie der, über den der Empfänger vorab beim Server anfragte.
-
Das Datennetz ist dabei vorzugsweise das Internet. Der Datennetzserver ist vorzugsweise ein Internet-Server. Die Netzadresse ist vorzugsweise eine IP-Adresse, insbesondere eine dynamisch vergebene IP-Adresse, und der erste Kanal ist ein SMS-Kanal und/oder ein e-mail-Kanal.
-
Das Verfahren zum Aufbauen einer Verbindung eignet sich insbesondere für Internet-Server mit dynamischer Internetadresse bzw. für Server eines Datennetzes, die ausschließlich über Funkverbindungen an das zugehörige Datennetz angebunden bzw. die mobil sind. Auch die eingangs beschriebene Kommunikationsvorrichtung mit mindestens einem drahtlosen Kanal ist vorzugsweise eine solche, die für die Abgabe von Informationen keinen Anschluss an ein allgemein zugängliches Festnetz (Kabel, Lichtleiter) aufweist. Die Kommunikationsvorrichtung kann jedoch einen Anschluss an ein lokales Festnetz (z. B. LAN, wLAN, Bluetooth in einem Fahrzeug) aufweisen.
-
Die Kommunikationsvorrichtung kann einem technischen System dauerhaft oder zeitweise zugeordnet sein. Sie kann beispielsweise in ein Kraftfahrzeug eingebaut sein, insbesondere beispielsweise in einen LKW, von dem sie über lokale Datenübertragung (z. B. LAN, wLAN, Bluetooth) Daten empfängt und diese nach Art eines Internet-Servers für den Abruf vorhält. Die Datenaufbereitung kann das Erstellen von HTML-Dateien und/oder e-mail-Nachrichten aufweisen. In diesem Format werden die Informationen vorgehalten und schließlich auch über eine Funkstrecke entsprechend dem jeweiligen Protokoll verteilt. Das System, dem die Kommunikationsvorrichtung zugeordnet ist, weist vorzugsweise keinen Anschluss an ein festes Datennetz auf. Vorzugsweise ist der Internet-Server 7 dynamisch adressiert.
-
Nachfolgend wird eine Bauart der Kommunikationsvorrichtung beschrieben.
-
In 5 sind Bezugszeichen 1, 50 die Kommunikationsvorrichtung, 51 eine Anzeigeeinrichtung, 52a und 52b Antennen, 53a bis 53d Formatierungseinrichtungen bzw. Protokolleinrichtungen, 54 ein Sender/Empfänger für Infrarot, 55 eine Antenne beispielsweise für Signalfernübertragung, 56 ein Rechner, 57 ein Speicher, 3a und 3b Sensorik eines Prozesses, 4a und 4b Aktorik eines Prozesses, 59 ein Gehäuse und 61 ein Antennenanschluss.
-
Als bauliche Einheit mit der Anzeigeeinrichtung 51 sind mehrere Schnittstelleneinrichtungen 52 bis 54 vorgesehen. Sie sind insbesondere im bzw. am Gehäuse 59 vorgesehen, mit dem auch die Anzeigeeinrichtung 51 umfangen wird. 52a symbolisiert eine Antenne, die auf der Rückseite eines flächigen Anzeigeelements vorgesehen sein kann. Beispielsweise kann es sich um einen metallisierten Streifen auf der Rückseite (vom Benutzer abgewandten Seite) einer Flüssigkristallanzeige handeln. 52b ist eine Antenne, die an der Innenseite des Gehäuses 59 oder in dessen Wandung eingearbeitet sein kann. Die an der Anzeigeeinrichtung 51 vorgesehene Antenne 52a bzw. die am Gehäuse 59 vorgesehene Antenne 52b sind vorzugsweise Antennen für die Signalübertragung im Nahbereich (Reichweiten < 500 m, vorzugsweise < 100 m). die Antennen können entsprechend den jeweiligen Anforderungen ausgelegt und zueinander unterschiedlich sein. Sie können einzeln oder kombiniert miteinander vorgesehen sein. Beispielsweise kann 52b eine elektromagnetisch arbeitende Antenne für Bluetooth sein, während 52a eine Transponderantenne sein kann, die elektromagnetisch oder nur magnetisch arbeiten kann.
-
Mit 53a und 53b sind Formatierungseinrichtungen bzw. Protokolleinrichtungen symbolisiert. Es kann sich hier um komplexe Einrichtungen handeln, die letztendlich Daten von einem Rechner 56 in beliebigen Format empfangen können und diese sowohl auf digitaler als zuletzt auch auf analoger Seite in gewünschtes Format/Protokoll bringen, um Daten bzw. Signale senden zu können, was also auch die Digital/Analog-Wandlung einschließt. Andererseits können sie auch die von den Antennen 52a, 52b empfangenen elektromagnetischen Signale geeignet wandeln und in ihrem Format auswerten, umsetzen oder entsprechend dem Format Daten extrahieren, was die Analog/Digital-Wandlung einschließen kann. Was die digitalen Signale angeht, kann ein Rechner 56 der Sender bzw. Empfänger sein, und er kann die Daten beispielsweise in einem Speicher 57 speichern oder sie diesem entnehmen.
-
53c ist eine Formatierungseinrichtung bzw. Protokolleinrichtung für Signalfernübertragung. Es kann sich hier beispielsweise um UMTS und/oder GSM und/oder wLAN handeln, und auch diese Formatierungseinrichtung kann ähnlich komplex aufgebaut sein, wie dies zu den Einrichtungen 53a und 53b erläutert wurde. Auf der anlogen Seite können die Signale an einen Anschluss 61 der Kommunikationsvorrichtung 1, 50 angelegt (bzw. von dort empfangen) werden. Der Anschluss 61 ist mit einer externen Antenne 55 verbindbar. Es kann sich hier um Systemkomponenten größerer Leistung mit größerer Reichweite handeln. Anders als schematisch gezeigt können auch mehrere Formatierungseinrichtungen 53c und mehrere Antennen 55 für Signalfernübertragung entsprechend beispielsweise unterschiedlichen Formaten oder Protokollen vorgehen sein.
-
53d ist eine Formatierungs- bzw. Protokolleinrichtung für die Infrarotschnittstelle 54. Nicht gezeigt in der Übersicht der 5 ist eine Sprachschnittstelle, die Lautsprecher und/oder Mikrophon aufweist.
-
Anders als in 5 gezeigt kann die Datenverbindung innerhalb der Kommunikationsvorrichtung 1, 50 busartig in der Weise sein, dass die einzelnen Komponenten 51, 53, 56, 57 an einen Bus angeschlossen sind. Das Gleiche gilt für die Datenkommunikation mit einem externen Prozess, der in der Skizze durch Sensorik 3 und Aktorik 4, d symbolisiert ist. Auch hier kann eine busartige Struktur vorgesehen sein, die über eine geeignete Schnittstelle an die interne Struktur der Kommunikationsvorrichtung 1, 50 angebunden ist.
-
Es können Protokolleinrichtungen für folgende Protokolle bzw. Datenformate vorhanden sein: DECT, TCP/IP, UMTS, GPRS, GSM, Bluetooth, CAN, TTCAN, LON, Ethernet, ein Feldbusprotokoll. Vorzugsweise weist die Kommunikationsvorrichtung zu diesen Protokollen sowohl die Protokolleinrichtung als auch die dafür angepassten Antennen auf, letzteres soweit dies Dimensionierungen und Leistungsanforderungen der Antennen bzw. Signale erlauben.
-
Die Kommunikationsvorrichtung weist vorzugsweise mindestens eine Schnittstelleneinrichtung für Signalübertragung im Nahbereich und eine Schnittelleneinrichtung für Signalfernübertragung (Reichweite > 1 km auf. Beispielsweise kann die Kommunikationsvorrichtung eine Transponderantenne sowie die Protokollvorrichtung hierfür und eine UMTS-Protokollvorrichtung aufweisen. Die Antenne für UMTS-Signalaustausch kann extern zur Kommunikationsvorrichtung 1, 50 vorgesehen und anschließbar sein.
-
Die Protokolleinrichtungen können hardwaremäßig weitgehend getrennt voneinander vorgesehen sein. Sie können auf der digitalen Seite aber auch vereinheitlicht sein und dort dann letztendlich durch Prozesse im Rechner 56 implementiert sein, so dass gegebenenfalls auch nur die analoge Seite der einzelnen Protokollvorrichtungen zueinander hardwaremäßig getrennt vorliegen kann.
-
Auch die Antennen können, so weit dies technisch möglich ist, vereinheitlicht sein und entweder durch geeignete Beschaltung oder Hinzuschaltung bzw. Abschaltung von Leitungsteilen für die einzelnen Formate, Frequenzen und Protokolle eingestellt werden.
-
6 zeigt schematisch eine Einsatzmöglichkeit der Kommunikationsvorrichtung 1, 50. Sie kann beispielsweise in einem Fahrzeug 60, hier als Landfahrzeug und insbesondere Gabelstapler ausgeführt, vorgesehen sein. Die Kommunikationsvorrichtung 1, 50 kann auch in einem See- oder Luftfahrzeug vorgesehen sein.
-
Beispielsweise für Signalfernübertragung kann die zur Kommunikationsvorrichtung 1, 50 externe Antenne 55 vorgesehen sein, die am Anschluss 61 angeschlossen ist. Innerhalb der Kommunikationsvorrichtung 1, 50 kann beispielsweise eine Transponderantenne 52b vorgesehen sein. Diese kann beispielsweise mit einem Transponder 62 zusammenwirken, die der Bediener des Gabelstaplers mit sich führt. Transpondersysteme können insbesondere der Individuenerkennung dienen. Anhand des vom Transponder 62 ausgehenden Signals erkennt die Kommunikationsvorrichtung bzw. der Rechner 56 darin, welcher Bediener das Fahrzeug bedient und kann dementsprechend bestimmte Maßnahmen veranlassen. Das Fahrzeug 60 wird hierbei als Prozess aufgefasst, der durch (in 6 nicht gezeigte) Sensorik erfasst wird (beispielsweise Position, Geschwindigkeit, Beladung), und auf den mittels Aktorik (ebenfalls nicht gezeigt – beispielsweise Motor, Bremsen, Zündschlüssel) eingewirkt werden kann.
-
So kann beispielsweise der Transponder einfach die Funktion des Zündschlüssels ersetzen. Die Kommunikationsvorrichtung 1, 50 erkennt anhand des Transponders 62 den jeweiligen Benützer. Anhand vorher eingegebener Daten weiß sie beispielsweise auch, wer zur Führung des Fahrzeugs berechtigt ist und kann so die Benutzung des Fahrzeugs freigeben oder blockieren. Die vorherige Dateneingabe betreffs die berechtigten Personen kann über Signalfernübertragung beispielsweise über Antenne 55 und TCP/IP-Protokoll erfolgt sein. Somit erlaubt die Kombination von Signalfernübertragung („global”) und Signalübertragung im Nahbereich („lokal”), die weitest möglich in der Kommunikationsvorrichtung 1, 50 integriert ist, das einfache Ausstatten des Fahrzeugs 60 mit Kommunikationsfähigkeiten, die einen zuverlässigen und flexiblen Einsatz ermöglichen. Anders als im Schema der 6 dargestellt ist die Schnittstellenvorrichtung 1, 50 vorzugsweise so eingestellt, dass der Benützer die Anzeige sieht.
-
Einer der Kanäle kann als Zugangspunkt für Servicemaßnahmen oder Servicemitarbeiter dienen. Daten eines CAN-Buses und/oder eines anderen Feldbussystems im Prozess 8 etwa TTCAN, LON, Ethernet oder Ähnliches, können über einen oder mehrere der genannten drahtlosen Kanäle beispielsweise einem Servicerechner übermittelt werden. Dies kann beispielsweise über Bluetooth, GSM, GPRS, wLAN oder UMTS erfolgen. Der Service kann je nach Gegebenheit und Ausstattung entweder lokal einen lokalen Kanal nützend oder aus der Ferne einen Signalfernübertragungskanal nützend beispielsweise neue Software für Komponenten des Prozesses einspielen. Hierzu kann beispielsweise das TCP/IP-Protokoll genützt werden.
-
Eine besondere Nutzungsart der Kommunikationsvorrichtung ist die des temporären Einbaus beispielsweise während der Herstellung eines Produkts, etwa eines Fahrzeugs. Durch einen oder mehrere Funkkanäle für Signalübertragung im Nahbereich kann der lokale Status des herzustellenden Produkts/Fahrzeugs abgefragt und zur Anzeige gebracht werden, ohne dass Kabelverbindungen notwendig wären. Über die Kanäle für Signalfernübertragung können die so gewonnen Daten zentral abgerufen werden, und es können Anweisungen zurück an die Kommunikationsvorrichtung 1, 50 gegeben werden, die dann dort zur Anzeige gebracht werden können. Dadurch ist nur ein Mindestmaß an Verkabelungsaufwand notwendig, der im Extremfall (bei mitgebrachter Stromversorgung) ganz entfallen kann.
-
Wenn ein Transponderkanal in der Kommunikationsvorrichtung mit vorgesehen ist, können Individuen erkannt werden. Wenn bestimmte Transponderindividuen an vorbestimmten und bekannten Positionen angebracht sind, kann damit eine Feinnavigation mit Anzeige der so gewonnenen Daten erfolgen. Es können Schlüsselschalter in die Anzeigeeinrichtung integriert werden, die in Verbindung mit dem Transpondersystem das Benützen beispielsweise eines Fahrzeugs erlauben. Ein Transponder in Verbindung mit der Kommunikationsvorrichtung kann so die Funktion eines Fahrzeugschlüssels annehmen.
-
Mit der TCP/IP-Funktionalität der Kommunikationsvorrichtung kann die Kommunikationsvorrichtung 1, 50 Teil eines Datennetzes und insbesondere des Internets werden, so dass über eine standardisierte Struktur (das Internet) unmittelbar auf die Kommunikationsvorrichtung 1, 50 und die ihr bekannten Prozessparameter des Prozesses 2, 3, 4 bzw. 60, aber auch auf die über die anderen Kanäle eingehenden und ausgehenden Informationen zugegriffen werden kann.
-
Eine Kommunikationsvorrichtung 1, 500 mit einer flächigen Anzeigeeinrichtung 51 insbesondere nach Art eines Bildschirms hat eine oder mehrere Schnittstelleneinrichtungen 2–4 für magnetische oder elektromagnetische Signalübertragung als Baueinheit mit der Anzeigeeinrichtung. Die Schnittstelleneinrichtung kann eine oder mehrere Antennen 52a, 52b, insbesondere eine Transponderantennen und/oder eine Bluetoothantenne und/oder eine Antenne für wireless LAN aufweisen. Die Anzeigeeinrichtung kann ein flächiges Anzeigeelement aufweist, auf dessen Rückseite eine oder mehrere Antenne 52a, 52b angebracht sind. Die Vorrichtung kann auch ein Gehäuse 59 aufweisen, wobei eine Antenne in das Gehäuse eingearbeitet oder auf dessen Innenfläche aufgebracht ist. Sie kann einen Antennenanschluß 1, 50 für elektromagnetische Signalübertragung im Weitbereich aufweisen. Die Schnittstelleneinrichtung kann einen Sender und/oder Empfänger 54 für Infrarotsignale aufweisen. Sie kann auch eine Formatierungseinrichtung 53a–d aufweisen, die von der Vorrichtung wegzusendende Daten entsprechend einem gewünschten Format aufbereitet und/oder die von der Vorrichtung empfangene Daten nach Maßgabe des Formats der empfangenen Daten bearbeitet und/oder zur Anzeige bringt und/oder weiterleitet. Die Formatierungseinrichtung kann eine Protokolleinrichtung sein und kann eines oder mehrere der folgenden Formate bzw. Protokolle handhaben kann: DECT, TCP/IP, UMTS, GPRS, GSM, Bluetooth, CAN, TTCAN, LON, GPS, Ethernet, ein Feldbusprotokoll, wLAN.
-
Die Vorrichtung kann mindestens je eine Schnittstelleneinrichtungen für Signalübertragung im Nahbereich und/oder für Signalfernübertragung aufweisen. Sie kann auch eine Schnittstelle für die Eingabe und/oder Ausgabe von Sprache aufweisen. Es kann auch eine Schnittstelle für den Anschluß an einen Datenbus, insbesondere einen CAN-Bus, vorgesehen sein. Es kann ein Rechner 56 vorgesehen sein, der Daten von einem Prozess 2–4 empfangen und/oder an ihn abgeben kann und der auch nach Maßgabe der Schnittstelleneinrichtung arbeitet. Die Vorrichtung kann eine Steuerungsvorrichtung 56, 57 aufweisen, die auf einen Prozess 2–4 nach Maßgabe der Schnittstelleneinrichtung 52–54 einwirkt. Die Anzeigeeinrichtung kann eine LCD- oder Kathodenstrahlröhren- oder Plasmaanzeige aufweisen.
-
Ein Fahrzeug oder allgemein ein – auch stationäres – System kann eine Kommunikationsvorrichtung wie eben beschrieben aufweisen. Ein Fahrzeug kann ein Land-, See- oder Luftfahrzeug sein.
-
Bei einem Verfahren zur Herstellung eines Produkts wird während der Produktherstellung dem Produkt eine Kommunikationsvorrichtung wie oben beschrieben insbesondere räumlich zugeordnet, und während der Herstellung erfolgt Kommunikation über die Kommunikationseinrichtung. Die Kommunikationsvorrichtung kann während des Herstellungsverfahrens wieder entfernt werden.
