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【发明授权】用于车辆到X通信的通信设备_大陆-特韦斯股份有限公司_201710900155.4 

申请/专利权人:大陆-特韦斯股份有限公司

申请日:2017-09-28

公开(公告)日:2020-10-13

公开(公告)号:CN107948947B

主分类号:H04W4/40(20180101)

分类号:H04W4/40(20180101);H04B7/0404(20170101);H04B1/3822(20150101)

优先权:["20161013 DE 102016219922.6","20161109 DE 102016221941.3"]

专利状态码:有效-授权

法律状态:2020.10.13#授权;2018.05.15#实质审查的生效;2018.04.20#公开

摘要:本发明涉及一种用于一整部车100的车辆到X通信的通信设备。用于发送和接收无线传输的信息和要传输的信息至少是四根天线1,2,3,4,至少有一个电子控制单元ECU用于通过天线发送和接收信息以及处理通过天线接收或要发送的信息,而所述的通信设备的特征在于,至少有四根天线1,2,3,4被安置在车辆100上,直接与车辆100相对的至少四根天线1,2,3,4的天线空间方向特性以重叠为佳。

主权项:1.一种用于车辆100的车辆到X通信的通信设备,包括:-用于发送和接收无线传输的信息和要传输的信息的至少四根天线1,2,3,4,所述至少四根天线1,2,3,4两两直接相对地布置在车辆100上;以及-至少一个电子控制单元ECU,用于通过天线发送和接收信息以及处理通过天线接收或要发送的信息,所述通信设备的特征在于,至少四根天线1,2,3,4被布置在车辆100上,使得至少四根天线1,2,3,4中的彼此直接相对地布置在车辆100上的天线的空间方向特性呈现重叠。

全文数据:用于车辆到X通信的通信设备技术领域[0001]本发明涉及一种车辆到X通信的通信设备及其用途。背景技术[0002]根据现有技术,车辆到X通信系统以及车载自组织网络VANET是按照ETSI,SAE,IEEE标准使用ISM频带5.9千兆赫。使用类似的系统时,在日本优先选用的频带是700兆赫。通常是在一个或两个天线系统运用发射分集与接收分集技术,以避免来自两个天线的信号互相之间干扰。使用为所有人知悉的补偿器来补偿电缆的衰减。[0003]该现有技术的缺陷在于,特别是在例如敞篷车或皮卡pick-up这类型车辆的情况下,其安装空间的高度不适于全向天线360°度覆盖。发明内容[0004]因此,本发明旨在提供一种通信设备,为安装空间的高度不适于天线覆盖的车辆类型提供全向天线360°度覆盖。[0005]该目的通过独立的专利要求得以实现。有利的设计方案可以例如取自从属权利要求。通过明确文字描述的内容构成本权利要求书的内容。[0006]本发明涉及一种用于一整部车的车辆到x通信的通信设备,用于发送和接收无线传输的信息和要传输的信息至少是四根天线,至少有一个电子控制单元用于通过天线发送和接收信息以及处理通过天线接收或要发送的信息,而所述的通信设备的特征在于,至少有四根天线被安置在车辆上,直接与车辆相对的至少四根天线的天线空间方向特性以重叠为佳。[0007]优势在于,藉此也可为无合适天线安装空间的车辆类型,通过天线覆盖一个约大于180°的立体角而实现全向天线360°度覆盖。[0008]与本发明有利实施方式相对应,是通信设备的设计,其在车上相对设置成对角线的至少四根天线具有一样的信号。另外的利处在于,藉此在实现全向天线360。度覆盖时,可以使用例如也称为芯片的8〇2.lip电路或集成电路1C用以驱动少于四根天线。[0009]根据进一步的发展,成对角线布置在车辆上的至少四根天线的空间方向性特性呈未重叠。由此带来的利处是,传输相同信号的成对角线相对而设的天线上的无线电信号干扰被避免。[0010]根据优选的实施方式,将天线设置在车辆上,使得第一根天线的空间方向特性与车辆前方或尾部的第二根天线的方向特性重叠,并且第一根天线的空间方向特性与车辆一侧的第三根天线的方向特性相重叠。[0011]电子控制单元包括至少一个电路,该电路被规定为借助最多两根天线进行发送和接收信息。目前没有标准的802_lip电路可用,该电路用以驱动两根天线,或者该电路用以驱动一根天线,而该天线分别具有一个接收信道和一个发送信道。本发明使得原驱动最多两根天线的电路,可用于驱动至少四根天线,并且还因此实现360。度覆盖。换句话说,电路仅可驱动最多两根天线,但是通过本发明可以与更多数量的天线一起使用,而不会对无线电信号产生实质性干扰。[0012]至少四根天线中为至少一根天线提供一个补偿器为佳。藉此可以补偿电缆损耗。[0013]根据一个实施方式,将至少四根天线分别通过连接线与电子控制单元相连接。[0014]至少四根天线中的至少一根天线与电子控制单元直接相连接为佳。在这里的直接连接被理解为连接时不使用设置在控制单元外部的附加连接线。另外,未与电子控制单元直接连接的天线是通过控制单元外部的相应连接线相对应地与电子控制单元相连接。[0015]—根连接线在本发明的上下文中可以指多条线,例如用于发送和接收信号的各条线。[0016]根据本发明的通信设备的进一步发展,规定至少有一个分离器和或组合器,分离器和或组合器与电子控制单元相连接并与至少一根天线相连。与天线和或电子控制单元的连接可以是直接的和或间接的。[0017]根据一个实施方式,将至少四根天线分别通过连接线与至少一个分路器和或组合器相连接。[0018]天线中至少有一根天线与至少一个分离器和或组合器直接相连接为佳。将电子控制单元通过至少一个连接线与至少一个分离器和或组合器相连接为佳。[0019]所述至少一个分离器和或组合器也可以优先地与补偿器组合。[0020]除此之外,本发明还涉及有关本发明的车辆通信设备的至少一个实施方式的应用。[0021]在从属权利要求中指定了本发明的一些特别有利的设计方案。借助于附图,还可以从以下对示例性实施例的描述中导出进一步的优选实施方式。本发明的设计方案可以实现有效的接触。附图说明[0022]示意图示出:[0023]图1为车辆100上的四根天线1,2,3,4的示例性本发明式布置;[0024]图2至图5为天线1至4与电子控制单元E⑶相连接的优选示例性实施例的电路图;[0025]图6示出的是电子控制单元E⑶,尤其是用于根据图2或3的示例性实施例之一的HF部分的优选示例性实施例的电路图。具体实施方式[0026]图1示出的是,车辆100上的四根天线1,2,3,4至车辆到X通信的示例性本发明式布置。这些在车辆100的后部和前部区域中的布置方式是,使得一根天线的空间方向特性或信号传播模式与分别位于前面或后面以及车辆一侧的另一根天线的方向特性或信号传播模式重叠,以便提供36〇°的覆盖。图1中的圆形部分是天线方向特性的简化式。用平行线划线的区域表示的是直接位于对面的天线的方向特性的重叠区域。换句话说,天线丨^”^中的每一根分别位于车辆100的前后部位这一区域中的四个角。每一对成对角线相对的天线2与4和1与3,在其信号传播模式中不重叠。这些天线可以相应的被施加相同信号,却不会导致有害干涉。在图1中,对角线相对或不直接相对布置的天线1与3以及2与4的方向特性通过相同图案填充不出。这些相同的信号来源于用于驱动天线的电路例如一个802.llp芯片)上的相同输入输出信号或相同的输入输出信道。[0027]图2示出了天线1至4与电子控制单元ECU连接的优选示例性实施例的电路图,其中连接电子控制单元E⑶时,每次借助一根连接线与天线丨,2,3,4中的一根天线相连接。[0028]图3示出了天线1至4与电子控制单元ECU连接的优选示例性实施例的电路图,与图2的实施例相比较,其中一根天线直接连接到了电子控制单元ECU,而其他天线则通过连接线连接。[0029]图4示出了天线1至4与电子控制单元ECU连接的优选示例性实施例的电路图,其中连接电子控制单元时,每次借助一根连接线与外部分离器或组合器5,6所提供的两条连接线中的一条进行连接。将垂直相对的天线1与3连接到外部分离器或组合器6,垂直相对的天线2与4则连接到外部分离器或组合器5。作为示例将天线3与4直接连接到相应的分离器或组合器5,6上。例如支持多于两个天线的802.lip电路在目前尚无。当使用本实施方式时,利处在于无需开发一个专用电子控制单元ECU用于连接四个天线,因为信号的分离组合由外部分路器组合器5,6承担。外部分离器组合器5,6具有补偿器为佳。各种复杂的控制单元E⑶可以借助本实施方式加以限制,仅需要适于使用至少四根天线的较专用的补偿器。[0030]图5示出了天线1至4与电子控制单元ECU连接的优选示例性实施例的电路图,其中电子控制单元E⑶是通过一根连接线连接到外部分离器或组合器7,并且通过一根其他连接线与一根天线例如天线1相连接。天线2是通过一根连接线与分离器或组合器5相连接。在此作为示例将天线3与电子控制单元E⑶直接连接,而将天线4与分离器或组合器7相连接。利用该实施方式可以组合前述实施例的优点。所述分离器和或组合器也可以优先地与补偿器组合。[0031]图6示出了电子控制单元,尤其是用于根据图2或3的示例性实施例之一而且还可用于根据图4和图5的示例性实施例的HF部分的优选示例性实施例的电路图。天线1与3将通过802.lip电路8的第一发射接收信道RX1与TX1而天线2和4则通过802.lip电路8的第二发射接收信道RX2与TX2被驱动,并被施加相同的信号。传输路径TX1与TX2各自包括一个分离器9.1.,9.2,所述分离器通过电路8的输出端TX1与TX2给天线1至4提供信号;除此之外还各包括一个组合器10.1,10.2,所述组合器将各相关天线1与3以及2与4接受的信号聚集在一起,然后提供给电路8的输入端RX1与RX2。此外在每个天线路径中配备了众知的转换开关11.1至11.4,例如将天线切换到接收路径或发送路径的环行器。[0032]作为示例将众知的低噪声放大器LNA1至LNA4设置在天线的各接收路径中,相应的将放大器PA1至PA4设置在天线的发送路径中。[0033]分离器可以通过例如威尔金森分配器Wilkinson-Teiler或微带定向耦合器来实现,组合器也是如此,在此信号的差模分量被抵消,这对于独立信号源而言是可接受的。[0034]假如在流程中己确定,有特征或一组特征不是绝对必要的话,那么申请人一方会现在就制定至少一个独立权利要求方案,使之不再具有该特征或者该组特征。这可以涉及例如申请日时本权利要求书下的子组合或者申请日时本权利要求书下受其他特征限制的子组合。这种新起草的权利要求或特征组合将被理解为本申请所披露的内容。[0035]还应指出的是,在各实施方案或实施例中描述和或在附图中示出的本发明的设计方案、特征和变体可以彼此任意组合。可以根据需要互换单个或多个特征。由此产生的特征组合将被理解为本申请所披露的内容。[0036]权利要求相关的反向引用不应被理解为放弃取得对从属权利要求下的特征的独立客观的保护。这些特征也可以与任何其他特征相组合。[0037]仅在描述中被披露的特征,以及在描述中或在权利要求中仅与其它特征一起被披露的特征,这些特征原则上可以具有独立的、本发明必不可少的意义。因此可以将它们从现有技术中区分出来单独记录在权利要求中。[0038]应该指出的是,一般来说应将车辆到X通信理解为尤其是车辆之间和或车辆与基础设施之间的直接通信。例如,这可能是车对车通信或车对基础设施通信。例如,如果在本申请的上下文中涉及了车辆之间的通信,则在原则上隶属于车辆到车辆通信范围,即通常在没有移动无线电网络或类似的外部基础设施作为中介的情况下进行通信,因此其有别于例如基于移动无线电网络的其它解决方案。例如,车辆到x通信可以通过使用1EEE802.UP或IEEE1609.4标准得以实现。车辆到X通信也可被称为C2X通信。可以被分为C2C车对车)或C21车对基础设施这两个领域。但是本发明没有明确地排除车辆到x的通信可经由例如移动无线电网络的切换。

权利要求:1.本发明涉及一种用于一整部车(100的车辆到X通信的通信设备,用于发送和接收无线传输的信息和要传输的信息至少是四根天线(1,2,3,4,至少有一个电子控制单元E⑶用于通过天线发送和接收信息以及处理通过天线接收或要发送的信息,而所述的通信设备的特征在于,至少有四根天线(1,2,3,4被安置在车辆(100上,直接与车辆1〇〇相对的至少四根天线1,2,3,4的天线空间方向特性以重叠为佳。2.根据权利要求1所述的通信设备的特征是,该通信设备的设计是使得在所述车辆100上的天线(1,3;2,4彼此成对角线地相对布置,而且至少四根天线Q,2,3,4被施加一样的信号。3.根据权利要求中上述任一项中所述的通信设备的特征是,在所述车辆(100上对角布置的天线(1,3;2,4,至少四根天线(1,2,3,4的空间方向性特征不重叠。4.根据权利要求中上述任一项中所述的通信设备的特征是,所述第一根天线的空间方向特性与所述车辆(1〇〇的前方或尾部的第二根天线的方向特性重叠,并且所述第一根天线的空间方向特性与车辆1〇〇—侧的第三根天线的方向特性相重叠。5.根据权利要求中上述任一项中所述的通信设备的特征是,所述电子控制单元ECU包括至少一个电路,所述电路借助最多两根天线进行发送和接收信息。。6.根据权利要求中上述任一项中所述的通信设备的特征是,至少四根天线(1,2,3,4中为至少一根天线提供一个补偿器。7.根据权利要求中上述任一项中所述的通信设备的特征是,所述至少四根天线(1,2,3,4分别通过连接线连接到所述电子控制单元ECU,或所述至少四根天线(1,2,3,4中至少一根天线直接连接到电子控制单元ECU,并且至少四根天线中的另外一根天线通过连接线连接到电子控制单元ECU。8.根据权利要求中上述任一项中所述的通信设备的特征是,提供至少一个分离器和或组合器5,6,7,将所述分离器和或组合器5,6,7连接到电子控制单元ECU并与天线1,2,3,4中至少一根天线相连。9.根据权利要求8所述的通信设备的特征是,所述至少四根天线a,2,3,4分别通过连接线连接到所述至少一个分离器和或组合器上或天线a,2,3,4中至少一根天线直接连接到所述至少一个分离器和或组合器5,6,7上。10.根据权利要求中上述任一项将通信设备使用在车辆1〇〇中。

百度查询: 大陆-特韦斯股份有限公司 用于车辆到X通信的通信设备

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