CN106059608A - 用于机动车的通信装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于机动车的通信装置（1），所述通信装置具有多个、优选地两个通信模块（2a、2b），所述通信模块分别被设立用于与其它机动车无线地通信以及相互之间无线地通信。此外，本发明涉及具有这种通信装置（1）的机动车（100）以及用于多个机动车之间的通信的方法。

Description

用于机动车的通信装置

技术领域

本发明涉及用于机动车的通信装置，所述机动车可以借助于所述通信装置与其它机动车通信。

背景技术

机动车配备这种通信装置，以便实现多个机动车之间的自主的通信。通过参与街道交通的机动车之间的通信可以发生交通安全性的巨大的提高。

这例如可以通过在车辆驾驶中基于来自与其它机动车的通信的信息辅助车辆驾驶员来进行。因此可以给车辆驾驶员显示如下报警信号或者交通信息，该车辆驾驶员可以在机动车的驾驶中考虑所述报警信号或者交通信息。

此外，交通安全性可以通过如下方式被提升：碰撞避免系统基于来自与其它机动车的通信的信息介入到车辆驾驶中并且例如开始紧急制动。

尤其在未能提早地被车辆驾驶员察觉的交通危险的情况下多个机动车之间的信息交换可以导致事故避免。这种交通危险尤其是转弯处、例如高速公路驶入或驶离的走向中的不能看清的堵车长队末尾。即使在城市交通中、尤其在看不到全貌的十字路口或弯曲的街道小路（Straßengassen）的区域中也存在大量这种交通危险。

然而，为了可以利用所描述的车辆对车辆通信来有效地提升交通安全性，需要尽可能高的数量的能够通信的机动车。具有合适的通信装置的新车辆的工厂侧的配备就这点而言应被评定为不足的，因为能够通信的机动车的份额在该情况下将十分缓慢地上升。然而，当前已知的通信装置并非容易地适于改装。

由于尽可能不受损害的360度无线电半径的必要性，已知的通信模块的天线必须被定位在车辆顶盖上。因此，为了改装这种通信单元必须花费巨大的耗费。尤其这种改装造成：在车辆顶盖上的相应的钻孔被进行，以便固定天线以及为天线电缆提供电缆敷设。此外，这种顶盖天线可能导致对机动车的外观的损害。

发明内容

因此，本发明的任务在于提供以低的耗费改装用于车辆对车辆通信的通信装置的可能性。

该任务通过独立权利要求1的通信装置被解决。有利的设计方案是从属权利要求的主题。

通过根据本发明的具有多个、优选地两个相互之间无线地通信的通信模块的通信装置废除如下必要性：单个的通信模块覆盖为了与其它机动车的可靠的通信而必要的360度无线电半径。由于分别被设立用于与其它机动车无线地通信以及相互之间无线地通信的多个通信模块的存在，通过一个或多个其它通信模块进行单个的通信模块的补充。这允许通信模块也可以被布置在机动车中或上的如下位置处，所述位置对于该通信模块不允许用于与其它机动车通信的360度无线电半径。在如下位置处情况如此，在所述位置处无线电信号通过车辆组成部分、诸如车身区段被损害或者失真。未被通信模块覆盖的无线电区域在根据本发明的通信装置的情况下由被布置在机动车中的另一位置处的另一通信模块补偿。因此，根据本发明的通信装置也可以被布置在车辆内部空间中，因为各个通信模块的由车辆结构引起的可能的无线电损害可以由一个或多个其它通信模块补偿。因此，根据本发明的通信装置可以以低的耗费被改装。

在根据本发明的通信装置的优选的第一实施方式中，至少一个、优选地每个通信模块包括发射单元，以便将数据发射给其它机动车。因此也可以给其它机动车提供信息。这些信息不仅可以是涉及根据本发明的通信装置被安装在其中的机动车的车辆状态或者车辆驾驶的数据，而且可以是涉及其它机动车的车辆状态或者车辆驾驶以及由其它机动车通过根据本发明的通信装置提供给根据本发明的通信装置被安装在其中的机动车的数据。通过发射单元例如可以将涉及车辆位置、车辆速度、行驶方向、车辆加速度、转向角、如ABS或ESP之类的辅助系统的状态的数据或者这些数据的时间走向或历史发射给其它机动车。发射单元优选地被设立用于通过WLAN或移动无线电、尤其通过UMTS或LTE或者以5.9 GHz或者700 MHz的频率发射所述数据。

至少一个、优选地每个通信模块尤其被设立用于仅以受限制的辐射角发射信号。这不仅包括借助于合适的控制软件对发射角的限制而且包括基于所使用的硬件的结构上的构造、诸如如下天线的使用对发射角的限制，所述天线代替圆形辐射特性仅允许以受限制的角度发射数据。

在根据本发明的通信装置的第二实施方式中，至少一个、优选地每个通信模块包括接收单元，以便从其它机动车接收数据。以这种方式可以在交通危险的提前识别的情况下、例如在数据被碰撞避免系统使用的范围中或者数据被用于在车辆驾驶中辅助车辆驾驶员的范围中考虑从其它机动车所发出的数据。此外，所接收的数据也可以被暂存并且稍后被进一步发射，以便将这些数据提供给其它机动车。通过接收单元例如可以从其它机动车接收涉及车辆位置、车辆速度、行驶方向、车辆加速度、转向角、如ABS或ESP之类的辅助系统的状态的数据或者这些数据的时间走向或历史。接收单元优选地被设立用于通过WLAN或移动无线电、尤其通过UMTS或LTE或以5.9 GHz或700 MHz的频率接收数据。

至少一个、优选地每个通信模块尤其被设立用于仅从受限制的入射角接收信号。这不仅包括借助于合适的控制软件对接收角的限制而且包括基于所使用的硬件的结构上的构造、诸如如下天线的使用对接收角的限制，所述天线代替圆形辐射特性仅允许以受限制的角度接收数据。

在根据本发明的通信装置的另一实施方式中，多个通信模块分别被设立用于自动地与其它机动车无线地通信以及自动地直接互相无线地通信。通过通信模块的自动的通信，不依赖于车辆驾驶员进行与其它机动车的数据交换以及通信模块之间的车辆内部的数据交换，使得该车辆驾驶员可以将其专注力用于车辆驾驶。然而，这不意味着车辆驾驶员不能控制通信装置。应当理解的是，尽管通信模块的自动的通信能力，车辆驾驶员仍可以通过合适的措施对功能产生影响，尤其对通信装置是被激活还是被去激活产生影响。通过通信模块之间的自动的通信，发生一个通信模块的各个未被覆盖的无线电区域通过一个或多个其它通信模块的自动补偿以及总体上发生相互之间的无线电区域补充。

替代地或附加地，多个通信模块分别被设立用于自动地通过车载网络互相无线地通信。以这种方式，在车辆内部所通信的数据可以被其它系统截取以及使用。因此，在数据处理以及分析中的时间延迟被减少，由此例如紧急制动可以更早地被引入。根据本发明的通信装置此外通过如下方式被有利地改进：至少两个通信模块被设立用于双向地相互之间交换数据。通过双向的数据交换，通信模块如一个功能单元那样共同起作用。因此，两个或者更多被布置在机动车上或中的不同位置处的以及在其无线电区域方面受限制的通信模块以与具有360度无线电半径的通信模块相同的或者至少相似的方式起作用。

在根据本发明的通信装置的一种有利的实施方式中，至少两个通信模块分别具有单独的无线电单元，以便相互之间无线地交换数据。通过单独的无线电单元将与其它机动车的通信与各个通信模块之间的内部通信在结构上以及在功能上去耦合。因此，与其它机动车的通信例如可以在与各个通信模块之间的内部通信不同的频率上进行。

在根据本发明的通信装置的一种特别优选的实施方式中，每个通信模块具有自身的模块外壳。相应的模块外壳优选地由塑料构造。通过通信模块分别具有自身的模块外壳，根据本发明的通信装置的改装进一步被简化，因为各个模块外壳分别仅须被布置并且以合适的方式被固定在机动车上或中的合适的位置处。

在另一有利的改进方案中，根据本发明的通信装置的特色是：至少一个通信模块具有用于与数据传输网络、尤其机动车的总线系统耦合的接口。通过这种接口可以将根据本发明的通信装置在没有大的耗费的情况下集成到车辆内部的数据处理系统中。因此，一方面从其它机动车所接收的数据可以被机动车的另外的被连接在数据传输网络上的设备使用并且另一方面根据本发明的通信装置可以将通过数据传输网络提供给该通信装置的数据发射给其它机动车。

在根据本发明的通信装置的另一实施方式中，至少一个通信模块具有人机接口。人机接口允许与车辆驾驶员的通信。因此，例如可以给车辆驾驶员提供交通相关的信息，所述信息通过从其它机动车所接收的数据的分析被生成。优选地，根据本发明的通信装置被安装在其中的机动车的数据同样被分析，使得也可以基于这些数据给车辆驾驶员提供交通相关的信息。因此，不仅根据本发明的通信装置被安装在其中的机动车的数据被考虑，而且从其它机动车所接收的数据被考虑。人机接口优选地是用于信息的视觉再现的显示装置。这例如可以是显示器或光学上能够察觉的报警信号、诸如指示灯。替代地或附加地，人机接口优选地包括声音再现装置、诸如扬声器。借助于声音再现装置可以给车辆驾驶员提供信息，而该车辆驾驶员不必将其视线从车行道移开。所提供的信息的接受因此仅要求车辆驾驶员的低程度的注意力，使得该车辆驾驶员可以继续专注到车辆驾驶上。人机接口例如可以与机动车的总线系统连接。人机接口在该情况下优选地已经在工厂侧被集成到机动车中并且例如是机动车的音频或显示系统的一部分。此外，人机接口也可以是单独的、尤其能够改装的不与机动车的总线系统连接的组件。这导致根据本发明的通信装置到机动车中的事后的集成的进一步简化。

人机接口优选地被设立用于在车辆驾驶中辅助车辆驾驶员。这优选地通过如下方式执行：给车辆驾驶员实时地提供交通相关的信息，使得该车辆驾驶员在车辆驾驶中可以考虑这些信息。这例如可以是提防不能看清的堵车长队末尾的或者由于天气情况而光滑的车行道表面的警告。优选地，辅助也包括例如通过用于避免碰撞的或者用于减弱不再能够避免的碰撞的紧急制动的开始介入到车辆驾驶中。

根据本发明的通信装置此外通过如下方式有利地被改进：至少一个、优选地每个通信模块具有针对电能的存储单元，所述存储单元被设立用于至少暂时地提供用于通信模块或通信装置的运行的足够的电功率。通过这种针对电能的存储单元，通信装置可以在能量上自给自足地被运行，使得所述通信装置的运行不依赖于到外部的功率供应装置的连接。可改装性因此被进一步提升，因为用于根据本发明的通信装置的集成和安装的耗费被进一步降低。

在根据本发明的通信装置的一种特别优选的实施方式中，至少一个、优选地每个通信模块具有用于将通信模块固定在机动车上的固定装置。固定装置优选地被构造用于将通信模块固定在机动车的前窗玻璃、后窗玻璃、仪表板、顶篷（Dachhimmel）、后视镜、内衬的区段或者后架上。这种固定例如可以通过带粘性的附着面、吸引装置、夹紧机构和/或磁铁来实现。此外也可以设想通信模块的螺栓固紧。

本发明所基于的任务同样通过权利要求12的机动车被解决。根据本发明的机动车具有根据前面所描述的实施方式之一所述的通信装置，所述通信装置的多个、优选地两个通信模块相互间隔地被布置在机动车上或中。关于根据本发明的机动车的优点参考根据本发明的通信装置的优点。

在根据本发明的机动车的第一实施方式中，第一通信模块被设立用于与其它的处于行驶方向上的机动车通信，并且第二通信模块被设立用于与其它的处于与行驶方向相反的方向上的机动车通信。优选地，第一通信模块在机动车的行驶方向上被布置在第二通信模块之前。例如，第一通信模块被布置在机动车的前窗玻璃、后视镜或仪表板上，在此期间第二通信模块被布置在机动车的后窗玻璃或后架上。第一和第二通信模块相互补充并且分别补偿其它通信模块的未被覆盖的无线电区域。优选地，不仅第一通信模块而且第二通信模块被设立用于与处于机动车侧面的其它机动车通信。

在根据本发明的机动车的第二实施方式中，通信模块分别具有受限制的发射和/或接收半径并且通信模块被布置以及被构造，使得全部通信模块的发射和/或接收半径共同构造圆形辐射特性。因此，通信模块在功能上共同起作用，使得这些通信模块可以代替一个具有360度无线电半径的可能的模块。

此外优选的是，根据本发明的机动车具有车载网络，其中至少一个通信模块与机动车的车载网络连接。

本发明所基于的任务同样通过权利要求15的方法被解决。在根据本发明的用于多个机动车之间的通信的方法中，至少一个机动车借助于根据前面所描述的实施方式之一所述的通信装置与其它机动车通信。优选地，所述机动车根据前面所描述的实施方式被构造。关于根据本发明的方法的优点参考根据本发明的通信装置的优点以及根据本发明的机动车的优点。

附图说明

下面，现在应当参照所附的附图进一步解释本发明的示例性的实施方式。

图1以示意性侧面剖面图示出具有根据本发明的通信装置的根据本发明的机动车的一种实施方式；

图2以示意性俯视图示出图1中的根据本发明的机动车的该实施方式；以及

图3示出根据本发明的通信装置的通信模块的一种实施方式。

具体实施方式

根据图1，根据本发明的机动车100具有根据本发明的通信装置1。该通信装置1包括两个相互间隔的通信模块2a、2b，所述通信模块分别被设立用于通过信号4a、4b自动地并且无线地与其它机动车通信。此外，通信模块2a、2b分别被设立用于通过信号3自动地以及无线地相互之间通信。通信模块2a、2b之间的数据交换双向地进行。

通信模块2a、2b分别具有自身的模块外壳9a、9b，这些通信模块通过所述模块外壳分别被固定在机动车100上。第一通信模块2a被固定在机动车100的前窗玻璃102上并且被设立用于与其它的处于行驶方向101上的机动车通信。第二通信模块2b被固定在机动车100的后窗玻璃103上并且被设立用于与其它的处于与行驶方向101相反方向的机动车通信。两个通信模块2a、2b被设立用于与其它的侧向地被定位的机动车通信。

如在图2中所示出的，通信模块2a、2b分别具有受限制的发射和接收半径14a、14b。然而，通信模块2a、2b的相应的受限制的发射和接收半径被构造并且通信模块2a、2b被布置在机动车100之内，使得两个通信模块2a、2b的发射和接收半径14a、14b共同地构造圆形辐射特性。因此，两个通信模块2a、2b被设立用于仅仅以受限制的辐射角发射信号4a、4b并且仅仅从受限制的入射角接收信号4a、4b。

在图3中所示出的通信模块2a具有发射单元5，数据可以借助于所述发射单元被发射给其它机动车。此外，所述通信模块2a具有接收单元6，借助于所述接收单元可以从其它机动车接收数据。通信模块2a的处理和分析单元15具有用于与车载网络7或者数据传输网络11耦合的接口10。数据传输网络11例如可以是机动车的总线系统。此外，通信模块2a包括人机接口12，所述人机接口被设立用于在车辆驾驶中辅助车辆驾驶员，以及包括针对电能的存储单元13，所述存储单元被设立用于至少暂时地提供用于通信模块2a的运行的足够的电功率。人机接口12包括用于信息的视觉再现的显示装置和声音再现装置。为了可以无线地与另一通信模块（未示出）交换数据，所示出的通信模块2a具有单独的无线电单元8。在通信模块2a的模块外壳9a上布置有用于将通信模块2a固定在机动车上的固定装置14。

附图标记列表

1 通信装置

2a、2b 通信模块

3 用于通信模块之间的通信的信号

4a、4b 用于与其它机动车的通信的信号

5 发射单元

6 接收单元

7 车载网络

8 无线电单元

9a、9b 模块外壳

10 接口

11 数据传输网络

12 人机接口

13 针对电能的存储单元

14a、14b 发射和/或接收半径

15 处理和分析单元

100 机动车

101 行驶方向

102 前窗玻璃

103 后窗玻璃

Claims (15)

1.用于机动车的通信装置（1），具有多个、优选地两个通信模块（2a、2b），所述通信模块分别被设立用于无线地与其它机动车通信以及无线地相互之间通信。

2.根据权利要求1所述的通信装置（1），

其特征在于，至少一个、优选地每个通信模块（2a、2b）包括发射单元（5），以便将数据发射给其它机动车，其中尤其至少一个、优选地每个通信模块（2a、2b）被设立用于仅以受限制的辐射角发射信号（4a、4b）。

3.根据前述权利要求之一所述的通信装置（1），

其特征在于，至少一个、优选地每个通信模块（2a、2b）包括接收单元（6），以便从其它机动车接收数据，其中尤其至少一个、优选地每个通信模块（2a、2b）被设立用于仅从受限制的入射角接收信号（4a、4b）。

4.根据前述权利要求之一所述的通信装置（1），

其特征在于，多个通信模块（2a、2b）分别被设立用于自动地与其它机动车无线地通信以及自动地直接互相无线地通信和/或自动地通过车载网络（7）互相无线地通信。

5.根据前述权利要求之一所述的通信装置（1），

其特征在于，至少两个通信模块（2a、2b）被设立用于双向地相互之间交换数据。

6.根据权利要求5所述的通信装置（1），

其特征在于，至少两个通信模块（2a、2b）分别具有优选地单独的无线电单元（8），以便相互之间无线地交换数据。

7.根据前述权利要求之一所述的通信装置（1），

其特征在于，每个通信模块（2a、2b）具有自身的模块外壳（9a、9b）。

8.根据前述权利要求之一所述的通信装置（1），

其特征在于，至少一个通信模块（2a、2b）具有用于与数据传输网络（11）、尤其机动车的总线系统耦合的接口（10）。

9.根据前述权利要求之一所述的通信装置（1），

其特征在于，至少一个通信模块（2a、2b）具有人机接口（12），所述人机接口优选地被设立用于在车辆驾驶中辅助车辆驾驶员。

10.根据前述权利要求之一所述的通信装置（1），

其特征在于，至少一个、优选地每个通信模块（2a、2b）具有针对电能的存储单元（13），所述存储单元被设立用于至少暂时地提供用于所述通信模块（2a、2b）或所述通信装置（1）的运行的优选地足够的电功率。

11.根据前述权利要求之一所述的通信装置（1），

其特征在于，至少一个、优选地每个通信模块（2a、2b）具有用于将所述通信模块（2a、2b）固定在所述机动车上的固定装置（14）。

12.机动车（100），具有根据前述权利要求之一所述的通信装置（1），

其特征在于，多个、优选地两个通信模块（2a、2b）相互间隔地被布置在所述机动车（100）上或中。

13.根据权利要求12所述的机动车（100），

其特征在于，第一通信模块（2a）被设立用于与其它的处于行驶方向（101）上的机动车通信，并且第二通信模块（2b）被设立用于与其它的处于与所述行驶方向（101）相反的方向上的机动车通信。

14.根据权利要求12或13所述的机动车（100），

其特征在于，所述通信模块（2a、2b）分别具有受限制的发射和/或接收半径（14a、14b）并且所述通信模块（2a、2b）被布置以及被构造，使得全部通信模块（2a、2b）的发射和/或接收半径（14a、14b）共同地构造圆形辐射特性。

15.用于多个机动车之间的通信的方法，其中至少一个机动车（100）借助于根据权利要求1至11所述的通信装置（1）与其它机动车通信并且其中所述至少一个机动车（100）优选地根据权利要求12至14之一被构造。