DE19744602A1

DE19744602A1 - Telematikmodul für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE19744602A1
Application number: DE19744602A
Authority: DE
Inventors: Ralf Dr Rer Nat Bergholz; Guenther Sander; Jang Tik Siem
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1996-10-19
Filing date: 1997-10-09
Publication date: 1998-04-23

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Telematikmodul für Kraftfahrzeuge mit Sensoren für Betriebsparameter nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Ein solches Telematikmodul ist aus DE 43 21 416 bekannt. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung eines Telematikmoduls.

In vielen Kraftfahrzeugen sind heute eine oder mehrere Sende-Empfangsvorrichtungen ein gebaut, u. a. als Mobilfunktelefone. Beim Mobilfunk besteht das Mobilfunksystem aus mobi len Funkgeräten und einer Infrastruktur aus Systemsteuerung und Basisstationen, d. h. ortsfesten Funkstellen. Aus ökonomischen Gründen sind die Netze in einzelne Zellen mit jeweils einer Basisstation unterteilt (zellulares System). Somit können gleiche Frequenzen in mehreren unterschiedlichen Zellen benutzt werden und die erforderliche Reichweite der Geräte kann klein gehalten werden. Die Anzahl der Zellen und Basisstationen hängt dabei von der Größe des Mobilfunknetzes bzw. von der Anzahl der Funkteilnehmer ab. Bewegt sich ein Teilnehmer über einen größeren Bereich, so überschreitet er dabei eine oder meh rere Zellgrenzen. Damit ein Anruf eines anderen Teilnehmers ihn auch bei wechselndem Aufenthalt in unterschiedlichen Zellen ohne Zeitverlust erreichen kann, wird sein augenblick licher Aufenthaltsort permanent in gewissen Zeitabständen durch die Systemsteuerung über die Basisstationen im Netz abgefragt. Bei einem Anruf für den Teilnehmer wird die Verbin dung durch die Systemsteuerung dann über die Basisstation hergestellt, in deren Zelle sich der angerufene Teilnehmer gerade befindet.

Die in Kraftfahrzeugen eingebauten Mobiltelefonen können außer zur Kommunikation des Fahrers mit der Außenwelt zur Fernübermittlung von Fahrzeugdaten, Unfallmeldung, Dieb stahlmeldung usw. an eine Zentrale dienen. Als weitere Empfangsvorrichtung kann in das Fahrzeug ein Empfänger zur Positionsbestimmung des Fahrzeugs (GPS) als Naviga tionshilfe eingebaut sein.

Ein Beispiel einer Kombination aus Mobiltelefon und Positionsbestimmungsempfänger im Stand der Technik ist ein Fahrzeug-Notfunksystem, wie es in DE 43 21 416 beschrieben ist. Bei einem solchen Notfunksystem ist das Fahrzeug mit einer aktiven Positionsbestim mungseinrichtung, einem Crashsensor und mit einem Notrufsensor ausgestattet. Während der Betriebsphase des Fahrzeugs wird fortlaufend die Position des Fahrzeuges ermittelt und zwischengespeichert. Im Falle eines Unfalls, der über das Ausgangssignal des Crashsen sors erkannt wird, wird ein Notrufsignal zusammen mit den zwischengespeicherten Positi onsdaten an mindestens eine Basisstation im Mobilfunknetz zur weiteren Bearbeitung abge sendet.

Als Notrufeinrichtung ist im Stand der Technik aus DE 44 01 660 eine Vorrichtung zur Signalverarbeitung in einem Kraftfahrzeug bekannt. Diese Vorrichtung ist an eine Stromver sorgung angeschlossen und weist mindestens einen Geber und eine Aktorenansteuerung auf. Der Geber ist mit einem (eigenen) Sender verbunden, der bei Auftreten einer Störgröße ein Notrufsignal aussendet.

Bei diesem Stand der Technik werden Mobiltelefone oder separate Sender zur Übertragung von Notrufsignalen an eine Zentrale vorgesehen. Der Nachteil bei den separaten Sendern ist der, daß sie neben bereits vorhandenen Komponenten in das Fahrzeug eingebaut werden müssen, was zu Platzproblemen, Problemen mit gegenseitiger Beeinflussung von Geräten im Fahrzeug und dergleichen mehr führen kann. Außerdem ist für sie ein gesonderter Fre quenzbereich, eine Notruffrequenz freizuhalten. Die Mobiltelefone haben dagegen den Nachteil, daß sie zu einer weiteren Belastung des ohnehin zumindest örtlich - besonders in Großstädten - und zumindest zeitweise stark belasteten Mobilfunknetzes aufgrund der fort laufenden Aufenthaltsortbestimmung des Teilnehmers im Netz durch die Netzsystemsteue rung beitragen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Telematikmodul für die Übertragung von Notrufsignalen anzugeben, das die Übertragungskanäle eines Übertragungssystems nur im Bedarfsfall beansprucht, ohne auf neue Frequenzbänder zurückzugreifen.

Die Aufgabe wird durch ein Telematikmodul nach dem unabhängigen Vorrichtungsanspruch und ein Verfahren zur Steuerung des erfindungsgemäßen Telematikmoduls nach dem unabhängigen Verfahrensanspruch gelöst. Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Telematikmoduls bzw. des erfin dungsgemäßen Verfahren zur Steuerung eines Telematikmoduls.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß eine Sende-Empfangsvorrichtung den Mobilfunkverkehr eines kommerziellen Mobilfunknetzes ständig beobachtet, aber keine Ver bindung zum Netz herstellt. Erst im Bedarfsfall wird eine Verbindung hergestellt und eine Nachricht übermittelt. Das heißt im einzelnen, daß die Zentrale des Mobilfunknetzes nicht laufend den Aufenthaltsort des Mobiltelefons im Netz abfragen muß wenn dieses im sog. Stand-by-Betrieb ist, um bei Anmeldung eines Gesprächs die Verbindung über die günstig ste Basisstation im Netz herstellen zu können, sondern sich das Mobiltelefon erst dann bei der Zentrale des Netzes meldet (und damit überhaupt im Netz teilnimmt), wenn es einge setzt werden soll. Mit anderen Worten: das Mobiltelefon muß vom Netz nicht fortwährend empfangsbereit gehalten werden, es "schläft" und wird auf Seiten des Netzes quasi ignoriert, es bleibt aber immer sendebereit.

Das erfindungsgemäße Telematikmodul umfaßt daher eine Sende-Empfangsvorrichtung für die Kommunikation zwischen Fahrzeug und einer Zentrale; mehrere Sensoren zur Überwa chung von mehreren Betriebsparametern des Kraftfahrzeuges; eine Steuereinheit zur Erzeugung eines Warnsignals, wenn jeweils ein Betriebsparameter einen Sollwertbereich verläßt, und zur Anzeige der Betriebsparameter und Warnsignale auf fahrzeuginternen Anzeigevorrichtungen. Das Telematikmodul ist dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerein heit eine Auswertevorrichtung umfaßt, die an die Sende-Empfangsvorrichtung ein Netzteil nahmesignal zur Herstellung einer Verbindung zwischen Sende-Empfangsmodul und Mobil funknetz und zur Übertragung vorgegebener Meldungen an eine Verwaltungsstelle im Netz ausgibt, wenn ein vorgegebener unter den Betriebsparametern den Sollwertbereich verläßt.

Insbesondere kann es sich bei dem Sollwertbereich um den Bereich vor dem Schaltpunkt eines Crashsensors oder um den Bereich unterhalb des maximal zulässigen Wertes für die Betriebstemperatur des Motors handeln.

Bei der Verwaltungsstelle im Netz kann es sich insbesondere um eine Unfallaufnahmestelle oder einen Pannendienst handeln.

Die Sende-Empfangsvorrichtung kann dabei ein vom Telematikmodul unabhängiges Mobil telefon mit einer Verbindung zum Telematikmodul sein.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung eines Telematikmoduls in einem Kraftfahr zeug mit einer Sende-Empfangsvorrichtung, mehreren Sensoren und einer Steuereinheit umfaßt die Schritte: Empfangen von Signalen in einem Mobilfunknetz durch die Sende- Empfangsvorrichtung; Erzeugen und Ausgeben eines Warnsignals durch die Steuereinheit, wenn Betriebsparameter des Kraftfahrzeugs einen Sollwertbereich verlassen. Das erfin dungsgemäße Verfahren ist gekennzeichnet durch die Schritte: Ausgeben eines Netzteil nahmesignals durch eine Auswertevorrichtung in der Steuereinheit an die Sende-Empfangs vorrichtung zur Herstellung einer Verbindung zwischen Sende-Empfangsvorrichtung und Mobilfunknetz und zur Übertragung vorgegebener Meldungen an eine Verwaltungsstelle im Netz, wenn ein vorgegebener unter den Betriebsparametern den Sollwertbereich verläßt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird beim Verfahren eine Abfrage, die der Fahrer quittieren muß und bei dem Telematikmodul eine Eingabevorrichtung in Form eines Mikrophons oder einer Bedieneinheit vorgesehen. Je nachdem, was er eingibt und ob er überhaupt etwas eingibt, kann aus der Ferne auf die Schwere der Ursache für die Auslö sung der Datenübertragung geschlossen werden. In einer anderen Ausführungsform kann vorgesehen sein, daß der Fahrer die Übertragung der Meldung über die Bedieneinheit unterbricht.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird im folgenden ein Ausführungsbeispiel des Telematikmoduls und des dazugehörigen Verfahrens erläutert, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird.

Fig. 1 zeigt das erfindungsgemäße Telematikmodul,

Fig. 2 zeigt das erfindungsgemäße Verfahren zum Steuern des Telematikmoduls.

Wie in Fig. 1 dargestellt sind bei dem erfindungsgemäßen Telematikmodul 1 die Fahr zeugsensoren 5 mit der Steuereinheit 2 verbunden. Teil der Steuereinheit 2 ist die Anzeige 3, auf der die Meßwerte der Sensoren 5 und insbesondere eventuell Warnsignale angezeigt werden, die dem Fahrer einen Störfall melden. Unter Sensoren werden hier auch Emp fangseinrichtungen zur Positionsbestimmung des Fahrzeugs (GPS) verstanden. Ist eine sol che Empfangseinrichtung in dem Fahrzeug vorgesehen, so umfaßt die Anzeige 3 auch einen Bildschirm als Navigationshilfe, auf dem dem Fahrer Informationen über den kürzesten Weg zu seinem Zielort gegeben werden. Außerdem ist eine Auswertevorrichtung 4 Teil der Steu ereinheit 2 des Telematikmoduls 1.

Die Auswertevorrichtung 4 überwacht vorgegebene Betriebsparameter wie Crashsensoren Motortemperatur usw. und erfaßt so Situationen, in denen der Fahrzeugzustand nach außen an eine Verwaltungsstelle 9 gemeldet wird, um sofortige Hilfsmaßnahmen einzuleiten bzw. Vorbereitungen zu treffen, die eine schnelle Hilfe am Zielort des Fahrzeugs ermöglichen. Dazu werden die Signale von den Sensoren von der Steuereinheit 2 aufbereitet, d. h. verstärkt und gegebenenfalls digitalisiert. Danach vergleicht die Auswertevorrichtung 4 die Werte der Sensoren nach der Aufbereitung durch die Steuereinheit 2 mit einem oder zwei Grenzwerten. Fallen die Werte aus dem durch die Grenzwerte definierten Bereich, so wird ein entsprechendes Warnsignal oder Auslösesignal in der Auswertevorrichtung 4 erzeugt.

Die Auswertevorrichtung 4 ist direkt mit einer Sende-Empfangsvorrichtung 6 verbunden. Die Sende-Empfangsvorrichtung 6 wir durch das Auslöse- oder Warnsignal aktiviert. Hierbei wird unter Aktivierung verstanden, daß die Sende-Empfangsvorrichtung so angesteuert wird, daß sie eine Verbindung mit dem Mobilfunknetz herstellt (eingeschaltet wird) und in dem Netz einen Teilnehmer anruft, d. h automatisch dessen Nummer wählt. Die Sende-Empfangsvor richtung kann insbesondere ein Mobil- oder ein fest eingebautes Autotelefon sein. In der Fig. 1. deutet die gestrichelte Linie zwischen Sensoren 5 und Steuereinheit 2 mit Anzeige 3 und Auswertevorrichtung 4 einerseits und Sende-Empfangsvorrichtung 6 andererseits an, daß die Sende-Empfangsvorrichtung 6 nur über Kabel mit Steckkontakt mit dem übrigen Tele matikmodul 1 verbunden zu sein braucht und z. B. beim Verlassen des Fahrzeugs mitge nommen werden kann. Dann ist das Telematikmodul jedoch nicht mehr als Diebstahlsiche rung einsetzbar. Bleibt die Sende-Empfangsvorrichtung 6 jedoch eingebaut und umfassen die Sensoren auch Wegfahrsperren und dazugehörige Sensoren für die Erkennung von Manipulationsversuchen am Fahrzeug, so steht das Telematikmodul 1 im Falle eines Fahr zeugdiebstahls auch als Ortungshilfe und als Auslöser für einen sog. stillen Alarm zur Verfü gung.

Die von der Sende-Empfangsvorrichtung 6 im Telematikmodul 1 ausgesendeten Meldungen werden wie auch bei den Sprechfunkverbindungen im Mobilfunknetz von einer Basisstation 7 empfangen, an eine Netzzentrale 8 und von dieser an eine Verwaltungsstelle 9 übermittelt. Die Verwaltungsstelle 9 ist normalerweise ein gewöhnlicher Teilnehmer im Netz, sie kann jedoch über besondere Prioritäten verfügen, insbesondere wenn es sich um eine Notrufzen trale wie Polizei und Feuerwehr handelt. Andere denkbare Verwaltungsstellen sind ein Pan nendienst oder eine Werkstatt. Von der Art der Verwaltungsstelle 9 hängt die Art der über mittelten Meldungen ab. Ist für einen Unfall wichtig, wieviel Personen sich in dem Fahrzeug befinden, so sind bei einem ernsten Versagen von Motorkomponenten für die Werkstatt Auswertesignale von Drehzahl Motortemperatur und Öltemperatur über einen gewissen Zeitraum wichtig. In beiden Fällen werden Fahrzeugtyp und -kennzeichen übermittelt.

Die Verwaltungsstelle kann dabei selbst Teilnehmer in dem Netz sein, in dem auch das Mobiltelefon im Fahrzeug Teilnehmer ist, oder über eine (nicht gezeigte) Schnittstelle von der Netzzentrale des Mobilfunknetzes in einem anderen Netz, insbesondere dem Telefon netz angewählt werden.

Das Verfahren zum Steuern eines erfindungsgemäßen Telematikmoduls ist in Fig. 2 darge stellt. Nach dem Start, d. h. dem Einschalten des Telematikmoduls werden die Betriebspa rameter des Kfz gemessen 10. Das Einschalten des Telematikmoduls 1 kann dabei einmal für einen längeren Zeitraum erfolgen, im Extremfall beim Einbau des Telematikmoduls, oder jedesmal erfolgen, wenn der Fahrer sein Mobiltelefon im Fahrzeug anschließt. Im nächsten Schritt 11 werden die Signale von den Sensoren daraufhin überprüft, ob die Betriebsparame ter innerhalb des Sollwertbereichs liegen. Solange dies der Fall ist, wird der Ablauf der Steuerung an dieser Stelle zum Messen der Betriebsparameter 10 zurückgeschleift. Fallen die Betriebsparameter aus dem Sollwertbereich heraus, so wird in Schritt 12 ein Netzteil nahmesignal ausgegeben. Das Netzteilnahmesignal schaltet die Sende-Empfangsvorrich tung 6 ein, die zunächst Kontakt mit dem Netz herstellt. Ist die Verbindung zu einer Basis station im Netz hergestellt und sind Daten zur Identifizierung der Sende-Empfangsvorrich tung 6 bzw. des Mobiltelefon wie Zugangsberechtigung und dergleichen zwischen Mobiltele fon und Basisstation ausgetauscht, so beginnt die Sende-Empfangsvorrichtung 6 mit der Übertragung 13 der vorgegebenen Meldungen an die Verwaltungsstelle 9. Dazu wird nach dem Austausch der oben genannten Daten durch die Sende-Empfangsvorrichtung die Nummer der Verwaltungsstelle 9 im Netz gewählt. Danach werden die für den vorliegenden Fall wichtigen Daten der Sensoren 5 wie Anzahl der Insassen im Fahrzeug, eventuell gespeicherte Personendaten usw. abgefragt und dann in kodierter Form an die Verwal tungsstelle 9 übermittelt. Möglich ist auch eine (hier nicht gezeigte) Aufforderung zur Bestä tigung der Notwendigkeit einer Meldung nach außen an den Fahrer, um einen Fehlalarm auszuschließen. Normalerweise endet der Ablauf des erfindungsgemäßen Steuerungsver fahrens mit dem Absetzen der Meldung an die Verwaltungsstelle 9. Statt dessen kann das Programm aber auch wieder zum Messen der Betriebsparameter 10 und der oben beschrie benen Abfolge des Steuerungsverfahren 11, 12 und 13 zurückgeschleift werden. Im übrigen kann die Steuerung so geschaltet sein, daß wie durch Anschluß eines Mobiltelefons das Verfahren zur Steuerung des Telematikmoduls jedesmal neu gestartet wird, das Verfahren jedesmal beendet wird, wenn das Mobiltelefon vom Telematikmodul abgekoppelt wird. Bleibt das Telematikmodul jedoch permanent eingeschaltet, so kann es auch zur Ortungshilfe bei Diebstahl des Fahrzeuges verwendet werden.

Bezugszeichenliste

1

Telematikmodul

2

Steuereinheit

3

4

Auswertevorrichtung

5

Fahrzeugsensoren

6

Sende-Empfangsvorrichtung

7

Basisstation

8

Netzzentrale

9

Verwaltungsstelle

10

Messen der Betriebsparameter und Beobachtung des Mobilfunkverkehrs

11

Prüfen, ob alle Betriebsparameter im Sollwertbereich sind

12

Ausgeben eines Netzteilnahmesignals von der Auswertevorrichtung an die Sende-Empfangsvorrichtung

13

Übertragen vorgegebener Meldungen an Verwaltungsstelle

Claims

1. Telematikmodul für ein Kraftfahrzeug, das umfaßt:
eine Sende-Empfangsvorrichtung (6) für die Kommunikation zwischen Fahrzeug und einer Zentrale (8);
mehrere Sensoren (5) zur Überwachung von mehreren Betriebsparametern des Kraft fahrzeuges;
eine Steuereinheit (2) zur Erzeugung eines Warnsignals, wenn jeweils ein Betriebspa rameter einen Sollwertbereich verläßt, und zur Anzeige des Warnsignals auf einer Anzeige (3),
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (2) eine Auswertevorrichtung (4) umfaßt, die ein Netzteilnahmesignal an die Sende-Empfangsvorrichtung (6) zur Herstellung einer Verbindung zwischen Sende-Empfangsmodul (6) und Mobilfunknetz und zur Übertragung vorgegebener Mel dungen an eine Verwaltungsstelle (9) ausgibt, wenn ein vorgegebener unter den Betriebsparametern den Sollwertbereich verläßt.

2. Telematikmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (5) ins besondere Beschleunigungssensoren umfassen.

3. Telematikmodul nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen GPS-Empfänger und eine Speichervorrichtung für die Zwischenspeicherung der Koordinaten des Fahr zeugs in vorgegebenen Zeitintervallen und/oder vorgegebenen Weginkrementen und die Ausgabe der Koordinaten an die Sende-Empfangsvorrichtung (6).

4. Telematikmodul nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Sensoren (5) Diebstahlsicherungssensoren umfassen.

5. Telematikmodul nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Speichervorrichtung für die Speicherung von fahrzeugspezifischen und/oder fahrerspe zifischen Daten und/oder Sensoren zur Erfassung der Insassenzahl im Fahrzeug.

6. Telematikmodul nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Notstromversorgung zur Versorgung des Telematikmoduls (1) bei Ausfall der Hauptver sorgung im Fahrzeug.

7. Telematikmodul nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sende-Empfangsvorrichtung (6) eine Bedieneinheit zur Bestätigung oder Unterbrechung der Übertragung durch den Fahrer umfaßt.

8. Verfahren zur Steuerung eines Telematikmoduls in einem Kraftfahrzeug mit einer Sende-Empfangsvorrichtung, mehreren Sensoren und einer Steuereinheit, das die Schritte umfaßt:
Empfangen von Signalen in einem Mobilfunknetz durch die Sende-Empfangsvorrichtung (6);
Erzeugen und Anzeigen eines Warnsignals durch die Steuereinheit (2), wenn Betriebs parameter des Kraftfahrzeugs einen Sollwertbereich verlassen;
gekennzeichnet durch die Schritte:
Ausgeben (12) eines Netzteilnahmesignals durch eine Auswertevorrichtung (4) in der Steuereinheit (2) an die Sende-Empfangsvorrichtung (6) zur Herstellung einer Verbin dung zwischen Sende-Empfangsvorrichtung (6) und Mobilfunknetz und zur Übertragung (13) von vorgegebenen Betriebsparametern des Fahrzeuges durch die Sende-Emp fangsvorrichtung (6) an eine vorgegebene Verwaltungsstelle (9), wenn ein vorgegebe ner unter den Betriebsparametern des Kraftfahrzeugs den Sollwertbereich verläßt (Schritt 11).

9. Verfahren zur Steuerung eines Telematikmoduls nach dem vorangehenden Anspruch, gekennzeichnet durch eine Abfrage zwischen Ausgeben (12) des Netzteilnahmesignals und Übertragen (13) der Betriebsparameter, wobei je nach Eingabe durch den Fahrer die zu übertragenden Betriebsparameter ausgewählt werden.

10. Verfahren zur Steuerung eines Telematikmoduls nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl und Identität der Insassen des Fahr zeugs übertragen wird.

11. Verfahren zur Steuerung eines Telematikmoduls nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die augenblicklichen geographischen Koordi naten des Fahrzeugs übertragen werden.