Connected Cars bei Toyota

Aus Winfwiki

Wechseln zu: Navigation, Suche

Fallstudienarbeit

Hochschule: Hochschule für Oekonomie & Management
Standort: Duisburg
Studiengang: Bachelor Wirtschaftsinformatik
Veranstaltung: Fallstudie / Wissenschaftliches Arbeiten
Betreuer: Dipl-Inf._(FH)_Christian_Schäfer
Typ: Fallstudienarbeit
Themengebiet: Connected Cars
Autor(en): Nino Kummer, Markus Fesser, Markus Sprenger
Studienzeitmodell: Abendstudium
Semesterbezeichnung:
Studiensemester: 2
Bearbeitungsstatus: begutachtet
Prüfungstermin:
Abgabetermin:

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung

Im Jahr 2009 kam es zu 2.301.547 polizeilich erfassten Unfällen in Deutschland[1], bei denen 68.533 Menschen schwer verletzt und 4.154 Menschen getötet wurden[2]. Die häufigsten Unfallursachen sind menschliches Fehlverhalten, u.a. Verkehrsuntüchtigkeit (Fahren unter Drogen), nicht angepasste Geschwindigkeit, zu geringer Abstand zum Vordermann, Missachtung der Vorfahrt und riskante Überholvorgänge[3].

Im Automobilsektor wird aufgrund dieser Tatsachen (viele Verletzte und Tote) gerade im Bereich der Sicherheitstechnik nach Lösungen für dieses Problem geforscht.

Durch die Forschungen und Entwicklungen im Bereich Connected Cars kann die Anzahl von Unfällen - vorallem durch die letzten vier genannten Unfallursachen - verringert und die Fahrsicherheit erhöht werden.

Auch Toyota forscht auf diesem Gebiet und hat mit dem Prius Konzeptmodell bereits ein Projekt vorgestellt, welches alle Merkmale eines Connected Cars beinhaltet.

2 Grundlagen

Abbildung 1: Aktuelles Toyota Logo
Abbildung 1: Aktuelles Toyota Logo

2.1 Toyota

Das Unternehmen Toyoda Automatic Loom Works, Ltd. (heute: Toyota Industries Corporation) wurde 1926 von Sakichi Toyoda gegründet.[4] Zu dieser Zeit produzierte das Unternehmen automatisierte Webmaschinen (Toyoda Automatic Loom).

Die 1933 von Kiichirō Toyoda, dem Sohn von Sakichi Toyoda gegründete Automobilsparte der Toyoda Automatic Loom Works, Ltd. wurde am 28.08.1937 in die Toyota Motor Corporation (TMC) ausgegliedert. Seit 1971 ist Toyota auch in Deutschland vertreten. Die TCM übernahm 1974 die als Vertriebsgesellschaft agierenden freien Importeure und gründete die Toyota Deutschland GmbH. 2005 wurde diese mit elf weiteren europäischen Toyota Importeuren in eine europäische Dachgesellschaft (Toyota Motor Europe mit Hauptsitz in Brüssel) eingegliedert[5].

2008 löste Toyota General Motors (GM) als größten Automobilhersteller der Welt ab [6] und blieb auch im Jahr 2009 mit 7,81 Millionen verkauften Einheiten größter Automobilhersteller der Welt[7].

Im letzten Geschäftsjahr (2009/2010) erreichte die Toyota Motor Corporation folgendes Ergebnis[8]:

  • Umsatz: 161,45 Milliarden Euro*
  • Betriebsergebnis: 1,26 Milliarden Euro*
  • Gewinn vor Steuern: 2,48 Milliarden Euro*
  • Reingewinn: 1,78 Milliarden Euro*

*Die Beträge wurden mit folgendem Kurs umgerechnet: 1 Euro = 117,38 Yen


Toyota ist derzeit in 144 Ländern auf allen Kontinenten vertreten[9]. Der Hauptsitz des Unternehmens ist Toyota (Aichi) in Japan. Toyota ist eines der größten börsennotierten Unternehmen der Welt[10] und beschäftigt 320.808 Mitarbeiter (Stand: Juni 2009)[11]. Zum Toyota-Konzern gehören zudem die Automarken Lexus, Hino und Daihatsu. Das aktuelle Logo des Unternehmens wird in Abbildung 1 gezeigt.

Abbildung 2: Aktuelles Alcatel Lucent Logo
Abbildung 2: Aktuelles Alcatel Lucent Logo

2.2 Alcatel Lucent

Alcatel Lucent ist ein Unternehmen, das sich auf die Entwicklung von Sprach-, Daten- und Videokommunikationsdiensten spezialisiert hat und diese weiterentwickelt. Das Unternehmen ist Marktführer in den Bereichen Festnetz, Mobilfunknetz und Breitbandnetz. In mehr als 130 Länder weltweit ist Alcatel Lucent mit erfahrenen Serviceteams vertreten und stützt sich zusätzlich auf die Qualität des Bell Labs Unternehmens im Bereich IP-basierter Technologien. Eingetragen ist Alcatel Lucent in Frankreich mit Hauptsitz in Paris. Im Jahr 2009 erzielte Alcatel Lucent einen Umsatz von 15,2 Milliarden Euro[12]. Abbildung 2 zeigt das aktuelle Alcatel Lucent Logo.

Im "ng Connect Program"[13] arbeitet Alcatel Lucent u.a. mit Toyota zusammen. Das Hauptziel des "ng Connect Programm" ist die Entwicklung von Connected Cars.

2.3 Connected Cars

Der Begriff Connected Cars (CC) beschreibt mit der Umwelt vernetzt Fahrzeuge.
Eine Art von Connected Cars ist die "Vehicle to Vehicle" (V2V), oder auch "Car to Car" (C2C) genannte, Technologie[14]. Diese Verbindung beschreibt die Kommunikation zwischen mindestens zwei Verkehrsteilnehmern untereinander. Durch diese Kommunikation im Straßenverkehr soll die Sicherheit erhöht werden. Zusätzlich wird eine Früherkennung von Gefahren ermöglicht und die Folgen menschlichem Versagens werden reduziert.

Eine weitere Technik, die der Begriff Connected Cars umfasst, ist die "Vehicle to Infrastructure" (V2I) bzw. "Car to Infrastructure" (C2I) genannte Verbindung mit dem Internet, sowie mit Verkehrssignalen wie z.B. Ampeln[14]. Mit einer Verbindung zum Internet ist das Automobil überall auf der Welt erreichbar. Unterstützende und unterhaltende Anwendung für Fahrer und Insassen werden durch sie ermöglicht.

Connected Cars beschreibt zudem auch die Kommunikation zwischen einzelnen Komponeten innerhalb eines Fahrzeuges. So kann z.B. ein Sensor bei Gefahr eine automatsiche Bremsung einleiten.

2.3.1 Funktionsweise Connected Cars

Abbildung 3: Aufbau eines Vanets
Abbildung 3: Aufbau eines Vanets

Das Potential der Connected Cars kann erst durch einen flächendeckenden Einsatz, einer gemeinsamen technologischen Ausgangsbasis und einer einheitlichen Funkfrequenz voll ausgeschöpft werden. Im Jahr 2008 wurde ein Frequenzbereich, der nur für die Kommunikation zwischen Automobilen gedacht ist, von der EU bereitgestellt (bereits 1999 in den USA). Dieser reicht von 5,885 GHz bis 5,925 GHz und ist in mehrere 10 MHz Kanäle unterteilt[15]. Dies war notwendig, damit das Netz nicht durch andere Netze gestört werden kann.

Für die drahtlose Kommunikation zwischen zwei oder mehreren Fahrzeugen und der Straßeninfrastruktur gibt es zurzeit zwei Ansätze:

  • WAVE: Kommunikation zwischen Fahrzeugen und der Infrastruktur (RSU)
  • VANET: Kommunikation zwischen zwei oder mehreren Fahrzeugen

Beide Ansätze nutzen den WLAN Standard IEEE 802.11p[16]. Das "car to car communication consortium" (C2C CC), das u.a. aus neun großen Automobilherstellern (Toyota gehört allerdings nicht zu den Mitgliedern) besteht[17], treibt die Forschungen auf diesem Gebiet voran.

Ein VANET ist ein mobiles Ad-hoc-Netz (MANET), dessen Knoten jedoch keine mobilen Endgeräte (Handy, PDA, Laptop, o.ä.) sondern Fahrzeuge sind[14]. Die Vorteile einer Vernetzung ohne feste Infrastruktur sind u.a. eine hohe Ausfallsicherheit (Redundanz der Datenpfade) und geringere Kosten (nur Hardware-, keine Kommunikationskosten).

Die Verbreitung der Nachrichten in einem VANET erfolgt über Multi-Hopping. So ist es möglich, dass größere Entfernungen als der Senderadius (bis zu 1000m) überwunden werden können. Die Nachrichten werden, je nach Anwendugsszenario, unterschiedlich versendet. So gibt es insgesamt drei verschiedene Routingverfahren (Kommunikationsformen):

  • Radio Broadcast: eine Nachricht wird vom Sender zu allen Empfängern in Funkreichweite des Knotens geschickt - z.B. Staumeldungen, Verbreitung des Internets
  • Unicast: eine Nachricht wird vom Sender zu einem Empfänger geschickt - z.B. Fernwartung
  • Geocast: eine Nachricht wird vom Sender zu mehreren Empfängern geschickt - z.B. Warnung bei Vollbremsung, Auslösen des Airbags, erkannter Stau, Feuerwehr und Polizei

Um die Routingverfahren nutzen zu können, muss jedes Fahrzeug eine Routingtabelle mit der Position der Nachbarfahrzeuge zur Verfügung haben. Die Routingtabellen werden durch das Senden von Telegrammen (Beacons) aktuell gehalten. Diese Telegramme beinhalten Position und Richtung (GPS ist zwingend notwendig), Geschwindigkeit und Beschleunigung. Da sich die Fahrzeuge bewegen, ändert sich die Position ständig. Deshalb werden die Beacons alle 0,2 Sekunden gesendet (sehr kleiner Gültigkeitszeitraum im Gegensatz zu stehenden Fahrzeugen).

Die Sicherheit der VANET's spielt eine entscheidende Rolle, denn unerlaubte Eingriffe in das VANET können Gesundheit und Leben der Fahrzeuginsassen gefährden. Folgende Anforderungen müssen erfüllt sein:

  • Integrität: das Verändern von Nachrichten bei der Übertragung muss verhindert werden
  • Vertraulichkeit: die Anonymität der Sender und Empfänger muss gewährleistet sein
  • Performance und Verfügbarkeit: Geschwindigkeit und Verfügbarkeit des VANETS müssen gewährleistet sein
  • Wirtschaftlichkeit und Akzeptanz: geringe Kosten für Hard- und Software und den Betrieb des VANETS

3 Connected Cars bei Toyota

Toyota hat nicht nur die Absicht, Autos zu entwickeln, die Unfälle vermeiden (Sicherheit). Durch die Entwicklungen bei Toyota ist es auch möglich, den CO2-Ausstoß zu verringern (Umwelt) und das Wohlbefinden der Fahrzeuginsassen zu verbessern (Komfort). In Japan, insbesondere in Tokyo gehören die Technologien schon zum Standard. In Europa wurde 2009 mit dem Prius Concept Car erstmals ein Connected Car von Toyota vorgestellt.

3.1 Sicherheit

3.1.1 Safety Connect

Abbildung 4: SOS-Button
Abbildung 4: SOS-Button

Safety Connect ist ein auf GPS basierendes Sicherheits-Tool, welches bereits in Toyotas 2010er Modellen genutzt werden soll[18]. Die Safety Connect Technologie ist in vier Bereiche gegliedert[19][20]:

  • Automatic Collision Notification (ACN)
  • Stolen Vehicle Location (SVL)
  • Emergency Assistance Button (SOS)
  • Roadside Assistance.

Alle Informationen dieser vier Dienste werden rund um die Uhr (24/7) an die speziell erstellte Servicezentrale gesendet[21]. Diese Zentrale wird von dem Anbieter ATX Group, dem führenden Automobil-Telematik-Dienstleister seit mehr als einem Jahrzehnt, betrieben. Erstmals wurde Safety Connect am 01. August 2009 in einem Toyota Prius erfolgreich getestet, was zu Mitinteressenten wie Lexus führte. Lexus entwickelte daraufhin das "Lexus Enform"-Sicherheitstool, welches auf der Technologie des Safety Connect von Toyota basiert.

3.1.1.1 Automatic Collison Notification (ACN)

Der ACN-Dienst soll den Fahrer im Falle eines Unfalls unterstützen. Sobald ein Airbag ausgelöst wird oder Sensoren in den Stoßstangen Signale eines Unfalls messen, wird die Zentrale automatisch via GPS informiert. Die Zentrale empfängt sofort die Fahrzeug-ID und die Koordinaten des Unfallortes. Zudem nimmt der Servicemitarbeiter mit dem Fahrer bzw. den verunglückten Personen im Fahrzeug Kontakt auf, um festzustellen wie schwer die Insassen verletzt sind. Sollte keine Antwort kommen, wird von der Zentrale ein direkter Notruf an den sogenannten "Public Safety Answering Point" (PSAP), den nächstliegenden Rettungsdienst, gesendet. Dieser wird anhand der Koordinaten ermittelt. Bis zum Eintreffen der Rettungskräfte bleibt die Zentrale mit dem Fahrzeug verbunden.

3.1.1.2 Stolen Vehicle Location (SVL)

Im Falle eines Diebstahls ist die Safety Connect Zentrale, mit Hilfe des GPS-Signals des Fahrzeuges, in der Lage dessen Koordinaten festzustellen. Dazu muss der Wageninhaber den Diebstahl der Polizei melden und Kontakt mit dem Telefon-Service von Safety Connect aufnehmen. Die Service-Mitarbeiter werden den örtlichen Behörden die Informationen über den aktuellen Standort des Fahrzeugs stetig zur Verfügung stellen, bis das Fahrzeug sich wieder bei seinem Besitzer befindet.

3.1.1.3 Emergency Assistance Button (SOS)

Alle mit der Safety Connect Technologie ausgestatteten Fahrzeuge haben einen SOS-Button, der es ermöglicht, selbstständig 24/7 den Kontakt zur Zentrale aufzunehmen. Über das GPS-Signal wird die Position des Fahrzeuges ermittelt und der Fahrer kann einen Notruf an die Zentrale absetzen. Die Zentrale wird die je nach Situation notwendigen, Maßnahmen in die Wege leiten.

3.1.1.4 Road Assistance

Dieser Dienst ist eingerichtet worden um bei Problemen auf der Straße zu unterstützen. Er wird ebenfalls über den SOS-Button ausgelöst. Die Zentrale versorgt den Fahrer mit verschiedensten Informationen. Road Assistance hilft in Situationen, wie z.B. benötigte Starthilfe, leerer Benzintank, Reifenpanne u.v.m.. Mit diesem Service ist der Fahrer nicht mehr darauf angewiesen, anderen Organisationen, wie beispielsweise dem ADAC, beizutreten.


Für die Safety Connect Technik und den dazugehörigen Dienst fallen jährliche Kosten in Höhe von 114,62 Euro* für Toyota-Kunden und 216,96 Euro* für Lexus-Kunden an[22].

*Die Beträge wurden mit folgendem Kurs umgerechnet: 1 Euro = 1,2214 USD

3.1.2 Pre-Crash-Safety

Abbildung 5: Radarausbreitung
Abbildung 5: Radarausbreitung

Das Pre-Crash-Safety-System dient dazu, im Straßenverkehr Gefahren frühzeitig zu erkennen, um anschließend richtig darauf zu reagieren, damit die Schäden und die Unfallrisiken reduziert werden. Die Reaktionszeit eines Menschen kann mit der eines Computersystems nicht verglichen werden. Somit kann das Fahrzeug anhand eingehender Informationen reagieren, bevor der Fahrer die Situation überhaupt erkennt. Sobald das System Informationen eines potenziellen Risikos empfängt, erhält der Fahrer im Boardcomputer eine akustische und visuelle Warnung. Der Fahrer hat somit frühzeitig die Möglichkeit zu reagieren bzw. eine Schutzhaltung einzunehmen. Zusätzlich zur Warnung greift das System innerhalb von Bruchteilen einer Sekunde mechanisch in das Bremssystem ein, falls der Fahrer nicht selbständig bremst. Außerdem verstärkt das System die Bremskraft des Fahrers, um eine höhere Bremswirkung zu erzielen. Um den Fahrer in solch einer Situation zusätzlich zu schützen, werden die Sicherheitsgurte der Vordersitze bereits vor einem Aufprall angezogen. Das Anziehen der Sicherheitsgurte geschieht ebenfalls im Falle eines Kontrollverlustes im Zusammenhang mit einer Notbremsung. Das Pre-Crash-Safety-System unterstützt den Fahrer also weltweit durch die folgenden Funktionen:

Abbildung 6: Toyota Harrier
Abbildung 6: Toyota Harrier
  • Pre-Crash-Bremse
  • Pre-Crash-Bremshilfe
  • Pre-Crash-Sicherheitsgurt

Das Pre-Crash-Safety-System ist mit hochempfindlichen Sensoren ausgestattet, welche mittels Millimeter-Radar und Objekterkennungsvermögen ein vorausfahrendes Fahrzeug oder Hindernis erfassen können. Die vom Objekt reflektierten Informationen werden über einen Computer ausgewertet. Dieser ermittelt das potentielle Kollisionsrisiko bzw. den unvermeidbaren Aufprall anhand der Daten von Position, Geschwindigkeit, Fahrweg und anderen Merkmalen, die von Toyota auf Grund von Entwicklungsgeheimnissen nicht veröffentlicht werden. Somit kann das Fahrzeug die oben genannten Schutzmechanismen aktivieren, noch bevor der Fahrer reagieren kann.

Das Pre-Crash-Safety-System wurde bereits im Februar 2003 erstmals im Modell Harrier weltweit eingesetzt[23]. Toyota erhofft sich, durch dieses System die Anzahl an Unfällen und Schwerverletzten zu reduzieren, da 70% aller schweren Unfälle auf verzögerte Reaktion oder Unachtsamkeit zurückzuführen sind[24]. Durch die gesammelten Erfahrungswerte entwickelt Toyota das Pre-Crash-Safety-System seit dem Jahr 2003 kontinuierlich weiter.

Abbildung 7: Nachtsichtsystem bei Toyota
Abbildung 7: Nachtsichtsystem bei Toyota
3.1.2.1 Nachtsichtsystem

Das Nachtsichtsystem registriert bei Nachtfahrten schwer erkennbare Fußgänger, Hindernisse und die Beschaffenheit der Straße und zeigt dies in einem Display an. Mit Hilfe einer Infrarotkamera werden Fußgänger und Hindernisse in einer Entfernung von 40m bis 100m erkannt und gelb umrandet auf einem LCD Display angezeigt[25] (siehe Abbildung 7).

Abbildung 8: Navigationssystem mit Stopschildkontrolle
Abbildung 8: Navigationssystem mit Stopschildkontrolle
3.1.2.2 Stopschildkontrolle

Wenn ein Fahrer auf ein Stopschild zufährt, wird er mit Hilfe einer Anzeige im LCD Display des Navigationsgerätes und einer warnenden Stimme darauf aufmerksam gemacht. Eine auf der Heckseite des Autos angebrachte Kamera erkennt bestimmte Straßenmarkierungen, vergleicht diese mit den Karteninformationen des Navigationsgerätes (bisher nur in Tokyo eingesetzt) und berechnet daraus den Abstand bis zum Stopschild bzw. der Haltelinie. Sollte der Fahrer trotz Warnung seinen Wagen nicht verlangsamen, wird durch das Navigationsgerät der Bremsassistent aktiviert[25].

Abbildung 9: Fahrerkontrollsystem
Abbildung 9: Fahrerkontrollsystem
3.1.2.3 Fahrerkontrollsystem

Eine Kamera im Armaturenbrett berechnet anhand der Augenstellung, in welche Richtung der Fahrer schaut und wie weit er die Augen geöffnet hat (siehe Abbildung 9). Wenn das Sicherheitssystem einen potentiellen Unfall vorhersagt und das Fahrerkontrollsystem erkennt, dass der Fahrer entweder nicht auf die Straße sieht oder die Augen länger als für einen Liedschlag erforderlich geschlossen hält, wird der Fahrer mit einem lauten Signalton gewarnt. Sollte der Fahrer nicht reagieren, wird durch das System eine Notbremsung eingeleitet[26].

Abbildung 10: Frontalsicherheitssystem
Abbildung 10: Frontalsicherheitssystem
3.1.2.4 Frontalsicherheitssystem

Mit Hilfe des Millimeter-Radar an der Frontseite des Autos wird der Bereich der Erkennung potentieller Gefahren und Hindernisse diagonal erweitert (siehe Abbildung 10). Durch die diagonale Erweiterung des Bereiches können auch Unfälle von der Seite erkannt werden[26].

3.1.2.5 Rücksitzsicherheitssystem

Sollte das System einen möglichen Unfall von vorn oder hinten erkennen, passt dieses den Rücksitz für den Mitfahrer an, sodass dieser im Falle eines Unfalls optimal gestützt wird[26].

3.1.2.6 HELPNET
Abbildung 11: Funktionsweise des Helpnet
Abbildung 11: Funktionsweise des Helpnet

Das HELPNET ist ein Notrufsystem, das sowohl mit der Polizei als auch mit der Feuerwehr verbunden ist. Im Falle eines Unfalls sendet das System den Standort des Fahrzeuges an das HELPNET, um die Anfahrtszeit der Polizei, Feuerwehr oder des Krankenwagens zu verringern. Es gibt zwei Möglichkeiten einen Notruf an das HELPNET abzusenden: Entweder ist der Fahrer nach einem Unfall noch bei Bewusstsein und kann selbst einen Knopf am Rückspiegel betätigen oder das Auto sendet automatisch eine Nachricht an das HELPNET. Die zweite Methode kommt nur zum Einsatz, wenn der Airbag ausgelöst wurde oder bestimmte Sensoren angeschlagen haben. In diesem Fall ist der Fahrer nicht mehr in der Lage, den Knopf selbst zu drücken. Im HELPNET-Center erscheint im Falle eines Notrufs eine Nachricht mit der aktuellen Position des Fahrzeuges auf einem Display. Der Mitarbeiter, der die Nachricht bekommt, nimmt sofort Kontakt zu dem Fahrzeug auf, um sicher zu gehen, dass auch wirklich etwas passiert ist. Sollte der Fahrer nicht antworten, wird sofort ein Krankenwagen zu der Unfallstelle geschickt[26].

Abbildung 12: Driving Safety Support Systems
Abbildung 12: Driving Safety Support Systems
3.1.2.7 DSSS

DSSS (Driving Safety Support Systems) hilft bei der Übermittlung von Informationen über schwer erkennbare Fahrzeuge, Motorräder und Fußgänger. Mit Hilfe von Kameras und Sensoren werden die Informationen über solche potentielle Gefahren über die Infrastruktur an die Autos gesendet. Um die Sicherheit im Straßenverkehr zusätzlich zu erhöhen, nehmen die Fahrzeuge auch Informationen von Ampeln (Warnen vor roten Ampeln) auf[27].

Abbildung 13: Advanced Cruise-Assist Highway Systems
Abbildung 13: Advanced Cruise-Assist Highway Systems
3.1.2.8 AHS

Um den Verkehrsfluss optimal zu regeln, ermittelt AHS (Advanced Cruise-Assist Highway Systems) mittels Sensoren die Anzahl der Fahrzeuge auf einem bestimmten Straßenabschnitt. Ist das Verkehrsaufkommen zu hoch, werden nachfolgende Fahrzeuge gewarnt und haben so die Möglichkeit, den Stau zu umfahren[27].

3.1.2.9 ASV

Das ASV (Advanced Safety Vehicle) ist ein Projekt, das seit 1991 von der Automobilindustrie gefördert wird. Es handelt sich um eine Initiative des Landesministeriums für Verkehr, Infrastruktur und Fremdenverkehr. Ziel dieses Projektes ist die Nutzung modernster Technologien, um die Fahrsicherheit zu erhöhen[27].

3.1.3 IntelliDriveSM Project

Abbildung 14: Logo des IntelliDrive Projects
Abbildung 14: Logo des IntelliDrive Projects

IntelliDrive ist ein Projekt unter der Schirmherrschaft der amerikanischen Behörde für Transportwesen, die Techniken und Standards für die Vernetzung des amerikanischen Straßenverkehrs erforschen und erproben soll. Neben Toyota sind auch verschiedene amerikanische Verbände und andere Behörden, sowie Automobilhersteller an dem Projekt beteiligt (z.B. Verband der Automobilhersteller, Verkehrsbehörde von New York, Ford, Volkswagen). Das Projekt soll die Möglichkeiten, Vorteile und Kosten einer Vernetzung des Straßenverkehrs herausstellen. Bis 2013 sollen die Forschungen abgeschlossen sein und die Systeme sukzessive eingeführt werden. Ziel ist es, den Straßenverkehr sicherer, intelligenter und umweltfreundlicher zu gestalten. Die Teilziele sind:

  • Sicherheit
    • 360-Grad-Erfassung der Umgebung und Meldung gefährlicher Situationen an den Fahrer (scharfe Kurven, Straßenglätte, Spielstraßen)
    • Informationen über Fußgänger oder Radfahrer, die auch mit IntelliDrive-kompatiblen Geräten (z.B. Smartphone) ausgestattet sind
    • Warnung vor Unfällen, liegengebliebenen Fahrzeugen oder Einsatzwagen
    • Unfallvermeidung


  • Mobilität
    • Sammeln und Verarbeiten anonymisierter Verkehrsdaten
    • Managen und Optimieren der Verkehrsflüsse (z.B. durch Änderung der Ampelphasen)
    • Optimierte Routen für Rettungsfahrzeuge
    • Genaue Fahrzeitbestimmung für den öffentlichen Nahverkehr


  • Umweltschutz
    • Optimierung von Verkehrsflüssen (müssen Autos seltener an roten Ampeln stoppen, verbrauchen sie weniger Treibstoff)
    • Reduzierung des ökologischen Fußabdrucks, der durch den Straßenverkehr entsteht
    • Bessere Informationen über Strecke und Verkehrslage führen zu optimierter Streckenplanung und Treibstoffeinsparung
    • Öffentliche Verkehrsmittel können besser durch den Verkehr geführt werden und werden dadurch attraktiver

Die Technik, die zur Kommunikation zwischen Fahrzeug und Fahrzeug, Infrastruktur oder anderen drahtlosen Geräten eingesetzt werden soll, ist die amerikanische DSRC (Dedicated Short Range Communication) Technologie auch WAVE oder IEEE 802.11p genannt. DSRC hat Ähnlichkeiten zu Wi-Fi, speziell zum IEEE 802.11a Standard. Da aber Wi-Fi stark verbreitet ist und durch die Vielzahl an Geräten, Hotspots und Mesh-Netzen störanfällig ist, nutzt DSRC ein anderen Frequenzbereich (Spektrum von 75MHz bei ca. 5,9 GHz) und wurde den speziellen Anforderungen angepasst. Die wichtigste Änderung ist das Erkennen von Geräten und Übertragen erster Daten innerhalb von Millisekunden. Die Übertragung wurde modifiziert, um auch bei ca. 200 km/h zu funktionieren (802.11a war nur für Schrittgeschwindigkeit ausgelegt). Das Frequenzband wird in sieben Kanäle mit je 10 MHz aufgeteilt (ein Steuerungskanal, 802.11a hat 20MHz pro Kanal). Die Unterscheidung in sicherheitsrelevante und -irrelevante Daten wurde aus dem IEEE 802.11a Standard übernommen (sicherheitsrelevante Daten werden bevorzugt). Zur Gewinnung der nötigen Informationen sollen die bereits in aktuellen Fahrzeugen existierenden Sensoren genutzt werden.

Während der Erprobungsphase sollen auch zukünftige Anwendungsgebiete geprüft werden. Zum Beispiel, ob das Einbeziehen von Echtzeit-Daten von Wetter, Verkehrslage und anderen Einflüssen dazu genutzt werden kann, genauere Berechnungen zu Dauer, Strecke und Kosten einer Reise zu erstellen. Auch wird geprüft ob sich die eingesetzten Techniken und Standards zur elektronischen Bezahlung von Maut- und/oder Parkgebühren nutzen lassen. Die Erforschung ökologischerer Verkehrsführung ist ein weiterer wichtiger Punkt des Projekts. Die Partner aus der Wirtschaft sind außerdem an möglichen neuen Geschäftsmodellen oder kostenpflichtigen Zusatzdienstleistungen interessiert.

3.2 Komfort

Abbildung 15: Intelligenter Parkassistent
Abbildung 15: Intelligenter Parkassistent

3.2.1 Intelligenter Parkassistent

Der Parkassistent, der die Größe des vorhandenen Parkraumes ermittelt, steuert das Fahrzeug automatisch in die Parklücke. Der Fahrer muss dieses nur bestätigen und kann mit Hilfe der Bremse die Geschwindigkeit steuern. Sollte der Parkassistent den Parkraum als zu eng beurteilen (wird mittels Ultraschallwellen gemessen), wird der Fahrer darauf Aufmerksam gemacht und muss selbst in den Parkvorgang eingreifen[28].

Abbildung 16: Abstandsmessung mit Tempomat
Abbildung 16: Abstandsmessung mit Tempomat

3.2.2 Abstandsmessung

Der Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug wird bis zu einer Geschwindigkeit von 100km/h konstant gehalten. Wird der Vordermann langsamer, reduziert das System automatisch die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs. Auch in Stop and Go-Situationen verringert das System die Belastung des Fahrers, indem ein Radar kontinuierlich den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug ermittelt[28].

3.3 Umwelt

Abbildung 17: Funktionsweise des Fahrzeugnavigators
Abbildung 17: Funktionsweise des Fahrzeugnavigators

3.3.1 Harmonischer Fahrnavigator

Das Fahrzeug übermittelt Informationen über den Fahrstil des Fahrers an das G-Book-Center und ermittelt anhand des Fahrstils und eines Punktesystems, wie umweltfreundlich derjenige fährt. Dieses wird dem Fahrer auf dem Navigationsgerät angezeigt. So kann der Fahrer entsprechend der berechneten Punktezahl seinen Fahrstil weiter verbessern bzw. anpassen[29].

3.3.1.1 G-Book

In Japan hat Toyota bereits ein Informationsnetzwerk (G-Book) in einen Teil seiner Autos integriert. G-Book wurde von Gizmo Highway[30]entwickelt um Autos, Menschen und die Gesellschaft überall und zu jeder Zeit per UMTS zu verbinden. Neben den in den Autos eingebauten Navigationsgeräten können sich auch Handys, PDAs und PCs mit dem Netzwerk verbinden. So können auch diese Geräte mit Hilfe des G-Book die Position des Fahrzeuges weitergeben. In Zukunft soll es auch möglich sein, Haushaltsgeräte aus dem Fahrzeug heraus zu steuern. Die interaktiven Informationsdienste werden über montierte WLAN-Terminals bezogen. Damit G-Book in Zukunft Standard in der Automobilindustrie wird, versucht Toyota es ständig zu verbessern und weitere Dienste zur Verfügung zu stellen[30].

Features & Funktionen:

  • Datenkommunikationsmodul (DCM)
Herkömmliche Informationsdienste können zurzeit nur über Handy genutzt werden. Das G-Book ersetzt das Handy und bietet zudem eine Flatrate, die eine Highspeed-Kommunikation ohne lange Wartezeiten und begrenztes Volumen mitbringt. Das DCM unterbricht beim Durchfahren von Tunneln automatisch die Verbindung.
Abbildung 18: G-Book in einem Toyota Crown
Abbildung 18: G-Book in einem Toyota Crown
  • SD-Karten-Kompatibilität
Sowohl die Software des G-Book Terminals als auch Navigationskarten werden auf SD-Karten gespeichert und können einfach in den Terminal gesteckt werden. Zudem ist es möglich, Videos, Musik und Dateien auf der Karte zu speichern. Software und Kartenupdates können einfach aus dem Internet heruntergeladen werden und sind anschließend sofort einsatzbereit.
  • Benutzerspezifische Server (UCS)
Jeder Fahrzeughalter kann sich das Menü seines G-Books individuell anpassen und es bei einem Fahrzeugwechsel wieder abrufen. Auch Wartungsintervalle sind so jederzeit von überall abrufbar.
  • Nahtlos Netzwerk
Toyota hat in Zusammenarbeit mit einem Pocket-PC-Hersteller ein PDA mit Pocket G-Book entwickelt. So hat der Fahrzeughalter auf seinem PDA die gleiche Ansicht wie in seinem Fahrzeug und jederzeit Zugriff auf die angebotenen Dienste.
  • Elektronische Abrechnungsfunktion
G-Book bietet eine elektronische Abrechnungsfunktion für alle gängigen Kreditkarten. So kann der Fahrer sofort aus dem Fahrzeug heraus bestimmte kostenpflichtige Dienste des G-Book bezahlen.
  • Vorlese- und Spracherkennungsfunktion
Textinformationen werden im G-Book-Center sprachlich aufbereitet und können dem Fahrer anschließend während der Fahrt vorgelesen werden. Das G-Book-Terminal lässt sich zudem über Sprachbefehle ansteuern. In Zukunft sollen auch Handys per Sprachsteuerung über das G-Book-Terminal angesteuert werden können.
  • Open Source
Die Software des G-Book Terminals ist Open Source. Für die Entwicklung hat Toyota die Sprache "G-Book-ML" eingeführt. So haben Firmen, aber auch Privatpersonen die Möglichkeit neue Anwendungen zu entwickeln oder zu verbessern.

G-Book-Services

  • Sicherheitsservice
Sollten Probleme während der Fahrt oder beim Fahrzeug auftreten, kann das G-Book-Center den Standort des Fahrzeuges ermitteln und einen Abschleppwagen schicken. Das G-Book-Center hat zudem die Möglichkeit eine Fernwartung durchzuführen. Dazu stellt das Center eine Verbindung zwischen dem Fahrzeug und dem entsprechenden Autohändler her.
  • Live-Navigation-Service
Der Service bietet Städte-, Reise-, Hobby- und Entertainmentinformationen über den gewünschten Zielort und zeigt diese auf dem Display an.
  • Informationsservice
Dieser Dienst kann Nachrichten aus verschiedenen Rubriken vorlesen. Die Rubriken können vom Fahrer selbst festgelegt werden. Zudem können auch Kontostände abgefragt werden.
  • Entertainmentservice
Der Service ermöglicht das Übertragen von Musik und den zusätzlichen Download von Musik und Spielen. Zudem ist auch ein Zugriff auf Online-Communities geplant.
  • Kommunikationsservice
Mit dem Kommunikationsservice können E-Mails gesendet und empfangen werden. Zudem können auch Foren genutzt werden. Zusätzlich besteht die Möglichkeit seine eigene Position auf der Karte zu Aktivieren, damit andere sehen wo man sich zurzeit aufhält.
  • E-Commerce-Service
Kostenpflichtige G-Book-Dienste können online gekauft und mit der elektronischen Abrechnungsfunktion sofort bezahlt werden.
  • OSS (Operator Support Service)
Anfragen des Fahrers an das G-Book-Center werden per Handy übermittelt. Der Servicemitarbeiter bringt die Lösung sofort auf das Display des Fahrzeuges.

3.4 Prius Concept Car

Abbildung 19: Toyota LTE Prius
Abbildung 19: Toyota LTE Prius

Das Vorzeigemodell für die Entwicklung der kommunikationsfähigen Fahrzeuge stellt der japanische Automobilhersteller Toyota mit dem Prius, der bereits in seiner 4. Generation erscheint, dar. Schon 1997 erkannte Toyota die Chance und setzte mit dem Prius als erstes Hybrid-Modell neue Maßstäbe/Trends in der Automobilwelt. Bereits auf der Automesse IAA 2009 und der CeBIT 2010 wurde der Toyota Prius als Concept Car vorgestellt und soll somit wieder die Richtung in der Automobilwelt vorgeben.

Toyota entwickelte als Mitglied des "ng Connect Program" zusammen mit Unternehmen wie Alcatel-Lucent, Atlantic Records, QNX Software Systems und Chumby and Kabillion dieses erste kommunikationsfähige LTE (Long Term Evolution) Hybrid Automobil der Welt[31][32]. Der Prius wird in der Lage sein, eine Verbindung unter der neuen so genannten 4G Konnektivität aufzubauen und damit eine neue Ära der Automobile eröffnen[33]. Nicht nur im Bereich Unterhaltung soll die Kommunikationsmöglichkeit genutzt werden, sondern primär durch Dienste, die den Fahrer unterstützen und schützen, wie z.B. Verkehrssicherheits- und Werkstattdienst. Der Toyota Prius beinhaltet dafür Techniken wie Safety Connect und Pre Crash Safety.
Abbildung 20: LTE Prius Seitenansicht
Abbildung 20: LTE Prius Seitenansicht
Der Prius verfügt im Innenraum über insgesamt vier Monitore mit Touchscreen, die für alle Insassen erreichbar sind. Alle Monitore ermöglichen einen voneinander unabhängigen Zugriff. So kann beispielsweise der Monitor in der Konsolenmitte als Navigationsgerät fungieren, während der Beifahrer auf seinem Monitor andere Applikationen nutzen kann.

Das Auto ist mit mehreren hundert Sensoren ausgestattet, um so die Gegebenheiten der Umwelt wie z.B. Wetter und Verkehr zu erfassen. Diese Daten werden direkt ausgewertet und für Verkehrszentralen hochgeladen, wie auch an andere folgende Fahrzeuge versendet. Diese wiederum informieren den Fahrer via Boardcomputer über die eingegangen Informationen. Im Falle eines Unfalls sendet das Fahrzeug durch Auswertung der Sensoren einen Notruf mit den Koordinaten der Unfallstelle an eine nahe Rettungsstation und versendet zusätzlich eine Unfallwarnung an nachfolgende Autos. Die Fahrzeuge stehen im ständigen Kontakt und übermitteln sich Informationen wie z.B. Stau- oder Glatteiswarnungen. Eine Onboard-Kamera misst permanent die Sichtweite und versendet im Falle einer auftretenden Nebelwand eine Nebelwarnung, an die nachfolgenden Fahrzeuge.

Abbildung 21: Servicezugriff
Abbildung 21: Servicezugriff

Ein weiteres Feature für die Automobilhersteller ist die "Remote Diagnose" und das "Remote Software Update"[34]. Die "Remote Diagnose" ermöglicht dem Fahrer die Nutzung einer Online-Hilfe, um umgehend zu erfahren, welches Teil des Fahrzeugs defekt ist und welche Maßnahmen nun getroffen werden müssen. Das intelligente Auto sendet diese Informationen an eine Werkstatt, wo diese ausgewertet werden können.
Das "Remote Software Update" ermöglicht es den Herstellern, ihre Autos direkt mit der neuesten Software auszustatten, indem sich das Auto selbst ein Update herunterlädt.

Abbildung 22: Entertainmentfunktion
Abbildung 22: Entertainmentfunktion

Connected Cars bringt nicht nur im Straßenverkehr Sicherheit, sondern auch zu Hause. Mit den beiden Diensten "Home Security" und "Remote Control" kann das Eigenheim kontrolliert werden[35]. Home Security ermöglicht es, Bilder von Überwachungskameras im privaten Bereich auf dem Monitor im Auto anzusehen. Mit Remote Control kann eine vergessene Spülmaschine oder ein vergessener Fernseher ausgeschaltet werden, dies setzt jedoch die totale Verbindung aller Geräte mit dem Internet voraus. Im Bereich Unterhaltung bietet der Prius den Insassen unbegrenzte Möglichkeiten. Angefangen bei normalen DVDs bis hin zum Zugriff auf einen Homeserver, sowie die Nutzung des Internets.

Der Prius zeigt, wozu das Auto der Zukunft in der Lage sein kann. Durch die stetig steigende Intelligenz der Automobile steigt auch die Sicherheit auf den Straßen. Personenkraftfahrzeuge wie der Prius dienen zugleich als private Kommunikationszentrale und erhöhen damit die Flexibilität.

4 Technologien

Folgende Technologien benutzt Toyota bei der Umsetzung der Connected Cars.

4.1 WLAN

WLAN ist die Abkürzung für "Wireless Local Area Network" und beschreibt eine drahtlose IP-basierte Verbindung zur Nutzung von Internet oder zum Austausch von Daten in einem Netzwerk. Die erste drahtlose Verbindung wurde in einer Universität auf Hawaii genutzt, was wegen der hohen Kosten zum Abbruch der Forschung führte. Daraufhin übernahm Lucent den Vertrieb von patentierten WLAN-Geräten unter dem Namen "WaveLan"[36]. Der Markt war zu diesem Zeitpunkt jedoch zu klein und die Geräte für private Personen zu teuer. Im Jahr 1999 wurde die WLAN-Technologie von Apple weiterentwickelt. Heutzutage ist WLAN eine nicht wegzudenkende Technologie.

WLAN ist heute weit verbreitet und wurde im Laufe der Jahre vom "Institute of Electrical and Electronics Engineers" nach den IEEE-Standards kategorisiert[37]. Man unterscheidet heute zwischen folgenden gebräuchlichsten Standards:

Tabelle 1: WLAN-Standards
Standard Jahr Frequenz Datenübertragungsrate Reichweite im Freien
IEEE 802.11 a 1999 5 GHz max. 54 MBit/s ca. 120m
IEEE 802.11 b 1999 2,4 GHz max. 11 MBit/s ca. 140 m
IEEE 802.11 g 2003 2,4 GHz max. 54 MBit/s ca. 140 m
IEEE 802.11 n Voraussichtlich 2010 2,4 GHz & 5 GHz max. 600 MBit/s ca. 250 m
IEEE 802.11 p Voraussichtlich 2010 5,85 GHz bis 5,92GHz max. 27 MBit/s ca. 1000m


Der IEEE 802.11 a Standard mit einer Frequenz von 5 GHz darf in Deutschland aufgrund der Strahlung nur in geschlossenen Räumen verwendet werden. Als neuer Standard wird IEEE 802.11 n betrachtet, dieser ist problemlos abwärtskompatibel mit den Standards IEEE 802.11 a/b/g. Für den Automobilsektor wurde speziell der IEEE 802.11p Standard entwickelt. Dieser Standard ermöglicht eine Verbindung zwischen C2C und C2I herszustellen[38].

In den WLAN-Netzwerken unterscheidet man zwei Arten von Netzwerken, zum einen unter dem Adhoc-Modus und dem Infrastruktur Modus.

4.1.1 Adhoc Modus

Abbildung 23: Aufbau des Adhoc-Modus
Abbildung 23: Aufbau des Adhoc-Modus

Ein Adhoc-Netzwerk stellt eine direkte Verbindung zwischen zwei Endgeräten her. In diesem Netzwerk gibt es keine Basisstation bzw. Zentrale. Adhoc-Netzwerke lassen sich einfach einrichten, eigenen sich jedoch nur zur Überwindung geringer Distanzen. Diese Art von Netzwerken wird genutzt, um schnell und problemlos eine geringe Menge an Daten zu einem weiteren Endgerät zu versenden. Neben der geringen Reichweite der Signale und einer geringen Datenübertragungsrate sind Adhoc-Netze nur sinnvoll, wenn keine andere Möglichkeit der Datenübertragung besteht. In dieser Art von Netzwerk, werden keine Informationen über das Netzwerk und der darin befindlichen Systeme und Geräte übertragen. Ein Routing oder ein Weiterleiten von Daten ist somit nicht möglich. In der Automobilentwicklung wird ein Adhoc-Netz zwischen zwei Fahrzeugen hergestellt (VANET). Durch den neuen IEEE 802.11p Standard ist es möglich, auch größere Entfernungen bis zu 1000m zu überwinden. Zusätzlich sind die Fahrzeuge in der Lage, die Informationen an weitere Fahrzeuge weiterzuleiten[39].

4.1.2 Infrastruktur Modus

Abbildung 24: Aufbau des Infrastruktur-Modus
Abbildung 24: Aufbau des Infrastruktur-Modus

Ein Infrastruktur-Netzwerk arbeitet mit so genannten Basisstationen. Es handelt sich hierbei um routingfähige Verwaltungssysteme (auch AccesPoint genannt), die in festgelegten Zeitintervallen folgende Informationen (Beacons) über das Netzwerk versenden:

  • Netzwerkname (SSID „Service Set Identifier“)
  • Verschlüsselungsart
  • Übertragungsarten

Beacons sind Datenpakete, die mit einer Übertragung von 1 MBit/s versendet werden [40]. Neben dem Übertragen der oben genannten Daten prüft der Router somit permanent die Qualität der Verbindung. Hosts im Empfangsbereich dieser Beacons können auf diese Weise einfacher einem Netzwerk beitreten. Um in ein Netzwerk zu gelangen, muss der Host auf die Anfrage des Routers den richtigen Authentifizierungscode zurücksenden. Der Router verwaltet somit das gesamte Netzwerk und vergibt die IP-Adressen an die jeweiligen Hosts. Zusätzlich sind Basisstationen meist die Schnittstellen zwischen der Internetverbindung des Anbieters und eines privaten Netzwerks.

Im Bereich der Connected Cars wird WLAN in beiden Varianten genutzt. Die Kommunikation zwischen zwei Fahrzeugen beschreibt somit eine direkte Verbindung, den WLAN-Adhoc-Modus, welcher durch den neuen Standard speziell darauf ausgelegt wurde. Um eine Verbindung mit der Infrastruktur aus dem Fahrzeug herzustellen, wird die Schnittstelle einer Basisstation im Infrastruktur-Modus verwendet. Zusätzlich dient das Fahrzeug als AccessPoint, und gibt die derzeitig verwendete UMTS-Verbindung an Endgeräte wie z.B Handy, Laptop etc. im Auto weiter. Durch den hochliegenden Frequenzbereich des IEEE 802.11p Standards wird diese WLAN-Verbindung von dem Datenverkehr anderer Netzverbindungen nicht gestört.

4.1.3 Verschlüsselung

Um die Sicherheit der Datenübertragung während einer Drahtlosverbindung zu gewährleisten, nutzt man im Bereich die Verschlüsselungsarten WEP, WPA und WPA2. Zusätzlich überwachen Netzwerkschlüssel den Zugang und ermöglichen diesen nur bei korrekter Eingabe eines eingestellten Passworts.

4.2 GPS

Abbildung 25: Satelliten
Abbildung 25: Satelliten

GPS ist die Abkürzung von "Global Positioning System". Der offizielle Name lautet NAVSTAR GPS (Navigational Satellite Timing and Ranging - Global Positioning System). Mit dieser Technologie ist man in der Lage, Positionen verschiedener Objekte zu bestimmen, wie z.B. Automobile. Grundlage dieser Technologie ist ein globales Navigationssatellitensystem mit 30 Satelliten in einer Höhe von 20200 km, das offiziell seit dem 17. Juli 1995 eine Nutzung von GPS ermöglicht. Zunächst wurde GPS nur für staatliche und militärische Zwecke genutzt[41]. Um zu gewährleisten, dass zivile Personen keinen Zugriff auf das GPS hatten, wurden die Signale mittels "Selective Availability" künstlich verschlechtert[42]. Erst seit dem Mai 2000 steht GPS auch für zivile Personen kostenlos zur Verfügung und findet seitdem Anwendung z.B. in Navigationssystemen aber auch bei dem Safety Connect Sicherheitstool von Toyota. Mit GPS lässt sich für den privaten Gebrauch eine Position mit einer Genauigkeit weniger Meter bstimmen. Für die staatliche Nutzung können zentimetergenaue Angaben erfasst werden.

Abbildung 26: 3 Punkt Messung
Abbildung 26: 3 Punkt Messung

Für die Bestimmung der Position eines Objektes werden mindestens 3 Satelliten benötigt. Jeder Satellit versendet die folgenden Informationen:

  • Name des Satteliten
  • Position des Satelliten
  • Uhrzeit des Sendens

Ein GPS-Empfänger nimmt diese Daten auf und vergleicht die Zeit, zu welcher gesendet wurde, mit der Zeit, zu der das Signal angekommen ist. Aus dieser Differenz kann die Entfernung des Satelliten errechnet werden. Empfängt der Empfänger mindestens zwei weitere Satelliteninformationen, kann die Position durch die Trilateration (3 Punkt Messung) bestimmt werden. Durch den ständigen Empfang dieser Informationen lässt sich neben der Position auch die Geschwindigkeit berechnen. Diesen Nebeneffekt nutzt man heutzutage bereits für die Erfassung von Staus. Navigationsgeräthersteller können die Daten Ihrer Geräte empfangen und werten somit aus, ob ein Stau auf einer Autobahn vorhanden ist und wo er sich befindet.

4.3 UMTS

Abbildung 27: UMTS Abdeckung
Abbildung 27: UMTS Abdeckung

UMTS ist die Abkürzung von "Universal Mobile Telecommunications System" und beschreibt eine von Mobilfunkanbietern bereitgestellte Mobilfunktechnologie der 3. Generation. Neben den gewöhnlichen Mobilfunkdiensten bietet UMTS auch die Möglichkeit einer Internetverbindung. UMTS ist der Nachfolger von GSM und wird bereits seit dem Jahr 2004 in Deutschland genutzt. Zukünftig soll UMTS durch LTE ersetzt werden. Die Daten einer UMTS-Verbindung werden von einer Basisstation mit einer Frequenz von 2110 MHz bis 2170 MHz versendet[43], welche das Endgerät empfängt. Ein UMTS-Netz ermöglicht eine flächendeckende Vernetzung durch die Verschachtelung von vier Zellen, welche jeweils unterschiedliche Eigenschaften besitzen.

  • Worldzelle
Diese Verbindung wird mittels eines Satelliten erstellt um somit großflächige abgelegen Gebiete zu versorgen.
  • Macrozellen
Macrozellen ermöglichen eine Verbindung in einem Radius bis maximal 35 km. In diesem Bereich kann der Nutzer eine Datenübertragungsrate von 144 KBit/s nutzen.
  • Microzellen
Microzellen werden typischerweise welche in Stadtgebieten mit hohen Nutzerzahlen eingesetzt wird. In diesem Bereich können die Nutzer bis zu 384 KBit/s empfangen.
  • Picozellen
Picozellen haben nur einen Radius von 60m und werden für kurze Entfernungen wie z.B. innerhalb von Gebäuden genutzt. Der Vorteil dieser Zellen ist, dass man eine maximale Übertragungsrate von bis zu 2 MBit/s erreichen kann.

Zusätzlich zu UMTS wurde HSDPA entwickelt. Diese Weiterentwicklung von UMTS verteilt die Daten effektiver auf mehrere Kanäle, während das Standard-UMTS nur einen Kanal genutzt hat. HSDPA steht für "High Speed Downlink Packet Access" und dient zur Beschleunigung der Internetverbindung auf bis zu maximal 7,2 MBit/s und erreicht somit DSL-ähnliche Datenübertragungsraten[44]. Im Bereich des Uplinks dient HSUPA "High Speed Uplink Packet Access" dazu, die Uploadgeschwindigkeit zu erhöhen. Aufgrund von zu geringer Nutzung besteht seitens der Mobilfunkanbieter jedoch kein größeres Interesse.

4.4 Sensoren

Abbildung 28: Sensorenbeispiel
Abbildung 28: Sensorenbeispiel

In der Automobilindustrie verwendet man im Karosseriebereich Ultraschallsensoren, die für die Erfassung der Umgebung (Straße, Personen, Bäume) genutzt wird, um mit den erfassten Werten den Fahrer frühzeitig warnen zu können.

In einem Ultraschallsensor werden digitale Signale mittels eines elektronischen Steuergerätes in Ultraschall umgewandelt. Dies geschieht, indem die digital ankommenden Signale eine Aluminiummembran in Schwingungen versetzen, wodurch die Ultraschallwellen in einer Stäke von 40 KHz verteilt werden. Sobald die Signale verschickt wurden, kehrt die Aluminiummembran in den Ruhezustand zurück, um die reflektierten Signale zu empfangen. Diese reflektierten Signale entstehen, wenn die Ultraschallwellen auf ein anderes Objekt stoßen, wie z.B. ein vorausfahrendes Fahrzeug. Während die Membran in Schwingungen aufgrund eines Sendesingales versetzt ist, können keine Reflexionen empfangen werden. Dies führt jedoch nicht zu Problemen, da die Dauer, bis die Membran zurück in ihren Ruhezustand kehrt, nur ca. 900µs beträgt[45]. Empfängt der Sensor die reflektierten Ultraschallwellen, wird die Aluminiummembran wieder in Schwingungen versetzt, die über ein Steuergerät in digitale Signale umgewandelt werden.

5 Vermarktung & Preise

Die Dienste Safety Connect und Lexus Enform with Safety Connect werden als Bezahldienste angeboten und können gegen eine Jahresgebühr in Anspruch genommen werden. Safety Connect ist für alle Toyota Prius Modelle, die ab dem 1. August 2009 gebaut wurden, verfügbar. Für die ab dem 01. August 2009 hergestellten Lexus Modelle HS250h, IS sedan, IS C, IS F, LX 570, und RX350 / 450h ist Lexus Enform with Safety Connect erhältlich.

Im ersten Jahr wird der Service sowohl von Lexus als auch von Toyota kostenlos zur Verfügung gestellt. Danach verlangt Toyota für Safety Connect 114,62 Euro* pro Jahr und Lexus für seinen Dienst Lexus Enform with Safety Connect 216,96 Euro* pro Jahr.

Für die Dienste aus dem Prius Concept Car (erweiterte GPS-Funktionen, Internetzugang etc.) existieren noch keine Preise oder Vermarktungsmodelle. Allerdings wurde von Alcatel-Lucent eine Studie durchgeführt, um die Zielgruppe, die für den Verbraucher wichtigsten Anwendungen und einen Zielpreis zu ermitteln. In der Studie wurden der amerikanische[46] und der europäische Markt[47] getrennt betrachtet.

Auf beiden Märkten interessiert sich vor allem die Gruppe der 25- bis 35-Jährigen für ein Fahrzeug mit den Funktionen des Prius-Konzept-Modells. Besonders amerikanische Geschäftsreisende und Fahrer, deren Pkw bereits mit ähnlichen Funktionen ausgestattet sind, sowie technisch interessierte Käufer in Europa könnten sich den Kauf eines solchen Prius vorstellen. Bei der Frage nach den fünf wichtigsten Funktionen unterscheiden sich die Präferenzen der Käufer. In der folgenden Tabelle sind die wichtigsten Anwendungen für amerikanische und europäische Interessenten mit absteigender Gewichtung genannt.

Tabelle 2: wichtigste Kaufkriterien
Amerikanischer Markt Europäischer Markt
1. erweiterte GPS-Funktionen (Augumented GPS) erweiterte GPS-Funktionen (Augumented GPS)
2. Fernwartung, Standortermittlung und Benachrichtigung Fernwartung, Standortermittlung und Benachrichtigung
3. erweiterte Sprachsteuerung kabelloser Internetzugang (Wi-Fi)
4. Echtzeitberechnungen für umweltschonende Streckenplanung Echtzeitberechnungen für umweltschonende Streckenplanung
5. kabelloser Internetzugang (Wi-Fi) virtuelle Fahrzeugwartung


Unabhängig von Land, Gewichtung und Funktionalität gab ein Großteil der Befragten an, ihnen seien Datenschutz und Systemstabilität/Systemsicherheit sehr wichtig.

Amerikanische Käufer wären bereit, zwischen 4,00 Euro* und 8,20 Euro* pro Monat für die einzelnen Funktionen zu zahlen. Europäer würden zwischen 10,00 Euro und 13,00 Euro pro Funktion und Monat ausgeben. Für das erweiterte GPS und die Fernwartung ist die Bereitschaft zur Zahlung einer monatlichen Gebühr am höchsten. Insgesamt wären amerikanische Käufer bereit, durchschnittlich 24,56 Euro* pro Monat auszugeben. Europäische Käufer würden durchschnittlich 30,00 Euro für alle Dienste zusammen zahlen. Auf beiden Märkten würde ein Gesamtpaket, das alle Kosten abdeckt, die größte Akzeptanz finden. Als weiteres Vermarktungsmodell kommt in Betracht, die Zusatzdienste als hinzubuchbare Option bei den lokalen Mobilfunkunternehmen anzubieten.

*Die Beträge wurden mit folgendem Kurs umgerechnet: 1 Euro = 1,2214 US-Dollar

6 Ausblick

Toyota hat seine Forschung im Bereich Connected Cars breit gefächert und beschränkt sich nicht nur auf eigenes Know-how. Die Mitarbeit in verschiedenen Kooperationen (z.B. beim ng Connect Program oder beim IntelliDrive Project) zeigt, dass Toyota erkannt hat, dass für eine funktionierende Vernetzung standardisierte und fabrikatsübergreifende Techniken benötigt werden. Und auch wenn die USA, Europa und Japan im Moment noch relativ unabhängig von einander forschen und entwickeln, wird ein weltweit gültiger Standard für den Erfolg der neuen Techniken entscheidend sein. Toyota wird dabei als weltweit größter Automobilhersteller eine wichtige Rolle spielen. Die Techniken, die jetzt von Toyota erforscht, getestet und in Konzeptfahrzeugen verbaut werden, könnten in wenigen Jahren Standard sein. Eventuell werden sich dann andere Unternehmen auf diese Standards einrichten müssen.

Mit Einführung und praktischer Nutzung der Connected Car-Technologien werden sich diese weiter entwickeln oder sogar neu entstehen. Auch neue Geschäftsfelder (z.B. GPS-Zusatzdienste), Produkte und Dienstleistungen (z.B. Fernwartung) werden sich entwickeln. Einige werden sicherlich Einzug in die neuen Fahrzeugmodelle und sonstigen Geschäftsfelder von Toyota halten.

In anderen Bereichen wird Toyota zukünftig enger mit neuen Partnern zusammenarbeiten müssen. So ist eine Kooperation mit Mobilfunkanbietern erforderlich, um die neuen Dienste und Techniken optimal nutzen zu können. Beispielsweise ist die Einführung und Verbreitung von LTE wichtig für den Verkauf der neuen Techniken und Dienste in Toyotas Fahrzeugen.

6.1 LTE

Abbildung 29: Aktuelles LTE-Logo
Abbildung 29: Aktuelles LTE-Logo

LTE, Long Term Evolution, wird für die zukünftige Verbindung von mobilem Internet eine große Rolle spielen. In den letzten Jahren ist die Nachfrage nach mobilem Internet bei Mobilfunkanbietern gestiegen. Mobilfunkanbieter gehen davon aus, dass die Nachfrage auch weiterhin exponentiell ansteigen wird. Um der Nachfrage nach mobilem Internet gerecht zu werden, wird bislang die 3. Mobilfunk-Generation UMTS für die Nutzung des mobilen Internets genutzt. Mit einer zusätzlichen Ausbaustufe "HSPA" lässt sich eine DSL-ähnliche Leistung erreichen. Immer mehr verbreitet werden einfach handbare USB-Surfsticks, welche meist zu attraktiven Flatrate-Verträgen mobiles Internet anbieten. Die Entwicklung der mobilen Breitbandnutzung zeigt, dass diese weniger ein Ersatz für kabelgebunde Anschlüsse ist, sonder vielmehr die in Zukunft genutzte Technologie. Für die Automobilindustrie soll LTE der Schlüssel zur Vernetzung jedes Fahrzeuges mit dem Internet werden, um somit einen weiteren Schritt in die Richtung der Connected Cars zu ermöglichen.

Eine starke Wachstumsrate wird vor allem bei der Videoübertragung prognostiziert, was dazu führt, dass UMTS/HSDPA künftig durch die steigenden Nutzerzahlen an seine Grenzen stoßen wird. Viele Nutzer werden gezwungen sein, sich das Breitband mit anderen teilen zu müssen, was mit Verlusten bei der Datenübertragungsrate einhergeht und somit die Nutzung neuer Dienste mit höherem Bandbreitenbedarf nicht ermöglicht. Um dem stetig steigenden Anspruch gerecht zu werden wurde die LTE Technologie entwickelt. Diese Entwicklung beruht auf einem IP-basierten Mobilfunknetz, welches neben einer höheren Datenrate und Bandbreite auch die Kosten für die Verbraucher um 50% reduziert. Mit den zusätzlich gesenkten Latenzzeiten und den unterschiedlichen Frequenzbereichen ist LTE in der Lage, eine Alternative zu festen DSL-Anschlüssen zu werden. Bislang wird LTE aufgrund des nicht vollkommen erfüllten "IMT Advanced" Standards noch der 3. Mobilfunkgeneration zugeordnet, wobei viele aufgrund der vorhandenen Entwicklungen bereits von der 4. Mobilfunkgeneration sprechen. Die International Telecommunication Union formuliert gewisse Maßstäbe, welche erfüllt werden müssen, um in die nächste Generation überzugehen, wie z.B. eine Kanalbandbreite von 40 MHz. In Deutschland spekuliert man, dass die ersten kommerziellen LTE-Netze frühestens zur Mitte des Jahres 2010 genutzt werden können. In Oslo und Stockholm sind LTE-Verbindungen bereits seit Ende 2009 in der Erprobungsphase[48].

Der größte Vorteil von LTE ist aus Sicht der Mobilfunkunternehmen die breitere Nutzung verschiedener Frequenzen. LTE stellt zwei verschiedene Bereiche zur Verfügung. Zum einen den 800 MHz Bereich, welcher von 790 MHz bis 862 MHz reicht, und zum anderen der 2600 Mhz Bereich. Dieser bindet die Frequenzen von 2500 MHz – 2570 MHz und 2620 MHz – 2690 MHz ein.

6.1.1 Kommunikation von LTE

Abbildung 30: LTE-Verbindung
Abbildung 30: LTE-Verbindung

Das gesamte System basiert auf einem Kernnetz (Evolved Packet Core), das die Grundlage der Datenübertragung darstellt und die Verbindung der Basisstationen verwaltet. An dieses Kernnetz sind die überall verteilten Basisstationen (eNodeB) angeschlossen, ebenso sind die Basisstationen selbst miteinander verbunden. Mit der Entwicklung von LTE müssen das Kernnetz und die Basisstation, sowie die Luftschnittstelle neu konzipiert werden, um die IP -basierte Übertragung zu ermöglichen. Die bislang von UMTS genutzte Luftschnittstelle UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network) heißt nun EUTRAN (Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network). Unter einer Luftschnittstelle versteht man die Datenübertragung zwischen Basisstation und Endgerät. Die Datenübertragung wird über das Protokoll X2-AP und der jeweiligen Basisstation-Schnittstelle X2 abgehandelt. Wird die Basisstation im Falle einer Übertragung gewechselt, soll dieses Protokoll den Verlust von Datenpaketen verhindern, indem die noch im Zwischenspeicher lagernden Daten an die nächste Basisstation weitergeleitet werden[49].

In der bisherigen UMTS-Verbindung wird noch ein weiteres Steuerelement, das RNC, zwischen das Kernnetz und der Basisstation geschaltet. Die Funktionen dieses Geräts wird zum Teil auf die Basisstation und auf das Kernnetz verteilt, somit wird die Komplexität verringert. Es bestehen nun zwei Verbindungen zwischen dem Kernnetz und der Basisstation: Zum einen die Signalisierung und zum anderen die Datenübertragung.

6.1.2 LTE 800

Abbildung 31: Frequenzbereich LTE800
Abbildung 31: Frequenzbereich LTE800

Der 800 MHz-Bereich ist durch die Digitalisierung des Rundfunks für die Nutzung von LTE freigeworden. In diesem niedrigen Frequenzbereich ist die Ausbreitung der Signale besser als in den oberen Bereichen. Aus diesem Grund plant die Bundesregierung diesen Bereich zur Erreichung des Zieles einer flächendeckenden Verbindung der Bevölkerung mit mindestens 1 MBit/s zu nutzen. Vorteil dieser besseren Ausbreitung und somit auch ausschlaggebender Punkt dieser Entscheidung sind die geringeren Kosten. Man benötigt somit im unteren Frequenzbereich weniger Basisstationen für die Versorgung größerer Flächen als im oberen. Im 800 MHz-Bereich wird jedoch durch die maximale Nutzung von 10 MHz Kanalbreiten nur eine Datenübertragungsrate von 50-60 MBit theoretisch möglich sein[50].

6.1.3 LTE2600

Abbildung 32: Frequenzbereich LTE2600
Abbildung 32: Frequenzbereich LTE2600

LTE 2600 ist der optimale Frequenzbereich für dicht besiedelte Regionen (wie z.B. Städte). Dieser Bereich kommt ebenso für die Nutzung bei Connected Cars zum Einsatz. Durch die in Zonen geteilten Städte und Autobahnabschnitte werden somit keine flächendeckende Übertragungen benötigt, weil die Automobile von Basisstation zu Basisstation fahren. Vorteil dieses Frequenzbereiches ist die sehr hohe (DSL-ähnliche) Datenübertragung von über 150 MBit/s im Downlink Bereich und bis zu 86 MBit/s im Uplink Bereich, die durch die hohe Kanalbandbreite von 20 MHz gewährleistet wird[51]. Um dem Verbraucher eine europaweite Kompatibilität mit zukünftigen Endgeräten zu garantieren, hat die International Telecommunication Union den Nutzungsplan der Frequenzen vorgegeben. Es wird 14 gepaarte 5 MHz-Blöcke und 10 ungepaarte 5 MHz-Blöcke geben, die ersteigert werden können. Die Anzahl der zur Verfügung stehenden Netze wird erweitert um somit mehr Raum für weitere Dienste und höhere Datenübertragungsraten zu ermöglicht. Für Mobilfunkanbieter sind die gepaarten Frequenzen von größerem Interesse. Diese ermöglichen die FDD (Frequency Division Duplex) Variante in der LTE Nutzung. Mit FDD besteht die Möglichkeit, den Uplink und den Downlink zeitgleich und unabhängig voneinander zu nutzen, während die Mobilfunkanbieter bei den ungepaarten Frequenzen nur die TDD-Variante und die somit zeitlich begrenzte Übertragung jedes Links zur Verfügung haben würden.

7 Bewertung

Toyota bringt nach und nach immer neue Techniken aus dem Bereich der Connected Cars in seinen Fahrzeugen zum Einsatz. Diese Neuerungen zielen auf Verbesserungen in den Bereichen Sicherheit, Umweltschutz und Information ab. Mit den erhofften Vorteilen und Verbesserungen halten aber auch Risiken und Nachteile Einzug.

7.1 Vorteile

Abbildung 33: Unfallübersicht
Abbildung 33: Unfallübersicht

Die größten Bemühungen richten sich auf die Erhöhung der Fahrsicherheit. Durch die Vernetzung der verschiedenen im Fahrzeug befindlichen Systeme werden Fahrverhalten und Fahrzeugstabilität optimiert. Durch die Verarbeitung eigener Sensordaten und der Informationen anderer Verkehrsteilnehmer wird die Wahrnehmung des Fahrers stark erweitert. Gefahrensituationen können so schneller erkannt und besser gemeistert werden. Im Falle eines Unfalls können mit Safety Connect automatisch Rettungskräfte alarmiert werden. Zukünftig wird es zusätzlich möglich sein, andere Verkehrsteilnehmer vor der Unfallstelle zu warnen. Die Zahl der Verkehrstoten wird voraussichtlich weiter sinken (siehe Abbildung 33).

Durch die Vernetzung von Fahrzeugen und Infrastruktur entstehen in Echtzeit sehr genaue Verkehrsdaten, die für eine optimale Planung und Steuerung des Verkehrs genutzt werden können. Für jede Reise kann die optimale Streckenführung geplant und jederzeit an veränderte Umstände angepasst werden. Der gesamte Verkehr kann mit Hilfe der Daten besser gelenkt werden, sodass Staus und lange Wartezeiten an roten Ampeln vermieden werden.

Diese verbesserte Verkehrsführung entlastet die Umwelt. Fahrer können ihre Routen nicht nur zeitoptimiert, sondern auch treibstoffoptimiert planen. Auch mittels Fernwartung optimal eingestellte Fahrzeuge schonen die Umwelt.

Zusätzliche unterstützende Dienste (Einparkassistent, erweitertes GPS, etc.) entlasten den Fahrer. So wird der Verkehr auch für Fahranfänger leichter beherrschbar. Durch andere Dienste (Internet, Multimedia) werden Mobilität, Flexibilität und Komfort erhöht. Durch weniger Unfälle, bessere Wartung und die gestiegene Mobilität können Kosten gespart werden.

Weiterhin werden durch die neuen Techniken und Dienstleistungen langfristig neue Arbeitsplätze und Geschäftsfelder geschaffen.

7.2 Nachteile

Die ersten Nachteile zeigen sich schon bei aktuellen Fahrzeugen, die mit einer großen Anzahl zusätzlicher Funktionen verkauft werden. Um einige Fahrzeuge komplett bedienen zu können, sind mittlerweile LCD Displays notwendig, auf denen Menüs die Dienste geordnet anbieten. Das bedeutet, dass einige Eigenschaften des Pkw nicht mehr direkt über einen bestimmten Schalter, Hebel oder Knopf bedient werden können. Diese Menge an Optionen, Funktionen und Informationen kann den Fahrer aber leicht ablenken oder überfordern. Außerdem besteht auch die Gefahr einer Abhängigkeit von diesen zusätzlichen Informationen und Funktionen. Durch ein zu starkes Vertrauen auf die Technik wird der Fahrer unter Umständen unvorsichtig.

Ein weiteres Problem wird vermutlich bei der Einführung der neuen Dienste auftreten, die eine Vernetzung der Fahrzeuge untereinander benötigen. Um ihr volles Potential entfalten zu können, ist es notwendig, dass soviele Fahrzeuge wie möglich miteinander vernetzt werden. Eine Warnung vor einer Gefahrenstelle etwa läuft ins Leere, wenn keine Fahrzeuge in der Nähe sind, die die Meldung empfangen oder weiterleiten können. Da einige Pkw auch länger als zehn Jahre in Betrieb sind, werden noch eine lange Zeit Fahrzeuge ohne die neuesten Techniken unterwegs sein. Dies könnte wiederum die Bereitschaft der Käufer senken, für diese neuen Techniken Geld auszugeben.

Die neue Technik birgt auch neue Fehlerquellen in sich. Die Wartung der Systeme ist aufwendig und kostenintensiv. Außerdem steigt die Gefahr von Manipulationen, wenn viele Komponenten eines Fahrzeugs oder sogar mehrere Fahrzeuge miteinander vernetzt sind.

Da für die Kommunikation der Fahrzeuge untereinander, für die Kommunikation mit der Infrastruktur und für die Verbindung zum Internet Funkverbindungen genutzt werden, steigt die Belastung durch Funkstrahlung an.

Außerdem fallen Durch die Vernetzung der Fahrzeuge fallen sehr viele neue Daten an, welche theoretisch zur Überwachung der Fahrer bis hin zur Erstellung eines kompletten Bewegungsprofils genutzt werden könnten.

8 Fazit

Toyota ist auf dem Gebiet der Connected Cars schon sehr weit fortgeschritten und hat viele Funktionen (z.B. Safety Connect) schon in seine aktuellen Modelle integriert. Auch andere Technologien (z.B. V2V, V2I) sind schon sehr weit entwickelt und teilweise bereits marktreif (ng Connect Program). Der Erfolg am Markt wird von den zukünftigen Käufern abhängig sein, die von den Vorteilen überzeugt werden müssen. Dafür ist es notwendig, noch bestehende Probleme zu lösen und Nachteile zu beseitigen. Auch die Entwicklung internationaler Standards und die Zusammenarbeit mit anderen Automobilherstellern und Branchen wird wichtig sein, um Connected Cars von Toyota erfolgreich am Markt zu etablieren.

9 Fußnoten

  1. Vgl. STAT (2009a)
  2. Vgl. STAT (2009b)
  3. http://www.gib-acht-im-verkehr.de/unfall/
  4. Vgl. TOYO (2009a)
  5. Vgl. TOYO (2010a)
  6. Vgl. AUTO (2009a)
  7. Vgl. AUTO (2009b)
  8. Vgl. TOYO (2010b)
  9. Vgl. TOYO (2010c)
  10. Vgl. FORB (2009)
  11. Vgl. TOYO (2009b)
  12. Vgl. ALCA (2010)
  13. Vgl. NGCON (2009)
  14. 14,0 14,1 14,2 Vgl. C2CCC (2010a)
  15. Vgl. HANSER (2008)
  16. Vgl. C2CC5 (2005)
  17. Vgl. C2CCC (2010b)
  18. Vgl. SAFECO (2009c)
  19. Vgl. SAFECO (2009d)
  20. SAFECO (2009b)
  21. SAFECO (2009a)
  22. Vgl. SAFECO (2009c)
  23. Vgl. CRASH (2010a)
  24. Vgl. CRASH (2010b)
  25. 25,0 25,1 Vgl. SAFE (2010a)
  26. 26,0 26,1 26,2 26,3 Vgl. SAFE(2010b)
  27. 27,0 27,1 27,2 Vgl. SAFE (2010c)
  28. 28,0 28,1 Vgl. COMF (2010)
  29. Vgl. ENVIR (2010)
  30. 30,0 30,1 Vgl. GBOOK (2010)
  31. Vgl. NGCON (2009)
  32. Vgl. PRIU (2010a)
  33. Vgl. PRIU (2009)
  34. Vgl. PRIU (2010b)
  35. Vgl. PRIU (2010b)
  36. Vgl. WLAN (2009a)
  37. Vgl. WLAN (2009b)
  38. Vgl. NDRAF (2009)
  39. Vgl. WLAN (2009c)
  40. Vgl. WLAN (2009b)
  41. Vgl. GPS (2010a)
  42. Vgl. GPS (2010b)
  43. Vgl. UMTS (2008)
  44. Vgl. UMTS (2010)
  45. Vgl. SENS (2004)
  46. Vgl. NGCCSUS (2010)
  47. Vgl. NGCCSEU (2010)
  48. Vgl. LTE (2010)
  49. Vgl. LTE (2010)
  50. Vgl. LTE (2010)
  51. Vgl. LTE (2010)

10 Abkürzungsverzeichnis

AbkürzungBedeutung
GPSGlobal Positioning System
HSDPAHigh Speed Downlink Packet Access
HSUPAHigh Speed Uplink Packet Access
IAAInternationale Automobil-Ausstellung
LTELong Term Evolution
MANETmobiles Ad-hoc-Netz
RSU Road-Side-Units
TMCToyota Motor Corporation
UMTSUniversal Mobile Telecommunications System
V2IVehicle to Infrastructure
V2VVehicle to Vehicle
VANETvehicular adhoc network
WAVEwireless access for vehicular environment
WEPWired Equivalent Privacy
WLANWireless Local Area Network
WPAWi-Fi Protected Access

11 Abbildungsverzeichnis

Abb.-Nr.Abbildung
1Aktuelles Toyota Logo, Link zur Abbildung
2Aktuelles Alcatel Lucent Logo, Link zur Abbildung
3Aufbau eines Vanets, Link zur Abbildung
4SOS-Button in einem Toyota, Link zur Abbildung
5Radarausbreitung, Link zur Abbildung
6Toyota Harrier, Link zur Abbildung
7Nachtsichtsystem bei Toyota, Link zur Abbildung
8Stopschildkontrollsystem bei Toyota, Link zur Abbildung
9Fahrerkontrollsystem bei Toyota, Link zur Abbildung
10Frontalsicherheitssystem bei Toyota, Link zur Abbildung
11HELPNET bei Toyota, Link zur Abbildung
12Driving Safety Support Systems bei Toyota, Link zur Abbildung
13Advanced Cruise-Assist Highway Systems bei Toyota, Link zur Abbildung
14Logo des IntelliDrive Projects, Link zur Abbildung
15Intelligenter Parkassistent von Toyota, Link zur Abbildung
16Abstandsmessung mit Tempomat von Toyota, Link zur Abbildung
17Fahrzeugnavigator von Toyota, Link zur Abbildung
18G-Book in einem Toyota Crown, Link zur Abbildung
19Toyota LTE Prius, Link zur Abbildung
20Toyota LTE Prius Seitenansicht, Link zur Abbildung
21Servicezugriff in einem Toyota LTE Prius, Link zur Abbildung
22Entertainmentzugriff in einem Toyota LTE Prius, Link zur Abbildung
23Aufbau Adhoc-Modus, Link zur Abbildung
24Aufbau Infrastruktur-Modus, Link zur Abbildung
25GPS-Satelliten, Link zur Abbildung
263 Punkt Rechnung, Link zur Abbildung
27UMTS Abdeckung, Link zur Abbildung
28Aktuelles LTE Logo, Link zur Abbildung
29LTE Verbindung, Link zur Abbildung
30Frequenzbereich LTE800, Link zur Abbildung
31Frequenzbereich LTE2600, Link zur Abbildung
32Sensorenbeispiel, Link zur Abbildung, Seite 44
33Unfallübersicht, Link zur Abbildung

12 Tabellenverzeichnis

Tabelle Nr.BeschreibungQuelle
1Wlan-StandardsLink zur Quelle
2wichtigste KaufkriterienLink zur Quelle

13 Literatur- und Quellenverzeichnis

ALCA (2010) o.V.: "Company Overview", Unternehmensübersicht, 24.05.2010
AUTO (2009a) o.V.: Artikel "Die 15 größten Autobauer weltweit – Toyota vorn, Volkswagen neue Nummer drei" vom 13.03.2009, Die 15 größten Autobauer 2008, 25.05.2010
AUTO (2009b) o.V.: Artikel "Das sind die größten Autobauer der Welt" vom 16.02.2010, Die 15 größten Autobauer 2009, 25.05.2010
C2CC5 (2005) Abdel Kader Mokaddem: PDF "Workshop Car2Car at 5,9 Ghz" vom 28.02.2005, Car to Car Communications at 5,9 Ghz - Workshop, Seite 12, 02.06.2010
C2CCC (2010a) o.V.: PDF "CAR 2 CAR Communication Consortium Manifesto" vom 28.08.2007, C2C CC Manifesto, Seite 25, 28.05.2010
C2CCC (2010b) o.V. "Members", Mitglieder des C2C CC, 02.06.2010
COMF (2010) o.V.: PDF "ITS-Based Approach - Comfort", Komforttechnologien bei Toyota, 01.06.2010
CRASH (2010) o.V.: "Pre-Crash-Safety-System", Safety Toyota, 22.05.2010
ENVIR (2010) o.V.: PDF "ITS-Based Approach - Environment", Umwelttechnologien bei Toyota, 01.06.2010
FORB (2009) Forbes: "The Global 2000" vom 04.08.2009, Größte börsennotierte Unternehmen, 25.05.2010
GPS (2010a) o.V.: "Neues auf kowoma-GPS" vom 26.04.2010, kowoma.de, 21.05.2010
GPS (2010b) o.V.: "GPS Begriffserklärung", Garmin, 21.05.2010
HANSER (2008) Carl Hanser Verlag: PDF "Car-2-Car Kommunikation und Vanet" von 09.2008, C2C Kommunikation und Vanet, Seite 2, 02.06.2010
INTLDRV (2010) o.V.: "IntelliDrive Project", IntelliDrive Overview, 14.06.2010
LTE(2010) Eike Gutt: PDF "Long Term Evolution" vom 12.04.2010, LTE mobile, 25.05.2010
NDRAF (2009) o.V.: NDRAFT WLAN, Support Forum Seite 3, 04.06.2010
NGCCSEU (2010) o.V.: PDF "Delivering Online Capabilities on the Road", ng connect documents, 24.05.2010
NGCCSUS (2010) o.V.: PDF "Expanding Online Access – on the Road", ng connect documents, 24.05.2010
NGCON (2009) o.V.: "The Concept", ng connect program, 02.06.2010
PRIU (2009) Chris Smith: "Toyota Prius Becomes the First LTE Connected Car in the World" vom 07.11.2009, TFTS, 02.06.2010
PRIU (2010a) Tony Chan: "Alcatel-Lucent puts LTE into Toyota Prius" vom 11.01.2010, greentelecomlive, 01.06.2010
PRIU (2010b) o.V.: "Alcatel-Lucent präsentiert mit LTE Connected Car die Zukunft des mit dem Internet vernetzten Automobils" vom 22.02.2010, Innovations Report, 02.06.2010
SAFE (2010a) o.V.: PDF "ITS-Based Approach - Safety" Seite 2, Sicherheitstechnologien bei Toyota, 01.06.2010
SAFE (2010b) o.V.: PDF "ITS-Based Approach - Safety" Seite 3, Sicherheitstechnologien bei Toyota, 01.06.2010
SAFE (2010c) o.V.: "ITS-Based Approach - Safety", weitere Sicherheitstechnologien in Verbindung mit der Infrastruktur bei Toyota, 01.06.2010
SAFECO (2009a) o.V.: "Toyota's New Safety and Security System Provides", Toyota moving forward, 23.05.2010
SAFECO (2009b) o.V.: "Toyota Safety Connect, Lexus Enform Take Aim At GM OnStar With New Service" vom 08.01.2009 Safety Connect & Lexus Enform, Jalopnik, 23.05.2010
SAFECO (2009c) Christopher Champion: "Toyota Announces Details and Pricing on Safety Connect, Lexus Enform Services" vom 29.07.2009, CAR&DRIVER, 23.05.2010
SAFECO (2009d) o.V.: "Toyota Safety Connect", edmunds.com, 23.05.2010
SENS (2004) Nadine Sprick: PDF "Physik im Auto: Sensoren" vom 06.12.2004, Universität Mainz, 14.06.2010
STAT (2009a) Destatis: "Polizeilich erfasste Unfälle - Straßenverkehrsunfälle", Straßenverkehrsunfälle, 26.05.2010
STAT (2009b) Destatis: "Polizeilich erfasste Unfälle - Unfälle und Verunglückte im Straßenverkehr", Unfälle und Verunglückte im Straßenverkehr, 26.05.2010
TOYO (2009a) o.V.: "History of Toyota", Historie, 28.05.2010
TOYO (2009b) o.V. "Company Profile Overview" von 06.2009, Unternehmensübersicht, 28.05.2010
TOYO (2010a) o.V.: "Das Unternehmen", Unternehmensinfos, 28.05.2010
TOYO (2010b) o.V.: PDF "Financial Summaray FY2010" vom 11.05.2010, Finanzreport, Seite 3, 28.05.2010
TOYO (2010c) o.V.: "Toyota Worldwide", Standorte von Toyota weltweit, 28.05.2010
UMTS (2008) Dr. Peter Nießen: PDF "Häufig gestellte Fragen zu UMTS und GSM" Leiter des EMF-InstitutsUMTS, Attendorn.de, 14.06.2010
UMTS (2010) o.V.: "UMTS Abdeckung: Netzabdeckung der UMTS-Netz-Betreiber im Detail", Laptopkarten.de, 14.06.2010
WLAN (2009a) o.V: "WLAN Geschichte", Support Forum Seite 1, 04.06.2010
WLAN (2009b) o.V: "Wlan Informationen", Support Forum Seite 2, 04.06.2010
WLAN (2009c) Bernhard Kloiber: PDF "Fahrzeugkommunikation - WLAN IEEE208.11p", Universität Erlangen, 14.06.2010
Persönliche Werkzeuge