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Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Kommunikationseinrichtung zur drahtlosen Kommunikation mit außerhalb des Kraftfahrzeugs befindlichen Kommunikationsteilnehmern unter Nutzung eines Kommunikationsstandards eines drahtlosen Kommunikationssystems.
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Moderne Kraftfahrzeuge verfügen zunehmend über verschiedenste Funktionalitäten der Sprach- und Datenkommunikation. Zu diesen Funktionalitäten gehören beispielsweise Sprachtelefonie, Videotelefonie, Datenkommunikation über das Internet und der Empfang von Telematikdaten, aber auch der Empfang von Audio- und/oder Video-Broadcasts.
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Zur Realisierung solcher Sprach- und Datenkommunikationsfunktionalitäten muss ein Kraftfahrzeug eine geeignete Kommunikationseinrichtung zur drahtlosen Kommunikation besitzen. Auf solche Funktionalität ausgerichtete Kommunikationseinrichtungen sind etwa aus den Dokumenten
US 2003/009271 A1 ,
US 5,732,074 A ,
DE 102 37 717 A1 ,
DE 196 25 002 B4 und
DE 100 08 715 C2 bekannt.
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Um mit den kurzen Innovationszyklen auf dem Sektor der Sprach- und Datenkommunikation Schritt zu halten, müssen an einer solchen Kommunikationseinrichtung jedoch auch regelmäßig Veränderungen und/oder Anpassungen vorgenommen werden. Dies führt zu einem erheblichen Entwicklungs- und Absicherungsaufwand und somit auch zu hohen Kosten auf Seiten des Herstellers des Kraftfahrzeugs.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Kraftfahrzeug bzw. dessen Kommunikationseinrichtung in einfacher Art und Weise derart zu gestalten, dass die Anpassung der fahrzeugseitigen Kommunikationseinrichtung an Veränderungen der bereitgestellten Funktionalitäten der Sprach- und Datenkommunikation einen geringeren Entwicklungs- und Absicherungsaufwand verursacht.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Erfindungsgemäß umfasst die Kommunikationseinrichtung eine Recheneinheit des Kraftfahrzeugs und ferner eine Sende-/Empfangseinheit, die als eigenständige Gerätekomponente ausgebildet ist, welche über eine bidirektionale fahrzeuginterne Kommunikationsverbindung mit der Recheneinheit verbunden ist. Die Sende-/Empfangseinheit ist zum einen geeignet, Kommunikationssignale, die von der Recheneinheit über die fahrzeuginterne Kommunikationsverbindung ausgegeben werden, in Signale des Kommunikationsstandards umzusetzen und drahtlos an außerhalb des Kraftfahrzeugs befindliche Kommunikationsteilnehmer zu senden. Zum anderen ist sie geeignet, Signale des Kommunikationsstandards, die drahtlos von außerhalb des Kraftfahrzeugs befindlichen Kommunikationsteilnehmern empfangen werden, in über die fahrzeuginterne Kommunikationsverbindung übertragbare Kommunikationssignale umzusetzen, und diese Kommunikationssignale über die fahrzeuginterne Kommunikationsverbindung an die Recheneinheit zu senden.
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Durch die Erfindung wird die Recheneinheit, die insbesondere als Fahrzeugcomputer ausgebildet sein kann, unabhängig von dem nach außen hin, d. h. in der drahtlosen Kommunikation mit außerhalb des Kraftfahrzeugs befindlichen Kommunikationsteilnehmern, verwendeten Kommunikationsstandard. Insbesondere werden die von der Recheneinheit ausgeführten Algorithmen bzw. Programme sowie die fahrzeuginterne Kommunikationsverbindung zwischen Recheneinheit und Sende/Empfangseinheit unabhängig von dem verwendeten Kommunikationsstandard.
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Unter einem Kommunikationsstandard sei im Rahmen dieses Dokuments insbesondere ein Mobilfunkstandard zu verstehen, z. B. GSM900, GSM1800 oder GSM1900. Jedoch sind auch andere Kommunikationsstandards wie etwa WLAN, DECT oder Bluetooth von der Erfindung umfasst.
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Die Erfindung zielt insbesondere auch auf eine einfache Einführung neuer Kommunikationsstandards ab.
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Die bidirektionale fahrzeuginterne Kommunikationsverbindung, welche Recheneinheit und Sende-/Empfangseinheit miteinander verbindet, kann insbesondere leitungsgebunden ausgeführt sein.
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Die bidirektionale fahrzeuginterne Kommunikationsverbindung ist als Datenbus, erfindungsgemäß als digitaler Antennenbus ausgebildet, über welchen die Kommunikation zwischen der Recheneinheit und der Sende-/Empfangseinheit im Rahmen eines oder mehrerer Kommunikationsdienste erfolgt. Der Datenbus und eventuell darauf bereitgestellte Kommunikationsdienste können dann vollständig unabhängig von dem nach außen hin verwendeten Kommunikationsstandard sein, auch wenn dem Fahrzeugcomputer eventuell Informationen oder Auswahlmöglichkeiten über den Kommunikationsstandard zur Verfügung gestellt werden.
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Ein geeigneter digitaler Antennenbus ist aus dem Stand der Technik bekannt, verwendbar ist beispielsweise die BroadR-ReachTM Technologie des Herstellers Broadcom (vgl. Pressemitteilung der Fa. Broadcom vom 21. Mai 2007).
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Die Kommunikationsdienste lassen sich auf die im Fahrzeug anzubietenden Funktionalitäten abstimmen. Vorzugsweise werden Kommunikationsdienste auf dem Datenbus von der Sende-/Empfangseinheit bereitgestellt. Eventuelle Produktvarianten durch beabsichtigte Varianten der zur Verfügung gestellten Funktionalitäten, entstehen somit in erster Linie bei der Sende-/Empfangseinheit. Solche Produktvarianten können beispielsweise von der Berücksichtigung individueller Kundenanforderungen und/oder regionaler Diversifizierung herrühren. Eine durch individuelle Kundenanforderungen bedingte Modifikation und/oder Ausgestaltung der Sende-/Empfangseinheit kann beispielsweise als aufpreispflichtige Sonderausstattung eines Kraftfahrzeugs angeboten werden.
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Im einfachsten Fall stellt die Sende-/Empfangseinheit einen einzigen Dienst, z. B. Sprachtelefonie bereit. Vorzugsweise aber wird von der Sende-/Empfangseinheit ein ganzes Set standardisierter, von der Hardware abstrahierter Dienste zur Verfügung gestellt, z. B. Sprachtelefonie, Videotelefonie, Datenkommunikation/Internet, Telematikdatenempfang, Audiobroadcastempfang und Videobroadcastempfang.
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Die so bereitgestellten abstrahierten Dienste sind unabhängig von einem nach außen hin verwendeten Kommunikationsstandard. Dies erlaubt den Einsatz der Dienste über verschiedenste Fahrzeugmodelle hinweg. Infolge der Hardware-Unabhängigkeit der Dienste muss auch die Recheneinheit der Kommunikationseinrichtung, z. B. der Fahrzeugcomputer oder sonstige Komponenten im Bordnetz des Kraftfahrzeugs, nur mehr hardware-unabhängige Kommandos und Datenströme „verstehen”. Anders ausgedrückt: Die Recheneinheit muss nur noch das Protokoll des hardware-unabhängigen digitalen Antennenbusses beherrschen. Somit sind Fahrzeugcomputer bzw. Fahrzeugbordnetz nicht von Änderungen und/oder einer regionalen Diversität des verwendeten Kommunikationsstandards betroffen und können beispielsweise in allen Fahrzeugmodellen eines Herstellers weltweit als Gleichteile Einsatz finden. Neuerungen oder Änderungen im Hinblick auf den verwendeten Kommunikationsstandard kann dennoch gefolgt werden durch einen Austausch und/oder eine Anpassung der Sende-/Empfangseinheit.
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Eine dementsprechend vorgesehene Austauschbarkeit und/oder Anpassbarkeit der Sende-/Empfangseinheit kann auch genutzt werden, um die oben genannten, evtl. von der Berücksichtigung individueller Kundenanforderungen und/oder regionaler Diversifizierung herrührenden, Produktvarianten effizient zu realisieren.
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Vorzugsweise ist die Sende-/Empfangseinheit dem Fahrzeug komfortabel und insbesondere zerstörungsfrei entnehmbar, etwa durch Lösen einer Klemm- und/oder Schraubverbindung. Dies begünstigt die oben genannte Austauschbarkeit. Die Zerstörungsfreiheit betrifft dabei vorzugsweise neben der als eigenständige Gerätekomponente ausgebildeten Sende-/Empfangseinheit auch ihre Leitungsanbindungen. Vorzugsweise lassen sich sämtliche bei der Sende-/Empfangseinheit ankommenden und sämtliche von der Sende-/Empfangseinheit abgehenden Versorgungs- und Datenleitungen durch Steckverbindungen unterbrechen bzw. anschließen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Sende-/Empfangseinheit einen Datenspeicher auf, in welchem ein von der Sende-/Empfangseinheit auszuführendes Computerprogramm gespeichert ist, und weist die Sende-/Empfangseinheit eine Datenschnittstelle auf, über welche das Computerprogramm in dem Datenspeicher austauschbar und/oder veränderbar ist. Somit kann die Sende-/Empfangseinheit über die Schnittstelle neu programmiert werden, Dies kann insbesondere im Rahmen einen so genannten „Flash”-Vorgangs erfolgen.
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Im Folgenden wird anhand der beigefügten Zeichnung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Daraus ergeben sich weitere Details, bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung. Es zeigt schematisch
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1 ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug.
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Das in 1 schematisch dargestellte Kraftfahrzeug 1 besitzt eine ebenfalls nur schematisch dargestellte Kommunikationseinrichtung 2 zur drahtlosen Kommunikation des Fahrzeugcomputers 3 mit außerhalb des Kraftfahrzeugs befindlichen Kommunikationsteilnehmern 10. Die Kommunikation erfolgt unter Nutzung eines Mobilfunkstandards eines Mobilfunksystems.
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Die Kommunikationseinrichtung 2 umfasst den Fahrzeugcomputer 3 des Kraftfahrzeugs und eine Sende-/Empfangseinheit 4, die als eigenständige Gerätekomponente ausgebildet ist. Über einen digitalen Antennenbus 5 ist die Sende-/Empfangseinheit 4 mit dem Fahrzeugcomputer 3 verbunden.
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Die Strichlinie zur Begrenzung der Kommunikationseinrichtung 2 in 1 dient lediglich zur Veranschaulichung der funktionalen Zusammengehörigkeit des Fahrzeugcomputers 3 des Kraftfahrzeugs und der Sende-/Empfangseinheit 4. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel hat die Strichlinie keine bautechnische Entsprechung, etwa in der Art eines Gehäuses oder dergleichen Die Sende-/Empfangseinheit 4 ist zum einen geeignet, Kommunikationssignale, die von dem Fahrzeugcomputer 3 über den Antennenbus 5 ausgegeben werden, in Signale des Mobilfunkstandards umzusetzen und drahtlos an außerhalb des Kraftfahrzeugs befindliche Kommunikationsteilnehmer 10 zu senden (vgl. gestrichelter Sendepfeil 6 in 1). Zum anderen ist sie geeignet, Signale des Mobilfunkstandards, die drahtlos von außerhalb des Kraftfahrzeugs befindlichen Kommunikationsteilnehmern 10 empfangen werden (vgl. gestrichelter Empfangspfeil 7 in 1), in über den Antennenbus 5 übertragbare Kommunikationssignale umzusetzen und diese Kommunikationssignale über den Antennenbus 5 an den Fahrzeugcomputer 3 zu senden.
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Die Sende-/Empfangseinheit 4 fungiert dabei als Bereitsteller eines Bündels von Sprach-, Audio-, Video- und Datendiensten auf dem digitalen Antennenbus 5. Diese Dienste sind sämtlich abstrahiert von dem verwendeten Mobilfunkstandard. Die Sende-/Empfangseinheit 4 übernimmt die Umsetzung von Signalen des Mobilfunkstandards in Kommandos des Antennenbus-Protokolls und umgekehrt.
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Die Erfindung beruht auf den nachfolgend dargelegten Erkenntnissen:
Bekannte Kraftfahrzeuge, die über Funktionalitäten der Sprach- und Datenkommunikation verfügen, besitzen zur Realisierung dieser Sprach- und Datenkommunikation in der Regel Sende-/Empfangseinheiten, die voll in die Fahrzeugelektronik integriert sind. Eine solche integrierte Sende-/Empfangseinheit ist funktional typischerweise eng mit anderen Fahrzeugkomponenten verknüpft. Auf diese Weise sind insbesondere auch die auf den jeweils verwendeten Kommunikationsstandard bezogenen Sende-/Empfangsalgorithmen direkt in die Fahrzeugelektronik integriert.
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Aufgrund der hohen Sicherheitsanforderungen im Automobilbereich ist jede Veränderung an integrierten Komponenten in der Regel mit einem hohen Absicherungsaufwand verbunden, gegebenenfalls auch mit Modifikationen anderer Komponenten. Dies hat zur Folge, dass integrierte Sende-/Empfangseinheiten sich nur in langen Zeitabständen, beispielsweise bei einer Modellüberarbeitung oder einem Modellwechsel des Kraftfahrzeugs, mit vertretbarem Aufwand überarbeiten lassen. Eine integrierte Sende-/Empfangseinheit ist üblicherweise über Koaxialkabel, unter Umständen sehr lange Koaxialkabel, mit einer oder mehreren Außenantennen des Kraftfahrzeugs verbunden.
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Die Innovationszyklen in der Industrie der so genannten CE-Geräte (Consumer Electronics Geräte) sind meist bedeutend kürzer als diejenigen der Automobilindustrie. Dieser Unterschied der Innovationszyklen führt dazu, dass die Automobilbranche den neuesten Entwicklungen und Trends im Kommunikationsbereich nur unter sehr hohem Entwicklungs- und Absicherungsaufwand folgen kann und/oder dass Innovationen aus dem Kommunikationsbereich nur mit erheblicher Verzögerung bzw. nur bei Modellwechseln oder Modellüberarbeitungen beim Automobil in Serie gehen können.
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Die Erfindung sieht vor, die Sende-/Empfangseinheit eben nicht vollständig in die Fahrzeugelektronik zu integrieren, sondern nur einen digitalen Antennenbus als digitale Datenverbindung zwischen Fahrzeugelektronik und Kommunikationselektronik (Sende-/Empfangseinheit) vorzusehen. Durch eine digitale Anbindung des Fahrzeugcomputers bzw. Fahrzeugbordnetzes an die Kommunikationselektronik, kann von dieser ein Set standardisierter, von der Hardware abstrahierter Dienste zur Verfügung gestellt werden.
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Die Aufteilung bzw. Strukturierung solcher Dienste kann insbesondere erfolgen anhand der für den Nutzer des Kraftfahrzeugs wahrnehmbaren Art des Dienstes. So kann die Kommunikationselektronik fahrzeugseitig, d. h. gegenüber dem Fahrzeugcomputer bzw. dem Fahrzeugbordnetz, beispielsweise den Dienst „Sprachtelefonie” zur Verfügung stellen.
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Nach außen hin setzt die Kommunikationselektronik die Kommandos eines solchen Datendienstes in die Signale des jeweils verwendeten Kommunikationsstandards um, insbesondere in einen oder mehrere der typischen für Sprachtelefonie verwendeten Kommunikationsstandards, d. h. in Europa beispielsweise in GSM900, GSM1800 und/oder UMTS, in den USA in GSM1900, WCDMA, und/oder PCS bzw. weltweit in VOIP und/oder einen anderen Kommunikationsstandard.
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Der fahrzeugseitig, d. h. gegenüber dem Fahrzeugcomputer bzw. dem Fahrzeugbordnetz, zur Verfügung gestellte abstrahierte Dienst ist somit unabhängig vom nach außen hin verwendeten Kommunikationsstandard und kann somit beispielsweise in allen Fahrzeugmodellen eines Herstellers weltweit einheitlich Verwendung finden. Somit muss – anstatt der oben genannten Vielfalt von Kommunikationsstandards – auch das Bordnetz des Kraftfahrzeugs bzw. der Fahrzeugcomputer nur mehr Kommandos eben dieses abstrahierten Dienstes „Sprachtelefonie” verstehen. Auch Fahrzeugcomputer bzw. Fahrzeugbordnetz können somit beispielsweise in allen Fahrzeugmodellen eines Herstellers weltweit einheitlich gestaltet werden. Mittels geeigneter Kommunikationselektronik gelingt nach außen hin dennoch die Kommunikation über einen, gegebenenfalls nur regional verwendeten, Kommunikationsstandard. Neu eingeführte Kommunikationsstandards erfordern lediglich einen Austausch oder eine Anpassung der Kommunikationselektronik, nicht aber des Fahrzeugcomputers bzw. des Fahrzeugbordnetzes.
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Eine von Bordnetz bzw. Fahrzeugcomputer unterstützte Menge von Diensten (Dienste-Set) wie etwa Sprachtelefonie, Videotelefonie, Datenkommunikation/Internet, Telematikdatenempfang, Audiobroadcastempfang und Videobroadcastempfang könnte die volle Breite der drahtlosen Kommunikationsdienste abdecken. Dieses Dienste-Set kann weltweit in allen Fahrzeugen ohne Varianten zum Einsatz kommen, ist verhältnismäßig leicht abzusichern und muss bei Innovationen, welche den verwendeten Kommunikations- oder Broadcaststandard betreffen, nicht abgeändert werden. Ein erfindungsgemäßer Systemaufbau geht somit mit einem erheblich verringerten Entwicklungs- und Absicherungsaufwand einher.
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Die Dienstbereitstellung wird erfindungsgemäß flexibel an der Antennen-Sende/Empfangseinheit für verschiedene Varianten, insbesondere regionale Varianten, erledigt. Somit entstehen nur mehr bei der Antennen-Sende/Empfangseinheit Varianten, nicht aber bei Fahrzeugbordnetz und/oder Fahrzeugcomputer. Das Gesamtsystem ist somit wesentlich überschaubarer und leichter regelmäßig zu aktualisieren. Kommunikationsfunktionen können durch einen Austausch der Antennen-Sende/Empfangseinheit nachgerüstet werden, ohne am Bordnetz bzw. Fahrzeugcomputer Änderungen vornehmen zu müssen. Das oben angesprochene Problem der unterschiedlichen Innovationszyklen ist damit deutlich reduziert. Auch der Absicherungsbedarf und die Variantenvielfalt im Hinblick auf komplexe Komponenten des Kraftfahrzeugs, insbesondere im Hinblick auf den Fahrzeugcomputer bzw. das Fahrzeugbordnetz, ist deutlich reduziert. So können beispielsweise in allen Fahrzeugmodellen eines Herstellers weltweit Fahrzeugcomputer eines einzigen Typs verbaut werden, die nur noch in der jeweils richtigen Sprachversion ausgeliefert werden müssen.
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Die durch die Erfindung unterstützte Gleichteilstrategie und der mit der Erfindung einhergehende verringerte Entwicklungs-/Absicherungsaufwand bergen erhebliche Einsparungspotenziale.