Verfahren und Vorrichtung zur Kommunikation
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kommunikation zwischen einer ortsfesten Basisstation, die im Bereich einer Tankstelle angeordnet ist, und einer mobilen Nutzerstation, die im Bereich eines Kraftfahrzeuges angeordnet ist .
Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Vorrichtung zur Kommunikation zwischen einer ortsfesten Basisstation, die im Bereich einer Tankstelle angeordnet ist, und einer mobilen Nutzerstation, die im Bereich eines Kraftfahrzeuges angeordnet ist.
Ein typischer Ablauf bei der Durchführung von Betankungsvorgängen erfolgt derart, daß ein Kunde mit seinem Kraftfahrzeug auf das Tankstellengelände fährt, vor der Zapfsäule anhält und dann manuell den Tankvorgang durchführt. Im Anschluß an den Tankvorgang können zusätzlich in den sogenannten Tankstellen-Shops diverse Waren eingekauft werden. ährend des Tankvorganges, während der Abwicklung der Bezahlung und
während der Durchführung eventueller zusätzlicher Einkäufe steht das Fahrzeug neben der Tanksäule geparkt .
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der einleitend genannten Art derart durchzuführen, daß eine verbesserte Nutzung der Anwesenheitszeit des Kraftfahrzeuges auf der Tankstelle erreicht werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine bidirektionale Datenübertragung durchgeführt wird, bei der von einer Bedienstation bei der Basisstation Daten angefordert und von der Basisstation die angeforderten Daten zur Nutzerstation übertragen werden .
Weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine Vorrichtung der einleitend genannten Art derart zu konstruieren, daß im Bereich der Tankstelle verbesserte Servicemöglichkeiten bereitgestellt werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Nutzerstation mit einem Fahrzeugcomputer verbunden ist, der mindestens einen Speicher für Informationen aufweist, die von der Basisstation zur Nutzerstation übertragen werden und daß der Fahrzeugcomputer mit mindestens einer Ausgabeeinrichtung zur Wiedergabe der abgespeicherten Informationen gekoppelt ist .
Durch die Anordnung einer Nutzerstation im Bereich des Kraftfahrzeuges und durch die Realisierung der bidirektionalen Kommunikation zwischen der Bedienstation und einer im Bereich der Tankstelle
angeordneten Basisstation ist es möglich, vom Fahrzeug aus individuelle Daten anzufordern und diese während der Durchführung des Betankungsvorganges und während der Durchführung eventueller Einkaufsvorgänge zum Fahrzeug übertragen zu lassen. Darüber hinaus ist auch daran gedacht, vom Fahrzeug individuelle Informationen zur Durchführung des Betankungsvorganges an die Basisstation zu übertragen, um hierdurch eine Betankung mit der für das jeweilige Fahrzeug erforderlichen Kraftstoffsorte zu unterstützen. Die Bedienstation kann als Teil einer Fahrzeugausstattung realisiert sein, es ist aber auch möglich, die Bedienstation im Bereich eines Bedienterminals anzuordnen, das zur Ausstattung der Tankstelle gehört .
Eine einfache Identifikation der vorhandenen technischen Ausstattung des Fahrzeuges wird dadurch unterstützt, daß von einem im Bereich des Fahrzeuges angeordneten Transponder Identifizierungsdaten übertragen werden.
Eine hohe Datenübertragungsrate kann dadurch erreicht werden, daß zur Datenübertragung eine Blue-Tooth- Schnittstelle verwendet wird, oder daß eine andere wireless LAN-Schnittstelle zur Verwendung kommt.
Insbesondere ist daran gedacht, daß Musikdateien übertragen werden.
Für eine komprimierte Datenübertragung erweist es sich als vorteilhaft, daß die Musikdateien im MP3-Format übertragen werden.
Ein weiteres Anwendungsgebiet wird dadurch erschlossen, daß individuell konfigurierte Datenpakete übertragen werden, z.B. Daten für Fahrzeugnavigation, wie lokale Karten, Wegbeschreibungen oder Veranstaltungskalender.
Zur Verkürzung des Tankvorganges wird vorgeschlagen, daß von der Nutzerstation zur Basisstation Steuerungsvorgaben zur Durchführung des Tankvorganges übertragen werden.
Ein Verlassen des Fahrzeuges während der Durchführung des Tankvorganges kann dadurch vermieden werden, daß der Tankvorgang vollautomatisch durchgeführt wird.
Eine effektive Durchführung des Tankvorganges wird dadurch unterstützt, daß der Tankvorgang von einem Tankroboter durchgeführt wird.
Erweiterte Möglichkeiten zur Datenübertragung werden dadurch bereitgestellt, daß die Nutzerstation über die Basisstation an ein stationäres Datennetz angekoppelt wird.
Eine kompakte gerätetechnische Realisierung kann dadurch erreicht werden, daß die Nutzerstation in ein Navigationssystem des Fahrzeuges integriert wird.
Zur Erreichung hoher Datenübertragungsraten trägt ebenfalls bei, daß eine Datenübertragungsreichweite zwischen der Basisstation und der Nutzerstation auf maximal 100 Meter begrenzt wird.
Eine vollautomatische Abwicklung aller Servicemaßnahmen kann dadurch erreicht werden, daß von der Nutzerstation
an die Basisstation Fahrzeugidentifikationsdaten oder Fahrzeugzustandsdaten übertragen werden.
Eine optimale Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Anwesenheitszeit des Fahrzeuges im Bereich der Tankstelle läßt sich dadurch erreichen, daß die Daten drahtlos übertragen werden.
Hohe Datenübertragungsraten bei gleichzeitig hoher Störungssicherheit können dadurch erreicht werden, daß die Daten leitungsgebunden übertragen werden.
Zur Vermeidung zusätzlicher Leitungsführungen wird vorgeschlagen, daß die Datenübertragung entlang eines BetankungsSchlauches durchgeführt wird.
Eine besonders kompakte Realisierung kann dadurch erreicht werden, daß eine vollautomatische Betankungseinrichtung eine Kupplung zur Verbindung mit einer Schnittstelle aufweist, die im Bereich des Fahrzeuges angeordnet wird.
Eine Verfahrensnutzung durch Fahrzeuge ohne interne Bedienstation kann dadurch erreicht werden, daß eine Identifikation des Fahrzeuges mindestens teilweise durch eine Chip-Karte und ein Benutzerterminal durchgeführt wird.
Eine Nutzung konventioneller Übertragungstechniken wird dadurch erreicht, daß die Nutzerstation und die Basisstation über Kurzstreckenfunk miteinander verbunden werden.
Eine weitere Variante besteht darin, daß die Nutzerstation und die Basisstation über Infrarot- Übertragung miteinander verbunden werden.
Zur Berücksichtigung der im Bereich von Tankstellenanlagen vorliegenden Explosionsgefahr ist insbesondere daran gedacht, daß die Nutzerstation und die Basisstation über einen Niedervoltsender miteinander verbunden werden.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Einrichtung zur Betankung eines Kraftfahrzeuges unter Verwendung eines Betankungsroboters bei gleichzeitiger leitungsgebundener bidirektionaler
Datenkommunikation,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Einrichtung zur Betankung eines Kraftfahrzeuges unter Verwendung eines Betankungsroboters bei gleichzeitiger drahtloser bidirektionaler Datenkommunikation.
Fig. 3 ein schematisches Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung der Verfahrensdurchführung zwischen einem Einfahren des Fahrzeuges in die Betankungsanlage und einem Beginn der bidirektionalen Datenkommunikation und
Fig.4 ein schematisches Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung der Fortsetzung der Verfahrensdurchführung gemäß Fig. 3 bis zu einem verlassen des Betankungsbereiches durch das Fahrzeug.
Figur 1 zeigt in einer schematischen Draufsicht ein Fahrzeug (1) , das im Bereich einer Tankstelle (2) angeordnet ist. Die Tankstelle (2) ist mit einer Betankungseinrichtung (3) ausgestattet, die gemäß der vorliegenden Ausführungsform als ein Betankungsroboter realisiert ist.
Das Fahrzeug (1) ist mit einem Fahrzeugcomputer (4) ausgestattet, der an einen Datenspeicher (5) sowie an eine Nutzerstation (6) angeschlossen ist. Im Bereich der Tankstelle (2) ist eine Basisstation (7) angeordnet, die bei der dargestellten Ausführungsform in einer Umgebung der Betankungseinrichtung (3) montiert ist.
Das Fahrzeug (1) weist einen Fahrzeugtank (8) auf, der von der Betankungseinrichtung (3) über einen Betankungsschlauch (9) gefüllt werden kann.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 wird eine leitungsgebundene Kommunikation zwischen der Basisstation (7) und der Nutzerstation (6) realisiert. Die Nutzerstation (6) ist hierzu über eine Leitung (10) mit einer Schnittstelle (11) verbunden, die im Bereich eines Tankstutzens (12) des Fahrzeugtankes (8) angeordnet ist. Entlang des BetankungsSchlauches (9) verläuft eine Anschlußleitung (13) , die über eine
Kupplung (14) mit der Schnittstelle (11) verbindbar ist. Darüber hinaus ist daran gedacht, in einer Umgebung des Tankstutzens (12) einen Transponder (15) anzuordnen, der eine Fahrzeugidentifizierung bei einer Durchführung von automatisierten Betankungsvorgangen unterstützt. Der Betankungsschlauch (9) endet im Bereich eines Füllstutzens (16) , der in den Tankstutzen (12) einführbar ist.
Die leitungsgestützte Verbindung zwischen der Basisstation (7) und der Nutzerstation (6) kann beispielsweise über elektrisch leitfähige Kabel erfolgen, grundsätzlich ist es aber zu einer Unterstützung hoher Übertragungsraten auch möglich, optische Leiter oder andere Übertragungsleitungen zu verwenden. Grundsätzlich kann auch der Schlauch selbst eine genügende elektrische Leitfähigkeit zur Informationsübertragung aufweisen. Eine Rückleitung kann beispielsweise über den Arm des Betankungsroboters erfolgen.
Figur 2 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Kommunikation zwischen der Basisstation (7) und der Nutzerstation (6) drahtlos realisiert ist. Die Nutzerstation (6) ist hierzu mit einer Nutzerantenne (17) verbunden, die einen Kommunikationsweg zu einer Basisantenne (18) aufbaut. Die Nutzerstation (6) kann beispielsweise in ein Fahrzeugaudiogerät, ein Navigationsgerät, in ein übliches Handy oder in eine separate Fernbedienung beziehungsweise in ein PDA integriert sein. Eine drahtlose Übertragung kann beispielsweise per Funk, z.B. wireless LAN, über eine Blue-Tooth-Datenschnittstelle oder über eine Infrarot- Strecke erfolgen.
Insbesondere ist daran gedacht, die Datenübertragungstrecke zwischen der Nutzerstation (6) und der Basisstation (7) derart zu realisieren, daß eine Datenübertragung nur über eine vergleichsweise kurze Distanz möglich ist. Insbesondere ist daran gedacht, eine Übertragungsdistanz von maximal 100 Metern zu realisieren. Eine derart in der Reichweite begrenzte Datenübertragung hat den Vorteil, daß pro Zeiteinheit eine sehr hohe Datenmenge übertragen werden kann. Die Inhalte der Datenübertragung können vielfältig vorgegeben werden. Beispielsweise ist es möglich, von der Nutzerstation (6) Musikdateien anzufordern, die von der Basisstation (7) zur Nutzerstation (6) übertragen werden und die während des nachfolgenden TransportVorganges wiedergegeben werden. Insbesondere ist daran gedacht, die Musikdateien in komprimierter Form, beispielsweise als MP3-Dateien, zu übertragen und abzuspeichern.
Vor einer Datenübertragung wird durch die Nutzerstation (6) definiert festgelegt, welche Daten von der Basisstation (7) an die Nutzerstation (6) zu übertragen sind. Es werden somit keine unnötigen Daten übertragen, sondern alle übertragenen Daten sind auch Nutzdaten, so daß auch durch diesen Ablauf ein sehr hoher Datendurchsatz unterstützt wird.
Über den Transponder (15) können unterschiedliche Funktionen realisiert werden. Zum einen dient der Transponder (15) zu einer Fahrzeugidentifikation bei einer Durchführung von automatisierten Tankvorgängen, darüber hinaus kann ein eingesetzter Tankroboter über den Transponder auch die Geometrie des Fahrzeuges
erkennen. Ebenfalls hinaus ist es möglich, über den Transponder (15) eine Zugriffsberechtigung für jeweilige Datenpakete vorzugeben. Zusätzlich ist es auch möglich, über den Transponder (15) Daten zu übertragen, die exakt die jeweilige technische Ausstattung des Fahrzeuges (1) beschreiben, um sowohl den Tankvorgang als auch die Datenübertragung optimiert durchführen zu können.
Alternativ oder ergänzend zur bereits erwähnten Übertragung von Musikdateien ist es ebenfalls möglich, Verkehrsauskünfte, Navigationshi1fen,
Tourismusinformationen, Wetterberichte oder Spielesoftware zu übertragen. in einer umgekehrten Übertragungsrichtung ist es auch möglich, eine Produktauswahl des Tankstellen-Shops durchzuführen, so daß der eigentliche Einkaufsvorgang zeitlich erheblich verkürzt werden kann, da die gewünschten Waren bereits vorab bereitgestellt werden können.
Eine weitere Nutzungsvariante besteht darin, über den Kommunikationsweg von der Nutzerstation (6) zur Basisstation (7) einen Anschluß an ein stationäres Datennetz vorzunehmen, um auch hierüber beispielsweise Bestellwünsche für den Tankstellen-Shop oder Fahrzeugdaten für eine gegebenenfalls erforderliche Fahrzeugflottenabrechnung zu übertragen. Eine weitere Variante besteht darin, über die Datenübertragungsstrecke Fehlermeldungen einer automatischen Fahrzeugüberwachung auszulesen, und diese Fehlerdaten zur Durchführung einer Fehleranalyse an eine zuständige Werkstatt zu übermitteln.
Eine weitere Variante besteht darin, im Bereich der Tankstelle, vorzugsweise unmittelbar neben oder über dem Fahrweg, ein Display anzuordnen, das gegebenenfalls Informationen und Bedienungsanweisungen anzeigt. Ein Fahrer des Fahrzeuges (1) wird hierdurch darin unterstützt, ohne ein Verlassen des Fahrzeuges und ohne ein Öffnen des Fahrzeugfensters die erforderlichen Bedienanweisungen zu übertragen. Dies kann beispielsweise mit einer Fernbedienung, über ein Handy, über eine sonstige Bedieneinrichtung des Fahrzeuges oder beispielsweise auch mit Hilfe eines Laserpointers oder ähnlicher Einrichtungen erfolgen.
Bei Tankstellen (2) , die mit automatischen Betankungsreinrichtungen (3) ausgerüstet sind, ist es auch möglich, über den Kommunikationsweg zwischen der Nutzerstation (6) und der Basisstation (7) sämtliche Informationen zu übertragen, die zur Durchführung des Tankvorganges erforderlich sind und nach der Durchführung des Tankvorganges auch die entsprechende Zahlungsabwicklung über diesen Kommunikationsweg zu realisieren. Es ist somit gemäß dieser Variante nicht erforderlich, daß der Fahrer überhaupt das Fahrzeug (1) im Bereich der Tankstelle (2) verläßt oder das Fahrzeugfenster öffnet, so daß auch nachts oder in unsicheren Gegenden ein erhöhter Sicherheitsstandard bereitgestellt werden kann.
Figur 3 und Figur 4 veranschaulichen einen typischen Verfahrensablauf zwischen einem Einfahren des Fahrzeuges (1) in die Tankstelle (2) sowie einem Verlassen des Tankstellenbereiches. Sowie das Fahrzeug (1) in den Sende- sowie Empfangsbereich der Basisstation (7) gelangt, ist eine Kommunikation
zwischen der Nutzerstation (6) und der Basisstation (7) möglich. Von einer geeigneten Einrichtung im Bereich der Tankstelle (2) wird zunächst gescannt, ob das Fahrzeug (1) mit einem Transponder (15) ausgerüstet ist. Für den Fall einer Ausrüstung des Fahrzeuges (1) mit einem Transponder wird der Transponder (15) aktiviert und der entsprechende Dateninhalt ausgelesen. Liegt keine Ausrüstung des Fahrzeuges (1) mit einem Transponder (15) vor, so kann ein Fahrer des Fahrzeuges (1) im Bereich eines Bedienterminals über den Benutzungsablauf informiert werden und entsprechende Eingabeinformationen über das Bedienterminal eingeben.
In Abhängigkeit von den Informationen, die vom Transponder (15) eingelesen wurden beziehungsweise die in das Bedienterminal eingegeben wurden, werden die Berechtigung zum Tanken sowie die technischen Möglichkeiten zum Download der Daten überprüft . Die entsprechenden Informationen sowie die konkrete Realisierung des Datenübertragungsweges können dann beispielsweise im Bereich der automatischen Betankungseinrichtung (3) gespeichert werden. In Abhängigkeit von diesen Informationen wählt die Betankungseinrichtung (3) die geeignete Übertragungsstrecke aus . In Abhängigkeit von einer konkreten Ausrüstung des Fahrzeuges (1) mit einer Nutzerstation (6) wird der Verfahrensablauf in unterschiedlichen Varianten fortgesetzt. Für den Fall, daß das Fahrzeug (1) eine Nutzerstation (6) aufweist, wird eine entsprechende Bedieneinrichtung im Bereich des Fahrzeuges (1) von der Betankungseinrichtung (3) über die Basisstation (7) und die Nutzerstation (6) aktiviert und es wird zur Eingabe eines Tankwunsches sowie eines Wunsches zum jeweiligen Datendownload
aufgefordert . Nach der entsprechenden Übertragung der Anforderung werden die angeforderten Daten zum Fahrzeug (1) übertragen. Ein vollständiger und korrekter Empfang der Daten wird von der Nutzerstation (6) über eine entsprechende Quittierung bestätigt .
Für den Fall, daß das Fahrzeug (1) nicht mit einer Nutzerstation (6) ausgerüstet ist, erfolgt die weitere Kommunikation unter Verwendung des Bedienterminals im Bereich der Tankstelle (2) . Das Bedienterminal wird von der Betankungseinrichtung (3) aktiviert und ein Fahrer des Fahrzeuges (1) kann im Bereich des Bedienterminals seinen Tankwunsch und die gewünschten Daten zum Download eingeben. Über das Bedienterminal erfolgt eine Übertragung der Anforderungen und die Durchführung des Downloadens der Daten wird von der Betankungseinrichtung (3) ausgeführt. Eine vollständige und korrekte Übertragung wird vom Fahrer des Fahrzeuges (1) über eine Quittungseingabe am Bedienterminal signalisiert.
Für den Fall einer elektronischen Kostenverrechnung werden bei beiden Verfahrensvarianten abschließend sowohl die Gebühren für einen durchgeführten Tankvorgang als auch die Gebühren für den Download der Daten elektronisch von einem zugeordneten Konto abgebucht. Generell ist es aber auch möglich, den Download der Daten als kostenlosen Service oder mit gestaffelten Kosten in Abhängigkeit von einem sonstigen Umsatzvolumen durchzuführen.
Sowie das Fahrzeug (1) den örtlich begrenzten Sende- Empfangsbereich der Basisstation (7) verlassen hat, ist
die Kommunikation zwischen der Nutzerstation (6) und der Basisstation (7) endgültig beendet.