CN110035411A - 用于在车辆内传输数据的装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于在车辆内传输数据的装置(100)，包括第一连接元件(10)，其在功能上可连接到天线(200)，其中，借助于所述第一连接元件(10)，从所述天线(200)接收的数据可以转换成数字数据；以及电缆形传输元件(20)，用于传输所述数字数据，其在功能上可连接到所述第一连接元件(10)。

Description

用于在车辆内传输数据的装置
技术领域
本发明涉及一种用于在车辆内传输数据的装置。本发明还涉及一种用于在车辆内传输数据的方法。本发明还涉及一种计算机程序产品。
背景技术
如今，汽车领域中的移动通信以日益多层面和昂贵的方式配置。使用不同的协议，其在车辆内创建不同的无线电通信标准或通信技术，例如，以移动通信3G/4G/5G、车对车通信、车对X通信、蓝牙、WiFi、WLAN等形式，可以经由分别分配的天线概念创建。特别地，即将在系列产品中使用的5G连接在车辆内的各个位置需要至少四到八个附加的天线。这里，需要通过同轴电缆提供天线的合适的布线，必要时还需要附加的中间放大器，但是，通过不断增加的电子设备，车辆内为此所需的空间仅在有限的程度内可用。
Analog的芯片组AD 9361是众所周知的，其具有带有集成的12位D/A和A/D转换器的HF 2 x 2收发器。该指定芯片组的工作频率范围为70MHz至6GHz，并将HF前端与灵活的混合信号基带部分和集成的频率合成器相结合，并为微处理器提供可配置的数字接口。芯片组AD 9361适用于点对点通信系统、毫微微(femto)、微微(pico)和微基站以及通用无线电通信系统。
还已知的是，在移动通信基站中，基带芯片和前端元件彼此分开布置，并且指定元件通过光纤导体连接，通过该光纤导体传输数字数据。因此，对用于基带的数据和经由天线发送的数据的处理的功能是用单独的元件来执行的。
本发明的问题是提供一种关于车辆内的无线通信的数据的改进的数据传输。
发明内容
根据第一方面，该问题通过用于在车辆内传输数据的装置解决，其具有：
-第一连接元件，其在功能上可连接到天线，其中，借助于所述第一连接元件，由所述天线接收的HF数据可以转换成数字数据；以及
-电缆形传输元件，用于传输所述数字数据，其在功能上可连接到所述第一连接元件。
以这种方式，易于布设的“数字电缆”用于车辆内的数据通信。有利地，除了更容易布设在车辆内之外，该电缆还具有较低的损耗。结果，由此有利地可以为装置使用具有成本效益的消费者芯片组，其可以为数据通信创建多个功能。结果，由此支持在车辆内更好地适应根据不同技术配置的天线。
根据第二方面，该问题通过一种用于在车辆内传输数据的方法来解决，具有以下步骤：
-借助于第一连接元件将通过天线接收的HF数据转换成数字数据，所述第一连接元件在功能上连接到所述天线；以及
-借助于电缆形传输元件传输所述数字数据，所述电缆形传输元件在功能上连接到所述第一连接元件。
该装置的优选实施例是从属权利要求的主题。
该装置的优选实施例的特征在于，它还具有基带元件，该基带元件在功能上连接到电缆形传输元件的输出。以这种方式，基带元件和连接元件的局部分离以HF前端元件的形式提供，其通过电缆形传输元件彼此通信。
根据本发明的装置的另一优选实施例的特征在于，所述基带元件配置为可编程电子部件，其中各种通信协议的软件栈可装载到所述可编程电子部件中。结果，有利地产生了在操作装置时使用不同的无线电通信或传输标准的可能性，其中，根据传输标准，将适当的软件装载到可编程电子部件中。结果，支持更经济地使用资源。
根据本发明的装置的另一优选实施例的特征在于，第二连接元件，可以利用所述第二连接元件将所述数字数据转换成HF数据，所述第二连接元件可以链接到所述电缆形传输元件的输出。以这种方式，在电缆形传输元件的输出处，基带元件和HF前端元件可以彼此配置，由此同样可以省去用于在车辆内传输数据的同轴电缆。该变型的特定优点在于使用来自消费者或汽车电子设备的标准部件。
根据本发明的装置的另一优选实施例的特征在于，所述基带元件具有变换元件和限定数量的解调元件，其中借助于所述变换元件变换的数据可以提供给所述解调元件，其中，借助于开关元件，所述解调元件的数据可以组装成数据字。以这种方式，有利地提供基带元件，其与转换任务一起还提供由变换元件提供的数据到数字数据字的组合。
根据本发明的装置的另一优选实施例的特征在于，所述电缆形传输元件包括以下中的至少一个：双线线路、四线线路、光纤线路、介电线路。以这种方式，为电缆形传输元件提供了技术上经过实践验证的(经过实践验证的)和具有成本效益的装置，所述装置一方面易于布设在车辆内，另一方面具有用于在车辆内传输数字数据的有利的传输特性。此外，指定的数据线不需要附加的补偿或中间放大器，这有利地节省了车辆内的构造空间。
根据本发明的装置的另一优选实施例的特征在于，数据可以经由电缆形传输元件根据CPRI协议传输。以这种方式，为了经由电缆形传输元件传输数字数据，使用表示由若干制造商使用的数据传输的标准的协议，由此支持来自不同制造商的产品的兼容性。
附图说明
借助于若干附图，下面用其他特征和优点详细描述本发明。附图首先描述了对于本发明必不可少的原理，没有更详细地解释根据现有技术本身是已知的元件。
该装置的公开的优点类似于方法的公开的优点，反之亦然。
在附图中：
图1示出了根据本发明的装置的实施例的主要框图；
图2示出了根据本发明的装置的另一实施例；
图3示出了根据本发明的装置的另一实施例；
图4示出了根据本发明的装置的另一实施例；并且
图5大体上示出了根据本发明的方法的序列。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的用于在车辆内传输数据的装置100的第一实施例的主要框图。在图中未示出的车辆可以在这种情况下配置为各种各样的机动交通工具(例如陆地车辆、水上交通工具、飞行器)。可以看到第一连接元件10，其配置为本身已知的HF前端模块和/或分立电路，并且其可以链接到天线200。天线200在这里可以配置为用于车辆中的各种通信目的的天线，例如配置为用于3G/4G/5G的移动通信天线、蓝牙天线、WiFi天线、车对X天线、车对车天线等。
借助于天线200接收的模拟HF数据通过第一连接元件10借助于本身已知的原理被转换成数字数据，例如通过两个单独的路径执行IQ数据的混合、过滤、放大和提供。由于前端元件的这些指定原理本身是已知的并且对于本发明不是必不可少的，因此这里将不再详细探讨它们。
在执行指定的数据转换之后，将数字数据传输到电缆形传输元件20，该电缆形传输元件20在其输出处提供用于在车辆内进一步使用的数据。电缆形传输元件20可以配置为例如双线线路、四线线路、光纤线路、介电线路等，其可以简单地布设在车辆内，并且有利地具有有利的传递特性，例如低阻尼。
数字数据优选地根据CPRI(common public radio interface，通用公共无线电接口)协议经由电缆形传输元件20传送，其表示在移动通信基站领域中已知的用于在基带元件和前端元件(几个制造商为此供应产品)之间传送IQ数据的协议。也可以设想根据此处未指定的其他传输协议经由电缆形传输元件20传送数字数据。
结果，由此产生一种装置，其将由天线200接收的高频数据转换成数字数据，该数字数据被高效地提供并分布在车辆内。以这种方式，为上面指定的各种天线创建控制线，经由该控制线可以根据各种数据通信协议传送数字数据。
图2示出了根据本发明的用于在车辆内传输数据的装置100的另一实施例。可以看出，在这种情况下，基带元件30链接到电缆形传输元件20。基带元件30在此包括变换元件31，其执行经由电缆形传输元件20提供的数字数据的快速傅立叶变换。从此获得的具有非常多的不同载波频率的数据被提供给解调元件32，解调元件32解调数字数据，然后借助于开关设备33将数字数据组合以形成实际的数字数据流或字，其对应于由天线200接收的HF数据。
结果，支持的是，第一连接元件10和基带元件30可以在车辆中在空间上彼此分离，并且在它们之间配置本身已知的易于布设的电缆形传输元件20。
以这种方式，例如信息娱乐模块、智能天线等可以链接到车辆中的基带元件30并且由其提供数字数据。
图3示出了根据本发明的用于在车辆内传输数据的装置100的另一实施例。可以看出，在该变型中，具有可编程电子部件34的基带元件30链接到电缆形传输元件20。结果，例如，可以用来自电子存储元件35(例如，闪速存储器)的数据来描述可编程电子部件34。
以这种方式，分别分配给不同传输协议的不同软件栈被写入可编程电子部件34中。结果，这支持通过基带元件30操作具有分别分配的通信协议的不同传输标准的能力。以这种方式，例如，取决于具体应用，基带元件30可以采用各种功能，并且因此也可以用于控制根据不同的通信协议操作的不同天线。
以这种方式，例如，可以使仅在车辆中很少使用的天线200(例如，用于执行车辆的自主停车操纵的蓝牙天线)用于在其他场景中传输WiFi数据。这可以通过将软件从存储元件35传送到可编程模块34中以简单的方式实现。以这种方式，可以以简单且方便的方式创建一种“软件定义的无线电”，因为通常不同时或并行地使用各种不同的无线电通信标准。
图4示出了用于在车辆内传输数据的装置100的另一实施例。在该变型中，第二连接元件40(其本身在空间上紧密地连接到基带元件30)链接到电缆形传输元件20。以这种方式，可以使用组合元件50，其有利地可从消费者和/或汽车领域作为具有成本效益的电子模块获得。
例如，以这种方式，可以使用来自消费者领域的标准芯片组将远程信息处理模块链接到电缆形传输元件20。
结果，这使得可以在车辆内实现一种易于实现的数字数据(其由模拟HF接收数据提供)的传送。装置100可以有利地用于以各种各样的无线标准将不同的HF系统彼此连接，例如，广播FM/DAB/TV、根据3G/4G/5G的移动通信、2.4和5.9GHz的WiFi、V2X等，以用于HF系统并且能够以简单的方式灵活地适应。
有利地，借助于该装置，可以尽可能地或甚至完全地消除在车辆内使用对机械损坏敏感的非柔性同轴电缆。在脆弱的同轴电缆的使用是不合理的或不合适的工业应用中也可以考虑使用该装置。
有利地，本发明使得可以在车辆内具有改进的数字数据的传送，同时灵活地布设硬件架构并节省电子部件。
图5大体上示出了所提出的方法的实施例的序列。
在步骤200中，借助于第一连接元件10执行将通过天线200接收的HF数据到数字数据的转换，第一连接元件10在功能上连接到天线200。
在步骤210中，借助于电缆形传输元件20执行数字数据的传输，电缆形传输元件20在功能上连接到第一连接元件10。
有利地，所提出的方法可以配置为在装置100上运行的软件，并且因此可以利用合适的编程装置以简单的方式进行改变和适配。
进一步来说，本领域技术人员还可以在不会背离本发明的核心的情况下创建未公开的或仅部分公开的实施例。

Claims (11)

1.一种用于在车辆内传输数据的装置(100)，具有：
-第一连接元件(10)，其在功能上可连接到天线(200)，其中，借助于所述第一连接元件(10)，由所述天线(200)接收的HF数据可以转换成数字数据；以及
-电缆形传输元件(20)，其用于传输所述数字数据，其在功能上可连接到所述第一连接元件(10)。
2.根据权利要求1所述的装置(100)，还具有基带元件(30)，其在功能上可连接到所述电缆形传输元件(20)的输出。
3.根据权利要求2所述的装置(100)，其特征在于，所述基带元件(30)配置为可编程电子部件，其中各种通信协议的软件栈可装载到所述可编程电子部件中。
4.根据权利要求1所述的装置(100)，其特征在于，可以利用第二连接元件将所述数字数据转换成HF数据，所述第二连接元件可以链接到所述电缆形传输元件(20)的输出。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述基带元件(30)具有变换元件(31)和限定数量的解调元件(32)，其中借助于所述变换元件(31)变换的数据可以提供给所述解调元件(32)，其中，借助于开关元件(34)，所述解调元件(32)的数据可以组装成数据字。
6.根据前述权利要求中的一项所述的装置(100)，其特征在于，所述电缆形传输元件(20)包括以下中的至少一个：双线线路、四线线路、光纤线路、介电线路。
7.根据前述权利要求中任一项所述的装置(100)，其特征在于，所述数据可以经由所述电缆形传输元件(20)根据CPRI协议传输。
8.一种用于在车辆内传输数据的方法，具有以下步骤：
-借助于第一连接元件(10)将通过天线(200)接收的HF数据转换成数字数据，所述第一连接元件在功能上连接到所述天线(200)；以及
-借助于电缆形传输元件(20)传输所述数字数据，所述电缆形传输元件在功能上连接到所述第一连接元件(10)。
9.根据权利要求8所述的方法，其中数据经由所述电缆形传输元件(20)根据CPRI协议传输。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其中所述基带元件(30)的功能可由软件栈限定，所述软件栈装载到配置为可编程电子部件的基带元件(30)中。
11.一种计算机程序产品，其具有程序编码装置，当其在装置(100)上运行以在车辆内传输数据时或被保存在计算机可读数据载体上时，用于执行根据权利要求8至10中的一项所述的方法。
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