DE10055287A1

DE10055287A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Erfassen und Verarbeiten von Zustandsdaten, die an Bord eines Fahrzeuges aufgenommen sind

Info

Publication number: DE10055287A1
Application number: DE2000155287
Authority: DE
Inventors: Juergen Potocnik
Original assignee: Mobiworx Datentechnik E K
Current assignee: MOBIWORX TELEMATIK GMBH, 83064 RAUBLING, DE
Priority date: 2000-11-08
Filing date: 2000-11-08
Publication date: 2002-05-29
Anticipated expiration: 2020-11-09
Also published as: DE10055287B4

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Erfassen und Verarbeiten von Zustandsdaten, die an Bord eines Fahrzeugs erstellt worden sind, bereitgestellt mit den Schritten: Erfassen der Zustandsdaten an Bord des Fahrzeugs (1); Übertragen der erfaßten Zustandsdaten über ein Telefonnetz oder direkt an einen Internetserver (3); Auswerten der übertragenen Zustandsdaten mittels eines auf dem Internetserver (3) abgelegten Auswerteprogramms. Das Verfahren wird unter anderem für kommunale Straßendienstfahrzeuge eingesetzt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erfassen und Verarbeiten von Zustandsdaten, die an Bord eines Fahrzeuges aufgenommen worden sind.

Im kommunalen Straßendienst und in der Landwirtschaft werden Fahrzeuge wie zum Beispiel Streufahrzeuge eingesetzt. Diese Fahrzeuge besitzen Fahrzeugaufbauten, wie z. B. Streuautomaten und sind zum Teil entweder mit einem herstellerspezifischen Steuergerät und/oder mit einem herstellerspezifischen Datener fassungsgerät ausgestattet. Die über diese Datenerfassungsgerä te erfaßten Daten werden im Hinblick auf den Betrieb des Fahr zeugs, seine Wartung und auch auf die Abrechnung der Dienste ausgewertet. Hierzu werden in herkömmlicherweise die von der Datenerfassungseinrichtung erfaßten Daten über einen Drucker ausgedruckt oder auf einem Datenträger wie einer Diskette oder einer Flashcard gespeichert und zur Auswertung nach der Fahrt in einen Computer neu eingegeben oder mittels der zuvor genann ten Medien übertragen. In Falle von SMS-Nachrichten besteht ferner der Nachteil, daß die Nachrichten auf eine feste Anzahl von Zeichen beschränkt sind. Oft ist es bei den herkömmlichen Nutzfahrzeugen, wie z. B. Straßendienstfahrzeugen notwendig, daß neben einem Fahrzeugführer ein zweiter Mitarbeiter im Fahrzeug mitfahren muß, um die Datenerfassungseinrichtung und das Gerät zur Datenausgabe zu bedienen. Die Geräte verschiedener Herstel ler sind untereinander nicht kompatibel und unterstützen keine Standards zum Datenaustausch.

Aus der EP 0 892 279 A2 ist ein Verfahren und ein Telematik gerät zum Erstellen und Aussenden von verkehrsrelevanten Daten bekannt. Dabei werden Daten, die mit Sensoren an Bord eines Kraftfahrzeuges erstellt worden sind, zusammen mit einer Posi tionsangabe an eine Zentrale, in der die Daten ausgewertet und zur Erstellung von Verkehrsmeldungen benutzt werden, übertra gen. Zusätzlich zu den verkehrsrelevanten Daten werden Positi onsdaten des Kraftfahrzeugs empfangen.

Es ist Aufgabe der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erfassen und Verarbeiten von Zustandsdaten, die an Bord ei nes Fahrzeuges aufgenommen worden sind, bereitzustellen, welche es ermöglichen, herstellerunabhängig fahrzeugrelevante Daten zu erfassen und auf einfache Weise zentral auszuwerten, ohne auf herstellerspezifische Eigenheiten von Geräten Rücksicht nehmen zu müssen. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung ein der artiges Verfahren und eine Vorrichtung für den Einsatz bei Straßendienstfahrzeugen im kommunalen Dienstleistungsbereich, in der Landwirtschaft, im Transport- und Logistikwesen bereit zustellen.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1 bzw. eine Vorrichtung nach Anspruch 10.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen ange geben.

Die Erfindung beinhaltet insbesondere den Vorteil, daß während einer Einsatzfahrt eines Fahrzeuges, insbesondere eines kommunalen Straßendienstfahrzeuges, stets Zustands- und Posi tionsdaten erfaßt und übertragen werden. Es ist möglich, von jedem Computerarbeitsplatz aus mit Internetanbindung eine Aus wertung der erfaßten und übertragenen Daten durchzuführen.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von diesen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Ver fahrensprinzips;

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Aus wertungsschrittes des erfindungs gemäßen Verfahrens mit den dazu erfor derlichen Vorrichtungskomponenten;

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Da tenerfassungsvorrichtung;

Fig. 4 eine schematische Darstellung des Prin zips der Datenübertragung;

Fig. 5 eine schematische Darstellung des Schritts des Erfassens und Übertragens der Daten bei dem erfindungsgemäßen Verfahren;

Fig. 6 eine schematische Darstellung des Schrittes des Auswertens der erfaßten Daten bei dem erfindungsgemäßen Verfah ren; und

Fig. 7 eine schematische Darstellung des Be triebs der Verwaltungseinheit bei dem erfindungsgemäßen Verfahren.

Die Erfindung wird nun anhand des Ausführungsbeispieles ihres Einsatzes in einem kommunalen Straßendienstfahrzeug, insbeson dere einem Winterdienstfahrzeug beschrieben. Wie in Fig. 1 dar gestellt ist, besteht das erfindungsgemäße Verfahren darin, bei einem Winterdienstfahrzeug 1 über Sensoren (nicht dargestellt) Zustandsdaten zu erfassen und diese einer Datenerfassungsein heit 2 zuzuführen. Die Zustandsdaten umfassen Einsatzdaten so wie geräte-, fahrzeug- und fahrzeugführerspezifische Daten. Die Einsatzdaten setzen sich zusammen aus Daten wie Streumenge, Mi schungsverhältnis Salz : Sohle, Streuguttyp, Schneckenförderge schwindigkeit, Streutellerposition- und -drehzahl, Füllstand des Streuguttankes und anderen, und aus Fahrzeugumgebungsdaten, insbesondere Witterungsdaten, wie zum Beispiel die Straßentem peratur oder den CO₂-Gehalt der Luft etc., die über einen Sen sor am Fahrzeug erfaßt wird. Bevorzugt werden am Fahrzeug auch Positionsdaten über ein Satellitensendersystem, beispielsweise GPS, erfaßt. Die erfaßten Zustandsdaten werden entweder über ein Telefonnetz an ein Internetserver 3 bzw. ein Serversystem oder direkt an den Internetserver übertragen, wo sie von jedem Computerarbeitsplatz mit Internetzugang mittels Internetportal ausgewertet werden können.

Im folgenden wird nun die erfindungsgemäße Vorrichtung anhand der Fig. 2 bis 4 beschrieben. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, weist die Datenerfassungseinheit 2, die als integriertes Gerät ausgebildet ist, eine Mehrzahl von Eingängen 4, wie Fre quenzeingänge 4 ₁, digitale Eingänge 4 ₂ und analoge Eingänge 4 ₃ auf zum Aufnehmen von Sensorsignalen. Die Datenerfassungsein heit 2 weist ferner normierte Schnittstellen 5, wie eine seri elle RS232 Schnittstelle 5 ₁, eine parallele Schnittstelle 5 ₂ und einen CAN-Bus 5 ₃ auf. Die Eingänge 4 und die Schnittstellen 5 sind mit einer zentralen Mikroprozessoreinheit 6 verbunden. In einem Speicher 7 ist ein integriertes Programm zur Steuerung des Mikroprozessors 6 abgelegt. Das Steuerprogramm ist so aus gebildet, dass es entweder in vorbestimmten Zeitabständen oder kontinuierlich Datensätze erfaßt und weiterverarbeitet. Der Speicher 7 dient auch zum Zwischenspeichern von erfassten Daten oder bereits vorverarbeiteten Daten. Die Datenerfassungseinheit 2 umfaßt ferner eine Interneteineinheit 8, welche einerseits die zu übertragenden Daten formatiert und andererseits die zur Datenübertragung an das Internet erforderlichen Protokolle be reitstellt. Die Daten können entweder über das Telefonnetz oder direkt in das Internet übertragen werden. Die Interneteinheit ist so ausgebildet, dass die Daten mittels e-mail oder HTTP übertragen und empfangen werden können. Die Interneteinheit 8 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Chipbaustein (iChip), ausgebildet. Ferner weist die Datenerfassungseinheit einen Empfänger zum Empfangen von absoluten Positionsdaten, bei spielsweise in Form eines GPS-Empfängers 9 auf. Das Steuerpro gramm beinhaltet eine Routine, mit der die zu einem Zeitpunkt erfaßten Positionsdaten den zu diesem Zeitpunkt erfaßten Zu standsdaten zugeordnet werden und in dieser Weise korreliert übertragen werden. Zur Übertragung der Daten an das Telefonnetz ist ein integriertes Modem, bevorzugt ein GSM-Modem 10 vorgese hen. Die Datenerfassungseinheit 2 verfügt ferner über ein inte griertes Strom-/Spannungsversorgungsmodul 20.

Die Interneteinheit 8 wird nachfolgend genauer beschrieben. Dieser Chipbaustein basiert auf einer Microcontrollerbaugruppe und ermöglicht es, ohne Betriebssystem von der Datenerfassungs einheit aus den erfaßten Daten eine e-mail zu erzeugen und über das Modem in einer Internet-Mailbox abzulegen. Der Baustein ar beitet parallel neben der Mikroprozessoreinheit 6 der Datener fassungseinheit 2. Es ist möglich, mit dem Baustein e-mails bzw. Nachrichten in unterschiedlichen Protokollformaten, z. B. PPP, TCP, IP, HTTP u. a. zu empfangen und zu versenden. Zugangs informationen für den Zugang ins Internet sind in dem Baustein abgelegt. Die erfaßten Daten bzw. Steuerdaten für die Datener fassungseinheit 2 werden mittels e-mail übertragen.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, faßt die Vorrichtung zum Erfas sen und Verarbeiten von Zustandsdaten, zusätzlich zu der Datenerfassungseinheit 2 den Internetserver 3. Der Internetserver ist als Serversystem ausgebildet, das einen Webserver 11, Applicationserver 12, Kartenserver und Datenbankserver beinhal tet. Die Auswertung der Daten erfolgt über beliebige Rechner 13, welche mit geeigneter Internetverbindung ausgestattet sind und Zugriff zu dem Serversystem über das Internet haben. Die Rechner 13 können Arbeitsplatzrechner oder mobile Rechner sein. Auf dem Webserver 11 ist ein Auswerteprogramm zum Auswerten der erfassten und übertragenen Daten abgelegt. Das Auswerteprogramm umfasst unter anderem eine Administrationseinheit, mit der die Verwaltung von Daten und Benutzern einer Mehrzahl von Fahrzeu gen und Fahrzeugeinsätzen erfolgt. Das Auswerteprogramm ist in nerhalb eines Auswerteportals implementiert, welches Zugang zu den erfaßten Informationen und zu der Geschäftslogik ver schafft.

Ein Vorteil der Vorrichtung besteht darin, daß keine zusätzli chen Übertragungsmedien vorgesehen sind, beispielsweise Disket ten oder Flash-Speicher, auf die die erfaßten Daten kopiert werden. Die Datenübertragung erfolgt von der mobilen Datener fassungseinheit 2 automatisch auf den Internetserver 3.

Der Betrieb der oben beschriebenen Vorrichtung und das erfin dungsgemäße Verfahren werden nun anhand der Fig. 5 bis 7 be schrieben.

In einem ersten Schritt wird die in dem Fahrzeug 1 vorgesehene Datenerfassungseinheit 2 initialisiert. Dann erfolgt eine Au thentifikation des Fahrzeugführers durch Eingabe der fahrzeug führerrelevanten Daten. Dies erfolgt durch Eingabe der Daten durch den Fahrzeugführer selbst manuell oder alternativ über eine zusätzliche Hardwarekomponente, wie eine Chipkarte. Op tional kann eine Überprüfung erfolgen, ob es sich um den ersten Einsatz Neufahrzeuges handelt oder um eine Konfigurationsände rung eines Fahrzeuges. Das Fahrzeug kann über eine Bedienein heit mit den entsprechenden Betriebsmitteln konfiguriert werden, beispielsweise Füllhöhe des Streusalzes in dem dafür vor gesehenen Behälter. Anschließend erfolgt das Erfassen der Gerä tezustände, das Erfassen der Positionsdaten und gegebenenfalls manuell die Eingabe des Witterungszustandes, um beispielsweise Sensordaten, die die Temperatur angeben, mit aktuellen Witte rungszuständen zu verknüpfen. Die Daten werden anschließend entweder in dem Speicher 7 zwischengespeichert oder permanent über das GSM-Modem 10 an den Internetserver 3 übertragen. Soll te die Übertragung durch Umstände gestört sein, wie beispiels weise die Durchfahrt durch einen Tunnel, werden die Daten auto matisch zwischengespeichert und zu einem späteren Zeitpunkt übertragen.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, werden die Daten über das GSM- Modem 10 und das Mobilnetz, wie beispielsweise das D1-Netz in geeigneten Protokollen an den Internetserver 3 bzw. das Ser versystem übertragen.

Wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, erfolgt die Auswertung der Da ten auf dem Internetserver 3 mit dem dort abgelegten Aus werteprogramm zentral. Da die übertragenen Daten auch jeweils Authentifizierungsdaten umfassen, kann für jedes Einsatzfahr zeug 1 ein Einsatzprotokoll erzeugt werden, und die Einsatz fahrt grafisch dargestellt werden. Die graphische Darstellung erfolgt insbesondere in einer digitalen Landkarte. Ferner kann eine Monatsauswertung und eine Geräteeinsatzliste sowie eine Verbrauchsliste und eine Geräteauslastungsliste sowie beliebige Statistiken aus den Daten erzeugt werden. Die Auswertungen wer den an den Nutzer der Einsatzfahrzeuge, wie beispielsweise eine Kommunalbehörde, und gegebenenfalls an den Eigentümer der Ein satzfahrzeuge vermittelt. Anhand der übertragenen Daten für die Einsatzfahrten können präzise Abrechnungen erstellt werden. Da die übertragenen Daten in einem Datenbanksystem abgelegt wer den, ist es möglich, mit dem Auswerteportal (Internetportal) jede beliebige Geschäftslogik zu unterstützen.

Wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, weist das auf dem Internet server abgespeicherte Auswerteprogramm auch eine Admini strationseinheit auf, in der Anwenderprofile abgelegt und mit der Datenbank verwaltet werden können.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Auswertung zentral und unabhängig von den vorgegebenen Protokollen der Hersteller der Einsatzfahrzeuge erfolgen kann, da die Daten zentral erfaßt werden und für alle Einsatzfahrzeuge in gleicher Form verarbeitet werden können.

In einer besonderen Ausführungsform kann auch eine Rückmeldung vom Internetserver 3 an die Einsatzfahrzeuge 1 erfolgen, so daß eine Fernwartung durchgeführt werden kann. Ferner ist die Er findung nicht auf die Anwendung bei Straßendienstfahrzeugen be schränkt. Beispielsweise kann sie auch zur Erfassung und zen tralen Auswertung gefahrener Kilometer und anderer Daten von Fahrzeugen wie z. B. Mietwagen, Bagger, Pistenfahrzeuge oder mo bilen Geräten aller Art herangezogen werden.

Die erfaßten und übertragenen Daten können auch für andere Ver wendungszwecke zur Verfügung gestellt werden, z. B. für beliebi ge Statistiken, Wetterprognosen, Straßenzustandsberichte von Radiosendern etc.. Das Internetportal dient somit als Datenpro vider bzw. Datenbankprovider. Auch ist eine Kommunikation mit einem Großrechnersystem möglich.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Interneteinrichtung als embedded Webserver ausgebildet. Der embedded Webserver ent hält ein Betriebssystem und eine zusätzliche Baugruppe, die es ermöglicht, komplette Internetanwendungen auf der Datenerfas sungseinheit zu betreiben, z. B. Datenerfassung und parameterge stützte Steuerung, beispielsweise eines Streuautomaten. Dabei ergibt sich der Vorteil, daß die Datenerfassung und die Geräte steuerung unterschiedlicher Fahrzeuganbaugeräte innerhalb der Datenerfassungseinheit zusammengefaßt sind. Außerdem ist ein Web-Browser gespeichert, so daß auf der Datenerfassungseinheit dort abgelegte Webseiten angezeigt werden können. Eine Webseite oder die Verknüpfung mehrerer Webseiten repräsentiert dann eine embedded Webanwendung, die dann innerhalb des Datenerfassungs gerätes abläuft. Diese Anwendung versorgt die Datenerfassungs einheit mit Laufzeit-Parametern zur Datenaufnahme, Gerätesteue rung und Kommunikation. Die zusätzliche Baugruppe beinhaltet einen Kernel, eine Netzwerkunterstützung (TCP/IP) und einen darauf abgestimmten Webserver zur Kommunikation mit einem ent fernten System. Die zusätzliche Baugruppe ist derart ausgebil det, daß die bei einer Datenaufzeichnung aufgenommenen Daten über HTTP an einen Empfänger gesendet werden. Der Empänger kann sich die Webseite, welche die Daten enthält mittels seines Browsers ansehen. Ferner können beispielsweise die aufgenomme nen Daten aus der Webseite ausgelesen werden und anderen Appli kationen zur Verfügung gestellt werden. Ferner können spezifi sche Anwendungen mittels gängiger z. B. HTML-Werkzeuge auf die Datenerfassungseinheit hochgeladen werden.

Die Ausbildung der Interneteinrichtung 8 als embedded Webserver oder als Chipbaustein wird je nach Anforderung eingesetzt. Der Chipbaustein wird insbesondere zum im Bereich der Datenerfas sung eingesetzt. Der embedded Webserver wird insbesondere für den Einsatz im Bereich Datenerfassung, Gerätesteuerung und Fernwartung eingesetzt.

Claims

1. Verfahren zum Erfassung und Verarbeiten von Zustandsdaten, die an Bord eines Fahrzeuges aufgenommen worden sind, mit den Schritten:
Erfassen der Zustandsdaten an Bord des Fahrzeuges (1);
Übertragen der erfaßten Zustandsdaten an einen Internetserver (3);
Auswerten der übertragenen Zustandsdaten mittels eines auf dem Internetserver (3) abgelegten Auswerteprogramms.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zustandsdaten mittels an dem Fahrzeug (1) vorgesehenen Sensoren erfaßt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu den Zustandsdaten Positionsdaten der absolu ten Position des Fahrzeugs (1) erfaßt und übertragen werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß die Zustandsdaten und die Positionsdaten kor reliert über das Internet in eine Datenbank geschrieben werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß die Zustandsdaten während der Fahrt erfaßt und übertragen werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß die Daten als e-Mail, oder als HTML übertra gen werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, daß anhand von ausgewerteten Zustandsdaten eine Ferneinstellung von Funktionen am Fahrzeug vorgenommen wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, daß die erfaßten Zustandsdaten über das Telefon netz oder direkt and den Internetserver (3) übertragen werden.

9. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 für den Einsatz in kommunalen Straßendienstfahrzeugen, wie Streufahrzeugen, Löschfahrzeugen und anderen.

10. Vorrichtung zum Erfassen und Verarbeiten von Zustandsda ten, die an Bord eines Fahrzeugs aufgenommen worden sind, mit:
wenigstens einem mit einem Sensor verbundenen Eingang (4),
einer Mikroprozessoreinheit (6) zum Steuern der Datenerfassung,
einem Speicher (7) zum Speichern der erfaßten Daten,
einer Datenübertragungseinrichtung (10) zum Übertragen der Da ten,
gekennzeichnet durch eine Interneteinrichtung (8), welche die Daten so aufbereitet, daß sie an einen Internetserver (3) über tragen werden können.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch einen Positionsdatenempfänger, bevorzugt einen GPS-Empfänger (9) zum Empfangen von absoluten Positionsdaten des Fahrzeuges.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, weiter gekennzeich net durch den Internetserver (3), auf dem zentral ein Auswer teprogramm zum Auswerten der empfangenen Zustandsdaten abgelegt ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Interneteinrichtung (8) als embedded Webserver ausgebildet ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Interneteinrichtung (8) als E-mail- Baustein ausgebildet ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenübertragungseinrichtung (10) als Modem ausgebildet ist.