DE10121350A1 - Schnittstellenfunktion ausführende Kommunikationsvorrichtung für Kraftfahrzeuge - Google Patents
Schnittstellenfunktion ausführende Kommunikationsvorrichtung für KraftfahrzeugeInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Schnittstellenfunktionen ausführende Kommunikationsvorrichtung (1) für Kraftfahrzeuge zum Anschluß einer Mehrzahl von in einem Kraftfahrzeug und/oder außerhalb des Kraftfahrzeugs befindlichen Geräten (2, 3, 4, 5) an im und/oder am Kraftfahrzeug angeordneten Sensoren und/oder Funktionseinrichtungen. Die Kommunikationsvorrichtung (1) weist mindestens eine Verbindungseinrichtung zum Anschluß eines austauschbaren Moduls (6), so daß in ihr eine Mehrzahl unterschiedlicher Anschlüsse in bezug auf Hardware und/oder in bezug auf Übertragungswege und Protokolle integrierbar ist, auf. Die Kommunikationsvorrichtung (1) ist somit auch in bezug auf zukünftig entwickelte Hardware (2, 3, 4, 5) sowie zukünftig entwickelte Signalübertragungsverfahren und Übertragungsprotokolle flexibel und anpassungsfähig.
Description
Die Erfindung betrifft eine Schnittstellenfunktionen ausführende
Kommunikationsvorrichtung für Kraftfahrzeuge zum Anschluß einer Mehrzahl von in
einem Kraftfahrzeug und/oder außerhalb des Kraftfahrzeuges befindlichen Geräten an
im und/oder am Kraftfahrzeug angeordneten Sensoren und/oder
Funktionseinrichtungen.
Aus der DE 43 92 671 C2 ist ein für verschiedene Netzwerkarten ausgelegtes
Kommunikationssystem für Kraftfahrzeuge bekannt, in dem eine Mehrzahl von
Mikroprozessor-Steuermodulen mit einer Mehrzahl von Mikroprozessor-
Schnittstellenmodulen kommuniziert, wobei jedes der Schnittstellenmodule mit einer
oder mehreren Arbeitseinheiten wie Sensoren oder Betätigungselementen gekoppelt ist.
Jedes Steuermodul und jedes Schnittstellenmodul ist durch universelle
Verbindungseinrichtungen bzw. Verbinder an eine serielle Datenübertragungs-
Hauptleitung gekoppelt, wobei die Schnittstellenmodule in großer Nähe zu den Sensoren
und Betätigungselementen angeordnet sind, so daß diese durch eine einfache, kurze
Verdrahtung mit dem Schnittstellenmodul verbunden sind. Die Datenübertragungs-
Hauptleitung ist in dem Kraftfahrzeug so ausgelegt, daß die Schnittstellenmodule sowie
die Steuermodule in bequemer Weise nach Erforderlichkeit innerhalb des Fahrzeuges
angeordnet werden können. Dabei ist es möglich, auch nach Einbau des
Kommunikationssystems in das Kraftfahrzeug Schnittstellenmodule sowie Steuermodule
hinzuzufügen oder zu entfernen. Die Schnittstellenmodule weisen für verschiedene
Arten von Netzwerken ausgelegte Verbindungseinrichtungen bzw. Verbinder auf, um
technische Mikroprozessordaten zu senden und zu empfangen, sowie
Koppeleinrichtungen für bidirektionale Kommunikationssignale. Die Koppeleinrichtungen
weisen ferner Einrichtungen auf, um Steuerbefehle in Steuersignale umzuwandeln und
um Zustandsantwortsignale in Zustandsinformationen umzuwandeln. Die
Koppeleinrichtungen können dabei unterschiedliche Signalumformungen durchführen,
z. B. eine Analog-Digital-Umwandlung oder eine digitale Signalverarbeitung. Die
universellen Verbindungseinrichtungen bzw. Verbinder ermöglichen eine
Datenübertragung mit einer oder mit mehreren Geschwindigkeiten sowie mit einem oder
mehreren Protokollen.
Dieses bekannte Kommunikationssystem ermöglicht somit zwar auch nach Einbau in
das Kraftfahrzeug noch die Nachrüstung weiterer Steuermodule, Schnittstellenmodule
und weiterer Sensoren und Betätigungselementen, jedoch ist dabei die Nachrüstung von
Sensoren und Betätigungselementen auf solche beschränkt, die über eine Verdrahtung
mit dem Schnittstellenmodul verbindbar sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schnittstellenfunktionen ausführende
Kommunikationsvorrichtung für Kraftfahrzeuge zu schaffen, die auch in Bezug auf
zukünftig entwickelte Hardware sowie zukünftig entwickelte
Signalübertragungsverfahren und Übertragungsprotokolle flexibel und anpassungsfähig
bleibt.
Diese Aufgabe wird durch eine Kommunikationsvorrichtung mit den im Anspruch 1
angegebenen Merkmalen gelöst.
Die erfindungsgemäße Kommunikationsvorrichtung ermöglicht den Anschluß einer
Mehrzahl von in einem Kraftfahrzeug und/oder außerhalb des Kraftfahrzeuges
befindlichen Geräten an im und/oder am Kraftfahrzeug angeordneten Sensoren
und/oder Funktionseinrichtungen. Sie weist erfindungsgemäß mindestens eine
Verbindungseinrichtung zum Anschluß eines austauschbaren Moduls auf, durch das in
ihr eine Mehrzahl unterschiedlicher Anschlüsse in Bezug auf Hardware und/oder in
Bezug auf Übertragungswege und Protokolle integriert werden können.
Bei den im bzw. außerhalb des Kraftfahrzeuges verwendeten Geräten kann es sich
beispielsweise um ein Mobiltelefon, Mikrophone einer Freisprechanlage, Kopfhörer,
Computer, Organizer, Drucker, Navigationssysteme, etc. handeln. Bei den Sensoren
kann es sich dagegen beispielsweise um Geschwindigkeitssensoren, Drehzahlmesser,
Lenkwinkelsensoren, Gyroskope (Drehwinkelsensoren), Abstandssensoren, etc.
handeln. Als Funktionseinrichtungen kommen z. B. Fahrzeugbatterien, Scheinwerfer,
Audioanlagen, Klimaanlagen, Standheizungen, Schließanlagen, Alarmanlagen,
Bremssysteme etc. aber auch teilweise die zuvor genannten Geräte in Frage.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kommunikationsvorrichtung
besteht darin, daß das austauschbare Modul ein Modul zur drahtlosen Kommunikation
zwischen den Geräten, Sensoren und/oder Funktionseinrichtungen ist. Diese
Ausgestaltung bietet die Möglichkeit, die Geräte, Sensoren und Funktionseinrichtungen
flexibel miteinander zu verbinden, so daß die Geräte an beliebigen Stellen im und
außerhalb des Fahrzeuges bedienbar bzw. anordbar sind. Diese Möglichkeit ist bei dem
aus der DE 43 92 671 C2 bekannten Kommunikationssystem nicht gegeben, da die zum
Anschluß eines Gerätes verwendete kurze Verdrahtung das Vorhandensein der seriellen
Datenübertragungs-Hauptleitung in unmittelbarer Nähe des Gerätenutzungs- bzw.
Geräteeinbauortes voraussetzt. Die Verwendung einer längeren Verdrahtung ist bei dem
bekannten Verfahren nicht nur aus Kostengründen ungünstig. Dies ist bei einem
gegebenenfalls durch den Fahrgastraum verlaufenden Anschlußkabel auch wegen
möglicher Behinderungen durch das Kabel in sicherheitstechnischer Hinsicht sowie
unter ästhetischen Gesichtspunkten ungünstig.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Kommunikationsvorrichtung besteht darin, daß das austauschbare Modul ein Modul zur
drahtlosen Kommunikation nach dem Bluetooth-Übertragungsstandard und/oder dem
GPRS-Übertragungsstandard ist.
Die Bluetooth-Übertragung erfordert im Gegensatz zu Verbindungen per Infrarot, die auf
optischer Übertragung basieren, keine direkte Sichtverbindung zwischen der
Kommunikationsvorrichtung und den daran drahtlos anzuschließenden Geräten,
Sensoren bzw. Funktionseinrichtungen. Gegenüber einer Verbindung per Infrarot
zeichnet sich die Bluetooth-Übertragung ferner aus durch einen wesentlichen geringeren
Stromverbrauch, eine größere Reichweite von ca. 10 m, die Einsatzmöglichkeit auch bei
starker Sonneneinstrahlung, die Möglichkeit einer gleichzeitigen, unabhängigen
Verbindung von mehreren Geräten auf engstem Raum, eine automatische
Fehlerkorrektur auf der Funkstrecke, die Möglichkeit einer verschlüsselten
Datenübertragung sowie die Möglichkeit einer gleichzeitigen Übertragung von Sprache
und Daten.
GPRS steht für "GSM Packet Radio Service" und bedeutet eine "paketweise"
Informationsübertragung, bei der digitalisierte Sprache oder Daten in einzelne Pakete
zerlegt und auf einem freien, beliebigen Zeitschlitz übertragen werden. Der Hauptnutzen
dieser Übertragungsart besteht darin, daß auch kleine Übertragungskapazitäten
innerhalb eines Zeitschlitzes genutzt werden können. Der GPRS-Übertragungsstandard
hat gegenüber der normalen GSM-Übertragung (Groupe Spéciale Mobile) unter
anderem folgende Vorteile: Die Pakete können in beliebiger Reihenfolge über beliebige
Wege übertragen werden; verstümmelte oder verlorene Pakete werden automatisch
nochmals angefordert; innerhalb der Übertragungskette findet eine automatische
Fehlerkorrektur statt; der Verbindungsaufbau und damit die hierfür benötigte Zeit
entfallen, da die Sender-Empfängereinrichtung quasi immer verbunden bleibt; und die
Verrechnung erfolgt nicht nach Verbindungszeiten, sondern nach übertragener
Datenmenge.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Kommunikationsvorrichtung besteht darin, daß die Vorrichtung eine eigene
Rechnereinrichtung aufweist, die ausgewählte Fahrzeugdaten, z. B. Tachosignaldaten,
Lenkwinkeldaten, Drehbeschleunigungsdaten, etc., empfängt und die empfangenen
Daten verknüpft und aufbereitet.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die erfindungsgemäße
Kommunikationsvorrichtung als mobile Einheit ausgebildet, so daß sie an verschiedenen
Stellen eines Kraftfahrzeuges, vorzugsweise in die Mittenkonsole, etwa dort, wo sich
üblicherweise der Aschenbecher befindet, einbaubar ist.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden
Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt in schematischer
Darstellung eine in einem eigenen Gehäuse untergebrachte erfindungsgemäße
Kommunikationsvorrichtung 1 sowie verschiedene daran drahtlos anschließbare Geräte,
und zwar als Beispiel ein Computer 2, ein Navigationsgerät 3, ein Mobiltelefon 4 und
zwei Mikrophone 5. Die als "Net-Box" bezeichnete erfindungsgemäße
Kommunikationsvorrichtung 1 ist eine zentrale, mobile, universell einsetzbare
Kommunikationsvorrichtung, die in erster Linie Schnittstellenfunktionen übernimmt und
in der Lage ist, eine Vielzahl unterschiedlicher Anschlüsse sowohl in Bezug auf die
Hardware als auch in Bezug auf die Übertragungswege und Protokolle zu integrieren.
Die erfindungsgemäße Kommunikationsvorrichtung 1 weist eine Mehrzahl von
Steckerbuchsen (nicht gezeigt) auf, über die sie insbesondere an eine Busleitung,
beispielsweise eine CAN-Busleitung anschließbar ist. Über die Busleitung kann die
Kommunikationsvorrichtung ("Net-Box") 1 mit Sensoren und/oder
Funktionseinrichtungen des Kraftfahrzeuges kommunizieren. Über die Steckerbuchsen
können zudem auch Geräte wie Computer, Organizer, Drucker, Bedienelemente,
Tastaturen, LCD-Displays sowie andere Anzeigeeinrichtungen, Navigationsgeräte,
Mobiltelefone, etc. direkt an der Kommunikationsvorrichtung 1 angeschlossen werden.
Darüber hinaus weist die erfindungsgemäße Kommunikationsvorrichtung 1 mindestens
ein austauschbares Modul 6 auf, das eine drahtgebundene und/oder drahtlose
Kommunikation mit beliebigen, insbesondere mit den oben angegebenen Geräten 2, 3,
4 und 5 ermöglicht. Das mindestens eine austauschbare Modul 6 ist über Steckkontakte
7 mit einer Platine (nicht gezeigt) der Kommunikationsvorrichtung 1 verbindbar. In der
Kommunikationsvorrichtung 1 können somit auch zukünftig entwickelte Anschlüsse und
Protokolle integriert werden. Die erfindungsgemäße Kommunikationsvorrichtung 1 stellt
somit eine ideale Nachrüstverbindung zum nachträglichen Anschluß beliebiger Geräte
an das Kommunikationssytem eines Kraftfahrzeuges dar.
Da die erfindungsgemäße Kommunikationsvorrichtung 1 als mobile Einheit ausgebildet
ist, kann sie an verschiedenen Stellen eines Kraftfahrzeuges, vorzugsweise in die
Mittenkonsole 8 eines Kraftfahrzeuges, beispielsweise dort, wo sich üblicherweise der
Aschenbecher 9 befindet, eingebaut werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung sind in der Kommunikationsvorrichtung 1
austauschbare Module 6 eingesetzt, die eine drahtlose Kommunikation nach dem
Bluetooth-Übertragungsstandard bzw. dem GSM-Übertragungsstandard, insbesondere
dem GPRS-Übertragungsstandard ermöglichen. Darüber hinaus können in der
Kommunikationsvorrichtung 1 austauschbare Navigationsmodule 10 enthalten sein,
nämlich ein GPS-Modul (Global Positioning System Modul) sowie ein GYRO-Modul
(Gyroskop- bzw. Drehwinkelsensor-Modul). Es ist auch möglich, die genannten
Bluetooth-, GSM-, GPRS-, GPS- und GYRO-Module in einem oder zwei Modulen
zusammenzufassen. Die Kommunikationsvorrichtung 1 besitzt eigene Rechenleistung
und erhält ausgewählte Fahrzeugdaten, z. B. ein Fahrgeschwindigkeitssignal, ein
Lenkwinkelsignal, ein Drehwinkelbeschleunigungssignal, etc., und ist in der Lage, die
empfangenen Informationen zu verknüpfen und aufzubereiten. Insbesondere erfolgt in
der Kommunikationsvorrichtung 1 eine Signalkonditionierung, z. B. eine
Geräuschunterdrückung.
1
mobile Kommunikationsvorrichtung ("Net-Box")
2
Computer
3
Navigationsgerät
4
Mobiltelefon
5
Mikrophone
6
austauschbares Modul
7
Steckkontakte
8
Mittenkonsole
9
Aschenbecher
10
austauschbares Navigationsmodul
Claims (8)
1. Schnittstellenfunktionen ausführende Kommunikationsvorrichtung für
Kraftfahrzeuge zum Anschluß einer Mehrzahl von in einem Kraftfahrzeug und/oder
außerhalb des Kraftfahrzeuges befindlichen Geräten an im und/oder am
Kraftfahrzeug angeordneten Sensoren und/oder Funktionseinrichtungen,
gekennzeichnet durch mindestens eine Verbindungseinrichtung zum Anschluß
eines austauschbaren Moduls (6), das die Integration einer Mehrzahl
unterschiedlicher Anschlüsse in Bezug auf Hardware (2, 3, 4, 5) und/oder in Bezug
auf Übertragungswege und Protokolle in der Kommunikationsvorrichtung (1)
gestattet.
2. Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine
Mehrzahl von Steckbuchsen zum Anschluß von Geräten (2, 3, 4, 5), Sensoren
und/oder Funktionseinrichtungen.
3. Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das austauschbare Modul (6) ein Modul zur drahtlosen Kommunikation
zwischen den Geräten, Sensoren und/oder Funktionseinrichtungen ist.
4. Kommunikationsvorrichtung nach einem der Anspruch 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das austauschbare Modul (6) ein Modul zur drahtlosen
Kommunikation nach dem Bluetooth-Übertragungsstandard ist.
5. Kommunikationsvorrichtung nach einem der Anspruch 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das austauschbare Modul (6) ein Modul zur drahtlosen
Kommunikation nach dem GSM-Übertragungsstandard ist.
6. Kommunikationsvorrichtung nach einem der Anspruch 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das austauschbare Modul (6) ein Modul zur drahtlosen
Kommunikation nach dem GPRS-Übertragungsstandard ist.
7. Kommunikationsvorrichtung nach einem der Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet
durch mindestens eine eigene Rechnereinrichtung, die ausgewählte
Fahrzeugdaten empfängt und empfangene Daten verknüpft und/oder aufbereitet.
8. Kommunikationsvorrichtung nach einem der Anspruch 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß sie als mobile Einheit ausgebildet und an verschiedenen
Stellen eines Kraftfahrzeuges, vorzugsweise in die Mittenkonsole (8) eines
Kraftfahrzeuges, einbaubar ist.
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