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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft die Kommunikations- und Assistenztechnik für Fahrzeuge. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Antenneneinrichtung für ein Fahrzeug zur Steuerung einer Antennencharakteristik, die Verwendung einer Antenneneinrichtung in einem Fahrzeug, ein Verfahren zur Steuerung einer Antennencharakteristik, ein Computerprogrammprodukt sowie eine computerlesbares Medium.
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Technologischer Hintergrund
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Richtantennen werden vielfach für stationäre Funkstrecken verwendet.
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Die
DE 10 2004 044067 A1 beschreibt ein das Radarsystem für Fahrerassistenzsysteme, wobei die Richtcharakteristik einer Monopulsantenne elektronisch oder per Software adaptiv zu gestalten ist. Hierdurch kann die Aperturfläche der Antenne geringgehalten und trotzdem eine entsprechend schmale Antennenkeule realisiert werden.
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Die
US2004/00 82 311 A1 beschreibt eine Methode und ein Gerät zur Bestimmung eines Betriebsmodus für die Verwendung in einem drahtlosen Kommunikationssystem auf der Grundlage eines Standorts, einer Geschwindigkeit oder beidem eines drahtlosen Kommunikationsgeräts (WCD) in Bezug auf eine drahtlose Netzwerkinfrastruktur. Der gewählte Modus kann von verschiedenen Geräten innerhalb des Kommunikationssystems verwendet werden.
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Die
US 4 725 843 A beschreibt, wie ein Standort eines Fahrzeugs in Verbindung mit einer Fluglagekontrolle einer am Fahrzeug montierten Antenne so erkannt wird, dass die Antenne auf einen geostationären Satelliten gerichtet ist. Die Antenne wird zur Drehung sowohl um eine horizontale als auch um eine vertikale Welle angetrieben.
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Die
DE 198 45 568 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Objekterfassung für Kraftfahrzeuge, umfassend eine durch eine Vielzahl von Abstands-Sensoren gebildete Abstands-Sensorik, die derart an dem Kraftfahrzeug angeordnet sind, daß diese die Umgebung des Kraftfahrzeugs abtasten und eine Auswerteeinheit, die aus den Daten der Abstands-Sensorik die Bewegungsbahn und die Geschwindigkeit eines Objektes relativ zu dem Kraftfahrzeug ermittelt. Die Abstands-Sensoren sind wahlweise durch die Auswerteeinheit ansteuerbar und die Reichweite und/oder die Meßwiederholfrequenz und/oder die Auflösung und/oder die Betriebsart der Abstands-Sensoren sind veränderbar.
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Die
EP 1 498 983 A1 beschreibt ein Verfahren zur kontinuierlichen Ausrichtung einer auf einem Fahrzeug angebrachten Richtantenne eines Satellitensignalempfängers auf einen Funksignale aussendenden Kommunikationssatelliten mittels Empfangspegelauswertung der vom Satelliten ausgestrahlten, über die Richtantenne empfangenen Funksignale, wobei einem Nachführbetrieb (Tracking) zur Erst- und Wiederausrichtung der Richtantenne auf den Satelliten ein Such- und Akquisitionsbetrieb vorangeht, der bei Unterschreiten einer bestimmten Empfangssignalpegelschwelle wirksam wird. Ein grundlegendes Problem in der Fahrzeug-zu-Fahrzeug Kommunikation ist die begrenzte Reichweite der derzeit verfügbaren Funktechnologien. Während unter idealen Bedingungen durchaus gute Ergebnisse hinsichtlich der Funkreichweite einer Fahrzeugantenne erzielt werden können, verschlechtern im Allgemeinen Hindernisse die Reichweite der Antenne im Praxiseinsatz deutlich. Auf diese Weise kann die rechtzeitige Warnung des Fahrers vor einer Gefahr oder dergleichen erschwert werden.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Antennencharakteristik einer Antenneneinrichtung eines Fahrzeugs anzugeben.
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Es sind eine Antenneneinrichtung für ein Fahrzeug zur Steuerung einer Antennencharakteristik, die Verwendung einer Antenneneinrichtung in einem Fahrzeug, ein Verfahren, ein Computerprogrammprodukt und ein computerlesbares Medium gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche angegeben. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die beschriebenen Ausführungsbeispiele betreffen gleichermaßen die Antenneneinrichtung, die Verwendung, das Verfahren, das Computerprogrammprodukt und das computerlesbare Medium.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Antenneneinrichtung für ein Fahrzeug zur Steuerung einer Antennencharakteristik angegeben, wobei die Antenneneinrichtung eine Informationseinrichtung zur Bereitstellung einer Information, eine Steuereinheit und eine Antenneneinheit mit steuerbarer Antennencharakteristik aufweist, wobei die Steuereinheit zur Steuerung der Antennencharakteristik der Antenneneinheit auf Basis der bereitgestellten Information ausgeführt ist.
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In anderen Worten wird die Antennencharakteristik der Antenneneinheit beispielsweise abhängig von der aktuellen Fahrzeugposition und der aktuellen Bewegungsrichtung des Fahrzeugs sowie dem Straßenverlauf eingestellt. Auf diese Weise kann bei gleich bleibender Sendeleistung die Funkreichweite der Antenneneinrichtung erhöht bzw. verbessert werden, wodurch das Potenzial der Fahrzeug-zu-Fahrzeug Funktionalität bzw. der Fahrzeug-zu- Infrastruktur Funktionalität (C2X Funktionalität) erhöht wird.
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Ein Vorteil der Verwendung von Richtantennen mit steuerbarer Antennencharakteristik besteht darin, dass deren Gewinn verbessert werden kann, wodurch bei gleicher Sendeleistung der Antenneneinrichtung (Kommunikationseinheit) größere Distanzen überbrückt werden können.
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Bei dem Fahrzeug handelt es sich beispielsweise um ein Kraftfahrzeug, wie Auto, Bus oder Lastkraftwagen, oder aber auch um ein Schienenfahrzeug, ein Schiff, ein Luftfahrzeug, wie Helikopter oder Flugzeug, oder beispielsweise um ein Fahrrad.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Informationseinrichtung eine digitale Karte zur Bestimmung eines Richtungssektors, in dem sich andere Fahrzeuge oder Infrastrukturen befinden, auf. Die Antennencharakteristik der Antenneneinheit wird auf Basis des Richtungssektors derart eingestellt, dass eine Kommunikation mit den anderen Fahrzeugen oder Infrastrukturen verbessert wird.
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Beispielsweise sind die Standorte der Infrastrukturen in der digitalen Karte verzeichnet. Die Positionen, an denen sich die anderen Fahrzeuge befinden, können anhand des Straßenverlaufs und ggf. unter Zuhilfenahme externer Informationen (von anderen Fahrzeugen oder einer Zentrale) ermittelt werden.
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Die Richtwirkung (Antennencharakteristik) der Richtantenne (Antenneneinheit) kann also abhängig von im Fahrzeug befindlichen Informationsquellen geändert werden. Als Informationsquelle kann eine digitale Karte im Fahrzeug dienen, auf der basierend die Richtwirkung in der Art ausgelegt wird, dass sich in dem durch die Richtwirkung geografisch erfassten Bereich weitere Kraftfahrzeuge befinden.
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Unter dem Begriff „digitale Karten“ sind auch Karten für fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme (ADAS, Advanced Driver Assistance System) zu verstehen, ohne dass eine Navigation stattfindet.
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An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass im Kontext der vorliegenden Erfindung GPS stellvertretend für sämtliche globale Navigationssatellitensysteme (GNSS) steht, wie z. B. GPS, Galileo, GLONASS (Russland), Compass (China), IRNSS (Indien), ...
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Informationseinrichtung eine Detektionseinheit zur Erfassung von Messwerten auf, wobei die Information zur Steuerung der Antenneneinheit auf den erfassten Messwerten basiert.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Detektionseinheit zumindest einen Umfeldsensor ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Radarsensor, Lidarsensor und Videosensor auf. Diese Umfeldsensoren können Objekte der unmittelbaren Umgebung des Fahrzeugs erfassen und ggf. auch identifizieren.
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Somit können die im Kraftfahrzeug ermittelten Daten zur Steuerung der Richtantenne auf Basis der Messwerte der Umfeldsensoren erzeugt werden.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Detektionseinheit zumindest eine in Längsrichtung des Fahrzeugs nach vorne und/oder nach hinten ausgerichtete Kamera auf, wobei die Antennencharakteristik der Antenneneinheit in Abhängigkeit von im Umfeld befindlichen oder durch die Kamera erfassten Objekten und der bekannten Einbaulage der Kamera bzw. der Kameras im Fahrzeug bestimmt wird.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Detektionseinheit zumindest einen Fahrtrichtungsanzeiger zur Bestimmung einer Bewegungsrichtung des Fahrzeugs oder einen Lenkradwinkelsensor zur Bestimmung einer Stellung des Lenkrads des Fahrzeugs auf, wobei die Antennencharakteristik der Antenneneinheit zumindest in Abhängigkeit der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs oder der Stellung des Lenkrads eingestellt wird.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Detektionseinheit einen Geschwindigkeitsmesser auf, wobei die Antennencharakteristik der Antenneneinheit in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs geändert wird.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Informationseinrichtung im Fahrzeug angeordnet.
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Somit ist die Steuerung der Antenneneinheit unabhängig von externen Informationen.
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Die Steuerung der Antenne kann auf Basis von fahrzeuginternen Informationen (aus einer digitalen Karte und/oder bereitgestellt durch Umfeldsensoren) und externen Informationen (beispielsweise von benachbarten Fahrzeugen oder einem zentralen, stationären Server) erfolgen.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Antenneneinrichtung zur Steuerung der Antennencharakteristik elektronisch konfigurierbar.
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Auf diese Weise ist eine einfache Steuerung der Antennencharakteristik möglich, ohne dass die Antenne mechanisch verändert werden muss.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Antenneneinrichtung eine Batterie (Array) aus direktionalen Antennen auf, wobei die Steuerung der Antennencharakteristik physikalisch erfolgt. In anderen Worten können die einzelnen Antennen mechanisch konfiguriert werden.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Verwendung einer oben beschriebenen Antenneneinrichtung in einem Fahrzeug angegeben. Die oben beschriebenen Antennen können auch in stationären Systemen verwendet werden.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Verfahren zur Steuerung einer oben beschriebenen Antenneneinrichtung in einem Fahrzeug angegeben, bei dem Informationen bereitgestellt werden und eine Steuerung der Antennencharakteristik einer Antenneneinheit der Antenneneinrichtung auf Basis der bereitgestellten Information erfolgt.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung werden Informationen auf Basis einer digitalen Karte und eines Messwerts, einer Umfeldsensorik bereitgestellt,
wobei auf Basis der digitalen Karte einen Richtungssektor, in dem sich andere Fahrzeuge befinden bestimmt wird,
wobei auf Basis des Richtungssektors die Antennencharakteristik der Antenneneinheit (116) derart eingestellt wird, dass eine Kommunikation über die Antenneneinheit (116) mit den anderen Fahrzeugen verbessert wird,
wobei die Umfeldsensorik zumindest einen Umfeldsensor ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Radar, Lidarsensor und Videosensor, welche andere Fahrzeuge der unmittelbaren Umgebung des Fahrzeugs erfassen und identifizieren, aufweist.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Computerprogrammprodukt angegeben, das, wenn es auf einem Prozessor ausgeführt ist, den Prozessor anleitet, die oben angegebenen Verfahrensschritte durchzuführen.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein computerlesbares Medium angegeben, auf dem ein Computerprogrammprodukt gespeichert ist, das, wenn es auf einem Prozessor ausgeführt wird, den Prozessor anleitet, die oben angegebene Verfahrensschritte durchzuführen.
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Eine grundsätzliche Überlegung der Erfindung ist darin zu sehen, dass eine Vorzugsrichtung für ein abzustrahlendes Sendesignal identifiziert und die Antenneneinrichtung entsprechend eingestellt wird. Die Identifikation der Vorzugsrichtung erfolgt auf Basis einer digitalen Karte und/oder von internen Messdaten einer Umfeldsensorik und/oder von externen Informationen. Beispielsweise wird die Richtantenne an den Straßenverlauf oder die Umgebung angepasst.
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Auch kann die Antenne, z. B. wie ein Radar, physikalisch gedreht oder elektrisch variiert werden. Auf diese Weise erfolgt ein Abrastern der Umgebung, bis relevante Informationen detektiert werden.
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Im übrigen kann die Einstellung der Antenne auch auf Basis von Informationen erfolgen, die über ein Radardistanzsystem (RDS, Radar Distance System) oder TMC (Traffic Message Channel) bereitgestellt werden.
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Hierbei ist die erlaubte Abstrahlleistung beispielsweise fest vorgegeben.
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Im Folgenden werden mit Verweis auf die Figuren bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.
- 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Antenneneinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
- 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Gesamtsystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
- 3 zeigt eine schematische Darstellung verschiedener Richtungssektoren einer Antenneneinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
- 4 zeigt eine schematische Darstellung eines eingestellten Richtungssektors gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
- 5 zeigt eine schematische Darstellung eines eingestellten Richtungssektors gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
- 6 zeigt eine schematische Darstellung eines eingestellten Richtungssektors gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
- 7 zeigt eine schematische Darstellung eines eingestellten Richtungssektors gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
- 8 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich.
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In der folgenden Figurenbeschreibung werden für die gleichen oder ähnlichen Elemente die gleichen Bezugsziffern verwendet.
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1 zeigt eine schematische Darstellung von Komponenten einer Antenneneinrichtung für ein Fahrzeug zur Steuerung einer Antennencharakteristik. Die Antenneneinrichtung 100 ist beispielsweise in einem Fahrzeug installiert und weist eine Kommunikationseinheit 115 mit einem Antennenarray (Antenneneinheit) 116, eine Detektionseinheit 119 sowie eine Steuereinheit 102 auf.
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Zu sendende Daten, welche von der Steuereinheit 102, die beispielsweise in Form einer CPU ausgeführt ist, an die Kommunikationseinheit 115 übertragen werden, können über eine Verschlüsselungseinrichtung 114 verschlüsselt werden. Ebenso können die empfangenen Daten, die von der Kommunikationseinheit 115 an die Steuereinheit 102 übertragen werden, von der Verschlüsselungseinheit 114 entschlüsselt werden.
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Auf diese Weise kann die Gefahr eines Missbrauchs verringert werden.
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Mit der Steuereinheit 102 ist eine Eingabeeinheit 112 verbunden. Durch die Eingabeeinheit 112 können verschiedene Einstellungen der Antenneneinrichtung und ggf. auch einer damit zusammenhängenden Navigationseinheit 120 vorgenommen werden. Weiterhin ist eine optische Ausgabeeinheit in Form eines Monitors 110 vorgesehen, auf der beispielsweise Zielführungsinformationen ausgegeben werden können. Darüber hinaus können die Zielführungsinformationen auch über eine akustische Ausgabeeinheit 111 ausgegeben werden. Die Ausgabe über die akustische Ausgabeeinheit 111 hat den Vorteil, dass der Fahrer weniger vom aktuellen Verkehrsgeschehen abgelenkt wird.
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In einem Speicherelement 113, das mit der Steuereinheit 102 verbunden ist oder in der Steuereinheit 102 integriert ist, sind die digitalen Kartendaten (z. B. als Navigationskartendaten) in Form von Datensätzen abgelegt. Beispielsweise sind in dem Speicherelement 113 auch zusätzliche Informationen über Verkehrsbeschränkungen, Infrastruktureinrichtungen und dergleichen abgelegt und den Datensätzen zugeordnet.
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Weiterhin ist ein Fahrerassistenzsystem 117 vorgesehen, welches mit den digitalen Kartendaten, Positionen von anderen Objekten oder anderen Informationen aus der Kommunikation versorgt wird.
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Zur Bestimmung der aktuellen Fahrzeugposition weist die Antenneneinrichtung 100 eine Navigationseinheit 120 mit einem Satellitennavigationsempfänger 106 auf, der zum Empfang von Navigationssignalen von beispielsweise Galileo-Satelliten oder GPS-Satelliten ausgelegt ist. Natürlich kann die Navigationseinheit mit dem Satellitennavigationsempfänger 106 auch für andere Satellitennavigationssysteme ausgeführt sein. Navigationseinheit 120 und Satellitennavigationsempfänger 106 sind jeweils an die Steuereinheit 102 angeschlossen und auch miteinander verbunden.
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Da die Navigationssignale beispielsweise im innerstädtischen Bereich nicht immer empfangbar sind, weist die Antenneneinrichtung zur Durchführung einer Koppelnavigation zudem einen Richtungssensor 107, einen Wegstreckensensor 108, einen Lenkradwinkelsensor 109, einen Federwegsensor 118, eine ESP-Sensorik 104 und ggf. einen Detektor 105, beispielsweise in Form einer Kamera oder eines Strahlsensors (Radar- oder Lidarsensor), auf. Weiterhin weist die Detektionseinheit 119 einen Geschwindigkeitsmesser 122 auf.
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Die Signale des GPS-Empfängers und der übrigen Sensoren werden in der Steuereinheit 102 bearbeitet. Die aus diesen Signalen ermittelte Fahrzeugposition wird über Map Matching mit den Straßenkarten abgeglichen. Die so gewonnene Zielführungsinformation wird über den Monitor 110 schließlich ausgegeben.
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Die Fahrerassistenzeinheit 117, der Speicher 113, die Kommunikationseinheit 115 mit dem Antennenarray 116, sowie die Detektionseinheit 119 bilden einen Bestandteil 121 der Informationseinrichtung, mit deren Hilfe die Antenneneinheit konfiguriert wird.
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2 zeigt eine schematische Darstellung eines Gesamtsystems zur Einstellung einer Antenneneinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Es sind zwei Fahrzeuge 201, 202 vorgesehen, welche jeweils eine Antenneneinrichtung 100 aufweisen. Weiterhin ist eine Infrastruktur 208, bei der es sich beispielsweise um eine Ampel mit einer Antenne 209 handelt, vorgesehen. Zusätzlich ist eine Zentrale mit einer Kommunikationseinheit 203, Antenne 206, einem Server 204 und einem Datenspeicher 205 vorgesehen. Die Zentrale, die Infrastruktur 208 sowie die Antenneneinrichtung 100 des Fahrzeugs 201 können über die Funkübertragungsstrecke 207 mit der Antenneneinrichtung 100 des Fahrzeugs 202 kommunizieren und an diese Informationen senden.
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Auf Basis dieser Informationen kann dann die Antenneneinrichtung 100 des Fahrzeugs 202 entsprechend eingestellt werden.
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Bei der Fahrzeug-zu-Fahrzeug bzw. Fahrzeug-zu-Infrastruktur Kommunikation werden üblicherweise omnidirektionale (rundstrahlende) Antennen verwendet. Dies ist notwendig, da durch den Ansatz der Broadcast basierten Kommunikation (jeder sendet an jeden) Mitteilungen aus allen Richtungen kommen können.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Array aus direktionalen (gerichteten) Antennen eingesetzt, mit denen die Reichweite unter Berücksichtigung intelligenter Sensorik verbessert werden kann. Diese gerichteten Antennen werden so angeordnet, dass sie in Summe einen Winkel von 360 Grad abdecken können, wie in 3 angegeben. Wesentlich für die Steuerung der Richtcharakteristik ist die Nutzung von Sensoren zur Bestimmung der zu bevorzugenden Abstrahl- oder Empfangsrichtung. Diese Richtung ist bestimmt durch die Maximierung der Wahrscheinlichkeit, andere Fahrzeuge oder eine Infrastruktur erreichen zu können.
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3 zeigt eine schematische Darstellung von möglichen Richtungssektoren (beispielsweise Richtungssektoren 301, 302) einer Antenneneinrichtung mit Antenneneinheit 116. Die Antenneneinheit 116 kann hierbei so gesteuert werden, dass jeweils einer der Richtungssektoren, z. B. der Richtungssektor 301 oder 302, ausgewählt ist. Signale aus diesem Richtungssektor können dann mit erhöhter Empfindlichkeit empfangen werden. Ebenso können Signale in diesen Richtungssektor hinein mit erhöhter Intensität und somit erhöhter Reichweite ausgesendet werden.
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Die Steuerung der Richtwirkung der Antenneneinrichtung (welche beispielsweise aus vielen Einzelantennen besteht) erfolgt unter Berücksichtigung der folgenden Faktoren:
- - Basierend auf einer digitalen Karte wird der Richtungssektor bestimmt, in dem sich andere Fahrzeuge befinden können.
- - Ergänzend zu oder anstelle der digitalen Karte wird die Bewegungsrichtung und/oder die Stellung des Lenkrades verwendet.
- - Die Informationen von weiteren evtl. vorhandenen Umfeldsensoren wird ebenfalls verarbeitet.
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Diese können Radarsensoren oder Lidarsensoren sein, welche ein Objekt identifizieren und demgemäß dann versucht wird, mit diesem Objekt zu kommunizieren. Weiterhin können Kameras vorgesehen sein, welche nach vorne und/oder nach hinten gerichtet sind und Objekte erfassen. Aus der bekannten Einbaulage wird dann die Richtung abgeleitet.
- - Über einen anderen Kommunikationskanal, wie z. B. RDS oder TMC, wird mitgeteilt, aus welcher Richtung relevante Informationen kommen werden (z. B. bei einem Stau, einem Unfall, gefährlichen Stellen, ...).
- - Fahrzeugdaten, wie Geschwindigkeit, Blinker, etc. werden ausgewertet, um zu erwartende Richtungsänderungen berechnen zu können. Die Berechnung der zu erwartenden Richtungsänderungen erfolgt in der Steuereinheit 102.
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Weiterhin können von einer externen Quelle Informationen bezüglich der erfassten Objekte gesendet werden, welche den Zustand der erfassten Objekte oder deren Typ betreffen (z. B. Erkennung eines Polizeifahrzeuges oder eines Rettungsfahrzeuges).
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Es gibt mehrere Möglichkeiten, eine Richtwirkung durch im Fahrzeug verbaute Antennen zu erzielen:
- - Verbau von mehreren Antennen, welche nach oben genannten Kriterien geschaltet werden. Z. B. kann jeweils im vorderen und hinteren Stoßfänger des Fahrzeugs eine Antenne verbaut sein.
- - Die Umgebung kann ähnlich der Funktion einer Radaranlage gerastert bzw. gescannt werden. Dies ist mittels elektronischer Ansteuerung eines Antennenarrays möglich. Auch kann das Antennenarray gedreht werden. Es wird kontinuierlich nach Signalen gesucht. Sollte ein Signal detektiert werden, wird geprüft, ob eine Botschaft mit der jeweiligen Richtcharakteristik fehlerfrei empfangbar ist.
- - Weiterhin ist es möglich, Feldstärkemessungen mittels eines Diversityempfängers für Fahrzeug-zu-Infrastruktur durchzuführen. Beispielsweise sind mehrere Empfänger vorgesehen, wobei einer der Empfänger aktuell verwendet wird und ein zweiter Empfänger verschiedene Richtungen abrastert. Es wird also gemessen, aus welcher Richtung ein Signal empfangen werden kann bzw. welche Richtung den besten Signalempfang bietet. Auf diese Weise können externe Sender detektiert und/oder identifiziert werden.
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Die Steuerung der Antennencharakteristik erfolgt beispielsweise unter Nutzung der digitalen Karte abhängig von der Straßenführung. Im Folgenden werden verschiedene Ausführungsbeispiele beschrieben.
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4 zeigt eine schematische Darstellung einer Situation, die typischerweise auf einer Landstraße anzutreffen ist, welche einen kurvigen Straßenverlauf aufweist. Das Fahrzeug befindet sich am Ort 400 (an dem sich natürlich auch die Antenneneinheit 116 befindet). Die Straße verläuft zunächst geradeaus in Bewegungsrichtung des Fahrzeugs 401, weist dann eine Linkskurve 402, gefolgt von einer scharfen Rechtskurve 403 auf. Daraufhin verläuft der Straßenverlauf wieder geradeaus (Bezugszeichen 404) und verläuft dann entlang einer langgestreckten Rechtskurve 405.
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Die Kenntnis des Straßenverlaufs (anhand der digitalen Karte und der bestimmten Fahrzeugposition) wird dazu genutzt, nur in einem Sektor (zwischen den Sektorengrenzen 406 und 407) nach anderen Fahrzeugen und Infrastruktur zu suchen.
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5 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Richtungssektors, der durch die Sektorengrenzen 503, 504 definiert wird. Es handelt sich hierbei um den Fall einer einfachen Kreuzung der Straßen 501, 502 (T-Kreuzung). In diesem Ausführungsbeispiel wird nur der relevante Bereich der Straßeneinmündung 505 betrachtet, um mit evtl. herannahenden Fahrzeugen Kontakt aufnehmen zu können.
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6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Richtungssensors, der sich zwischen den Sektorengrenzen 603, 604 befindet. In diesem Fall handelt es sich um eine Doppelkreuzung (X-Kreuzung) der Strassen 601, 602. Dementsprechend könnte also der Richtungssektor mittig ausgerichtet sein. Da aber zusätzlich noch die Kenntnis, dass der rechte Richtungsanzeiger (Blinker) des Fahrzeugs betätigt wurde, zur Bestimmung des Richtungssensors hinzugenommen wird, wird der Blickwinkel nach rechts erweitert.
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7 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Richtungssektors, definiert durch die Sektorengrenzen 703, 704. Bei der in 7 dargestellten Situation handelt es sich um eine Doppelkreuzung der beiden Straßen 701, 702.
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In dieser Situation wird der kreuzungsnahe Bereich der zu querenden Straße 701 abgedeckt. Der Richtungssektor ist mittig ausgerichtet. In Abhängigkeit von der Geschwindigkeit und der Betätigung des Richtungsanzeigers kann die Richtcharakteristik schnell angepasst (also beispielsweise seitlich erweitert) werden.
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Alternativ oder zusätzlich kann eine höhere Sendeleistung verwendet werden, falls die Sendeleistung nicht gesetzlich beschränkt ist. Weiterhin können mehrere Antennen und Sende-/Empfangseinheiten gleichzeitig verwendet werden. Auch können andere Kommunikationstechniken Anwendung finden.
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8 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens, bei dem in Schritt 801 Informationen, beispielsweise anhand einer digitalen Karte und/oder fahrzeuginterner Sensorik, bereitgestellt werden. In Schritt 802 werden zusätzlich noch externe Informationen einer Infrastruktur und/oder eines zentralen Servers empfangen. In Schritt 803 erfolgt dann eine Steuerung der Antennencharakteristik einer Richtantenne des Fahrzeugs auf Basis der bereitgestellten Informationen.
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Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „umfassend“ und „aufweisend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkungen anzusehen.
