DE102010029465A1 - Motor car communication module, has vehicle-to-vehicle/vehicle-to-infrastructure communication components for vehicle safety communications comprising wireless communication based on integration of data packets - Google Patents

Motor car communication module, has vehicle-to-vehicle/vehicle-to-infrastructure communication components for vehicle safety communications comprising wireless communication based on integration of data packets Download PDF

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Marc Menzel
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Abstract

The module has optical and/or distance-measuring sensors e.g. laser and/or radar detectors, arranged in a housing i.e. stereo camera housing (1). An attaching unit at the housing attaches the module to or in a motor car. Feed-throughs of the housing are provided for a power supply of the module. Vehicle-to-vehicle/vehicle-to-infrastructure (V2X) communication components for vehicle safety communications comprise a wireless communication based on integration of data packets. An alignment of general communication components and the V2X communication components lead to an information process. An independent claim is also included for a method for performing communications in a motor car.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff von Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 13.The invention relates to a device according to the preamble of claim 1 and a method according to claim 13.

V2X-Kommunikation (Fahrzeug-zu-X-Kommunikation) spielt eine wichtige Rolle im aktuellen Stand der Forschung von Fahrzeugsicherheitssystemen und Fahrerassistenzsystemen (ADAS). Außerdem bietet sich eine Fülle an weiteren Einsatzmöglichkeiten in Systemen zur Verbesserung der Mobilität und erweiterten Diensten. Im Fokus des Interesses liegen jedoch die Fahrzeugsicherheitssysteme. Insbesondere die dafür vorgesehenen WLAN-Kommunikationseinrichtungen nach IEEE 802.11p bzw. ITS-G5 befinden sich allerdings in einem noch nicht abgeschlossenen Optimierungs- und Standardisierungsprozess hinsichtlich der speziellen Erfordernisse für Anwendungen in Fahrzeugsicherheitssystemen.V2X communication (vehicle-to-X communication) plays an important role in the current state of research of vehicle safety systems and driver assistance systems (ADAS). There is also a wealth of other uses in systems to improve mobility and advanced services. However, the focus is on vehicle safety systems. In particular, the intended for this purpose WLAN communication devices IEEE 802.11p However, ITS-G5 and ITS are still in an ongoing process of optimization and standardization regarding the special requirements for applications in vehicle safety systems.

Technologische Herausforderungen dieser WLAN-Kommunikationseinrichtungen ergeben sich besonders durch den verwendeten Frequenzbereich bei 5,9 GHz. Bei dieser Frequenz ist die Dämpfung des Signals durch die verwendeten Kabel verhältnismäßig groß. Zusätzlich hängen die Ausbreitungseigenschaften der abgestrahlten elektromagnetischen Welle stark vom Ort der Anordnung der Antenne ab.Technological challenges of these WLAN communication devices are particularly due to the frequency range used at 5.9 GHz. At this frequency, the attenuation of the signal by the cables used is relatively large. In addition, the propagation characteristics of the radiated electromagnetic wave strongly depend on the location of the antenna.

In der DE 10 2008 032 400 A1 wird daher eine Vorrichtung zur Aufnahme von Fahrzeugsensoren offenbart, die z. B. an der Frontscheibe angebracht werden kann, wo günstige Ausbreitungsvoraussetzungen speziell für WLAN-Kommunikationseinrichtungen vorliegen. Diese Vorrichtung ist als spezielles Gehäuse ausgelegt und geeignet, verschiedene Module und Sensoren lösbar oder steckbar aufzunehmen. Der Nachteil dieser Vorrichtung besteht nun darin, dass sie nur ein zusätzliches Gehäuse darstellt, in das andere Module, die bereits in ein eigenes Gehäuse gebaut sind, aufgenommen werden. Somit entstehen zusätzliche Kosten. Außerdem müssen die geometrischen Abmessungen der Vorrichtung entsprechend großzügig ausgelegt sein, um mehrere unterschiedliche Module mit jeweils eigenem Gehäuse aufzunehmen. Da das Gehäuse häufig im Bereich der Windschutzscheibe angebracht werden soll, kann es aufgrund seiner notwendigen Größe vom Fahrer schnell als störend empfunden werden.In the DE 10 2008 032 400 A1 Therefore, a device for receiving vehicle sensors is disclosed, the z. B. can be attached to the windshield, where favorable propagation requirements especially for wireless communication devices exist. This device is designed as a special housing and suitable to accommodate various modules and sensors detachable or pluggable. The disadvantage of this device is that it represents only an additional housing in the other modules that are already built in a separate housing, are added. This creates additional costs. In addition, the geometric dimensions of the device must be designed accordingly generous to accommodate several different modules, each with its own housing. Since the housing is often to be mounted in the area of the windshield, it can be quickly perceived by the driver as disturbing due to its necessary size.

Ein weiterer Nachteil sind die hohen Kosten, die bei einer Einführung von V2X-Systemen entstehen, da diese Systeme nur dann effektiv arbeiten können, wenn der größte Teil der am Verkehr teilnehmenden Kraftfahrzeuge damit ausgerüstet ist. Dadurch würde eine Nachrüstung bei sehr vielen Kraftfahrzeugen notwendig, was in der Summe mit sehr hohen Kosten verbunden wäre. Der Begriff V2X-System beschreibt hier alle möglichen, zur drahtlosen Kommunikation mit fahrzeugexternen Sendern und/oder Empfängern geeigneten Fahrzeugsicherheitskommunikationskomponenten.Another disadvantage is the high cost involved in implementing V2X systems, as these systems can only operate effectively when the majority of motor vehicles participating in the traffic are equipped with them. This would require retrofitting in a large number of motor vehicles, which in total would involve very high costs. The term V2X system here describes all possible vehicle safety communication components suitable for wireless communication with external transmitters and / or receivers.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, die beschriebenen Nachteile des verwendeten Frequenzbereichs, wie Kabeldämpfung und mögliche ungünstige Voraussetzungen für die Ausbreitungseigenschaften, zu umgehen. Zusätzlich soll die Erfindung die Kosten für ein V2X-System reduzieren und dieses gleichzeitig in ein kompaktes Gesamtmodul integrieren.The object of the invention is now to circumvent the described disadvantages of the frequency range used, such as cable attenuation and possible unfavorable conditions for the propagation properties. In addition, the invention should reduce the cost of a V2X system and at the same time integrate it into a compact overall module.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Vorrichtung gemäß Oberbegriff von Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 13 gelöst.This object is achieved by the device according to the preamble of claim 1 and a method according to claim 13.

Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeugkommunikationsmodul umfasst ein Gehäuse, in das allgemeine Kommunikationskomponenten wie mindestens ein Digitalausgang für einen Kraftfahrzeugdatenbus und/oder drahtlose, fahrzeuginterne Nahbereichsfunkverbindungskomponenten, mindestens ein elektronisches Rechenwerk, eine oder mehrere Durchführungen des Gehäuses für die Spannungsversorgung und eine oder mehrere Befestigungsmittel am Gehäuse zum Befestigen des Moduls am oder im Kraftfahrzeug integriert sind. Das Gehäuse umfasst insbesondere auch optische und/oder abstandsmessende Sensoren. Weitere spezielle Komponenten für eine Fahrzeugsicherheitskommunikation sind ebenfalls in das Kraftfahrzeugkommunikationsmodul integriert und umfassen zumindest ein drahtloses Kommunikationsmittel auf Basis von Datenpaketen.The motor vehicle communication module according to the invention comprises a housing into which general communication components such as at least one digital output for a motor vehicle data bus and / or wireless in-vehicle short-range radio communication components, at least one electronic calculator, one or more feedthroughs of the power supply housing and one or more attachment means on the housing for mounting the Module are integrated on or in the motor vehicle. In particular, the housing also includes optical and / or distance-measuring sensors. Other specific components for vehicle safety communication are also integrated into the automotive communication module and include at least one wireless communication means based on data packets.

Die optischen und ggf. abstandsmessenden Sensoren können z. B. ein Mono- oder Stereokamerasystem sein, oder auch Laser- bzw. Radarsensoren zur Abstandmessung darstellen. Auch eine Abstandsmessung über die in einem Stereokamerasystem vorhandenen zwei Kameras ist denkbar.The optical and optionally distance-measuring sensors can, for. B. be a mono or stereo camera system, or even laser or radar sensors for distance measurement. Also, a distance measurement on the existing in a stereo camera system two cameras is conceivable.

Die allgemeinen Kommunikationskomponenten beschreiben die wesentlichen zur fahrzeuginternen Kommunikation notwendigen Komponenten, wie z. B. einen Digitalausgang für einen Kraftfahrzeugdatenbus oder Nahbereichsfunkverbindungen wie Bluetooth oder Ultra-Breitband-Technologie (UWB, Ultra Wide Band). Die allgemeinen Kommunikationskomponenten erlauben also einen Datenaustausch verschiedener, fahrzeuginterner Systeme.The general communication components describe the essential components necessary for in-vehicle communication, such as: B. a digital output for a motor vehicle data bus or short-range radio links such as Bluetooth or ultra-wideband technology (UWB, Ultra Wide Band). The general communication components thus allow a data exchange of different, in-vehicle systems.

Weiterhin besitzt das Fahrzeugkommunikationsmodul mindestens ein elektronisches Rechenwerk zur Datenverarbeitung.Furthermore, the vehicle communication module has at least one electronic calculating unit for data processing.

Das Gehäuse des Moduls besitzt mindestens eine Gehäusedurchführung für die Spannungsversorgung der in das Modul integrierten Komponenten. Das Gehäuse besitzt außerdem ein oder mehrere Befestigungsmittel wie z. B. eine klebbare Lippe oder zur Verschraubung am Fahrzeugdach vorgesehene Halterungen. Als Befestigungsmittel sind vorzugsweise auch klemmbare Befestigungsmittel z. B. zur Befestigung am Rückspiegel möglich, ebenso wie Befestigungsmittel zur Befestigung des Moduls von außen am Fahrzeug. Unter dem Begriff Gehäuse wird hier ganz allgemein die Einfassung einer Komponente in eine Umhüllung verstanden. Dies beinhaltet beispielsweise auch eine Antenne, die in eine Kunststoffumhüllung vergossen ist. In diesem Fall stellt die Kunststoffumhüllung das Gehäuse dar.The housing of the module has at least one housing feed-through for the Power supply to the components integrated in the module. The housing also has one or more fasteners such. As a sticky lip or bolted to the vehicle roof mountings. As fastening means are preferably also clampable fasteners z. B. for attachment to the rearview mirror possible, as well as fastening means for securing the module from the outside of the vehicle. The term housing is understood here in general as the enclosure of a component in an enclosure. This includes, for example, an antenna that is encapsulated in a plastic sheath. In this case, the plastic sheath is the housing.

Die speziellen Komponenten für eine Fahrzeugsicherheitskommunikation umfassen V2X-Komponenten. Unter V2X-Komponenten wird jedes zur drahtlosen Kommunikation mit fahrzeugexternen Sendern und/oder Empfängern geeignete Modul verstanden, das einen Datenaustausch auf Basis von Datenpaketen ermöglicht. Als Fahrzeugsicherheitskommunikationskomponenten kommen z. B. ein WLAN-Modul auf Basis von IEEE 802.11p bzw. ITS-G5, ein UMTS-Modul oder ein DVB-T-Modul in Betracht. Unter den Begriff V2X-Komponente fallen hier aber auch die unterschiedlichen Mittel zur Ortsbestimmung wie Navigationssysteme, z. B. GPS-Module, Galileo-Module und Glonass-Modul, ebenso mögliche Funkverbindungen über ein RKE-System (Remote Keyless Entry) und Kamerasysteme sowie Radar- bzw. Lidarsensoren.The special components for vehicle safety communication include V2X components. V2X components are understood to mean any module which is suitable for wireless communication with external transmitters and / or receivers and which enables a data exchange based on data packets. As vehicle safety communication components come z. B. a WLAN module based on IEEE 802.11p or ITS-G5, a UMTS module or a DVB-T module. Under the term V2X component fall here but also the different means of location such as navigation systems, z. As GPS modules, Galileo modules and Glonass module, as well as possible wireless connections via a RKE system (Remote Keyless Entry) and camera systems and radar or Lidarsensoren.

Zweckmäßigerweise ermöglicht das Kraftfahrzeugkommunikationsmodul eine bidirektionale und/oder unidirektionale Kommunikation mit weiteren Kraftfahrzeugkommunikationsmodulen und/oder anderen Verkehrsicherheitskommunikationseinrichtungen und/oder anderen Verkehrsüberwachungskommunikationseinrichtungen. Somit können für die Sicherheit der einzelnen Verkehrsteilnehmer und für die Verkehrsregelungen bedeutsame Informationen ausgetauscht und weitergegeben werden. Eine derartige Information kann z. B. unidirektional vom Kommunikationsmodul einer Verkehrsampel an das Kommunikationsmodul im Fahrzeug gesendet werden und die Zeit bis zum nächsten Signalumschaltvorgang beinhalten. Eine bidirektionale Kommunikation kann etwa zwischen den Kraftfahrzeugkommunikationsmodulen verschiedener Fahrzeuge stattfinden, die sich beispielsweise an nicht oder nur schwer einsehbaren Kreuzungen gegenseitig über ihre aktuelle Fahrtrichtung, Geschwindigkeit und geplante Abbiegevorgänge informieren. Diese Informationen können auf verschiedene Art zur Vermeidung von Unfällen und zur Erhöhung der Sicherheit genutzt werden.The motor vehicle communication module expediently permits bidirectional and / or unidirectional communication with further motor vehicle communication modules and / or other traffic safety communication devices and / or other traffic surveillance communication devices. Thus, meaningful information can be exchanged and shared for the safety of individual road users and traffic regulations. Such information may, for. B. unidirectionally be sent from the communication module of a traffic light to the communication module in the vehicle and include the time to the next signal switching operation. Bidirectional communication can take place, for example, between the motor vehicle communication modules of different vehicles, which inform each other, for example, at intersections that are difficult or impossible to see, about their current direction of travel, speed, and planned turn-off operations. This information can be used in various ways to prevent accidents and increase safety.

Vorteilhafterweise zeichnet sich das Kraftfahrzeugkommunikationsmodul dadurch aus, dass das Gehäuse des Kraftfahrzeugkommunikationsmoduls ein Kameragehäuse ist. Dadurch wird kein spezielles, zusätzliches Gehäuse benötigt, das die verschiedenen Einzelmodule aufnimmt. Dies spart Kosten und erlaubt eine kompakte, räumlich integrierte Bauform, die das Sichtfeld des Fahrers nur minimal beeinflusst. Da ein Kameragehäuse typischerweise an der Windschutzscheibe eines Fahrzeugs angebracht ist, bietet sich somit der weitere Vorteil, dass durch diesen Ort der Anbringung günstige Voraussetzungen für eine möglichst optimale Ausbreitung der elektromagnetischen Wellen geschaffen werden. Daher kann bzw. können sogar die Antenne bzw. die Antennen eines WLAN-Moduls in das Kameragehäuse integriert werden. Dies spart kostenintensive, über längere Strecken führende Spezialverkabelungen von der Antenne zu einer Verarbeitungseinrichtung für die Antennensignale, die wegen der hohen Signaldämpfung bei 5,9 GHz sonst benötigt würden. Ein weiterer Vorteil hierbei ist, dass viele Fahrzeuge standardmäßig bereits über ein Kamerasystem verfügen, welches einen typischen Sensor für Fahrerassistenzsysteme bzw. Fahrzeugsicherheitssysteme darstellt. Bei einem Stereokameragehäuse können wegen der größeren Abmessungen insbesondere zwei Antennen für Antennendiversität in das Gehäuse integriert werden. Dadurch lassen sich die Empfangs- und Sendebedingungen optimieren. In einer bevorzugten Ausführungsform zeichnet sich das Kraftfahrzeugkommunikationsmodul auch dadurch aus, dass die allgemeinen Kommunikationskomponenten und die speziellen Fahrzeugsicherheitskommunikationskomponenten zumindest teilweise einen gemeinsamen Chipsatz verwenden.Advantageously, the motor vehicle communication module is characterized in that the housing of the motor vehicle communication module is a camera housing. As a result, no special, additional housing is needed, which accommodates the various individual modules. This saves costs and allows a compact, spatially integrated design that minimally affects the driver's field of vision. Since a camera housing is typically mounted on the windshield of a vehicle, there is thus the further advantage that favorable conditions for the best possible propagation of the electromagnetic waves are created by this location of the attachment. Therefore, even the antenna or antennas of a WLAN module can be integrated into the camera body. This saves expensive, long-distance special cabling from the antenna to a processing device for the antenna signals, which would otherwise be needed because of the high signal attenuation at 5.9 GHz. Another advantage here is that many vehicles already have a camera system as standard, which represents a typical sensor for driver assistance systems or vehicle safety systems. In a stereo camera housing, in particular, two antennas for antenna diversity can be integrated into the housing because of the larger dimensions. This can optimize the reception and transmission conditions. In a preferred embodiment, the motor vehicle communication module is also characterized in that the general communication components and the special vehicle safety communication components at least partially use a common chipset.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der zumindest teilweise gemeinsam verwendete Chipsatz ein gemeinsamer, integrierter Schaltkreis. Durch die Integration von verschiedenen Systemen werden alle funktionellen Vorteile der einzelnen Subsysteme beibehalten und zusätzlich wird deren Gesamtleistung gesteigert.In a particularly preferred embodiment, the at least partially shared chipset is a common, integrated circuit. By integrating different systems, all the functional advantages of the individual subsystems are retained and, in addition, their overall performance is increased.

Vorzugsweise führt ein Abgleich der von den allgemeinen Kommunikationskomponenten und den speziellen Fahrzeugsicherheitskommunikationskomponenten erfassten Informationen zu einer redundanten Informationsverarbeitung.Preferably, matching the information gathered from the general communication components and the specific vehicle safety communication components results in redundant information processing.

Durch die Sensorfusion und Integration verschiedener allgemeiner Kommunikationskomponenten und/oder spezieller Fahrzeugsicherheitskommunikationskomponenten ist es ohne die normalerweise notwendige Verdopplung des entsprechenden Sensors möglich, eine Redundanzfunktion bei der Ermittlung der Umfeldinformationen zu erlangen. Dazu werden die von den verschiedenen Komponenten jeweils getrennt erfassten Informationen miteinander abgeglichen. z. B. kann bei einer Stereokamera auch der Abstand zu einem bestimmten Objekt gemessen werden und damit eine Validierung einer entsprechenden V2X-Information durchgeführt werden. Dies führt zu einer er höhten Qualität und Verlässlichkeit der erfassten Umfeldbeschreibungen.Due to the sensor fusion and integration of various general communication components and / or special vehicle safety communication components, it is possible without the normally necessary duplication of the corresponding sensor to obtain a redundancy function in the determination of the environment information. For this purpose, the information acquired separately from the various components is compared with each other. z. For example, in a stereo camera, the distance to a specific object can be measured and thus a validation of a corresponding V2X information to be performed. This leads to a heightened quality and reliability of the recorded environment descriptions.

Zweckmäßigerweise zeichnet sich das Kraftfahrzeugkommunikationsmodul gemäß der Erfindung weiterhin dadurch aus, dass durch die Integration, insbesondere durch den gemeinsamen Chipsatz, Komponenten der allgemeinen Kommunikation und Komponenten der Fahrzeugsicherheitskommunikation gemeinsam genutzt werden. Die gemeinsam genutzten Komponenten sind z. B. Komponenten eines elektronischen Rechenwerks. Dies führt zu einer Kostenersparnis, da z. B. bestimmte Datenverarbeitungsschritte von den verschiedenen Systemen gemeinsam genutzt werden und somit nur eine entsprechende Datenverarbeitungseinheit notwendig ist.Conveniently, the motor vehicle communication module according to the invention is further characterized in that components of the general communication and components of the vehicle safety communication are shared by the integration, in particular by the common chipset. The shared components are z. B. Components of an electronic calculator. This leads to a cost savings because z. B. certain data processing steps are shared by the different systems and thus only a corresponding data processing unit is necessary.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich das Kraftfahrzeugkommunikationsmodul dadurch aus, dass das oder die Befestigungsmittel zum Befestigen des Gehäuses am oder im Kraftfahrzeug so ausgelegt sind, dass das Kraftfahrzeugkommunikationsmodul im Fahrzeuginneren an der Windschutzscheibe oder in der Nähe des Rückspiegels angebracht werden kann. An diesen Orten liegen besonders günstige Bedingungen für die Ausbreitung elektromagnetischer Wellen und den effektiven Einsatz von Kamerasystemen vor. Selbst für den Fall, dass die von den einzelnen Kommunikationskomponenten benötigten Antennen nicht direkt in das Kraftfahrzeugkommunikationsmodul integriert sind, ist von diesen Orten eine Durchführung auf das Fahrzeugdach mit nur minimalem Aufwand zu bewerkstelligen.In a further preferred embodiment of the invention, the motor vehicle communication module is characterized in that the one or more attachment means for mounting the housing on or in the motor vehicle are designed so that the motor vehicle communication module can be mounted in the vehicle interior on the windshield or in the vicinity of the rearview mirror. At these locations, there are particularly favorable conditions for the propagation of electromagnetic waves and the effective use of camera systems. Even in the event that the antennas required by the individual communication components are not integrated directly into the motor vehicle communication module, implementation of these locations is possible on the vehicle roof with minimal effort.

Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Windschutzscheibe an derjenigen Stelle, an der das Kameragehäuse angebracht ist, nicht metallisch bedampft ist. Der Vorteil dieser Maßnahme besteht darin, dass die Ausbreitungsbedingungen der elektromagnetischen Welle für denjenigen Fall verbessert werden, dass die Antenne direkt im Kameragehäuse angebracht ist.In particular, it is provided that the windscreen at the point where the camera body is mounted, is not metallized metallically. The advantage of this measure is that the propagation conditions of the electromagnetic wave are improved in the event that the antenna is mounted directly in the camera body.

Vorteilhafterweise ist eine gemeinsame Stromversorgung und/oder eine gemeinsame Busanbindung für alle im Kraftfahrzeugkommunikationsmodul integrierten Komponenten vorhanden. Dadurch vereinfacht sich die Herstellung und die Herstellungskosten reduzieren sich.Advantageously, there is a common power supply and / or a common bus connection for all components integrated in the motor vehicle communication module. This simplifies the production and the production costs are reduced.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die vom Kraftfahrzeugkommunikationsmodul verwendete Antenne oder die vom Kraftfahrzeugkommunikationsmodul verwendeten Antennen auf dem Dach des Fahrzeugs angebracht ist/sind. Auch dieser Ort der Anordnung bietet sehr gute Voraussetzungen für die Ausbreitung elektromagnetischer Wellen.In a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the antenna used by the motor vehicle communication module or the antennas used by the motor vehicle communication module is / are mounted on the roof of the vehicle. This location of the arrangement also provides very good conditions for the propagation of electromagnetic waves.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es möglich, dass die speziellen Fahrzeugsicherheitskommunikationskomponenten in die Antenne integriert sind. Dies spart ebenfalls eine ansonsten notwendige, teure Kabelverbindung und vermeidet eine Signaldämpfung durch das Kabel.According to another embodiment of the invention, it is possible that the specific vehicle safety communication components are integrated into the antenna. This also saves an otherwise necessary, expensive cable connection and avoids a signal attenuation through the cable.

Vorteilhafterweise ist es gemäß dem Erfindungsgedanken außerdem vorgesehen, dass die Antenne oder die Antennen in die Frontscheibe integriert sind. Auch diese Maßnahme führt zu verbesserten Ausbreitungsbedingungen für die elektromagnetische Welle.Advantageously, it is also provided according to the inventive idea that the antenna or the antennas are integrated in the windscreen. This measure also leads to improved propagation conditions for the electromagnetic wave.

Vorteilhafterweise ist auch vorgesehen, dass das Kraftfahrzeugkommunikationsmodul in eine andere Kommunikationseinheit integriert ist, welche mittels Kabeln mit der/den Antenne/n verbunden ist.Advantageously, it is also provided that the motor vehicle communication module is integrated into another communication unit which is connected by means of cables to the antenna (s).

Insbesondere ist gemäß der Erfindung ein Verfahren vorgesehen, bei dem ein Kraftfahrzeugkommunikationsmodul eine Kamerafunktion für ein Kraftfahrzeugfahrerassistenzsystem durchführt, wobei das Modul zusätzlich eine Funktion einer Fahrzeugsicherheitskommunikationskomponente bereitstellt. Die Integration verschiedener Funktionen führt zu den bereits oben beschriebenen Vorteilen.In particular, according to the invention, a method is provided in which a motor vehicle communication module performs a camera function for a motor vehicle driver assistance system, wherein the module additionally provides a function of a vehicle safety communication component. The integration of various functions leads to the advantages already described above.

In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass eine Positionierungseinheit im Modulgehäuse einen Zeitsynchronisationspuls erzeugt und dieser dazu genutzt wird, die im Kraftfahrzeugkommunikationsmodul vorhandenen allgemeinen Kommunikationskomponenten und speziellen Fahrzeugsicherheitskommunikationskomponenten zeitlich weitestgehend aufeinander zu synchronisieren.In a further particularly preferred embodiment of the invention, it is provided that a positioning unit generates a time synchronization pulse in the module housing and this is used to synchronize the general communication components and special vehicle safety communication components present in the motor vehicle communication module as far as possible in terms of time.

Vorteilhafterweise ist es vorgesehen, dass mittels einer Verbindung per CAN und/oder Flexray vom Kraftfahrzeugkommunikationsmodul zu den Fahrdynamiksensoren, die Fahrdynamiksensordaten von einer Positionierungseinheit mitgenutzt werden. Dies erlaubt eine wesentlich präzisere und genauere Ortsbestimmung als es mittels einer Positionierungseinheit, z. B. mittels GPS, alleine möglich wäre.Advantageously, it is provided that by means of a connection via CAN and / or Flexray from the motor vehicle communication module to the vehicle dynamics sensors, the vehicle dynamics sensor data are shared by a positioning unit. This allows a much more precise and accurate location determination than by means of a positioning unit, for. B. by GPS, alone would be possible.

Eine bevorzugte Verwendung der beschriebenen Vorrichtung zur Aufnahme von Fahrzeugkommunikationskomponenten ist in einem Fahrerassistenz- bzw. Fahrzeugsicherheitssystem eines Fahrzeugs.A preferred use of the described device for receiving vehicle communication components is in a driver assistance or vehicle safety system of a vehicle.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand von Figuren.Further preferred embodiments will become apparent from the subclaims and the following description of an embodiment with reference to figures.

Es zeigtIt shows

1 schematisch ein Stereokameragehäuse, in das V2X-Kommunikationskomponenten integriert sind. 1 schematically a stereo camera housing, in which V2X communication components are integrated.

Das Kraftfahrzeugkommunikationsmodul zur Aufnahme von Fahrzeugkommunikationskomponenten ist in 1 abgebildet. Es besteht aus Stereokameragehäuse 1, in das neben zwei Kameras 3 auch verschiedene V2X-Komponenten integriert sind. Diese V2X-Komponenten sind in 1 zwei WLAN-Antennen 2 für Antennendiversität und integrierte Logikschaltung 4. Integrierte Logikschaltung 4 umfasst Kameralogik 5, WLAN-Modul 6 und Positionseinheit 7. Außerdem ist CAN-Schnittstelle 8 an Stereokameragehäuse 1 angebracht, um eine Datenverbindung zu den Fahrdynamiksensoren (nicht dargestellt) herstellen zu können.The motor vehicle communication module for receiving vehicle communication components is in 1 displayed. It consists of stereo camera housings 1 , in addition to two cameras 3 also different V2X components are integrated. These V2X components are in 1 two WLAN antennas 2 for antenna diversity and integrated logic circuitry 4 , Integrated logic circuit 4 includes camera logic 5 , WLAN module 6 and position unit 7 , In addition, CAN interface 8th to stereo camera housings 1 attached to a data connection to the vehicle dynamics sensors (not shown) to make.

Dadurch, dass alle oder zumindest ein Teil der V2X-Komponenten in Stereokameragehäuse 1 integriert sind, ergibt sich ein einzelnes, kompaktes Bauteil. Besonders für WLAN-Antennen 2 und WLAN-Modul 6 ist die Integration in Stereokameragehäuse von zusätzlichem Vorteil, da durch den typischen Verbauort oben mittig an der Frontscheibe gute Ausbreitungsbedingungen für die elektromagnetische Welle bei 5,9 GHz vorliegen. Zudem können teure und aufwändige Spezialverkabelungen eingespart werden, da WLAN-Antennen 2 und WLAN-Modul 6 im selben Gehäuse untergebracht sind. Da Kameralogik 5, WLAN-Modul 6 und Positionierungseinheit 7 in integrierter Logik 4 zusammengefasst sind, kann ohne besonderen Mehraufwand und insbesondere ohne aufwändige Schnittstellen ein Abgleich der von unterschiedlichen Systemen erfassten Informationen durchgeführt werden. Dies erlaubt eine redundante Datenerfassung ohne zusätzliche Sensoren, was wiederum zu einer erhöhten Qualität und Verlässlichkeit der erfassten Umfeldbeschreibungen führt. Positionierungseinheit 7 in integrierter Logik 4 kann außerdem dazu genutzt werden, mittels ihres Zeitsynchronisationspulses Kameralogik 5 und WLAN-Modul 6 weitestgehend aufeinander zu synchronisieren. Über CAN-Schnittstelle 8 wird ein Zugriff von Positionierungseinheit 7 auf die Fahrdynamiksensordaten ermöglicht, was eine präzisere Ortsbestimmung ermöglicht.By doing all or at least part of the V2X components in stereo camera housings 1 are integrated, results in a single, compact component. Especially for WLAN antennas 2 and WLAN module 6 is the integration in stereo camera housing of additional advantage, since the typical installation location at the top center of the windscreen good propagation conditions for the electromagnetic wave at 5.9 GHz. In addition, expensive and complex special cabling can be saved as WLAN antennas 2 and WLAN module 6 housed in the same housing. Da camera logic 5 , WLAN module 6 and positioning unit 7 in integrated logic 4 combined, it is possible to carry out a comparison of the information captured by different systems without any special additional effort and in particular without costly interfaces. This allows redundant data acquisition without additional sensors, which in turn leads to increased quality and reliability of the captured environment descriptions. positioning unit 7 in integrated logic 4 can also be used to, by means of their time synchronization pulse camera logic 5 and WLAN module 6 synchronize as far as possible to each other. Via CAN interface 8th becomes an access from positioning unit 7 on the vehicle dynamics sensor data allows, allowing a more precise location determination.

In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird eine Monokamera in der Nähe des innenliegenden Rückspiegels an der Frontscheibe verbaut. Zusätzlich wird V2X nach IEEE 802.11p integriert, wobei die Antenne außen oberhalb des Moduls angebracht ist, so dass eine direkte Kontaktierung durch das Dach möglich ist. Ebenfalls wird eine Positionierungseinheit auf Basis von GPS verbaut. Der GPS-Zeitpuls wird verwendet, um die Kamera und das V2X-System zu synchronisieren. Die Fusion dieser beiden Informationen findet ebenfalls im Kameramodul statt. Das Modul ist per CAN oder Flexray mit dem Fahrzeugbus verbunden, so dass die Daten der Fahrdynamiksensoren benutzt werden können, um, die Positionierung zu verbessern, z. B. mittels Koppelnavigation (engl.: Dead-Reckoning). Das GPS-System bestimmt dabei in Zeitintervallen von typischerweise einer Sekunde oder Bruchteilen davon die Position des Fahrzeugs. Diese Art der Positionsbestimmung alleine würde zu einem „Hüpfen” der Positionsangabe auf der Anzeige führen, wobei die „Hüpf-Frequenz” durch die Periodendauer der Positionsbestimmung festgelegt ist. Durch die zusätzliche Verwendung der Daten der Fahrdynamiksensoren mittels Koppelnavigation kann nun das „Hüpfen” effektiv vermieden werden, indem zwischen zwei durch das GPS-System bestimmten Positionen die aktuelle Position anhand der Geschwindigkeit und des Lenkwinkels laufend berechnet wird, ausgehend von der jeweils letzten Ortsbestimmung mittels GPS.In a further exemplary embodiment of the invention, a monocamera is installed in the vicinity of the inner rearview mirror on the windshield. In addition, V2X is after IEEE 802.11p integrated, wherein the antenna is mounted externally above the module, so that a direct contact through the roof is possible. Also, a positioning unit based on GPS is installed. The GPS time pulse is used to synchronize the camera and the V2X system. The fusion of these two pieces of information also takes place in the camera module. The module is connected to the vehicle bus via CAN or Flexray, so that the data of the vehicle dynamics sensors can be used to improve positioning, e.g. B. by dead reckoning. The GPS system determines the position of the vehicle at time intervals of typically one second or fractions thereof. This type of position determination alone would lead to a "hopping" of the position indication on the display, wherein the "hopping frequency" is determined by the period of the position determination. Through the additional use of the data of the vehicle dynamics sensors by means of dead reckoning, the "hopping" can now be effectively avoided by continuously calculating the current position based on the speed and the steering angle between two positions determined by the GPS system, starting from the last position determination by means of GPS.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform wird in der Nähe des innenliegenden Rückspiegels eine Stereokamera an der Frontscheibe angebracht. Zusätzlich wird ein V2X-System nach IEEE 802.11p integriert, wobei zwei Antennen genutzt werden, um Antennendiversität zu ermöglichen. Jede der Antennen wird dabei auf Höhe einer der beiden Kameras angebracht.According to another exemplary embodiment, a stereo camera is mounted on the windshield near the interior rearview mirror. In addition, a V2X system is after IEEE 802.11p integrated, with two antennas are used to enable antenna diversity. Each antenna is mounted at the height of one of the two cameras.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (17)

Kraftfahrzeugkommunikationsmodul mit insbesondere optischen und/oder abstandsmessenden Sensoren in zumindest einem Gehäuse, mit allgemeinen Kommunikationskomponenten wie mindestens einem Digitalausgang für einen Kraftfahrzeugdatenbus und/oder drahtlosen, fahrzeuginternen Nahbereichsfunkverbindungskomponenten, mit mindestens einem elektronischen Rechenwerk, mit einer oder mehreren Durchführungen des Gehäuses für die Spannungsversorgung, mit einem oder mehreren Befestigungsmitteln am Gehäuse zum Befestigen des Moduls am oder im Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass spezielle Komponenten für eine Fahrzeugsicherheitskommunikation umfassend zumindest ein drahtloses Kommunikationsmittel auf Basis von Datenpaketen darin integriert werden.Motor vehicle communication module with in particular optical and / or distance-measuring sensors in at least one housing, with general communication components such as at least one digital output for a motor vehicle data bus and / or wireless in-vehicle Nahbereichsfunkverbindungskomponenten, with at least one electronic arithmetic unit, with one or more bushings of the housing for the power supply, with one or more attachment means on the housing for mounting the module on or in the motor vehicle, characterized in that special components for a vehicle safety communication comprising at least one wireless communication means based on data packets are integrated therein. Kraftfahrzeugkommunikationsmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeugkommunikationsmodul eine bidirektionale und/oder unidirektionale Kommunikation mit weiteren Kraftfahrzeugkommunikationsmodulen und/oder anderen Verkehrsicherheitskommunikationseinrichtungen und/oder anderen Verkehrsüberwachungskommunikationseinrichtungen erlaubt.Motor vehicle communication module according to claim 1, characterized in that the motor vehicle communication module allows bidirectional and / or unidirectional communication with further motor vehicle communication modules and / or other traffic safety communication devices and / or other traffic surveillance communication devices. Kraftfahrzeugkommunikationsmodul nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse ein Kameragehäuse ist.Motor vehicle communication module according to at least one of claims 1 to 2, characterized in that the housing is a camera body. Kraftfahrzeugkommunikationsmodul nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die allgemeinen Kommunikationskomponenten und die speziellen Fahrzeugsicherheitskommunikationskomponenten zumindest teilweise einen gemeinsamen Chipsatz verwenden.Motor vehicle communication module according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the general communication components and the special vehicle safety communication components at least partially use a common chipset. Kraftfahrzeugkommunikationsmodul nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest teilweise gemeinsam verwendete Chipsatz ein gemeinsamer, integrierter Schaltkreis ist.Motor vehicle communication module according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the at least partially shared chipset is a common, integrated circuit. Kraftfahrzeugkommunikationsmodul nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abgleich der von den allgemeinen Kommunikationskomponenten und den speziellen Fahrzeugsicherheitskommunikationskomponenten erfassten Informationen zu einer redundanten Informationsverarbeitung führt.Motor vehicle communication module according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that a comparison of the information detected by the general communication components and the specific vehicle safety communication components leads to a redundant information processing. Kraftfahrzeugkommunikationsmodul nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Integration, insbesondere durch den gemeinsamen Chipsatz, Komponenten der allgemeinen Kommunikation und/oder Komponenten der Fahrzeugsicherheitskommunikation gemeinsam genutzt werden.Motor vehicle communication module according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that components of the general communication and / or components of the vehicle safety communication are shared by the integration, in particular by the common chipset. Kraftfahrzeugkommunikationsmodul nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Befestigungsmittel zum Befestigen des Gehäuses am oder im Kraftfahrzeug so ausgelegt sind, dass das Kraftfahrzeugkommunikationsmodul im Fahrzeuginneren an der Windschutzscheibe oder in der Nähe des Rückspiegels angebracht werden kann.Motor vehicle communication module according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that the one or more fastening means for fastening the housing on or in the motor vehicle are designed so that the motor vehicle communication module can be mounted in the vehicle interior on the windshield or in the vicinity of the rearview mirror. Kraftfahrzeugkommunikationsmodul nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine gemeinsame Stromversorgung und/oder eine gemeinsame Busanbindung für alle im Kraftfahrzeugkommunikationsmodul integrierten Komponenten vorhanden ist/sind.Motor vehicle communication module according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that a common power supply and / or a common bus connection for all components integrated in the motor vehicle communication module is / are present. Kraftfahrzeugkommunikationsmodul nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Kraftfahrzeugkommunikationsmodul verwendete Antenne oder die vom Kraftfahrzeugkommunikationsmodul verwendeten Antennen auf dem Dach des Fahrzeugs angebracht ist/sind.Motor vehicle communication module according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that the antenna used by the motor vehicle communication module or the antennas used by the motor vehicle communication module is mounted on the roof of the vehicle / are. Kraftfahrzeugkommunikationsmodul, nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, dass die vom Kraftfahrzeugkommunikationsmodul verwendete Antenne oder die vom Kraftfahrzeugkommunikationsmodul verwendeten Antennen in die Frontscheibe integriert ist/sind.Motor vehicle communication module, according to at least one of claims 1 to 10, characterized in that the antenna used by the motor vehicle communication module or the antennas used by the motor vehicle communication module is / are integrated in the windscreen. Kraftfahrzeugkommunikationsmodul, nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11 dadurch gekennzeichnet, dass die vom Kraftfahrzeugkommunikationsmodul verwendete Antenne oder die vom Kraftfahrzeugkommunikationsmodul verwendeten Antennen in das Kraftfahrzeugkommunikationsmodul integriert ist/sind.Motor vehicle communication module, according to at least one of claims 1 to 11, characterized in that the antenna used by the motor vehicle communication module or the antennas used by the motor vehicle communication module is / are integrated in the motor vehicle communication module. Kraftfahrzeugkommunikationsmodul, nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12 dadurch gekennzeichnet, dass die speziellen Fahrzeugsicherheitskommunikationskomponenten in die Antenne/n integriert sind.Motor vehicle communication module, according to at least one of claims 1 to 12, characterized in that the special vehicle safety communication components are integrated into the antenna / s. Kraftfahrzeugkommunikationsmodul nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeugkommunikationsmodul in eine andere Kommunikationseinheit integriert ist, welche mittels Kabeln mit der/den Antenne/n verbunden ist.Motor vehicle communication module according to at least one of claims 1 to 13, characterized in that the motor vehicle communication module is integrated into another communication unit which is connected by cables to the / the antenna / s. Verfahren, bei dem ein Kraftfahrzeugkommunikationsmodul nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 14 eine Kamerafunktion für ein Kraftfahrzeugfahrerassistenzsystem durchführt, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul zusätzlich eine Kraftfahrzeugsicherheitskommunikationsfunktion durchführtMethod in which a motor vehicle communication module according to at least one of claims 1 to 14 performs a camera function for a motor vehicle driver assistance system, characterized characterized in that the module additionally performs a vehicle safety communication function Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Positionierungseinheit im Modulgehäuse einen Zeitsynchronisationspuls erzeugt und dieser dazu genutzt wird, die im Kraftfahrzeugkommunikationsmodul vorhandenen allgemeinen Kommunikationskomponenten und/oder speziellen Fahrzeugsicherheitskommunikationskomponenten zeitlich weitestgehend aufeinander zu synchronisieren.A method according to claim 15, characterized in that a positioning unit in the module housing generates a time synchronization pulse and this is used to synchronize the present in the motor vehicle communication module general communication components and / or special vehicle safety communication components as far as possible to each other. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Verbindung per CAN und/oder Flexray vom Kraftfahrzeugkommunikationsmodul zu den Fahrdynamiksensoren, die Fahrdynamiksensordaten von einer Positionierungseinheit mitgenutzt werden.Method according to at least one of claims 15 or 16, characterized in that by means of a connection via CAN and / or Flexray from the motor vehicle communication module to the vehicle dynamics sensors, the driving dynamics sensor data are shared by a positioning unit.
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