DE102017129129A1

DE102017129129A1 - System zum drahtlosen Datenaustausch im Fahrzeug und Steuerungsverfahren davon

Info

Publication number: DE102017129129A1
Application number: DE102017129129.6A
Authority: DE
Inventors: Joon Young Kim; Ju Won Kim; Sung Hoi PARK
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2016-12-29
Filing date: 2017-12-07
Publication date: 2018-07-05
Also published as: US20180192350A1; KR20180077673A; CN108259464B; CN108259464A

Abstract

Ein Datenaustauschverfahren einer Fahrzeugvorrichtung (10) zum Unterstützen einer Mehrzahl von Protokollen kann aufweisen: Empfangen (S210; S310) eines Pakets einer externen Vorrichtung (20) durch mindestens eines von einer Mehrzahl von Kommunikationsmodulen, welche der Mehrzahl von Protokollen jeweilig zugeordnet sind, Ermitteln von an die externe Vorrichtung (20) zu sendenden Daten (S220; S330) und eines zum Senden der Daten zu nutzenden Kommunikationsmoduls (S240A, S240B, S240C; S370A, S370B, S370C) unter der Mehrzahl von Kommunikationsmodulen basierend auf einer mit dem empfangenen Paket im Zusammenhang stehenden Information, und Senden (S250; S380) der Daten an die externe Vorrichtung (20) durch das ermittelte Kommunikationsmodul.

Description

Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 29. Dezember 2016 eingereichten koreanischen Patentanmeldung Anmelde-Nr. 10-2016-0182259 , deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme für alle Zwecke hierin einbezogen ist.
Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zum drahtlosen Datenaustausch im Fahrzeug und ein Steuerungsverfahren davon und insbesondere ein System zum drahtlosen Datenaustausch im Fahrzeug und ein Steuerungsverfahren davon für ein effektiveres Austauschen von Daten mittels Drahtloskommunikationsvorrichtungen zum Unterstützen einer Vielzahl von Protokollen, welche ähnliche Frequenzbandbreiten nutzen, unter Berücksichtigung einer Fahrzeugumgebung.
Beschreibung der bezogenen Technik
Das Internet der Dinge (Englisch „Internet of Things“, kurz IoT) bezieht sich auf ein physisches Netzwerk, mittels welchem ein Objekt, das einen Detektor und einen Kommunikationschip darin installiert aufweist, automatisch Daten in Echtzeit ohne eine menschliche Intervention sendet und empfängt. In einer IoT-Umgebung können Vorrichtungen (Objekte) mit einer Detektor- oder einer Kommunikationsfunktion über das Internet verbunden sein, um Umgebungsinformationen zu sammeln, und können Daten an andere Vorrichtungen senden oder von diesen empfangen, um eine geeignete Entscheidung zu treffen.
Das heißt, dass das IoT sich auf eine Kommunikation zwischen Objekten, welche drahtlose und drahtgebundene Netzwerke verwenden, auf Basis eines Detektors und eines Chips, die an einer IoT-Vorrichtung angebracht sind, bezieht und auf Bluetooth, einer Nahbereichskommunikation (NFC), Detektordaten, einem Netzwerk und dergleichen beruht.
Insbesondere ist das IoT in der Lage, Elektronikprodukt für Wohnungen durch Verwenden eines Smartphones im Freien zu manipulieren, und jüngst hat das IoT somit viel Aufmerksamkeit erregt und wurde die Kombination mit Fahrzeugen zusammen mit einem Konzept eines intelligenten Fahrzeugs (Englisch „smart car“) und eines verbundenen Fahrzeugs (Englisch „connected car“) aktiv versucht.
Aufgrund der Erstellung von diversen Drahtloskommunikation-Standards zusammen mit einem Wachstum mit geometrischer Progression der Anzahl der IoT-Vorrichtungen ist die Wahrscheinlichkeit, dass mehrere Vorrichtungen gleichzeitig ein Frequenzband von 900 MHz nutzen, beim Nutzen des Frequenzbands gestiegen. Insbesondere wenn Detektoren in einem Fahrzeug mit einer IoT-Vorrichtung implementiert sind, ist dementsprechend die Sorge über Datenverlust aufgrund einer Interferenz bzw. gegenseitigen Beeinträchtigung (im Weiteren auch nur noch „Interferenz“) in einer Fahrzeug-Drahtloskommunikationsumgebung ebenfalls erhöht. Um Datenverlust in Fahrzeugen zu vermeiden und die Drahtloskommunikation-Konnektivität zu verstärken (z.B. robuster zu machen), gibt es daher einen Bedarf für ein Verfahren zum effektiveren Nutzen eines begrenzten Frequenzbands.
Die Informationen, welche in diesem Hintergrund-der-Erfindung-Abschnitt offenbart sind, dienen lediglich dem Verbessern des Verständnisses des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung und sollten nicht als Zugeständnis oder als irgendeine Andeutung angesehen werden, dass diese Informationen zum Stand der Technik, wie er dem Fachmann schon bekannt ist, gehören.
Erläuterung der Erfindung
Zahlreiche Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf gerichtet, in einer Fahrzeugumgebung ein System zum drahtlosen Datenaustausch im Fahrzeug (z.B. Fahrzeuginterner-Drahtlosdatenaustausch-System) und ein Steuerungsverfahren davon zu schaffen für einen effektiveren Austausch von Funkdaten.
Zahlreiche Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf gerichtet, ein System zum drahtlosen Datenaustausch im Fahrzeug und ein Steuerungsverfahren davon zu schaffen für eine effektivere Kommunikation, wenn mehrere Vorrichtungen sämtliche verschiedenen Drahtloskommunikationsprotokolle in einer Fahrzeugumgebung unterstützen.
Zusätzliche Vorteile, Ziele und Eigenschaften der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung dargelegt und werden dem Fachmann nach Studium des Folgenden deutlich werden oder können aus einer Ausführung der Erfindung gelernt werden. Die Ziele und andere Vorteile der Erfindung werden durch die Struktur realisiert und erreicht, auf welche in der geschriebenen Beschreibung und in den Ansprüchen so wie in den angehängten Figuren hingewiesen wird.
Um diese Ziele und weitere Vorteile zu erreichen und gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie hierin verkörpert und ausführlich beschrieben wird, weist ein Datenaustauschverfahren einer Fahrzeugvorrichtung, welche dazu eingerichtet ist, eine Mehrzahl bzw. Vielzahl (im Weiteren nur noch „Mehrzahl) von Protokollen zu unterstützen, auf: Empfangen eines Pakets (z.B. Datenpakets) einer externen Vorrichtung (z.B. bezüglich der Fahrzeugvorrichtung externen Vorrichtung) durch mindestens eines von einer Mehrzahl von Kommunikationsmodulen, welche der Mehrzahl von Protokollen jeweilig zugeordnet sind, Ermitteln von an die externe Vorrichtung zu sendenden Daten und eines zum Senden der Daten zu nutzenden Kommunikationsmoduls unter der Mehrzahl von Kommunikationsmodulen basierend auf einer mit dem empfangenen Paket im Zusammenhang stehenden Information, und Senden der Daten an die externe Vorrichtung durch das ermittelte Kommunikationsmodul.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Kommunikationsvorrichtung, welche dazu eingerichtet ist, eine Mehrzahl von Protokollen zu unterstützen, auf: eine Mehrzahl von Kommunikationsmodulen, welche der Mehrzahl von Protokollen jeweilig zugeordnet sind, und eine Steuereinrichtung, welche eingerichtet ist, um, nach einem Empfangen eines Pakets einer externen Vorrichtung durch mindestens eine von der Mehrzahl von Kommunikationsmodulen, an die externe Vorrichtung zu sendende Daten und ein zum Senden der Daten zu nutzendes Kommunikationsmodul unter der Mehrzahl von Kommunikationsmodulen basierend auf einer mit dem empfangenen Paket im Zusammenhang stehenden Information zu ermitteln und um die Daten an die externe Vorrichtung durch das ermittelte Kommunikationsmodul zu senden.
Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung weisen weitere Eigenschaften und Vorteile, welche aus den beiliegenden Zeichnungen, die hierin aufgenommen sind, und der folgenden detaillierten Beschreibung, die zusammen dazu dienen, bestimmte Grundsätze der vorliegenden Erfindung zu erklären, deutlich werden oder darin detaillierter ausgeführt werden.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm, welches eine beispielhafte Ausführungsform darstellt, bei welcher eine Kommunikation zwischen Drahtloskommunikationsvorrichtungen entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird,
2 ist ein Flussdiagramm, welches eine beispielhafte Ausführungsform eines Verfahrens zum Austauschen von Daten zwischen Vorrichtungen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt,
3 ist ein Flussdiagramm, welches eine weitere beispielhafte Ausführungsform eines Verfahrens zum Austauschen von Daten zwischen Vorrichtungen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt,
4 ist ein Diagramm zum Erläutern einer relativen Position zwischen Vorrichtungen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
5 ist ein Diagramm, welches ein Verfahren zum Prüfen eines Kommunikationszustands und zum Durchführen einer Wiederverbindung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, und
6 ist ein Blockdiagramm, welches eine beispielhafte Ausführungsform eines Audio-/Video-/Navigation-(AVN-)Systems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.

Es ist zu verstehen, dass die angehängten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellungsweise von verschiedenen Eigenschaften darstellen, um die Grundprinzipien der Erfindung aufzuzeigen. Die spezifischen Konstruktionsmerkmale der vorliegenden Erfindung, einschließlich z.B. konkrete Abmessungen, Ausrichtungen, Positionen und Formen, wie sie hierin offenbart sind, werden (zumindest) teilweise von der jeweiligen geplanten Anwendung und Nutzungsumgebung vorgegeben.
In den Figuren beziehen sich durchgehend durch zahlreiche Figuren der Zeichnungen gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder gleichwertige Bauteile der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung
Es wird nun im Detail Bezug auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und im Folgenden beschrieben werden. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit den beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wird, ist es klar, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu gedacht ist, die Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Die Erfindung ist im Gegenteil dazu gedacht, nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen abzudecken, sondern auch diverse Alternativen, Änderungen, Abwandlungen und andere Ausführungsformen, die im Umfang der Erfindung, wie durch die angehängten Ansprüche definiert, enthalten sein können.
Falls nicht explizit das Gegenteil beschrieben ist, sind das Wort „aufweisen“ und Abwandlungen davon, wie „aufweist“ oder „aufweisend“, durchgehend durch die vorliegende Beschreibung so zu verstehen, dass sie die Einbeziehung von angegebenen Elementen, aber nicht die Ausschließung von irgendeinem anderen Element bedeuten. Außerdem werden die gleichen Bezugszeichen durchgehend durch die Zeichnungen genutzt, um die gleichen oder gleichwertige Teile zu kennzeichnen.
Zahlreiche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind darauf gerichtet, ein Verfahren des Anwendens eines sensorbasierten Standardprotokolls, einschließlich Zigbee und Z-Wave, und von neuen Standardprotokollen für die Internet-der-Dinge-(loT-)Vorrichtung, einschließlich IEEE 802.11ah, und des selektiven Anwendens von Standards, welche in der Übertragung durch jede Vorrichtung genutzt werden, in Reaktion auf diversifizierte Fahrzeugumgebungen zu schaffen, um hinsichtlich einer Veränderung in der Fahrzeugumgebung Daten robust auszutauschen.
Gemäß den beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird angenommen, dass zwei oder mehrere Kommunikationsprotokolle unterstützt werden, wenn Vorrichtungen, welche in einem Fahrzeug angeordnet sind und drahtlos Daten austauschen können, drahtlos Daten austauschen.
Solch ein Kommunikationskonzept zwischen Vorrichtungen wird nachstehend unter Bezugnahme auf 1 beschrieben.
1 ist ein Diagramm, welches eine beispielhafte Ausführungsform darstellt, bei welcher eine Kommunikation zwischen Drahtloskommunikationsvorrichtungen entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird.
Unter Bezugnahme auf 1 unterstützen sowohl eine erste Vorrichtung 10 als auch eine zweite Vorrichtung 20 drei Kommunikationsprotokolle von Zigbee, Z-Wave sowie 802.11ah (und/oder auch 802.11ab). Die Unterstützung der drei Drahtloskommunikationsprotokolle kann sich hier auf eine simultane Kommunikation gemäß zwei oder mehr Drahtlos-Protokollen beziehen. Beispielsweise können die erste Vorrichtung 10 und die zweite Vorrichtung 20 gleichzeitig Daten gemäß dem 802.11ah-Protokoll austauschen, während sie Daten gemäß dem Zigbee-Protokoll austauschen. Als ein weiteres Beispiel kann die erste Vorrichtung 10, während sie nicht mit der zweiten Vorrichtung 20 verbunden ist, gleichzeitig oder sequentiell nach peripheren Vorrichtungen gemäß den drei Protokollen suchen, um die zweite Vorrichtung 20 zu finden und eine Verbindungsanfrage gemäß einem oder mehreren Protokollen durchzuführen.
In dem vorliegenden Fall kann jede von der ersten und der zweiten Vorrichtung 10 und 20 als eine Hardware-Struktur ein Modem und eine Antenne, welche separat gemäß jedem der drei Protokolle arbeiten, aufweisen, und/oder ein (z.B. genau eine) Modem und eine (z.B. genau eine) Antenne können umgesetzt sein, um eine Kommunikation gemäß zwei oder mehr Kommunikationsprotokollen durchzuführen.
Selbstverständlich sind diese Protokolle beispielhaft und es ist folglich ersichtlich für den Fachmann, dass die Protokolle nicht auf ein bestimmtes Protokoll beschränkt sind, so lange eine Kommunikation (insbesondere Drahtloskommunikation) zwischen Vorrichtungen möglich ist.
Jede von der ersten Vorrichtung 10 und der zweiten Vorrichtung 20 kann hier ein Detektor, welcher in einem Fahrzeug vorhanden ist, oder eine Steuereinrichtung sein. Beispielsweise können sowohl die erste Vorrichtung 10 als auch die zweite Vorrichtung 20 ein Detektor sein, kann eine von der ersten Vorrichtung 10 und der zweiten Vorrichtung 20 ein Detektor sein und die andere eine Steuereinrichtung sein oder können sowohl die erste Vorrichtung 10 als auch die zweite Vorrichtung 20 eine Steuereinrichtung sein. Zudem kann die erste Vorrichtung 10, während sie mit der zweiten Vorrichtung 20 durch mindestens ein Protokoll von den drei Protokollen kommuniziert, außerdem simultan mit einer dritten Vorrichtung durch ein Protokoll kommunizieren, welches nicht bei der Kommunikation mit der zweiten Vorrichtung 20 verwendet wird.
Nachstehend wird ein Verfahren zum Austauschen von Daten zwischen zwei Vorrichtungen unter Bezugnahme auf 2 und 3 beschrieben.
2 ist ein Flussdiagramm, welches eine beispielhafte Ausführungsform eines Verfahrens zum Austauschen von Daten zwischen Vorrichtungen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Unter Bezugnahme auf 2 kann als Erstes eine Vorrichtung (nachstehend zur Vereinfachung als eine „erste Vorrichtung“ bezeichnet), welche in einem Bereitschaftsbetrieb (Standby-Betrieb) ist, um sich mit einer anderen Vorrichtung zu verbinden, nach einem Signal einer Vorrichtung (nachstehend zur Vereinfachung als eine „zweite Vorrichtung“ bezeichnet), welches eine Anfrage bzw. Anforderung (im Weiteren kurz „Anfrage“; Englisch „request“) für eine Verbindung(z. B. Verbindungsaufbau-Aufforderung) an die erste Vorrichtung stellt (z.B. sendet), um einen Datenkommunikationspfad mit der zweiten Vorrichtung durch irgendeines von einer Mehrzahl von Kommunikationsstandard-Protokollen (hier werden die Protokolle als Z-Wave, Zigbee und 802.11ah angenommen) herzustellen bzw. einzurichten, suchen und dieses empfangen (S210). Zu diesem Zweck kann die erste Vorrichtung alle drei Kommunikationsmodule, welche jeweilig zugeordnet für die drei Protokolle verantwortlich sind, aktivieren, um nach dem Signal der zweiten Vorrichtung zu suchen.
Wenn das Signal der zweiten Vorrichtung erlangt (z.B. aufgefunden, wiedererlangt) wird, dann kann die erste Vorrichtung Daten als ein Übertragungsziel und eine Bandbreite, welche zum Senden der Daten erforderlich ist, basierend auf einer Paket-Information, welche von der zweiten Vorrichtung empfangen wurde, ermitteln (S220). Die empfangene Paket-Information kann hier eine Information zum Identifizieren einer Art der Daten, für welche die zweite Vorrichtung eine Anfrage an die erste Vorrichtung stellt, aufweisen.
Die erste Vorrichtung kann dementsprechend ermitteln, ob eine Bandbreite von Z-Wave ausreichend zum Senden der Daten ist (S230A) oder ob andernfalls eine Bandbreite von Zigbee ausreichend zum Senden der Daten ist (S230B). Wenn das Z-Wave-Protokoll eine Bandbreite von 300 oder 400 kHz unterstützt, das Zigbee-Protokoll eine Bandbreite von 2 MHz unterstützt und 802.11ah eine Bandbreite von 1 bis 40 MHz unterstützt, dann kann, wenn eine Bandbreite von 300 kHz ausreichend ist, eine Z-Wave-Kommunikation ermittelt (z.B. ausgewählt) werden (S240) und kann, wenn eine Bandbreite von 300 kHz unzureichend ist, jedoch eine Bandbreite von 2 MHz ausreichend ist, eine Zigbee-Kommunikation ermittelt (z.B. ausgewählt) werden (S240B). Wenn ermittelt wird, dass einer Bandbreite nicht mittels Zigbee-Kommunikation erfüllt wird, kann die erste Vorrichtung eine 802.11ah-Kommunikation auswählen (S240C).
Wenn die erste Vorrichtung die 802.11ah-Kommunikation auswählt, dann wird 802.11ah zum Nutzen verschiedener Bandbreiten über 2, 4, 8 und 16 MHz eingerichtet und können folglich die Bandbreiten in Abhängigkeit von einer Datenübertragungsrate variabel angewendet werden.
Nach Abschluss der Auswahl des Kommunikationsprotokolls kann die erste Vorrichtung einen Kanalzustand durch ein zu dem Protokoll zugehöriges Kommunikationsmodul verifizieren, einen optimalen Kanal auswählen und beginnen, Daten an die zweite Vorrichtung zu senden (S250). Der Kanalzustand kann hier geprüft werden mittels einer Kanal-Abtastung oder eines Verbindungsqualitätsindikators in jedem Kommunikationsmodul, und, wenn ein Kanal, der von einer anderen Vorrichtung, die von der ersten Vorrichtung und der zweiten Vorrichtung verschieden ist, genutzt wird, vorhanden ist, dann kann der korrespondierende Kanal nicht ausgewählt werden.
Wenn eine Information über eine Datenmenge in einem Paket (z.B. Datenpaket; Englisch „packet“) oder eine Datenübertragungsrate in Reaktion auf eine Veränderung im Datenübertragungs- und Empfangskanal verändert wird, kann die erste Vorrichtung zum Vorgang S230A zurückkehren und ein korrespondierendes Verfahren durchführen.
Bei dem vorgenannten Datenaustauschverfahren, welches unter Bezugnahme auf 2 beschrieben ist, können ferner eine Signalqualität und eine Positionsbedingung berücksichtigt werden, um ein Kommunikationsprotokoll auszuwählen.
Dies wird nachstehend unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.
3 ist ein Flussdiagramm, welches eine weitere beispielhafte Ausführungsform eines Verfahrens zum Austauschen von Daten zwischen Vorrichtungen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Unter Bezugnahme auf 3 kann die erste Vorrichtung nach einem Signal der zweiten Vorrichtung, welches eine Anfrage für eine Verbindung (z.B. Verbindungsaufbau-Aufforderung) an die erste Vorrichtung stellt (z.B. sendet), um einen Datenkommunikationspfad mit der zweiten Vorrichtung durch irgendeines von einer Mehrzahl von Kommunikationsstandard-Protokollen (hier werden die Protokolle als Z-Wave, Zigbee und 802.11ah angenommen) herzustellen bzw. einzurichten, suchen und dieses empfangen (S310). Zu diesem Zweck kann die erste Vorrichtung alle drei Kommunikationsmodule, welche jeweilig zugeordnet für die drei Protokolle verantwortlich sind, aktivieren, um nach dem Signal der zweiten Vorrichtung zu suchen.
Wenn das Signal der zweiten Vorrichtung erlangt (z.B. aufgefunden, wiedererlangt) wird, dann kann die erste Vorrichtung eine Anfrage für eine Paketübertragung (z.B. Paketübertragungsaufforderung) an die zweite Vorrichtung stellen (z.B. senden) (S320). Nach Empfangen eines Pakets von der zweiten Vorrichtung in Reaktion auf die Anfrage, kann die erste Vorrichtung eine Signalqualität und eine Positionsbedingung bzw. Ortsbedingung (im Weiteren nur noch „Positionsbedingung“) zusammen mit Daten als ein Übertragungsziel und eine Bandbreite, welche zum Senden der Daten erforderlich ist, basierend auf einer (Paket-)Information, welche mit dem empfangenen Paket im Zusammenhang steht, (z.B. einer zum empfangenen Paket zugehörigen Information) ermitteln (S330).
Die empfangene Paket-Information kann hier eine Information zum Identifizieren einer Art der Daten, für welche die zweite Vorrichtung eine Anfrage an die erste Vorrichtung stellt, und eine Positionsinformation bzw. Ortsinformation (im Weiteren nur noch „Positionsinformation“; beispielsweise eine Orts- bzw. Positionsangabe der Vorrichtung in/an dem Fahrzeug), welche mit einer korrespondierenden Vorrichtung (z.B. paketsendenden Vorrichtung) im Zusammenhang steht, aufweisen, und bei dem Paketempfangsvorgang sowie dem vorgenannten Signalsuche-Vorgang kann außerdem eine Signalqualität jedes Kommunikationsprotokolls der zweiten Vorrichtung gemessen werden. Außerdem kann eine Positionsinformation, welche mit einer Vorrichtung im Zusammenhang steht, eine Position bzw. Ort in einem Fahrzeug (z.B. eine Windschutzscheibe, ein Dach und eine Frontstoßstange), an welcher eine korrespondierende Vorrichtung angeordnet ist, angeben und kann in einem eindeutigen Identifikator (Englisch „unique identifier“) für jede Position oder in einer zweidimensionalen (2D-)Koordinate oder dreidimensionalen (3D-)Koordinate bezüglich eines vorbestimmten Referenzposition ausgestaltet sein. Die Positionsinformation, welche mit einer Vorrichtung im Zusammenhang steht, wird unten unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
Folglich kann die erste Vorrichtung ermitteln, ob eine Bandbreite von 400 kHz ausreichend zum Senden der Daten ist (S330A) oder ob andernfalls eine Bandbreite von 2 MHz ausreichend zum Senden der Daten ist (S340B).
Wenn eine Bandbreite von 400 kHz ausreichend ist, kann sequenziell ermittelt werden, ob eine Signalqualität (z.B. RSSI), welche in dem Z-Wave-Protokoll definiert ist, erfüllt ist (S350A) und ob eine Positionsbedingung erfüllt ist (S360A), und kann das Z-Wave-Protokoll ausgewählt werden (S370A), wenn beide von diesen zwei Bedingungen erfüllt sind.
Wenn eine Bandbreite von 400 kHz nicht ausreichend ist, aber eine Bandbreite von 2 MHz ausreichend ist, kann auf ähnliche Weise sequenziell ermittelt werden, ob eine Signalqualität (z.B. RSSI), welche in dem Zigbee-Protokoll definiert ist, erfüllt ist (S350B) und ob eine Positionsbedingung erfüllt ist (S360B), und kann das Zigbee-Protokoll ausgewählt werden (S370B), wenn beide von diesen zwei Bedingungen erfüllt sind.
Wenn eine Bandbreite von größer als 2 MHz erforderlich ist, kann außerdem sequenziell ermittelt werden, ob eine Signalqualität (z.B. RSSI), welche in dem 802.11ah-Protokoll definiert ist, erfüllt ist (S350C) und ob eine Positionsbedingung erfüllt ist (S360C), und kann das 802.11ah-Protokoll ausgewählt werden (S370C), wenn beide von diesen zwei Bedingungen erfüllt sind.
Ob eine Bandbreite von Zigbee ausreichend ist (S230B) kann ermittelt werden. Wenn beispielsweise das Z-Wave-Protokoll eine Bandbreite von 300 oder 400 kHz unterstützt, das Zigbee-Protokoll eine Bandbreite von 2 MHz unterstützt und das 802.11ah eine Bandbreite von 1 bis 40 MHz unterstützt, kann eine Z-Wave-Kommunikation ermittelt (z.B. ausgewählt) werden (S240A), wenn eine Bandbreite von 300 kHZ ausreichend ist, und kann eine Zigbee-Kommunikation ermittelt (z.B. ausgewählt) werden (S240B), wenn eine Bandbreite von 300 kHZ nicht ausreichend ist, aber eine Bandbreite von 2 MHZ ausreichend ist. Nach dem Ermitteln, dass eine Bandbreite nicht durch eine Zigbee-Kommunikation erfüllt (bzw. der Bandbreite durch Zigbee-Kommunikation nicht genügt) werden kann, kann die erste Vorrichtung eine 802.11ah-Kommunikation auswählen.
Nach Abschluss der Auswahl des Kommunikationsprotokolls kann die erste Vorrichtung einen Kanalzustand durch ein zu dem Protokoll zugehöriges Kommunikationsmodul verifizieren, einen optimalen Kanal auswählen und beginnen, Daten an die zweite Vorrichtung zu senden (S380). Der Kanalzustand kann hier geprüft werden mittels einer Kanal-Abtastung oder eines Verbindungsqualitätsindikators in jedem Kommunikationsmodul, und, wenn ein Kanal, der von einer anderen Vorrichtung, die von der ersten Vorrichtung und der zweiten Vorrichtung verschieden ist, genutzt wird, vorhanden ist, dann kann der korrespondierende Kanal nicht ausgewählt werden.
4 ist ein Diagramm zum Erläutern einer relativen Position zwischen Vorrichtungen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 4 wird angenommen, dass ein Fahrzeug 400 eine Audio-/Video-/Navigation-(AVN-)Steuereinrichtung 410, welche in einer mittigen Instrumententafel (z.B. einem Abschnitt in der Armaturenbrettmitte; Englisch „center fascia“) angeordnet ist, einen Dachdetektor 420, welcher an einem Dach (z.B. auf dem Dach) angeordnet ist, und eine Frontkamera 430, welche in einer Frontstoßstange angeordnet ist, aufweist. Um in der vorliegenden Situation, wenn die AVN-Steuereinrichtung 410 eine Anfrage bezüglich Bildübertragungen (z.B. Bildübertragungsaufforderung) durch ein Paket an die Kamera 430 stellen kann, beispielsweise ein Frontbild durch eine AVN-Steuereinrichtung 410 während eines Fahrzeugstopps zu erlangen, kann die Kamera 430 zum Senden eines Bilds das 802.11ah-Protokoll mit einer großen Bandbreite auswählen und ein Kamerabild an die AVN-Steuereinrichtung 410 senden, wenn es im Hinblick auf Ort/Position keine Sorge über eine Interferenz mit dem Dachdetektor 420, welcher an einem Dach angeordnet ist, gibt und der RSSI während der Kommunikation mit der AVN-Steuereinrichtung 410 ausreichend hoch ist.
Als ein weiteres Beispiel wird angenommen, dass in einer Fahrsituation der Dachdetektor 420 nur einen relativ einfachen Detektionswert, welcher mit 1 Mbps (Megabit pro Sekunde) korrespondiert, an die AVN-Steuereinrichtung 410 sendet, die Kamera 430 beabsichtigt, nur ein Steuersignal, welches mit 20 kbps (Kilobit pro Sekunde) korrespondiert, anstatt eines aufgenommenen Bilds an die AVN-Steuereinrichtung 410 zu senden, und es im Hinblick auf Ort/Position keine Sorge über eine Interferenz zwischen dem Dachdetektor 420 und der Kamera 430 gibt. In diesem Fall kann die AVN-Steuereinrichtung 410 Daten von dem Dachdetektor 420 gemäß dem Zigbee-Protokoll empfangen und Daten von der Kamera 430 gemäß dem Z-Wave-Protokoll empfangen.
5 ist ein Diagramm, welches ein Verfahren zum Prüfen eines Kommunikationszustands und zum Durchführen einer Wiederverbindung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
Unter Bezugnahme auf 5 kann eine Vorrichtung, welche beabsichtigt, einen Kommunikationszustand zu verifizieren, als Erstes eine Anfrage nach einem ACK-Paket an eine Gegenseite-Vorrichtung (S510A) stellen (z.B. senden). Wenn In Reaktion auf die Anfrage das ACK-Paket erfolgreich von der Gegenseite-Vorrichtung (S520) empfangen wurde (S520A), kann die korrespondierende Vorrichtung ermitteln, dass eine Verbindung effektiv hergestellt wurde (S530) und einen Datenaustausch mit der Gegenseite-Vorrichtung normal durchführen (S540). Die korrespondierende Vorrichtung kann wiederholt den Vorgang S510A periodisch durchführen oder durchführen, wenn es erforderlich ist, eine Verbindung mit der Gegenseite-Vorrichtung zu prüfen.
Wenn hingegen der Empfang des ACK-Pakets scheitert, dann kann eine Anfrage nach einem ACK-Paket bezüglich der Gegenseite-Vorrichtung erneut eine vorbestimmte Anzahl von Malen N gesendet werden (S510B). Wenn das ACK-Paket nicht empfangen wird, sogar nachdem das erneute Senden N Mal durchgeführt wurde, kann dann die korrespondierende Vorrichtung ein ermitteltes Modul auf ein Modul gemäß einem Protokoll, das von einem Kommunikationsprotokoll, welches bei der momentanen Verbindung genutzt wird (z.B. für den gescheiterten Verbindungsaufbauversuch genutzt wurde), verschieden ist, ändern und die Anfrage nach dem ACK-Paket erneut versuchen, um das Verbinden erneut zu versuchen (S550).
Nachstehend wird als eine beispielhafte Ausführungsform einer Vorrichtung, welche dazu eingerichtet ist, eine Mehrzahl von Protokollen zu unterstützen, zum Umsetzen der vorgenannten Ausführungsformen, eine Struktur eines Fahrzeug-Audio-/Video-/Navigation-(AVN-)Systems (bzw. eine AVN-Steuereinrichtung) beschrieben.
6 ist ein Blockdiagramm, welches eine beispielhafte Ausführungsform eines Audio-/Video-/Navigation-(AVN-)Systems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
Unter Bezugnahme auf 6 kann das AVN-System eines Fahrzeugs aufweisen: eine Drahtloskommunikationsvorrichtung 610, welche mit einer externen Vorrichtung, einschließlich einer anderen Steuereinrichtung oder einem Detektor verbunden ist, um Daten auszutauschen, eine drahtgebundene Kommunikationsvorrichtung 620 zum Austauschen eines Signals mit anderen Steuereinrichtungen eines Fahrzeugs, welche einen Drehzahldetektor, eine Getriebesteuereinrichtung, eine Elektromotorsteuereinrichtung (u.a. z.B. eines Traktionselektromotors) und eine Verbrennungsmotorsteuereinrichtung mit einschließen, zum Bereitstellen einer Information für ein Ermitteln eines Fahrzeugfahrzustands, eine Anzeigevorrichtung 630 zum Anzeigen einer Liste von diversen Funktionen oder eines Ausführungsbilds und eines Navigationsbilds, eine Befehlseingabevorrichtung 640 zum Empfangen eines Befehls von einem Fahrer mittels eines Touchpads, eines Tastenknopfs (z.B. einer Schlüsseltaste) oder dergleichen, und eine Steuereinrichtung 650 zum Steuern der vorgenannten Komponenten und zum Durchführen der Ermittlung(en) (z.B. Messungen, Berechnungen) und Entscheidungen(en), welche zum Durchführen der vorliegenden Ausführungsform erforderlich sind.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung 610 kann hier ein Kommunikationsmodul entsprechend jedem Protokoll (z.B. zu jedem Protokoll jeweilig zugeordnet ein Kommunikationsmodul) aufweisen, um gleichzeitig Daten mit einer externen Vorrichtung gemäß zwei oder mehr Protokollen auszutauschen, und ein Modul kann für nur ein einziges Protokoll verantwortlich sein oder ein Modul kann für zwei oder mehr Protokolle verantwortlich sein.
Die Steuereinrichtung 650 kann die Drahtloskommunikationsvorrichtung 610 steuern, um eine drahtlos Kommunikation mit peripheren Geräten durchzuführen, und einen Gesamtprozess von Paketübertragungsanfrage (z.B. Paketübertragungsaufforderung) mittels der vorgenannten Vorrichtungssuche, von Kommunikationsmodulauswahl mittels Ermittelns einer erforderlichen Bandbreite, Signalqualität, Positionsbedingung und dergleichen in Reaktion auf einen Paketempfang und von Datenaustauschvorgang mittels des ausgewählten Moduls steuern.
Selbstverständlich sind die Komponenten von 6 beispielhaft und es ist folglich für den Fachmann ersichtlich, dass je nach Bedarf mehr oder weniger Komponenten miteinbezogen werden können. Eine Drahtloskommunikationsvorrichtung kann beispielsweise in einer Steuereinrichtung, welche außerhalb des AVN-Systems vorliegt, vorhanden sein und kann ferner eine Tonausgabevorrichtung (z.B. Lautsprechervorrichtung) aufweisen, welche dazu eingerichtet ist, eine Sprachanleitung (z.B. einer Sprach-Navigationshilfe), einen Warnsignalton (z.B. Warnhornton) und dergleichen einer Multimedia- oder Navigation-Wiedergabeeinrichtung auszugeben. Außerdem kann eine Datenaustauschfunktion, welche die Mehrzahl von Protokollen verwendet, mittels einer oder mehreren Steuereinrichtungen verteilt und umgesetzt sein, und in diesem Fall können Komponenten zum Durchführen von Funktionen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ferner zusätzlich zu den Komponenten von 6 vorhanden sein. Wenn außerdem eine Vorrichtung, welche dazu eingerichtet ist, eine Mehrzahl von Protokollen zu unterstützen, in einer Form eines Detektors umgesetzt ist, kann ein Detektor ferner zusätzlich zu Komponenten, welche mit der vorgenannten Kommunikationsvorrichtung und Steuereinrichtung korrespondieren, vorhanden sein.
Die vorgenannte vorliegende Erfindung kann außerdem mittels eines computerlesbaren Codes, welcher auf einem computerlesbaren Aufzeichnungsmedium gespeichert ist, realisiert sein. Das computerlesbare Aufzeichnungsmedium ist irgendeine Datenspeicherungsvorrichtung, welche Daten, die danach mittels eines Computers gelesen werden können, speichern kann. Beispielhafte Ausführungsformen des computerlesbaren Aufzeichnungsmediums umfassen ein Festplattenlaufwerk (HDD), ein Halbleiterlaufwerk (sog. Solid-State-Laufwerk, SSD), ein Siliziumlaufwerk (SDD), Nur-Lese-Speicher (ROM), Schreib-Lese-Speicher (RAM), CD-ROM, Magnetbänder, Disketten, optische Datenspeicher, Trägerwellen (z.B. eine Übertragung über das Internet), etc..
Gemäß der vorgenannten mindestens Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein drahtloser Datenaustausch effektiver in einer Fahrzeugumgebung durchgeführt werden.
Ein Datenaustausch (insbesonders drahtloser Datenaustausch) kann durch ein für eine momentane Situation am besten geeignetes Protokoll unter verschiedenen Drahtloskommunikationsprotokollen, welche durch jeweilige Vorrichtungen unterstützt werden, durchgeführt werden, wodurch ein Problem hinsichtlich unzureichenden Drahtlosressourcen aufgrund des simultanen Betriebs einer Mehrzahl von Vorrichtungen in einem relativ engen Raum effektiv abgemildert werden kann.
Zur Erleichterung der Erklärung und genauen Definition in den beigefügten Ansprüchen werden die Begriffe „ober...“, „unter...“, „inner...“, „äußer...“, „hoch“, „runter“, „aufwärts“, „abwärts“, „vorder...“, „hinter...“, „vorne“, „hinten“ „nach innen / einwärts“, „nach außen / auswärts“, „innerhalb, „außerhalb“, „innen“, „außen“, „nach vorne / vorwärts“ und „nach hinten / rückwärts“ dazu verwendet, um Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen mit Bezug auf deren Positionen, wie sie in den Zeichnungen gezeigt sind, zu beschreiben.
Die vorhergehenden Beschreibungen von bestimmten beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienten dem Zweck der Darstellung und Beschreibung. Sie sind nicht dazu gedacht, erschöpfend zu sein oder die Erfindung auf genau die offenbarten Formen zu beschränken, und offensichtlich sind viele Änderungen und Abwandlungen vor dem Hintergrund der obigen Lehre möglich. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsätze der Erfindung und ihre praktische Anwendbarkeit zu beschreiben, um es dadurch dem Fachmann zu erlauben, verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, sowie verschiedene Alternativen und Abwandlungen davon, herzustellen und anzuwenden. Es ist beabsichtigt, dass der Umfang der Erfindung durch die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente definiert wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

KR 1020160182259 [0001]

Claims

Datenaustauschverfahren einer Fahrzeugvorrichtung (10) zum Unterstützen einer Mehrzahl von Protokollen, das Verfahren aufweisend: Empfangen (S210; S310) eines Pakets einer externen Vorrichtung (20) durch mindestens eines von einer Mehrzahl von Kommunikationsmodulen, welche der Mehrzahl von Protokollen jeweilig zugeordnet sind, Ermitteln von an die externe Vorrichtung (20) zu sendenden Daten (S220; S330) und eines zum Senden der Daten zu nutzenden Kommunikationsmoduls (S240A, S240B, S240C; S370A, S370B, S370C) unter der Mehrzahl von Kommunikationsmodulen basierend auf einer mit dem empfangenen Paket im Zusammenhang stehenden Information, und Senden (S250; S380) der Daten an die externe Vorrichtung (20) durch das ermittelte Kommunikationsmodul.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die mit dem empfangenen Paket im Zusammenhang stehende Information mindestens eine von einer Signalqualität-Information, einer Daten-Information, welche durch die externe Vorrichtung (20) angefragt wird, und einer die externe Vorrichtung (20) betreffende Positionsinformation aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 2, wobei das Ermitteln aufweist: Ermitteln (S220; S330) der an die externe Vorrichtung (20) zu sendenden Daten basierend auf der Daten-Information, welche durch die externe Vorrichtung angefragt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei das Ermitteln aufweist: Ermitteln (S220; S330) einer erforderlichen Bandbreite basierend auf den ermittelten Daten, und Ermitteln (S230A, S230B; S340A, S340B, S340C) eines Kommunikationsmoduls, welches einem Protokoll, das die ermittelte erforderliche Bandbreite erfüllt, zugeordnet ist, aus der Mehrzahl von Kommunikationsmodulen.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei das Ermitteln aufweist: Ermitteln (S350A, S350B, S350C), ob die Signalqualität-Information eine Minimumsignalqualität, welche in jedem von der Mehrzahl von Protokollen definiert ist, erfüllt.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Mehrzahl von Protokollen mindestens zwei von Z-Wave, Zigbee und 802.11ah aufweist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner aufweisend: Stellen (S510A) einer Anfrage nach einem vorbestimmten Packet an die externe Vorrichtung (20), und Ermitteln (S520A), ob das vorbestimmte Packet empfangen wird.
Verfahren gemäß Anspruch 7, ferner aufweisend: wenn das vorbestimmte Paket empfangen wird, Aufrechterhalten (S530) einer Verbindung mit der externen Vorrichtung (20), und wenn das vorbestimmte Paket nicht empfangen wird, Erneutes Senden (S510B) einer Anfrage nach dem vorbestimmten Paket an die externe Vorrichtung (20) für eine vorbestimmte Anzahl von Malen.
Verfahren gemäß Anspruch 8, ferner aufweisend: wenn das vorbestimmte Paket nicht empfangen wird, nachdem die Anfrage nach dem vorbestimmten Paket erneut die vorbestimmte Anzahl von Malen gesendet wurde, Ändern des ermittelten Kommunikationsmoduls auf ein übriges aus der Mehrzahl von Kommunikationsmodulen (S550), und Stellen (S510A) einer Anfrage nach dem vorbestimmten Paket an die externe Vorrichtung (20) durch das geänderte Kommunikationsmodul.
Computerlesbares Aufzeichnungsmedium, wobei darauf ein Programm zum Ausführen des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 gespeichert ist.
Kommunikationsvorrichtung zum Unterstützen einer Mehrzahl von Protokollen, die Kommunikationsvorrichtung aufweisend: eine Mehrzahl von Kommunikationsmodulen, welche der Mehrzahl von Protokollen jeweilig zugeordnet sind, und eine Steuereinrichtung (650), welche eingerichtet ist, um, nach einem Empfangen eines Pakets einer externen Vorrichtung durch mindestens eine von der Mehrzahl von Kommunikationsmodulen, an die externe Vorrichtung zu sendende Daten und ein zum Senden der Daten zu nutzendes Kommunikationsmodul unter der Mehrzahl von Kommunikationsmodulen basierend auf einer mit dem empfangenen Paket im Zusammenhang stehenden Information zu ermitteln und um die Daten an die externe Vorrichtung durch das ermittelte Kommunikationsmodul zu senden.
Kommunikationsvorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei die die mit dem empfangenen Paket im Zusammenhang stehende Information mindestens eine von einer Signalqualität-Information, einer Daten-Information, welche durch die externe Vorrichtung angefragt wird, und einer die externe Vorrichtung betreffende Positionsinformation aufweist.
Kommunikationsvorrichtung gemäß Anspruch 12, wobei die Steuereinrichtung (650) dazu eingerichtet ist, die an die externe Vorrichtung zu sendenden Daten basierend auf der Daten-Information, welche durch die externe Vorrichtung angefragt wird, zu ermitteln.
Kommunikationsvorrichtung gemäß Anspruch 12 oder 13, wobei die Steuereinrichtung (650) dazu eingerichtet ist, eine erforderliche Bandbreite basierend auf den ermittelten Daten zu ermitteln, und dazu eingerichtet ist, ein Kommunikationsmodul, welches einem Protokoll, das die ermittelte erforderliche Bandbreite erfüllt, zugeordnet ist, aus der Mehrzahl von Kommunikationsmodulen zu ermitteln.
Kommunikationsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei die Steuereinrichtung (650) dazu eingerichtet ist, zu ermitteln, ob die Signalqualität-Information eine Minimumsignalqualität, welche in jedem von der Mehrzahl von Protokollen definiert ist, erfüllt.
Kommunikationsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei die Mehrzahl von Protokollen mindestens zwei von Z-Wave, Zigbee und 802.11ah aufweist.
Kommunikationsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 11 bis 16, wobei die Steuereinrichtung (650) eine Anfrage nach einem vorbestimmten Packet an die externe Vorrichtung stellt und dazu eingerichtet ist, zu ermitteln, ob das vorbestimmte Packet empfangen wird.
Kommunikationsvorrichtung gemäß Anspruch 17, wobei die Steuereinrichtung (650) dazu eingerichtet ist, eine Verbindung mit der externen Vorrichtung aufrechtzuerhalten, wenn das vorbestimmte Paket empfangen wird, und eine Anfrage nach dem vorbestimmten Paket an die externe Vorrichtung erneut eine vorbestimmte Anzahl von Malen sendet, wenn das vorbestimmte Paket nicht empfangen wird.
Kommunikationsvorrichtung gemäß Anspruch 18, wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, das ermittelte Kommunikationsmodul auf ein übriges aus der Mehrzahl von Kommunikationsmodulen zu ändern, wenn das vorbestimmte Paket nicht empfangen wird, nachdem die Anfrage nach dem vorbestimmten Paket erneut die vorbestimmte Anzahl von Malen gesendet wurde, und eine Anfrage nach dem vorbestimmten Paket an die externe Vorrichtung durch das geänderte Kommunikationsmodul stellt.