WO2019120393A1 - Vehicle-to-everything communication module - Google Patents

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WO2019120393A1
WO2019120393A1 PCT/DE2018/200112 DE2018200112W WO2019120393A1 WO 2019120393 A1 WO2019120393 A1 WO 2019120393A1 DE 2018200112 W DE2018200112 W DE 2018200112W WO 2019120393 A1 WO2019120393 A1 WO 2019120393A1
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WO
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vehicle
communication module
communication
position determination
satellite navigation
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PCT/DE2018/200112
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Inventor
Ulrich STÄHLIN
Original Assignee
Continental Teves Ag & Co. Ohg
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Publication date
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    • G—PHYSICS
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    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
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Definitions

  • the invention relates to a vehicle-to-X communication module.
  • Vehicle-to-X communication for example according to the IEEE 802.11p standard, is currently being developed and is currently in the process of being rolled out. Furthermore, satellite navigation is a well-known method for accurately determining a position. Corresponding hardware modules are available in the market.
  • the vehicle-to-X communication module By the vehicle-to-X communication module according to the invention, the functionalities of a vehicle-to-X communication and satellite navigation in just one module. This can be enclosed for example by a housing. This saves costs and installation space.
  • the components can be used at least partially for both functions.
  • the vehicle-to-X communication module can also be constructed by means of application-specific integrated circuits (ASIC) or other components which can be at least partially hard-wired or in some way programmable.
  • ASIC application-specific integrated circuits
  • the vehicle-to-X communication module is configured to alternately switch between vehicle-to-X communication on the one hand and position determination on the other hand.
  • the complexity of the vehicle-to-X communication module or its components can be advantageously reduced because, for example, components can be installed which only ever perform either vehicle-to-X communication or position determination at a time.
  • the vehicle-to-X communication module is further configured to perform position determination by odometry.
  • position determination by means of odometry makes it possible, in particular, to obtain a continuation of the respective position of a motor vehicle during a temporary failure or interruption of the position determination by means of satellite navigation, this updating being able to be based, for example, on sensor data such as a speed or a heading of the motor vehicle.
  • This may make it possible to suspend the position determination by means of satellite navigation planned for certain times when, for example, vehicle-to-X messages are to be received and therefore simultaneous reception of satellite navigation signals is not possible, and nevertheless to have an always current vehicle position.
  • the vehicle-to-X communication module has only one reception path, which is used alternately for vehicle-to-X communication on the one hand and position determination on the other hand. This allows a particularly simple design, since it is possible to dispense with a second reception path.
  • reception path is here in particular an arrangement of one or more components understood, which is used to evaluate received radio signals. It should be understood that satellite communication typically requires only one of the receive paths and one receive path, but no transmit path. In contrast, vehicle-to-X communication typically also requires at least one transmit path to send messages to other vehicles or infrastructure.
  • the vehicle-to-X communication module is configured to use the receive path during predefined times, during cyclically recurring times, and / or during a transmit operation of the vehicle-to-X communication for position determination.
  • the predefined times may, for example, be times at which it is known that a reception function on the vehicle-to-X communication is not necessary or is not absolutely necessary on the basis of a standard. Even the cyclically recurring times can be such times.
  • a transmission mode of the vehicle-to-X communication is typically no reception of vehicle-to-X messages possible, since the own transmission of messages disturbs the reception too much. In this case, the reception mode for satellite navigation can thus be used in a preferred manner.
  • the vehicle-to-X communication module has at least a first reception path and a second reception path, one or both of which are alternately used for vehicle-to-X communication and position determination on the other hand.
  • this requires a slightly higher cost and therefore higher costs, but significantly increases the flexibility and allows in particular the simultaneous operation of at least two receiving paths or of different functions when Receive. It should be understood that correspondingly more than two receive paths can be used.
  • the vehicle-to-X communication module is configured in accordance with a preferred embodiment to set the number of receive paths used for the position determination depending on a channel load, an activity measure of the vehicle-to-X communication or propagation conditions. Such parameters have proven to be typical influencing variables for the need for a particularly pronounced reception functionality in the vehicle-to-X communication. The fewer receive paths are required for the vehicle-to-X communication, the more Emp fangpfade can be used for the position determination.
  • the vehicle-to-X communication module is configured in accordance with an advantageous embodiment to use at least two receive paths for position determination in response to a request to determine a particularly accurate position, orientation, rate of turn or slip angle.
  • This makes it possible to utilize a distance of two antennas used for receiving satellite signals to detect not only a position but also a movement, a change of movement or a course of a vehicle on the earth's surface. For example, by monitoring the respective position of two antennas by means of satellite navigation, values such as orientation, rate of turn or slip angle can be determined.
  • the vehicle-to-X communication module is configured according to one possible embodiment to determine, using the first reception path and the second reception path for position determination, which reception path has the better reception quality, and then the other reception path for vehicle-to-X To use communication. This can be done dynamically the respective receiving situation are received, so that at a later time, if no longer both receiving paths for position determination are needed or if at least one receiving path for the vehicle-to-X communication is required, each currently better receiving path continues to position by means of Satellite navigation is used. This is also possible the other way around, ie, reception qualities are compared in the vehicle-to-X communication and the worse path is later used for position determination.
  • a respective receive path is only connected to a vehicle-to-X communication antenna. He may be connected according to a further embodiment, only with a satelliti- Navigationsantenna satellite.
  • a respective receive path may be fixedly or switchably connected to both a vehicle-to-X communication antenna and a satellite navigation antenna.
  • a total of four antennas are used, wherein two vehicle-to-X communication antennas and two satellite navigation antennas are present.
  • the vehicle-to-X communication module is configured to use all receive paths at the start of the vehicle-to-X communication module exclusively for position determination until a position has been determined. In particular, this can also be done until a position has been determined with a predefined accuracy. This takes into account the fact that vehicle-to-X communication is typically not possible anyway before a position has been determined with sufficient accuracy since vehicle-to-X messages to be sent must be provided with such a position and received Vehicle-to-X messages are evaluated with reference to their own position.
  • the vehicle-to-X communication module is configured, according to a preferred embodiment, to switch vehicle-to-X communication for a receive path used for position determination on which a satellite navigation signal having a reception strength below a threshold is detected.
  • the vehicle-to-X communication module may become thus dynamically adapt to receiving qualities and enable a path in which a position determination is no longer possible in sufficient quality for the vehicle-to-X communication.
  • the vehicle-to-X communication module may also be configured to use at least one location-acquisition path for a particular period of time to fully load ephemeris data and / or almanac data. This may in particular mean that, regardless of other circumstances, the corresponding reception path is reserved for the position determination in order to enable a complete loading of the ephemeris data or almanac data. This makes it easier to determine the position at later points in time, for example when the vehicle is passing through an area with limited reception, such as a tunnel, for a long time, for example. It can also be used for this two reception paths.
  • a vehicle-to-X communication module can be configured in particular by appropriate programming to perform certain functions.
  • a vehicle-to-X communication system typically two high frequency components are present.
  • this is the actual transceiver for the radio communication according to IEEE 802.11p
  • this is typically a satellite navigation receiver, since the absolute position in world coordinates is one of the most important information sent in the world Vehicle-to-X communication is.
  • Known systems typically use two dedicated components for this purpose.
  • a software-defined-radio approach can be used to increase flexibility and respond more quickly to changes in standards.
  • the US standard stipulates that only a certain amount of time is required to be transmitted on the control channel of the vehicle-to-X communication. After that, the vehicle-to-X subscriber is allowed to change channels for a certain amount of time to listen to other services. This time can now be used to switch back to position determination via satellite navigation.
  • this channel change procedure is currently not provided.
  • antennas it is possible, for example, to use two vehicle-to-X antennas, one vehicle-to-X antenna and one satellite navigation antenna, or even two satellite navigation antennas. It should be understood that more than said antennas can be connected, so that respective receive paths or connections can be switched accordingly or used for the respective functionality.
  • position determination by means of satellite navigation Sat are first activated until a GNSS fix or a sufficiently accurate position is present, since up to this time typically no vehicle-to-X message may be sent. This can mean, for example, that at the beginning both antenna connections for position determination by means of Satellite navigation can be used. If it turns out that one of the two antennas is currently not receiving a satellite navigation signal, for example due to shadowing, this antenna input can instead be used for vehicle-to-X communication.
  • vehicle-to-X communication antennas used can be triggered by the currently running application or by a determined hazard level.
  • vehicle-to-X communication can be operated on an antenna, and it is possible to switch to an antenna for position determination if it is only necessary to transmit in one direction. In poor reception conditions, for example, it is better to switch to two vehicle-to-X communication antennas more frequently and to use antenna diversity.
  • the US standard for vehicle-to-X communication requires that a station must be active on the control channel for a certain amount of time, for transmission and reception. Thereafter, a change to another channel is possible for a certain time to serve other services there.
  • During this time can be switched to two satellite navigation antennas, in order to increase the positioning quality or even averaged driving dynamics information from the satellite navigation to average it.
  • two satellite navigation antennas used, it is possible to directly measure the orientation of the vehicle and thus indirectly the vehicle's sideslip angle.
  • the respectively better antenna is used if only one antenna is to be used for the respective service.
  • the satellite data trackers are not fast enough to provide a stable signal in the short times of reception. However, this can be achieved via suitably adapted trackers, for example, or via approaches from the Ultra-Coupling area.
  • FIG. 1 shows an arrangement with a vehicle-to-X communication module according to the invention.
  • Fig. 1 shows a motor vehicle 10, which is shown only schematically. Also shown schematically are a total of four navigation satellites 20, 21, 22, 23, which send Sat tellitennavigationssignale in a known manner.
  • the motor vehicle 10 has a vehicle-to-X communication module 30 according to an embodiment of the invention.
  • the vehicle-to-X communication module 30 has only schematically illustrated components 31, which are used both for vehicle-to-X communication as well as for position determination by means of satellite navigation.
  • the vehicle-to-X communication module 30 has a first receive path 32 and a second receive path 34.
  • a first antenna 40 and a second antenna 42 are connected.
  • the first antenna 40 is a satellite navigation antenna
  • the second antenna 42 is a vehicle-to-X communication antenna.
  • a third antenna 44 and a fourth antenna 46 are connected.
  • the third antenna 44 is a satellite navigation antenna
  • the fourth antenna 46 is a vehicle-to-X communication antenna.
  • the two antennas 40, 42, 44, 46 connected to a respective receiving path 32, 34 can each be used for one of the two functions mentioned satellite navigation or vehicle-to-X communication.
  • the simultaneous use of both respective antennas for different services is not possible.
  • the vehicle-to-X communication module 30 is in this case configured so that after a start of the vehicle 10 and the vehicle-to-X communication module 30, initially only the satellite navigation satellites 40, 44 are used until a sufficiently accurate position of the Motor vehicle 10 is present. Then, based on the channel load and the volume of messages to be sent in the vehicle-to-X communication, it is decided how many of the two receive paths 32, 34 are to be used for the vehicle-to-X communication. The respective other reception paths or the remaining reception path are then used for position determination by means of satellite navigation.
  • both receive paths 32, 34 are used for the same service, it is also determined in each case which of the two Emp catch paths 32, 34 has the respectively stronger signal. If closing is then switched to a mode in which the two receive paths 32, 34 are to serve different services, then the receive path 32, 34 with the stronger signal is left on the previous functionality, while the other is switched over.
  • vehicle-to-X communication is understood to mean, in particular, direct communication between vehicles and / or between vehicles and infrastructure facilities.
  • this may be vehicle-to-vehicle communication or vehicle-to-infrastructure communication.
  • a communication between Vehicles reference this can in principle be carried out, for example, in the context of a vehicle-to-vehicle communication, which typically takes place without mediation by a mobile network or a similar external infrastructure and which therefore of other solutions, for example, build on a mobile network , is to be distinguished.
  • vehicle-to-X communication may be performed using the IEEE 802.11p or IEEE 1609.4 standards.
  • a vehicle-to-X communication can also be referred to as C2X communication.
  • the subareas can be referred to as C2C (Car-to-Car) or C2I (Car-to-Infrastructure).
  • the invention explicitly excludes vehicle-to-X communication with switching, for example via a mobile radio network.

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Abstract

The invention relates to a vehicle-to-everything communication module comprising a plurality of electronic components which are designed both for vehicle-to-everything communication and for positioning by way of satellite navigation.

Description

Fahrzeug- zu-X-Kommunikationsmodul  Vehicle-to-X communication module
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul . The invention relates to a vehicle-to-X communication module.
Fahrzeug-zu-X-Kommunikation, beispielsweise nach dem Standard IEEE 802.11p, ist Stand der Entwicklung und befindet sich gerade in der Ausrollphase. Des Weiteren ist Satellitennavigation ein seit langem bekanntes Verfahren zur exakten Bestimmung einer Position. Entsprechende Hardwaremodule sind im Markt verfügbar. Vehicle-to-X communication, for example according to the IEEE 802.11p standard, is currently being developed and is currently in the process of being rolled out. Furthermore, satellite navigation is a well-known method for accurately determining a position. Corresponding hardware modules are available in the market.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Fahr- zeug-zu-X-Kommunikationsmodul bereitzustellen, welches im Vergleich zu Ausführungen gemäß dem Stand der Technik alternativ oder besser ausgeführt ist. It is an object of the invention to provide a vehicle-to-X communication module that is alternative or better than prior art embodiments.
Dies wird erfindungsgemäß durch ein Fahr- zeug-zu-X-Kommunikationsmodul gemäß Anspruch 1 erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen können beispielsweise den Un teransprüchen entnommen werden. Der Inhalt der Ansprüche wird durch ausdrückliche Inbezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht . This is achieved according to the invention by a vehicle-to-X communication module according to claim 1. Advantageous embodiments, for example, the Un claims are taken. The content of the claims is made by express reference to the content of the description.
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul . Das Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul weist eine Anzahl elektronischer Komponenten auf, welche dazu konfiguriert sind, eine Fahrzeug-zu-X-Kommunikation auszuführen. The invention relates to a vehicle-to-X communication module. The vehicle-to-X communication module includes a number of electronic components that are configured to perform vehicle-to-X communication.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die elektronischen Kom ponenten zusätzlich dazu konfiguriert sind, eine Positions bestimmung mittels Satellitennavigation auszuführen. According to the invention it is provided that the electronic com ponents are additionally configured to perform a position determination by means of satellite navigation.
Durch das erfindungsgemäße Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul können die Funktionalitäten einer Fahrzeug-zu-X-Kommunikation und einer Satellitennavigation in nur einem Modul kombiniert werden. Dieses kann beispielsweise durch ein Gehäuse umschlossen sein. Dies spart Kosten und Bauraum. Die Komponenten können dabei zumindest teilweise für beide Funktionalitäten verwendet werden. By the vehicle-to-X communication module according to the invention, the functionalities of a vehicle-to-X communication and satellite navigation in just one module. This can be enclosed for example by a housing. This saves costs and installation space. The components can be used at least partially for both functions.
Bei den elektronischen Komponenten kann es sich beispielsweise zumindest teilweise um Hochfrequenzkomponenten, Spulen, Wie derstände, Transistoren, Leiterbahnen, Prozessoren, program mierbaren Einheiten und/oder Leistungshalbleiter handeln. Es kann sich auch ausschließlich um jeweilige solche Komponenten handeln. Es sei erwähnt, dass auch andere Komponenten als die erwähnten Komponenten dazu konfiguriert sein können, Fahr- zeug-zu-X-Kommunikation und Positionsbestimmung mittels Sa tellitennavigation auszuführen. Außerdem sei erwähnt, dass das Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul auch andere Komponenten enthalten kann, welche beispielsweise nur für die Fahr- zeug-zu-X-Kommunikation oder nur für die Positionsbestimmung mittels Satellitennavigation vorgesehen sind. The electronic components may, for example, at least partially be high-frequency components, coils, resistors, transistors, printed conductors, processors, programmable units and / or power semiconductors. It may also be exclusively related to such respective components. It should be noted that components other than the mentioned components may also be configured to carry out vehicle-to-X communication and position determination by means of satellite navigation. It should also be mentioned that the vehicle-to-X communication module can also contain other components which are provided, for example, only for vehicle-to-X communication or only for position determination by means of satellite navigation.
Das Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul kann beispielsweise dazu konfiguriert sein, die Fahrzeug-zu-X-Kommunikation und die Positionsbestimmung ganz oder teilweise mittels Soft- ware-Defined-Radio durchzuführen. Dies hat sich insbesondere als vorteilhaft erwiesen, weil dadurch die Funktionalitäten zu mindest teilweise aufgrund einer Programmierung realisiert werden können, welche einfach zu ändern ist und welche die Möglichkeit bietet, die gleichen Hardwarekomponenten für un terschiedliche Funktionalitäten zu verwenden. The vehicle-to-X communication module can be configured, for example, to carry out the vehicle-to-X communication and the position determination entirely or partially by means of software-defined radio. This has proved to be particularly advantageous, because thereby the functionalities can be at least partially realized due to a programming, which is easy to change and which offers the possibility to use the same hardware components for un ferent functionalities.
Alternativ kann jedoch beispielsweise das Fahr- zeug-zu-X-Kommunikationsmodul auch mittels Application Specific Integrated Circuits (ASIC) oder anderen Bauteilen aufgebaut sein, welche zumindest teilweise fest verdrahtet oder in gewisser Weise programmierbar sein können. Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist das Fahr- zeug-zu-X-Kommunikationsmodul dazu konfiguriert, zwischen Fahrzeug-zu-X-Kommunikation einerseits und Positionsbestimmung andererseits alternierend umzuschalten. Dadurch kann die Komplexität des Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmoduls bzw. von dessen Bauteilen in vorteilhafter Weise verringert werden, da beispielsweise Komponenten verbaut werden können, welche zu einer Zeit immer nur entweder Fahrzeug-zu-X-Kommunikation oder Positionsbestimmung durchführen. Alternatively, however, for example, the vehicle-to-X communication module can also be constructed by means of application-specific integrated circuits (ASIC) or other components which can be at least partially hard-wired or in some way programmable. According to a preferred embodiment, the vehicle-to-X communication module is configured to alternately switch between vehicle-to-X communication on the one hand and position determination on the other hand. As a result, the complexity of the vehicle-to-X communication module or its components can be advantageously reduced because, for example, components can be installed which only ever perform either vehicle-to-X communication or position determination at a time.
Bevorzugt ist das Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul ferner dazu konfiguriert, eine Positionsbestimmung mittels Odometrie auszuführen. Eine solche Positionsbestimmung mittels Odometrie erlaubt es insbesondere, bei einem zeitweisen Ausfall oder einer Unterbrechung der Positionsbestimmung mittels Satellitenna vigation eine Fortschreibung der jeweiligen Position eines Kraftfahrzeugs zu erhalten, wobei diese Fortschreibung bei spielsweise auf Sensordaten wie einer Geschwindigkeit oder einem Kurs des Kraftfahrzeugs basieren kann. Dadurch kann es ermöglicht werden, die Positionsbestimmung mittels Satellitennavigation geplant für gewisse Zeiten auszusetzen, wenn beispielsweise Fahrzeug-zu-X-Nachrichten empfangen werden sollen und deshalb ein gleichzeitiger Empfang von Satellitennavigationssignalen nicht möglich ist, und trotzdem eine stets aktuelle Fahr zeugposition zu haben. Preferably, the vehicle-to-X communication module is further configured to perform position determination by odometry. Such a position determination by means of odometry makes it possible, in particular, to obtain a continuation of the respective position of a motor vehicle during a temporary failure or interruption of the position determination by means of satellite navigation, this updating being able to be based, for example, on sensor data such as a speed or a heading of the motor vehicle. This may make it possible to suspend the position determination by means of satellite navigation planned for certain times when, for example, vehicle-to-X messages are to be received and therefore simultaneous reception of satellite navigation signals is not possible, and nevertheless to have an always current vehicle position.
Gemäß einer möglichen Ausführung weist das Fahr- zeug-zu-X-Kommunikationsmodul nur einen Empfangspfad auf, welcher alternierend für Fahrzeug-zu-X-Kommunikation einerseits und Positionsbestimmung andererseits verwendet wird. Dies erlaubt eine besonders einfache Ausführung, da auf einen zweiten Empfangspfad verzichtet werden kann. According to one possible embodiment, the vehicle-to-X communication module has only one reception path, which is used alternately for vehicle-to-X communication on the one hand and position determination on the other hand. This allows a particularly simple design, since it is possible to dispense with a second reception path.
Unter einem Empfangspfad sei hier insbesondere eine Anordnung von einer Komponente oder mehreren Komponenten verstanden, welche zum Auswerten von empfangenen Funksignalen dient. Es sei dabei verstanden, dass Satellitenkommunikation typischerweise le diglich Empfangspfade bzw. einen Empfangspfad, jedoch keinen Sendepfad benötigt. Im Gegensatz dazu benötigt Fahr- zeug-zu-X-Kommunikation typischerweise auch zumindest einen Sendepfad, um Nachrichten an andere Fahrzeuge oder an Infra struktureinrichtungen senden zu können. Under a reception path is here in particular an arrangement of one or more components understood, which is used to evaluate received radio signals. It should be understood that satellite communication typically requires only one of the receive paths and one receive path, but no transmit path. In contrast, vehicle-to-X communication typically also requires at least one transmit path to send messages to other vehicles or infrastructure.
Gemäß einer möglichen Ausführung ist das Fahr- zeug-zu-X-Kommunikationsmodul dazu konfiguriert, den Emp fangspfad während vordefinierter Zeiten, während zyklisch wiederkehrender Zeiten und/oder während eines Sendebetriebs der Fahrzeug-zu-X-Kommunikation für Positionsbestimmung zu ver wenden. Bei den vordefinierten Zeiten kann es sich beispielsweise um Zeiten handeln, zu welchen man weiß, dass eine Empfangs funktion auf der Fahrzeug-zu-X-Kommunikation nicht notwendig ist bzw. anhand eines Standards nicht zwingend erforderlich ist. Auch die zyklisch wiederkehrenden Zeiten können derartige Zeiten sein. Während eines Sendebetriebs der Fahr zeug-zu-X-Kommunikation ist typischerweise ohnehin kein Empfang von Fahrzeug-zu-X-Nachrichten möglich, da das eigene Aussenden von Nachrichten den Empfang zu sehr stört. In diesem Fall kann somit in bevorzugter Weise der Empfangsbetrieb für Satelli tennavigation genutzt werden. According to one possible embodiment, the vehicle-to-X communication module is configured to use the receive path during predefined times, during cyclically recurring times, and / or during a transmit operation of the vehicle-to-X communication for position determination. The predefined times may, for example, be times at which it is known that a reception function on the vehicle-to-X communication is not necessary or is not absolutely necessary on the basis of a standard. Even the cyclically recurring times can be such times. During a transmission mode of the vehicle-to-X communication is typically no reception of vehicle-to-X messages possible, since the own transmission of messages disturbs the reception too much. In this case, the reception mode for satellite navigation can thus be used in a preferred manner.
Gemäß einer möglichen Ausführung weist das Fahr- zeug-zu-X-Kommunikationsmodul zumindest einen ersten Emp fangspfad und einen zweiten Empfangspfad auf, von welchen einer oder beide alternierend für Fahrzeug-zu-X-Kommunikation ei nerseits und Positionsbestimmung andererseits verwendet werden. Dies erfordert zwar einen etwas höheren Aufwand und damit auch höhere Kosten, erhöht jedoch deutlich die Flexibilität und ermöglicht insbesondere den gleichzeitigen Betrieb von zumindest zwei Empfangspfaden bzw. von unterschiedlichen Funktionen beim Empfangen. Es sei verstanden, dass entsprechend auch mehr als zwei Empfangspfade verwendet werden können. According to one possible embodiment, the vehicle-to-X communication module has at least a first reception path and a second reception path, one or both of which are alternately used for vehicle-to-X communication and position determination on the other hand. Although this requires a slightly higher cost and therefore higher costs, but significantly increases the flexibility and allows in particular the simultaneous operation of at least two receiving paths or of different functions when Receive. It should be understood that correspondingly more than two receive paths can be used.
Das Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul ist gemäß einer bevor zugten Ausführung dazu konfiguriert, die Anzahl der für die Positionsbestimmung verwendeten Empfangspfade abhängig von einer Kanallast, einer Aktivitätsmessgröße der Fahr- zeug-zu-X-Kommunikation oder Ausbreitungsbedingungen festzu legen. Derartige Parameter haben sich als typische Einfluss größen für die Notwendigkeit einer besonders ausgeprägten Empfangsfunktionalität in der Fahrzeug-zu-X-Kommunikation erwiesen. Je weniger Empfangspfade für die Fahr zeug-zu-X-Kommunikation benötigt werden, desto mehr Emp fangspfade können für die Positionsbestimmung verwendet werden. The vehicle-to-X communication module is configured in accordance with a preferred embodiment to set the number of receive paths used for the position determination depending on a channel load, an activity measure of the vehicle-to-X communication or propagation conditions. Such parameters have proven to be typical influencing variables for the need for a particularly pronounced reception functionality in the vehicle-to-X communication. The fewer receive paths are required for the vehicle-to-X communication, the more Emp fangpfade can be used for the position determination.
Das Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul ist gemäß einer vor teilhaften Ausführung dazu konfiguriert, ansprechend auf eine Anforderung zur Bestimmung einer besonders genauen Position, einer Orientierung, einer Drehrate oder eines Schwimmwinkels zumindest zwei Empfangspfade für Positionsbestimmung zu ver wenden. Dies ermöglicht es, einen Abstand von zwei Antennen, welche zum Empfang von Satellitensignalen verwendet werden, dazu auszunutzen, nicht nur eine Position, sondern auch eine Bewegung, eine Änderung der Bewegung oder einen Kurs eines Fahrzeugs auf der Erdoberfläche zu erfassen. Beispielsweise können durch die Überwachung der jeweiligen Position von zwei Antennen mittels Satellitennavigation Werte wie Orientierung, Drehrate oder Schwimmwinkel ermittelt werden. The vehicle-to-X communication module is configured in accordance with an advantageous embodiment to use at least two receive paths for position determination in response to a request to determine a particularly accurate position, orientation, rate of turn or slip angle. This makes it possible to utilize a distance of two antennas used for receiving satellite signals to detect not only a position but also a movement, a change of movement or a course of a vehicle on the earth's surface. For example, by monitoring the respective position of two antennas by means of satellite navigation, values such as orientation, rate of turn or slip angle can be determined.
Das Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul ist gemäß einer möglichen Ausführung dazu konfiguriert, bei Verwendung des ersten Emp fangspfads und des zweiten Empfangspfads für Positionsbestimmung zu ermitteln, welcher Empfangspfad die bessere Empfangsqualität hat, und hernach den anderen Empfangspfad für Fahr zeug-zu-X-Kommunikation zu verwenden. Dadurch kann dynamisch auf die jeweilige Empfangssituation eingegangen werden, so dass zu einem späteren Zeitpunkt, wenn nicht mehr beide Empfangspfade für Positionsbestimmung benötigt werden bzw. wenn zumindest ein Empfangspfad für die Fahrzeug-zu-X-Kommunikation benötigt wird, der jeweils aktuell bessere Empfangspfad weiterhin für die Positionsbestimmung mittels Satellitennavigation verwendet wird. Dies ist ebenso umgekehrt möglich, d.h. es werden Emp fangsqualitäten bei der Fahrzeug-zu-X-Kommunikation verglichen und der schlechtere Pfad wird später zur Positionsbestimmung verwendet . The vehicle-to-X communication module is configured according to one possible embodiment to determine, using the first reception path and the second reception path for position determination, which reception path has the better reception quality, and then the other reception path for vehicle-to-X To use communication. This can be done dynamically the respective receiving situation are received, so that at a later time, if no longer both receiving paths for position determination are needed or if at least one receiving path for the vehicle-to-X communication is required, each currently better receiving path continues to position by means of Satellite navigation is used. This is also possible the other way around, ie, reception qualities are compared in the vehicle-to-X communication and the worse path is later used for position determination.
Es sei jedoch verstanden, dass auch vorab hinterlegt sein kann, welcher Empfangspfad für die Positionsbestimmung verwendet werden soll bzw. welcher für die Fahrzeug-zu-X-Kommunikation verwendet werden soll, wenn nur ein Empfangspfad bzw. wenn nicht alle Empfangspfade für die jeweilige Funktionalität verwendet werden sollen. However, it should be understood that it can also be stored in advance which receive path is to be used for the position determination or which is to be used for the vehicle-to-X communication, if only one receive path or if not all receive paths for the respective functionality should be used.
Gemäß einer möglichen Ausführung ist ein jeweiliger Empfangspfad nur mit einer Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsantenne verbunden. Er kann gemäß einer weiteren Ausführung auch nur mit einer Sa tellitennavigationsantenne verbunden sein. Außerdem kann ein jeweiliger Empfangspfad gemäß einer Ausführung fest oder schaltbar sowohl mit einer Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsantenne wie auch mit einer Satellitennavigationsantenne verbunden sein. According to one possible embodiment, a respective receive path is only connected to a vehicle-to-X communication antenna. He may be connected according to a further embodiment, only with a satelliti- Navigationsantenna satellite. In addition, according to one embodiment, a respective receive path may be fixedly or switchably connected to both a vehicle-to-X communication antenna and a satellite navigation antenna.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung werden insgesamt vier Antennen verwendet, wobei zwei Fahr- zeug-zu-X-Kommunikationsantennen und zwei Satellitennaviga tionsantennen vorhanden sind. In a particularly advantageous embodiment, a total of four antennas are used, wherein two vehicle-to-X communication antennas and two satellite navigation antennas are present.
Bei einer festen Verbindung von zwei Antennen an einem Emp fangspfad können diese beispielsweise mittels entsprechenden Bandpassfiltern gegeneinander entkoppelt werden. Bei einer schaltbaren Verbindung kann jeweils ausgewählt werden, welche Antenne gerade verwendet werden soll. In a fixed connection of two antennas on a Emp catch path, these can be decoupled from each other, for example by means of corresponding bandpass filters. At a switchable connection can be selected in each case, which antenna is currently being used.
Es sei verstanden, dass hier diverse Kombinationen möglich sind, welche Bestandteil der Offenbarung dieser Anmeldung sind. Beispielsweise kann nur ein Empfangspfad vorhanden sein, welcher sowohl mit einer Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsantenne wie auch mit einer Satellitennavigationsantenne verbunden ist. Es können auch zwei Empfangspfade vorhanden sein, wovon einer mit einer Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsantenne und ein anderer nur mit einer Satellitennavigationsantenne verbunden ist. Es kann auch einer der beiden Empfangspfade oder es können beide Empfangspfade sowohl mit einer Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsantenne wie auch mit einer Satellitennavigationsantenne verbunden sein, bei spielsweise fest oder schaltbar. It should be understood that various combinations are possible here, which are part of the disclosure of this application. For example, only one receive path may be present which is connected to both a vehicle-to-X communication antenna and a satellite navigation antenna. There may also be two receive paths, one of which is connected to a vehicle-to-X communication antenna and another only to a satellite navigation antenna. It may also be one of the two receive paths or both receive paths may be connected both to a vehicle-to-X communication antenna and to a satellite navigation antenna, for example fixed or switchable.
Bevorzugt ist das Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul dazu konfiguriert, alle Empfangspfade beim Start des Fahr- zeug-zu-X-Kommunikationsmoduls ausschließlich für Positions bestimmung zu verwenden, bis eine Position bestimmt wurde. Insbesondere kann dies auch so lange erfolgen, bis eine Position mit einer vordefinierten Genauigkeit bestimmt wurde. Dies trägt der Tatsache Rechnung, dass eine Fahrzeug-zu-X-Kommunikation typischerweise ohnehin nicht möglich ist, bevor eine Position mit einer ausreichenden Genauigkeit bestimmt wurde, da zu sendende Fahrzeug-zu-X-Nachrichten mit einer solchen Position versehen werden müssen und empfangene Fahrzeug-zu-X-Nachrichten unter Bezugnahme auf die eigene Position ausgewertet werden. Preferably, the vehicle-to-X communication module is configured to use all receive paths at the start of the vehicle-to-X communication module exclusively for position determination until a position has been determined. In particular, this can also be done until a position has been determined with a predefined accuracy. This takes into account the fact that vehicle-to-X communication is typically not possible anyway before a position has been determined with sufficient accuracy since vehicle-to-X messages to be sent must be provided with such a position and received Vehicle-to-X messages are evaluated with reference to their own position.
Das Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul ist gemäß einer bevor zugten Ausführung dazu konfiguriert, einen für Positionsbe stimmung verwendeten Empfangspfad, auf welchem ein Satelli tennavigationssignal mit einer Empfangsstärke unter einem Schwellenwert detektiert wird, auf Fahrzeug-zu-X-Kommunikation umzuschalten. Das Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul kann sich somit dynamisch an Empfangsqualitäten anpassen und einen Pfad, bei welchem eine Positionsbestimmung nicht mehr in ausreichender Qualität möglich ist, für die Fahrzeug-zu-X-Kommunikation freigeben . The vehicle-to-X communication module is configured, according to a preferred embodiment, to switch vehicle-to-X communication for a receive path used for position determination on which a satellite navigation signal having a reception strength below a threshold is detected. The vehicle-to-X communication module may become thus dynamically adapt to receiving qualities and enable a path in which a position determination is no longer possible in sufficient quality for the vehicle-to-X communication.
Das Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul kann auch dazu konfi guriert sein, für einen bestimmten Zeitraum zwingend zumindest einen Empfangspfad für Positionsbestimmung zu verwenden, um Ephemeridendaten und/oder Almanachdaten vollständig zu laden. Dies kann insbesondere bedeuteten, dass unabhängig von sonstigen Gegebenheiten der entsprechende Empfangspfad für die Positi onsbestimmung reserviert wird, um ein vollständiges Laden der Ephemeridendaten bzw. Almanachdaten zu ermöglichen. Dies er leichtert die Positionsbestimmung zu späteren Zeitpunkten, beispielsweise wenn das Fahrzeug zwischenzeitlich ein Gebiet mit eingeschränktem Empfang, wie beispielsweise einen Tunnel, durchfährt oder längere Zeit stehen gelassen wird. Es können hierfür auch zwei Empfangspfade verwendet werden. The vehicle-to-X communication module may also be configured to use at least one location-acquisition path for a particular period of time to fully load ephemeris data and / or almanac data. This may in particular mean that, regardless of other circumstances, the corresponding reception path is reserved for the position determination in order to enable a complete loading of the ephemeris data or almanac data. This makes it easier to determine the position at later points in time, for example when the vehicle is passing through an area with limited reception, such as a tunnel, for a long time, for example. It can also be used for this two reception paths.
Ein Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul kann insbesondere durch entsprechende Programmierung dazu konfiguriert sein, bestimmte Funktionalitäten auszuführen. A vehicle-to-X communication module can be configured in particular by appropriate programming to perform certain functions.
Es sei erwähnt, dass grundsätzlich auch mehr als zwei Emp fangspfade, beispielsweise drei oder vier Empfangspfade, verwendet werden können. Diese können wie mit Bezug auf Emp fangspfade hierin beschrieben ausgeführt sein und entsprechend verwendet werden. It should be noted that in principle more than two Emp catch paths, for example, three or four receive paths, can be used. These may be embodied as described with respect to Emp catching paths herein and used as appropriate.
Bei einem Fahrzeug-zu-X-Kommunikationssystem sind typischer weise zwei Hochfrequenzkomponenten vorhanden. Zum einen ist dies der eigentliche Transceiver für die Funkkommunikation nach IEEE 802.11p, zum anderen ist dies typischerweise ein Satelliten navigationsempfänger, da die absolute Position in Weltkoor dinaten eine der wichtigsten versendeten Informationen bei der Fahrzeug-zu-X-Kommunikation ist. Bekannte Systeme setzen dafür typischerweise zwei dedizierte Bauteile ein. In a vehicle-to-X communication system, typically two high frequency components are present. On the one hand this is the actual transceiver for the radio communication according to IEEE 802.11p, on the other hand this is typically a satellite navigation receiver, since the absolute position in world coordinates is one of the most important information sent in the world Vehicle-to-X communication is. Known systems typically use two dedicated components for this purpose.
Mittels eines erwähnten Software-Defined-Radio-Ansatzes kann eine größere Flexibilität ermöglicht werden und es kann schneller auf Änderungen in Standards reagiert werden. A software-defined-radio approach can be used to increase flexibility and respond more quickly to changes in standards.
Mittels eines solchen Software-Defined-Radio-Ansatzes ist es beispielsweise möglich, sowohl eine Positionsbestimmung wie auch eine Fahrzeug-zu-X-Kommunikation nach IEEE 802.11p in einem Chip zu implementieren. Um die Rechenleistung und vor allem die Anzahl der Analog-Digital-Wandler gering zu halten, kann beispielsweise die Funktionalität zyklisch oder getriggert umgeschaltet werden. Dabei kann beispielsweise davon ausgegangen werden, dass die Absolutposition zwar über Satellitennavigation ermittelt wird, jedoch über Fahrdynamiksensoren wie beispielsweise Iner- tialsensoren, Raddrehzahlsensoren, Lenkradwinkel oder andere Sensoriken gestützt wird und damit zeitweise fehlende Satel litennavigationsinformationen überbrückt werden können. Es gibt zwei beispielhafte Hardwareausbaustufen für die vorgeschlagene Hochfrequenzkomponente. Es kann beispielsweise ein Anschluss für eine Antenne vorgesehen sein oder es können Anschlüsse für zwei Antennen vorgesehen sein. Ist nur der Anschluss für eine Antenne verfügbar, so kann beispielsweise zuerst nur die Positions bestimmung mittels Satellitennavigation aktiviert werden, bis eine Positionsbestimmung mit ausreichender Genauigkeit vor liegt, da bis zu diesem Zeitpunkt typischerweise sowieso keine Fahrzeug-zu-X-Botschaft versendet werden darf. Anschließend bietet es sich an, eine Positionsbestimmung mittels Satelli tennavigation nur unter folgenden Bedingungen zu aktivieren: By means of such a software-defined radio approach, it is possible, for example, to implement both a position determination and a vehicle-to-X communication according to IEEE 802.11p in a chip. To keep the computing power and especially the number of analog-to-digital converter low, for example, the functionality can be cyclically or triggered switched. In this case, it can be assumed, for example, that the absolute position is determined via satellite navigation, but is supported by driving dynamics sensors such as inertial sensors, wheel speed sensors, steering wheel angle or other sensors, and thus temporarily missing Satel litennavigationsinformationen can be bridged. There are two exemplary hardware upgrades for the proposed high frequency component. For example, a connection for an antenna may be provided, or connections for two antennas may be provided. If only the connection for an antenna is available, for example, first only the position determination by means of satellite navigation can be activated until a position determination with sufficient accuracy is available, since up to this time typically no vehicle-to-X message may be sent. After that, it makes sense to activate a position determination using satellite navigation only under the following conditions:
Während auf der Fahrzeug-zu-X-Kommunikation gesendet wird, wird mit dem Empfangspfad Positionsbestimmung durchge führt. Dies ist möglich, da die Frequenzen weit genug auseinanderliegen und auch die Antennenrichtcharakte ristika deutlich unterschiedlich sind. Somit ist eine ausreichend hohe Dämpfung des Übersprechverhaltens mög lich. While being sent on the vehicle-to-X communication, position determination is performed with the receive path. This is possible because the frequencies are far enough apart and the Antennenrichtcharakte ristika significantly different. Thus, one is sufficiently high attenuation of the crosstalk behavior possible, please include.
Im US-Standard ist vorgesehen, dass nur eine gewisse Zeit verpflichtend auf dem Kontrollkanal der Fahr- zeug-zu-X-Kommunikation gesendet wird. Anschließend darf der Fahrzeug-zu-X-Teilnehmer für eine bestimmte Zeit den Kanal wechseln, um andere Dienste abzuhören. Diese Zeit kann nun genutzt werden, um wieder auf Positionsbestimmung mittels Satellitennavigation zu schalten. Allerdings wird in der derzeitigen Version des Standards, auch als NPRM bezeichnet, dieses Kanalwechselverfahren aktuell nicht vorgesehen .  The US standard stipulates that only a certain amount of time is required to be transmitted on the control channel of the vehicle-to-X communication. After that, the vehicle-to-X subscriber is allowed to change channels for a certain amount of time to listen to other services. This time can now be used to switch back to position determination via satellite navigation. However, in the current version of the standard, also referred to as NPRM, this channel change procedure is currently not provided.
Es kann auch zyklisch zwischen Positionsbestimmung und Fahrzeug-zu-X-Kommunikation umgeschaltet werden, und zwar insbesondere losgelöst von der aktuellen Kanalsituation bei der Fahrzeug-zu-X-Kommunikation.  It can also be cyclically switched between position determination and vehicle-to-X communication, in particular detached from the current channel situation in the vehicle-to-X communication.
Die beschriebenen Lösungen mit nur einer Antenne ermöglichen niedrigere Leistungen, jedoch auch niedrigere Kosten als bei Verwendung von mindestens zwei Antennen. The described solutions with only one antenna allow lower power, but also lower costs than when using at least two antennas.
Sind zwei Anschlüsse für Antennen vorhanden, können bei spielsweise zwei Fahrzeug-zu-X-Antennen, eine Fahr- zeug-zu-X-Antenne und eine Satellitennavigationsantenne, oder auch zwei Satellitennavigationsantennen verwendet werden. Es sei verstanden, dass auch mehr als die genannten Antennen ange schlossen werden können, so dass jeweilige Empfangspfade bzw. Anschlüsse entsprechend umgeschaltet oder für die jeweilige Funktionalität verwendet werden können. Auch hier kann bei spielsweise zuerst nur die Positionsbestimmung mittels Sa tellitennavigation aktiviert werden, bis ein GNSS-Fix bzw. eine ausreichend genaue Position vorliegt, da bis zu diesem Zeitpunkt typischerweise sowieso keine Fahrzeug-zu-X-Nachricht versendet werden darf. Dies kann beispielsweise bedeuten, dass am Anfang beide Antennenanschlüsse für die Positionsbestimmung mittels Satellitennavigation verwendet werden. Stellt sich heraus, dass eine der beiden Antennen gerade kein Satellitennavigationssignal empfängt, beispielsweise aufgrund von Abschattung, so kann dieser Antenneneingang stattdessen für die Fahr- zeug-zu-X-Kommunikation verwendet werden. If there are two connections for antennas, it is possible, for example, to use two vehicle-to-X antennas, one vehicle-to-X antenna and one satellite navigation antenna, or even two satellite navigation antennas. It should be understood that more than said antennas can be connected, so that respective receive paths or connections can be switched accordingly or used for the respective functionality. Here, too, for example, only the position determination by means of satellite navigation Sat are first activated until a GNSS fix or a sufficiently accurate position is present, since up to this time typically no vehicle-to-X message may be sent. This can mean, for example, that at the beginning both antenna connections for position determination by means of Satellite navigation can be used. If it turns out that one of the two antennas is currently not receiving a satellite navigation signal, for example due to shadowing, this antenna input can instead be used for vehicle-to-X communication.
Ist beispielsweise nur eine Antenne für die Satellitennavigation im Fahrzeug verbaut, so entfällt die Variante mit zweimal Satellitennavigationsantenne und es wird immer mindestens eine Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsantenne verbunden . For example, if only one antenna for satellite navigation installed in the vehicle, so eliminates the variant with two times satellite navigation antenna and it is always connected at least one vehicle-to-X communication antenna.
Im normalen Betrieb kann die Anzahl der verwendeten Fahr- zeug-zu-X-Kommunikationsantennen durch die gerade laufende Anwendung getriggert werden bzw. durch einen ermittelten Ge- fahrenlevel. Während des Sendens kann beispielsweise auf einer Antenne Fahrzeug-zu-X-Kommunikation betrieben werden und es kann auf eine Antenne zur Positionsbestimmung gewechselt werden, falls nur in eine Richtung gesendet werden soll bzw. muss. Bei schlechten Empfangsbedingungen bietet es sich beispielsweise an, häufiger auf zwei Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsantennen zu wechseln und Antennen-Diversity einzusetzen. Im US-Standard für die Fahrzeug-zu-X-Kommunikation ist vorgesehen, dass eine Station eine gewisse Zeit auf dem Kontrollkanal aktiv sein muss, und zwar zum Senden und Empfangen. Danach ist für eine gewisse Zeit ein Wechsel auf einen anderen Kanal möglich, um dort andere Dienste zu bedienen. Während dieser Zeit kann beispielsweise auf zwei Satellitennavigationsantennen gewechselt werden, um damit die Positionierungsqualität zu erhöhen oder sogar erweiterte Fahrdynamikinformationen aus der Satellitennavigation zu er mitteln. Es ist beispielsweise möglich, bei zwei verwendeten Satellitennavigationsantennen direkt die Ausrichtung des Fahrzeugs und damit indirekt den Schwimmwinkel des Fahrzeugs zu messen . Während der Zeit, in welcher für einen Dienst beide Antennen verwendet werden, bietet es sich an, die Antenne zu ermitteln, die den besseren Empfang bereitstellt . Anschließend wird die jeweils bessere Antenne verwendet, wenn nur eine Antenne für den jeweiligen Dienst genutzt werden soll. Es kann jedoch auch im Vorhinein beim Design des Fahrzeugs ermittelt werden, welche Antenne besser ist für einen bestimmten Dienst, und dies kann fest im System hinterlegt werden. During normal operation, the number of vehicle-to-X communication antennas used can be triggered by the currently running application or by a determined hazard level. During transmission, for example, vehicle-to-X communication can be operated on an antenna, and it is possible to switch to an antenna for position determination if it is only necessary to transmit in one direction. In poor reception conditions, for example, it is better to switch to two vehicle-to-X communication antennas more frequently and to use antenna diversity. The US standard for vehicle-to-X communication requires that a station must be active on the control channel for a certain amount of time, for transmission and reception. Thereafter, a change to another channel is possible for a certain time to serve other services there. During this time, for example, can be switched to two satellite navigation antennas, in order to increase the positioning quality or even averaged driving dynamics information from the satellite navigation to average it. For example, with two satellite navigation antennas used, it is possible to directly measure the orientation of the vehicle and thus indirectly the vehicle's sideslip angle. During the time in which both antennas are used for a service, it is appropriate to determine the antenna that provides the better reception. Subsequently, the respectively better antenna is used if only one antenna is to be used for the respective service. However, it can also be determined in advance in the design of the vehicle, which antenna is better for a particular service, and this can be permanently stored in the system.
Wird für die Satellitennavigation teilweise gar keine Antenne verwendet, so ist es beispielsweise vorteilhaft, zumindest die Ephemeriden und idealerweise auch den Almanach zu Beginn zu laden. Dies dauert bei den Ephemeriden typischerweise wenige Sekunden, beim Almanach einige Minuten. Ohne Almanach ist eine Funktion möglich, weshalb dies bei reduzierter Performance zur Not auch entfallen kann. Bei klassischen Verfahren sind auch die Tracker für die Satellitendaten nicht schnell genug, um in den kurzen Zeiten des Empfangs ein stabiles Signal zu liefern. Dies kann über entsprechend angepasste Tracker jedoch beispielsweise erreicht werden bzw. auch über Ansätze aus dem Ult- ra-Coupling-Bereich . If, in some cases, no antenna is used for satellite navigation, it is advantageous, for example, to load at least the ephemerides and ideally also the almanac at the beginning. This takes typically a few seconds for the ephemeris, a few minutes for the almanac. Without almanac a function is possible, which is why this can be omitted with reduced performance in case of need. In classical methods, the satellite data trackers are not fast enough to provide a stable signal in the short times of reception. However, this can be achieved via suitably adapted trackers, for example, or via approaches from the Ultra-Coupling area.
Es sei verstanden, dass anstelle eines Soft- ware-Defined-Radio-Ansatzes beispielsweise auch ein klassisches ASIC verwendet werden kann, welches die notwendigen Mechanismen implementiert und damit beispielsweise Analog-Digital-Wandler einsparen kann. It should be understood that, for example, instead of a software-defined radio approach, it is also possible to use a classic ASIC which implements the necessary mechanisms and thus can save analog-to-digital converters, for example.
Durch die konsequente Verwendung von Software-Defined-Radio und die damit verbundene Einsparung von Analog-Digital-Wandlern, Rechenleistung und somit Chipfläche ist es möglich, die Kosten des Systems zu reduzieren, zusätzliche Leistungsgewinne zu erzielen (zum Beispiel Schwimmwinkel aus der Satellitennavi gation) und Bauraum zu sparen. Weitere Merkmale und Vorteile wird der Fachmann dem nachfolgend mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschriebenen Ausfüh rungsbeispiel entnehmen. Dabei zeigt: The consistent use of software-defined radio and the associated savings in analog-to-digital converters, computing power and thus chip area, it is possible to reduce the cost of the system, to achieve additional performance gains (for example, swimming angles from satellite navigation) and to save space. Further features and advantages will be apparent to those skilled in the exemplary embodiment described below with reference to the accompanying drawings Ausfüh. Showing:
Fig. 1: eine Anordnung mit einem erfindungsgemäßen Fahr- zeug-zu-X-Kommunikationsmodul .  1 shows an arrangement with a vehicle-to-X communication module according to the invention.
Fig. 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 10, welches lediglich schematisch dargestellt ist. Ebenfalls schematisch dargestellt sind ins gesamt vier Navigationssatelliten 20, 21, 22, 23, welche Sa tellitennavigationssignale in bekannter Weise aussenden. Fig. 1 shows a motor vehicle 10, which is shown only schematically. Also shown schematically are a total of four navigation satellites 20, 21, 22, 23, which send Sat tellitennavigationssignale in a known manner.
Das Kraftfahrzeug 10 weist ein Fahrzeug-zu-X-Kommunikations- modul 30 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung auf. Das Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul 30 weist lediglich schema tisch dargestellte Komponenten 31 auf, welche sowohl zur Fahrzeug-zu-X-Kommunikation wie auch zur Positionsbestimmung mittels Satellitennavigation verwendet werden. The motor vehicle 10 has a vehicle-to-X communication module 30 according to an embodiment of the invention. The vehicle-to-X communication module 30 has only schematically illustrated components 31, which are used both for vehicle-to-X communication as well as for position determination by means of satellite navigation.
Das Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul 30 weist einen ersten Empfangspfad 32 und einen zweiten Empfangspfad 34 auf. An dem ersten Empfangspfad 32 sind eine erste Antenne 40 und eine zweite Antenne 42 angeschlossen. Die erste Antenne 40 ist dabei eine Satellitennavigationsantenne, die zweite Antenne 42 ist eine Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsantenne . An dem zweiten Emp fangspfad 34 sind eine dritte Antenne 44 und eine vierte Antenne 46 angeschlossen. Die dritte Antenne 44 ist dabei eine Sa tellitennavigationsantenne, die vierte Antenne 46 ist eine Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsantenne . The vehicle-to-X communication module 30 has a first receive path 32 and a second receive path 34. At the first receiving path 32, a first antenna 40 and a second antenna 42 are connected. The first antenna 40 is a satellite navigation antenna, the second antenna 42 is a vehicle-to-X communication antenna. At the second Emp catch path 34, a third antenna 44 and a fourth antenna 46 are connected. The third antenna 44 is a satellite navigation antenna, the fourth antenna 46 is a vehicle-to-X communication antenna.
Die beiden an einem jeweiligen Empfangspfad 32, 34 ange schlossenen Antennen 40, 42, 44, 46 können jeweils für eine der beiden genannten Funktionalitäten Satellitennavigation bzw. Fahrzeug-zu-X-Kommunikation verwendet werden. Die gleichzeitige Verwendung beider jeweiliger Antennen für unterschiedliche Dienste ist nicht möglich. Das Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul 30 ist dabei vorliegend so konfiguriert, dass nach einem Start des Fahrzeugs 10 bzw. des Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmoduls 30 zunächst nur die Sa tellitennavigationsantennen 40, 44 verwendet werden, bis eine ausreichend genaue Position des Kraftfahrzeugs 10 vorliegt. Anschließend wird anhand der Kanallast und des Aufkommens an zu sendenden Nachrichten in der Fahrzeug-zu-X-Kommunikation entschieden, wie viele der beiden Empfangspfade 32, 34 für die Fahrzeug-zu-X-Kommunikation zu verwenden sind. Die jeweils anderen Empfangspfade bzw. der verbleibende Empfangspfad werden dann für die Positionsbestimmung mittels Satellitennavigation verwendet . The two antennas 40, 42, 44, 46 connected to a respective receiving path 32, 34 can each be used for one of the two functions mentioned satellite navigation or vehicle-to-X communication. The simultaneous use of both respective antennas for different services is not possible. The vehicle-to-X communication module 30 is in this case configured so that after a start of the vehicle 10 and the vehicle-to-X communication module 30, initially only the satellite navigation satellites 40, 44 are used until a sufficiently accurate position of the Motor vehicle 10 is present. Then, based on the channel load and the volume of messages to be sent in the vehicle-to-X communication, it is decided how many of the two receive paths 32, 34 are to be used for the vehicle-to-X communication. The respective other reception paths or the remaining reception path are then used for position determination by means of satellite navigation.
Wenn beide Empfangspfade 32, 34 für den gleichen Dienst verwendet werden, wird auch jeweils ermittelt, welcher der beiden Emp fangspfade 32, 34 das jeweils stärkere Signal hat. Wird an schließend auf einen Modus umgeschaltet, in welchem die beiden Empfangspfade 32, 34 unterschiedliche Dienste bedienen sollen, so wird derjenige Empfangspfad 32, 34 mit dem stärkeren Signal auf der vorherigen Funktionalität belassen, während der andere umgeschaltet wird. If both receive paths 32, 34 are used for the same service, it is also determined in each case which of the two Emp catch paths 32, 34 has the respectively stronger signal. If closing is then switched to a mode in which the two receive paths 32, 34 are to serve different services, then the receive path 32, 34 with the stronger signal is left on the previous functionality, while the other is switched over.
Durch die beschriebene Ausführung kann eine besonders hohe Integration ermöglicht werden und es können Kosten und Bauraum eingespart werden. Dies kann zur weiteren schnellen Verbreitung der Fahrzeug-zu-X-Kommunikation beitragen. By the described embodiment, a particularly high integration can be made possible and it can be saved costs and space. This can contribute to further rapid dissemination of vehicle-to-X communication.
Allgemein sei darauf hingewiesen, dass unter Fahr zeug-zu-X-Kommunikation insbesondere eine direkte Kommunikation zwischen Fahrzeugen und/oder zwischen Fahrzeugen und Infra struktureinrichtungen verstanden wird. Beispielsweise kann es sich also um Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation oder um Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation handeln. Sofern imIt should be noted in general that vehicle-to-X communication is understood to mean, in particular, direct communication between vehicles and / or between vehicles and infrastructure facilities. For example, this may be vehicle-to-vehicle communication or vehicle-to-infrastructure communication. Unless in
Rahmen dieser Anmeldung auf eine Kommunikation zwischen Fahrzeugen Bezug genommen wird, so kann diese grundsätzlich beispielsweise im Rahmen einer Fahr- zeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation erfolgen, welche typischerweise ohne Vermittlung durch ein Mobilfunknetz oder eine ähnliche externe Infrastruktur erfolgt und welche deshalb von anderen Lösungen, welche beispielsweise auf ein Mobilfunknetz aufbauen, abzugrenzen ist. Beispielsweise kann eine Fahr- zeug-zu-X-Kommunikation unter Verwendung der Standards IEEE 802.11p oder IEEE 1609.4 erfolgen. Eine Fahr- zeug-zu-X-Kommunikation kann auch als C2X-Kommunikation be zeichnet werden. Die Teilbereiche können als C2C (Car-to-Car) oder C2I (Car-to-Infrastructure) bezeichnet werden. Die Er findung schließt jedoch Fahrzeug-zu-X-Kommunikation mit Ver mittlung beispielsweise über ein Mobilfunknetz explizit nicht aus . Under this application, a communication between Vehicles reference, this can in principle be carried out, for example, in the context of a vehicle-to-vehicle communication, which typically takes place without mediation by a mobile network or a similar external infrastructure and which therefore of other solutions, for example, build on a mobile network , is to be distinguished. For example, vehicle-to-X communication may be performed using the IEEE 802.11p or IEEE 1609.4 standards. A vehicle-to-X communication can also be referred to as C2X communication. The subareas can be referred to as C2C (Car-to-Car) or C2I (Car-to-Infrastructure). However, the invention explicitly excludes vehicle-to-X communication with switching, for example via a mobile radio network.
Die zur Anmeldung gehörigen Ansprüche stellen keinen Verzicht auf die Erzielung weitergehenden Schutzes dar. The claims belonging to the application do not constitute a waiver of the achievement of further protection.
Sofern sich im Laufe des Verfahrens herausstellt, dass ein Merkmal oder eine Gruppe von Merkmalen nicht zwingend nötig ist, so wird anmelderseitig bereits jetzt eine Formulierung zumindest eines unabhängigen Anspruchs angestrebt, welcher das Merkmal oder die Gruppe von Merkmalen nicht mehr aufweist. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Unterkombination eines am An meldetag vorliegenden Anspruchs oder um eine durch weitere Merkmale eingeschränkte Unterkombination eines am Anmeldetag vorliegenden Anspruchs handeln. Derartige neu zu formulierende Ansprüche oder Merkmalskombinationen sind als von der Offen barung dieser Anmeldung mit abgedeckt zu verstehen. If, in the course of the procedure, it turns out that a feature or a group of features is not absolutely necessary, it is already desired on the applicant side to formulate at least one independent claim which no longer has the feature or the group of features. This may, for example, be a subcombination of a claim present on the request date or a subcombination of a claim limited by further features of a claim present on the filing date. Such newly formulated claims or feature combinations are to be understood as covered by the disclosure of this application.
Es sei ferner darauf hingewiesen, dass Ausgestaltungen, Merkmale und Varianten der Erfindung, welche in den verschiedenen Ausführungen oder Ausführungsbeispielen beschriebenen und/oder in den Figuren gezeigt sind, beliebig untereinander kombinierbar sind. Einzelne oder mehrere Merkmale sind beliebig gegeneinander austauschbar. Hieraus entstehende Merkmalskombinationen sind als von der Offenbarung dieser Anmeldung mit abgedeckt zu verstehen . It should also be noted that embodiments, features and variants of the invention, which are described in the various embodiments or embodiments and / or shown in the figures, can be combined with each other as desired are. Single or multiple features are arbitrarily interchangeable. Resulting combinations of features are to be understood as covered by the disclosure of this application.
Rückbezüge in abhängigen Ansprüchen sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen. Diese Merkmale können auch beliebig mit anderen Merkmalen kombiniert werden. Recoveries in dependent claims are not to be understood as a waiver of obtaining independent, objective protection for the features of the dependent claims. These features can also be combined as desired with other features.
Merkmale, die lediglich in der Beschreibung offenbart sind oder Merkmale, welche in der Beschreibung oder in einem Anspruch nur in Verbindung mit anderen Merkmalen offenbart sind, können grundsätzlich von eigenständiger erfindungswesentlicher Be deutung sein. Sie können deshalb auch einzeln zur Abgrenzung vom Stand der Technik in Ansprüche aufgenommen werden. Features that are disclosed only in the description or features that are disclosed in the description or in a claim only in conjunction with other features may be basically of independent invention essential Be interpretation. They can therefore also be included individually in claims to distinguish them from the prior art.

Claims

Patentansprüche claims
1. Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul (30), aufweisend A vehicle-to-X communication module (30) comprising
eine Anzahl elektronischer Komponenten (31), welche dazu konfiguriert sind eine Fahrzeug-zu-X-Kommunikation aus zuführen,  a number of electronic components (31) configured to perform vehicle-to-X communication,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die elektronischen Komponenten (31) zusätzlich dazu konfiguriert sind, eine Positionsbestimmung mittels Sa tellitennavigation auszuführen.  the electronic components (31) are additionally configured to perform position determination by means of satellite navigation.
2. Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul (30) nach Anspruch 1, wobei die elektronischen Komponenten (31) zumindest teilweise Hochfrequenzkomponenten sind. The vehicle-to-X communication module (30) of claim 1, wherein the electronic components (31) are at least partially high frequency components.
3. Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 3. Vehicle-to-X communication module (30) according to one of the preceding claims,
welches dazu konfiguriert ist, die Fahr zeug-zu-X-Kommunikation und die Positionsbestimmung ganz oder teilweise mittels Software-Defined-Radio durchzu führen .  which is configured to perform vehicle-to-X communication and positioning in whole or in part by software-defined radio.
4. Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 4. Vehicle-to-X communication module (30) according to one of the preceding claims,
welches dazu konfiguriert ist, zwischen Fahr zeug-zu-X-Kommunikation einerseits und Positionsbestim mung andererseits alternierend umzuschalten.  which is configured to alternately switch between vehicle-to-X communication on the one hand and position determination on the other hand.
5. Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 5. Vehicle-to-X communication module (30) according to one of the preceding claims,
welches ferner dazu konfiguriert ist, eine Positionsbe stimmung mittels Odometrie auszuführen. which is further configured to carry out a position determination by means of odometry.
6. Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 6. Vehicle-to-X communication module (30) according to one of the preceding claims,
welches nur einen Empfangspfad aufweist, welcher alter nierend für Fahrzeug-zu-X-Kommunikation einerseits und Positionsbestimmung andererseits verwendet wird.  which has only one reception path, which is used alter nierend for vehicle-to-X communication on the one hand and position determination on the other.
7. Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul (30) nach Ansprüche 6, wobei das Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul (30) dazu konfiguriert ist, den Empfangspfad 7. The vehicle-to-X communication module (30) of claim 6, wherein the vehicle-to-X communication module (30) is configured to receive the receive path
während vordefinierter Zeiten,  during predefined times,
während zyklisch wiederkehrender Zeiten, und/oder während eines Sendebetriebs der Fahr zeug-zu-X-Kommunikation,  during cyclically recurring times, and / or during a transmission mode of the vehicle-to-X communication,
für Positionsbestimmung zu verwenden.  to use for position determination.
8. Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, 8. A vehicle-to-X communication module (30) according to any one of claims 1 to 5,
wobei das Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul (30) zumindest einen ersten Empfangspfad (32) und einen zweiten Emp fangspfad (34) aufweist, von welchen einer oder beide alternierend für Fahrzeug-zu-X-Kommunikation einerseits und Positionsbestimmung andererseits verwendet werden.  wherein the vehicle-to-X communication module (30) has at least one first receive path (32) and one second receive path (34), one or both of which are alternately used for vehicle-to-X communication on the one hand and position determination on the other hand.
9. Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul (30) nach Anspruch 8, welches dazu konfiguriert ist, die Anzahl der für Posi tionsbestimmung verwendeten Empfangspfade (32, 34) ab hängig von einer Kanallast, einer Aktivitätsmessgröße der Fahrzeug-zu-X-Kommunikation oder Ausbreitungsbedingungen festzulegen . 9. The vehicle-to-X communication module (30) of claim 8, configured to determine the number of receive paths used for position determination (32, 34) responsive to a channel load, an activity measure of vehicle-to-X communication or propagation conditions.
10. Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul (30) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, 10. vehicle-to-X communication module (30) according to any one of claims 8 or 9,
welches dazu konfiguriert ist, ansprechend auf eine An forderung zur Bestimmung einer besonders genauen Position, einer Orientierung, einer Drehrate oder eines Schwimm- winkels zumindest zwei Empfangspfade (32, 34) für Posi tionsbestimmung zu verwenden. which is configured in response to a request to determine a particularly accurate position, an orientation, a yaw rate or a buoyancy angle to use at least two receiving paths (32, 34) for posi tion determination.
11. Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul (30) nach einem der11. Vehicle-to-X communication module (30) according to one of
Ansprüche 8 bis 10, Claims 8 to 10,
welches dazu konfiguriert ist, bei Verwendung des ersten Empfangspfads (32) und des zweiten Empfangspfads (34) für Positionsbestimmung zu ermitteln, welcher Empfangspfad die bessere Empfangsqualität hat, und hernach den anderen Empfangspfad für Fahrzeug-zu-X-Kommunikation zu verwenden.  which is configured, when using the first receive path (32) and the second receive path (34) for position determination, to determine which receive path has the better reception quality, and then to use the other receive path for vehicle-to-X communication.
12. Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul (30) nach einem der12. Vehicle-to-X communication module (30) according to one of
Ansprüche 6 bis 11, Claims 6 to 11,
wobei ein jeweiliger Empfangspfad  wherein a respective receive path
nur mit einer Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsantenne (42, 46) verbunden ist,  only connected to a vehicle-to-X communication antenna (42, 46),
nur mit einer Satellitennavigationsantenne (40, 44) verbunden ist, oder  only connected to a satellite navigation antenna (40, 44), or
fest oder schaltbar sowohl mit einer Fahr- zeug-zu-X-Kommunikationsantenne (42, 46) wie auch mit einer Satellitennavigationsantenne (40, 44) verbunden ist .  fixed or switchable to both a vehicle-to-X communications antenna (42, 46) and a satellite navigation antenna (40, 44).
13. Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul (30) nach einem der Ansprüche 6 bis 12, 13. Vehicle-to-X communication module (30) according to one of claims 6 to 12,
wobei das Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul (30) dazu konfiguriert ist, alle Empfangspfade (32, 34) beim Start des Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmoduls (30) ausschließlich für Positionsbestimmung zu verwenden, bis eine Position bestimmt wurde.  wherein the vehicle-to-X communication module (30) is configured to use all the receive paths (32, 34) at the start of the vehicle-to-X communication module (30) for position determination only until a position has been determined.
14. Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul (30) nach einem der Ansprüche 6 bis 13, 14. Vehicle-to-X communication module (30) according to one of claims 6 to 13,
wobei das Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul (30) dazu konfiguriert ist, einen für Positionsbestimmung verwen- deten Empfangspfad (32, 34), auf welchem ein Satelli tennavigationssignal mit einer Empfangsstärke unter einem Schwellenwert detektiert wird, auf Fahr- zeug-zu-X-Kommunikation umzuschalten . wherein the vehicle-to-X communication module (30) is configured to use one for position determination. The reception path (32, 34), on which a satellite navigation signal with a reception strength below a threshold value is detected, can be switched over to vehicle-to-X communication.
15. Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul (30) nach einem der Ansprüche 6 bis 14, 15. vehicle-to-X communication module (30) according to any one of claims 6 to 14,
welches dazu konfiguriert ist, für einen bestimmten Zeitraum zwingend zumindest einen Empfangspfad (32, 34) für Positionsbestimmung zu verwenden, um Ephemeridendaten und/oder Almanachdaten vollständig zu laden.  which is configured to use at least one receive path (32, 34) for position determination for a certain period of time in order to completely load ephemeris data and / or almanac data.
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