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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Anmeldung betrifft allgemein eine Konfiguration einer Antennengruppe für ein Fahrzeug zum Bereitstellen einer gerichteten Verstärkung.
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HINTERGRUND
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Fahrer von Fahrzeugen müssen eine andauernd wachsende Menge von Informationen beobachten und verarbeiten, um während des Fahrens auf der offenen Straße sicher zu manövrieren. Fahrer müssen nicht nur die Straßenverkehrsregeln an sich kennen und beachten, sondern müssen sich auch darüber bewusst sein, was Fahrzeuge in der Nähe tun. Obwohl viele Autos eine Instrumentation und Sensoren, wie etwa Radar oder Ultraschall, aufweisen, um Hindernisse oder andere Fahrzeuge zu detektieren, ist die Reichweite dieser Sensoren auf wenige Autolängen eingeschränkt und die Sensoren sind typischerweise nicht in der Lage, Objekte nach einem Hindernis dazwischen zu detektieren. Kommunikationssysteme für Fahrzeug zu Fahrzeug (V2V) und Fahrzeug zu Infrastruktur (V2I) ermöglichen Fahrzeugen zu kommunizieren und Informationen zu teilen, was den Fahrern ermöglicht, sich mit zusätzlichen Informationen über die Fahrzeuge auf den Betrieb des Fahrzeugs zu konzentrieren. Die Reichweite von V2V und V2I ist typischerweise auf wenige Hundert Meter eingeschränkt und ist sehr davon abhängig, ob sich Hindernisse zwischen einer Antenne des Kommunikationssystems und der anderen Partei, mit der kommuniziert wird, befinden.
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KURZFASSUNG
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Ein Kommunikationssystem für ein Fahrzeug beinhaltet eine phasengesteuerte Gruppenantenne und eine Steuerung. Die phasengesteuerte Gruppenantenne weist mehrere Elemente auf. Die Steuerung ist dazu konfiguriert, eine Teilmenge der Elemente auszuwählen, um eine Hauptkeule eines Strahlungsmusters der Antenne basierend auf einer Geschwindigkeit und eines Lenkwinkels des Fahrzeugs durch Strahlformung auszubilden.
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Ein Kommunikationssystem für ein Fahrzeug beinhaltet eine phasengesteuerte Gruppenantenne mit mehreren Elementen und eine Steuerung. Die Steuerung ist dazu konfiguriert, eine Teilmenge der Elemente auszuwählen und eine Phase eines Signals, das von jedem Element der Teilmenge der Elemente emittiert wird, zu verschieben, um eine Hauptkeule eines Strahlungsmusters der Antenne basierend auf einer Geschwindigkeit und einer Geschwindigkeitsänderung des Fahrzeugs durch Strahlformung auszubilden.
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Ein Fahrzeug beinhaltet eine phasengesteuerte Gruppenantenne mit mehreren Elementen und eine Steuerung. Die Steuerung ist dazu konfiguriert, eine Teilmenge der Elemente auszuwählen und eine Phase eines Signals, das von jedem Element der Teilmenge der Elemente emittiert wird, zu verschieben, um eine Hauptkeule eines Strahlungsmusters der Antenne basierend auf einer Geschwindigkeitsänderung des Fahrzeugs durch Strahlformung auszubilden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die 1A und 1B sind eine beispielhafte Blocktopologie eines Fahrzeuginfotainmentsystems.
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2 ist eine beispielhafte Veranschaulichung eines Fahrzeugkommunikationssystems einschließlich einer phasengesteuerten Gruppenantenne.
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3A ist eine 2-dimensionale Veranschaulichung eines Antennensystems, das dazu konfiguriert ist, ein Strahlungsmuster unter Verwendung einer phasengesteuerten Gruppenantenne eines Fahrzeugs, die eine ungefähr gleiche Verstärkung über 360 Grad hinweg aufweist, zu erzeugen.
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3B ist eine 2-dimensionale Veranschaulichung eines Antennensystems, das dazu konfiguriert ist, ein Strahlungsmuster unter Verwendung einer phasengesteuerten Gruppenantenne eines Fahrzeugs zu erzeugen, während sich das Fahrzeug in der Nähe einer Tunnelwand befindet.
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4A ist eine 2-dimensionale Veranschaulichung eines Antennensystems, das dazu konfiguriert ist, ein Strahlungsmuster unter Verwendung einer phasengesteuerten Gruppenantenne eines Fahrzeugs, die eine erhöhte Verstärkung zur Vorderseite des Fahrzeugs und hinter dem Fahrzeug aufweist, zu erzeugen.
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4B ist eine 2-dimensionale Veranschaulichung eines Antennensystems, das dazu konfiguriert ist, ein Strahlungsmuster unter Verwendung einer phasengesteuerten Gruppenantenne eines Fahrzeugs, die eine erhöhte Verstärkung zur Vorderseite des Fahrzeugs und hinter dem Fahrzeug aufweist, zu erzeugen, während sich das Fahrzeug in der Nähe einer Tunnelwand befindet.
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5 ist eine 2-dimensionale Veranschaulichung eines Antennensystems, das dazu konfiguriert ist, ein Strahlungsmuster unter Verwendung einer phasengesteuerten Gruppenantenne eines Fahrzeugs, die eine erhöhte Verstärkung entlang zwei Frontkeulen und hinter dem Fahrzeug aufweist, zu erzeugen.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Es werden vorliegend Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; einige Merkmale können vergrößert oder minimiert sein, um Einzelheiten besonderer Komponenten zu zeigen. Vorliegend offenbarte spezifische Struktur- und Funktionseinzelheiten sind deshalb nicht als einschränkend aufzufassen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um einem Fachmann zu lehren, die Ausführungsformen verschiedenartig einzusetzen. Wie für den Durchschnittsfachmann erkennbar ist, können verschiedene, mit Bezug auf eine beliebige der Figuren veranschaulichte und beschriebene Merkmale mit in einer oder mehreren anderen Figuren veranschaulichten Merkmalen kombiniert werden, um Ausführungsformen zu erzeugen, die nicht ausdrücklich veranschaulicht oder beschrieben sind. Die Kombinationen von veranschaulichten Merkmalen liefern repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen. Es könnten jedoch für konkrete Anwendungen oder Implementierungen verschiedene den Lehren der vorliegenden Offenbarung entsprechende Kombinationen und Modifikationen der Merkmale erwünscht sein.
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Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung stellen allgemein mehrere Schaltungen oder andere elektrische Einrichtungen bereit. Alle Erwähnungen der Schaltungen und der anderen elektrischen Einrichtungen und der jeweils durch sie bereitgestellten Funktionalität sollen nicht darauf eingeschränkt sein, nur das einzuschließen, was vorliegend veranschaulicht und beschrieben ist. Obwohl den verschiedenen Schaltungen oder den anderen offenbarten elektrischen Einrichtungen bestimmte Bezeichnungen zugewiesen sein können, sollen diese Bezeichnungen den Umfang des Betriebs für die Schaltungen und die anderen elektrischen Einrichtungen nicht einschränken. Derartige Schaltungen und andere elektrische Einrichtungen können auf der Basis des konkreten Typs der elektrischen Implementierung, die erwünscht ist, auf eine beliebige Weise miteinander kombiniert und/oder voneinander getrennt werden. Es wird festgestellt, dass jede Schaltung oder jede andere elektrische Einrichtung, die vorliegend offenbart ist, eine beliebige Anzahl von Mikroprozessoren, integrierten Schaltungen, Speichereinrichtungen (z. B. FLASH, Direktzugriffsspeicher (RAM), Nurlesespeicher (ROM), elektrisch programmierbaren Nurlesespeicher (EPROM), elektrisch löschbaren programmierbaren Nurlesespeicher (EEPROM) oder anderen geeigneten Varianten davon) und Software umfassen kann, die miteinander zusammenwirken, um vorliegend offenbarte Operation(en) durchzuführen. Zusätzlich dazu können beliebige einzelne oder mehrere der elektrischen Einrichtungen dazu konfiguriert sein, ein Computerprogramm auszuführen, das in einem nichtflüchtigen computerlesbaren Medium realisiert ist, das programmiert ist, eine beliebige Anzahl der Funktionen wie offenbart durchzuführen.
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Die vorliegende Offenbarung schlägt unter anderem ein Antennensystem, das in Kommunikationssystemen verwendet wird, und Verfahren für eine Kommunikation von Fahrzeug zu Fahrzeug (V2V), Fahrzeug zu Infrastruktur (V2I) und Fahrzeug zu Cloud vor. Das Antennensystem besitzt die Fähigkeit, seine Konfiguration schnell zu ändern, um sich Änderungen des Fahrzeugbetriebs, von geographischen Bedingungen und gegenwärtig detektierten Kommunikationskanälen anzupassen. Aufgrund der Anforderung für eine schnelle Anpassung und Kommunikation wird typischerweise eine dedizierte Nahbereichskommunikation (DSRC) verwendet. Zellulare Netzwerke können verwendet werden, jedoch muss sich mit den Latenzbesorgnissen der zellularen Netzwerke befasst werden. Der Fahrzeugbetrieb beinhaltet Informationen von vielen Modulen im Fahrzeug, einschließlich einem Lenksäulensteuermodul (SCCM), einem Antriebsstrangsteuermodul (PCM), einem Kollisionsvermeidungssystem, einem Parkassistenzmodul, einem Seitendetektionssystem oder einem Detektionssystem für den toten Winkel, einem Getriebesteuermodul, einem globalen Positionierungssystem(GPS)-Modul, einem Antiblockiersystem(ABS)-Modul, einem dedizierten Nahbereichskommunikations(DSRC)-Modul und einem elektronischen Stabilitätssteuermodul (ESC). Das Antennensystem kann eine phasengesteuerte Gruppenantenne sein. Eine phasengesteuerte Gruppenantenne besteht aus mehreren abstrahlenden Elementen, die jeweils einen Phasenschieber aufweisen. Strahlen können durch ein Verschieben der Phase des Signals, das von jedem Element der abstrahlenden Elemente emittiert wird, geformt werden, damit eine konstruktive/destruktive Interferenz geliefert wird, um die Strahlen in die gewünschte Richtung zu lenken. Strahlen können auch durch ein Auswählen einer Teilmenge von Elementen und ein Verschieben der Phase des Signals, das von jedem Element der ausgewählten Teilmenge von abstrahlenden Elementen emittiert wird, geformt werden, damit eine konstruktive/destruktive Interferenz geboten wird, um die Strahlen in die gewünschte Richtung zu lenken.
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Während einer V2V-Kommunikation kann ein Fahrzeug, das auf einer Autobahn fährt, einen eingeschränkten Zeitraum haben, um die Antenne und die Strahlform anzupassen oder das Strahlungsmuster zu lenken, um die Kommunikation, einschließlich des Empfangs und der Übertragung, mit vorhergesehenen Zielen zu optimieren. Ein Verfahren besteht darin, die Phase jedes abstrahlenden Elements oder jedes Elements der Teilmenge von abstrahlenden Elementen basierend auf einem Signal von einem SCCM oder einem Lenkwinkelsensor anzupassen. Das Signal von dem Lenkwinkelsensor gibt einen beabsichtigten Fahrweg des Fahrzeugs an und kann dazu verwendet werden, den Strahl in die Richtung, in die das Fahrzeug fahren wird, zu lenken. Ein anderes Verfahren besteht darin, die Phase jedes abstrahlenden Elements oder jedes Elements der Teilmenge von abstrahlenden Elementen basierend auf einem Signal von einem PCM, einem Radgeschwindigkeitssensor, einem Getriebesteuermodul oder einer Antriebswellendrehzahl anzupassen. Basierend auf dem Signal, das eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs angibt, kann die Form des Strahls angepasst werden. Beispielsweise kann das Strahlungsmuster kreisförmig sein, wenn es in einer Ebene betrachtet wird, wenn ein Fahrzeug stationär ist oder mit einer langsamen Geschwindigkeit, wie 15 Meilen pro Stunde, fährt. Das sphärische Strahlungsmuster (auf einer einzigen Ebene als ein Kreis gesehen) kann zum Kommunizieren mit Zielen vorteilhaft sein, die sich in allen Richtungen von dem Fahrzeug befinden. Wenn sich das Fahrzeug bewegt, kann das Strahlungsmuster angepasst werden, damit es sich in eine Richtung von wahrscheinlichen Zielen erhöht. Wenn das Fahrzeug beschleunigt kann es von Vorteil sein, das Muster so zu verändern, dass mindestens ein Kegel des HF-Musters vor dem Fahrzeug erhöht wird, damit eine Zunahme der Kommunikationsreichweite mit Zielen vor dem Fahrzeug ermöglicht wird. Diese Kommunikationsreichweitenzunahme vor dem Fahrzeug kann eine Antwortzeit bezüglich Nachrichten steigern, die mit einer Fahrzeuginfrastruktur oder anderen Fahrzeugen vor dem Fahrzeug kommuniziert werden. Gleichermaßen kann es von Vorteil sein, das Muster so zu verändern, dass mindestens ein Kegel des HF-Musters an der Hinterseite des Fahrzeugs erhöht wird, damit eine Zunahme der Kommunikation mit Zielen hinter dem Fahrzeug ermöglicht wird, wenn das Fahrzeug abbremst. Diese Kommunikationsreichweitenzunahme hinter dem Fahrzeug kann eine Antwortzeit bezüglich Nachrichten steigern, die mit anderen Fahrzeugen hinter dem Fahrzeug oder einer Fahrzeuginfrastruktur kommuniziert werden. Diese Antwortzeitsteigerung kann anderen Fahrzeugen hinter dem Fahrzeug ermöglichen, zu beschleunigen/abzubremsen oder im Fall einer Straßensperrung eine nahe Abfahrt zu nehmen, um die Verzögerung zu vermeiden.
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Das Antennensystem kann auch GPS-Daten empfangen. Eine Steuerung des Antennensystems kann, basierend auf den GPS-Daten, die Phase jedes abstrahlenden Elements oder jedes Elements der Teilmenge von abstrahlenden Elementen anpassen. Die Steuerung kann bestimmen, ob sich das Fahrzeug in der Nähe einer Wand oder eines Tunnels befindet und kann als Reaktion auf die Bestimmung die Phase jedes abstrahlenden Elements oder jedes Elements der Teilmenge von abstrahlenden Elementen anpassen, so dass mindestens ein Kegel des HF-Musters vergrößert wird, damit er sich zur Vorderseite des Fahrzeugs erweitert und eine Zunahme der Kommunikationsreichweite mit Zielen vor dem Fahrzeug ermöglicht wird, oder mindestens ein Kegel des HF-Musters vergrößert wird, damit er sich hinter das Fahrzeug erweitert und eine Zunahme der Kommunikationsreichweite mit Zielen hinter dem Fahrzeug ermöglicht wird. Durch die Strahlformung des HF-Musters zur Vorder- und Hinterseite des Fahrzeugs, wenn es sich in der Nähe einer Wand, eines Gebäudes oder in einem Tunnel befindet, kann das Antennensystem die Interferenz aufgrund von Reflexionen von Oberflächen dieser Strukturen verringern. Das Antennensystem kann auch GPS-Daten verwenden, damit das HF-Muster in eine Richtung einer Infrastrukturantenne durch Strahlformung ausgebildet wird, damit die Kommunikationszuverlässigkeit und die Signalstärke erhöht wird. Das Antennensystem kann mit einem unabhängigen eingebetteten Modem, einem unabhängigen Sendeempfänger oder einem Sendeempfänger, der in ein Infotainmentsystem integriert ist, gekoppelt sein.
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Die 1A und 1B veranschaulichen ein beispielhaftes Diagramm eines Systems 100, mit dem einem Fahrzeug 102 Telematikdienste bereitgestellt werden können. Das Fahrzeug 102 kann eines von verschiedenen Arten von Personenfahrzeugen sein, wie etwa ein Crossover-Utility-Vehicle (CUV), ein Geländewagen (SUV), ein Lastwagen, ein Wohnmobil (RV), ein Boot, ein Flugzeug oder eine andere mobile Maschine zum Transportieren von Personen oder Gütern. Telematikdienste können, als einige nicht einschränkende Möglichkeiten, Navigation, Turn-by-Turn-Wegbeschreibungen, Fahrzeugzustandsberichte, Suche nach lokalen Unternehmen, Unfallberichtswesen und Freisprechen beinhalten. Bei einem Beispiel kann das System 100 das SYNC-System, das von The Ford Motor Company in Dearborn, MI, USA hergestellt wird, beinhalten. Es versteht sich, dass das veranschaulichte System 100 lediglich ein Beispiel darstellt und dass mehr, weniger und/oder anders gelegene Elemente verwendet werden können.
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Die Rechnerplattform 104 kann einen oder mehrere Prozessoren 106 beinhalten, die dazu konfiguriert sind, Anweisungen, Befehle und andere Routinen als Unterstützung der vorliegend beschriebenen Prozesse durchzuführen. Zum Beispiel kann die Rechnerplattform 104 dazu konfiguriert sein, Anweisungen von Fahrzeuganwendungen 110 auszuführen, um Merkmale, wie etwa Navigation, Unfallberichtswesen, Satellitenradiodecodierung und Freisprechen bereitzustellen. Derartige Anweisungen und andere Daten können auf eine nichtflüchtige Weise unter Verwendung einer Vielzahl von Arten computerlesbarer Speichermedien 112 geführt werden. Das computerlesbare Medium 112 (auch als ein prozessorlesbares Medium oder Speicher bezeichnet) beinhaltet ein beliebiges nicht vergängliches Medium (z. B. ein greifbares Medium), das an einer Bereitstellung von Anweisungen oder anderen Daten beteiligt ist, die von dem Prozessor 106 der Rechnerplattform 104 gelesen werden können. Der Prozessor kann auch mehrere Prozessoren in mehreren Rechnereinheiten sein, die jeweils einen Teil des Gesamt-Fahrerhinweises durchführen. Zum Beispiel kann ein Prozessor hörbare Hinweisfunktionen ausführen, die sich in dem Audiomodul (122) befinden, während ein anderer Prozessor in der Videosteuerung (140) den visuellen Hinweis abwickelt, beruhend auf derselben Hinweisnachricht. Computerausführbare Anweisungen können aus Computerprogrammen kompiliert oder interpretiert werden, die unter Verwendung vielfältiger Programmiersprachen und/oder -technologien erstellt werden, darunter unter anderem und entweder alleine oder in Kombination, Java, C, C++, C#, Objective C, Fortran, Pascal, Java Script, Python, Perl und PL/SQL.
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Die Rechnerplattform 104 kann mit verschiedenen Merkmalen versehen sein, die es den Fahrzeuginsassen ermöglichen, an die Rechnerplattform 104 anzukoppeln. Die Rechnerplattform 104 kann zum Beispiel einen Audioeingang 114, der dazu konfiguriert ist, gesprochene Befehle von Fahrzeuginsassen über ein verbundenes Mikrofon 116 zu empfangen, und einen Hilfsaudioeingang 118, der dazu konfiguriert ist, Audiosignale von verbundenen Einrichtungen zu empfangen, beinhalten. Der Hilfsaudioeingang 118 kann eine physische Verbindung, wie etwa ein elektrischer Draht oder ein Glasfaserkabel, oder ein drahtloser Eingang, wie etwa eine BLUETOOTH-Audioverbindung, sein. Bei einigen Beispielen kann der Audioeingang 114 dazu konfiguriert sein, Audioverarbeitungsfähigkeiten, wie etwa die Vorverstärkung von Niederpegelsignalen, und eine Umwandlung analoger Eingaben in digitale Daten zur Verarbeitung durch den Prozessor 106 bereitzustellen.
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Die Rechnerplattform 104 kann auch einen oder mehrere Audioausgänge 120 zu einem Eingang eines Audiomoduls 122 bereitstellen, das über Audiowiedergabefunktionalität verfügt. Bei anderen Beispielen kann die Rechnerplattform 104 die Audioausgabe für einen Insassen durch Verwendung eines oder mehrerer (nicht veranschaulichter) dedizierter Lautsprecher bereitstellen. Das Audiomodul 122 kann einen Eingangswahlschalter 124 aufweisen, der dazu konfiguriert ist, Audioinhalt aus einer ausgewählten Audioquelle 126 für einen Audioverstärker 128 zur Wiedergabe über die Fahrzeuglautsprecher 130 oder (nicht veranschaulichte) Kopfhörer bereitzustellen. Die Audioquellen 126 können, als einige Beispiele, decodierte amplitudenmodulierte (AM) oder frequenzmodulierte (FM) Funksignale und Audiosignale aus der Audiowiedergabe von Compact Disc (CD) oder Digital Versstile Disk (DVD) beinhalten. Die Audioquellen 126 können auch Audio beinhalten, das von der Rechnerplattform 104 empfangen wird, wie zum Beispiel Audioinhalt, der durch die Rechnerplattform 104 erzeugt wird, Audioinhalt, der aus Flash-Speicherlaufwerken decodiert wird, die mit einem USB(Universal Serial Bus)-Subsystem 132 der Rechnerplattform 104 verbunden sind, und Audioinhalt, der vom Hilfsaudioeingang 118 über die Rechnerplattform 104 weitergeleitet wird.
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Die Rechnerplattform 104 kann eine Sprachschnittstelle 134 nutzen, um eine Freisprechschnittstelle zur Rechnerplattform 104 bereitzustellen. Die Sprachschnittstelle 134 kann Spracherkennung von Audiosignalen, die über das Mikrofon 116 empfangen werden, gemäß Grammatik, die mit verfügbaren Befehlen assoziiert ist, und Erzeugung von Sprachaufforderungen für die Ausgabe über das Audiomodul 122 unterstützen. In manchen Fällen kann das System dazu konfiguriert sein, die vom Eingangswahlschalter 124 ausgewählte Audioquelle zeitweise stumm zu schalten oder anders außer Kraft zu setzen, wenn eine Audioaufforderung zur Darstellung durch die Rechnerplattform 104 bereitsteht und eine andere Audioquelle 126 zur Wiedergabe ausgewählt ist.
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Die Rechnerplattform 104 kann auch eine Eingabe aus Mensch-Maschine-Schnittstellen(MMS)-Steuerungen 136 empfangen, die dazu konfiguriert sind, eine Interaktion der Insassen mit dem Fahrzeug 102 bereitzustellen. Beispielsweise kann sich die Rechnerplattform 104 an eine oder mehrere Tasten oder andere MMS-Steuerelemente ankoppeln, die dazu konfiguriert sind, Funktionen auf der Rechnerplattform 104 aufzurufen (z. B. Lenkrad-Audiotasten, eine Push-to-Talk-Taste, Armaturenbrettsteuerungen usw.). Die Rechnerplattform 104 kann auch eine oder mehrere Anzeigen 138, die dazu konfiguriert sind, mittels einer Videosteuerung 140 visuelle Ausgaben für die Fahrzeuginsassen bereitzustellen, ansteuern oder anderweitig mit diesen kommunizieren. In manchen Fällen kann das Display 138 ein Touchscreen sein, der ferner dazu konfiguriert ist, Berührungseingaben des Benutzers über die Videosteuerung 140 zu empfangen, während das Display 138 in anderen Fällen lediglich ein Display ohne Berührungseingabefähigkeiten sein kann.
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Die Rechnerplattform 104 kann ferner dazu konfiguriert sein, über ein oder mehrere fahrzeuginterne Netzwerke 142 mit anderen Komponenten des Fahrzeugs 102 zu kommunizieren. Die fahrzeuginternen Netzwerke 142 können unter anderem ein Fahrzeugsteuerungsbereichsnetzwerk (CAN) und/oder ein Ethernet-Netzwerk und/oder eine medienorientierte Systemübertragung (MOST) beinhalten. Die fahrzeuginternen Netzwerke 142 können es der Rechnerplattform 104 ermöglichen, mit anderen Systemen des Fahrzeugs 102 zu kommunizieren, wie etwa mit einem Fahrzeugmodem 144 (das bei manchen Konfigurationen eventuell nicht vorhanden ist), einem globalen Positionierungssystem(GPS)-Modul 146, das dazu konfiguriert ist, gegenwärtige Positions- und Richtungsinformationen des Fahrzeugs 102 bereitzustellen, und verschiedenen Fahrzeug-ECUs 148, die dazu konfiguriert sind, mit der Rechnerplattform 104 zusammenzuarbeiten. Als einige nichteinschränkende Möglichkeiten können die Fahrzeug-ECUs 148 ein Antriebsstrangsteuermodul, das zur Bereitstellung einer Steuerung von Motorbetriebskomponenten (z. B. Leerlaufsteuerkomponenten, Kraftstoffablieferungskomponenten, Emissionskontrollkomponenten usw.) und Überwachen von Motorbetriebskomponenten (z. B. Status von Motordiagnostikcodes) konfiguriert ist; ein Karosseriesteuermodul, das zum Verwalten verschiedener Leistungssteuerfunktionen wie Außenbeleuchtung, Innenbeleuchtung, schlüsselloses Einsteigen, Fernstart und Zugangspunkt-Statusverifikation (z. B. Schließungsstatus der Haube, Türen und/oder des Kofferraums des Fahrzeugs 102) konfiguriert ist; ein Funksendeempfängermodul, das zum Kommunizieren mit Schlüsselfernbedienungen oder anderen lokalen Einrichtungen des Fahrzeugs 102 konfiguriert ist; und ein Klimaregelungs-Verwaltungsmodul, das zum Bereitstellen einer Steuerung und einer Überwachung von Heiz- und Kühlsystemkomponenten (z. B. Kompressorkupplung- und Lüftersteuerung, Temperatursensorinformationen usw.) konfiguriert ist, umfassen. Andere ECUs 148 beinhalten ein Lenksäulensteuermodul (SCCM), ein Antriebsstrangsteuermodul (PCM), ein Kollisionsvermeidungssystem, ein Parkassistenzmodul, ein Seitendetektionssystem oder ein Detektionssystem für den toten Winkel, ein Getriebesteuermodul, ein globales Positionierungssystem(GPS)-Modul, ein Antiblockiersystem(ABS)-Modul, ein dediziertes Nahbereichskommunikations(DSRC)-Modul und ein elektronisches Stabilitätssteuermodul (ESC).
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Wie dargestellt, können das Audiomodul 122 und die MMS-Steuerungen 136 über ein erstes fahrzeuginternes Netzwerk 142A mit der Rechnerplattform 104 kommunizieren, und das Fahrzeugmodem 144, das GPS-Modul 146 und Fahrzeug-ECUs 148 können über ein zweites fahrzeuginternes Netzwerk 142B mit der Rechnerplattform 104 kommunizieren. Bei anderen Beispielen kann die Rechnerplattform 104 mit mehr oder weniger fahrzeuginternen Netzwerken 142 verbunden sein. Zusätzlich oder alternativ dazu können eine oder mehrere MMS-Steuerungen 136 oder andere Komponenten mit der Rechnerplattform 104 über andere als die dargestellten fahrzeuginternen Netzwerke 142 oder direkt ohne eine Verbindung mit einem fahrzeuginternen Netzwerk 142 verbunden sein.
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Die Rechnerplattform 104 kann auch dazu konfiguriert sein, mit mobilen Einrichtungen 152 der Fahrzeuginsassen zu kommunizieren. Die mobilen Einrichtungen 152 können beliebige verschiedener Arten tragbarer Rechnereinrichtungen sein, wie etwa Mobiltelefone, Tablet-Computer, Smartwatches, Laptop-Computer, tragbare Musik-Player oder andere Einrichtungen, die zur Kommunikation mit der Rechnerplattform 104 fähig sind. Bei vielen Beispielen kann die Rechnerplattform 104 einen drahtlosen Sendeempfänger 150 beinhalten (z. B. ein BLUETOOTH-Modul, einen ZIGBEE-Sendeempfänger, einen Wi-Fi-Sendeempfänger, einen IrDA-Sendeempfänger, einen RFID-Sendeempfänger, einen dedizierten Nahbereichskomunikations(DSRC)-Sendeempfänger usw.), der dazu konfiguriert ist, mit einem kompatiblen drahtlosen Sendeempfänger 154 der mobilen Einrichtung 152 zu kommunizieren. Die drahtlosen Module können Daten auf einer Trägerfrequenz oder einer Mittenfrequenz senden. Die Mittenfrequenz ist ein wichtiger Aspekt eines drahtlosen Systems, indem Störungsimmunität und Bandbreite beeinflusst werden. Zum Beispiel arbeiten typische Systeme für entfernten schlüssellosen Zugang in den Vereinigten Staaten bei 315 MHz und in Europa bei 433 MHz, während Wi-Fi und Bluetooth bei Frequenzen arbeiten können, die Frequenzen über 2 GHz, wie etwa 2,4 GHz, umfassen können. Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Rechnerplattform 104 mit der mobilen Einrichtung 152 über eine verdrahtete Verbindung kommunizieren, wie etwa über eine USB-Verbindung zwischen der mobilen Einrichtung 152 und dem USB-Subsystem 132.
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Das Kommunikationsnetzwerk 156 kann Kommunikationsdienste, wie etwa paketvermittelte Netzwerkdienste (z. B. Internetzugang, VoIP-Kommunikationsdienste), für Einrichtungen, die mit dem Kommunikationsnetzwerk 156 verbunden sind, bereitstellen. Ein Beispiel eines Kommunikationsnetzwerks 156 kann ein zellulares Telefonnetzwerk beinhalten. Mobile Einrichtungen 152 können eine Netzwerkkonnektivität zum Kommunikationsnetzwerk 156 über ein Einrichtungsmodem 158 der mobilen Einrichtung 152 bereitstellen. Um die Kommunikationen über das Kommunikationsnetzwerk 156 zu ermöglichen, können die mobilen Einrichtungen 152 mit eindeutigen Einrichtungskennungen (z. B. Mobileinrichtungsnummern (MDNs), Internetprotokoll(IP)-Adressen usw.) assoziiert sein, um die Kommunikationen der mobilen Einrichtungen 152 über das Kommunikationsnetzwerk 156 zu identifizieren. In manchen Fällen können Insassen des Fahrzeugs 102 oder Einrichtungen, die eine Erlaubnis besitzen, sich mit der Rechnerplattform 104 zu verbinden, durch die Rechnerplattform 104 gemäß Daten 160 gekoppelter Einrichtungen identifiziert werden, die im Speichermedium 112 geführt werden. Die Daten 160 gekoppelter Einrichtungen können zum Beispiel die eindeutigen Einrichtungskennungen von mobilen Einrichtungen 152 angeben, die zuvor mit der Rechnerplattform 104 des Fahrzeugs 102 gekoppelt waren, so dass die Rechnerplattform 104 sich automatisch ohne Benutzerintervention erneut mit den in den Daten 160 gekoppelter Einrichtungen erwähnten mobilen Einrichtungen 152 verbinden kann.
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Wenn eine mobile Einrichtung 152, die Netzwerkkonnektivität unterstützt, mit der Rechnerplattform 104 gekoppelt ist, kann die mobile Einrichtung 152 der Rechnerplattform 104 ermöglichen, die Netzwerkkonnektivität des Einrichtungsmodems 158 zu verwenden, um über das Kommunikationsnetzwerk 156 mit den entfernten Telematikdiensten 162 zu kommunizieren. Bei einem Beispiel kann die Rechnerplattform 104 einen Data-Over-Voice-Plan oder Datenplan der mobilen Einrichtung 152 verwenden, um Informationen zwischen der Rechnerplattform 104 und dem Kommunikationsnetzwerk 156 zu kommunizieren. Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Rechnerplattform 104 das Fahrzeugmodem 144 nutzen, um ohne Verwendung der Kommunikationsausstattung der mobilen Einrichtung 152 Informationen zwischen der Rechnerplattform 104 und dem Kommunikationsnetzwerk 156 zu kommunizieren.
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Ähnlich der Rechnerplattform 104 kann die mobile Einrichtung 152 einen oder mehrere Prozessoren 164 beinhalten, die dazu konfiguriert sind, Anweisungen von mobilen Anwendungen 170 auszuführen, die von einem Speichermedium 168 der mobilen Einrichtung 152 in einen Speicher 166 der mobilen Einrichtung 152 geladen werden. Bei manchen Beispielen können die mobilen Anwendungen 170 dazu konfiguriert sein, mit der Rechnerplattform 104 über den drahtlosen Sendeempfänger 154 und mit den entfernten Telematikdiensten 162 oder anderen Netzwerkdiensten über das Einrichtungsmodem 158 zu kommunizieren. Die Rechnerplattform 104 kann auch eine Einrichtungsverbindungsschnittstelle 172 beinhalten, um die Integration von Funktionalität der mobilen Anwendungen 170 in die Grammatik von Befehlen, die über die Sprachschnittstelle 134 verfügbar sind, sowie in die Anzeige 138 der Rechnerplattform 104 zu ermöglichen. Die Einrichtungsverbindungsschnittstelle 172 kann den mobilen Anwendungen 170 auch Zugang zu Fahrzeuginformationen bereitstellen, die der Rechnerplattform 104 über die fahrzeuginternen Netzwerke 142 zur Verfügung stehen. Einige Beispiele von Einrichtungsverbindungsschnittstellen 172 beinhalten die SYNC APPLINK-Komponente des SYNC-Systems, das von The Ford Motor Company in Dearborn, MI, USA bereitgestellt wird, das CarPlay-Protokoll, das von der Apple Inc. in Cupertino, Kalifornien, USA bereitgestellt wird, oder das Android Auto-Protokoll, das von Google, Inc. in Mountain View, Kalifornien, USA bereitgestellt wird. Die Fahrzeugkomponenten-Schnittstellenanwendung 174 kann eine derartige, in der mobilen Einrichtung 152 installierte Anwendung sein.
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Die Fahrzeugkomponenten-Schnittstellenanwendung 174 der mobilen Einrichtung 152 kann dazu konfiguriert sein, Zugang zu einem oder mehreren Merkmalen des Fahrzeugs 102, die durch das Fahrzeug 102 für eine Einrichtungskonfiguration zur Verfügung gestellt werden, zu ermöglichen. In manchen Fällen können die verfügbaren Merkmale des Fahrzeugs 102 durch eine einzige Fahrzeugkomponenten-Schnittstellenanwendung 174 zugänglich sein, wobei in diesem Fall die Fahrzeugkomponenten-Schnittstellenanwendung 174 dazu konfiguriert sein kann, individualisierbar zu sein oder Konfigurationen zu unterhalten, die die spezifischen Marken-/Modell- und Optionspakete des Fahrzeugs 102 unterstützen. Bei einem Beispiel kann die Fahrzeugkomponenten-Schnittstellenanwendung 174 dazu konfiguriert sein, eine Definition der Merkmale, die zum Steuern verfügbar sind, von dem Fahrzeug 102 zu empfangen, eine Benutzerschnittstelle anzuzeigen, die die verfügbaren Merkmale beschreibt, und dem Fahrzeug 102 Benutzereingaben von der Benutzerschnittstelle bereitzustellen, um dem Benutzer zu ermöglichen, die angezeigten Merkmale zu steuern. Wie im Folgenden ausführlich beispielhaft ausgeführt wird, kann eine geeignete mobile Einrichtung 152 zum Anzeigen der Fahrzeugkomponenten-Schnittstellenanwendung 174 identifiziert werden und eine Definition der anzuzeigenden Benutzerschnittstelle kann der identifizierten Fahrzeugkomponenten-Schnittstellenanwendung 174 zur Anzeige für den Benutzer bereitgestellt werden.
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Systeme wie etwa das System 100 und das System 200 können erfordern, dass sich die mobile Einrichtung 152 mit der Rechnerplattform 104 und/oder anderen Einstellungsoperationen koppelt. Allerdings kann, wie im Folgenden ausführlich erläutert wird, ein System dazu konfiguriert sein, Fahrzeuginsassen zu ermöglichen, nahtlos mit Benutzerschnittstellenelementen in ihrem Fahrzeug oder einem beliebigen anderen Framework-fähigen Fahrzeug zu interagieren, ohne dass es erforderlich ist, dass die mobile Einrichtung 152 oder die tragbare Einrichtung 152 mit der Rechnerplattform 104 gekoppelt wurde oder mit dieser in Kommunikation steht.
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2 ist eine beispielhafte Veranschaulichung eines Fahrzeugkommunikationssystems 200 einschließlich einer phasengesteuerten Gruppenantenne 220. Das Kommunikationssystem 200 beinhaltet ein Fahrzeug 202 mit einem Steuermodul 204 und einem GPS-Empfänger 206, der mit dem Steuermodul 204 gekoppelt ist. GPS ist ein Netzwerk von ungefähr 30 GPS-Satelliten 210, die die Erde bei einer Höhe von ungefähr 20.000 km umkreisen. Der GPS-Empfänger 206 weist mindestens eine GPS-Antenne 208 auf, die zum Empfangen eines Signals von den GPS-Satelliten 210A–210D verwendet wird. Der GPS-Empfänger berechnet einen Abstand von jedem Satelliten 210, mit denen der Empfänger 206 in Kontakt steht. Bei diesem Beispiel ist der Empfänger 206 mit vier Satelliten 210A, 210B, 210C und 210D über die GPS-Antenne 208 gekoppelt. Der GPS-Empfänger 206 kommuniziert Informationen basierend auf Signalen, die über die GPS-Antenne 208 empfangen werden. Das Steuermodul 204 kann eine Steuerung oder einen Prozessor beinhalten, die oder der eine Position des Fahrzeugs 202 basierend auf den Signalen, die über die GPS-Antenne 208 empfangen werden, bestimmen kann. Für jeden Satelliten wird eine Kugel basierend auf einem Abstand von jedem Satelliten berechnet. Der Abstand wird durch Messen eines Zeitraums bestimmt, den eine Funkwelle von dem Satelliten zu dem Empfänger benötigt. Eine Position des Fahrzeugs wird durch eine Triangulation berechnet, die den Schnittpunkt der Kugeln berechnet, die basierend auf den Abständen zwischen jedem Satellit und dem Fahrzeug 202 erzeugt werden. Basierend auf der Position des Fahrzeugs und einer Karte der Umgebung der Position kann das Steuermodul 204 Gebäude, Antennen, terrestrische Topologien, Tunnel, Brücken und andere Strukturen, die HF-Eigenschaften aufweisen, zu denen ein Strahlungsmuster mindestens einer Antenne hingelenkt oder von denen dieses weggelenkt werden kann, identifizieren. Beispielsweise kann ein Strahlungsmuster in einem Tunnel zu einer Vorder- und Hinterseite des Fahrzeugs gelenkt werden, um Reflexionen der emittierten Strahlung von den Strukturen zu minimieren. Alternativ dazu kann ein Strahlungsmuster zu einer Antenne gelenkt werden, um den Empfang zu erhöhen. Ein anderes Beispiel ist eine Strahlformung des Strahlungsmusters auf eine derartige Weise, dass ein Hauptkegel des Musters in mehrere Richtungen zeigt. Die Strahlformung in mehrere Richtungen kann zum Beispiel in einem ländlichen Umfeld von Vorteil sein, wenn sich ein Fahrzeug einer Querstraße nähert; das Fahrzeug kann durch das Konzentrieren des Strahlungsmusters des Hauptkegels zu einem Frontbereich des Fahrzeugs in der Lage sein, mit einem Fahrzeug zu kommunizieren, das voraussichtlich in der nahen Zukunft an der Kreuzung der Querstraße fahren wird.
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Basierend auf der Position des Fahrzeugs 202 und von Strukturen in der Nähe der Position oder anderen Aspekten der Position kann ein Strahlformungssignal an die Antennensteuerung 212 kommuniziert werden. Bei diesem Beispiel ist die Antennensteuerung 212 mit dem Steuermodul 204 und mehreren Sensoren, einschließlich Sensor 1 214, Sensor 2 216 und Sensor n 218, gekoppelt. Ein Sensor kann ein Lenkwinkelsensor sein, der dazu konfiguriert ist, einen Winkel eines Lenkrads zu detektieren oder zu messen. Typischerweise sind Vorderräder des Fahrzeugs 202 mit dem Lenkrad derartig gekoppelt, dass eine Fahrrichtung des Fahrzeugs 202 durch den Lenkwinkel bestimmt wird. Ein anderer Sensor kann ein Radgeschwindigkeitssensor sein, der dazu konfiguriert ist, eine Drehzahl eines Rads des Fahrzeugs 202 zu detektieren oder zu messen. Eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs 202 oder eine Geschwindigkeitsänderung des Fahrzeugs 202 kann durch den Radgeschwindigkeitssensor bestimmt werden. Noch ein anderer Sensor kann einen Blinker beinhalten, der mit einem Karosseriesteuermodul gekoppelt ist, das dazu konfiguriert ist, Blinksignale des Fahrzeugs 202 leuchten zu lassen. Andere Sensoren des Fahrzeugs können einen beliebigen Fahrzeugsensor beinhalten, der mit der Antennensteuerung 212 entweder direkt oder über einen Fahrzeugdatenbus, wie etwa CAN, LIN, FlexRay, Ethernet, MOST usw., gekoppelt ist.
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Hier ist die Antennensteuerung 212 mit mehreren phasengesteuerten Gruppenantennen 220 gekoppelt; es sind drei Antennen 220A, 220B und 220C dargestellt. Jede phasengesteuerte Gruppenantenne 220 beinhaltet mehrere Antennenelemente. Jede phasengesteuerte Gruppenantenne 220 kann einen Schalter zum Aus- oder Abwählen eines spezifischen Antennenelements, einen Kombinierer zum Kumulieren oder Kombinieren jedes Signals von jedem durch jeden Schalter ausgewählten Element und einen Phasenschieber in Reihe mit jedem Schalter und jedem Element zum Verschieben der Phase des Signals, das von dem Antennenelement empfangen wird, beinhalten. Basierend auf der Auswahl von einzelnen Elementen einer phasengesteuerten Gruppenantenne und einer Phasenverschiebung der Teilmenge von ausgewählten Antennenelementen kann ein Strahlungsmuster angepasst werden, damit der Empfang und das HF-Muster der Antenne 220 konzentriert werden. Bei dieser Veranschaulichung steht das Fahrzeug 202 mit anderen Fahrzeugen 222 über eine HF-Verbindung in Kommunikation, jedoch kann die Antenne zum Kommunizieren mit einer Fahrzeuginfrastruktur oder einem beliebigen anderen HF-System verwendet werden.
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3A ist eine 2-dimensionale Veranschaulichung eines Antennensystems 300 eines Fahrzeugs 302, das dazu konfiguriert ist, ein Strahlungsmuster 304 unter Verwendung einer phasengesteuerten Gruppenantenne 306 mit einer ungefähr gleichen Verstärkung über 360 Grad hinweg, zu erzeugen. Dieses Muster ist eine typische einfache Dipolantennenkonfiguration. 3B ist eine 2-dimensionale Veranschaulichung eines Antennensystems 310 eines Fahrzeugs 302, das dazu konfiguriert ist, ein Strahlungsmuster 304 unter Verwendung einer phasengesteuerten Gruppenantenne 306 eines Fahrzeugs zu erzeugen, während sich das Fahrzeug in der Nähe einer Tunnelwand 312 befindet. Hier ist das Strahlungsmuster 304 allgemein kugelförmig, so dass es kreisförmig erscheint, wenn es entlang einer einzelnen Ebene betrachtet wird. Das Strahlungsmuster 304 beinhaltet einen Teil 304A des Musters, der in einen nicht behindernden Raum gesendet wird. Das nicht behinderte gesendete HF-Signal 314A kontaktiert keine Objekte wie etwa Tunnelwand 312A und weist somit minimale nicht behinderte Reflexionen 316A auf. Ein zweiter Teil 304B des Musters wird so gesendet, dass das behinderte HF-Signal 314B von der Tunnelwand 312B reflektiert werden kann und ein reflektiertes Signal 316B den Empfang durch die Antenne 306 beeinträchtigen kann. Eine Steuerung kann eine andere Gruppierung von Elementen, wie etwa eine Teilmenge aller Elemente, basierend auf einer vorherigen Auswahl von Elementen, einer Empfangsstärke, einer Reflexionsgröße und Wetterbedingungen auswählen oder eine Phase der ausgewählten Elemente verschieben, damit die HF-Energie konzentriert wird, um einen Hauptkegel des Strahlungsmusters auszubilden. Gleichermaßen kann eine Steuerung eine andere Gruppierung von Elementen, wie etwa eine Teilmenge aller Elemente, basierend auf Strukturen und Eigenschaften der Strukturen in der Nähe des Fahrzeugs 302, einschließlich einem Standort eines Gebäudes, einer Höhe des Gebäudes, einer Größe des Gebäudes und einer Konstruktion des Gebäudes, auswählen oder eine Phase der ausgewählten Elemente verschieben, damit die HF-Energie konzentriert wird, um einen Hauptkegel des Strahlungsmusters auszubilden. Hinsichtlich der Konstruktion des Gebäudes kann die HF-Energie durch das Material gesendet, von dem Material reflektiert oder in das Material absorbiert werden. Die HF-Eigenschaften können sich auch basierend auf der Frequenz der HF-Energie ändern.
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4A ist eine 2-dimensionale Veranschaulichung eines Antennensystems 400 eines Fahrzeugs 402, das dazu konfiguriert ist, ein Strahlungsmuster 404 unter Verwendung einer phasengesteuerten Gruppenantenne 406 eines Fahrzeugs, die eine erhöhte Verstärkung zu einer Vorderseite des Fahrzeugs und hinter dem Fahrzeug aufweist, zu erzeugen. Die Fähigkeit, das Strahlungsmuster durch Strahlformung auszubilden, um einen Hauptkegel zu der Vorderseite des Fahrzeugs und/oder hinter dem Fahrzeug zu erzeugen, kann die Auswahl spezifischer Elemente der phasengesteuerten Gruppenantenne 406 und ein Verschieben einer Phase jedes ausgewählten Elements der phasengesteuerten Gruppenantenne beinhalten. 4B ist eine 2-dimensionale Veranschaulichung eines Antennensystems 410 des Fahrzeugs 402, das dazu konfiguriert ist, ein Strahlungsmuster 404 unter Verwendung einer phasengesteuerten Gruppenantenne 406, die eine erhöhte Verstärkung zur Vorderseite des Fahrzeugs und hinter dem Fahrzeug aufweist, zu erzeugen, während sich das Fahrzeug in der Nähe einer Tunnelwand 412 befindet. Hier ist das Strahlungsmuster 404 eine 3-dimensionale Oberfläche, die als ein Paar von Kegeln 404A und 404B erscheint, wenn sie entlang einer einzigen Ebene betrachtet wird. Das Strahlungsmuster 404 beinhaltet einen Teil 404A des Musters, der in einen nicht behindernden Raum vor dem Fahrzeug gesendet wird und einen Teil 404B des Musters, der in einen nicht behindernden Raum hinter dem Fahrzeug gesendet wird. Die nicht behinderten gesendeten HF-Signale 414A und 414B kontaktieren keine Objekte wie etwa Tunnelwände 412A oder 412B und somit sind minimale Reflexionen 416A und 416B vorhanden.
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5 ist eine 2-dimensionale Veranschaulichung eines Antennensystems 500 für ein Fahrzeug 502, das dazu konfiguriert ist, ein Strahlungsmuster 504 unter Verwendung einer phasengesteuerten Gruppenantenne 506, die mit dem Fahrzeug 502 gekoppelt ist und eine erhöhte Verstärkung entlang zwei Frontkegeln (504A, 504B) und hinter 504C dem Fahrzeug aufweist, zu erzeugen.
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Die vorliegend offenbarten Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können zu einer Verarbeitungseinrichtung, einer Steuerung oder einem Computer, wozu eine beliebige vorhandene programmierbare elektronische Steuereinheit oder eine dedizierte elektronische Steuereinheit gehören kann, lieferbar sein oder von diesen implementiert werden. Ebenso können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen als Daten und Anweisungen, die durch eine Steuerung oder einen Computer ausführbar sind, in vielen Formen gespeichert werden, einschließlich unter anderem als Informationen, die auf nicht beschreibbaren Speichermedien, wie etwa ROM-Einrichtungen, permanent gespeichert sind, und Informationen, die auf beschreibbaren Speichermedien, wie etwa Floppydisks, Magnetbändern, CDs, RAM-Einrichtungen und anderen magnetischen und optischen Medien, veränderbar gespeichert sind. Die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können auch in einem softwareausführbaren Objekt implementiert sein. Alternativ dazu können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen im Ganzen oder in Teilen unter Verwendung von geeigneten Hardwarekomponenten implementiert sein, wie etwa von anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASICs), feldprogrammierbaren Gate-Arrays (FPGAs), Zustandsautomaten, Steuerungen oder anderen Hardwarekomponenten oder -einrichtungen oder einer Kombination aus Hardware-, Software- und Firmwarekomponenten.
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Obgleich oben Ausführungsbeispiele beschrieben sind, ist nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen beschreiben, die von den Ansprüchen umfasst werden. Die in der Beschreibung verwendeten Ausdrücke dienen der Beschreibung und nicht der Einschränkung, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Wesen und Schutzumfang der Offenbarung abzuweichen. Wie oben beschrieben, können die Merkmale der diversen Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden, die möglicherweise nicht explizit beschrieben oder dargestellt sind. Obgleich verschiedene Ausführungsformen als bezüglich einer oder mehrerer erwünschter Eigenschaften gegenüber anderen Ausführungsformen oder Implementierungen des Stands der Technik Vorteile bietend oder bevorzugt beschrieben worden sein könnten, ist für den Durchschnittsfachmann erkennbar, dass bei einem oder mehreren Merkmalen oder einer oder mehreren Eigenschaften Kompromisse geschlossen werden können, um gewünschte Gesamtsystemmerkmale zu erzielen, die von der spezifischen Anwendung und Implementierung abhängig sind. Diese Merkmale können unter anderem Kosten, Festigkeit, Langlebigkeit, Lebenszykluskosten, Marktfähigkeit, Erscheinungsbild, Packaging, Größe, Wartungsfreundlichkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, Leichtigkeit der Montage usw. umfassen. Ausführungsformen, die bezüglich einer oder mehrerer Eigenschaften als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Implementierungen des Stands der Technik beschrieben sind, liegen somit nicht außerhalb des Schutzumfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.
