DE102017007317A1

DE102017007317A1 - Digitale Plakette für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE102017007317A1
Application number: DE102017007317.1A
Authority: DE
Inventors: Broder Joachim Merkel; Thimo Casjen Merkel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-08-02
Filing date: 2017-08-02
Publication date: 2019-02-07

Abstract

Bei der dargelegten Erfindung handelt es sich um ein kombiniertes System aus Sensorik, On-Board Computer, digitaler Ausgabe und Kommunikation. Aufgabe des Systems ist es die aktuellen Emissionswerte des Fahrzeugs in eine digitale und optisch sichtbare Plakette für das Fahrzeug zu übersetzen. Zusätzlich zur visuellen Anzeige der Plakette kann das System über Funk mit digitalen Einlass und Abrechnungssystemen kommunizieren. Dies entspricht dem Gedanken und den Anforderungen an Standards für Industrie 4.0. Das System kann voll integriert in dem Fahrzeug eingebaut sein, oder nachgerüstet werden.

Description

Fahrzeugemissionen stellen einen großen Beitrag zur Umweltverschmutzung und führen momentan zu einem großen Imageverlust der deutschen Automobilindustrie. Schon seit einigen Jahren wird z.B. über Plaketten in Deutschland geregelt, welche Fahrzeuge in sensible Innenstadtbereiche fahren dürfen oder nicht. Diese Plaketten basieren bisher auf Messungen auf Prüfständen und Musterzulassungen. Daneben gibt es sogenannte On-Board-Diagnose (OBD) Systeme, die während des Fahrbetriebes abgasbeeinflussende Systeme (z.B. Lamda-Sonde und Katalystor) überwachen. Auftretende Fehler werden dem Fahrer über eine Kontrollleuchte angezeigt und im jeweiligen Steuergerät dauerhaft gespeichert. Dies hat aber mit einer tatsächlichen Überwachung des Abgases nichts zu tun. In dem Zusammenhang wird es auch von Fachleuten als kritisch erachtet, dass bei allen Fahrzeugen mit OBD bei den Hauptuntersuchungen von Kraftfahrzeugen auf Abgasmessungen verzichtet wird.
Fahrzeugemissionen basieren auf verschiedenen Parametern und Randbedingungen. Die Parameter und Randbedingungen sind nicht nur vom jeweiligen Fahrzeugtyp abhängig, sondern ebenso vom aktuellen Zustand des jeweiligen Fahrzeuges und dem Fahrstil des Fahrzeugführers. Eine on-the-fly-Messung der Emissionswerte ist daher von großer Bedeutung. Dies dient einerseits dem Umweltschutz, andererseits kann auf diese Weise auch auf das Fahrverhalten der einzelnen Personen berücksichtigt bzw. darauf Einfluss genommen werden. Eine solche Einflussnahme kann z.B. über eine Fahrverhaltens-abhängige Zulassung einer Plakette erreicht werden, ggf. aber auch durch eine variable Emissionssteuer.
Die Erfindung basiert auf Sensorik, Computergestützter Auswertung und einer digitalen Ausgabe (z.B. an der Windschutzscheibe) und einem digitalen Kommunikationssystems. Die Sensorik kann z.B. CO₂, CO, NO_x, Partikelmasse und Partikelzahl, Kohlenwasserstoffe, Schallemissionen und Abgasvolumenstrom im Abgasstrom des Verbrennungsmotors kontinuierlich erfassen und ggf. abspeichern. Zusätzlich können GPS-Koordinaten incl. Höhe über NN, Geschwindigkeiten des Fahrzeugs, Kraftstoff-Verbrauch, Beschleunigung, Motor- und Abgastemperatur und Außentemperatur als weitere Parameter und Randbedingungen gespeichert werden. Eine Berechnungseinheit, vorzugsweise der bereits vorhandene Bordcomputer, ermittelt online aus den Messwerten die jeweils aktuelle Emission. Alle Messwerte und die online berechneten Emissionen können per Datenfunk (z.B. GPRS) an eine Datenbank weitergegeben werden.
Das System ermittelt ständig oder in vorgegebenen Intervallen die entsprechenden Emissionen, berechnet daraus einen statistischen Wert (z.B. gleitendes Mittel über 100 km) und gibt diese in Form einer digitalen Fahrzeugplakette optisch sichtbar aus, wenn die jeweiligen Grenzwerte unterschritten wurden. Dies kann z.B. auf „E-ink“ Basis an der Windschutzscheibe erfolgen. Diese jeweils aktualisierte Plakette bzw. auch die gemittelten Emissionswerte, die zur Ausweisung der aktuellen Plakette geführt haben, können aber ebenso über digitalen Datenfunk genutzt werde, um Einlass- und Abrechnungssystemen (z.B. Einfahrt in sensible Umweltzonen, Parkplätze, Mautstationen) mit notwendigen Informationen im Hinblick auf Emissionen des Fahrzeuges zu versorgen. Durch die gleichzeitige Erfassung der Fahrzeug-ID (z.B. Fahrzeug Typ, Kennzeichen, Fahrerdaten) kann auch ein Freigabe und Kostenberechnung vollautomatisch erfolgen.
Das System ermöglicht darüber hinaus dem Fahrzeugführer oder einer zuvor autorisierten Person Hinweise über den Zustand des Fahrzeuges (z.B. sich verschlechternde Parameter im Abgasstrom) in akustischer oder visueller Form mitzuteilen bzw. die Daten in eine Datenbank abzulegen. Ebenso kann das System Hinweise zum Einfluss des jeweiligen Fahrverhaltens auf die Emissionen geben und somit den Fahrer eine Fahrzeuges z.B. darauf hinweisen, dass seine Fahrweise dazu führen wird, dass die digitale Plakette nicht mehr ausgegeben werden kann.
Das System kann vollständig in das Fahrzeug integriert sein, oder nachgerüstet werden unter Verwendung bereits vorhandener Komponenten.

Claims

Digitale Fahrzeug-Plakette zur Einstufung der aktuellen Schadstoffklasse auf Basis von Emissionsmessungen.
Die Digitale Plakette nach Anspruch 1 wird durch das Unterschreiten von Emissionswerten von Verbrennungsmotoren generiert. Damit ist das Verleihen einer Plakette nicht von der Bauart eines Fahrzeuges und dessen allgemeiner Zulassung für den Verkehr sondern durch die online Messungen wesentlicher Abgas-Parameter bestimmt.
Die Digitale Plakette nach Anspruch 1 basiert auf Sensoren zur Erfassung von z.B. CO₂, CO, NO_x, Partikelmasse und Partikelzahl, Kohlenwasserstoffe, Schallemissionen und Abgasvolumenstrom im Abgasstrom des Verbrennungsmotors.
Die Digitale Plakette nach Anspruch 1 basiert darauf, dass aus den online ermittelten Emissionen (Anspruch 3) das Erreichen der Grenzwerte für einen bestimmten Zeitraum in der Vergangenheit erreicht wurde und damit die aktuelle digitale Plakette ausgegeben wird.
Die Digitale Plakette nach Anspruch 1 wird z.B. an der Windschutzscheibe digital (z.B. durch E-ink Technologie) visuell sichtbar dargestellt und/oder über Datenfunk (z.B. GPRS) weitergegeben.
Die Digitale Plakette nach Anspruch 1 ermöglicht damit Einfahrtkontrollen und/oder eine emissionsgerechte Berechnung von Leistungen (z.B. Straßenbenutzungsgebühr, Parkgebühren, Steuern).
Die Digitale Plakette nach Anspruch 1 ermöglich durch die Speicherung oder Übermittlung zusätzlicher Daten wie z.B. Fahrzeug-ID, GPS-Koordinaten incl. Höhe über NN, Geschwindigkeiten des Fahrzeugs, Kraftstoff-Verbrauch, Beschleunigung, Motortemperatur, Abgastemperatur und Außentemperatur z.B. dem Fahrzeughersteller Informationen über das Emissionsverhalten des Fahrzeuges (z.B. im Stadtverkehr, im Stau, Autobahn) zu geben.
Die Digitale Plakette nach Anspruch 1 ermöglicht in Verbindung mit Anspruch 7 dem Lenker des Fahrzeuges Hinweise auf das Emissionsverhalten als Folge seiner Fahrweise zu geben.