DE19925663B4

DE19925663B4 - Vorrichtung zur Kommunikation zwischen einem Fahrzeug und einem Telematikdienst

Info

Publication number: DE19925663B4
Application number: DE19925663.2A
Authority: DE
Inventors: Dr. Beeck Manfred-Andreas
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1999-06-04
Filing date: 1999-06-04
Publication date: 2016-10-27
Anticipated expiration: 2019-06-05
Also published as: DE19925663A1

Abstract

Vorrichtung zur Kommunikation zwischen einem Fahrzeug (1) und einem Telematikdienst, – mit einer Bedienvorrichtung (2) und – mit einem Transponder (3), – wobei die Bedienvorrichtung (2) innerhalb des Fahrzeuges (1) angeordnet ist, – wobei der Transponder (3) mit dem Fahrzeug (1) verbunden ist und eine Antenne (4) aufweist, und – wobei der Transponder (3) Daten zur Kommunikation mit einem Telematikdienst empfängt und/oder aussendet, wobei – die Antenne (4) außerhalb des Fahrzeuges (1) angeordnet ist. dadurch gekennzeichnet, daß die Antenne (4) als Dachantenne ausgebildet ist und der Transponder (3) im Fußsockel der Antenne (4) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kommunikation zwischen einem Fahrzeug und einem Telematikdienst sowie die Verwendung dieser Vorrichtung für ein automatisches Gebührenerfassungssystem, insbesondere für Autobahnen.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen zur Kommunikation zwischen einem Fahrzeug und einem Telematikdienst weisen neben einer Bedienvorrichtung einen Transponder auf, wobei die Bedienvorrichtung innerhalb des Fahrzeuges angeordnet ist, wobei der Transponder mit dem Fahrzeug verbunden ist und eine Antenne aufweist, und wobei der Transponder Daten zur Kommunikation mit einem Transponder des Telematikdienstes empfängt und/oder aussendet.
Eine der möglichen Telematikdienste ist eine automatische Gebührenerfassung für die Benutzung von Straßen, insbesondere von Autobahnen. Die dafür vorgesehene CEN-Normung definiert für die Kommunikation zwischen der aus Bedienvorrichtung und Transponder bestehenden On-board Unit und den mit Abstand über den Fahrbahnen angeordneten Baken eine Luftschnittstelle, die neben dem Kommunikationsprotokoll für den Austausch der Daten insbesondere auch geometrische Randbedingungen festlegt. So wird neben den horizontalen und vertikalen Winkeln, innerhalb derer Daten ausgetauscht werden können, die Montagehöhe im Fahrzeug auf im wesentlichen 1,5 m festgelegt. Daher wird üblicherweise bei Personenkraftfahrzeugen die aus Transponder, Anzeige-, und Bedienvorrichtung bestehende On-board Unit mittig hinter dem Rückspiegel an der Innenseite der Windschutzscheibe befestigt. Dabei kommen sowohl Neuausstattungen als auch Nachrüstlösungen in Frage.
Die US 5 552 789 A beschreibt ein integriertes Fahrzeugkommunikationssystem, bei dem eine Kommunikation mit externen Teilen des Systems ermöglicht wird. Dabei können eigenständige Transponder vorgesehen sein, beispielsweise um einen Schlüssel zu verifizieren, das Fahrzeug aufzusperren und Einstellungen vorzunehmen sowie um mit einem Mautsystem zu kommunizieren. Ein Transponder des Fahrzeugs kann zu diesem Zweck etwa am vorderen Stoßdämpfer des Fahrzeugs angeordnet sein.
Bei der zuvor beschriebenen Anordnung der On-board Unit hinter der Windschutzscheibe erfolgt die Kommunikation mittels Austausch von Mikrowellensignalen durch die Scheibe hindurch. Bei Windschutzscheiben, die mit einer metallischen Beschichtung versehen sind, beispielsweise um das Eindringen von Wärmestrahlen zu verringern treten jedoch Probleme auf, da die aufgedampften Metallschichten eine Kommunikation mittels Mikrowellen aufgrund der Abschirmungseffekte verhindern. Daher ist es im Stand der Technik notwendig, mindestens eine Aussparung in der aufgedampften Metallschicht vorzusehen, durch die die Mikrowellen für die Kommunikation zwischen der On-board Unit und dem Telematikdienst durchtreten können.
Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen zur Kommunikation zwischen einem Fahrzeug und einem Telematikdienst derart auszugestalten und weiterzubilden, daß eine einfache Anbringung bzw. Nachrüstung im Fahrzeug möglich ist.
Die Erfindung löst das zuvor aufgezeigte technische Problem dadurch, daß die Antenne der On-board Unit außerhalb des Fahrzeuges angeordnet ist. Daher ist es nicht mehr notwendig, die On-board Unit grundsätzlich hinter der Windschutzscheibe zu befestigen oder bei metallbedampften Windschutzscheiben die aufgedampfte Metallschicht auf der Windschutzscheibe mit einer Aussparung zu versehen, wodurch alle Sicherheits- und designrelevanten Defizite der bisherigen Ausgestaltung der On-board Unit vermieden werden.
Erfindungsgemäß ist die Antenne als auf dem Fahrzeugdach angeordnete Dachantenne ausgebildet. Diese bietet insbesondere dann einen Vorteil, wenn zum Empfang von Hörfunkwellen und/oder zur Kommunikation über ein mobiles Telefonnetz eine derartige Dachantenne am Fahrzeug befestigt ist. Da weiterhin diese Dachantenne üblicherweise quer zur Fahrtrichtung mittig angeordnet ist, werden bei einer Verwendung der Vorrichtung für ein automatisches Gebührenerfassungssystem die erforderlichen geometrischen Randbedingungen ohne weiteres erfüllt. Denn neben der Montagehöhe ist bei der CEN-Normierung vorgegeben, die On-board Unit, insbesondere die Sende- und Empfangsantenne mittig anzuordnen.
Weiterhin ist in bevorzugter Weise ein Verstärker zum Verstärken der vom Transponder empfangenen Signal vorgesehen. Dadurch können Signaldefizite ausgeglichen werden, die insbesondere bei schwachen Signalen auftreten.
Erfindungsgemäß ist der Transponder und gegebenenfalls auch der Verstärker im Fußsockel der Dachantenne angeordnet. Dadurch wird in vorteilhafter Weise eine hochintegrierte Ausbildung der gesamten Vorrichtung erreicht.
Für die Kommunikation zwischen dem Transponder und der Bedienvorrichtung wird vorzugsweise ein im Fahrzeug vorhandenes Boardnetz verwendet. Über dieses Boardnetz kann eine Spannungsversorgung und/oder ein Datenaustausch zwischen dem Transponder und der Bedienvorrichtung erfolgen. Daher kann in vorteilhafter Weise die im Fahrzeug vorhandene Infrastruktur ausgenutzt werden, um die Verbindung zwischen Transponder und Bedienvorrichtung aufzubauen.
In weiter vorteilhafter Weise weist die Bedienvorrichtung eine Anzeigevorrichtung zur Darstellung von für die Telematik erforderlichen Informationen auf. Die Anzeigevorrichtung kann dabei als digitale Anzeige oder als Bildanzeige ausgestattet sein. Weiterhin kann in bevorzugter Weise die Bedienvorrichtung eine Lesevorrichtung zum Lesen von Karten, insbesondere Chipkarten oder Kreditkarten aufweisen. Über diese Geldkarten können Gebühren, bspw. der automatischen Gebührenerfassung, abgerechnet werden.
Wie bereits erwähnt kann in bevorzugter Weise die zuvor beschriebene Vorrichtung zur Kommunikation zwischen einem Fahrzeug und einem Telematikdienst für ein automatisches Gebührenerfassungssystem, insbesondere für Autobahnen verwendet werden. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Verwendung beschränkt. Die Vorrichtung kann auch für andere Telematikdienste verwendet werden, bei denen Informationen von auf vorgegebenen Straßen fahrenden Fahrzeugen und fest installierten Stationen Daten ausgetauscht werden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert, wobei auf die Zeichnung bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigen
1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Kommunikation zwischen einem Fahrzeug und einem Telematikdienst und
2 ein Fahrzeug, das mit der in 1 dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgerüstet ist.
1 zeigt in Form eines Blockschaltbildes ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Kommunikation zwischen einem Fahrzeug 1 und einem Telematikdienst. Die Vorrichtung weist eine Bedienvorrichtung 2, und einen Transponder 3 auf. Die Bedienvorrichtung 2 ist innerhalb des Fahrzeuges angeordnet, während der Transponder 3 so mit dem Fahrzeug 1 verbunden ist, daß dessen Antenne 4 außerhalb des Fahrzeuges angeordnet ist. Dieses ist schematisch in 1 durch die gestrichelte Trennlinie dargestellt. Zur Kommunikation mit einem Telematikdienst nutzt der Transponder 3 die Antenne 4 zum Aussenden und/oder Empfangen von Daten. Die Antenne 4 kann dabei integral mit dem Transponder 3 oder als davon separates Bauteil realisiert sein.
Weiterhin zeigt 1, daß dem Transponder 3 ein Verstärker 5 zugeordnet ist, um die vom Transponder 3 empfangenen Signale zu verstärken.
2 zeigt ein Fahrzeug 1, das mit der in 1 dargestellten Vorrichtung ausgerüstet ist. Dabei ist die Antenne 4 auf dem Fahrzeugdach angeordnet, also als Dachantenne ausgebildet. Die Antenne 4 strahlt Mikrowellen unter den beispielsweise für eine automatische Gebührenerfassung vorgegebenen geometrischen Bedingungen in Richtung einer oberhalb der Fahrbahn angeordneten Bake 6 ab. An der Bake 6 ist ein Transponder 7 angeordnet, der über dessen Antenne die Mikrowellenstrahlung empfängt, die von der Antenne 4 des Fahrzeuges 1 ausgestrahlt worden ist. Ebenso ist es möglich, in umgekehrter Richtung Daten über vom Transponder 7 der Bake 6 ausgestrahlte Mikrowellen auf die Antenne 4 der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu übertragen.
Da der Fußsockel der Dachantenne 4 genügend groß ausgestaltet werden kann, ist es vorgesehen, sowohl den Transponder als auch gegebenenfalls den Verstärker 5 im Fußsockel der Dachantenne 4 anzuordnen. Falls die Dachantenne 4 gleichzeitig als Antenne für Hörfunk und/oder Mobilfunk dient, so kann die Antenne für die erfindungsgemäße Vorrichtung auch separat im Fußsockel der Dachantenne angeordnet sein. Dieses kann insbesondere für die Ausgestaltung verschiedener Antennenkeulensymmetrien vorteilhaft sein.
Weiterhin ist in 1 dargestellt, daß der Transponder 3 und die Bedienvorrichtung 2 über ein im Fahrzeug 1 angeordnetes Boardnetz 8 miteinander verbunden sind. Dieses ist in 2 mit gestrichelter Linie und einem Blockelement 8 dargestellt. Über das Boardnetz 8 können der Transponder und die Bedienvorrichtung mit Spannung versorgt werden, ebenso ist ein Datenaustausch über das Boardnetz 8 möglich. Daher ist es in vorteilhafter Weise nicht notwendig, innerhalb des Fahrzeuges 1 eine eigene elektrische Verbindung herzustellen, sondern es kann auf eine bereits vorhandene Infrastruktur innerhalb des Fahrzeuges zurückgegriffen werden.
Wie weiterhin – lediglich schematisch – in 2 dargestellt ist, ist die Bedienvorrichtung 2 im Armaturenbrett 9 integriert. Somit kann die Bedienvorrichtung 2 an geeigneter Position innerhalb des Fahrzeuges 1 angeordnet werden, so daß neben dem Fahrer des Fahrzeuges 1 auch ein Beifahrer die Bedienvorrichtung 2 betätigen kann.
Wie weiterhin in 1 schematisch dargestellt ist, weist die Bedienvorrichtung 2 eine Anzeigevorrichtung 10 zur Darstellung von Informationen auf, die für die Kommunikation mit der Telematik, insbesondere der automatischen Gebührenerfassung erforderlich sind. Darüber hinaus weist die Bedienvorrichtung 2 eine Lesevorrichtung 11 zum Lesen von Karten auf, wie ebenfalls 1 in schematischer Weise zeigt. Als Karten dienen Chipkarten, Kreditkarten oder jegliche andere Form von Geldkarten, die mit Hilfe der Lesevorrichtung gelesen werden, um einer Erhebung der Gebühren automatisch durchführen zu können.

Claims

Vorrichtung zur Kommunikation zwischen einem Fahrzeug (1) und einem Telematikdienst, – mit einer Bedienvorrichtung (2) und – mit einem Transponder (3), – wobei die Bedienvorrichtung (2) innerhalb des Fahrzeuges (1) angeordnet ist, – wobei der Transponder (3) mit dem Fahrzeug (1) verbunden ist und eine Antenne (4) aufweist, und – wobei der Transponder (3) Daten zur Kommunikation mit einem Telematikdienst empfängt und/oder aussendet, wobei – die Antenne (4) außerhalb des Fahrzeuges (1) angeordnet ist. dadurch gekennzeichnet, daß die Antenne (4) als Dachantenne ausgebildet ist und der Transponder (3) im Fußsockel der Antenne (4) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verstärker (5) zum Verstärken der vom Transponder (3) empfangenen Signale vorgesehen ist, wobei der Verstärker (5) im Fußsockel der Antenne (4) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Transponder (3) und die Bedienvorrichtung (2) über ein im Fahrzeug (1) angeordnetes Bordnetz (8) miteinander verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bordnetz (8) für eine Spannungsversorgung und/oder einen Datenaustausch vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedienvorrichtung (2) im Armaturenbrett (9) des Fahrzeuges (1) integriert ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedienvorrichtung (2) eine Anzeigevorrichtung (10) zur Darstellung von für die Telematik erforderlichen Informationen aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedienvorrichtung (2) eine Lesevorrichtung (11) zum Lesen von Karten, insbesondere Chipkarten oder Kreditkarten, aufweist.
Verwendung der Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche für ein automatisches Gebührenerfassungssystem, insbesondere für Autobahnen.