DE60205086T2 - Computersystem für ein Fahrzeug mit abnehmbarer Frontplatte zur Diebstahlssicherung und Betriebsverfahren hierfür - Google Patents

Computersystem für ein Fahrzeug mit abnehmbarer Frontplatte zur Diebstahlssicherung und Betriebsverfahren hierfür Download PDF

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug-Computersystem, das dafür ausgelegt ist, fahrzeugassoziierte Computerprogramme auszuführen, wie zum Beispiel ein Fahrzeugnavigationsprogramm, und das eine fahrzeugassoziierte Basisstation in Eingriff mit einer lösbaren Frontplatte umfaßt, wobei die Frontplatte in bezug auf einen Teil der Basisstation oder die gesamte Basisstation für Antidiebstahl ausgelegt ist, wobei die Frontplatte datenorientierte Einrichtungen umfaßt, die mit dem Datenverarbeitungssystem der Basisstation kooperieren und die dafür ausgelegt sind, in einem abgelösten Zustand der Frontplatte eine eigenständige Datenspeicherfunktion zu erfüllen, und wobei die Frontplatte weiterhin eine Kommunikationseinrichtung zur festverdrahteten Anbringung an eine außerhalb des Fahrzeugs befindliche Computereinrichtung aufweist.
  • Navigationssysteme in Fahrzeugen werden in modernen Autos immer häufiger. Ein Benutzer kann ein beabsichtigtes Ziel spezifizieren, woraufhin das Computersystem eine optimale Route berechnet und während des nachfolgenden Fahrens die Benutzerperson bezüglich verschiedener Aspekte der zu nehmenden Route instruiert, wie zum Beispiel zu nehmende Abbiegungen, interessierende Punkte, die besucht werden können, und anderes. Ungeachtet der wachsenden Kompliziertheit und Verarbeitungsleistung von Fahrzeugcomputersystemen kann jedoch die tatsächliche Planung mehr Zeit in Anspruch nehmen, als dem Benutzer zur Verfügung steht oder ihm erlaubt ist zu verbringen. Außerdem kann die Planung der Route im Voraus in einem PC oder dergleichen sogar noch mehr Zeit erfordern, wenn die Planung einen Dialog zum Zwecke der Optimierung oder des Abrufens von Bildern aus einer Hintergrunddatei erfordern würde. Dies zeigt deutlich die Unzweckmäßigkeit, eine komplizierte Art von Routenplanung in dem Kraftfahrzeug selbst ausführen zu müssen.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist folglich u.a. die Überwindung der beschriebenen Unzweckmäßigkeiten.
  • Das Fahrzeugcomputersystem sollte vorzugsweise einen bestimmten ablösbaren Teil aufweisen, der physisch mit einem abgesetzten Computer ausgetauscht werden könnte und der vom Benutzer unmittelbar als zu dem Fahrzeugcomputersystem gehörend erkannt werden könnte, im Gegensatz zu Vielzweck-Datenträgern wie zum Beispiel Disketten oder Halbleiterspeichermodulen. Ferner hat der Erfinder der vorliegenden Erfindung erkannt, daß Fahrzeugradio-Frontplatten des Stands der Technik bereits verschiedene Teile, die für den Ansatz notwendig waren, unterbringen würden. Das Andocken einer solchen ablösbaren Frontplatte an der Kraftfahrzeug-Basisstation ist ein Vorgang, der sowieso durchgeführt werden sollte, so daß keine zusätzliche Aktivität in dem Fahrzeug notwendig sein würde. Die Kombination des Ladens einer abgesetzt berechneten Route mittels einer „reisenden" Frontplatte in das Basissystem erzeugt offensichtlich viel Synergie.
  • Das US-Patent 5,794,164 an Beckert et al. beschreibt nun ein Fahrzeugcomputersystem, das Fahrzeugnavigations- und andere Programme ausführt, und das eine ablösbare Frontplatte, die im abgelösten Zustand ein tragbares HF-Gerät zur Bereitstellung von Funk- und Kommunikationsfähigkeiten darstellt. Die Ausführung des Fahrzeugnavigationsprogramms ist jedoch auf die Basisstation an sich beschränkt.
  • Ferner beschreibt gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 DE 198 03 178 A1 ein Kraftfahrzeugradio mit einer ablösbaren Antidiebstahl-Frontplatte mit einer Anzeigeeinrichtung, elektronischer Verarbeitung, Speicherung und einer Schnittstelle zu der Basisstation, um in einem abgelösten Zustand einen persönlichen digitalen Assistenten darzustellen. Letzterer kann abgelöst und dann an einen PC angeschaltet werden, um zum Beispiel Steuerprogramme für die Radiofunktion oder Geschäftstermine für die PDA-Funktion zu laden.
  • Weiterhin beschreibt DE 199 39 433 A1 ein Kraftfahrzeugradio mit einer ablösbaren Frontplatte, die in einem abgelösten Zustand zum großen Teil eigenständig funktionsfähig ist, um komprimierte digitale Audiodaten wiederzugeben, und die eine PC-Schnittstelle zum Lesen von Chipkarten aufweist. Offensichtlich ist dann die Frontplatte der „Master" für die Chipkarten. Der Text dieser Anmeldung wurde im folgenden in modifizierter Form als Ausgangspunkt für die Offenlegung der vorliegenden Erfindung benutzt.
  • In FR-2 726 382-A1 wird ein On-Board-Fahrzeuginformationssystem beschrieben, das ein Informationsmodul umfaßt, das in einem Fahrzeug installiert ist, wie zum Beispiel ein Funktelefon oder ein Navigationssystem, und das Daten erzeugen und speichern und auf der Basis dieser Daten Informationen an eine tragbare Einrichtung abliefern kann, die Mittel zum Speichern dieser Informationen umfaßt.
  • Tatsächlich betrachtet keine dieser Literaturstellen die Übertragbarkeit von abgesetzt dargestellten Navigationsroutendaten zu dem Kraftfahrzeug-Computersystem durch Speichern dieser in einer ablösbaren Frontplatte, wobei die Routendaten durch Ausführung eines Routenplanungsprogramms in einer außerhalb des Fahrzeugs angeordneten Computereinrichtung erzeugt werden.
  • Gemäß einem ihrer Aspekte ist die Erfindung nun dadurch gekennzeichnet, daß die datenorientierten Einrichtungen der Frontplatte eine Speichereinrichtung darstellen, die Routendaten speichert, die durch Ausführung eines Routenplanungsprogramms in der außerhalb des Fahrzeugs angeordneten Computereinrichtung erzeugt werden, und die Stromversorgung nur zum Lesen oder Schreiben darin benötigt, so daß die Frontplatte keine On-Board-Stromversorgung aufweist und in bezug auf die Basisstation, die als Master wirkt, eine Slave-Station ist, und daß das Kraftfahrzeug-Computersystem dafür ausgelegt ist, auf der Basis dieser Routendaten das Fahrzeugnavigationsprogramm auszuführen.
  • Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeug-Computersystems nach Anspruch 3.
  • Diese und weitere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden im folgenden ausführlicher mit Bezug auf die Offenlegung bevorzugter Ausführungsformen und insbesondere in bezug auf die angefügten Figuren besprochen. Es zeigen:
  • 1 ein Gesamtblockschaltbild des Kraftfahrzeug-Computersystems;
  • 2 ein Blockschaltbild der Frontplatte (nicht innerhalb des Schutzumfangs von Anspruch 1), an einen PC angedockt;
  • 3 eine Flußdiagrammausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung.
  • 1 zeigt ein Gesamtblockschaltbild des Kraftfahrzeug-Computersystems. Die Basisstation 1 ist permanent in dem Kraftfahrzeug installiert, während die Antidiebstahl-Frontplatte 2 elektrisch durch die Schnittstelle 3 an die Basisstation anschaltbar ist. Ohne die Frontplatte ist die Basisstation mit begrenzter Funktionalität betriebsfähig. Wie gezeigt, umfaßt die Frontplatte eine visuelle Anzeige 4 und Steuerelemente 5, wie zum Beispiel Tasten, Schalter und dergleichen. Mit der Schlaufe 14 kann die abgelöste Frontplatte per Hand getragen werden. Die elektromechanische Anordnung des Eingreifens und Ausgreifens der Frontplatte und (je nach Fall) verschiedener Steuerelemente dieser kann den Lehren des Standes der Technik entsprechen. Bei Eingriff können die Datenverarbeitungseinrichtungen der Frontplatte mit der Basisstation in Wechselwirkung treten, und insbesondere um deshalb eine Speichereinrichtung zu bilden, die programmierte Routendaten zur Verwendung beim nachfolgenden Führungsbetrieb speichert, können die Steuerelemente 5 für verschiedene Zwecke verwendet werden, wie zum Beispiel die, die eine Radiofunktionalität betreffen bzw. das Aktivieren des Führungsprogramms. Weiterhin besitzt die Frontplatte eine zweite Schnittstelle 7 zur Anschaltung an einen abgesetzten Computer, wie zum Beispiel einen PC, oder an andere Datenwellen, die Hardware gemäß dem Stand der Technik sein können. Durch Wählen eines entsprechenden kompatiblen Verbinderstandards für die Schnittstelle 3 der Frontplatte 2 kann diese Schnittstelle 3 zur Anschaltung an die Basisstation 1 und auch an den obigen abgesetzten (Personal) Computer oder andere Datenquellen verwendet werden, wodurch die zweite Schnittstelle 7 überflüssig wird. Der Kürze halber wurde das Kraftfahrzeug an sich in der Figur nicht gezeigt. Es ist wohlbekannt, daß ein solches Kraftfahrzeug auf verschiedene Weisen mit dem Computer kooperieren kann, wie zum Beispiel durch Bereitstellung einer Stromversorgung, GPS-Positionsbestimmungssignale und andere solche Aspekte, die Fachleuten bekannt sind.
  • 2 zeigt ein Blockschaltbild der Frontplatte 2, an einen PC 22 angedockt. Das zentrale Element ist die Mikrosteuerung 8, die im abgelösten Zustand autonom ist, um die Funktionalität der Frontplatte zu steuern. Die Mikrosteuerung ist mit den Eingabeelementen 5, der visuellen Anzeige 4 und dem lokalen Bus 18 verbunden. Letzterer schaltet an den Hauptspeicher 9 an, der genug Kapazität zum Speichern der erforderlichen Daten und möglicherweise des Programms zum Erfüllen des beabsichtigten Funktionalitätsniveaus und insbesondere zur Ermöglichung der Führung gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist. Die Daten in dem Hauptspeicher 9 können durch entsprechende DMA-Austausche zur Kommunikation mit der Schnittstelle 7 und gegebenenfalls über weitere Peripheriegeräte, wie zum Beispiel einem Digital/Analog-Umsetzer 10, einem Verstärker 11 und einem Lautsprecher oder Kopfhörerstecker 6 für Audioausgabe gelesen oder geschrieben werden. Die Stromversorgung wird durch die Batterie 12 repräsentiert, die durch transiente Verbindung mit dem Stromumsetzer 13 wiederaufladbar ist. Angesichts der Kosten (wiederaufladbarer) Batteriestromversorgung wird jedoch eine Stromversorgung durch eine (nicht gezeigte) Verbindung mit dem PC 22 bevorzugt.
  • Ferner ist die Schnittstelle 7 mit einer passenden Schnittstelle 20 des PCs 22, der weiterhin eine Tastatur 26 und ein Anzeigegerät 24 aufweist, lösbar verbunden gezeigt. Die physische Anordnung der Schnittstelle 7 wurde in 1 gezeigt. Die weitere Anordnung des PCs 22, die zum Beispiel durch seinen internen Bus, Prozessor, ROM/RAM, Maus und verschiedene andere Komponenten und Peripheriegeräte repräsentiert wird, kann dem Stand der Technik folgen und wurde deshalb nicht ausführlicher gezeigt.
  • Gemäß verschiedener Modifikationen des obigen Aufbaus kann die ablösbare Frontplatte 2 weniger Einrichtungen aufweisen, indem zum Beispiel die Ausgangsaudiokanalelemente 6, 10, 11 weggelassen werden. In einem solchen Fall kann auch die On-Board-Stromversorgung 12 weggelassen werden, da die datenorientierten Einrichtungen in einem abgelösten Zustand nur minimal oder überhaupt keinen Strom benötigen. Die Mikrosteuerung 8 kann sich in einem Standby-Zustand befinden und die Datenhaltefähigkeit der Speicherung 9 kann je nach Entwurf mehrere Tage oder mehr betragen. Natürlich kann die Frontplatte 2 durch ihre Null-Strom-Beschaffenheit kostengünstig und leicht werden. Tatsächlich wäre bei einer kostengünstigen Realisierung eine Nur-Speicherungs-Einrichtung bezüglich der vorliegenden Erfindung vorhanden, die Strom nur zum Lesen oder Schreiben darin benötigt. Im allgemeinen ist die Frontplatte 2 dann entweder gegenüber der Basisstation 1 oder dem PC 22, die bzw. der als Master operiert, eine Slave-Station.
  • 3 zeigt eine Flußdiagrammausführungsform des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung. Im Block 30 beginnt die Funktionsweise durch physisches Verbinden der Schnittstellen 7, 20 und Starten des PCs 22. Im Block 32 wird das Navigationsprogramm geladen, wie zum Beispiel von der Festplatte, und weiterhin werden die notwendigen Hardware-Softwareeinrichtungen der Prozedur zugewiesen. Im Block 34 spezifiziert der Benutzer eine Anforderung für das Navigationsprogramm, eine Route von einem Startort zu einem Zielort zu berechnen, und eine solche Anforderung kann möglicherweise verschiedene Sekundärinformationen enthalten, wie zum Beispiel die beabsichtigte Uhrzeit oder der beabsichtigte Tag der Reise, vorgeschlagene Reiseroutenzeiten bezüglich Zwischenstationen, bestimmte Punkte, an denen vorbeigefahren oder die besucht werden sollen, und anderes. Im Block 36 wird die Berechnung der Route bewirkt und ihr Ergebnis wird angezeigt. Im Block 38 wartet das System auf ein OK-Signal von dem Benutzer oder anderweitig. Der Benutzer kann eine auseinandergehende Meinung über die beste Route haben und zum Beispiel einen bestimmten Umweg vorschlagen, nach zusätzlichen Informationen, wie zum Beispiel einer Karte oder einer Fotografie eines bestimmten Orts (die dann natürlich in der assoziierten Datenbank gespeichert werden sollte) fragen oder weitere Wünsche spezifizieren (Block 34). Danach geht das System wieder zum Block 36 über. Diese Schleife kann mehrmals durchquert werden. Tatsächlich könnte ihre Struktur insofern relativ kompliziert sein, als mehrere Subschleifen, Verzweigungen usw. vorlägen, dies wurde der Kürze halber jedoch nicht weiter besprochen.
  • Wenn der Benutzer schließlich zufrieden ist, werden die Routendaten in die Speicherung 9 geladen, und im Block 40 wird die Frontplatte von dem PC 22 abgelöst und zu dem beabsichtigten Kraftfahrzeug getragen und an die in dem betreffenden Fahrzeug vorhandene Basisstation 1 angedockt. Im Block 42 wird dann die berechnete Route aus dem Hauptspeicher 9 der Frontplatte ausgelesen. Wenn mehr als eine Route gespeichert wurde, erfordert dies eine entsprechende Auswahl durch den Benutzer. Wenn der Startpunkt der berechneten Route nicht der GPS-Position des fraglichen Fahrzeugs entspricht, muß möglicherweise eine anfängliche Strecke berechnet werden, diese Strecke ist gewöhnlich jedoch kurz, wie zum Beispiel der Weg zur nächsten Kreuzung oder zu der Ausfahrt eines großen Parkplatzes; dadurch wird somit diese bestimmte Art von Routenplanung auf eine relativ rudimentäre Aktivität beschränkt. Man beachte weiterhin, daß Routenberechnungen häufig vom Ziel in Richtung des Startpunkts voranschreiten, so daß die Zeitersparnisse durch Ausübung der Erfindung immer noch bemerkenswert sind. Im Block 44 erhält schließlich der Fahrer das Abfahrsignal von dem System. Im Block 46 müssen möglicherweise immer noch verschiedene Aktionen unternommen werden, wenn zum Beispiel der Fahrer absichtlich von der berechneten Route abweicht, oder wenn ein Verkehrsstau vorläge, der beginnt, nachdem die ursprüngliche Berechnung bewirkt wurde.
  • Die Benutzung der ablösbaren Front zum Tragen der Routenplanungsdaten zu dem Kraftfahrzeug ist nun vielfältig. Der Kraftfahrzeugcomputer muß weder auf Karteninformationen noch auf Routeninformationen zugreifen, die durch eine Organisation des Rundfunktyps oder Internettyps bereitgestellt werden könnten. Dadurch wird es möglich, jegliche Interaktion mit einer fernen Autorität wegzulassen. Dadurch wird die Organisation kostengünstig und es werden außerdem relativ spezifische Anforderungen von einem Benutzer und/oder eine komplexe Verhandlung mit dem Routenplanungssystem, je nach Fall, möglich. Tatsächlich wird die minimale Ausführungsform der Erfindung erreicht, wenn sich die zusätzlichen Einrichtungen auf der ablösbaren Frontplatte 2 ausschließlich auf Null-Strom-Speicherung der Routendaten beschränken. Die Verbindung mit dem PC 22 kann seriell sein, wie zum Beispiel durch USB. Eine drahtlose Verbindung mit kurzer Reichweite zu dem PC 22 ist machbar, erfordert aber eine zusätzliche Stromquelle für die ablösbare Frontplatte 2. Die Einführung von mehr Intelligenz in der ablösbaren Front 2 ist dagegen mit den Architekturen der nächsten Generation von Kraftfahrzeugradio-/-navigationssystemen vereinbar. Solche Systeme werden tatsächlich einen 32-Bit-Mikroprozessor in der Front selbst umfassen.
  • Bei einer praktischen Ausführungsform der Erfindung besitzt die verwendete Mikrosteuerung 8 typischerweise einen eingebauten seriellen Kommunikationsport, der eine Kommunikationsschnittstelle mit der Basisstation 1 bereitstellt. Dieser Port kann auch für die Kommunikation mit dem PC 22 verwendet werden. Dies ist eine Alternative zu der Schnittstelle 7.
  • Außer Routen können ferner auch andere Informationen von dem PC 22 über die ablösbare Front 2 durch eine entsprechende Speicherung solcher Informationen in dem Hauptspeicher 9 der ablösbaren Front 2 aus dem PC 22 zu der Basisstation 1 transferiert werden. Solche Informationen können zum Beispiel nicht nur Radio-/Navigationsdaten oder Verkehrsinformationen, wie zum Beispiel Straßenarbeiten, Orte, an denen Radarinstallationen zum Prüfen auf Geschwindigkeitsüberschreitungen aktiv sind, eine Liste vom Benutzer eingegebener Ziele für einen Tag usw., sondern auch allgemeinere benutzerspezifische Informationen, wie zum Beispiel ein Adreßbuch betreffen. Es ist klar, daß Informationen auch in der umgekehrten Richtung transferiert werden können, d.h. von der Basisstation 1 zu dem PC 22. Solche Informationen können zum Beispiel gefahrene Gesamtdistanz, besuchte Ziele, maximale Geschwindigkeit usw. betreffen.

Claims (5)

  1. Kraftfahrzeug-Computersystem, das dafür ausgelegt ist, fahrzeugassoziierte Computerprogramme, wie zum Beispiel ein Fahrzeugnavigationsprogramm, auszuführen, und das eine fahrzeugassoziierte Basisstation (1) in Eingriff mit einer ablösbaren Frontplatte (2) umfaßt, wobei die Frontplatte (2) in bezug auf einen Teil der Basisstation (1) oder die gesamte Basisstation (1) für Antidiebstahl ausgelegt ist, wobei die Frontplatte (2) datenorientierte Einrichtungen umfaßt, die mit dem Datenverarbeitungssystem der Basisstation (1) kooperieren und die dafür ausgelegt sind, in einem abgelösten Zustand der Frontplatte (2) eine eigenständige Datenspeicherfunktion (9) zu erfüllen, und wobei die Frontplatte (2) weiterhin eine Kommunikationseinrichtung (7) zur fest verdrahteten Anbringung an eine außerhalb des Fahrzeugs befindliche Computereinrichtung (22) aufweist, wobei das Kraftfahrzeug-Computersystem dadurch gekennzeichnet ist, daß die datenorientierten Einrichtungen der Frontplatte (2) eine Speichereinrichtung (9) darstellen, die Routendaten speichert, die durch Ausführen eines Routenplanungsprogramms (36) in der außerhalb des Fahrzeugs befindlichen Computereinrichtung (22) erzeugt werden, und die Strom nur zum Lesen oder Schreiben darin benötigt, so daß die Frontplatte (2) keine On-Borad-Stromversorgung besitzt und gegenüber der Basisstation (1), die als Master operiert, eine Slave-Station ist, und dadurch, daß das Kraftfahrzeug-Computersystem dafür ausgelegt ist, das Fahrzeugnavigationsprogramm auf der Basis dieser Routendaten auszuführen.
  2. Kraftfahrzeug-Computersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisstation (1) auf begrenztem Funktionalitätsniveau betreibbar ist, wenn die Frontplatte (2) fehlt.
  3. Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeug-Computersystems, das dafür ausgelegt ist, auf der Basis von Routendaten ein Fahrzeugnavigationsprogramm auszuführen und das eine fahrzeugassoziierte Basisstation (1) in Eingriff mit einer ablösbaren Antidiebstahl-Frontplatte (2) umfaßt, mit den folgenden Schritten: physisches Verbinden einer Kommunikationseinrichtung (7) der Frontplatte (2) mit einer passenden Schnittstelle (20) einer außerhalb des Fahrzeugs befindlichen Computereinrichtung (22), Berechnen einer Route von einem Startort zu einem Zielort in der außerhalb des Fahrzeugs befindlichen Computereinrichtung (22), Laden der Routendaten in eine Speichereinrichtung (9) der Frontplatte (2), Ablösen der Frontplatte (2) von der außerhalb des Fahrzeugs befindlichen Computereinrichtung (22), Tragen der Frontplatte (2) zu dem Kraftfahrzeug, in dem die Basisstation (1) vorhanden ist, und Docken der Frontplatte (2) mit der Basisstation (1), wobei die Routendaten aus der Speichereinrichtung (9) der Frontplatte (2) ausgelesen werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als eine Route in der Speichereinrichtung (9) der Frontplatte gespeichert wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine anfängliche Strecke berechnet wird, wenn der Startort der berechneten Route nicht der GPS-Position des Fahrzeugs entspricht.
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