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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Interface-Gerät, welches Kraftfahrzeugsensordaten
sammelt und diese Daten in verschiedene Drahtlosformate umsetzt.
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Hintergrund
der Erfindung
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Die
Drahtloskommunikationsrevolution erobert die Automobilindustrie
im Sturm. Telematik – ein breiter
Ausdruck in Bezug auf Kfz-Drahtloskommunikationssysteme
und Informationsdienste – wird
von führenden
Kreisen der US-Automobilindustrie zunehmend als neuer Einschnitt
der Kfz-Innovationen
angesehen. Für
Fahrzeuge geeignete Technologien umfassen Internetzugang, Globalpositionsatellitensysteme
(GPS-Systeme), Fahrzeugspurverfolgung, mobile Telefonie, sprachaktivierte
Steuerungen, Radar und einen weiten Bereich von Unterhaltungssystemen
von MP3-Abspielgeräten
bis zu Rücksitz-DVD-Kinos.
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Im
Allgemeinen sind im Stande der Technik bekannte Telematikysteme
derzeit kleine Computersysteme, die in einem Fahrzeug installiert
sind. Diese Systeme besitzen fast die gesamte Hardware, die sich
in einem Personalcomputer findet, einschließlich eines Prozessors, Speichers,
Displays, Tastatur oder Berührungsbildschirms
und gewöhnlich
eines oder mehrerer Interface, welche eine Kommunikation des Telematiksystems
mit einem GPS-System oder einem elektronischen Steuermodul des Fahrzeugs
erlauben. Weil diese Systeme praktisch mobile Personalcomputer sind,
benötigen
sie ein Betriebssystem und mindestens eine Softwareanwendung für die Verarbeitung
und Darstellung von Telematikdaten in einer Form, welche ein Benutzer
anwenden und verstehen kann.
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Verständlicherweise
ist die Installation praktisch eines Personalcomputers in einem
Fahrzeug mit erheblichen Kosten verbunden. Während Einzelpersonen und Firmen
die Vorteile der Telematiktechnologie zwar schätzen, sind für viele
die Kosten für den
Kauf und die Installierung eines Computers in einem Fahrzeug abschreckend
hoch. Und diese Kosten vervielfachen sich für Firmen, welche viele Fahrzeuge
besitzen und betreiben. Eine Paketauslieferungsfirma sieht sich
beispielsweise unglaublichen Anfangsinvestitionen gegenüber, wenn
sie in einer Fahrzeugflotte Telematiktechnologie zu installieren beabsichtigt.
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Es
besteht daher in der Industrie ein Bedürfnis nach einem verbesserten
System zum Sammeln und Managen von Telematikdaten. Insbesondere
besteht ein Bedürfnis
nach einem Gerät
und einem System, welches die Vorteile von im Stande der Technik bekannten
Telematiksystemen zu geringeren Kosten bietet.
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In
der US-A-5919239 ist ein Zeit-Positions-Einloggerät für ein Fahrzeug
beschrieben, welches einen Bord-GPS-Empfänger zur Bestimmung primärer Positionsdaten,
einen zum Empfang sekundärer
Positionsdaten von einer externen GPS-Quelle geeigneten Empfänger und
einen Prozessor zum Vergleichen der Positionsdaten zur Bestimmung
einer genaueren Fahrzeugposition enthält.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Gemäß der Erfindung
ist ein System zum Sammeln und Speichern von Daten von einem oder mehreren
zu einem Fahrzeug gehörenden
Sensoren vorgesehen, wobei dieses System
eine programmierbare
Logiksteuereinheit (10) mit
einem Eingangs-Interface
(15),
einem Prozessor (20),
einem Speicher
(25) und
einem Ausgangs-Interface (40)
umfasst
und gekennzeichnet ist durch:
Eine Mehrzahl von mit dem Ausgangs-Interface
(40) verbundenen Drahtloskommunikationsgeräten und
einem
in der Hand haltbaren Rechner (50),
welcher über mindestens
eines der Mehrzahl der Drahtloskommunikationsgeräte mit der programmierbaren
Logiksteuereinheit (10) kommuniziert,
wobei die programmierbare
Logiksteuereinheit (10) an dem Eingangs-Interface (15)
Sensorsignaldaten von dem einen oder den mehreren Fahrzeugsensoren
empfangen kann, diesen Sensorsignaldaten eine Zeit zuordnen kann
und sie in ein Ausgangsformat umwandeln kann, das von mindestens
einem der Mehrzahl von Drahtloskommunikationsgeräten benutzbar ist, ferner die
umgewandelten Sensordaten und die zugeordnete Zeit in einem Speicher
(25) abspeichern kann und die umgewandelten Sensordaten
und die zugehörige
Zeit in Abhängigkeit
von einem Triggerereignis zu dem in der Hand haltbaren Rechner (50) übertragen
kann.
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In
einer Ausführungsform
beschreibt die Erfindung ein System zum Sammeln und Speichern von
Daten, wobei mindestens zwei der Mehrzahl von Drahtlosgeräten unterschiedliche
Drahtlosstandards benutzen und die programmierbare Logiksteuereinheit
so konfiguriert ist, dass sie eine Leiterlogikprogrammierung zur
Umsetzung des Sensorsignals in Ausgangsformate benutzt, welche mit
jedem der Drahtlosstandards kompatibel sind, wie es Anspruch 2 beschreibt.
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In
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung wird ein System zum Sammeln und Speichern von Daten
beschrieben, bei welchem das in der Hand haltbare Gerät (50)
mit der programmierbaren Logiksteuereinheit über mindestens zwei verschiedene Drahtlosstandards
kommuniziert, wie im Anspruch 3 beschrieben.
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Bei
einer Ausführungsform
der Erfindung ist ein System zum Sammeln und Speichern von Daten vorgesehen,
bei welchem ein Triggerereignis eine Anzeige dafür ist, dass die Fahrzeugzündung eingeschaltet
ist und sich das Fahrzeug bewegt, wie Anspruch 4 beschreibt.
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Eine
andere Ausführungsform
der Erfindung beschreibt ein System zum Sammeln und Speichern von
Daten, bei welchem das Triggerereignis eine Anzeige dafür ist, dass
das in der Hand haltbare Gerät (50)
sich innerhalb eines vorbestimmten Abstandes von der programmierbaren
Logiksteuereinheit (10) befindet, wie in Anspruch 5 beschrieben.
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Eine
weitere Ausführungsform
der Erfindung schafft ein System zum Sammeln und Speichern von Daten,
bei welchem der Prozessor (20) eine Leiterlogikprogrammierung
zum Verarbeiten, Umsetzen und Speichern der von dem einen oder mehreren
der Sensoren empfangenen Daten benutzt, wie im Anspruch 6 beschrieben.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung ist ein System zum Sammeln und Speicher von Daten
vorgesehen, bei welchem die Mehrzahl von Drahtloskommunikationsgeräten aus
einer Gruppe ausgewählt
sind, die Drahtlosfunk, eine Infrarotkommunikationsverbindung und
eine optische Kommunikationsverbindung umfasst, wie Anspruch 7 beschreibt.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Nach
der vorstehenden Beschreibung der Erfindung in allgemeiner Form
sei nun auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, welche nicht
notwendigerweise maßstäblich sind.
Es zeigen
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1 ein
Basisdiagramm einer programmierbaren Logiksteuereinheit,
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2 ein
Verarbeitungsflussdiagramm einer programmierbaren Logiksteuereinheit
und
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3 ein
Verarbeitungsflussdiagramm zur Veranschaulichung des Betriebs einer
programmierbaren Logiksteuereinheit für Telematik entsprechend einer
Ausführungsform
der Erfindung.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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Die
Erfindung sei nunmehr ins Einzelne gehend mit Bezug auf die beiliegenden
Zeichnungen bevorzugter Ausführungsformen
erläutert.
Allerdings kann die Erfindung in vielen verschiedenen Formen realisiert
werden und ist nicht auf die hier erläuterten Beispiele beschränkt, vielmehr
dienen diese dazu, dass die Beschreibung genau und vollständig ist
und dem Fachmann den Umfang der Erfindung voll übermittelt. Durchgehend sind
gleiche Bezugsziffern verwendet.
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Viele
Modifikationen und andere Ausführungen
der Erfindung ergeben sich für
den Fachmann, an den sich die Erfindung wendet und der Nutzen aus den
in der Beschreibung und den zugehörigen Zeichnungen ergebenden
Lehren zieht. Es versteht sich somit, dass die Erfindung nicht auf
die erläuterten speziellen
Ausführungsformen
beschränkt
ist, sondern dass Abwandlungen und andere Ausführungen im Schutzbereich der
beiliegenden Ansprüche
enthalten sein sollen. Auch wenn hier spezielle Ausdrücke gebraucht
werden, erfolgt dies nur in allgemeinem und beschreibendem Sinne
und nicht zum Zwecke einer Beschränkung.
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Es
sei betont, dass die beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung,
speziell jegliche als „bevorzugt" bezeichnete Ausführungsformen
nur mögliche
Realisierungsbeispiele sind, die nur zum Zwecke eines klaren Verständnisses
der Prinzipien der Erfindung angeführt sind. Jegliche Variationen und
Modifikationen der beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung
sind möglich,
ohne wesentlich vom Geist der Prinzipien der Erfindung abzuweichen. Alle
solche Modifikationen und Variationen sollen im Bereich der Beschreibung
und der Erfindung, wie sie in den beiliegenden Ansprüchen geschützt ist,
enthalten sein.
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Die
folgenden Absätze
beschreiben Systeme und Verfahren zur Verwendung einer neuen programmierbaren
Logiksteuereinheit (PLC) 10 für Telematikzwecke.
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Die
Vorteile der Verwendung von PLCs bei Steuer- und Überwachungssystemen
und Verarbeitungen sind im Stande der Technik bekannt. PLCs bieten
Steuermöglichkeiten,
welche mit Steuersystemen auf Relaisbasis nicht möglich waren.
Steuersysteme, die programmierbare Controller enthalten, sind nun
in der Lage, Maschinen und Verfahren mit einer Effizienz und Genauigkeit
zu steuern, die zuvor nicht erreichbar war. Ein anderer bekannter
Vorteil von PLCs ist die modulare und flexible Architektur, die eine
Erweiterung von Hardware- und Softwareelementen erlaubt, wenn die
Anwendungserfordernisse sich ändern.
Wächst
eine Anwendung über
die Beschränkungen
eines PLC hinaus, dann kann die Einheit leicht durch eine Einheit
mit größerer Speicher- und
Eingangs-/Ausgangskapazität ersetzt
werden, und die alte Hardware kann für kleinere Anwendungen wieder
benutzt werden.
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PLC-Attribute
machen die Installation einfach und kosteneffektiv. Ihre geringe
Größe erlaubt PLCs
eine bequeme Unterbringung, oft in weniger als dem halben Raumbedarf,
der für
ein äquivalentes Relaissteuerfeld
benötigt
wird.
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Unabhängig von
Größe, Komplexität oder Kosten
enthalten PLCs einen Basissatz von Teilen. Einige der Teile sind
Hardware, andere Software. 1 identifiziert
die Basisteile eines PLC. Zusätzlich
zu einem Stromversorgungssystem und einem Gehäuse, das sich für die physische
und elektrische Umgebung eignet, besteht ein PLC aus folgenden Teilen:
einem Eingangs-Interface 15, einem Prozessor 20,
einem Speicher 25, einer Programmiersprache 30,
einem Programmierwerkzeug 35 und einem Ausgangs-Interface 40.
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Das
Eingangs-Interface sorgt für
eine Verbindung mit der zu steuernden Maschine oder dem Prozess.
Die prinzipielle Funktion des Interfaces 50 besteht im
Empfangen und Umwandeln von Feldsignalen in eine Form, die der Prozessor 20 verarbeiten kann.
Der Prozessor 20 bildet die Hauptintelligenz des PLC. Im
Speicher ist grundlegende Betriebsinformation in Form eines BIT-Musters
gespeichert, welches in als Wörter
bezeichneten Arbeitsgruppen organisiert ist. Jedes im Speicher gespeichertes
Wort ist entweder ein Befehl oder ein Datenteil. Die Daten können Referenzdaten
oder ein gespeichertes Signal von einem Prozess sein, die durch
das Eingangs-Interface eingegangen sind.
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Der
Betrieb eines traditionellen PLC verläuft nach der recht einfachen
Wiederholungssequenz, die 2 zeigt.
In Schritt 1 beobachtet der Prozessor 20 den zu
steuernden Prozess durch Überprüfung der
vom Eingangs-Interface 15 kommenden Information. Im Schritt 2 wird
die Information mit der Steuerinformation verglichen, die vom Programm
geliefert und dort gespeichert ist. In Schritt 3 erfolgt
eine Bestimmung, ob eine Steueraktion erforderlich ist. In Schritt 4 wird
die Steueraktion durch Übertragung von
Signalen zum Ausgangs- Interface 40 ausgeführt, und
nach ihrer Ausführung
wiederholt sich der Prozess. Im Betrieb orientiert sich der Prozessor 20 kontinuierlich
an dem im Speicher gespeicherten Programm, um sich Befehle bezüglich der
nächsten
Aktion und Bezugsdaten zu holen.
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Das
Ausgangs-Interface 40 übernimmt
Signale vom Prozessor 20 und wandelt sie in Formen um,
die sich eignen zur Erzeugung von Steueraktionen durch externe Vorrichtungen.
Die Programmsprache 30 ist eine Darstellung von Aktionen,
welche erforderlich sind, um die gewünschten Ausgangssteuersignale
für einen
gegebenen Prozesszustand zu erzeugen. Das Programm enthält Abschnitte,
die mit der Übertragung
von Prozessdaten in den Steuerspeicher zu tun haben, ferner Abschnitte,
weiche die Entscheidungsbildung darstellen, und Abschnitte, die
mit der Umwandlung der Entscheidung in eine physische Ausgangsaktion
zu tun haben. Programmsprachen 40 haben viele Formen. Eine übliche Programmsprache 40,
die in PLCs verwendet wird, entspricht den Konventionen der Relaislogik,
die aus Leiterdiagrammen bestand, die Kontaktschließtypen und
Spulen angaben. Eine Art von Programmsprache 40 besteht
aus einer Darstellung eines Relaislogiksteuerschemas.
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Die
Programmierwerkzeuge 35 sorgen für die Verbindung zwischen Programmierer
und PLC. Der Programmierer entwirft die erforderlichen Steuerkonzepte
und überträgt sie dann
in eine spezielle Programmform, wie sie der ausgewählte PLC
benötigt.
Das Werkzeug 35 erzeugt ein Muster elektrischer Signale,
die den Symbolen, Buchstaben oder Zahlen in den Versionen des Programms
entsprechen, welches von den Benutzern verwendet wird.
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Die
hier beschriebene Erfindung wendet ein PLC in neuer Weise an, welche
viel von der Funktionalität
eines Telematik-Computersystems zu einem Bruchteil der Kosten realisiert.
Wie oben beschrieben, besteht der übliche Gebrauch eines PLC in
der Steuerung eines Prozesses oder eines Systems aufgrund von Eingangsinformationen
vom Prozess oder System. Bei der Erfindung steuert der PLC nicht
den Prozess oder das System, welches in den PLC eingegeben wird,
sondern statt dessen speichert die Telematik-PLC-Einheit 10 gemäß der Erfindung
vom Eingangs-Interface 15 erhaltene Information und gibt ihr
eine Zeitmarkierung.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform zeichnet
sich die Telematik-PLC-Einheit 10 durch die Flexibilität hinsichtlich
jedes Typs von Eingangsinformationen aus, in einem Falle Eingangssignale
von einem Fahrzeugsensor, wobei diese Eingangssignale in eine Umgebung
umgesetzt werden, die drahtlos ausgeführt sein kann. Bei einer Ausführungsform
erfolgt ein Eingang in die Telematik-PLC-Einheit 10 über Verdrahtung, und es wird
eine Leiterlogikprogrammiersprache 40 konfiguriert, welche
Eingangssignaleigenschaften unterscheidet und individuelle Signaleigenschaften
in ein Wort übersetzt,
dass in drahtloser Umgebung verwendbar ist.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform kommt
externe Eingangsinformation zum Gerät von verschiedenen Sensoren,
die an einem Fahrzeug vorgesehen sind, einschließlich einer Pumpe, eines Haubensensors,
eines Hintertürsensors,
eines Zündsensors
und eines Elektroniksteuermodulsensors (EMC-Sensor). Der EMC ist
in der Automobilindustrie gut bekannt und liefert Information über die
Betriebsbedingungen des Fahrzeugs wie Temperatur, Öldruck,
Motorlauf oder -stop, Fahrmeilen pro Stunde und Pedalposition. Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
ist das ECM-Signal analog und wird vor Eingabe in die Telematik-PLC-Einheit 10 mit
einem Analog/Digital-Konverter digitalisiert.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
ist der Prozess 20 ein INTEL-Prozessor auf Grundlage eines
8086-Chips. Der normale Fachmann sieht, dass auch andere Zentralprozessoreinheiten
bei der Erfindung verwendet werden können. Der 8086-Chip und relativ
langsame billige Speichermodule werden bei dieser Ausführungsform
verwendet, weil der Betrieb der Telematik-PLC-Einheit (wie unten
beschrieben) keine große
Prozessorleistung oder Geschwindigkeit erfordert. Im Betrieb erhält die Einheit 10 Zeitmarkierungen
und speichert Informationen von den verschiedenen Fahrzeugsensoren.
Zu bestimmten Zeitpunkten wird die Information für drahtlose Umgebung umgewandelt
und zu einem externen Drahtlosgerät 50 übertragen.
Das externe Drahtlosgerät 50 übernimmt
so einen großen
Teil der Verantwortung für
die Datenverarbeitung, und demzufolge kann die Telematik-PLC-Einheit 10 zu
relativ niedrigen Kosten hergestellt und installiert werden.
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Da
ein großer
Teil der Datenverarbeitungsfunktion auf das externe Drahtlosgerät 50 übertragen wird,
erfordert die Telematik-PLC-Einheit 10 kein Betriebssystem.
Stattdessen verlässt
sie sich auf die Leiterlogikprogrammierung, die im Stande der Technik
gut bekannt ist. Der Verzicht auf das Betriebssystem und das Arbeiten
mit der Leiterlogik für
die von der Telematik-PLC-Einheit 10 durchgeführte begrenzte
Datenverarbeitung führt
zu weiteren Kosteneinsparungen im Vergleich zu den bekannten komplexeren
Telematik-Computersystemen.
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Ein
weiterer Gesichtspunkt der PLC-Einheit 10 der Erfindung
besteht in der Hinzufügung
von Firmware zum 8086-Prozessor, um Speicherung zu ermöglichen
und für
das Funktionieren zu sorgen. Firmware ist eine allgemein bekannte
Kategorie von Speicherchips, die ihren Inhalt ohne Leistung halten, und
hierzu zählen
ohne Begrenzung nur auslesbare Speicher (ROM), programmierbare nur
auslesbare Speicher (PROM), löschbare
programmierbare nur auslesbare Speicher (EROM) und elektrisch löschbare
programmierbare nur auslesbare Speicher (EEPROM).
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
ist der Speicherteil der Speicher- und Durchführungsfunktionalität der Prozess,
bei welchem Signale von den PLC-Eingangsanschlüssen erhalten
werden und Signalzeichen von der Leiterlogikmaschinensprache interpretiert
werden. Die Leiterlogik erlaubt eine Programmierung jedes Anschlusses
für die Übersetzung der
Zeichen des ankommenden Signals in ein gewünschtes Ausgangsformat, und
die übersetzten
Daten werden in den Speicher eingegeben. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
wird der Datentransport durch bekannte Drahtlosprotokolle wie 802.11
A oder B erreicht. Bei Anwendung einer Frequenzsprungstreuspektrumstechnologie
sind von 2,402 GHz bis 2,480 GHz Baudrahten wählbar für irgendein RS232-Protokoll.
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Die
Leiterlogikprogrammierung wird benutzt, um die Ausgangsdaten in
Pakete oder Datenwörter zusammenzufassen
und das Timing des Sammelns, der Übersetzung und des Haltens
jedes Signals an jedem Eingangsanschluss und jedes im Speicher gespeicherten
Datenwortes zu steuern.
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Im
Gegensatz dazu ist der Durchführungsteil der
Speicher- und Durchführungsfunktionalität der Prozess,
in dem die Leiterlogik benutzt wird, um einen der PLC-Anschlüsse zu konditionieren
für den Empfang
eines Signals (rs), welches die Übertragung der
im Speicher gespeicherten Datenwörter
zum Ausgang triggert. Die Leiterlogikprogrammierung fixiert das
Timing der Ausgabe jedes im Speicher gespeicherten Datenwortes,
so dass alle seit der letzten Übertragung
(ts) gespeicherten Wörter
in einem Strom ausgegeben werden, bis der Speicher geleert ist.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
werden die in die Telematik-PLC-Einheit 10 eingegebenen
Fahrzeugsensordaten für
eine Drahtlosumgebung übersetzt.
Mehrere Drahtlosstandards sind im Stande der Technik bekannt, welche
bei der Erfindung gleichermaßen
vorteilhaft sind. Bei einer bevorzugten Ausführungsform hat die Telematik-PLC-Einheit 10 zwei
mit dem Ausgangs-Interface 40 der
Einheit verbundene Drahtlosgeräte.
Mit zwei Drahtlosgeräten
kann das Gerät
mit beiden Drahtlosstandards arbeiten und ergibt ein Backup-System für externe
Drahtloseinheiten 50, die mit vielen Drahtlosfunkgeräten ausgerüstet sind.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Ausgangs-Interface 40 der Telematik-PLC-Einheit 10 zu
Drahtloskommunikationen mit Bluetooth und 802-Standars fähig.
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Die
Bluetooth- und 802-Standars sind im Stand der Technik bekannt. Allgemein
ist Bluetooth ein Drahtlosfunk der Klasse 3, der bei einer Frequenz von
2,4 GHz arbeitet. Bluetooth ist ein Datenfunk niedriger Leistung
für kleine
Bereiche, der die Fähigkeit
hat, einen Datenaustausch zwischen Geräten über kurze Entfernungen zu erlauben.
Drahtlose Geräte,
welche den 802-Standard benutzen, arbeiten bei höheren Frequenzen und haben
die Fähigkeit
Daten über
größere Entfernungen
zu übertragen.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung erfolgt die Kommunikation zwischen einem externen
Gerät und
der PLC-Einheit 10 über
einen Infrarotkommunikationsport und/oder einen optischen Kommunikationsport.
Bei dieser alternativen Ausführungsform
kann ein externes Gerät über drahtlose Kommunikation
verfügen,
jedoch ist diese Fähigkeit nicht
Wesentlich. Bei noch weiteren Ausführungsformen sind andere Methoden
zur Informationsübertragung
von der PLC-Einheit 10 zu einem externen Gerät im Stand
der Technik gut bekannt und sind bei der Erfindung gleichermaßen von
Vorteil.
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Die
folgenden Absätze
beschreiben den Betrieb einer PLC-Einheit 10 gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung. Die nachstehende Beschreibung erfolgt im Kontext
einer Fahrzeuginstallation, bei welcher Eingangssignale von einer Mehrzahl
am Fahrzeug vorhandener Sensoren erhalten werden. Jedoch ist die
oben beschriebene Telematik 10 unabhängig von der Plattform und
ist auch in anderen Umgebungen gleichermaßen von Vorteil.
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3 ist
ein Hochpegel-Prozessflussdiagramm, welches den Betrieb einer Telematik-PLC-Einheit
gemäß einer
ersten Ausführungsform der
Erfindung veranschaulicht. Hierbei sind Sensoren an einem Fahrzeug
vorgesehen, um Informationen über
den Betrieb des Fahrzeugs zu erfassen, und sie sind mit dem Eingangs-Interface 15 der
Telematik-PLC-Einheit 10 verdrahtet. Weiterhin ist ein Sensor
auf der ECM-Einheit des Fahrzeugs angeordnet und liefert zusätzliche
Informationen über
das Fahrzeug, wie etwa Temperatur, Öldruck, Motorzustand, Fahrgeschwindigkeit
und Pedalposition. Einige oder alle der Sensorsignale können analog
vorliegen und werden vor Zuführung
zum Eingang zur Telematik-PLC-Einheit 10 mit
einem Analog/Digital-Wandler digitalisiert.
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Die
Eingangssignale werden in Datenpaketen zusammengefasst, die mit
Ereignistypen gekennzeichnet werden, zeitlich markiert werden und
in einem adressierbaren Speicher gespeichert werden. Für die ECM-Kommunikation
sind Ereignistypen Codes, die von der Society of Automotive Engineers (SAE)
festgelegt worden sind und beispielsweise SAE 1939, SAE 1587 und
SAE 1708 enthalten. Sensor- und/oder Schaltereignisse können auf
einem Analogsignal basieren, dass in Volt oder Millivolt aufgenommen
wird. Die PLC-Leiterlogik interpretiert und übersetzt dann die Daten für flexiblen
Ausgang in verschiedene Formate. Gemäß 3 wird ein
Analogsignal in ein Digitalsignal umgewandelt, und das Digitalsignal
wird in ASCII unter Verwendung der Leiterlogik und Modbus umgewandelt.
Modbus ist ein bekanntes „application
later messaging protocol", das
benutzt wird zur Durchführung
einer Kommunikation zwischen Geräten
unterschiedlicher Bus- oder Netzwerktypen.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
erlaubt ein Datenarray die Trennung einzelner Eingangssignale und
individuelle Übersetzung
einzelner Signale an jedem Terminal. Beispielsweise kann der Terminal
1 eine Analog/Digital-Umsetzung,
Terminal 2 eine Umsetzung Digital in ASCII usw. sein. Bei dieser
Ausführung
gelangt das Ausgangssignal unter Verwendung der Standard I/O-Geräteprotokolle
RS 232 und 485 zum Ausgangsanschluss. Für den Fachmann versteht es
sich, dass auch andere bekannte Protokolle benutzt werden können, wie,
ohne Beschränkung,
422 und 486. Gleichermaßen
können bei
alternativen Ausführungen
Ausgangssignale formatiert sein als ASCII, binär, hexadezimal, dezimal und
zu irgendeinen von diesen Standardprotokollen ausgegeben werden.
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Die
Daten werden dann an ein externes Gerät 50 unter Verwendung
mindestens eins der Bluetooth- und 802.1-Drahtlosstandards übertragen.
Wie oben erläutert,
sind auch andere Methoden der Datenübertragung von der Telematik-PLC-Einheit 10 zu einem
externen Gerät 50 im
Stande der Technik bekannt und sind gleichermaßen von Vorteil bei der Erfindung.
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Wie
aus dem Vorstehenden hervorgeht, vereinfacht die Erfindung die Aufgabe
einer Realzeitaufnahme und Integration von Autotelematikdaten durch Hinzufügen eines
PLC zu Fahrzeugelektronikkommunikationsmodulen. Die Kombination
erlaubt geräteunabhängige Übertragung
und flexible Kommunikation von Telematikdaten. Im Gegensatz dazu
erfordert der derzeitige Stand der Technik eigentümerspezifische
Softwaredecodierung und Neuzusammensetzung der Daten, um dieselbe
Flexibilität
zu erreichen.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
ist das externe Gerät 50,
zu welchem die Telematikdaten übertragen
werden, ein drahtloses Gerät,
welches mit einem Betriebssystem wie Windows CE arbeitet. Im Kontext
eines Paketauslieferungssystems kann beispielsweise das externe
Gerät 50 ein
tragbares Terminal oder ein persönlicher
Digitalassistent (PDA) sein, den ein Fahrer mit sich führt, wenn
der das Fahrzeug zur Auslieferung von Paketen verlässt. Wenn
der Fahrer das externe Gerät 50 vom
Fahrzeug entfernt, kann von den Fahrzeugsensoren nach wie vor Information
erfasst und zur Telematik-PLC-Einheit 10 übertragen
werden. Diese Information wird automatisch zu dem externen Gerät 50 übertragen,
wenn das Gerät
innerhalb einer vorbestimmten Entfernung von der Telematik-PLC-Einheit bleibt.
In diesem Fall ist das externe Gerät 50 so programmiert,
dass es ein Signal an die Telematik-PLC-Einheit 10 sendet,
welches diese instruiert, alle seit der letzten Übertragung gesammelten Sensorinformationen
zu übertragen.
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Bei
alternativen Ausführungsformen
erfolgt der Informationstransfer von der Telematik-PLC-Einheit 10 zum
externen Gerät 50 nicht
automatisch sondern ist stattdessen an ein Triggerereignis gebunden. Beispielsweise
kann die Kommunikation zwischen der Telematikeinheit 10 und
dem externen Gerät
nur dann erfolgen, wenn der Fahrzeugmotor läuft, oder bei einer noch anderen
Ausführungsform,
wenn die Zündung
eingeschaltet oder ausgeschaltet ist. Es sind auch andere Arten
von Datentransfertriggerereignissen möglich, die für den Fachmann
auf diesem Gebiet auf der Hand liegen.
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Bei
einem Paketauslieferungssystem liegt der Wert der Erfindung darin,
dass es einen Träger mit
einem deutlichen Bild von Telematikinformation versorgt, ohne dass
die Installation eines Personalcomputersystems in jedem Fahrzeug
erforderlich wird. Stattdessen bietet die Erfindung eine relativ preiswerte
Alternative, welche die Verarbeitungsleistung, die bei vom Fahrer
mit sich geführten
tragbaren Computersystemen bereits vorhanden ist, hebelartig verstärkt. Durch
Ergänzung
der Telematik-PLC-Einheit 10 bei seinen Fahrzeugen bekommt
der Halter wichtige Telematikinformationen über die Fahrer in der Aktion
mit und innerhalb des Fahrzeugs. Die erhöhte Sichtbarkeit wiederum erleichtert
ein besseres Management und Kommunikationspraktiken, welche Paketauslieferungsdienste
und Fahrereffektivität
verbessern. Außerdem
erlaubt die von der Erfindung gebotene Funktionalität eine automatisierte
Arbeitsüberwachung
der Paketoperationen, welche früher eine
weitere Person erfordert haben, die mit dem Fahrer fuhr und aufwendige
Notizen über
die Aktivitäten
des Fahrers während
der Auslieferungstour notierte.
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Die
Installation einer PLC-Einheit 10 in der 12-Volt-Umgebung
eines Auslieferungsfahrzeugs erfordert die Verwendung einer integrierten
Stromversorgungsquelle, welche eine Erhöhung von 12 Volt auf von der
Einheit 10 benötigten
24 erlaubt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Stromversorgung
ferner so ausgelegt, dass sie Leistung filtert und speichert, um
Konstanzunterbrechungen zu vermeiden, die von verstärkten Spitzen
im 12-Volt-System
herrühren.
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Ein
weiterer Vorteil der Erfindung liegt auf dem Gebiet der Diagnose
und Fahrzeugwartung. Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist
eine relativ preiswerte Telematik-PLC-Einheit 10 in jedem
Fahrzeug einer Flotte installiert. Jede Einheit 10 ist
so konfiguriert, dass sie Fahrzeugdiagnoseinformation erfasst, die
einem Mechaniker bei der Überwachung hilft,
welches Fahrzeug Wartung benötigt.
Statt des Erfordernisses, dass jedes Fahrzeug mit einer komplizierten
Diagnosevorrichtung ausgestattet wird, wird eine Telematik-PLC-Einheit 10 installiert,
um die benötigten
Diagnosedaten zu erfassen und zu übertragen. Bei einer solchen
Ausführungsform
geht ein Mechaniker einfach eine Reihe von Fahrzeugen mit einem
tragbaren Computerterminal ab, der so konfiguriert ist, dass er
die Diagnoseinformation von den jeweiligen Fahrzeugtelematik-PLC-Einheiten 10 drahtlos
erfasst. Der Mechaniker kann so Diagnosedaten aufnehmen, ohne in
die einzelnen Fahrzeuge einzusteigen oder sie zu inspizieren.
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Die
Erfindung ist nicht auf die Datenerfassung bezüglich Kraftfahrzeugen beschränkt. Wie
bereits gesagt, ist die Erfindung unabhängig von der Plattform. So
kann ein Sensor an einer Tür
innerhalb eines Bürogebäudes platziert
sein, und eine PLC-Einheit 10 kann so konfiguriert sein,
dass sie bei jedem Öffnen
der Tür
Daten speichert und zeitlich markiert. Bei diesem Beispiel erfasst
die Erfindung genau, wie oft die Tür geöffnet wurde, warum sie geöffnet wurde
und für
wie lange Zeit. In einer verwandten Ausführungsform kann eine erfindungsgemäße PLC-Einheit 10 somit
als billiges Alarmsystem dienen.
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Betrachtet
man wieder das Beispiel des Paketauslieferungssystem, dann kann
eine PLC-Einheit 10 gemäß der Erfindung
so konfiguriert werden, dass sie Informationen von einem Zentralbrieflkasten
aufnimmt. Zentralbriefkästen
sind eine Einrichtung, bei welcher Kunden des Beförderungsunternehmens Briefe
oder Pakete an einer bequemen Stelle einwerfen, die von einem Fahrer
des Beförderungsunternehmens
eingesammelt werden. Zentralbriefkästen sind bequem für Kunden,
jedoch weiß der
Fahrer nicht, ob ein Briefkasten ein Paket enthält, das er mitnehmen soll,
ehe er nicht den Briefkasten geöffnet hat.
Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung ist eine PLC-Einheit 10 so konfiguriert,
dass sie Informationen von einem Sensor aufnimmt, der an der Briefkastentür befestigt
ist. Die PLC-Einheit 10 nimmt jedes Mal beim Öffnen der
Briefkästen
Türdaten
auf und markiert sie zeitlich. Diese Information wird zu einem tragbaren
Terminal übertragen,
welches der Fahrer mit sich führt,
wenn er sich dem Briefkasten nähert.
Das tragbare Terminal ist so ausgelegt, dass es die Daten verarbeitet
und dem Fahrer die Anzahl der Pakete anzeigt, die sich im Briefkasten
befinden. Das Aufsammeln der zeitlich markierten Ereignisse, die
an jedem Briefkasten anfallen, kann auch Daten für eine Bedarfsanalyse zur Aufstellung
liefern, welche Entscheidungen über
den Ort eines Briefzentrums und die Betriebsstunden erleichtert.
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Viele
Abwandlungen und andere Ausführungsformen
ergeben sich für
den Fachmann, an den sich die Erfindung wendet, wenn er den Nutzen
der in den vorstehenden Erläuterungen
und zugehörigen Zeichnungen
gegebenen Lehren zieht. Es versteht sich daher, dass die Erfindung
nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen
beschränkt
ist, sondern Modifikationen und andere Ausführungen im Schutzbereich der
beiliegenden Ansprüche
liegen sollen. Auch wenn hier spezielle Ausdrücke verwendet sind, sind diese
nur im allgemeinen und beschreibenden Sinne nicht einschränkend zu
verstehen.