DE102018123488A1 - Strahlenbündelung basierend auf lokalisierungsmodulinformationen - Google Patents

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Curtis L. Hay
Steven R. Croyle
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Abstract

System umfassend: einen Speicher, dafür konfiguriert, einen oder mehrere ausführbare Anweisungen einzuschließen, eine Steuerung, dafür konfiguriert, die ausführbaren Anweisungen auszuführen, ein Fahrzeug mit einem Fahrzeugsystem und einem Antennensystem, wobei das Fahrzeugsystem dafür konfiguriert ist, Fahrzeugstandortdaten zu erzeugen, und das Antennensystem dafür konfiguriert ist, Strahlenbündelungs-Taktiken, basierend auf den empfangenen Einfallswinkel-Informationen, zu implementieren, um eine gerichtete Kommunikationsverbindung mit einem oder mehreren Sende-Empfangsgeräten herzustellen, ein Lokalisierungsdatenmodul, dafür konfiguriert, Einfallswinkel-Informationen für einen oder mehrere ausgewählte Standorte zu erstellen; und wobei die ausführbaren Anweisungen der Steuerung Folgendes ermöglichen: das Empfangen der Fahrzeugstandortdaten, die vom Fahrzeug übertragen werden; basierend auf den Fahrzeugstandortdaten, Ausführen des Lokalisierungsdatenmoduls, um Einfallswinkel-Informationen für den einen oder die mehreren ausgewählten Standorte zu erzeugen; das Übertragen der Einfallswinkel-Informationen für jeden des einen oder der mehreren ausgewählten Standorte an das Fahrzeugsystem.

Description

  • EINLEITUNG
  • Mit der Ankunft drahtloser Verbindungen wurden Fähigkeiten in mobile Computergeräte eingebunden (z. B. Fahrzeugtelematikeinheiten und Mobiltelefone), drahtlose Verbindung ist schnell zu einer öffentlichen Notwendigkeit geworden. Autobahnen werden, beispielsweise, mit einer zunehmenden Anzahl an Mobilfunk-Basisstationen übersät. Wenn also ein Fahrzeug in die Nähe einer dieser Basisstationen kommt, können Informationen zwischen der Basisstation und der Telematikeinheit des Fahrzeugs ausgetauscht werden. Somit hat, unabhängig von der zunehmenden Anzahl an Basisstationen, die große Anzahl an verbindbaren Fahrzeugen, die Ressourcen des Mobilfunknetzes nutzen, einen Drain bei den Funknetzen verursacht, was zu einer Verringerung der Bandbreite und Reichweite dieser Basisstationen geführt hat.
  • In einem Versuch, das Mobilfunknetz durch erhöhte Reichweite und Bandbreite zu stärken, haben Mobilfunk-Basisstationen Strahlenbündelungsverfahren angewendet, um zahlreiche Client-Fahrzeuge entlang ihres Straßenabschnitts der Autobahn zu verbinden. Dadurch kann die Basisstation mit jedem dieser Fahrzeuge kommunizieren, ohne andere Client-Kommunikationen zu stören. Strahlenbündelung selbst hat jedoch eigene Probleme, von denen eines ist, dass das Antennensystem des Fahrzeugs im Allgemeinen die genaue Richtung einer Basisstation kennen muss, bevor die Verbindung hergestellt werden kann.
  • Bestehende Fahrzeugsysteme verwenden Verfahren, die darauf beruhen, dass die Antennensystem-Signale sofort ausgerichtet werden, um sich mit nahegelegenen Mobilfunk-Basisstationen zu verbinden. So kann beispielsweise die Telematikeinheit eines Fahrzeugs Echtzeit-GPS-Daten von nahegelegenen Basisstations-Standorten hochladen, um die Richtung der nächsten Basisstation zu bestimmen und anschließend das Antennensystem des Fahrzeugs, basierend auf diesen GPS-Daten, auszurichten. Nichtsdestoweniger setzt das Hochladen der Informationen in dieser Weise voraus, dass Echtzeit-GPS-Daten zugänglich sind und zu dem Zeitpunkt, wenn sie benötigt werden, abrufbar sind. Wenn diese Daten nicht zugänglich und/oder abrufbar sind, wird die Telematikeinheit gezwungen, sich gegebenenfalls auf andere vorprogrammierte Prozesse zu stützen, um nahegelegene Basisstationen zu finden. Außerdem kann es, auch wenn die GPS-Daten abgerufen werden konnten, zu Fehlern in der Strahlenbündelung kommen und es können Probleme bei der Einrichtung der Verbindungen zwischen dem Antennensystem des Fahrzeugs und der nahegelegenen Basisstation auftreten, wenn die GPS-Daten ungenau sind.
  • In Anbetracht der vorgenannten Unzulänglichkeiten wäre es wünschenswert, ein System zu nutzen, das den Fahrzeugstandort, im Verhältnis zu einer Basisstation vorhersagt, bevor das Fahrzeug in ihren Sendebereich eintritt und eine Verbindung herzustellen versucht. Zusätzlich kann diese Vorhersage-Information verwendet werden, um das Antennensystem des Fahrzeugs zu der Basisstation auszurichten, bevor das Fahrzeug in den Sendebereich der Station eintritt. Die Nutzung eines solchen Systems kann es dem Antennensystem ermöglichen, schneller zu reagieren, wenn Verbindungen von einer Basisstation zu der nächsten wechseln, und Latenzzeit-Probleme beim Umschalten zu reduzieren. Außerdem kann das Antennensystem zum Standort der Basisstation ausgerichtet werden, auch wenn Echtzeit-GPS-Daten zum genauen Zeitpunkt der Verbindung nicht erreichbar und/oder abrufbar sind. Dementsprechend stellt das hierin offengelegte System und Verfahren diese Fähigkeiten und auch andere bereit.
  • KURZDARSTELLUNG
  • Ein System aus einem oder mehreren Computern kann konfiguriert sein, bestimmte Vorgänge oder Aktionen mittels Software, Firmware, Hardware oder einer Kombination daraus, die auf dem System installiert sind, durchzuführen und deren Betrieb kann das System veranlassen, die Aktionen auszuführen. Eine oder mehrere ausführbare Anweisungen können dafür konfiguriert sein, die jeweiligen Vorgänge oder Aktionen durch Einschließen von Anweisungen auszuführen, die, wenn sie durch eine Steuerung verrichtet werden, die Vorrichtung veranlassen, die Aktionen auszuführen.
  • Ein allgemeiner Aspekt beinhaltet ein System zur Erzeugung von Einfallswinkel-Informationen für die Implementierung von Strahlenbündelungs-Taktiken, wobei das System Folgendes beinhaltet: einen Speicher, der dafür konfiguriert ist, eine oder mehrere ausführbare Anweisungen einzuschließen. Das System beinhaltet auch eine Steuerung, die dafür konfiguriert ist, die ausführbaren Anweisungen auszuführen. Das System beinhaltet auch ein Fahrzeug, das ein Fahrzeugsystem und ein Antennensystem einschließt. Das System beinhaltet auch, dass das konfigurierte Fahrzeugsystem Fahrzeugstandortdaten erzeugt, das Fahrzeugsystem ist ferner dafür konfiguriert, die Fahrzeugstandortdaten an die Steuerung zu übertragen, das Fahrzeugsystem ist ferner dafür konfiguriert, die Einfallswinkel-Informationen von der Steuerung aufzunehmen. Das System beinhaltet auch, dass das Antennensystem dafür konfiguriert ist, die Strahlenbündelungs-Taktiken, basierend auf empfangenen Einfallswinkel-Informationen, zu implementieren, um eine gerichtete Kommunikationsverbindung mit einem oder mehreren Sende-Empfangsgeräten einzurichten. Das System beinhaltet auch ein Standortdatenmodul, das konfiguriert ist, Einfallswinkel-Informationen für einen oder mehrere ausgewählte Standorte zu erzeugen; und wobei die ausführbaren Anweisungen die Steuerung zu Folgendem befähigen: Aufnahme der Fahrzeugstandortdaten, die vom Fahrzeug übermittelt werden; basierend auf den Fahrzeugstandortdaten, Ausführen des Standortdatenmoduls, um Einfallswinkel-Informationen für den einen oder die mehreren ausgewählten Standorte zu erzeugen; Übertragen der Einfallswinkel-Informationen für jeden des einen oder der mehreren ausgewählten Standorte an das Fahrzeugsystem. Andere Ausführungsformen dieses Aspekts beinhalten entsprechende Computergeräte, Vorrichtungen und ausführbare Anweisungen, die auf einem oder mehreren Speichergeräten abgelegt sind, jeweils dafür konfiguriert, die Aktionen der Systeme auszuführen.
  • Implementierungen können eines oder mehrere der folgenden Merkmale beinhalten. Das System, bei dem das Fahrzeugsystem ein GPS-Modul zur Erzeugung der Fahrzeugstandortdaten beinhaltet. Das System, bei dem das Sende-Empfangsgerät eine Mobilfunk-Basisstation ist. Das System, bei dem sich der Speicher und die Steuerung in einem Datenzentrum befinden. System, bei dem sich das Lokalisierungsdatenmodul auf einem Remote-Computergerät befindet. Das System, bei dem: das Lokalisierungsdatenmodul Folgendes beinhaltet: eine Mapping Engine, die dafür konfiguriert ist, Kartendaten zu erzeugen; eine Suchmaschine, die dafür konfiguriert ist, geographische Eigenschaften zu erzeugen, um das Erzeugen der Kartendaten zu unterstützen; und die Ausführung des Lokalisierungsdatenmoduls beinhaltet: Bereitstellen einer Kartenabfrage an die Mapping Engine, die Kartenabfrage schließt die Fahrzeugstandortdaten ein; es der Mapping Engine ermöglichen, die Kartendaten zu erstellen; es der Suchmaschine erlauben, geographische Eigenschaften für die Kartendaten zu erzeugen; eine Standortkarte, basierend auf den Kartendaten und geographischen Eigenschaften, aufzubauen, die Standortkarte beinhaltet Koordinaten, die dem einen oder den mehreren Sende-Empfangsgeräten entsprechen; Berechnen der ausgewählten Standorte, an denen das Fahrzeug entsprechend in den Sendebereich für jedes des einen oder der mehreren Sende-Empfangsgeräte der Standortkarte eintreten sollte; basierend auf den Koordinaten, die dem einen oder den mehreren Sende-Empfangsgeräten entsprechen, Berechnen des Einfallswinkels für jeden der ausgewählten Standorte; und Erzeugen des Einfallswinkels für jeden der ausgewählten Standorte. Das System, bei dem: das Antennensystem Folgendes beinhaltet: eine Phasensteuerung zur Erzeugung von Sichtlinien-Informationen, basierend auf den Einfallswinkel-Informationen; ein Antennenmodul, gekoppelt mit einer Vielzahl von Antennen und der Phasensteuerung, das Antennenmodul ist dafür konfiguriert, die relativen Phasen eines oder mehrerer Kommunikationsausgangssignale zu variieren, die dafür konfiguriert sind, an die Vielzahl von Antennen übermittelt zu werden, die relativen Phasen basieren auf den Sichtlinien-Informationen; die Vielzahl von Antennen sind dafür konfiguriert, die gerichtete Kommunikationsverbindung mit einem oder mehreren Sende-Empfangsgeräten, basierend auf den relativen Phasen, einzurichten; und wobei die Einfallswinkel-Informationen dem Antennensystem Folgendes ermöglichen: Erzeugen, über die Phasensteuerung, von Sichtlinien-Informationen, basierend auf den empfangenen Einfallswinkel-Informationen; Variieren, über das Antennenmodul, der relativen Phasen eines oder mehrerer Kommunikationsausgangssignale, basierend auf den Sichtlinien-Informationen von der Phasensteuerung; Festlegen, über die Vielzahl von Antennen, der gerichteten Kommunikationsverbindung mit dem einen oder den mehreren Sende-Empfangsgeräten, basierend auf den relativen Phasen. Implementierungen der beschriebenen Techniken können Hardware, ein Verfahren oder einen Prozess oder ausführbare Anweisungen auf einem nicht-transitorischen und maschinenlesbaren Medium beinhalten.
  • Ein allgemeiner Aspekt beinhaltet ein Verfahren zur Herstellung von Einfallswinkel-Informationen für die Implementierung von Strahlenbündelungs-Taktiken, wobei das Verfahren Folgendes beinhaltet: Bereitstellen eines Speichers, der konfiguriert ist, eine oder mehrere ausführbare Anweisungen zu beinhalten. Das Verfahren beinhaltet auch das Bereitstellen einer Steuerung, die konfiguriert ist, die ausführbaren Anweisungen auszuführen. Das Verfahren beinhaltet auch ein Fahrzeug, das ein Fahrzeugsystem und ein Antennensystem einschließt. Das Verfahren beinhaltet auch, dass das Fahrzeugsystem konfiguriert ist, Fahrzeugstandortdaten zu erzeugen, wobei das Fahrzeugsystem ferner dafür konfiguriert ist, die Fahrzeugstandortdaten an die Steuerung zu übertragen, wobei das Fahrzeugsystem ferner dafür konfiguriert ist, die Einfallswinkel-Informationen von der Steuerung zu empfangen. Das Verfahren beinhaltet auch, dass das Antennensystem dafür konfiguriert ist, die Strahlenbündelungs-Taktiken, basierend auf empfangenen Einfallswinkel-Informationen, zu implementieren, um eine gerichtete Kommunikationsverbindung mit einem oder mehreren Sende-Empfangsgeräten einzurichten. Das Verfahren beinhaltet auch das Bereitstellen eines Standortdatenmoduls, das konfiguriert ist, Einfallswinkel-Informationen für einen oder mehrere ausgewählte Standorte zu erzeugen. Das Verfahren beinhaltet auch das Empfangen, über die Steuerung, von Fahrzeugstandortdaten, die vom Fahrzeug übermittelt werden. Das Verfahren beinhaltet auch, basierend auf den Fahrzeugstandortdaten, das Ausführen, über die Steuerung, des Standortdatenmoduls, um Einfallswinkel-Informationen für den einen oder die mehreren ausgewählten Standorte zu erzeugen. Das Verfahren beinhaltet auch das Übertragen, über die Steuerung, von Einfallswinkel-Informationen für jeden des einen oder der mehreren ausgewählten Standorte an das Fahrzeugsystem. Andere Ausführungsformen dieses Aspekts beinhalten entsprechende Computergeräte, Vorrichtungen und ausführbare Anweisungen, die auf einem oder mehreren Speichergeräten abgelegt sind, jeweils dafür konfiguriert, die Aktionen der Systeme auszuführen
  • Implementierungen können eines oder mehrere der folgenden Merkmale beinhalten. Das Verfahren beinhaltet ferner das Implementieren von Strahlenbündelungs-Taktiken, basierend auf den empfangenen Einfallswinkel-Informationen, über das Antennensystem, um eine gerichtete Kommunikationsverbindung mit dem einen oder den mehreren Sende-Empfangsgeräten an einem oder mehreren ausgewählten Standorten einzurichten. Das Verfahren, bei dem das Fahrzeugsystem ein GPS-Modul zur Erzeugung der Fahrzeugstandortdaten beinhaltet. Das Verfahren, bei dem das Sende-Empfangsgerät eine Mobilfunk-Basisstation ist. Das Verfahren, bei dem der Speicher und die Steuerung in einem Datenzentrum untergebracht sind. Das Verfahren, bei dem sich das Lokalisierungsdatenmodul auf einem Remote-Computergerät befindet. Das Verfahren, bei dem: das Lokalisierungsdatenmodul Folgendes beinhaltet: eine Mapping Engine, die dafür konfiguriert ist, Kartendaten zu erzeugen. Das Verfahren kann auch eine Suchmaschine beinhalten, die dafür konfiguriert ist, geographische Eigenschaften zu erzeugen, um das Erstellen von Kartendaten zu unterstützen; und worin der Schritt des Ausführens des Standortdatenmoduls ferner Folgendes beinhaltet: Bereitstellen, über das Standortdatenmodul, einer Kartenanforderung an die Mapping Engine, die Kartenanforderung beinhaltet die Fahrzeugstandortdaten; der Mapping Engine erlauben, über das Standortdatenmodul, die Kartendaten zu erzeugen; der Suchmaschine erlauben, über das Standortdatenmodul, geographische Eigenschaften für die Kartendaten zu erzeugen; Konstruieren, über das Standortdatenmodul, einer Standortkarte, basierend auf den Kartendaten und den geographischen Eigenschaften, die Standortkarte beinhaltet die Koordinaten, die dem einen oder den mehreren Sende-Empfangsgeräten entsprechen; Berechnen, über das Standortdatenmodul, der ausgewählten Standorte, an denen das Fahrzeug voll in den Sendebereich des einen oder der mehreren Sende-Empfangsgeräte in der Standortkarte eintreten sollte; basierend auf den Koordinaten, die dem einen oder den mehreren Sende-Empfangsgeräten entsprechen, Berechnen, über das Standortdatenmodul, des Einfallswinkels für jeden der ausgewählten Standorte; und Erzeugen, über das Standortdatenmodul, des Einfallswinkels für jeden der ausgewählten Standorte.
  • Das Verfahren, bei dem: das Antennensystem Folgendes beinhaltet: eine Phasensteuerung zur Erzeugung von Sichtlinien-Informationen, basierend auf den Einfallswinkel-Informationen; ein Antennenmodul, gekoppelt mit einer Vielzahl von Antennen und der Phasensteuerung, das Antennenmodul ist dafür konfiguriert, die relativen Phasen eines oder mehrerer Kommunikationsausgangssignale zu variieren, die dafür konfiguriert sind, an die Vielzahl von Antennen übermittelt zu werden, die relativen Phasen basieren auf den Sichtlinien-Informationen; die Vielzahl von Antennen sind dafür konfiguriert, die gerichtete Kommunikationsverbindung mit einem oder mehreren Sende-Empfangsgeräten, basierend auf den relativen Phasen, einzurichten; Erzeugen, über die Phasensteuerung, von Sichtlinien-Informationen, basierend auf den empfangenen Einfallswinkel-Informationen; Variieren, über das Antennenmodul, der relativen Phasen eines oder mehrerer Kommunikationsausgangssignale, basierend auf den Sichtlinien-Informationen von der Phasensteuerung; Festlegen, über die Vielzahl von Antennen, der gerichteten Kommunikationsverbindung mit dem einen oder den mehreren Sende-Empfangsgeräten, basierend auf den relativen Phasen. Implementierungen der beschriebenen Techniken können Hardware, ein Verfahren oder Prozess oder ausführbare Anweisungen auf einem nicht-transitorischen und maschinenlesbaren Medium beinhalten.
  • Ein allgemeiner Aspekt beinhaltet ein nicht-transitorisches und maschinenlesbares Medium, das darauf ausführbare Anweisungen gespeichert hat, um Einfallswinkel-Informationen zu erzeugen, die wenn sie einer Steuerung bereitgestellt und von dieser ausgeführt werden, die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Aufnahme von Fahrzeugstandortdaten, die von einem Fahrzeugsystem übermittelt werden, konfiguriert, um Fahrzeugstandortdaten zu erzeugen; Erstellen von Einfallswinkel-Informationen für einen oder mehrere ausgewählte Standorte; und Übertragen der Einfallswinkel-Informationen für jeden der einen oder mehreren ausgewählten Standorte des Fahrzeugsystems, worin die Einfallswinkel-Informationen in einem geeigneten Format vorliegen, um ein Antennensystem bei der Implementierung der Strahlenbündelungs-Taktik zu unterstützen, so dass eine gerichtete Kommunikationsverbindung mit einem oder mehreren Sende- und Empfangsgeräten hergestellt werden kann. Andere Ausführungsformen dieses Aspekts beinhalten entsprechende Computergeräte, Vorrichtungen und ausführbare Anweisungen, die auf einem oder mehreren Speichergeräten abgelegt sind, jeweils dafür konfiguriert, die Aktionen der Systeme auszuführen.
  • Implementierungen können eines oder mehrere der folgenden Merkmale beinhalten. Das nichtflüchtige und maschinenlesbare Medium, wobei das Fahrzeugsystem ein GPS-Modul für die Erzeugung der Fahrzeugstandortdaten beinhaltet. Das nichtflüchtige und maschinenlesbare Medium, wobei das Sende-Empfangsgerät eine Mobilfunk-Basisstation ist. Das nichtflüchtige und maschinenlesbare Medium, das, wenn die ausführbare Anweisungen einer Steuerung bereitgestellt und von dieser ausgeführt werden, die Steuerung ferner veranlasst, Folgendes zu tun: Bereitstellen einer Kartenanforderung an eine Mapping Engine, die Kartenanforderung beinhaltet die Fahrzeugstandortdaten; der Mapping Engine ermöglichen, die Kartendaten zu erzeugen; der Suchmaschine erlauben, die geographischen Eigenschaften für die Kartendaten zu erzeugen; Aufbauen einer Standortkarte, basierend auf den Kartendaten und den geographischen Eigenschaften, die Standortkarte beinhaltet die Koordinaten, die dem einen oder den mehreren Sende-Empfangsgeräten entsprechen; Berechnen der ausgewählten Standorte, an denen das Fahrzeug entsprechend in den Sendebereich für jedes des einen oder der mehreren Sende-Empfangsgeräte in der Standortkarte eintreten sollte; basierend auf den Koordinaten, die dem einen oder den mehreren Sende-Empfangsgerät entsprechen, Berechnen des Einfallswinkels für jeden der ausgewählten Standorte; und Erstellen des Einfallswinkels für jeden der ausgewählten Standorte. Das Medium kann auch ein Sende-Empfangsgerät beinhalten, das an jedem des einen oder der mehreren ausgewählten Standorte positioniert ist. Das nichtflüchtige und maschinenlesbare Medium, wobei: das Antennensystem Folgendes beinhaltet: eine Phasensteuerung, um Sichtlinien-Informationen, basierend auf den Einfallswinkel-Informationen, zu erzeugen; ein Antennenmodul gekoppelt mit einer Vielzahl von Antennen und der Phasensteuerung, das Antennenmodul konfiguriert, um die relativen Phasen eines oder mehrerer Kommunikationsausgangssignale zu variieren, die konfiguriert sind, der Vielzahl von Antennen übermittelt zu werden, die relative Phasen basieren auf den Sichtlinien-Informationen; und die Vielzahl von Antennen sind konfiguriert, die gerichtete Kommunikationsverbindung mit dem einen oder den mehreren Sende-Empfangsgeräten, basierend auf den relativen Phasen, herzustellen. Implementierungen der beschriebenen Techniken können Hardware, ein Verfahren oder Prozess oder ausführbare Anweisungen auf einem nicht-transitorischen und maschinenlesbaren Medium beinhalten.
  • Die obigen Eigenschaften und Vorteile sowie weitere Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Lehren gehen aus der folgenden detaillierten Beschreibung zur Durchführung der Lehren in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen hervor.
  • Figurenliste
  • Die vorliegende Offenbarung wird im Folgenden in Verbindung mit den nachstehenden Zeichnungsfiguren beschrieben, worin gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen und:
    • 1 ist ein Blockdiagramm, das eine exemplarische Ausführungsform eines Kommunikationssystems abbildet, das in der Lage ist, das hierin offenbarte System und Verfahren anzuwenden;
    • 2 ist ein Blockdiagramm, das ein beispielhaftes Antennensystem nach einer Ausführungsform abbildet;
    • 3 ist eine schematische Darstellung eines exemplarischen Standortdatenmoduls nach einem Aspekt des hierin vorgestellten Systems und Verfahrens;
    • 4 ist ein exemplarisches System für die Nutzung des Standortdatenmoduls in 3;
    • 5 stellt eine exemplarische Karte zur Veranschaulichung einer Leistung des Standortdatenmoduls der 3 dar;
    • 6 ist ein exemplarisches System für ein Verfahren zur Strahlenbündelung und Implementierung der Standortdaten nach einer Ausführungsform; und
    • 7 stellt die Implementierung der Strahlenbündelung, basierend auf dem Standortdatenmodulausgang, nach einer Ausführungsform dar.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind hierin 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 maßstabsgerecht; einige Merkmale können größer oder kleiner dargestellt sein, um die Einzelheiten bestimmter Komponenten zu veranschaulichen. Folglich sind die hierin offenbarten aufbau- und funktionsspezifischen Details nicht als einschränkend zu verstehen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um den Fachleuten die verschiedenen Arten und Weisen der Nutzung des vorliegenden Systems und/oder Verfahrens zu vermitteln. Wie der Fachleute verstehen, können verschiedene Merkmale, die mit Bezug auf beliebige der Figuren dargestellt und beschrieben werden, mit Merkmalen kombiniert werden, die in einer oder mehreren anderen Figuren dargestellt sind, um Ausführungsformen zu erzeugen, die nicht explizit dargestellt oder beschrieben sind. Die dargestellten Kombinationen von Merkmalen stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen bereit. Verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung übereinstimmen, könnten jedoch für bestimmte Anwendungen und Implementierungen erwünscht sein.
  • Mit Bezug auf 1 ist eine Betriebsumgebung dargestellt, die u. a. ein mobiles Fahrzeugkommunikationssystem 10 beinhaltet, das verwendet werden kann, um das hierin offenbarte Verfahren zu implementieren. Das Kommunikationssystem 10 beinhaltet im Allgemeinen ein Fahrzeug 12, ein oder mehrere Drahtlosträgersysteme 14, ein Festnetz 16, ein Remote-Computergerät 18 und ein Datenzentrum 20. Es versteht sich, dass das offenbarte Verfahren mit einer beliebigen Anzahl an unterschiedlichen Systemen verwendet werden kann und nicht speziell auf die hier gezeigte Betriebsumgebung eingeschränkt ist. Auch die Architektur, Konstruktion, Konfiguration und der Betrieb des Systems 10 und seiner einzelnen Komponenten sind in der Technik allgemein bekannt. Somit stellen die folgenden Absätze lediglich einen kurzen Überblick über ein solches Kommunikationssystem 10 bereit; aber auch andere, hier nicht dargestellte Systeme könnten die offenbarten Verfahren einsetzen.
  • Das Fahrzeug 12 ist in der veranschaulichten Ausführungsform als ein Personenkraftwagen dargestellt, aber es sollte erkannt werden, dass irgendein anderes Fahrzeug einschließlich, aber nicht beschränkt auf Motorräder, Lastwagen, Busse, Sport Utility Vehicles (SUVs), Freizeitfahrzeuge (RVs), Baufahrzeuge (z. B. Bulldozer), Züge, Wagen, Wasserfahrzeuge (z. B. Boote), Flugzeuge, Hubschrauber, Vergnügungsparkfahrzeuge, landwirtschaftliche Geräte, Golfwagen, Straßenbahnen usw. ebenfalls verwendet werden kann. Ein Teil der Fahrzeugelektronik 28 wird im Allgemeinen in 1 gezeigt und beinhaltet eine Telematikeinheit 30, ein Mikrofon 32, eine oder mehrere Tasten oder andere Steuereingänge 34, ein Audiosystem 36, eine optische Anzeige 38, ein GPS-Modul 40 sowie eine Anzahl an Fahrzeugsystemmodulen (VSMs) 42. Einige dieser Vorrichtungen können direkt mit der Telematikeinheit 30, wie z. B. dem Mikrofon 32 und der/den Taste(n) 34, verbunden sein, während andere indirekt unter Verwendung einer oder mehrerer Netzwerkverbindungen, wie einem Kommunikationsbus 44 oder einem Entertainmentbus 46, verbunden sind. Beispiele geeigneter Netzwerkverbindungen umfassen einen CAN-Bus (CAN - Controller Area Network), einen medienorientierten Systemtransfer (MOST - Media Oriented System Transfer), ein lokales Kopplungsstrukturnetzwerk (LIN - Local Interconnection Network), ein lokales Netzwerk (LAN - Local Area Network) und andere geeignete Verbindungen, wie z. B. Ethernet, oder andere, die u. a. den bekannten ISO- , SAE- und IEEE-Standards und -Spezifikationen entsprechen.
  • Die Telematikeinheit 30 kann eine OEM-installierte (eingebettete) oder eine Nachrüstmarkt-Sende-/Empfangsvorrichtung sein, die in dem Fahrzeug installiert ist und drahtlose Sprach- und/oder Datenkommunikation über das Drahtlosträgersystem 14 und über drahtlose Vernetzung ermöglicht. Dies ermöglicht dem Fahrzeug die Kommunikation mit dem Rechenzentrum 20, anderen telematikfähigen Fahrzeugen oder anderen Einheiten und Geräten. Die Telematikeinheit 30 verwendet bevorzugt Funkübertragungen, um einen Kommunikationskanal (einen Sprachkanal und/oder einen Datenkanal) mit dem Mobilfunkanbietersystem 14 herzustellen, sodass Sprach- und/oder Datenübertragungen über den Kanal gesendet und erhalten werden können. Durch Bereitstellen von sowohl Sprach- als auch Datenkommunikation ermöglicht die Telematikeinheit 30, dass das Fahrzeug eine Anzahl an unterschiedlichen Diensten anbieten kann, die diejenigen beinhalten, die mit Navigation, Fernsprechen, Nothilfe, Diagnose, Infotainment usw., verbunden sind. Daten können entweder über eine Datenverbindung, wie Paketdatenübertragung über einen Datenkanal oder über einen Sprachkanal, unter Verwendung von auf dem Fachgebiet bekannten Techniken gesendet werden. Für kombinierte Dienste, die sowohl Sprachkommunikation (z. B. mit einem Live-Berater 86 oder einer Sprachausgabeeinheit im Rechenzentrum 20) als auch Datenkommunikation (z. B. um GPS-Ortsdaten oder Fahrzeugdiagnosedaten an das Rechenzentrum 20 bereitzustellen) einschließen, kann das System einen einzelnen Anruf über einen Sprachkanal verwenden und nach Bedarf zwischen Sprach- und Datenübertragung über den Sprachkanal umschalten, und dies kann unter Verwendung von Techniken erfolgen, die dem Fachmann im Stand der Technik bekannt sind.
  • Gemäß einer Ausführungsform verwendet die Telematikeinheit 30 eine Mobilfunkkommunikation gemäß Standards, wie beispielsweise LTE oder 5G und beinhaltet daher einen Mobilfunkstandardchipsatz 50 für die Sprachkommunikation, wie Freisprechen, ein drahtloses Modem für die Datenübertragung (d. h. Empfänger), eine elektronische Verarbeitungsvorrichtung 52, mindestens eine digitale Speichervorrichtung 54 und ein Antennensystem 70. Es versteht sich, dass das Modem entweder durch Software implementiert sein kann, die in der Telematikeinheit gespeichert und durch den Prozessor 52 ausgeführt wird, oder es kann eine separate Hardwarekomponente sein, die sich innerhalb oder außerhalb der Telematikeinheit 30 befinden kann. Das Modem kann unter Verwendung einer beliebigen Anzahl an verschiedenen Normen oder Protokollen arbeiten, wie WCDMA, LTE und 5G, ist aber nicht darauf beschränkt. Das Antennensystem 56 kann durch Übertragung der Ausgangssignale an einen Empfänger (z. B. eine Basisstation) entweder durch Übertragung in alle Richtungen oder durch Ausführen einer Strahlenbündelung betrieben werden. Übermittlung der Ausgangssignale hauptsächlich im Funkfrequenz- (RF) Bereich, obwohl Übermittlungen in anderen Frequenzen auch möglich sind.
  • Die drahtlose Vernetzung zwischen Fahrzeug 12 und den anderen vernetzten Vorrichtungen kann auch unter Verwendung der Telematikeinheit 30 erfolgen. Für diesen Zweck kann die Telematikeinheit 30 konfiguriert sein, gemäß einem oder mehreren Protokollen drahtlos zu kommunizieren, wie beispielsweise einem der IEEE 802.11-Protokolle, WiMAX oder Bluetooth. Wenn die Telematikeinheit für paketvermittelte Datenkommunikation, wie TCP/IP, verwendet wird, kann sie mit einer statischen IP-Adresse dazu konfiguriert oder eingerichtet sein, automatisch eine zugewiesene IP-Adresse von einer anderen Vorrichtung am Netzwerk, wie einem Router oder einem Netzwerkadressenserver, zu erhalten.
  • Die Telematiksteuerung 52 (Prozessor) kann jede Vorrichtungsart sein, die fähig ist, elektronische Befehle zu verarbeiten, einschließlich Mikroprozessoren, Mikrocontrollern, Hostprozessoren, Steuerungen, Fahrzeugkommunikationsprozessoren und anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs). Er kann ein speziell dafür vorgesehener Prozessor sein, der nur für die Telematikeinheit 30 verwendet wird, oder er kann mit anderen Fahrzeugsystemen geteilt werden. Die Telematiksteuerung 52 führt verschiedene Arten von digital gespeicherten Anweisungen aus, wie beispielsweise Software oder Firmwareprogramme, die im Speicher 54 gespeichert sind, welche der Telematikeinheit ermöglichen, eine große Vielfalt von Diensten bereitzustellen. Zum Beispiel kann die Steuerung 52 Programme ausführen oder Daten verarbeiten, um mindestens einen Teil des Verfahrens auszuführen, das hierin beschrieben ist.
  • Die Telematikeinheit 30 kann verwendet werden, um eine vielfältige Palette von Fahrzeugdiensten bereitzustellen, die drahtlose Kommunikation zu und/oder vom Fahrzeug beinhalten. Derartige Dienste beinhalten: Wegbeschreibungen und andere navigationsbezogene Dienste, die in Verbindung mit dem GPS-basierten Fahrzeugnavigationsmodul 40 bereitgestellt sind; Airbagauslösungsbenachrichtigung und andere mit Notruf oder Pannendienst verbundene Dienste, die in Verbindung mit einem oder mehreren Fahrzeugsystemmodulen 42 (VSM) bereitgestellt werden; Diagnosemeldungen unter Verwendung von einem oder mehreren Diagnosemodulen; und mit Infotainment verbundene Dienste, wobei Musik, Internetseiten, Filme, Fernsehprogramme, Videospiele und/oder andere Informationen durch ein Infotainmentmodul (nicht dargestellt) heruntergeladen und für die aktuelle oder spätere Wiedergabe gespeichert werden. Die vorstehend aufgelisteten Dienste sind keineswegs eine vollständige Liste aller Fähigkeiten der Telematikeinheit 30, sondern sie sind einfach eine Aufzählung von einigen der Dienste, die die Telematikeinheit 30 anbieten kann. Des Weiteren versteht es sich, dass mindestens einige der vorstehend genannten Module in der Form von Softwarebefehlen implementiert sein könnten, die innerhalb oder außerhalb der Telematikeinheit 30 gespeichert sind, sie könnten Hardwarekomponenten sein, die sich innerhalb oder außerhalb der Telematikeinheit 30 befinden, oder sie könnten integriert sein und/oder miteinander oder mit anderen Systemen geteilt zu sein, die sich im Fahrzeug befinden, um nur einige Möglichkeiten zu nennen. Für den Fall, dass die Module als VSM 42 implementiert sind, die sich außerhalb der Telematikeinheit 30 befinden, könnten sie den Fahrzeugbus 44 verwenden, um Daten und Befehle mit der Telematikeinheit auszutauschen.
  • Das GPS-Modul 40 empfängt Funksignale von einer Konstellation 62 von GPS-Satelliten (als eines dargestellt). Von diesen Signalen kann das Modul 40 die Fahrzeugposition ermitteln, die verwendet wird, um Navigation und andere mit der Position verbundene Dienste an den Fahrzeugführer bereitzustellen. Navigationsinformationen können auf der Anzeige 38 (oder einer anderen Anzeige innerhalb des Fahrzeugs) dargestellt oder in verbaler Form präsentiert werden, wie es beispielsweise bei der Wegbeschreibungsnavigation der Fall ist. Die Navigationsdienste können unter Verwendung von einem zugehörigen Fahrzeugnavigationsmodul (das Teil des GPS-Moduls 40 sein kann) bereitgestellt werden, oder einige oder alle Navigationsdienste können über die Telematikeinheit 30 erfolgen, wobei die Positionsinformationen zum Zweck des Ausstattens des Fahrzeugs mit Navigationskarten, Kartenanmerkungen (Sehenswürdigkeiten, Restaurants usw.), Routenberechnungen und dergleichen zu einem entfernten Standort gesendet werden. Die Positionsinformationen können auch für andere Zwecke, wie beispielsweise das Fuhrparkmanagement, an das Datenzentrum 20 oder ein anderes Remote-Computersystem, wie beispielsweise an das Computergerät 18, übermittelt werden. Außerdem können neue oder aktualisierte Kartendaten zum GPS-Modul 40 vom Rechenzentrum 20 über die Telematikeinheit 30 heruntergeladen werden.
  • Abgesehen vom Audiosystem 36 und dem GPS-Modul 40 kann das Fahrzeug 12 andere VSMs 42 in der Form von elektronischen Hardwarekomponenten beinhalten, die sich im Fahrzeug befinden und typischerweise eine Eingabe von einem oder mehreren Sensoren erhalten und die erfassten Eingaben verwenden, um Diagnose, Überwachung, Steuerung, Berichterstattung und/oder andere Funktionen auszuführen. Jedes der VSMs 42 ist vorzugsweise durch den Kommunikationsbus 44 mit den anderen VSM sowie der Telematikeinheit 30 verbunden und kann darauf programmiert sein, Fahrzeugsystem- und Subsystemdiagnosetests auszuführen.
  • So kann beispielsweise ein VSM 42 ein Motorsteuergerät (ECM) sein, das verschiedene Aspekte des Motorbetriebs, wie z. B. Kraftstoffzündung und Zündzeitpunkt steuert, ein weiteres VSM 42 kann ein Antriebsstrangsteuermodul sein, das den Betrieb von einer oder mehreren Komponenten des Fahrzeugantriebsstrangs reguliert, und ein weiteres VSM 42 kann ein Chassis-Steuermodul sein, das verschiedene im Fahrzeug befindliche elektrische Komponente, wie beispielsweise die Zentralverriegelung des Fahrzeugs und die Scheinwerfer, verwaltet. Gemäß einer Ausführungsform ist das Motorsteuergerät mit integrierten Diagnose (OBD)-Funktionen ausgestattet, die unzählige Echtzeitdaten, wie z. B. die von verschiedenen Sensoren, einschließlich Fahrzeugemissionssensoren, erhaltenen Daten bereitstellen und eine standardisierte Reihe von Diagnosefehlercodes (DTCs) liefern, die einem Techniker ermöglichen, Fehlfunktionen innerhalb des Fahrzeugs schnell zu identifizieren und zu beheben. Fachleute auf dem Fachgebiet werden erkennen, dass es sich bei den vorgenannten VSMs nur um Beispiele von einigen der Module handelt, die im Fahrzeug 12 verwendet werden können, zahlreiche andere Module jedoch ebenfalls möglich sind.
  • Die Fahrzeugelektronik 28 beinhaltet auch eine Anzahl an Fahrzeugbenutzeroberflächen, die Fahrzeuginsassen mit einem Mittel zum Bereitstellen und/oder das Erhalten von Informationen ausstattet, einschließlich Mikrofon 32, Taste(n) 34, Audiosystem 36, und optischer Anzeige 38. Wie hier verwendet, beinhaltet der Begriff „Fahrzeugbenutzeroberfläche“ weitgehend jede geeignete Form von elektronischer Vorrichtung, die sowohl die im Fahrzeug befindlichen Hardware- als auch Softwarekomponenten beinhaltet und einem Fahrzeugbenutzer ermöglicht, mit einer oder durch eine Komponente des Fahrzeugs zu kommunizieren. Das Mikrofon 32 stellt eine Audioeingabe an die Telematikeinheit bereit, um dem Fahrer oder anderen Insassen zu ermöglichen, Sprachsteuerungen bereitzustellen und Freisprechen über das Drahtlosträgersystem 14 auszuführen. Für diesen Zweck kann es mit einer integrierten automatischen Sprachverarbeitungseinheit verbunden sein, welche die unter Fachleuten auf dem Gebiet bekannte Mensch-Maschinen-Schnittstellen (HMI)-Technologie verwendet.
  • Die Taste(n) 34 ermöglichen eine manuelle Benutzereingabe in die Telematikeinheit 30, um drahtlose Telefonanrufe zu initiieren und andere Daten, Antworten oder eine Steuereingabe bereitzustellen. Separate Tasten können zum Einleiten von Notrufen gegenüber regulären Dienstunterstützungsanrufen beim Rechenzentrum 20 verwendet werden. Das Audiosystem 36 stellt eine Audioausgabe an einen Fahrzeuginsassen bereit und kann ein zugehöriges selbstständiges System oder Teil des primären Fahrzeugaudiosystems sein. Gemäß der bestimmten Ausführungsform, die hier gezeigt wird, ist das Audiosystem 36 operativ sowohl mit dem Fahrzeugbus 44 als auch mit dem Entertainmentbus 46 gekoppelt und kann AM-, FM, Media-Streaming-Dienste (z. B. PANDORA RADIO™, SPOTIFY™ usw.), Satellitenradio, CD-, DVD- und andere Multimediafunktionalität bereitstellen. Diese Funktionalität kann in Verbindung mit dem vorstehend beschriebenen Infotainmentmodul oder davon unabhängig bereitgestellt werden. Die optische Anzeige 38 ist vorzugsweise eine Grafikanzeige, wie z. B. ein Berührungsbildschirm am Armaturenbrett oder eine Warnanzeige, die von der Frontscheibe reflektiert wird, und verwendet werden kann, um eine Vielzahl von Eingabe- und Ausgabefunktionen bereitzustellen (d. h. zur GUI-Implementierung in der Lage). Das Audiosystem 36 kann auch mindestens eine Audio-Benachrichtigung erzeugen, um bekannt zu geben, dass diese Kontaktinformationen auf der Anzeige 38 angezeigt werden und/oder eine Audio-Benachrichtigung erzeugen können, die unabhängig die Kontaktinformationen des Drittanbieters melden. Verschiedene andere Fahrzeugbenutzeroberflächen können ebenfalls verwendet werden, denn die Schnittstellen von 1 dienen lediglich als Beispiel für eine bestimmte Implementierung.
  • Das Mobilfunkanbietersystem 14 ist bevorzugt ein Mobiltelefonsystem, das eine Vielzahl von Mobilfunkmasten 70 (nur einer gezeigt), eine oder mehrere Mobilfunk-Basisstationen 72 sowie andere Netzwerkkomponenten umfasst, die erforderlich sind, um das Mobilfunkanbietersystem 14 mit dem Festnetz 16 zu verbinden. Jeder Mobilfunkturm 70 beinhaltet Sende- und Empfangsantennen und eine Basisstation, wobei die Basisstationen von unterschiedlichen Mobilfunktürmen mit der Basisstation 72 entweder direkt oder über zwischengeschaltete Geräte, wie z. B. eine Basisstationssteuereinheit, verbunden sind. Das Mobiltelefonsystem 14 kann jede geeignete Kommunikationstechnik implementieren, einschließlich beispielsweise analoge Technologien, wie AMPS oder die neueren Digitaltechnologien, wie beispielsweise 4G LTE und 5G. Wie von Fachleuten erkannt wird, sind verschiedene Mobilfunkmast/Basisstation/MSC-Anordnungen möglich und könnten mit dem drahtlosen System 14 verwendet werden. So könnten sich beispielsweise Basisstation und Zellentürme an derselben Stelle oder entfernt voneinander befinden, jede Basisstation könnte für einen einzelnen Zellenturm zuständig sein oder eine einzelne Basisstation könnte verschiedene Zellentürme bedienen und verschiedene Basisstationen könnten mit einer einzigen MSC gekoppelt werden, um nur einige der möglichen Anordnungen zu nennen.
  • Abgesehen vom Verwenden des Drahtlosträgersystems 14 kann ein unterschiedliches Drahtlosträgersystem in der Form von Satellitenkommunikation verwendet werden, um unidirektionale oder bidirektionale Kommunikation mit dem Fahrzeug bereitzustellen. Dies kann unter Verwendung von einem oder mehreren Fernmeldesatelliten 62 und einer aufwärtsgerichteten Sendestation 64 erfolgen. Bei der unidirektionalen Kommunikation kann es sich beispielsweise um Satellitenradiodienste handeln, worin programmierte Inhaltsdaten (Nachrichten, Musik usw.) von der Sendestation 64 erhalten werden, für das Hochladen gepackt und anschließend zum Satelliten 62 gesendet werden, der die Programmierung an die Teilnehmer sendet. Bidirektionale Kommunikation kann beispielsweise Satellitentelefoniedienste unter Verwendung der Satelliten 62 sein, um Telefonkommunikationen zwischen dem Fahrzeug 12 und der Station 64 weiterzugeben. Bei Verwendung kann dieses Satellitenfernsprechen entweder zusätzlich zum oder anstatt des Drahtlosträgersystems 14 verwendet werden.
  • Das Festnetz 16 kann ein konventionelles landgebundenes Telekommunikationsnetzwerk sein, das mit einem oder mehreren Festnetztelefonen verbunden ist und das Drahtlosträgersystem 14 mit dem Rechenzentrum 20 verbindet. So kann beispielsweise das Festnetz 16 ein Fernsprechnetz (PSTN) wie jenes sein, das verwendet wird, um festverdrahtetes Fernsprechen, paketvermittelte Datenkommunikationen und die Internetinfrastruktur (d. h. ein Netz von miteinander verbundenen Knotenpunkten für Computergeräte) bereitzustellen. Ein oder mehrere Segmente des Festnetzes 16 könnten durch Verwenden eines normalen drahtgebundenen Netzwerks, eines Lichtleiter- oder eines anderen optischen Netzwerks, eines Kabelnetzes, von Stromleitungen, anderen drahtlosen Netzwerken, wie drahtlose lokale Netzwerke (WLANs) oder Netzwerke, die drahtlosen Breitbandzugang (BWA) bereitstellen oder jeder Kombination davon, implementiert sein. Des Weiteren muss das Rechenzentrum 20 nicht über das Festnetz 16 verbunden sein, sondern könnte Funktelefonieausrüstung beinhalten, sodass er direkt mit einem drahtlosen Netzwerk, wie dem Drahtlosträgersystem 14, kommunizieren kann.
  • Das Remote-Computergerät 18 kann eines einer Anzahl an Computern sein, die über ein privates oder öffentliches Netzwerk, wie das Internet, zugänglich sind. Jeder dieser Computer 18 kann für einen oder mehrere Zwecke, wie einen Webserver verwendet werden, der vom Backend-Server 82, dem Fahrzeug über die Telematikeinheit 30 und das Drahtlosträgersystem 14 zugänglich ist. Andere zugängliche Remote-Computergeräte 18 können beispielsweise sein: ein Lokalisierungsdatenmodul-Server, um ein Lokalisierungsdatenmodul zur Erzeugung von Einfallswinkel-Informationen (unten beschrieben) zu implementieren, ein Clientcomputer, der vom Fahrzeugbesitzer oder einem anderen Teilnehmer für solche Zwecke, wie das Zugreifen auf oder das Erhalten von Fahrzeugdaten oder zum Einstellen oder Konfigurieren von Teilnehmerpräferenzen oder das Steuern von Fahrzeugfunktionen, verwendet wird; oder ein Drittparteispeicherort, zu dem oder von dem Fahrzeugdaten oder andere Informationen entweder durch Kommunizieren mit dem Fahrzeug 12 oder dem Datenzentrum 20 oder beiden bereitgestellt werden. Ein Remote-Computergerät 18 kann auch für das Bereitstellen von Internetkonnektivität, wie DNS-Diensten oder als ein Netzwerkadressenserver, verwendet werden, der DHCP oder ein anderes geeignetes Protokoll verwendet, um dem Fahrzeug 12 eine IP-Adresse zuzuweisen.
  • Das Datenzentrum 20 ist konzipiert, die Fahrzeugelektronik 28 mit einer Anzahl an unterschiedlichen System-Back-End-Funktionen bereitzustellen, und beinhaltet nach der hier gezeigten exemplarischen Ausführungsform im Allgemeinen einen oder mehrere Switches 80, Server 82, Datenbanken 84, Live-Berater 86 sowie ein automatisiertes Sprachausgabesystem (VRS) 88, die alle im Stand der Technik bekannt sind. Diese verschiedenen Komponenten des Datenzentrums sind bevorzugt miteinander über ein verdrahtetes oder drahtloses lokales Netzwerk 90 gekoppelt. Der Switch 80, der ein Nebenstellenanlagen (PBX)-Switch sein kann, leitet eingehende Signale weiter, sodass Sprachübertragungen gewöhnlich entweder zum Live-Berater 86 über das reguläre Telefon, den Backend-Computer 87 oder das automatisierte Sprachausgabesystem 88 unter Verwendung von VoIP gesendet werden. Der Server 82 kann eine Datensteuerung 81 enthalten, die im Wesentlichen den Betrieb des Servers 82 steuert. Der Server 82 kann Dateninformationen steuern und als Empfänger fungieren, um die Dateninformationen (d. h. Datenübertragungen) von einer oder mehreren der Datenbanken 84, der Telematikeinheit 30 und der mobilen Computervorrichtung 57 zu senden und/oder zu empfangen.
  • Die Steuerung 81 ist in der Lage, ausführbare Anweisungen, die auf einem nichtflüchtigen maschinenlesbaren Medium gespeichert sind, zu lesen und kann einen oder mehrere aus einem Prozessor, einem Mikroprozessor, einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU), einem Grafikprozessor, anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASICs), feldprogrammierbaren Gate-Arrays (FPGAs), Zustandsmaschinen und eine Kombination von Hardware-, Software- und Firmware-Komponenten beinhalten. Das Live-Berater-Telefon kann auch VoIP verwenden, wie durch die gestrichelte Linie in 1 angezeigt. VoIP und andere Datenkommunikation durch den Switch 80 ist über ein Modem (d. h. einen Sender-Empfänger) implementiert, das das Landkommunikationsnetzwerk 16 und das lokale Netzwerk 90 verbindet.
  • Datenübertragungen werden über das Modem an den Server 82 und/oder die Datenbank 84 weitergegeben. Die Datenbank 84 kann Kontoinformationen speichern, wie beispielsweise Fahrzeugdynamikinformationen und andere entsprechende Teilnehmerinformationen. Datenübertragungen können zudem durch drahtlose Systeme, wie z. B. 802.11x, GPRS und dergleichen, erfolgen. Obwohl die veranschaulichte Ausführungsform beschrieben wurde, als ob sie in Verbindung mit einem bemannten Rechenzentrum 20 verwendet werden würde, das den Live-Berater 86 einsetzt, ist es offensichtlich, dass das Rechenzentrum stattdessen VRS 88 als einen automatisierten Berater verwenden kann, oder eine Kombination von VRS 88 und dem Live-Berater 86 verwendet werden kann.
  • STRAHLENBÜNDELUNG
  • Strahlenbündelung ist eine Signalverarbeitungstechnik, die verwendet wird, um Richtungsabhängigkeit/Feinfühligkeit eines Strahlungsdiagramms zu steuern. Durch die Leistung der Strahlenbündelungs-Techniken kann das Antennensystem 56 den Gain in der Richtung erhöhen, in die ein Ausgangssignal durch Einstellen der Phase der übertragenen Signale übertragen wird, um Energie in eine vorgegebene Richtung (unten beschrieben) zu fokussieren. Die Übertragungsrichtung des Ausgangssignals wird basierend auf dem Standort des Sende-Empfangsgeräts (z. B. Basisstation 72) im Verhältnis zum drahtlosen Antennensystem 56 spezifiziert. Dementsprechend hängt die Richtung der Signalübertragung von der Position (und möglicherweise der Ausrichtung) des Antennensystems 56 (d. h., dem Fahrzeug) ab. Die Einfallswinkel-Informationen können durch ein Lokalisierungsdatenmodul 78 berechnet werden und anschließend zwischen Lokalisierungsdatenmodul 78 und Telematikeinheit 30 ausgetauscht werden. Die Telematikeinheit 30 liefert dann die Einfallswinkel-Informationen an das Antennensystem 56, die verwendet werden, um die Richtung der Strahlenbündelungssignale festzulegen. Das Antennensystem 56 kann dann die Richtung des Sende-Empfangsgeräts identifizieren und dorthin übertragen. Weiterhin kann die Position des Fahrzeugs 12 ebenfalls durch ein Lokalisierungsdatenmodul 78 (unterstützt durch Informationen von GPS-Modul 40) bestimmt werden, um es dem Antennensystem 56 zu erlauben, sequentiell mit einer Anzahl an Sende-Empfangsgeräten zu kommunizieren, wenn sich das Fahrzeug entlang eines Pfads von einem Standort zu einem weiteren bewegt.
  • ANTENNENSYSTEM
  • Unter Bezugnahme auf 2 ist ein exemplarisches Antennensystem 56 detailliert dargestellt, um eine Vielzahl von Antennen 92-94, eine Phasensteuerung 96 und ein Antennenmodul 98, das mit den Antennen 92-94 und der Phasensteuerung 96 gekoppelt ist, einzuschließen. Die Phasensteuerung 96 steuert die Strahlenbündelung durch Steuern der Amplitude und Phase des Ausgangssignals an jeder Sendeantenne, um ein Muster einer konstruktiven und destruktiven Interferenz darin zu erstellen. Im Allgemeinen funktioniert die Phasensteuerung 96 als Optimierer, der zu einer Strahlenbündelungslösung konvergiert, wenn die Grenzen ordnungsgemäß gesetzt sind. Phasensteuerung 96 bestimmt ferner die Amplitude und Phase der Ausgangssignale, basierend auf den berechneten Einfallswinkel-Informationen von der Telematikeinheit 30. Diese Amplituden- und Phaseninformationen werden anschließend von der Phasensteuerung 96 an das Antennenmodul 98 übertragen, die als prädiktive Sichtlinien-Informationen betrachtet werden. Das Antennenmodul 98 variiert die relative Phasen der Ausgangssignale, die den Antennen 92-94 zugeführt werden, sodass das effektive Strahlungsmuster des Ausgangssignals in eine bestimmte Richtung verstärkt wird. Als solche können die Antennen 92-94 ausgerichtet werden, um die Sendeleistung in Richtung der Verbindung zu fokussieren. In einer Ausführungsform stellt die Strahlenbündelung durch ein Antennensystem 56 12 dB Sendeleistung bereit, während die Strahlenbündelung durch die Basisstation 72 zusätzliche 12 dB bereitstellt. Ferner können 10 dB Sendeleistung für die Außenkommunikation über Systeme wie WIMAX zur Verfügung stehen. Somit können mehr als 30 dB Sendeleistung durch Antennensystem 56 bereitgestellt werden, um eine Langstrecken-Breitbandverbindung zwischen Fahrzeug 12 und der Basisstation 72 zu erlauben. Es versteht sich, dass andere exemplarische Ausführungsformen des Antennensystems 56 verwendet werden können, um Strahlenbündelungs-Taktiken zu implementieren. Es versteht sich, dass die Telematikeinheit 30 prädiktive Sichtlinien-Informationen berechnen kann.
  • LOKALISIERUNGSDATENMODUL
  • 3 ist ein Blockdiagramm, das schematisch eine detaillierte exemplarische Ausführungsform des Modulservers 18 zeigt, der bestimmte Funktionsblöcke enthält, die nicht notwendigerweise einer physischen Trennung der Funktionen entsprechen. Diese Blöcke entsprechen vielmehr Softwaremodulen (Segmenten ausführbarer Anweisungen). Lokalisierungsdatenmodul 312 kann ausgeführt werden, um einen spezifischen Standort, wie weiter oben besprochen, zu identifizieren. Es versteht sich, dass Modulserver 310 Backend-Server 82 oder Remote-Computergerät 18 sein kann. Wenn Modulserver 310 als Backend-Server 82 enthalten ist, kann das Remote-Computergerät 18 als Drittpartei-Service-Provider betrachtet werden. Es versteht sich, dass andere exemplarische Ausführungsformen des Modulservers 18 und dessen exemplarischen Funktionen ohne Abweichung vom Umfang des hier vorliegenden Systems und des besprochenen Verfahrens implementiert werden können.
  • Das Lokalisierungsdatenmodul 312 enthält zwei unterschiedliche Komponenten - eine Mapping-Engine 314 und eine Suchmaschine 316. Die Mapping-Engine 314 empfängt und bedient Kartenanforderungen von und im Namen des Datenzentrumservers 54. Zum Beispiel ruft die Mapping-Engine 314, in Reaktion auf eine Anforderung zum Bereitstellen einer Karte gegebener GPS-Koordinaten, die erforderlichen Informationen aus dem Informationsspeicher 318 ab und filtert und formatiert dann die Kartendaten in geeigneter Form, um sie dem Datenzentrumserver 54 bereitzustellen. Umgekehrt empfängt und bedient die Suchmaschine 316 Anforderungen von dem Datenzentrumserver 54, um ein bestimmtes geographisches Merkmal für die Karte zu lokalisieren, wie z. B. ein Gebirge, Gebäude, Bäume und andere geographischen Merkmale, ohne aber darauf beschränkt zu sein. Der Modulserver 310 kann entsprechend Daten von einem Drittparteien-Service-Provider 320 verwenden, um die Produktion einer Kartendatenausgabe 322 zu unterstützen. So kann beispielsweise Suchmaschine 314 Zugriff auf eine Drittparteien-Drahtlosträgersystem-Datenbank zur Bestimmung von Geocodes (Kartenkoordinaten) von aktuell aktiven Mobilfunk-Basisstationen haben. Darüber hinaus kann der Drittparteien-Service-Provider 320 einen oder mehrere Anbieter dynamischer Inhalte umfassen. Das Lokalisierungsdatenmodul 312 kann Kartendaten in Form von Textbeschriftungen generieren. Der Ausgang des Datenmoduls 312 kann in eine binäre Form komprimiert werden, um die Bandbreite zu minimieren, die durch die Übertragung der Daten von dem Modulserver 312 zum Datenzentrumserver 54 verbraucht wird. Diese übertragenen Daten können ferner zu Zwecken der Datensicherheit verschlüsselt werden.
  • Die Kartendaten 322 können in Schichten angeordnet sein, wobei jede Schicht einer anderen Art von Kartenmerkmal entspricht, wie es allgemein bekannt ist. Die Ebenen definieren die Formen und Positionen der Merkmale und können Textbeschriftungen enthalten. Eine oder mehrere dieser Schichten können zusätzlich dynamische Daten enthalten, beispielsweise Verkehrsbedingungen. In diesen Ausführungsformen, in denen die Kartendaten 322 einen Visualisierungsaspekt enthalten (z. B. über die Anzeige auf einem Fahrzeugdisplay), hält der Modulserver 18 mehrere Vorlagen für jede Schicht und kann die geeigneten Vorlagen auf den Datenzentrumserver 54 herunterladen. Erfahrene Fachleute werden auch sehen, dass die Sammlung von Vorlagen, die zum Rendern mehrerer Ebenen auf einem bestimmten Client-Gerät verwendet werden, als eine einzige Mehrfachvorlage behandelt werden kann. Da die gleichen Vorlagen beim Anzeigen von Karten verschiedener geographischer Bereiche verwendet werden, kann der Datenzentrumserver 54 die Vorlagen in Datenbanken 56 speichern, sodass die Vorlagen nur einmal heruntergeladen werden müssen, um mehrere unterschiedliche Karten anzuzeigen.
  • 4, und unter weiterer Bezugnahme auf 5, zeigt eine exemplarische schematische Darstellung einer exemplarischen Ausführungsform eines Systemablaufs für das oben erörterte Lokalisierungsdatenmodul 312. Wie in 4 veranschaulicht, beginnt der Systemablauf 400 mit übertragenen Echtzeit-Standortdaten 410, die bei dem Modulserver 312 ankommen; Diese Standortdaten umfassen verfolgte demodulierte GPS-Koordinaten, die von dem GPS-Modul 40 erzeugt wurden. In Schritt 420 empfängt das Datenmodul 312 die aktuellen Standortdaten und stellt anschließend die Daten als eine Kartenanforderung an die Mapping-Engine 314 bereit. Die Mapping-Engine 314 ruft die erforderlichen Informationen aus dem Informationsspeicher 318 ab und filtert und formatiert dann die Kartendaten in Schritt 430 in einer geeigneten Form. In Schritt 440 lokalisiert die Suchmaschine 316 bestimmte geographische Merkmale für diese Kartendaten und ruft sie ab. Die Suchmaschine 316 kann zusätzlich einem Drittparteien-Service-Provider 320 entsprechen, um genauere Kartendaten (z. B. dynamische Daten) zu empfangen und diese Drittparteien-Daten anschließend in einem optionalen Schritt 440 zu kompilieren und zu analysieren. In Schritt 450 kombiniert das Datenmodul 312 die von der Mapping-Engine 314 und der Suchmaschine 316 verarbeiteten, kompilierten und empfangenen Daten, um die Kartendaten als eine genaue Fahrzeug-Lokalisierungskarte 500 zu konstruieren. Weiterhin beinhaltet, wie dargestellt, die Karte 500, die aus Lokalisierungsdatenmodul 312 erstellt wurde, relative/absolute Positions-Referenzen für unterschiedliche Lokalisierungsmerkmale, wie beispielsweise, jedoch nicht beschränkt darauf, Straße 502, Gebäude 504, Laub 506 und die Mobilfunk-Basisstationen 508.
  • Nach dem Abschluss der Lokalisierungskarte 500, in Schritt 470, bestimmt Datenmodul 312, ob die Eingabe den Fahrzeugstandort 510 in die Nähe einer oder mehrerer Basisstationen 508 für eine bestimmte Entfernung platziert, während es seinem vorhergesagten Pfad auf Straße 502' (z. B. 10 Meilen) folgt. Datenmodul 312 kann ferner die vorhergesagten Standorte (d. h. relative/absolute Positions-Referenzen) berechnen, an denen das Fahrzeug entsprechend in den Sendebereich dieser Basisstationen 508 eintritt (d. h. der ungefähre Standort, an dem das Sendesignal zuerst von Antennensystem 56 empfangen werden würde). Diese Berechnung kann durch bekannte mathematische Techniken implementiert werden, die den kombinierten vorhergesagten Fahrzeugstandort 510 und die vorhergesagte Straßenausrichtung (basierend auf der Straßenform/Geographie eines vorhergesagten zukünftigen Standorts) bezüglich des geschätzten Standort- und Sendebereichs der zukünftigen Basisstation 508 nutzen. Wenn der Fahrzeugstandort 510 reflektiert, dass das Fahrzeug 12 in den Bereich von mindestens einer kommenden Basisstation 508 eintritt, dann speichert Datenmodul 312, die vorhergesagten Koordinaten (d. h., relative/absolute Positions-Referenzen) für jeden Standort, an dem sich das Fahrzeug in den Bereich einer neuen Basisstation 308 bewegt, in einem geeigneten Datenformat (Binärcode-Format) innerhalb der Informationsspeicherung 318. Systemablauf 400 geht auch zu Schritt 480 über. Andernfalls, wenn sich das Fahrzeug nicht in der berechenbaren Nähe der Basisstationen 508 befindet, geht der Systemablauf 400 zurück zu Schritt 420, wo der Systemablauf 400 bleibt bis aktualisierte Standortdaten empfangen wurden.
  • In Schritt 480 berechnet Datenmodul 312 den Einfallswinkel für jede der vorhergesagten Koordinaten. Der Einfallswinkel kann mit mathematischen Techniken berechnet werden, die den Fachleuten bekannt sind und die die vorhergesagten Koordinaten und die Fahrzeugausrichtung (d. h. aufgrund der Straßenrichtung oder anderen Faktoren) mit Bezug auf den Standort der entsprechenden Basisstation 508, beispielsweise, nutzen. In Schritt 490 stellt Datenmodul 312 nicht-restriktive Einfallswinkel-Informationen für jeden der berechneten Winkel (z. B. Textdaten) als Ausgang zu Server 82 bereit. Nach Schritt 490 endet der Systemablauf 400 und beendet seinen Betrieb 495.
  • VERFAHREN
  • Nun bei Betrachtung von 6 ist eine Anwendung eines exemplarischen Verfahrens 600 zu sehen, um eine Strahlenbündelungs-Kommunikationsverbindung zwischen Antennensystem 56 und einer oder mehreren Basisstationen 72 festzulegen, basierend auf einem oder mehreren errechneten Einfallswinkeln für die vorhergesagten Fahrzeugkoordinaten, die durch ein Lokalisierungsdatenmodul erzeugt wurden. Aspekte dieses Verfahrens werden durch den Backend-Server 82 ausgeführt, beispielsweise durch Implementieren der Funktionalität des Datenmoduls 312, um Einfallswinkel-Informationen zu erzeugen. Periphere Aspekte können zusätzlich ausgeführt werden, durch Telematikeinheit 30, beispielsweise, die Einfallswinkel-Informationen empfängt und die Informationen in einer geeigneten Form dem Antennensystem 56 bereitstellt. Andere periphere Aspekte können zusätzlich über Antennensystem 56 ausgeführt werden, beispielsweise, Erzeugen prädiktiver Sichtlinien-Informationen aus den Einfallswinkel-Informationen, um die Strahlenbündelungs-Techniken zu implementieren und eine gerichtete Kommunikationsverbindung mit einer oder mehreren Basisstationen 72 herzustellen. Fachleute werden erkennen, dass, in bestimmten Ausführungsformen, die Telematikeinheit 30 selbst die Sichtlinien-Informationen erzeugen und dem Antennensystem 56 bereitstellen kann.
  • Bei diesem Verfahren wird die Telematikeinheit 30 vorkonfiguriert, die Standortdaten von GPS-Modul 40 automatisch zu senden und auch die Einfallswinkel-Informationen und andere Lokalisierungsdaten vom Backend-Server 82 zu empfangen. Backend-Server 82 ist außerdem vorkonfiguriert, mit dem Lokalisierungdatenmodul zu kommunizieren, um Einfallswinkel-Informationen zu entwickeln und zu erzeugen und diese Informationen in geeigneter Form bereitzustellen, die von der Telematikeinheit 30 empfangen werden.
  • Verfahren 600 beginnt mit Schritt 610, in dem die Telematikeinheit 30 relative/absolute Positions-Referenz-Informationen des physischen Echtzeit-Standorts des Fahrzeugs an den Datenzentrumserver 82 bereitstellt. Als solches empfängt das GPS-Modul 40 GPS-Satellitensignale von einer Konstellation von Satelliten und es werden anschließend GPS-Koordinaten, basierend auf diesen Signalen, wie weiter oben erörtert, generiert.
  • In Schritt 620 führt Server 82 das Lokalisierungsdatenmodul aus, um einen Einfallswinkel für ausgewählte Fahrzeugstandorte zu erstellen (d. h. die vorhergesagten Fahrzeug-Standortkoordinaten) im Verhältnis zu Koordinaten, die den nahegelegenen Standorten von Basisstationen 72 entsprechen. Dieser Schritt kann außerdem aus Datenmodul 312 bestehen, der es der Mapping Engine 314 ermöglicht, Kartendaten zu erzeugen, und einer Suchmaschine 316, geographische Eigenschaften für die Kartendaten, wie weiter oben erörtert, zu erstellen. Dieser Schritt kann ferner daraus bestehen, dass das Datenmodul 312 eine Lokalisierungskarte konstruiert, basierend sowohl auf den Kartendaten und den geographischen Eigenschaften, die Koordinaten beinhaltet, die im Wesentlichen allen Basisstation-Standorten entsprechen, die auf der Lokalisierungskarte zu finden sind. Dies kann ferner daraus bestehen, dass Datenmodul 312 die ausgewählten Standorte berechnet, an denen das Fahrzeug entsprechend in den Sendebereich jeder der Basisstationen 72 eintritt.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 5, kann dieser Schritt daraus bestehen, dass Datenmodul 312 den Einfallswinkel 511 für jeden der Fahrzeugstandorte berechnet, basierend darauf, dass die Koordinaten dem einen oder den mehreren Basisstation-Standorten 508 entsprechen. Wie oben besprochen, ist die Messung des Einfallswinkels 511 ein Verfahren, um die Ausbreitungsrichtung einer Funkfrequenzwellen-Störung am Antennensystem 56 zu bestimmen. Um dieses Konzept zu relativieren, wie in 5 dargestellt, wenn der Fahrzeugstandort 510 statisch ist, während ein Basisstation-Standort 508 dynamisch von einem Punkt zu einem anderen innerhalb der erzeugten Lokalisierungskarte bewegt wird, würde der Einfallswinkel 511 zum jeweils nachfolgenden Basisstation-Standort 508 wechseln. Somit kann an einem gewählten Bezugspunkt eine Ausführung des Einfallswinkels 511 für einen Basisstation-Standort 508 nach Nordwest gerichtet sein, während sie für einen anderen Basisstation-Standort 508 nach Südwest gerichtet sein kann. In Schritt 630, als Ausgang, überträgt Server 82 die Einfallswinkel-Informationen für jeden der vordefinierten Fahrzeug-Standorte, an denen das Fahrzeug entsprechend in den Sendebereich einer Basisstation 72 eintreten sollte (d. h. den Standort, an dem das Antennensystem 56 mit der Basisstation 72 ohne wesentliche Interferenzen kommunizieren kann).
  • Wie in 7 dargestellt, kann Antennensystem 56 die Einfallswinkel-Informationen nutzen, um Strahlenbündelungs-Taktiken zu implementieren und gerichtete Kommunikationen mit jeder Basisstation 72a-c zu erlauben, während das Fahrzeug 12 in den Sendebereich jeder Basisstation 72a-c eintritt. Somit hat vor Erreichen jedes Sendebereichs die Telematikeinheit 30 die Einfallswinkel für jeden Fahrzeugstandort abgespeichert. Als Resultat müssen die Telematikeinheit 30 und/oder das Antennensystem 56 keine Einfallswinkel berechnen, wenn das Fahrzeug 12 in den Sendebereich eintritt. Dies kann die Verbindungsgeschwindigkeit erhöhen/Latenzzeit-Probleme verringern, wenn das Antennensystem 56 Kommunikationsverbindungen von einer Basisstation 72 zur nächsten umschalten muss (z. B. zwischen Basisstation 72a und Basisstation 72b). Zusätzlich, wenn das GPS-Modul 40, aus dem einen oder anderen Grund keine Verbindung zu GPS-Satelliten herstellen kann und/oder den Standort des Fahrzeugs 12 nicht berechnen kann, ist der Einfallswinkel für den Fahrzeugstandort bereits in der Telematikeinheit 30 gespeichert. Somit agiert das hier vorgestellte System, insbesondere wenn es für wesentliche Zeiträume implementiert wird, als Absicherung gegen einen GPS-Datenverlust, der das Antennensystem 56 abhalten würde, eine Kommunikationsverbindung mit der am nächsten liegenden Basisstation 72 herzustellen.
  • Die hierin offenbarten Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können von einer Verarbeitungsvorrichtung, einer Steuerung oder einem Computer, der jede vorhandene programmierbare elektronische Steuereinheit oder eine dedizierte elektronische Steuereinheit beinhalten kann, bereitgestellt und/oder implementiert werden. Desgleichen können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen als Daten oder ausführbare Anweisungen durch eine Steuerung oder einen Computer in vielfältiger Weise gespeichert werden, darunter ohne Einschränkung die dauerhafte Speicherung auf nicht beschreibbaren Speichermedien, wie einem ROM, und als änderbare Information auf beschreibbaren Speichermedien, wie Disketten, Magnetbändern, CDs, RAM sowie anderen magnetischen und optischen Medien. Die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können auch in einem softwareausführbaren Objekt implementiert werden. Alternativ können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen ganz oder teilweise mit geeigneten Hardwarekomponenten, wie beispielsweise anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASICs), feldprogrammierbaren Gate Arrays (FPGAs), Zustandsmaschinen, Steuerungen oder anderen Hardwarekomponenten oder Vorrichtungen oder einer Kombination von Hardware, Software und Firmwarekomponenten verkörpert werden.
  • Während exemplarische Ausführungsformen vorstehend beschrieben sind, ist es nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen beschreiben, die von den Ansprüchen beinhaltet sind. Vielmehr dienen die in der Spezifikation verwendeten Worte der Beschreibung und nicht der Beschränkung und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Wie zuvor beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen des Systems oder des Verfahrens zu bilden, die nicht explizit beschrieben oder veranschaulicht werden. Während verschiedene Ausführungsformen beschrieben worden sein könnten, um Vorteile zu bieten oder gegenüber anderen Ausführungsformen oder Implementierungen des Standes der Technik in Bezug auf eine oder mehrere gewünschte Merkmale bevorzugt zu sein, werden Fachleute auf dem Gebiet erkennen, dass ein oder mehrere oder Eigenschaften beeinträchtigt werden können, um gewünschte Gesamtsystemattribute zu erreichen, die von der spezifischen Anwendung und Implementierung abhängen. Diese Attribute können Kosten, Festigkeit, Haltbarkeit, Lebenszykluskosten, Marktfähigkeit, Aussehen, Verpackung, Größe, Gebrauchstauglichkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, Leichtigkeit der Montage usw. beinhalten, sind aber nicht darauf beschränkt. Daher sind Ausführungsformen, die nach dem Stand der Technik, in Bezug auf eine oder mehrere Eigenschaften als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Implementierungen beschrieben sind, nicht außerhalb des Schutzumfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.
  • Raumbezogene Begriffe, wie „innere“, „äußere“, „unterhalb“, „unter“, „untere“, „über“, „obere“ und dergleichen, können hierin zur besseren Beschreibung der Beziehung von einem Element oder einer Ausrüstung zu anderen Elementen oder Eigenschaften, wie in den Figuren dargestellt, verwendet werden. Räumlich relative Begriffe können bezwecken, unterschiedliche Ausrichtungen der Vorrichtung im Gebrauch oder Betrieb neben der in den Figuren dargestellten Orientierung zu umspannen. Wird beispielsweise die Vorrichtung in den Figuren umgedreht, würden Elemente, die als „unterhalb“ von oder „unter“ anderen Elementen oder Eigenschaften beschrieben werden, dann „oberhalb“ anderer Elemente oder Eigenschaften ausgerichtet sein. Daher kann der Beispielbegriff „unterhalb“ sowohl eine Orientierung von oberhalb als auch von unterhalb beinhalten. Die Vorrichtung kann anderweitig ausgerichtet werden (um 90 Grad gedreht oder in andere Richtungen) und die hierin verwendeten räumlich bezogenen Schlagworte können dementsprechend interpretiert werden.
  • Keines der in den Ansprüchen genannten Elemente ist als Mittel für eine Funktion (sog. „means plus function“) nach 35 U.S.C. §112(f) zu verstehen, es sei denn, ein Element wird ausdrücklich unter Verwendung des Begriffs „means for“ (Mittel für) beschrieben,“

Claims (10)

  1. System zum Erzeugen von Einfallswinkel-Informationen für eine Implementierung von Strahlenbündelungs-Taktiken, das System umfassend: einen Speicher, dafür konfiguriert, eine oder mehrere ausführbare Anweisungen zu umfassen; eine Steuerung, dafür konfiguriert, ausführbare Anweisungen auszuführen; ein Fahrzeug umfassend ein Fahrzeugsystem und ein Antennensystem; wobei das Fahrzeugsystem dafür konfiguriert ist, Fahrzeugstandortdaten zu erzeugen, wobei das Fahrzeugsystem ferner dafür konfiguriert ist, Fahrzeugstandortdaten an die Steuerung zu übertragen, wobei das Fahrzeugsystem ferner dafür konfiguriert ist, Einfallswinkel-Informationen von der Steuerung zu empfangen; das Antennensystem, dafür konfiguriert, Strahlenbündelungs-Taktiken, basierend auf empfangenen Einfallswinkel-Informationen zu implementieren, um eine gerichtete Kommunikationsverbindung mit einem oder mehreren Sende-Empfangsgeräten herzustellen; ein Lokalisierungsdatenmodul, dafür konfiguriert, Einfallswinkel-Informationen für einen oder mehrere ausgewählte Standorte zu erstellen; und worin die ausführbaren Anweisungen der Steuerung Folgendes ermöglichen: das Empfangen der Benutzerstandortdaten, die vom Fahrzeug übermittelt werden; das Ausführen, basierend auf den Fahrzeugstandortdaten, des Lokalisierungsdatenmoduls, um Einfallswinkel-Informationen für den einen oder die mehreren ausgewählten Standorte zu erstellen; und das Übertragen der Einfallswinkel-Informationen für jeden des einen oder der mehreren ausgewählten Standorte an das Fahrzeugsystem.
  2. System nach Anspruch 1, worin: das Lokalisierungsdatenmodul umfassend: eine Mapping Engine, dafür konfiguriert, Kartendaten zu erzeugen; eine Suchmaschine dafür konfiguriert, geographische Eigenschaften zu erstellen, um die Erzeugung der Kartendaten zu unterstützen; und das Ausführen des Lokalisierungsdatenmoduls Folgendes beinhaltet: das Bereitstellen einer Kartenanforderung an die Mapping Engine, die Kartenanforderung umfassend die Fahrzeugstandortdaten; das Erlauben der Mapping Engine, die Kartendaten zu erstellen; das Erlauben der Suchmaschine erlauben, geographische Eigenschaften für die Kartendaten zu erstellen; das Konstruieren einer Lokalisierungskarte, basierend auf den Kartendaten und den geographischen Eigenschaften, die Lokalisierungskarte umfassend Koordinaten, die dem einen oder den mehreren Sende-Empfangsgeräten entsprechen; das Berechnen der ausgewählten Standorte, an denen das Fahrzeug entsprechend in einen Sendebereich für jedes des einen oder der mehreren Sende-Empfangsgeräte in der Lokalisierungskarte eintreten sollte; das Berechnen, basierend auf den Koordinaten, die dem einen oder den mehreren Sende-Empfangsgeräten entsprechen, des Einfallswinkels für jeden der ausgewählten Standorte; und das Erstellen des Einfallswinkels für jeden der ausgewählten Standorte.
  3. System nach Anspruch 1, worin: das Antennensystem Folgendes umfassend: eine Phasensteuerung zur Erzeugung von Sichtlinien-Informationen, basierend auf den Einfallswinkel-Informationen; ein Antennenmodul gekoppelt mit einer Vielzahl von Antennen und der Phasensteuerung, das Antennenmodul, dafür konfiguriert, die relativen Phasen eines oder mehrerer Kommunikationsausgangssignale zu variieren, die dafür konfiguriert sind, an die Vielzahl der Antennen übertragen zu werden, die relativen Phasen basieren auf den Sichtlinien-Informationen; und die Vielzahl von Antennen, dafür konfiguriert, die gerichtete Kommunikationsverbindung mit dem einen oder den mehreren Sende-Empfangsgeräten, basierend auf den relativen Phasen, festzulegen; und worin die Einfallswinkel-Informationen dem Antennensystem Folgendes ermöglichen: das Erzeugen, über die Phasensteuerung, der Sichtlinien-Informationen, basierend auf den empfangenen Einfallswinkel-Informationen; das Variieren, über das Antennenmodul, der relativen Phasen eines oder mehrerer Kommunikationsausgangssignale, basierend auf den Sichtlinien-Informationen von der Phasensteuerung; und das Einrichten, über die Vielzahl von Antennen, der gerichteten Kommunikationsverbindung mit dem einen oder den mehreren Sende-Empfangsgeräten, basierend auf den relativen Phasen.
  4. Verfahren zum Erstellen von Einfallswinkel-Informationen für eine Implementierung von Strahlenbündelungs-Taktiken, das Verfahren umfassend: das Bereitstellen eines Speichers dafür konfiguriert, eine oder mehrere ausführbare Anweisungen zu umfassen; das Bereitstellen einer Steuerung dafür konfiguriert, die ausführbaren Anweisungen auszuführen; das Bereitstellen eines Fahrzeugs, umfassend ein Fahrzeugsystem und ein Antennensystem; worin das Fahrzeugsystem dafür konfiguriert ist, Fahrzeugstandortdaten zu erzeugen, worin das Fahrzeugsystem ferner dafür konfiguriert ist, die Fahrzeugstandortdaten an die Steuerung zu übertragen, worin das Fahrzeugsystem ferner dafür konfiguriert ist, Einfallswinkel-Informationen von der Steuerung zu empfangen; worin das Antennensystem dafür konfiguriert ist, die Strahlenbündelungs-Taktiken zu implementieren, basierend auf den empfangenen Einfallswinkel-Informationen, um eine gerichtete Kommunikationsverbindung mit einem oder mehreren Sende-Empfangsgeräten herzustellen; das Bereitstellen eines Lokalisierungsdatenmoduls, dafür konfiguriert, Einstellwinkel-Informationen für einen oder mehrere ausgewählte Standorte zu erstellen; das Empfangen, über die Steuerung, der Fahrzeugstandortdaten, die von dem Fahrzeug übermittelt werden; das Ausführen, basierend auf den Fahrzeugstandortdaten, über die Steuerung, des Lokalisierungsdatenmoduls, um Einfallswinkel-Informationen für den einen oder die mehreren ausgewählten Standorte zu erstellen; und das Übertragen, über die Steuerung, der Einfallswinkel-Informationen für jeden des einen oder der mehreren ausgewählten Standorte an das Fahrzeugsystem.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, ferner umfassend das Implementieren von Strahlenbündelungs-Taktiken, basierend auf den empfangenen Einfallswinkel-Informationen, über das Antennensystem, um eine gerichtete Kommunikationsverbindung mit dem einen oder den mehreren Sende-Empfangsgeräten an einem oder mehreren ausgewählten Standorten herzustellen.
  6. Verfahren nach Anspruch 4, worin das Fahrzeugsystem ein GPS-Modul umfasst, um die Fahrzeugstandortdaten zu generieren.
  7. Verfahren nach Anspruch 4, worin: das Lokalisierungsdatenmodul Folgendes beinhaltet: eine Mapping Engine, dafür konfiguriert, Kartendaten zu erzeugen; eine Suchmaschine, dafür konfiguriert, geographische Eigenschaften der Kartendaten zu erzeugen; und worin der Schritt des Ausführens des Lokalisierungsdatenmoduls ferner Folgendes umfasst: das Bereitstellen, über das Lokalisierungsdatenmodul, einer Kartenanforderung an die Mapping Engine, die Kartenanforderung umfassend die Fahrzeugstandortdaten; das Erlauben der Mapping Engine, über das Lokalisierungsdatenmodul, die Kartendaten zu erstellen; das Erlauben der Suchmaschine, über das Lokalisierungsdatenmodul, die geographischen Eigenschaften für die Kartendaten zu erstellen; das Konstruieren, über das Lokalisierungsdatenmodul, einer Lokalisierungskarte, basierend auf den Kartendaten und den geographischen Eigenschaften, die Lokalisierungskarte umfasst Koordinaten, die dem einen oder den mehreren Sende-Empfangsgeräten entsprechen; das Berechnen, über das Lokalisierungsdatenmodul, der ausgewählten Standorte, an denen das Fahrzeug entsprechend in einen Sendebereich für jedes des einen oder der mehreren Sende-Empfangsgeräte in der Lokalisierungskarte eintreten sollte; das Berechnen, basierend auf den Koordinaten, die dem einen oder den mehreren Sende-Empfangsgeräten entsprechen, über das Lokalisierungsdatenmodul, des Einfallswinkels für jeden der ausgewählten Standorte; und das Erstellen, über das Lokalisierungsdatenmodul, des Einfallswinkels für jeden der ausgewählten Standorte.
  8. Verfahren nach Anspruch 4, worin: das Antennensystem Folgendes umfassend: eine Phasensteuerung zur Erzeugung von Sichtlinien-Informationen, basierend auf den Einfallswinkel-Informationen; ein Antennenmodul gekoppelt mit einer Vielzahl von Antennen und der Phasensteuerung, das Antennenmodul, dafür konfiguriert, die relativen Phasen eines oder mehrerer Kommunikationsausgangssignale zu variieren, die dafür konfiguriert sind, an die Vielzahl der Antennen übertragen zu werden, die relativen Phasen basierend auf den Sichtlinien-Informationen; und die Vielzahl von Antennen, dafür konfiguriert, die gerichtete Kommunikationsverbindung mit einem oder mehreren Sende-Empfangsgeräten, basierend auf den relativen Phasen, einzurichten; das Erzeugen, über die Phasensteuerung, der Sichtlinien-Informationen, basierend auf den empfangenen Einfallswinkel-Informationen; das Variieren, über das Antennenmodul, der relativen Phasen eines oder mehrerer Kommunikationsausgangssignale, basierend auf den Sichtlinien-Informationen von der Phasensteuerung; und das Einrichten, über die Vielzahl von Antennen, der gerichteten Kommunikationsverbindung mit dem einen oder den mehreren Sende-Empfangsgeräten, basierend auf den relativen Phasen.
  9. Nichtflüchtiges und maschinenlesbares Medium, das darauf ausführbare Anweisungen gespeichert hat, die angepasst sind, die Einfallswinkel-Informationen für eine Implementierung von Strahlenbündelungs-Taktiken zu erstellen, die, wenn sie einer Steuerung bereitgestellt und von ihr ausgeführt werden, die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Empfangen von Fahrzeugstandortdaten, die von einem Fahrzeugsystem übertragen werden, dafür konfiguriert, die Fahrzeugstandortdaten zu erzeugen; basierend auf den Fahrzeugstandortdaten, Erstellen von Einfallswinkel-Informationen für einen oder mehrere ausgewählte Standorte; und Übertragen der Einfallswinkel-Informationen für jeden des einen oder der mehreren ausgewählten Standorte an das Fahrzeugsystem, worin die Einfallswinkel-Informationen in einem geeigneten Format vorliegen, um ein Antennensystem zu unterstützen, die Strahlenbündelungs-Taktiken zu implementieren, um eine gerichtete Kommunikationsverbindung mit einem oder mehreren Sende-Empfangsgeräten herzustellen.
  10. Nichtflüchtige und maschinenlesbares Medium nach Anspruch 9, worin, wenn die ausführbaren Anweisungen einer Steuerung bereitgestellt und von dieser ausgeführt werden, die Steuerung ferner zu Folgendem veranlasst: Bereitstellen einer Kartenanforderung an die Mapping Engine, die Kartenanforderung umfasst die Fahrzeugstandortdaten; der Mapping Engine ermöglichen, die Kartendaten zu erstellen; der Suchmaschine erlauben, geographische Eigenschaften für die Kartendaten zu erstellen; Konstruieren einer Lokalisierungskarte, basierend auf den Kartendaten und den geographischen Eigenschaften, die Lokalisierungskarte umfasst Koordinaten, die dem einen oder den mehreren Sende-Empfangsgeräten entsprechen; Berechnen der ausgewählten Standorte, an denen das Fahrzeug entsprechend in einen Sendebereich für jedes des einen oder der mehreren Sende-Empfangsgeräte in der Lokalisierungskarte eintreten sollte; basierend auf den Koordinaten, die dem einen oder den mehreren Sende-Empfangsgeräten entsprechen, Berechnen des Einfallswinkels für jeden der ausgewählten Standorte; und Erstellen des Einfallswinkels für jeden der ausgewählten Standorte.
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