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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Speicherung von betriebsabhängigen Daten
eines Kraftfahrzeuges auf einem aus dem Fahrzeug entnehmbaren, beschreibbaren
Speicherelement sowie die Verwendung einer solchen Vorrichtung.
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Insbesondere
für kommerzielle
Anwendungen ist es wünschenswert,
betriebsabhängige
Daten von Kraftfahrzeugen auf einem aus dem Fahrzeug entnehmbaren
Speicherelement abzuspeichern und somit eine Auswertung der Daten
außerhalb
des Fahrzeuges vornehmen zu können.
Beispiele hierzu sind insbesondere das Flottenmanagement, beispielsweise
bei Mietwagen, oder die Auswertung von Taxidaten.
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Bei
Mietwagen ist bei Abgabe des Mietwagens in der Mietwagenstation
zur Ausstellung der Rechnung beispielsweise die Angabe des Kilometerstands
des Fahrzeuges erforderlich. Dieser wird bisher im Fahrzeug abgelesen
und dann manuell in das Rechnungssystem eingegeben. Dieses Verfahren kann
zu Fehlern führen,
indem der falsche Kilometerstand eingegeben wird oder auch der Kilometerstand vom
Fahrer bereits falsch angegeben wird. Zudem kann es vorkommen, daß der abgelesene
Kilometerstand vom Fahrer wieder vergessen wird, so daß ein erneutes
Nachschauen erforderlich ist.
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Mietwagen
müssen
zudem in der Mietwagenstation vollgetankt wieder abgegeben werden. Eine
Kontrolle, ob der Fahrer dieser Auflage wirklich nachgekommen ist,
ist nur möglich,
indem ein Mitarbeiter der Mietwagenstation dies im Fahrzeug kontrolliert.
Eine solche Kontrolle unterbleibt daher in der Regel bereits aus
Zeit- und Kostengründen.
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Auch
beim Taxibetrieb ist es wünschenswert, betriebsabhängige Fahrzeugdaten
wie beispielsweise die zurückgelegte
Strecke, den Kilometerstand des Fahrzeuges, den verbrauchten Kraftstoff
oder den Tankinhalt nach Beendigung eines Einsatzes in der Taxistation
leicht verfügbar
zu haben. Die Daten können
beispielsweise für
statistische Zwecke, die Entlohnung oder die Entscheidung über die
Durchführung
von Wartungsarbeiten von Interesse sein, so dass auch hier der einfache
Zugang zu diesen Daten in abgespeicherter Form von besonderer Bedeutung ist.
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Eine
entsprechende Vorrichtung zum Abspeichern von Fahrzeugdaten ist
auch der
österreichischen
Patentschrift 382 031 B in Form eines Taxameters bekannt.
Der beschriebene Taxameter sammelt in einem abnehmbaren Speicher
die jede Fahrt charakterisierenden Daten und zeigt die tarifbezogenen
Daten nach Beendigung jeder fahrt an. Zudem ist der Speicherinhalt
in eine zentrale Datenverarbeitungseinrichtung für die weitere Bearbeitung einlesbar.
Für jeden
Fahrzeugführer
ist ein spezifischer, codierter Schlüssel vorgesehen, der in den
Taxameter einsetzbar ist. Die den eingesetzten Schlüssel identifizierenden
Daten werden den tarifbezogenen Daten jeder Fahrt zugeordnet und
in der jeweiligen Zuordnung in den Speicher übertragen. In bestimmten Abständen ist
somit eine Auswertung der Daten nach Fahrern möglich. Weiterhin ist vorgesehen,
dass der Taxameter derart mit dem Starter des Fahrzeugs verknüpft ist,
dass das Fahrzeug mit dem Zündschlüssel nur
dann in Betrieb genommen werden kann, wenn zusätzlich der für jeden
Fahrzeugsführer
spezifische, codierte Schlüssel
in den Taxameter eingesetzt worden ist. Bei diesem System werden somit
zwar betriebsabhängige
Daten auf einem Speicherelement abgespeichert, jedoch ist der erforderliche
Aufwand hierzu mit einem zusätzlichen
Gerät (Taxameter)
sowie einem zweiten Schlüssel
sehr aufwendig und für
den Flottenmanagement kaum kostengünstig durchführbar.
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Die
Druckschrift
DE 197
36 354 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Übertragen
von Daten eines Kraftfahrzeugs auf ein aus dem Fahrzeug entnehmbares,
beschreibbares Speicherelement mit einer Wegfahrsperre umfassend
einen Mikroprozessor und eine erste Spule, die fest mit dem Fahrzeug
verbunden ist, sowie mit einem in einem Fahrzeugschlüssel integrierten
Transponder mit einer zweiten Spule und dem Speicherelement, wobei
die erste und die zweite Spule als lösbare Koppeleinheit zur induktiven Übertragung
von Energie und Daten ausgebildet sind.
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Die
Druckschrift
DE 196
50 048 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Speicherung von
betriebsabhängigen
Daten eines Kraftfahrzeugs auf einem aus dem Fahrzeug entnehmbaren,
beschreibbaren Speicherelement, wobei in dem Speicherelement betriebsabhängige Daten über der
Koppeleinheit der Wegfahrsperre abspeicherbar sind.
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Die
Druckschrift
DE 196
22 377 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Auslesen von Daten
mittels eines in einem Zündschloss
eines Kraftfahrzeugs vorgesehenen Lesegeräts aus einem aus dem Fahrzeug
entnehmbaren Speicherelement, wobei ferner eine elektronische Anzeigeeinheit
im Fahrzeug mit mehreren Anzeigeelementen zur Anzeige von Daten vorgesehen
ist.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur Abspeicherung
von betriebsabhängigen
Daten eines Kraftfahrzeugs auf einem aus dem Fahrzeug entnehmbaren
Speicherelement anzugeben, das sowohl kostengünstig realisiert werden kann
als auch einfach handhabbar ist und vom Fahrer keine zusätzlichen
Bedienungsschritte erfordert.
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Die
Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung dadurch gelöst, daß die Vorrichtung
- – eine
Wegfahrsperre mit einem Mikroprozessor und einer ersten Spule, die
fest mit dem Fahrzeug verbunden ist, sowie mit einem in einem Fahrzeugschlüssel integrierten
Transponder mit einer zweiten Spule und dem Speicherelement enthält, wobei
die erste und die zweite Spule als lösbare Koppeleinheit zur induktiven Übertragung
von Energie und Daten ausgebildet sind, und
- – eine
elektronische Anzeigeeinheit im Fahrzeug mit mehreren Anzeigeelementen
zur Anzeige von betriebsabhängigen
Daten sowie
- – eine
elektrische oder optische Verbindung zwischen der Wegfahrsperre
und der elektronischen Anzeigeeinheit beinhaltet, so daß betriebsabhängige Daten
der Anzeigeeinheit über
die Koppeleinheit der Wegfahrsperre, bestehend aus erster und zweiter
Spule, in das Speicherelement abspeicherbar sind.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
verwendet somit im wesentlichen ohnehin bereits in vielen Fahrzeugen
vorhandene Baugruppen, nämlich
die elektronische Anzeigeeinheit und die elektronische Wegfahrsperre
und verbindet diese in neuartiger Weise zu der gewünschten
Funktion. In der elektronischen Anzeigeeinheit des Kraftfahrzeuges
stehen die durch verschiedene Sensoren ermittelten betriebsabhängigen Daten
wie beispielsweise Kilometerstand, zurückgelegte Wegstrecke, Kühlmitteltemperatur,
Tankinhalt, Durchschnittsverbrauch usw. zur Verfügung und werden zur Anzeige
gebracht. Es ist somit nicht erforderlich diese Daten nochmals in
einem separaten Gerät
aufzubereiten.
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Über die
Wegfahrsperre wird, wenn der Schlüssel im Zündschloß steckt, mittels induktiver Übertragung
Energie vom Zündschloß in den
Schlüssel übertragen.
Ebenso werden in bekannter Weise Daten zwischen Schlüssel und
Zündschloß übertragen,
um eine Fahrberechtigungskontrolle durchzuführen. Die Daten sind dabei
in einem – vorzugsweise
elektronischen – Speicherelement
des Schlüssels abgelegt.
Somit steht mit der Wegfahrsperre in Form des Schlüssels auch
bereits ein entnehmbares Speicherelement ebenso zur Verfügung wie
die induktive Übertragungsstrecke
zwischen dem Zündschloß und dem
Schlüssel.
Durch geeignete Verkopplung der elektronischen Anzeigeeinheit und
der Wegfahrsperre ist es somit möglich,
die in der Anzeigeeinheit vor liegenden Daten über die induktive Koppeleinheit
der Wegfahrsperre im Speicher des Fahrzeugschlüssels abzulegen. Der Einsatz
zusätzlicher
Geräte
ist hierfür nicht
erforderlich. Da die Daten direkt im Schlüssel abgespeichert werden,
kann zudem auf ein zusätzliches
separates Speicherelement verzichtet werden. Für den Fahrer bedeutet dies,
daß keinerlei
zusätzliche
Bedienschritte durchgeführt
werden müssen.
Die betriebsabhängigen
Daten werden ohne sein Zutun automatisch im Zündschlüssel abgespeichert.
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Sowohl
die Wegfahrsperre als auch die Anzeigeeinheit können einen eigenen Mikroprozessor aufweisen,
wobei die Mikroprozessoren miteinander verbunden sind. Hierbei können sowohl
die Wegfahrsperre als auch die Anzeigeeinheit als weitgehend autonome
Einheiten ausgeführt
werden. Durch geeignete Programmierung der Mikroprozessoren erfolgt
die Weitergabe der betriebsabhängigen
Daten von der Anzeigeeinheit zur Wegfahrsperre.
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In
einer höher
integrierten Ausführungsform weisen
die Anzeigeeinheit und die Wegfahrsperre einen gemeinsamen Mikroprozessor
auf, so daß in
diesem Falle die Verbindung zwischen Anzeigeeinheit und Wegfahrsperre
in den Mikroprozessor integriert ist.
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Gemäß einer
besonderen Ausführungsform ist
der Fahrzeugschlüssel
der Wegfahrsperre in Form einer Chipkarte ausgeführt, die die erforderlichen Komponenten,
wie die Spule und die elektronischen Bauelemente einschließlich Speicherelement,
enthält.
Bei dieser Ausführungsform
wird vorzugsweise das Zündschloß von der
Wegfahrsperre getrennt ausgeführt.
Dies heißt,
daß nach
Einführen
der Chipkarte in das entsprechende Lesegerät die Fahrberechtigung geprüft wird,
das Fahrzeug aber beispielsweise über einen im Fahrzeug fest
installierten Starterknopf oder dergleichen gestartet wird.
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Weiterhin
können
auf dem Speicherelement neben den Daten für die Fahrberechtigung und
den betriebsabhängigen
Daten auch Informationen über persönliche Fahrzeugeinstellungen
abgespeichert sein. Bei diesen persönlichen Fahrzeugeinstellungen kann
es sich beispielsweise um Spiegel- und Sitzeinstellungen oder auch
die Einstellungen von bestimmten Fahreigenschaften des Fahrzeugs
handeln.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
kann insbesondere für
ein Flottenmanagementsystem, ein Wartungs- oder Diagnosesystem oder
auch ein Abrechnungssystem für
Taxis eingesetzt werden.
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Wird
die Vorrichtung beispielsweise in einem Mietwagenbetrieb eingesetzt,
so ist es nicht mehr erforderlich, daß der Fahrer bei Rückgabe des
Fahrzeugs an der Mietwagenstation den Kilometerstand am Fahrzeug
abliest und dem Personal mitteilt, da der Kilometerstand automatisch
im Zündschlüssel abgespeichert
ist. Ferner entfällt
das manuelle Eintippen des Kilometerstandes in das Abrechnungssystem
der Mietwagenfirma. Durch Einführen
in ein geeignetes Lesegerät
können
diese Daten aus dem Speicher des Schlüssels direkt in das Abrechnungssystem
eingelesen werden.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren und Ausführungsbeispiele
näher erläutert.
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Es
zeigen:
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1:
eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
im Überblick,
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2:
die schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels mit weitgehend
separat aufgebauter Anzeigeeinheit und Wegfahrsperre,
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3:
eine schematische Darstellung einer Ausführungsform mit höherer Integration
von Anzeigeeinheit und Wegfahrsperre und
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4:
eine Ausgestaltung der Wegfahrsperre.
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In 1 ist
eine schematische Ausgestaltung der transpondergestützten Wegfahrsperre
dargestellt. Die im Fahrzeug vorhandene Anzeigeeinheit 1 erhält durch
verschiedene Sensoren die erforderlichen Informationen zur Darstellung
von verschiedenen betriebsartabhängigen
Daten in mehreren Anzeigeelementen 2, 3, 4.
Ferner weist das Fahrzeug eine Wegfahrsperre auf, die einen Mikroprozessor 5 und eine
erste Spule 6 beinhaltet. Diese beiden Komponenten sind
fest im Fahrzeug installiert. Die Spule 6 befindet sich
am Zündschloß des Fahrzeugs.
Zur Wegfahrsperre gehört
der Fahrzeug- oder Zündschlüssel 7,
der zum Starten des Fahrzeugs in das Zündschloß eingeführt und betätigt wird. Im Zündschlüssel 7 befindet
sich ein Transponder, der neben dem Spei cherelement 8 insbesondere
eine zweite Spule 9 enthält, die mit der ersten Spule 6 zusammen eine
Koppeleinheit zur Übertragung
von Energie und Daten zwischen dem Zündschlüssel 7 und den im Fahrzeug
fest installierten Komponenten der Wegfahrsperre bildet. Der Zündschlüssel 7 benötigt selber
keine Energiequelle. Die erforderliche Energie wird vom Fahrzeug
durch induktive Kopplung in den Zündschlüssel übertragen. Im Speicher 8 des
Zündschlüssels 7 sind
Daten enthalten, die zu dem im Fahrzeug enthaltenen Mikroprozessor 5 übermittelt werden.
Durch Überprüfung der übermittelten
Daten mit den im Mikroprozessor abgespeicherten Daten wird eine
Fahrberechtigungskontrolle durchgeführt. Nur wenn diese positiv
ausfällt,
kann das Fahrzeug gestartet werden, ansonsten wird beispielsweise
die Zündung
gesperrt, und ein Fahren des Fahrzeugs durch einen unberechtigten
Fahrer ist nicht möglich. Erfindungsgemäß wird nun
durch eine Verbindung 10 zwischen der Anzeigeeinheit 1 und
der Wegfahrsperre die Übertragung
von Daten der Anzeigeeinheit 1 über die Koppeleinheit mit der
ersten und zweiten Spule 6, 9 zum Speicherelement 8 im
Zündschlüssel 7 ermöglicht,
und die übertragenen
Daten werden im Speicherelement 8 abgespeichert.
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Bei
den abgespeicherten Daten kann es sich beispielsweise um eine oder
mehrere der folgenden Informationen handeln:
- • Kilometerstand,
- • gefahrene
Fahrstrecke,
- • Fahrzeit,
- • Tankinhalt,
- • Verbrauchter
Kraftstoff,
- • Inspektionsintervalldaten,
- • Fahrzeugfehlerdaten
oder
- • Fahrzeugidentifikationsdaten.
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Bei
der Verbindung 10 zwischen der Anzeigeeinheit 1 und
der Wegfahrsperre kann es sich um jede Verbindungsart handeln, die
eine Datenübertragung
erlaubt. So kann es sich sowohl um eine elektrische als auch eine
optische Verbindung, beispielsweise mittels Lichtleiter, handeln.
Zu den elektrischen Verbindungen wird hierbei auch eine elektromagnetische
Verbindung gerechnet. Die Verbindung 10 kann insbesondere
auch Teil des im Fahrzeug vorhandenen CAN-Busses sein.
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Die
erste und die zweite Spule 6, 9 können als
reine Luftspulen ausgeführt
werden. Zur Verbesserung des Wirkungsgrads der Energieübertragung bzw.
des Signal-Rausch-Verhältnisses
bei der Datenübertragung
kann vorzugsweise die erste Spule 6, die im Zündschloß untergebracht
ist, mit einem weichmagnetischen Kern versehen werden. Hierbei kann
es sich beispielsweise um einen Kern aus einem Ferritmaterial handeln,
der das Zündschloß umschließt. Geeignet
sind hierfür
auch Kerne, die aus einem Ferritpulver und Kunststoff bestehen.
Bei der zweiten Spule 9, die im Zündschlüssel untergebracht ist, scheidet
die Verwendung eines weichmagnetischen Kerns in der Regel aus Platzgründen aus.
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In 2 ist
eine Ausführungsform
der Erfindung detaillierter dargestellt. Die Anzeigeeinheit 1 enthält hier
einen eigenen Mikroprozessor 5a, der als Eingangssignale
Informationen von diversen Sensoren enthält, die Informationen aufbereitet
und die Anzeigeelemente 2, 3, 4 ansteuert.
Der Mikroprozessor 5a der Anzeigeeinheit 1 steht
in direkter Verbindung mit dem Mikroprozessor 5 der Wegfahrsperre
und übermittelt
an diesen betriebsabhängige
Daten des Fahrzeugs. Der Mikroprozessor 5 bereitet diese
Daten gegebenenfalls nochmals auf und übermittelt sie über die
erste und zweite Spule 6, 9 induktiv an das Speicherelement 8 im
Fahrzeugschlüssel 7.
Gegebenfalls sind im Zündschlüssel 7 weitere
Elektronikkomponenten, wie beispielsweise ein weiterer Mikroprozessor,
vorhanden, die das Abspeichern der Daten im Speicherelement 8 erlauben
oder unterstützen.
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Die
Spannungsversorgung der Elektronik im Schlüssel erfolgt ebenfalls induktiv.
Hierzu ist im Fahrzeug ein Wechselspannungsgenerator 11 vorhanden,
der mit der ersten Spule 6 in Verbindung steht. Um die
Funktion der Wegfahrsperre zu gewährleisten, steht der Mikroprozessor 5 zudem
in bekannter Weise mit der Motorelektronik 12 in Verbindung.
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In 3 ist
eine weitere Ausführungsform dargestellt.
Hier ist die Ausleseeinheit bzw. der Mikroprozessor 5 der
Wegfahrsperre direkt in die Anzeigeeinheit integriert. Der Mikroprozessor
der Anzeigeeinheit und der Wegfahrsperre (bzw. deren Auswerteeinheit)
sind somit zu einer Einheit verschmolzen. Die Anzeigeeinheit 1 steht
daher auch in di rekter Verbindung zum Motorsteuergerät 12.
Wie bei der vorhergehenden Ausführungsform
sind weiterhin eine erste Spule 6 und ein Zündschlüssel 7 mit
dem Transponder vorhanden, der wiederum u.a. das Speicherelement
zur Abspeicherung der betriebsbezogenen Fahrzeugdaten enthält.
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In 4 ist
eine Ausführungsform
einer gattungsgemäßen Wegfahrsperre,
auf die die Erfindung zurückgreift,
mit ihren wesentlichen Teilen näher
dargestellt. Die Schaltung umfaßt
ein Steuergerät 13, ferner
eine erste Spule 6, eine zweite Spule 9 und einen
integrierten Schaltkreis 14. Die zweite Spule 9 und
der integrierte Schaltkreis 14 sind im Griff eines Schlüssels angeordnet
und arbeiten als Transponder. Eine Diode 15 und ein Kondensator 16 dienen zur
Erzeugung einer Betriebsspannung aus der mittels der Spulen 6, 9 übertragenen
Wechselspannung. Die vom Transponder abgegebenen Signale steuern einen
Feldeffekttransistor 17, der die Belastung der übertragenen
Wechselspannung in Abhängigkeit vom
Antwortsignal verändert
und damit die Wechselspannung an der ersten Spule 6 mit
dem Antwortsignal moduliert. Die Wechselspannung wird bei dieser Ausführungsform
aus dem Taktsignal C1 des Steuergerätes 13 erzeugt. Hierzu
sind ein nichtinvertierender Verstärker 18 und ein invertierender
Verstärker 19 vorgesehen,
deren Ausgänge über je einen
Kondensator 20, 21 mit den Anschlüssen der
ersten Spule 6 verbunden sind. Über eine Anpassungsschaltung
aus Kondensatoren 22, 23, Dioden 24, 25 und Widerständen 26, 27 wird
die an der ersten Spule 6 anliegende Wechselspannung demoduliert
und das Antwortsignal einem Eingang 28 des Steuergeräts 13 zugeführt. Die
Widerstände 26, 27 und
Kondensatoren 22, 23 wirken hierbei als Tießpässe und
glätten die
durch die Dioden 24, 25 gleichgerichteten Halbwellen.
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Die Übertragung
der betriebsabhängigen Daten
vom Fahrzeug zum Speicherelement im integrierten Schaltkreis 14 des
Schlüssels
kann durch Modulation der der ersten Spule 6 zugeführten Wechselspannung
erfolgen. Im Schlüssel
wird das Modulationssignal durch Filter (Hochpaß, Tiefpaß) vom eigentlichen Wechselspannungssignal
für die Stromversorgung
abgetrennt und dem Speicherelement gegebenenfalls nach Aufbereitung
im integrierten Schaltkreis 14 zugeführt. Da die Kommunikation zur Übertragung
der Fahrzeugdaten unabhängig
von der Wegfahrsperre durchgeführt
werden kann, ist eine Beeinträchtigung
der Wegfahrsperrenfunktion nicht gegeben.
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Die
Erfindung wurde in verschiedenen Varianten dargestellt. Bekannte
oder nichterfinderische Abänderungen
in den Grundkomponenten Anzeigeeinheit und Wegfahrsperre sind möglich, ohne
den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen.