CN117044123A - 天线装置、机动车和天线装置的运行方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种机动车(12)的用于与第二机动车(12)和/或基础设施部件(16)通信的天线装置(14)，其中，天线装置(14)具有第一V2X天线单元(24)和第二V2X天线单元(28)，其中，第一V2X天线单元(24)具有关于特定平面静态的、全向的辐射特性(38)。在此，第二V2X天线单元(28)具有带有主辐射方向(42)的、各向异性的辐射特性(40)，该主辐射方向可以参照固定在天线装置上的坐标系在特定平面内的预先确定的角度范围内调节。
Description
技术领域
本发明涉及一种机动车的用于与第二机动车和/或与基础设施部件通信的天线装置，其中，天线装置具有第一V2X(车对外)天线单元和第二V2X天线单元，并且其中，第一V2X天线单元具有关于特定平面静态的、全向的辐射特性。本发明还包括具有这种天线装置的机动车和天线装置的运行方法。
背景技术
V2X天线由现有技术已知。V2X天线能够实现车辆与也配备有这种V2X通信模块的其他的机动车或基础设施部件的通信。在本发明的范围内，V2X通信尤其也可以理解为C-V2X通信、即蜂窝式V2X通信。其也描述了V2X通信解决方案并且基于所谓的3GPP标准。在此，C-V2X通信不是基于WLANp标准，而是使用移动无线电标准进行通信。因此，远程信息处理系统C-V2X是蜂窝网络的方案，该蜂窝网络能够实现从车辆到车辆的通信(PC5)和从车辆到基础设施的通信(Uu)。在此，车辆和车辆之间的通信通过所谓的PC5接口进行，该接口能够实现车辆之间的直接的与基站无关的通信，而通过所谓的Uu接口进行到无线电网络的基站的通信，该Uu接口尤其是用于车辆与基础设施部件的通信。C-V2X通信可以被分配特定的频率范围、例如5905MHz和5925MHz之间的频率范围，例如在中国所使用的该频率范围。该远程信息处理系统专门针对汽车应用的要求而定制。用于该通信的硬件通常包括连接到车载单元的CV2X天线，该CV2X天线可以发送和接收数据。根据3GPP(第三代合作伙伴计划)第15版标准，在此涉及MIMO(Multiple In Multiple Out、多入多出)系统。这意味着，通过两个天线同时发射和接收发送信号。
例如，CN 210838074 U描述了具有两个C-V2X天线的天线装置，其中，这些天线中的第一天线布置在车顶上，并且这些天线的第二天线布置在车辆的散热器把手的区域中，以便改进天线装置的覆盖区域。
尤其是在将这种天线定位在机动车的车顶区域中时，出现以下问题，即在例如具有玻璃车顶的车辆中，定位在车顶上的天线的辐射效率明显降低。即使在设置附加的天线时，由此在通过天线照明覆盖的区域中仍然可能产生空隙，并且相应在这些区域中通信有效范围是更短的。
此外，DE 10 2016 120 214 A1描述了一种用于车辆的通信系统，通信系统具有相控阵天线和控制器，相控阵天线带有多个元件，控制器配置用于选择元件的子集，以便基于车辆的速度和转向角度通过波束整形形成天线的辐射图案的主波瓣。在此，当车辆静止或以缓慢的速度行驶时，所产生的辐射图案可以是圆形的，尤其是在一个平面中观察可以是圆形的。当车辆运动时，辐射图案可以被调整，从而使得其在可能的目标的方向上增高。
为了能够借助天线阵列产生这种可灵活调整的辐射特性，需要这种天线阵列的非常复杂和昂贵的设计。如果这种天线阵列定位在机动车的车顶上，那么例如在玻璃车顶的情况下产生与上述相同的缺点。
发明内容
因此，本发明的目的是，提供一种天线装置、一种机动车和一种方法，该天线该装置、机动车和方法能够以尽可能简单和廉价的方式提供尽可能覆盖范围广的V2X通信连接。
该目的通过具有根据相应的独立权利要求的特征的天线装置、机动车和方法来实现。本发明的有利的设计方案是从属权利要求、说明书和附图的主题。
在此，根据本发明的用于机动车的与第二机动车和/或基础设施部件通信的天线装置具有第一V2X天线单元和第二V2X天线单元，其中，第一V2X天线单元具有关于特定平面静态的、全向的辐射特性。此外，第二V2X天线单元具有各向异性辐射特性，该各向异性辐射特性具有主辐射方向，该主辐射方向可以参照固定在天线装置上的坐标系在特定平面内的预先确定的角度范围内调节。
在此，本发明基于以下认识，即通过使用至少两个V2X天线单元可能的是，当这些V2X天线单元中的第二V2X天线单元构造有可变的且可调节的主辐射方向时，两个V2X天线单元中的一个V2X天线单元的覆盖区域中的空隙就通过这两个V2X天线单元中的另一V2X天线单元补偿，这首先可以以特别有效和有利的方式实现。尽管具有可变的和可调节的主辐射方向的V2X天线单元的成本比具有静态辐射特性的V2X天线单元增加，但系统的总成本仍然可以以如下方式保持在较低程度，即第二V2X天线单元不是用作经由V2X通信与第二机动车和/或基础设施部件通信的唯一的天线单元，而是刚好与附加的第一V2X天线单元组合。因为这能够有利地实现以可简单且廉价地设计的并具有静态辐射特性的第一V2X天线单元提供基本覆盖。这又能够更简单地设计第二V2X天线单元，这是因为该第二V2X天线单元基本上只能构造用于填补第一V2X天线单元的覆盖区域中的空隙。
因此，主辐射方向的可调节性可以被限制在特定平面内的上述预先确定的角度范围内。因此，该角度范围不同于全角度并且优选例如仅局限于特定平面的半平面，该半平面可以是在机动车上的常规安装位置中在机动车向前行驶的情况下位于行驶方向上的半平面。由此，尤其可能的是，第二V2X天线单元被设计成，使得尽管例如可以改变主辐射方向，但是辐射特性在特定平面中的形状基本上保持恒定。例如，第二V2X天线单元可以构造为定向天线单元，该定向天线单元具有带有沿主辐射方向取向的主波瓣的辐射特性，其中，辐射特性也可以基本上局限于该主波瓣。在改变主辐射方向时，主波瓣相应地在保持其形状的情况下摆动。由此，V2X天线单元可以例如利用简单的移相器来实现，并且因此总体上能特别简单地实现V2X天线单元的构造和驱动。总体上，可以为机动车提供如下的天线装置，其因此能够以特别简单和廉价的方式最大化V2X通信的通信有效范围、尤其是C-V2X通信的通信有效范围。
V2X天线单元、即第一V2X天线单元和第二V2X天线单元在此应理解为被设计用于尤其是根据开头限定的至少一个标准与其他机动车和/或基础设施部件进行V2X通信的天线单元。优选地，第一V2X天线单元和第二V2X天线单元设计用于C-V2X通信。因此，天线单元可以设计用于通过移动无线电标准与其他机动车和/或基础设施部件进行通信。在此，可由天线单元提供的通信标准还可以包括3GPP标准。在此，全向辐射特性应理解为能够实现在关于特定平面围绕第一天线单元的全角度中发送和接收信号的辐射特性。第一V2X天线单元为了提供这种全向辐射特性例如可以构造有全方向天线。在此，静态辐射特性也应理解为不能通过驱动而改变的辐射特性。尽管如开头所述，辐射特性可能受到环境条件的影响，并且例如与第一天线单元是布置在没有天窗的车顶上还是布置在具有天窗的车顶上有关，然而这种辐射特性不应通过主动驱动第一V2X天线单元或其部件来调节。在此优选地，各向异性的辐射特性应理解为具有高的方向性因子以及尤其是张角的相对窄的半值宽度的辐射特性。因此，第二V2X天线单元尤其是没有设计用于提供全向辐射场。如上面已经定义的那样，第二V2X天线单元设计用于提供如下的辐射场，该辐射场被局限于参照固定在天线装置上的坐标系的预先确定的角度范围，该角度范围不是全角度并且优选仅位于特定平面的半平面内。在此，固定在天线装置上的坐标系可以被视为相对于第一V2X天线单元固定并且也相对于第二V2X天线单元固定。在天线装置在机动车上的常规布置中，固定在天线装置上的坐标系例如也表示固定在机动车上的坐标系。优选地，第二V2X天线单元不设置用于布置在机动车车顶上。与机动车车顶的构造无关地，有利地确保能够——尤其是在行驶方向上——提供足够的信号强度。
在本发明的有利的设计方案中，第二V2X天线单元具有相控天线阵列和用于驱动相控天线阵列的控制单元，其中，控制单元设计用于通过驱动相控天线阵列在预先确定的角度范围内调节主辐射方向。这种相控天线阵列例如可以构造有移相器，该移相器可以经由控制单元进行驱动。这种移相器尤其是可以构造为数字移相器。通常也提供机械或电气地相移的可能性。总体上，这能够特别简单地构造具有可调节的主辐射方向的第二V2X天线单元。例如，天线阵列还可以仅包括少量单个天线、例如三个单个天线。通过移相器，尤其是通过调节合适的相差而使各单个天线的各个相彼此匹配，从而产生被辐射的或可接收的信号在主辐射方向上的有利叠加。
根据本发明的另一非常有利的设计方案，第二V2X天线单元设计用于，根据代表当前行驶参数的至少一个输入信号来调节主辐射方向，尤其地，当前行驶参数涉及当前转向角度和/或当前行驶的道路的前方道路走向。由此，有利地可以实现主辐射方向的适应情况的调节。通过根据当前行驶参数调节主辐射方向可以实现，主辐射方向自动指向沿行驶方向位于机动车前方的发送器、例如另一机动车的最可能的停留地点的方向。使用当前转向角度作为这种行驶参数恰好是特别有利的。一方面，由此，主辐射方向自动朝向当前的路线走向的方向取向，这尤其是在蜿蜒的乡村道路上是特别有利的，这是因为与前方车辆的V2X通信可以保持在恒定的高水平上。同时，由此可以以特别简单和快速的方式实现向合适的主辐射方向的转换，这是因为当前转向角度通常总归作为存在于车辆总线上的信息，该信息因此可以以简单的方式用作第二V2X天线单元的输入信号，尤其是在没有复杂的转换或中间处理步骤的情况下。然而也可想到，尤其是附加地或替代地，使用当前行驶的道路的前方道路走向作为当前行驶参数。该道路走向又可以以不同方式被提供。例如，为此可以使用导航地图中的导航数据和机动车的当前位置，该当前位置例如可以通过GPS来确定。即使在没有规划的路线引导的情况下，也可以基于地图数据和机动车的当前位置来确定未来的路线走向或道路走向。在此，在车辆周围最大800米半径范围内的前方道路走向是重要的，这是因为C-V2X通信通常可以达到600米至800米的最大有效范围。然而，在通过导航系统规划路线的情况下，该最大有效范围也可以直接用于由此确定前方的道路走向，并且尤其是确定位于前方的、要由车辆行驶的轨迹。如果位于前方的道路走向例如向左转弯，那么即使在车辆到达弯道之前，主辐射方向也可以朝行驶方向向左摆动。这同样适用于前方的向右转弯。这能够有利地实现对主辐射方向的特别前瞻性的调节。
在本发明的另一非常有利的设计方案中，第二V2X天线单元具有存储装置，在该存储装置中存储有查找表，该查找表为由输入信号表示的行驶参数的不同值范围分别分配针对主辐射方向的相应调节值，其中，第二V2X天线单元设计用于，将主辐射方向调节为根据查找表预设的与输入信号对应的调节值。查找表的使用又能够实现主辐射方向的与输入信号相关的调节。在此，当前转向角度尤其又适合作为由输入信号表示的行驶参数。在查找表中，相应的转向角度范围因此可以简单地与相对应的主辐射方向相关联。在此，可能有利的是，仅规定少量转向角度范围和相应对应的主辐射方向，尤其是小于十个、例如仅三个或四个转向角度范围和对应的主辐射方向。这又能够明显简化对第二V2X天线单元的设计和驱动。
因此，本发明的另一非常有利的设计方案是，第二V2X天线单元设计用于将主辐射方向调节到多个限定的离散辐射角度中的一个特定的辐射角度作为调节值，尤其是其中，多个限定的辐射角度相差至少5°、优选至少10°。例如，也可以仅设置三个不同的辐射角度，例如0°、+30°和-30°。辐射角度的适当数量的选择在此与第二V2X天线单元的辐射特性的形状有关。如果第二V2X天线单元的辐射特性具有非常窄的张角，那么优选设置与辐射特性具有很大张角的情况相比更多可调节的辐射角度。然而优选的是，各个辐射角度彼此相差至少5°、优选至少10°。这表示仍然可利用非常简单和廉价设计的移相器来实现的分辨能力。
此外，本发明还涉及一种具有根据本发明的天线装置或其设计方案之一的机动车。在此，根据另一有利的设计方案规定，第二V2X天线单元在车辆纵向方向上与第一V2X天线单元间隔开地布置在第一V2X天线单元的前方。在此，在机动车向前行驶时车辆纵向方向平行于沿行驶方向的车辆纵轴线地指向。因此，通过第二V2X天线单元，可以在机动车的向前行驶时主要沿行驶方向提供信号覆盖，而剩余的信号覆盖由第一V2X天线单元提供、尤其是向后提供。
此外优选的是，第一V2X天线单元布置在机动车的车顶上，并且第二V2X天线单元布置在机动车的内后视镜的镜座中。第一V2X天线单元在车顶上的定位为提供全向接收范围提供最佳条件。在此也有利地，通过设置第二V2X天线单元，车顶设计(例如具有玻璃天窗的设计或设计为玻璃车顶)总体上也不会影响天线装置的整体性能，这是因为由此产生的信号衰减、即第一V2X天线单元的接收信号和发送信号沿车辆纵向方向的衰减可以有利地由第二V2X天线单元补偿。在此，机动车的内后视镜的镜座中的定位恰好为覆盖位于行驶方向上的接收范围提供了最佳条件。
此外优选的是，特定平面垂直于车辆高度方向取向，并且预先确定的角度范围位于特定平面的关于车辆纵向方向的前半平面内。因此，第二V2X天线单元的辐射能力可以被限制为作为水平面的一部分的、沿行驶方向向前指向的半平面。这能够实现特别有效的全向整体信号覆盖，并且同时能够实现第二V2X天线单元的特别廉价的构造。
根据本发明的机动车优选设计为汽车、尤其是乘用车或载重车，或者客车或摩托车。
此外，本发明还涉及一种用于与第二机动车和/或基础设施部件通信的机动车的天线装置的运行方法，其中，天线装置具有第一V2X天线单元和第二V2X天线单元，并且其中，第一V2X天线单元具有关于特定平面的静态、全向的辐射特性。在此，第二V2X天线单元具有各向异性辐射特性，该各向异性辐射特性具有主辐射方向，该主辐射方向可以参照固定在天线装置上的坐标系在特定平面内的预先确定的角度范围内调节。
关于根据本发明的天线装置及其设计方案提到的优点以相同的方式适用于根据本发明的方法。
本发明还包括根据本发明的方法的改进方案，其具有已经结合根据本发明的天线装置的改进方案描述的特征。由于该原因，在此不再描述根据本发明的方法的相应的改进方案。
本发明还包括用于天线装置的控制装置。控制装置可以具有数据处理装置或处理器装置，该数据处理装置或处理器装置设计用于执行根据本发明的方法的实施方式。处理器装置为此可以具有至少一个微处理器和/或至少一个微控制器和/或至少一个FPGA(Field Programmable Gate Array、现场可编程门阵列)和/或至少一个DSP(DigitalSignal Processor、数字信号处理器)。此外，处理器装置可以具有程序代码，该程序代码设计用于在通过处理器装置实施时执行根据本发明的方法的实施方式。程序代码可以存储在处理器装置的数据存储器中。
本发明还包括所描述的实施方式的特征的组合。因此，本发明还包括以下实现方案，其分别具有所描述的实施方式中的多个实施方式的特征的组合，只要这些实施例没有被描述为相互排斥的。
附图说明
下面描述本发明的实施例。为此：
图1示出了具有根据本发明的实施例的天线装置的机动车的示意图，用于说明车辆与基础设施部件之间的通信；
图2示出了具有根据本发明的实施例的天线装置的机动车的示意图；
图3示出了第一V2X天线单元分别在布置在金属车顶上的情况下并且在布置在具有玻璃窗的车顶上的情况下的天线图的示意图；
图4示出了具有根据本发明的实施例的天线装置的机动车的示意图，用于说明根据本发明的实施例的第二V2X天线单元的不同的可调节的主辐射方向；
图5示出了根据本发明的实施例的天线装置的第二V2X天线单元的示意图。
具体实施方式
下面解释的实施例是本发明的优选的实施方式。在实施例中，实施方式的所描述的部件分别表示本发明的单独的、被视为彼此独立的特征，其分别也彼此独立地改进本发明。因此，本公开还应该包括与实施方式的特征的所示的组合不同的组合。此外，所描述的实施方式还可以由本发明的已经描述的其他的特征来补充。
在附图中，相同的附图标记分别表示功能相同的元件。
图1示出了根据具有机动车12的远程信息处理系统C-V2X的蜂窝网络10的示意图，机动车具有根据本发明的实施例的天线装置14。车辆12借助天线装置14设计用于与其他机动车15和/或基础设施部件16通信。与其他机动车15的直接通信在此可以通过直接通信18、即在不接入基站20的情况下尤其是通过所谓的PC5接口进行。附加地，信息22还可以尤其是通过所谓的Uu接口被传输到基站20，并进而被传输到其他机动车15和/或基础设施部件16。借助这种V2X通信、尤其是C-V2X通信传输的信息22可以例如表示安全警告、冰面光滑警告等。例如，如果前方行驶的车辆、例如第一车辆12检测到光滑的车道，则可以经由这种V2X通信18将该检测到的危险情况的位置以及必要时关于危险情况类型的另外的信息传输到其他车辆15。随后的车辆18因此有利地及时为这种危险情况的发生做好准备。
图2示出了根据本发明的实施例的具有天线装置14的机动车12的示意图，天线装置14用于与其他的机动车15和/或基础设施部件16进行V2X通信。在此，天线装置14首先具有优选布置在车顶26上的第一V2X天线单元24和例如可布置在机动车12的内后视镜的镜座中的第二V2X天线单元28。此外，天线装置14包括中央控制装置30，该中央控制装置也可以被称为车载单元。中央控制装置通过天线线路32与第一V2X天线单元24和第二V2X天线单元28连接。经由这些天线线路32，中央控制装置30可以传输可经由相应的V2X天线单元24、28发送的信息，或者接收并评估从天线单元24和28接收到的信号。通过设置两个V2X天线单元24、28，尤其是将第一V2X天线单元24设置在车顶26上，并且将另一V2X天线单元设置在挡风玻璃34下方的镜座中，可以实现比例如仅利用单个天线单元更好的数据连接。附加地，通过两个天线单元24、28可以同时发出要发送的发送信号，并且也同时接收要接收的发送信号。由此，能够有利地提供MIMO(Multiple In Multiple Out、多入多出)系统。相应地，天线单元24、26在车顶上和镜座中的位置是C-V2X-MIMO的系统概念的结果，并且此外也处于根据图3详细解释的其他原因。
在此，图3在左侧示出了第一V2X天线单元24的天线图，该天线单元布置在机动车12的构造为金属车顶26a的车顶26上。在此，第一V2X天线单元的位置用附图标记P表示，并且位于所示的极坐标系36的中心。在此，这种天线图说明了通过第一V2X天线单元24提供的辐射特性38。该辐射特性在本示例中尤其是通过三条不同的曲线来说明，这些曲线涉及机动车12的三种不同的构造状态，例如具有或不具有栏杆，但这与本示例无关。与之相比，图3在右侧示出了第一V2X天线单元24的天线图，该天线图涉及如下情况，即，第一V2X天线单元24布置在实施为玻璃车顶26b或构造有天窗的车顶26上。在此，第一V2X天线单元24的位置也用附图标记P表示，并且通过所示的图线说明第一V2X天线单元24的辐射特性38。在此，也又示出了三条不同的线，这些线说明了第一V2X天线单元24的不同的构造变型方案，然而这在此也是不重要的。从这些天线图的比较中可以清楚识别，C-V2X车顶天线、即第一V2X天线单元24在平坦的且金属的车顶26a的情况下在车辆12周围提供非常好的照明。相反，在倾斜的车顶的情况下、例如在跑车车顶和由玻璃26b制成的移动车顶的情况下，车顶天线的性能变差，并且车顶天线24的照明主要沿关于车辆12向前行驶的行驶方向F变差。
因此在常规天线中沿行驶方向针对某个角度范围减小通信有效范围。为了补偿车辆12周围的通信有效范围，现在可以有利地使用镜座中的第二C-V2X天线单元28。该第二C-V2X天线单元原则上沿行驶方向F具有明显的方向作用，这例如在图4中示出。
在此，图4又示出了具有根据本发明的实施例的天线装置14的机动车12的示意图。在此，天线装置14可以如上所述地形成。此外，在此一方面还纯示意性示出了第一V2X天线单元24的辐射特性38和第二V2X天线单元28的辐射特性40。在此，第二V2X天线单元28有利地设计成，使得主辐射方向42能够可变地调节。图4示例性示出了三个不同的主辐射方向42，这些主辐射方向相应对应于三个不同的调节、尤其是调节角度θ1、θ2、θ3。在图4中，通过双箭头44示出了第二V2X天线单元28的辐射特性40的主辐射方向42的可摆动性。
因此，图4示出了车顶26上的第一CV2X车顶天线24和机动车12的镜座中的第二CV2X天线单元28的叠加的方向图。
如果第二天线单元28没有构造有可调节的、可改变的主辐射方向42，那么产生以下问题，即通过叠加车顶天线的方向图和镜座中的天线的方向图，在整个方向图中可能存在无交叠的角度范围。例如，这可能在特别大的玻璃车顶是的情况下发生。另一原因可能是遮阳效果，这是因为镜座天线不利地必须安装在内部区域中。对于这些无交叠的角度范围，天线照明相应更差，并且通信有效范围相应更短。在视线连接占主导地位的蜿蜒的乡村道路上，这种较小的通信有效范围直接影响CV2X系统的整体性能。与前方行驶的车辆的CV2X通信则根据乡村道路的蜿蜒程度而变化。现在可以有利地通过构造具有可变的主辐射方向42的第二V2X天线单元28来避免这一点。
如在图4中可看到的那样，有效范围问题可以通过安装在镜座中的、具有相控天线阵列46(参见图5)的有源CV2X天线28来解决。通过这种相控天线阵列46，能够实施整个方向图、即辐射特性40的摆动。在图4中的示例中，辐射特性40在此构造为主波瓣，例如具有3dB波瓣宽度的主波瓣。
图5再次示出了带有相控天线阵列46的第二V2X天线单元28的示例性的实施方式的细节图。附加地还示出了机动车12的中央控制装置30，该中央控制装置通过天线线路32与第二V2X天线单元28通信联接，该天线线路尤其时包括同轴电缆48或可以实施为同轴电缆。至少一个行驶参数FP用作在行驶方向F上调节天线阵列46的摆动角度θ的输入参量。该行驶参数优选是车辆12的转向角度。替代地或附加地，该行驶参数也可以是要行驶的轨迹，其例如可以根据车辆12的GPS定位和机动车12的导航系统的规划的路线引导来确定。
通过方向图、即辐射特性40的摆动或者说沿行驶方向F的主方向42的摆动，使车顶天线24和天线阵列46的方向图38、40完全叠加。这也可从图4看到。因此，可以维持优选在600米和800米之间测定的预设通信有效范围，或者通信有效范围在行驶方向F上保持恒定或者至少几乎恒定。至少在蜿蜒的乡村道路上，与前方行驶的车辆的CV2X通信也始终保持良好。为了进一步改进车辆12的CV2X系统、即进一步改进天线装置14的整体性能，例如还可以平衡或补偿由于输入信号和输出信号的同轴线路32、48所产生的衰减。为此，有源的CV2X天线、即第一V2X天线单元24和/或第二V2X天线单元28中的CV2X信号既可以在发送运行下又可以在接收运行下被放大。放大通过发送或接收路径中的可调节的衰减元件50来调节，该衰减元件可以由控制单元52、例如微控制器调节，以用于调节功率。该控制单元52相应可以与功率计54耦合。
通过集成的天线阵列46辐射相应的CV2X信号。在图5中，该被辐射的信号的波前尤其是利用附图标记56表示。波矢量或其方向由箭头u示出。所示的另一法向量n在此说明了行驶方向F。因此，辐射角度θ定义为该法向量n与波向量u之间的角度。天线阵列46的各个天线之间的间距d大约是辐射的信号S的载波频率的波长的一半。阵列46的波前或空间角度θ针对该频率范围通过数字的移相器58的驱动来调节，该移相器同时可以是RF(射频)驱动电路60的一部分。移相器58的驱动尤其是通过另一控制单元62来实现，在此例如可以如下地调节被分配给天线阵列46的各个天线A0、A1、A2的各个相φ0、φ1、φ2，从而实现以下的空间角度θ：
θ＝30°,在φ1-φ0＝φ2-φ1＝Δφ＝90°时，
θ＝0°,在φ1-φ0＝φ2-φ1＝Δφ＝0°时，
θ＝-30°,在φ1-φ0＝φ2-φ1＝Δφ＝-90°时，
如已经描述的那样，数字移相器58的驱动由另一控制装置62来进行，该另一控制装置62也可以被提供为微控制器。在该示例中，微控制器52经由接口64、例如UART得到关于车辆12的当前转向角度FP或关于来自规划的路线引导的要行驶的轨迹的信息。利用该输入或该信息，微控制器62使用所应用的查找表66，该查找表66可以存储在微控制器62的存储器68中。因此，微控制器62可以非常快速地确定相关的Δφ、即相差，并通过驱动移相器58来调节空间角度θ。此外，图5还示出了天线单元28的输入区段中的滤波器70。该滤波器用于分离输入信号72并且将输入信号转发到天线单元28的相应的部件，该输入信号可以由要借助天线单元28传输的信息和关于当前行驶参数FP的信息组成。在图5中利用附图标记I表示传输最终通过待输出的CV2X信号S发送的信息的信号，用附图标记E表示微控制器62的输入信号，该输入信号代表当前行驶参数FP。根据该输入信号E，微控制器62可以如所描述的那样基于微控制器62中的查找表由转向角度和/或轨迹确定用于数字移相器58的值。
总体上，这些示例示出了，如何能够通过本发明提供具有可调节的相控天线阵列的有源CV2X天线，该有源CV2X天线作为天线装置的一部分，该天线装置能够实现为与其他的车辆或基础设施部件的CV2X通信而提供尤其是沿行驶方向保持恒定的通信有效范围。
Claims (10)
1.一种机动车(12)的用于与第二机动车(12)和/或基础设施部件(16)通信的天线装置(14)，其中，该天线装置(14)具有第一V2X天线单元(24)和第二V2X天线单元(28)，第一V2X天线单元(24)具有关于特定平面静态的、全向的辐射特性(38)，其特征在于，第二V2X天线单元(28)具有各向异性的辐射特性(40)，该各向异性的辐射特性具有主辐射方向(42)，该主辐射方向能够参照固定在天线装置上的坐标系在特定平面内的预先确定的角度范围内调节。
2.根据权利要求1所述的天线装置(14)，其特征在于，第二V2X天线单元(28)具有相控天线阵列(46)和用于驱动相控天线阵列(46)的控制单元(62)，控制单元(62)设计用于通过驱动相控天线阵列(46)而在预先确定的角度范围内调节主辐射方向(42)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的天线装置(14)，其特征在于，第二V2X天线单元(28)设计用于，根据代表当前行驶参数(FP)的至少一个输入信号(E)来调节主辐射方向(42)，尤其是其中，当前行驶参数(FP)涉及当前转向角度和/或当前行驶的道路的前方道路走向。
4.根据前述权利要求中任一项所述的天线装置(14)，其特征在于，第二V2X天线单元(28)具有存储装置(68)，在该存储装置中存储有查找表(66)，该查找表为由输入信号表示的行驶参数的不同值范围分别分配针对主辐射方向(42)的相应调节值，其中，第二V2X天线单元(28)设计用于，将主辐射方向(42)调节为根据查找表(66)预设的与输入信号(E)对应的调节值。
5.根据前述权利要求中任一项所述的天线装置(14)，其特征在于，第二V2X天线单元(28)设计用于，将主辐射方向(42)调节为多个限定的离散的辐射角度(θ、θ1、θ2、θ3)中的特定的辐射角度(θ、θ1、θ2、θ3)作为调节值，尤其是其中，所限定的辐射角度(θ、θ1、θ2、θ3)彼此相差至少5°、优选至少10°。
6.一种机动车(12)，该机动车具有根据前述权利要求中任一项所述的天线装置(14)。
7.根据权利要求6所述的机动车(12)，其特征在于，第二V2X天线单元(28)在车辆纵向方向上与第一V2X天线单元(24)间隔开地布置在第一V2X天线单元(24)的前方。
8.根据权利要求6或7所述的机动车(12)，其特征在于，第一V2X天线单元(24)布置在机动车(12)的车顶(26)上，第二V2X天线单元(28)布置在机动车(12)的内后视镜的镜座中。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的机动车(12)，其特征在于，特定平面垂直于车辆高度方向取向，预先确定的角度范围位于特定平面的相对于车辆纵向方向在前方的半平面内。
10.一种机动车(12)的用于与第二机动车(12)和/或基础设施部件(16)通信的天线装置(14)的运行方法，其中，天线装置(14)具有第一V2X天线单元(24)和第二V2X天线单元(28)，第一V2X天线单元(24)具有关于特定平面静态的、全向的辐射特性(38)，其特征在于，第二V2X天线单元(28)具有各向异性的辐射特性(40)，该各向异性的辐射特性具有主辐射方向(42)，参照固定在天线装置上的坐标系在特定平面内的预先确定的角度范围内调节该主辐射方向。
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