DE60007900T2

DE60007900T2 - System und verfahren zur kommunikation zwischen fahrzeugen und einer überwachungszentrale

Info

Publication number: DE60007900T2
Application number: DE60007900T
Authority: DE
Inventors: Per-Lage GÖTVALL; Per Adamsson; Jonas Quist
Original assignee: Volvo Lastvagnar AB
Current assignee: Volvo Truck Corp
Priority date: 1999-11-11
Filing date: 2000-11-11
Publication date: 2004-12-30
Anticipated expiration: 2020-11-12
Also published as: BR0015396A; CA2384321A1; CA2384321C; US6643571B2; DE60007900D1; EP1245018B1; DK1245018T3; CN1390341A; SE9904099D0; AU1999901A; ATE258331T1; ES2213060T3; US20020123832A1; TR200400737T4; RU2251746C2; WO2001035373A1; EP1245018A1; CN1158637C; PT1245018E; RU2002113760A

Description

Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur Überwachung und/oder zum Betreiben eines oder mehrerer Objekte, und insbesondere zur Kommunikation zwischen einem oder mehreren sich bewegenden Objekten, wie Fahrzeugen, und wenigstens einer Überwachungsstation mittels Übertragungs- und Empfangseinrichtungen. Dieses System und das Verfahren sind besonders geeignet und vorgesehen für einen Austausch von Information und Daten zwischen sich bewegenden Objekten, wie Autos, Lastwagen oder anderen Fahrzeugen auf der einen Seite, und einer oder mehreren Zentralstationen auf der anderen Seite, wie z.B. einer Servicestation eines Herstellers oder einer Leitstation für ein Leiten oder einen Betrieb der Fahrzeuge. Außerdem sind das System und das Verfahren geeignet und vorgesehen für eine Kommunikation mit Einrichtungen und Anlagen in entfernten Gebieten, die von einer oder mehreren Zentralstationen betrieben, gesteuert, beobachtet oder überwacht werden.
Die Entwicklung von Fahrzeugen ist ein sehr zeitraubender Prozess. Ein beträchtlicher Teil der Vorbereitungszeit für ein Fahrzeugprojekt ist die Zeit zum Testen von Komponenten und vollständigen Fahrzeugen. Diese Tests werden durch Effizienzprobleme verschiedener Art beeinflusst. Während des Betriebs solcher Fahrzeuge besteht keine Möglichkeit, die Tests zu überwachen und die Qualität der Tests zu verifizieren oder die Qualität der Daten zu überprüfen, bevor die Fahrzeuge zu der entsprechenden Station zurückkehren. Außerdem besteht keine Möglichkeit, den Test-Setup während des Betriebs in Ansprechung auf bestimmte Betriebsbedingungen, wie z.B. Öltemperatur oder Kraftstoffverbrauch oder in Ansprechung auf einen Wechsel der Wetterbedingungen wie hohe oder geringe Temperaturen zu verändern. In solchen Fällen müssen die Fahrzeuge zu der Zentralstation zurückkehren und der Test-Setup muss entsprechend angepasst werden. Außerdem dauert es eine lange Zeit zwischen der Datenerfassung und -auswertung. Alles dies muss gleichzeitig für eine Vielzahl von Fahrzeugen getan werden, was oft schwierig zu handhaben ist und eine kostenaufwändige Organisation erfordert.
Einem ähnlichen Problem ist man ausgesetzt, wenn verschiedene Fahrzeuge im normalen Einsatz beispielsweise durch eine Spedition betrieben werden. Die Routen müssen abhängig von den Orten, an denen die Waren und Produkte aufgenommen werden müssen, und den Orten, an die die Waren und Produkte geliefert werden müssen, geplant werden. Wenn diese Routen durch entlegene und wenig besiedelte Gebiete führen, müssen sie außerdem besonders sorgfältig geplant werden unter Berücksichtigung der momentanen Position jedes Fahrzeugs und der Betriebsbedingungen jedes Fahrzeugs, wie Kraftstoff- und Ölverbrauch, Wartungsintervallen und einem möglichen Fehler einer Fahrzeugkomponente.
Die US-PS-5,917,405 offenbart Steuervorrichtungen und -verfahren für Fahrzeuge, wobei eine erste Steuervorrichtung ein erstes Signal zum Aktivieren, Deaktivieren, Freigeben oder Außerkraftsetzen einer Fahrzeugkomponente, einer Fahrzeugvorrichtung, eines Fahrzeugsystems oder eines Fahrzeuguntersystems erzeugt oder überträgt. Die erste Steuervorrichtung ist an dem Fahrzeug angeordnet und spricht auf ein zweites Signal an, wobei das zweite Signal von einer zweiten Steuereinrichtung erzeugt oder übertragen wird, die von dem Fahrzeug entfernt angeordnet ist. Die zweite Steuervorrichtung spricht auf ein drittes Signal an, wobei das dritte Signal von einer dritten Steuervorrichtung erzeugt und übertragen wird, die von dem Fahrzeug entfernt und von der zweiten Steuervorrichtung entfernt angeordnet ist. Diese Vorrichtungen und Verfahren sind jedoch zur Überwindung von Nachteilen und Mängeln von Anti-Diebstahlsystemen und/oder Diebstahlabschreckungssystemen für Fahrzeuge vorgesehen.
Ein erstes Ziel der Erfindung besteht darin, die Entwicklung von Fahrzeugen (oder anderen sich bewegenden Objekten) einfacher und bezüglich der erforderlichen Zeit zum Testen des Fahrzeugs und seiner Komponenten schneller zu gestalten.
Ein zweites Ziel der Erfindung besteht darin, den Betrieb eines oder mehrerer Fahrzeuge (oder anderer sich bewegender Objekte) effizienter und ökonomischer zu gestalten, indem die Verwendbarkeit erhöht und die Zeit minimiert oder eliminiert wird, die für eine Unterbrechung des Betriebes zur Wartung und/oder zum Tanken erforderlich ist.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein System und ein Verfahren für eine Kommunikation zwischen wenigstens einem sich bewegenden Objekt, wie einem Fahrzeug, und wenigstens einer Überwachungsstation (z.B. einer Zentralstation) mit Hilfe von Übertragungs- und Empfangseinrichtungen zu schaffen, durch die ein Testen, eine Überprüfung, eine Überwachung, ein Betrieb und/oder eine Steuerung von Komponenten und/oder des gesamten Objekts leichter, schneller und effizienter bzw. ökonomischer gemacht werden.
Diese und andere Ziele werden durch ein System zur Überwachung und/oder für ein Betreiben eines oder mehrerer Fahrzeuge (oder anderer sich bewegender Objekte) erreicht, bei de nen jedem Objekt eine Internetadresse zugewiesen wird und es eine Schnittstelle zum Internet über eine drahtlose Telekommunikationseinheit umfasst, wobei Sensoren und/oder Aktuatoren zur Überwachung und/oder Beeinflussung von Komponenten und/oder Zuständen des Objekts mit der Schnittstelle verbunden sind, so dass eine Verbindung zwischen einer Überwachungsstation und jedem Objekt über das Internet hergestellt werden kann, um Zustände der betreffenden Komponenten mittels der Sensoren und/oder Aktuatoren auszuwerten, wobei jedes Objekt eine Kommunikationsvorrichtung sowohl zur Sammlung und Analysierung von Daten, als auch zur Übertragung und zum Empfang von Programmen und Daten zu bzw. von der Überwachungsstation über das Internet umfasst, und wobei die Kommunikationsvorrichtung mit den Sensoren und/oder Aktuatoren und mit einem oder mehreren in dem Objekt vorhandenen Bussen, einem Speicher und einem Computer verbunden ist, um ein Ferntest-Anwendungsprogramm mittels einer heruntergeladenen Setup-Datei für ein Ausführen vorher bestimmter Überwachungsprozesse zu konfigurieren.
Diese und andere Ziele werden außerdem durch ein Verfahren nach Anspruch 3 und ein Computerprogramm nach Anspruch 5 erreicht.
Diese Lösung hat verschiedene Vorteile. Durch Überwachung sowohl der Fahrzeugkomponenten als auch der Betriebsbedingungen während des Betriebs des Fahrzeuges wird eine Auswertung und Vorhersage des Verhaltens, der Last, der Abnutzung, der Zuverlässigkeit, der Lebensdauer und der verbleibenden Zeit bis zu einem Versagen verbessert. Eine solche Auswertung und Vorhersage kann außerdem dadurch verbessert werden, dass bestimmte Zustände durch Aktuatoren beeinflusst werden und die resultierende Reaktionen der entsprechenden Komponenten überwacht werden. Hierdurch wird nicht nur die Entwicklung dem ersten Ziel entsprechend beschleunigt, sondern es wird auch das Planen von Routen gemäß dem zweiten Ziel erleichtert, da ein Versagen einer Komponente (oder ein Ausgehen von Kraftstoff) effizient vorhergesagt werden kann, so dass die entsprechende(n) Komponente(n) rechtzeitig und insbesondere anlässlich eines normalen Stopps, z.B. zum Aufnehmen oder Abliefern von Waren oder Produkten ausgetauscht werden kann, so dass Extra-Unterbrechungen des Betriebs des Fahrzeugs zu Wartungszwecken weitgehend vermieden werden.
An der Überwachungsstation, die z.B. eine Zentralstation ist, kann über das Internet eine Fernüberwachung jeder durch einen Sensor erfassten physikalischen Größe sowie eine Online-Datenanalyse durchgeführt werden. Ein Ferndatentransfer der Testergebnisse führt zu ei ner beträchtlichen Reduzierung der Zeit, die zum Testen und Überprüfen der Fahrzeuge und ihrer Komponenten während des Entwicklungsprozesses erforderlich ist. Das System hat erweiterte Triggerfähigkeiten und kann sehr flexibel und einfach an verschiedene Nutzeranforderungen und -fälle angepasst werden, obwohl es trotzdem sehr klein und einfach zu realisieren ist.
Die Unteransprüche umfassen vorteilhafte Ausführungsformen der Lösung nach Anspruch 1.
Weitere Details, Merkmale und Vorteile sind aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen anhand der Zeichnungen erkennbar. Es zeigen:
1. ein erstes Diagramm der Komponenten eines erfindungsgemäßen Systems für ein Fahrzeug,
2 ein zweites Diagramm der Komponenten eines erfindungsgemäßen Systems für ein Fahrzeug mit einer mobilen Kommunikationsplattform gemäß einer ersten Ausführungsform,
3 eine Homepage als wesentlicher Teil der Kommunikationsplattform,
4 eine zweite Ausführungsform der mobilen Kommunikationsplattform, und
5 ein Ablaufdiagramm der Durchführung eines Software-Setups und der Überwachung eines Fahrzeugs.
In 1 ist das erfindungsgemäße System zur Kommunikation mit Fahrzeugen 10 mit einer Zentralstation 11 gezeigt, das einen Computer mit einer Tastatur 111 und ein Display 110 umfasst. Das System ermöglicht eine Integration und eine Verbindung der Funktionalität zahlreicher einzelständiger Netzwerke und anderer Einheiten, wie einem oder mehreren In-Fahrzeug-Bussen 12 (oder Netzwerken, die ihrerseits verschiedenartig sein können, z.B. optische Busse), dem Internet 13 oder einem WAP (drahtloses Anwendungsprotokoll) oder einer anderen mobilen Telekommunikationseinheit 126, einem Netzwerk für mobile Telekommunikation (GSM) über einen Zellenbereich 14 oder ein Satellitensystem 15, einem Intranet 16, das ein Inhouse-Computernetzwerk in der Zentralstation ist und das Wissen von netzwerkenden Ingenieuren beinhalten kann, oder einem Satellitennavigationssystem 17, wie das GPS (globales Positioniersystem).
Der In-Fahrzeug-Bus 12 selbst ist mit Sensoren 121 zur Messung von physikalischen Größen und einem Speicher 122 zum Speichern dieser Werte, Aktuatoren 123 für eine Betätigung und Bewirkung von Prozessen im Fahrzeug, als auch mit einem Computer 124 mit einer Tastatur und einem Display 125 versehen. Die Einheiten innerhalb des Fahrzeuges bilden eine mobile und interaktive Kommunikationsplattform.
Das erfindungsgemäße System verwendet alle diese Einheiten und sorgt dafür, dass sie zusammenarbeiten. Das System ist modular durch diese Einheiten aufgebaut und kann fortlaufend in Verbindung mit irgendwelchen anderen Einheiten, Netzwerken oder Komponenten weiterentwickelt werden.
Wenn ein Nutzer an der Zentralstation 11 mit einem der Fahrzeuge kommunizieren will, startet er erst ein geeignetes Computerprogramm oder eine Software an seinem Desktop-Computer 111. Diese Software ist vorzugsweise ein gewöhnlicher Web-Browser oder eine ähnliche andere Software. Dann tippt er den Namen (oder die IP-Adresse) des Fahrzeugs 10 in das Programm. Der Name wird dann in eine zugeordnete IP-Adresse des Fahrzeugs übersetzt, vorzugsweise durch das Intranet 16 der Station, und dann, wenn es passend ist, an das Internet 13 übertragen. Wenn das adressierte Fahrzeug 10 in dem Netzwerk durch Suche der entsprechenden Telekommunikationseinheit 126 des Fahrzeugs mittels seiner Telefonnummer gefunden wurde, wird eine Verbindung zwischen dem Fahrzeug und der Zentralstation 11 über das Zellennetzwerk hergestellt, das beispielsweise das GSM-Netzwerk 14 oder das Satellitensystem 15 ist, und der Nutzer hat Zugang zu einer Kommunikationsplattform des Fahrzeugs. Das Fahrzeug kann außerdem graphisch über eine verknüpfte Kartenseite auf dem Web-Browser des Nutzers lokalisiert werden. Zu diesem Zweck kann das Satellitennavigationssystem 17 (GPS) zur Auswertung der Position des Fahrzeugs mittels eines GPS-Empfangsgeräts innerhalb des Fahrzeugs und zur Übertragung von Positionsdaten zu der Zentralstation 11 über das WAP-System 126 verwendet werden.
2 zeigt detaillierter eine alternative Ausbildung des erfindungsgemäßen Systems. Eine Kommunikationsvorrichtung in Form einer mobilen Kommunikationsplattform 20 innerhalb des Fahrzeuges umfasst einen Speicher 21 für HTML-Seiten, einen FTP-Server 22, einen HTTP-Server 23 und ein Gateway 24. Diese Einheiten werden durch ein Betriebssystem 25 und eine Trigger- und Protokollieranwendung 26 gesteuert. Eine sich im Test befindliche Einheit 30 ist über eine RS-232/Ethernet-Schnittstelle mit TCP/IP (PPP) Protokoll mit dem Gateway 24 verbunden. Außerdem sind eine Tastatur mit einem Display 31 und einem GPS-Empfänger 32 mit dem Betriebssystem 25 verbunden, während sich in dem Fahrzeug befindende Verknüpfungen oder Bussysteme 33 (wie J1708/J1587) mit der Trigger- und Protokol lieranwendung 26 verbunden sind. Der FTP-Server 22 und der HTTP-Server 23 sind über eine RS-232/Ethernet-Schnittstelle mit dem TCP/IP (PPP) Protokoll mit einer Übertragungs- und Empfangseinrichtung 34 in Form einer zellularen GSM- oder GPRS-Telekommunikationseinheit oder einer Satellitentelekommunikationseinheit verknüpft, die eine Verbindung 40 zu einem Modem-Pool und einem IP-Telefonrouter 41 herstellen kann. Dieser Router 41 ist über das Internet oder das Intranet 42 mit einer PC-Anwendung 43 an der Zentralstation verbunden, die eine spezielle Setup-Software 44 für irgendeine getestete Einheit 30, eine Trigger- und Protokollieranwendung 45 für die Setup-Software und einen Web-Browser 46 für den Nutzer an der Zentralstation umfasst. Die getestete Einheit 30 kann irgendeine Komponente in einem Fahrzeug sein, die von der Zentralstation über eine Homepage zugänglich ist, die durch die Kommunikationsplattform des Fahrzeugs erzeugt wird.
3 zeigt eine solche Homepage, die einem Nutzer dargestellt wird, nachdem eine Kommunikation mit dem adressierten Fahrzeug (oder einem anderen Objekt) hergestellt worden ist. Diese Homepage ist ein Hauptteil der Kommunikationsplattform, die außerdem den Computer 124 und Software zur Erzeugung der Homepage umfasst. Gemäß 3 enthält die Homepage irgendeine Information und Daten, die in Verbindung z.B. mit einer Entwicklung, einem Test, einem Betrieb, einer Wartung, einer Navigation, einer Last oder einer Führung des Fahrzeuges und/oder eines seiner Komponenten 30 mittels der Sensoren 121 und/oder der Aktuatoren 123 überwacht werden. Zusätzliche zu überwachende Daten können von dem Nutzer definiert werden. Alle diese Daten und Informationen werden in dem Speicher 122 (1) oder in dem Speicher 21 (2) gespeichert und sind dem Nutzer zur Auswertung und anderen Zwecken über die Homepage zugänglich.
Außerdem umfasst die Homepage interaktive Felder oder Knöpfe, die bei Aktivierung durch eine Computermaus des Nutzers Aktuatoren oder andere Einrichtungen im Fahrzeug beeinflussen. Mit solchen Aktuatoren können durch den Nutzer Änderungen von irgendwelchen Betriebs-, Leistungs- oder Wartungsparametern, eines Test-Setups oder einer Konfiguration eines Testes oder einer Softwarekonfiguration in dem Fahrzeug durchgeführt werden.
Die Anwendung des erfindungsgemäßen Systems hat bei dem Entwicklungsprozess von Fahrzeugen den Vorteil, dass durch die Online-Kommunikation und die Online-Aktivierung von Aktuatoren ein beträchtlicher Teil der Hauptzeit für das Fahrzeugtesten verringert wird aufgrund einer besseren Überwachung, weniger Wegen, schnellerer Reaktion auf Einsatzprobleme, einer höheren Effizienz bei der Verwendung der Testfahrzeuge, einem schnelleren Weg zur Verifizierung der Qualität des Testes bevor das Fahrzeug zurückkommt, Weg zur Verifizierung der Qualität des Testes bevor das Fahrzeug zurückkommt, einer erhöhten Einsatzfähigkeit der Testfahrzeuge in der ganzen Welt, einer schnellen Fehlerdiagnose und einer schnellen Rückwirkung auf Testergebnisse. Insgesamt werden die Hauptzeit von dem Beginn eines Tests bis zu dem ausgefüllten Bericht gekürzt, die Kosten verringert und die Qualität erhöht.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass ein Fernfahrzeugtestsystem eine verbesserte Diagnose und Datenprotokollierung ermöglicht. Dies bedeutet, dass problemadaptierte Messungen von der Zentralstation 11 aus durch den Nutzer durchgeführt werden können. Außerdem können durch verbesserte Post-Mortem-Triggerfähigkeiten jegliche Fehler aufgespürt werden. Die Online-Datenanalyse macht die GSM-Bandbreite nicht zu einem Hindernis für die Datenübertragungen. Während Zeitabschnitten, in denen die Verbindung zwischen einem Fahrzeug 10 und der Zentralstation 11 unterbrochen oder inaktiv ist, werden die durch die Sensoren erfassten Daten in einem Speicher 122 für einen späteren Zugang durch den Nutzer gespeichert. Außerdem kann ein Fahrer des Fahrzeugs Zugang zu der Homepage für ein Auslösen einer Diagnose im Falle eines Versagens oder zu anderen Zwecken haben.
Das erfindungsgemäße System bietet darüber hinaus ein komplettes System für eine Datenprotokollierung und eine Diagnose im Fahrzeug. Seine Ferntauglichkeit erhöht die Testeffizienz dramatisch. Die Modularität des Systems ermöglicht es dem Nutzer das System für jegliche Zwecke anzupassen, und es kann auch mit anderen Messvorrichtungen integriert werden. Das System kann alle In-Fahrzeug-Daten (z.B. J1939 und J1587 Bus) und alle Arten von analogen und digitalen Sensoren überwachen.
Die Modularität des Systems liegt in verschiedenen Untersystemen. Zunächst ist ein Fahrzeugferntest-Untersystem vorgesehen, das den J1587-Bus und GPS-Daten mit verbesserten Triggerfähigkeiten (z.B. Eintrittsbereich, Pegeltriggern, Verwendung von Boole-Ausdrücken für kombinierte Trigger) überwacht. Es ist mit der Zentralstation 11 über ein GSM-/CDMA-/GPRS-Netzwerk fernverbunden und ermöglicht eine Online-Datenanalyse. Es umfasst außerdem den Computer 124 mit einem Web-Server zur Erzeugung der Homepage.
Das System umfasst zweitens ein Hochleistungs-Datenerfassungsuntersystem, das jegliche physikalischen Daten messen kann und das den internen Datenbus 12 des Fahrzeugs umfasst. Dieses Untersystem umfasst die Sensoren 121, die Aktuatoren 123 und eine stak verbesserte Trigger- und Onlinedatenanalyse-Funktionalität (z.B. Regenströmung/Paaranalyse, Histogramm, mehrdimensionale Analyse etc.). Es kann über das erste Untersystem ferngesteuert werden. Das System bietet besonders für normalen Betrieb Anwendungen, die als gemeinsames Werkzeug für eine statistische Datenprotokollierung im Fahrzeug dienen, eine "Blackbox" in einem Fahrzeug zur Wiederherstellung eines Ereignisablaufs, und außerdem eine Kommunikationsplattform für Zubehör-Diagnosevorrichtungen.
Das System ist auch für den normalen Einsatz des Fahrzeuges anwendbar und bietet Vorteile bei der Planung von Routen von Fahrzeugen, die durch eine Überwachungsperson von einer Zentralstation aus geführt werden, z.B. bei einer Spedition. Durch Verbindung der Kommunikationsplattform eines gewünschten Fahrzeuges kann die Überwachungsperson Daten aus dem Fahrzeug abziehen, die für die Planung der Routen relevant sind. Wenn das Fahrzeug beispielsweise in wenig besiedelten Gebieten fährt, würde die Überwachungsperson Daten über die vorhandene Kraftstoffmenge, den Durchschnittskraftstoffverbrauch sowie die derzeitige Position des Fahrzeugs anfordern. Auf der Basis dieser Daten kann sie nun die Route hinsichtlich eines oder mehrerer Zielorte und Tankstellen entlang des Weges optimieren.
4 zeigt eine zweite modifizierte Ausführungsform der mobilen Kommunikationsplattform (MCP) 50 zum Sammeln und Analysieren von Daten sowie zur Übertragung und dem Empfang von Programmen und Daten zur bzw. von einer Zentralstation. Die MCP umfasst einen Gateway 51 zur Kommunikation mit anderen Vorrichtungen innerhalb des Fahrzeugs über In-Fahrzeug-Bus 12 (1). Außerdem umfasst sie einen Web-Server 52, einen FTP-Server 53 und eine Telefonnetzeinheit 54. Die MCP wird durch eine Mikroprozessoreinheit 59 mit einem Echtzeit-Betriebssystem wie RTOS und einer Fahrzeugferntestanwendung (RVT) 55 sowie mit anderen Anwendungsprogrammen 56 betrieben. Für eine Kommunikation mit einem Service-Center werden das Gateway 51, der Web-Server 52, der FTP-Server 53 und die Telefonnetzeinheit 54 mit einer Einheit 57 zur Verschlüsselung und Entschlüsselung von übertragenen und empfangenen Programmen bzw. Daten sowie mit einem PPP-Server 58 verbunden. Die MCP 50 ist vorzugsweise eine kompakte Vorrichtung mit einer Standardgröße für ein austauschbares Anbringen innerhalb des Fahrzeugs.
Die MCP 50 ist über eine Tastatur und ein Display 31 (2) und über den In-Fahrzeug-Bus 12 (1) mit den Sensoren 21 für eine Messung physikalischer Größen, Betriebswerten und anderer Parameter des Fahrzeugs verbunden und weist einen Zugang zu dem permanenten Speicher 122 (z.B. einer kleinen Festplatte) zum Speichern dieser Größen, Werte und Parameter auf. Aktuatoren 123 für eine Betätigung und Beeinflussung von Prozessen in dem Fahr zeug sind außerdem mit der MCP 50 verbunden und werden durch diese gesteuert. Der In-Fahrzeug-Bus 12 ist beispielsweise ein J1587-Bus oder ein CAN (Autobereichsnetzwerk)-Bus. Auch hier ist außerdem ein GPS-Empfänger 32 (2) mit der MCP für eine Erfassung und Auswertung von Positionsdaten verbunden.
Für eine Kommunikation mit der Zentralstation (z.B. einem Service-Center) 11 ist eine mobile Telekommunikationseinheit 126 (1); 34 (2) dem gewöhnlichen GSM- oder UMTS-Standard entsprechend ausgestattet, der eine Verbindung über ein Netzwerk für mobile Telekommunikation (ein Zellennetzwerk 14 oder Satellitensystem 15 nach 1), das Internet 13 und ein Intranet 16 der Zentralstation 11 herstellt.
Das System ist besonders zur Überwachung von Komponenten und Betriebszuständen des Fahrzeugs mittels der Sensoren 121 angepasst, die die entsprechenden Werte, wie Temperaturen, Drücke, Flüssigkeitshöhen, Kraftstoffverbrauch, Positionen, Bewegungen, Geschwindigkeiten, Spannungen, elektrische Werte, oder andere erfassbare Werte der Fahrzeugkomponenten erfassen, während das Fahrzeug fern von der Zentralstation fährt. Außerdem werden die Aktuatoren in Ansprechung auf diese Werte auf eine gewünschte Art und Weise gesteuert.
Für eine Überwachung einer bestimmten Komponente oder Einheit des Fahrzeugs, wie des Getriebes, der Bremsen oder des Motors, müssen im Allgemeinen nur die Sensorwerte ausgewertet werden, die für solche Komponenten relevant sind. Daher müssen die relevanten Sensoren ausgewählt werden. Außerdem ist es manchmal gewünscht, diese oder andere Werte nur bei einem bestimmten Ereignis oder zu einer bestimmten Zeit oder während eines bestimmten Betriebszustands des Fahrzeugs zu messen und auszuwerten, so dass Start- und/oder Stoppbedingungen definiert werden müssen. Schließlich muss bestimmt werden, ob die Messwerte der Sensoren in dem Speicher 122 protokolliert und/oder auf einer Homepage der MCP 50 angezeigt werden.
Diese Bestimmungen werden in einer Setup-Datei für eine Einstellung der Fahrzeugferntestanwendung (RVT) 55 in der MCP 50 gespeichert. Die Setup-Datei wird durch einen autorisierten Administrator durch Ausführen einer RVT-Trigger-Setup-Software an seinem Computer an der Zentralstation erzeugt. Diese Prozedur und die Funktionen des RVT-Softwaresystems, das aus einem (ersten) Fernteil 55 in der MCP und einem zweiten Teil zur Erzeugung und zum Herunterladen einer Setup-Datei in der Zentralstation besteht, werden nachstehend anhand des Flussdiagramms erläutert, das in 5 gezeigt ist.
Nach dem Starten der RVT-Trigger-Setup-Software in einem Schritt 200 werden die gewünschten Quellensensoren entsprechend den auszuwertenden Werten für einen ersten Überwachungsprozess T1 von einer Datenbank aller in dem Fahrzeug enthaltenen Sensoren in dem Schritt 210 ausgewählt.
Außerdem wird in dem Schritt 220 eine Startbedingung durch Wählen eines oder mehrerer dieser Sensoren definiert, wobei jedem einen Schwellwert zugeordnet wird und diese mit boolschen Bedingungen kombiniert werden, so dass der erste Überwachungsprozess T1 gestartet wird, wenn einer oder mehrere der Sensorwerte den Schwellwert erreichen.
Dem Schritt 230 entsprechend wird eine Stopp-Bedingung dadurch definiert, dass auf ähnliche Weise einer oder mehrere Sensoren ausgewählt werden, jedem ein Schwellwert zugeordnet wird, und diese mit boolschen Bedingungen kombiniert werden, so dass der erste Überwachungsprozess T1 gestoppt wird, wenn einer oder mehrere der Sensorwerte den Schwellwert erreichen.
In einem Schritt 240 wird für jeden der ausgewählten Sensoren bestimmt, ob die Werte der Sensoren, die nach dem Starten und vor dem Stoppen des Überwachungsprozesses entsprechend der Start- bzw. der Stopp-Bedingung gemessen wurden, in dem permanenten Speicher 122 protokolliert und/oder auf einer Homepage der MCP angezeigt werden sollen, die durch den Web-Server 52 erzeugt wird.
Entsprechend dem Schritt 250 kann die Menge der Messwerte jedes Sensors durch Konfigurierung einer Reduktionsbedingung verringert werden. Diese Bedingung bestimmt beispielsweise, dass nur jeder zehnte Wert protokolliert und/oder angezeigt wird, oder dass nur der Spitzenwert und/oder der mittlere Wert protokolliert und/oder angezeigt wird.
Außerdem kann die Bedingung bestimmt werden, dass die Summe von z.B. zehn Werten protokolliert und/oder angezeigt wird.
Dann wird ein zweiter Überwachungsprozess T2 durch Wiederholung der Schritte 210 bis 250 für eine andere Kombination von Sensoren definiert.
Auf der Basis dieser Auswahlen und Eingaben erzeugt die Setup-Software eine entsprechende Setup-Datei, die verschlüsselt und, falls notwendig, komprimiert wird und sofort in einem Speicher gemäß Schritt 260 gespeichert wird, bis sie von der entsprechenden MCP für eine Einstellung der RVT-Anwendung 55 heruntergeladen wird.
Für eine Implementierung der Setup-Datei an einem Zielfahrzeug, das überwacht oder gesteuert werden soll, wird eine Verbindung zwischen der Zentralstation und der in diesem Fahrzeug enthaltenen MCP durch den Administrator an der Servicestation gemäß den anhand der 1 und 2 erläuterten Prinzipien hergestellt.
Gemäß Schritt 300 startet der Administrator die RVT-Software an seinem Computer und gibt die Adresse der MCP innerhalb eines Zielfahrzeugs ein. Die Adresse ist der Name der MCP, der gemäß Schritt 310 in eine IP-Nummer übersetzt wird und über ein Intranet und das Internet an einen Router übertragen wird, der entsprechend Schritt 320 die IP-Nummer in eine Telefonnummer der mobilen Telekommunikationseinheit 126 (1) oder 34 (2) umwandelt, die in dem Zielfahrzeug enthalten ist, und stellt einen Anruf durch Verwendung dieser Telefonnummer über ein mobiles oder Satellitentelekommunikationsnetzwerk 14, 15 (1) an die MCP des Zielfahrzeugs gemäß Schritt 330 her.
Wenn die Verbindung hergestellt worden ist und die Autorisation des Administrators verifiziert worden ist, wird die Setup-Datei gemäß Schritt 400 heruntergeladen und gemäß Schritt 410 in der Verschlüsselungs-/Entschlüsselungseinheit 57 entschlüsselt (und falls notwendig dekomprimiert). Entsprechend Schritt 420 wird die Setup-Datei dann durch die Mikroprozessoreinheit 59 und die RTOS in der RVT-Anwendung implementiert, die dann die Erzeugung der Homepage startet, und die Verbindung zwischen der Zentralstation und der MCP kann beendet werden.
Wenn die RVT-Software oder die RVT-Anwendung selbst aktualisiert oder verändert werden müssen, wird ein Herunterladen von der Zentralstation wie oben beschrieben durchgeführt. Bevor die neue Software installiert wird, wird die alte Software jedoch in einem Speicher zwischengespeichert, und dann wird neue Software in der RVT-Anwendung 55 implementiert. Wenn die neue RVT-Software richtig funktioniert, wird die alte Software gelöscht. Sonst wird die alte Software wieder durch die Mikroprozessoreinheit 59 und die RTOS implementiert.
Wenn das Fahrzeug in entfernten Gebieten fährt, und wenn es gewünscht ist, das Fahrzeug entsprechend dem definierten ersten und zweiten Überwachungsprozess T1 und T2 zu überwachen, startet eine Überwachungsperson des Fahrzeugs einen Internet-Browser und einen Computer und gibt den Namen der entsprechenden MCP ein. Nach Herstellung der Verbindung entsprechend den Schritten 310 bis 330 aktiviert er die entsprechenden Prozesse T1 und T2 über den Browser entsprechend Schritt 500 durch Drücken eines entsprechenden Knopfes auf der Homepage, so dass ein Startbefehl an die RVT-Anwendung übertragen wird. Nun überwacht die RVT-Anwendung die entsprechenden Sensoren und wartet auf das Auftreten der Startbedingungen zum Starten der Überwachungsprozesse T1 und T2, wie es obenstehend entsprechend den Schritten 210 bis 250 definiert wurde.
Wenn nun die RVT-Anwendung erfasst, dass die definierte Startbedingung aufgetreten ist, startet der entsprechende Überwachungsprozess entsprechend Schritt 510, und die Messwerte der ausgewählten Sensoren werden in dem permanenten Speicher 21 (2) protokolliert und/oder werden auf einer Homepage der MCP entsprechend den Bestimmungen in Schritt 240 sowie in einer reduzierten Form entsprechend der Konfiguration in Schritt 250 sichtbar gemacht.
Wenn die RVT-Anwendung erfasst, dass die definierten Stopp-Bedingungen auftreten, werden die Messwerte der ausgewählten Sensoren nicht länger berücksichtigt, und der entsprechende Überwachungsprozess wird beendet (Schritt 520), bis die Startbedingung wieder auftritt.
Für das Auswerten der Sensorsignale stellt die Überwachungsperson eine Verbindung mit der Haupt-Homepage der MCP des Fahrzeugs her, die in dem Web-Server 52 der entsprechenden MCP gemäß Schritt 600 gehalten wird. Die Haupt-Homepage umfasst verschiedene Unterseiten mit verschiedenen Inhalten hinsichtlich der Messgeschichte und -konfiguration.
Eine erste Unterseite zeigt eine allgemeine Information über eine Identifikationsnummer der MCP, einen Namen des Prozesses, letzte Aktualisierung und eine Messinformation wie eine kurze Beschreibung, die Zeit, wann die letzte Messung gestartet wurde, und andere vorherbestimmte Informationen. Die zweite Unterseite zeigt die MCP-Signale an, die zur Ansicht auf der Homepage gemäß dem oben genannten Schritt 240 ausgewählt wurden, das heißt die aktuellen Messwerte der Sensoren. Auf einer dritten Unterseite werden J1587-Fehlercodes an gezeigt, die ausgegeben wurden, seit die Startbedingung aufgetreten ist. Abwechselnd werden nur die letzten zehn Fehlercodes auf dieser Unterseite angezeigt.
Schließlich zeigt eine vierte Unterseite die Fahrzeugposition, die durch den GPS-Empfänger 32 (2) auf einer Karte bestimmt worden ist, sowie beispielsweise die aktuelle Zeit, den Kurs, die Geschwindigkeit und die Höhe des Fahrzeugs.
Gemäß Schritt 610 kann die Überwachungsperson die Messwerte der Sensoren heraufladen, die zur Protokollierung in dem permanenten Speicher 21 der MCP gemäß dem oben genannten Schritt 240 über das mobile Telekommunikationssystem und das Internet ausgewählt worden sind, wie es anhand der oben genannten Schritte 300 bis 330 erläutert wurde Um Zeit zu sparen werden die Messwerte vorzugsweise auf gewöhnliche Weise komprimiert. Außerdem können die Daten vor dem Heraufladen verschlüsselt werden, wie es anhand des oben genannten Schrittes 260 erläutert wurde. Nach dem Heraufladen, Dekomprimieren und Entschlüsseln kann die Überwachungsperson eine graphische Darstellung der Werte für eine bessere Interpretation und Auswertung erzeugen.
Außerdem kann die Überwachungsperson gemäß Schritt 620 die in dem oben genannten Schritt 250 konfigurierte Reduktionsbedingung rekonfigurieren, wenn beispielsweise bestimmte Testergebnisse eine modifizierte Auswertung der Sensorsignale erfordern.
Wenn eine Überwachung des Fahrzeugs nicht länger gewünscht ist, können die Prozesse T1 und T2 deaktiviert werden, nachdem auch die Verbindung zu der Homepage der MCP hergestellt worden ist. Zu diesem Zweck wird vorzugsweise ein Passwort vorgesehen, wenn es erwünscht ist, dass nur der Administrator (oder andere autorisierte Personen) die Prozesse deaktivieren kann.
Schließlich ist auch die MCP selbst mit einem "Fehler"-Knopf versehen, der durch den Fahrer des Fahrzeugs gemäß Schritt 700 gedrückt wird, wenn er irgendein ungewöhnliches Verhalten oder Geräusch des Fahrzeugs oder einer seiner Komponenten bemerkt. Wenn dieser Knopf gedrückt wird, wird eine vorherbestimmte Testroutine gemäß Schritt 710 durch die RVT-Anwendung aktiviert, durch die die Messwerte und das Verhalten der vorherbestimmten Sensoren sowie das Verhalten des Fahrers hinsichtlich des durch ihn gefahrenen Weges des Fahrzeugs in dem permanenten Speicher 21 für Herunterlade- und Diagnosezwecke gemäß Schritt 720 durch die Überwachungsperson gemäß den oben genannten Schritten 600 und 610 proto kolliert werden. Hierdurch wird die Fehlererfassung schneller und einfacher. Die Testroutine kann unabhängig von irgendeinem aktiven Überwachungsprozess T1 und T2 aktiviert werden und wird von dem Fahrer deaktiviert, wenn das ungewöhnliche Verhalten oder die ungewöhnlichen Geräusche verschwinden.
Außerdem kann eine Fehlererfassung durch Wartungspersonal an der Zentralstation durch Verbindung mit der MCP des entsprechenden Fahrzeugs und durch eine Fernfehlersuche durch Heraufladen von Fehlercodes entsprechender Komponenten durchgeführt werden, die den Zustand, das Verhalten und den Status der Komponente anzeigen.
Eine bevorzugte Anwendung dieser Datenerfassung und -auswertung ist das Testen und Überwachen von Fahrzeugkomponenten und Betriebsbedingungen während der Entwicklung eines Fahrzeugs.
Aber auch in einem normalen Betrieb des Fahrzeugs bietet das erfindungsgemäße Verfahren ernste Vorteile zur Planung von Routen hinsichtlich der Vorhersage einer Nutzung, von Fehlern und Defekten jeglicher Komponenten abhängig von den Fahreigenschaften und folglich für die Planung von erforderlichen Wartungsarbeiten und -intervallen.
Wenn beispielsweise ein Profil der Fahreigenschaften des Fahrzeugs hinsichtlich der Frequenz und der Anzahl von Bremsvorgängen erstellt wird, kann eine Vorhersage auf der Basis eines die Bremsklötze erfassenden Sensorsignals gemacht werden, wie lange das Fahrzeug gefahren werden kann, bevor die Bremsklötze gewechselt werden müssen. Das Selbe gilt ähnlich für andere Komponenten, die insbesondere abhängig von bestimmten Umgebungsbedingungen und/oder dem Weg, den der Fahrer das Fahrzeug fährt, einer Abnutzung unterworfen werden.
Unter Berücksichtigungen solcher Vorhersagen kann eine Komponente, deren Defekt in naher Zukunft zu erwarten ist, vorsichtshalber anlässlich beispielsweise eines Stopps oder einer Aufnahme von Kraftstoff oder Öl ausgetauscht werden. Durch Auswertung der geeigneten Sensorsignale kann weitgehend verhindert werden, dass das Fahrzeug zu Wartungszwecken zu einer zentralen Servicestation zurückgebracht werden muss. Dies ermöglicht seinerseits eine ökonomischere Verwendung des Fahrzeugs.
Das erfindungsgemäße System und das erfindungsgemäße Verfahren sind auch für andere sich bewegende Objekte, wie Flugzeuge und Schiffe, anwendbar, die mit geeigneten Sensoren und Aktuatoren für eine entsprechende Überwachung und/oder Steuerung ausgestattet sind. Außerdem können Anlagen und Einrichtungen mit dem erfindungsgemäßen System und gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren überwacht und gesteuert werden.
Die RVT-Anwendungssoftware ist vorzugsweise ein Computerprogramm und auf einem computerverwendbaren Medium für eine Installierung auf einem Computer gespeichert und wird dann auf die MCP heruntergeladen.
Die Erfindung ist auch zum Testen, Überprüfen, Überwachen, Betreiben und/oder Steuern von stationären Objekten, wie Einrichtungen, Anlagen oder anderen Objekten insbesondere in Gebieten geeignet, die von irgendeiner Zentral- oder Servicestation entfernt sind.

Claims

System zur Überwachung und/oder zum Betreiben eines oder mehrerer sich bewegender Objekte, wie z.B. Fahrzeugen, bei dem jedem Objekt (10) eine Internetadresse zugewiesen ist und es eine Schnittstelle zum Internet über eine drahtlose Telekommunikationseinheit (126; 34) umfasst, wobei Sensoren (121) und/oder Aktuatoren (123) zur Überwachung und/oder Beeinflussung von Komponenten und/oder Zuständen des Objekts mit der Schnittstelle verbunden sind, so dass eine Verbindung zwischen einer Überwachungsstation (11) und jedem Objekt über das Internet hergestellt werden kann, um Zustände der betreffenden Komponenten mittels der Sensoren und/oder Aktuatoren auszuwerten, jedes Objekt (10) eine Kommunikationsvorrichtung (20, 50) sowohl zur Sammlung und Analysierung von Daten als auch zur Übertragung und zum Empfangen von Programmen und Daten zu bzw. von der Überwachungsstation (11) über das Internet umfasst, und wobei die Kommunikationsvorrichtung (20, 50) mit den Sensoren (121) und/oder Aktuatoren (123) und mit einem oder mehreren in dem Objekt vorhandenen Bussen (12), einem Speicher (122) und einem Computer (124; 59) verbunden ist, und dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Ferntest-Anwendungsprogramm (RVT 55) mittels einer heruntergeladenen Setup-Datei für einen Ablauf vorherbestimmter Überwachungsprozesse konfiguriert ist.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Computer (124; 59) zur Erzeugung einer Homepage zur Darstellung von Ausgangssignalen des Sensors und/oder zur Betätigung der Aktuatoren über die Überwachungsstation (11) vorgesehen ist.
Verfahren zum Testen, Betreiben, Steuern, Beobachten oder Überwachen wenigstens eines entfernten Objektes von wenigstens einer Überwachungsstation aus, insbesondere in einem System nach Anspruch 1, mit folgenden Schritten: Herstellen einer Verbindung von der Überwachungsstation aus mit einem oder mehreren der Objekte mittels des Internets und einem mobilen oder Satelliten-Telekommunikationssystem, Auswählen von Messdaten des Sensors innerhalb des Objektes für ein Zeigen auf einer Homepage oder für ein Heraufladen auf die Überwachungsstation zur Bewertung sensorbezogener Zustände des Objekts, und gekennzeichnet durch eine Betätigung von Komponenten des Objektes mittels Aktuatoren in dem Objekt in Ansprechung auf die Messwerte der betreffenden Sensoren hinsichtlich der erfassten Zustände des Objekts.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auswahl von Sensoren und/oder Aktuatoren innerhalb des Objektes durch Herunterladen einer Setup-Datei für eine Konfiguration eines Ferntest-Anwendungsprogramms (RVT) für ein Ablaufen vorherbestimmter Überwachungsprozesse durchgeführt wird.
Computerprogramm mit einer Computerprogramm-Codeeinrichtung das ein Verfahren nach einem der Ansprüche 3 und 4 durchführen kann, wenn das Programm auf einem programmierbaren Mikrocomputer innerhalb des Objektes abläuft.
Computerprogramm nach Anspruch 5, das auf ein Objekt in einem System nach Anspruch 1 heruntergeladen werden kann, wenn es auf einem Computer abläuft, er mit dem Internet verbunden ist.
Computerprogrammerzeugnis, das auf einem computerverwendbaren Medium gespeichert ist, mit einer Computerprogramm-Codeeinrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 3 und 4 und das auf ein Objekt in einem System nach Anspruch 1 heruntergeladen werden kann, wenn es in den internen Speicher des Computers geladen ist und auf dem Computer abläuft, wenn der mit dem Internet verbunden ist.