CN104203646A - 用于行驶工具的通讯装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于行驶工具的通讯装置(30)，其用于优选地在C2X通讯的范畴内将与行驶工具相关的数据无线传输给其他行驶工具或者基础设施。为了避免引入C2X系统时的困难，通讯装置(30)构造用于集成到能够简单加装的发光单元(5)内。此外，还说明了一种相应的发光单元(5)。

Description

用于行驶工具的通讯装置
技术领域
本发明涉及一种用于行驶工具的通讯装置，其用于在无线的行驶工具到环境通讯中将与行驶工具相关的数据无线传输给其他行驶工具或者基础设施。
背景技术
无线通讯称为行驶工具到环境通讯(C2X或者V2X通讯)，无线通讯可以作为行驶工具到基础设置通讯(C2I)或者行驶工具到行驶工具通讯(C2C)来进行。在这种通讯中，不同的信息根据其内容作为信号传输到不同的无线电信道上。为此，在欧洲和美国，特别地使用根据智能交通系统(ITS)的通讯标准的规范IEEE 802.11p中的无线通讯。但是还存在其他的有时同样使用的标准。在欧洲，根据IEEE 802.11p的通讯例如在从5.875到5.905GHz的频域内进行，其中，实现了控制信道(Control ChannelCCH)和至少两个服务信道(Service Channel SCH)。控制信道用作广播通讯，其中，信息应传输给通讯网络中的多个或者所有参与者。该信道是为具有仅仅少许延迟的安全关键的短信息和通讯管理而预备的。服务信道用于传递附加的、非安全关键的数据，例如对于应用特定的信息、街道几何构型等等。
此外，C2X通讯还基于以下内容，即，信息由网络中的多个参与者、特别是多个行驶工具产生并转递。借助C2X通讯来实现的多个应用使用这种网络，或者以产生和转递尽可能多的与移动安全相关的、例如关于拥堵或其他障碍或关于行驶工具自身状态的信息为基础。
由WO 2009/074655Al已经公知了一种用于行驶工具的通讯装置，利用该通讯装置能够执行这种通讯。C2X通讯的应用实例是路口辅助、行驶资格应用、找出停泊行驶工具、行人识别、事故辅助、间距辅助或类似应用。
至今设定，具有这种通讯装置的行驶工具仅能够由工厂装备。当使用这种通讯装置时，首先，当其根据IEEE 802.11p来实施时，在开始引入这种通讯装置或使用此类通信装置的通讯系统时，因为在开始时行驶工具的装配率较小，可能在受众度方面有问题。在C2X通讯系统的引入时间段内极其可能的是，由此，具有昂贵的C2X通讯装置的行驶工具的拥有者仅具有很小的优势，因为装配有这种通讯装置的行驶工具的数量还非常小。这种问题可能阻碍或者至少延迟引入极其有用的系统。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供一种通讯装置，利用该通讯装置能够减少在引入C2X系统时上面所指出的起始问题。
该目的通过具有权利要求1的特征的通讯装置来实现。特别地，根据本发明，通讯装置构造用于集成到发光单元内。
在此，通讯装置具有电子元件(电子件)，优选地是数据处理单元和/或者存储单元，和/或用于无线发送与行驶工具相关的信息的发送单元、例如至少一个发射天线(发射器)和/或用于无线接收与行驶工具相关的信息的接收单元、例如至少一个接收天线。数据处理单元优选地具有用于生成与行驶工具相关的信息的器件。通讯装置的上述单元优选地是彼此相连的。
此外，该目的通过一种用于行驶工具的发光单元来实现，其具有至少一个发光件和用于将与行驶工具相关的数据无线传输给其他行驶工具或基础设施的通讯装置。这种发光单元可以表现为单一光源类型的发光单元、例如后雾灯或者第三刹车灯，也或者表现为多种发光类型的组合发光单元、例如前照灯或后照灯、转向灯、刹车灯和可能的后雾灯。此外，通讯装置还能够集成到特殊形状的发光单元中、例如集成到具有轮廓标志灯和/或者例如用于紧急任务用车的前闪光灯的发光单元中。
根据本发明的解决方案具有如下优点，即通讯装置不仅能够安装在工厂提供的新车内，而且也可以提供加装解决方案。发光单元能够无问题地加装，因为现今，典型地不再更换单个发光件，而是越来越多地用具有惟一光源类型的或者光源类型组合的整个发光单元来代替。作为加装解决方案，使得发光单元构造用于加装到行驶工具上的，即其具有例如必要的固定件，以便使其优选地可拆卸地固定在行驶工具的为此设置的位置上。在发光单元的位置上也设置到车载电网的或者信号输入或输出端上的接口，这实现了与行驶工具上的相应接口的简单连接。加装解决方案也理解为对于原始模块的替代模块，在原始模块损坏的情况下，其替代这原始模块。
此外，与出厂时安装的C2X通讯装置相比，根据本发明的解决方案优选地仅包括有限的功能范围。相关行驶工具的根据本发明的通讯装置的功能范围应该特别地如下设计，即更好地通告其他行驶工具的驾驶员并且由此间接地提高相关行驶工具的驾驶员的安全性。替代地，还能够设置与原装配解决方案相同的功能范围。
根据本发明，通讯装置集成到这种更换式发光单元中，并且因此能够加装在相应的行驶工具内，而无需与构建到行驶工具中相关的附加成本。这种发光单元还提供对于运行通讯装置所必需的电能，因为在安装到行驶工具中后，发光单元必须与用于运行发光件的车载电网相连。此外，发光单元还能够配有例如能与行驶工具的控制设备相连的信号输入端和/或者信号输出端，以便获取或者发送例如用于照明的控制信号。通过行驶工具或发光单元中的与信号输入端和输出端相连的信号导线，能够发送或接收行驶工具内部的有线连接的信号。发光单元的信号输入端和/或者信号输出端能够与通讯装置的信号输入端或信号输出端相连，从而通讯装置同样能够使用对于发光单元特定的信号，或者通讯装置能够通过信号导线将信息转递到行驶工具的控制设备上。
如果发光单元配备了独立的电子控制单元或调节单元，那么通讯装置理想地能够与发光单元组合。
对于本发明，C2X通讯包括例如借助WLAN(IEEE 802.11a/b/g/n/p)的、借助蜂窝无线电(GSM，GPRS，EDGE，UMTS，LTE)的、借助WiMax的、借助蓝牙和类似物的通讯。此外，还能够包括在远程无密钥进入系统的范畴内的通讯。在优选的实施例内的通讯单元中设置的发送单元和/或接收单元优选地构造用来发送或接收此类无线电信号、例如作为天线。
行驶工具例如涉及机动车、如汽车、公共汽车或货车、又或者还涉及有轨行驶工具、船、飞行器、如直升机或者飞机、又或者是自行车。
在有利的实施方式中，通讯装置具有用于接收和处理发光单元的光信号和/或控制信号的器件，特别是照相机或者CCD阵列。由于发光单元在发光件的发射方向上是无阴影的，因此光信号能够简单地由具有相应的接收器件的、如照相机或者CCD阵列的其他行驶工具来接受，并且随后通过在通讯装置内包含的数据处理单元来处理，其中数据处理单元为此优选地具有模式识别件。
例如，优选地通过数据处理单元的模式识别件能够探测或处理前方行驶的或者对面驶来的紧急任务用车的光警示信号。随后，如果数据处理单元根据光信号模式已经测定，涉及了紧急任务用车，那么通讯装置可以通过其信号输出端将相应的信息转输给例如行驶工具的控制设备，从而借助扬声器的相应的语音输出或者在该紧急任务用车前方的显示装置来警示驾驶员，并且请求其在侧方行驶。特别地，通过通讯装置能够测定紧急任务用车从哪个方向驶来，从而使得在没有其他辅助设备的情况下将驾驶员有时不易识别的信息最终能够转递给驾驶员。以类似的方法例如还能够测定，前面行驶的行驶工具是否使用了警示闪光灯在行驶，从而能够提前识别拥堵。
作为其他的实施例，来自GPS和来自发光单元的接收件和/或者控制导线的信息能够通过通讯单元组合地以如下形式来处理，即通过模式识别件结合GPS信息来探测事件，并且借助通讯单元发送事件。如此例如能够由尾灯的闪光信号推断紧急制动，紧急制动附加地能够识别为GPS信号中的显著延迟并且相应地能够发送到周围环境中。从两个闪光灯侧的闪光信号能够推断警示灯的激活。结合GPS中的速度信息能够测定，是否涉及拥堵(行驶工具在警示灯激活时运动)，或者本行驶工具是否保持停驻(在行驶工具静止时激活警示灯)，又或者涉及紧急制动(在本行驶工具显著减速时激活警示灯)，并且随后能够发送相应的通知。以类似的形式能够识别并发送其他的事件。
此外，通讯装置能够获取控制信号，通过例如行驶工具的控制设备将其经由信号输入端向发光单元输送，并且该信息例如经由发送单元、附加地经由通讯网络和上述给出的无线电信道发送给其他行驶工具的或基础设施的通讯装置。为此优选地，通讯装置的数据处理单元与发光单元的信号输入端或信号输出端之间的连接是能应用的。当行驶工具涉及紧急任务用车时，其处于任务中并且因此使用信号光、例如蓝光来行驶时，这种设置此时是特别有意义的。
另外的优点在于，通讯装置能够与发光单元的至少一个发光件相连，并且至少一个发光件能够特别地借助通讯装置的数据处理单元通过相应的控制信号由通讯装置来操作。因此，通讯装置能够由此直接使用发光单元，以便与其他行驶工具或者基础设施通讯。当例如通讯装置或行驶工具的其他位置已经识别到拥堵，通讯装置将直接操控发光单元的警示闪光发光件并且由此操作警示闪光灯，从而也能够警示后面的行驶工具。此外，如果行驶工具必须执行紧急制动并且通讯装置识别到该紧急制动，通过发光装置的发光件能够实现特别的发光次序(emergency break light)，利用发光次序能够将紧急制动通告其他行驶工具。
在此，与本发明有关的发光件是行驶工具的用于产生光的所有电运行件和耗电器。为此，分别使用化学的和/或者物理的过程。每个发光件构成一个光源。发光件包括白炽灯、气体放电灯、发光二级管和感应灯。
此外的一个优点是，通讯装置具有优选地包含GPS接收器的定位单元。因此，通讯装置能够自给自足地工作，并且为了处理与行驶工具相关的数据，例如一起提供来自具有天线的GPS接收器的例如关于周围地形、街道、路口和诸如此类的信息和在通讯装置内的存储单元内设置的地图。
在这一点上应该指出，在本发明上下文中GPS代表所有的全球卫星导航系统(GNSS)，例如GPS、Galileo、Glonass(俄罗斯)、Compass(中国)、IRNSS(印度)或者类似物。
根据本发明，通讯装置的目前的加装解决方案能够在相应的存储单元内包含一个或多个证书，其包括关于加装解决方案和/或加装解决方案的类型和/或者加装解决方案的限制的信息。如上面已说明的，通讯装置应该优选地不包含整个信息和安全服务包，其可能包含作为原装的出厂时装配的通讯装置(并且其在可能的情况下，可能构建在行驶工具的其他位置)。相反优选地，与当前申请相关的所构想的通讯装置仅包含C2X通讯的已公知的信息和/或者安全服务的有限的功能范围。因此有利的是，向C2X系统的其他参与者、例如周围的行驶工具或基础设施告知了加装解决方案的通讯装置具有相应受限制的范围，并且功能范围的限制是哪种类型。此外，行驶工具和基础设施通过此类加装解决方案的声明或许能识别，其附有哪些功能限制。
此外优选地，根据本发明的发光单元具有至少一个反射器，其中，发送单元和/或接收单元和/或用于接收通讯装置的光信号的器件布置在至少一个的反射器的内部。在反射器的内部并不遮蔽发光单元，从而信号从该处能够无问题地向外部发送或者能够从外部接收信号。但是优选地，信号接收或信号输出在反射器通过其打开角度所预设的空间方向上进行。也就是说在多数情况下，信息的360°发射或360°接收不一定是必要的，因为，前面行驶的或者后面驶来的行驶工具特别地通过通讯装置的信息被涉及。
附图说明
本发明的其他优点、特征和应用可行性还由下面对实施例的说明和附图给出。在此，所有说明的和/或图示的特征，其本身或者以任意组合地构成了本发明的对象，这也不取决于权利要求中对其的总结或引用。附图示意性示出：
图1是具有根据本发明的通讯装置及其他行驶工具组件的根据本发明的发光单元，
图2是根据本发明的发光单元的横截面。
具体实施方式
作为加装解决方案的为行驶工具所构想的发光单元5具有发光件10以及反射器12，其中布置了一个或者多个发光件10，例如氙气放电灯或者白炽灯。为了供电，在发光单元5上设有接口14，15，发光单元5利用该接口能够与车载电网的电导体或行驶工具的接地线相连。发光单元5在图2中单独地示出、例如在安装到行驶工具内之前，而图1示出了行驶工具内的安装状态。
此外，在发光单元5上和其内部设有信号导线16，其与行驶工具的控制设备20和/或(未示出)用于操作布置在发光单元5内的发光件10的至少一个控制元件如操纵杆、旋钮或者类似物相连。通过控制设备20，行驶工具的驾驶员能够操作发光单元5，例如能够通过旋转旋钮到确定的、预设位置来打开前和后探照灯。然后发光单元从与旋钮相连的控制设备20如下地获取信号，即至少一个布置在发光单元5内的发光件10从状态“关闭”转入到状态“打开”。在可能的情况下也能够实现，根据旋钮的连接使一个或多个发光件10相应的变暗。
此外，在发光单元5内设有通讯装置30，通讯装置与供电导线14，15或信号导线16相连。相应地，同样给通讯装置30提供通过信号导线16从操作元件或控制设备20传输到发光件10上的信号。
通讯装置30具有发送单元32，接收单元34，数据处理单元36以及未示出的存储单元。此外，设有定位单元38，其例如实施为GPS接收器。发送单元32、接收单元34以及定位单元38设置用于发送或接收无线电数据并且具有例如天线。
此外，通讯装置包含用于接收例如来自前面行驶的行驶工具的光信号的光采集单元37如CCD阵列或者照相机。由光采集单元37转换成电信号的光信号然后传输到数据处理单元36上，用于处理、例如通过模式识别件来分析和研究，是否涉及与行驶工具相关的光信号。因此，例如能够识别行驶工具中的布置在行驶方向上的或者紧急任务用车、例如救护车的紧急行驶中的警示闪光。
下面根据实施例来说明根据本发明的发光单元的或根据本发明的通讯装置的应用。
第1实例：
行驶工具进行紧急制动。这由行驶工具的控制设备20和通讯装置30通过信号导线16来告知。于是，通讯装置30的数据处理单元36使得通过至少一个发光件10发送预定的、特别的发光次序。为此，数据通过信息导线16从通讯装置30传输到发光件10处。附加地，可以通过一个/多个无线电信道借助发送单元32实现可能的相应警示信息的发送。因此，前面行驶的和后面驶来的行驶工具能够非常迅速地识别，行驶工具执行了紧急制动，并相应地作出反应。特别是由于特别的发光次序，还未装配这类通讯装置的行驶工具的驾驶员也能够从视觉上识别出，行驶工具必须紧急制动。
第2实例：
与实例1类似地，当行驶工具由于技术故障停驻时，可以通过通讯装置开启发光件10的警示闪光。附加地，与实例1类似地，可以通过一个或多个无线电信道借助发送单元32实现，发送相应的包括行驶工具的位置的警示信息，该位置借助定位单元38来确定。
第3实例：
在行驶方向上前方拥堵时，行驶工具能够非常迅速地识别拥堵，这是因为光采集单元37接收前面行驶的行驶工具的警示闪光信号，并且将该信号转递给数据处理单元36。通过集成的模式识别件，通讯装置30确定其涉及了警示闪光，从而数据处理单元36然后例如借助语音信息通过行驶工具的扩音器将拥堵风险转递给驾驶员。在识别到拥堵后，通过通讯装置30能够相应地还如下操控至少一个发光件10，即该发光件发出警示闪光，并且因此与其无线电连接无关地将拥堵通告到后面驶来的行驶工具。
第4实例：
紧急任务用车包含发送单元34、接收单元32和/或者在反射器12(见图2)内部的旋转闪光灯形式的发光单元5内的根据本发明的通讯装置30的光采集单元37。由于在发送紧急任务信号期间轮廓标志灯旋转，此时在反射器360°旋转期间，也能够在转动平面的所有方向上发送或接收通讯装置30的相应信息。
第5实例：
在根据ITS标准的C2X通讯的范畴内，具有发送装置34的通讯装置30将所谓的公告信息发送给周围环境中的参与者。公告信息也简称为CAM(Cooperative Awareness Message)。该公告信息如信标一样被发送，并且能够由其他参与者不断接收，以便例如在C2X通讯的具有不断变化的参与者的网络中获取关于通讯伙伴及其基态的概况。根据设定的标准以至少100ms或2Hz到10Hz的规律时间间隔发送该CAM信息，并且在具有有限功能范围的当前通讯装置中，该信息优选地(但并不仅仅)包含如下数据，其具有为相应的行驶工具确定的固定值、例如与行驶工具类型、行驶工具的轮廓大小或者诸如此类的相关的值。作为这种CAM信息，发送单元34通过无线电发送例如关于行驶工具的尺寸的信息，优选地具有在所有时间上固定的值，该值周期性地例如根据IEEE 802.11p来传输。替代地，在与其他行驶工具碰撞之前能够实现尺寸信息的发送。

Claims (11)

1.一种用于行驶工具的通讯装置(30)，所述通讯装置用于优选地在C2X通讯的范畴内将与行驶工具相关的数据无线传输给其他行驶工具或者基础设施，其特征在于，所述通讯装置(30)构造用于集成到发光单元(5)内。
2.根据权利要求1所述的通讯装置(30)，其特征在于，所述通讯装置具有用于接收光信号的器件(37)和/或用于处理光信号和/或用于所述发光单元(5)的控制信号的器件(36)，特别是照相机或者CCD阵列。
3.根据权利要求2所述的通讯装置(30)，其特征在于，所述用于处理光信号和/或控制信号的器件(36)包括模式识别件。
4.根据前述权利要求中任一项所述的通讯装置(30)，其特征在于，所述通讯装置(30)能够与所述发光单元(5)的至少一个发光件(10)相连接，并且所述至少一个发光件(10)能够通过所述通讯装置(30)来操纵。
5.根据前述权利要求中任一项所述的通讯装置(30)，其特征在于，所述通讯装置(30)具有定位单元(38)、优选地具有包含GPS接收器的定位单元。
6.根据前述权利要求中任一项所述的通讯装置(30)，其特征在于，所述通讯装置(30)在存储单元内含有证书，所述证书包括关于存在加装解决方案的和/或所述加装解决方案的类型的和/或所述加装解决方案的限制的信息。
7.根据前述权利要求中任一项所述的通讯装置(30)，其特征在于，所述通讯装置(30)具有用于生成与行驶工具相关的信息的元件(36)和用于将与行驶工具相关的信息发送给其他行驶工具或者基础设施的发送单元(32)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的通讯装置，其特征在于，所述通讯装置能够与所述发光单元的控制单元或调节单元组合。
9.一种用于行驶工具的发光单元(5)，所述发光单元包括至少一个发光件(10)和根据前述权利要求中任一项所述的通讯装置(30)。
10.根据权利要求9所述的发光单元(5)，其特征在于，所述发光单元构造用于行驶工具的加装，并且所述发光单元优选地具有控制单元或调节单元，所述控制单元或所述调节单元能够与所述通讯装置组合。
11.根据权利要求9或者10中任一项所述的发光单元(5)，其特征在于，所述发光单元具有至少一个反射器(12)，并且在所述至少一个反射器(12)的内部布置有所述发送单元(32)和/或所述接收单元(34)和/或用于接收所述通讯装置(30)的光信号的所述器件(37)。
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