WO2020007424A1 - Kompensator und vorrichtung zur fahrzeug-zu-x kommunikation - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kompensator (3) zur Verstärkung von Signalen wenigstens eines Übertragungspfads (5.1,5.2), umfassend: -zumindest eine Verstärkereinrichtung(3.2,3.3) zur Verstärkung von Signalen des wenigstens einen Übertragungspfads, -eine erste Schnittstelle zur Verbindung mit zumindest einer Antenne (4) und -eine zweite Schnittstelle zur Verbindung mit einer ersten elektronischen Kontrolleinheit (2.1) zur Verarbeitung zu sendender und empfangener Fahrzeug-zu-X Nachrichten und -eine dritte Schnittstelle zur Verbindung mit einer zweiten elektronischen Kontrolleinheit (2.2) zur Verarbeitung zu sendender und empfangener Fahrzeug-zu-X Nachrichten vorgesehen ist. Weiterhin betrifft die Erfindung eine korrespondierende Vorrichtung zur Fahrzeug-zu-X Kommunikation.

Description

Kompensator und Vorrichtung zur Fahrzeug-zu-X Kommunikation

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kompensator und eine Vorrichtung zur Fahrzeug-zu-X Kommunikation.

Fahrzeug-zu-X Kommunikation (V2X) auf Basis von IEEE 802.11p befindet sich derzeit in der Markteinführung. Fahrzeug-zu-X Kommunikation auf Basis von Dedicated Short Range Communica- tion (DSRC bzw. ITS-G5) arbeitet hierbei in einem Frequenzband um 5.9 GHz. Die enge Kopplung der Fahrdynamik von sich folgen den Fahrzeugen, sog. Platooning, beispielsweise unter Heran ziehung der Fahrzeug-zu-Fahrzeug Kommunikation befindet sich derzeit in der Serienumsetzung.

Aufgrund der vergleichsweise hohen Frequenz der Fahrzeug-zu-X Kommunikation sollten die HF-Leitungen zwischen Antenne und der verarbeitenden elektronischen Kontrolleinheit möglichst kurz sein oder es werden Kompensatoren eingesetzt, welche das über die HF-Leitungen übertragene Signal verstärken. Übliche elektronische Kontrolleinheiten (ECU) für V2X Tag 1 Applika tionen benötigen lediglich einen Kommunikationskanal gleich zeitig. Da aktuell sowohl in den USA als auch in der EU über eine verpflichtende Einführung von V2X diskutiert wird, sind Kosten für eine diesbezüglich ECU ein wesentliches Entschei dungskriterium. Aus diesem Grund sind die diesbezüglichen ECUs auf ein Kosten- und somit Funktionsminimum (= 1 Kanal) opti miert .

Nachteilig bei diesem Stand der Technik das zukünftig eine größere Bandbreite benötigt werden wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, Mittel zur Überwindung der Nach teile des Standes der Technik bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen An sprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen können beispiels weise den Unteransprüchen entnommen werden. Der Inhalt der Ansprüche wird durch ausdrückliche Inbezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.

Die Erfindung betrifft einen Kompensator zur Verstärkung von Signalen wenigstens eines Übertragungspfads, umfassend zumin dest eine Verstärkereinrichtung zur Verstärkung von Signalen des wenigstens einen Übertragungspfads, eine erste Schnitt stelle zur Verbindung mit zumindest einer Antenne und eine zweite Schnittstelle zur Verbindung mit einer ersten elektro nischen Kontrolleinheit zur Verarbeitung zu sendender und emp fangener Fahrzeug-zu-X Nachrichten und eine dritte Schnitt stelle zur Verbindung mit einer zweiten elektronischen Kon trolleinheit zur Verarbeitung zu sendender und empfangener Fahrzeug-zu-X Nachrichten. Dementsprechend sind die erste elektronische Kontrolleinheit und die zweite elektronische Kontrolleinheit insbesondere ausgestaltet bzw. konfiguriert jeweils einen Kommunikationsstack und/oder beispielsweise Ver fahren zur Filterung von Fahrzeug-zu-X Nachrichten und/oder applikationsspezifische Verfahren unter Verwendung der Fahr zeug-zu-X Kommunikation, z.B. Verfahren zur Realisierung ko operative Manöver mit weiteren Fahrzeugen, auszuführen. Die erste und die zweite elektronische Kontrolleinheit umfassen entsprechend wenigstens einer Ausführungsform jeweils zumin dest einen Speicher und jeweils zumindest einen Prozessor zur Realisierung zumindest Teile der genannten Funktionen.

Insbesondere die für Platooning vorgesehenen wenigstens zwei Kommunikationskanäle können somit über zwei unabhängige und unsynchronisierte elektronische Kontrolleinheiten zur Fahr zeug-zu-X Kommunikation realisiert werden. Unter elektronischen Kontrolleinheit zur Verarbeitung zu sen dender und empfangener Fahrzeug-zu-X Nachrichten sind seien insbesondere elektronische Vorrichtungen zu verstehen, welche zur Ausführung von Verfahren zum Versenden von Fahrzeug-zu-X Nachrichten und von Verfahren zur Verarbeitung von eingegan genen Fahrzeug-zu-X Nachrichten ausgestaltet sind. Dies kann Verfahren aller Schichten beispielsweise entsprechend des OSI- Modells betreffen, z.B. Verfahren zur Filterung von Fahrzeug- zu-X Nachrichten gemäß einer Priorisierung und/oder Berechnun gen zu Trajektorien und deren potentielle Überschneidung für unterschiedlicher Verkehrsteilnehmer .

Entsprechend einer Ausführungsform umfasst der Kompensator eine Umschalteinrichtung zum Umschalten eines die Antenne und die erste elektronische Kontrolleinheit und/oder die zweite elektronische Kontrolleinheit verbindenden Empfangspfades auf einen die Antenne und die erste elektronische Kontrolleinheit und/oder die zweite elektronische Kontrolleinheit verbindenden Sendepfad. Entsprechend einer Weiterbildung ist der Kompensa tor ausgestaltet bei bzw. in Folge eines Empfangs eines ein Sendebetrieb anzeigenden Signals der ersten elektronischen Kontrolleinheit oder der zweiten elektronischen Kontrollein heit die Umschalteinrichtung zum Umschalten auf den das Signal aussendenden ersten elektronischen Kontrolleinheit oder zwei ten elektronischen Kontrolleinheit zugeordneten Sendepfad um zuschalten. Somit kann jede der elektronischen Kontrolleinhei- ten mittels der Antenne Fahrzeug-zu-X Nachrichten aussenden, wobei auch bei unsynchronisierten elektronischen Kontrollein- heiten sichergestellt wird, dass sich deren Signale bzw. Bot schaften nicht bereits in der Antenne auslöschen. Entsprechend einer Weiterbildung weist der Kompensator zumindest eine funk tioneile Baugruppe zum Verarbeiten von ein Umschalten in einen Sendemodus anzeigenden Signalen der ersten elektronischen Kon trolleinheit und der zweiten elektronischen Kontrolleinheit im Sinne einer logischen ODER-Verknüpfung auf. Die Verknüpfung kann beispielsweise mittels einer Hardware ODER-Logik oder durch Software mittels eines in den Kompensator integrierten Mikrocontrollers realisiert werden.

Somit können die beiden unabhängigen elektronischen Kontrol- leinheiten mit lediglich einer Antenne betrieben werden, wobei von den elektronischen Kontrolleinheiten zu sendende Signale zur Aussendung mittels einer Antenne zusammenführt bzw. emp fangene Signale zur Verarbeitung durch die elektronischen Kon trolleinheiten aufgeteilt werden. Für jeden Empfangspfad sowie Sendepfad können hierbei unabhängig voneinander schaltbare Um- schalteinrichtungen vorgesehen sein.

Entsprechend einer Ausführungsform weist der Kompensator eine Schalteinrichtung zum Abschalten eines Empfangspfads der ers ten elektronischen Kontrolleinheit und/oder eines Empfangs pfads der zweiten elektronischen Kontrolleinheit auf. In vor teilhafter Weise wird dadurch beispielsweise eine Beschädigung und/oder eine Totzeit, in welcher kein Empfang möglich ist, in Folge eines Sendevorgangs einer der beiden elektronischen Kon trolleinheiten vermieden. Insbesondere erfolgt das Abschalten des wenigstens eines Empfangspfads bei bzw. in Folge des Emp fangs eines ein Senden anzeigenden Signals einer der elektro nischen Kontrolleinheiten. Gemäß einer Ausführungsform ist der Kompensator ausgestaltet ein mittels der zumindest einen An tenne empfangenes Signal der ersten elektronischen Kontrol leinheit und der zweiten elektronischen Kontrolleinheit be reitzustellen.

Entsprechend einer Ausführungsform umfasst der Kompensator in einem Übertragungspfad der Antenne, insbesondere in wenigstens einem Sendepfad, zumindest einen Leistungsverstärker. Entsprechend einer weiteren Ausführungsform umfasst der Kom pensator in einem Übertragungspfad der Antenne, insbesondere in wenigstens einem Empfangspfad, einen rauscharmen Verstär ker .

Der Leistungsverstärker und/oder der rauscharme Verstärker sind entsprechend einer Weiterbildung in einem die Signale der ersten elektronischen Kontrolleinheit und der zweiten elekt ronischen Kontrolleinheit zu übertragenden Übertragungspfad vorgesehen. Statt die Verstärker in den Übertragungspfaden zu bzw. von der jeweiligen ersten bzw. zweiten elektronischen Kontrolleinheit vorzusehen, werden jeweilige die Verstärker realisierende funktionelle Baugruppen somit lediglich einmal benötigt .

Grundsätzlich kann vorgesehen sein, dass der Kompensator ent sprechend einer weiteren Ausführungsform eine vierte Schnitt stelle zur Verbindung mit einer weiteren Antenne aufweist. Dies vorteilhaft, wenn das Fahrzeug beispielsweise im vorderen und hinteren Bereich und/oder auf beiden Seiten Antennen auf- weisen soll.

Entsprechend einer Ausführungsform umfasst der Kompensator eine Einrichtung zum Umschalten der Übertragungspfade der elektronischen Kontrolleinheiten zu den Antennen in der Weise, dass die erste elektronische Kontrolleinheit und/oder die zweite elektronische Kontrolleinheit die Antenne und/oder die weitere Antenne betreiben können. Der Kompensator umfasst hierbei insbesondere eine Mehrzahl paralleler Übertragungs pfade entsprechend zumindest einer der vorausgehend beschrie benen Ausführungsformen, wobei die Einrichtung zum Umschalten der Übertragungspfade hierbei insbesondere den parallelen Übertragungspfaden in der Weise vorgeschaltet ist, dass je- weils zumindest einer dieser mittels der Einrichtung zum Um schalten der Übertragungspfade auswählbar ist. Dies kann zum Beispiel vorteilhaft sein, wenn für ein Fahrzeug im vorderen und hinteren Bereich und/oder auf beiden Seiten Antennen vor gesehen sind, welche durch beide elektronische Kontrolleinheit betrieben werden können sollen.

Im Falle mehrerer Antennen kann alternativ auch vorgesehen sein, dass die erste Schnittstelle und die zweite Schnittstelle mittels wenigstens eines Übertragungspfades und die dritte Schnittstelle und die vierte Schnittstelle mittels wenigstens eines weiteren Übertragungspfads verbunden sind. Die Übertra gungspfade sind hierbei insbesondere voneinander im wesentli chen vollständig unabhängig. In vorteilhafter Weise ergibt sich damit eine weitgehende Unabhängigkeit der Übertragungs pfade zwischen den elektronischen Kontrolleinheiten und den durch diese jeweils betriebenen Antennen. Entsprechend einer weiteren Ausführungsform können anstelle eines kombinierten Kompensators auch eine der Anzahl der elektronischen Kontrol leinheiten entsprechende Anzahl separater Kompensatoren und/o der ein Kompensator mit entsprechender Anzahl zusammengefasst gebildeter, unabhängiger, paralleler Kompensatoren verwendet werden, welche jeweils einer dieser elektronischen Kontrol leinheiten und jeweils zumindest einer separaten Antenne zu geordnet sind.

Die Erfindung beschreibt weiterhin eine Vorrichtung zur Fahr- zeug-zu-X Kommunikation für ein Fahrzeug, umfassend:

- eine erste elektronische Kontrolleinheit zur Verarbeitung zu sendender und empfangener Fahrzeug-zu-X Nachrichten,

- eine zweite elektronische Kontrolleinheit zur Verarbei tung zu sendender und empfangener Fahrzeug-zu-X Nachrich ten, zumindest eine Antenne zum Senden und Empfangen von Fahr- zeug-zu-X Nachrichten und

zumindest einen Kompensator entsprechend wenigstens einer der beschriebenen Ausführungsformen gemäß der Erfindung.

Dem liegt der Gedankt zugrunde, insbesondere für die Anwendung im Nutzverkehr, anstatt einer elektronischen Kontrolleinheit , welche zwei Kanäle gleichzeitig unterstützt, zwei separate elektronische Kontrolleinheiten mit jeweils einem einzelnen Kanal vorzusehen. Beispielsweise ist es somit für Anwendungen, z.B. Platooning, welche insbesondere für den Nutzfahrzeugbe reich interessant, jedoch die Stückzahlen im Vergleich zum Individualverkehr vergleichsweise gering sind, möglich, die grundlegende Technologie in vorteilhafter Weise aus dem Indi vidualverkehr in den Nutzfahrzeugbereich zu transferieren und damit zusätzliche Entwicklungskosten niedrig zu halten. Ins besondere kann damit eine Vorrichtung zur Fahrzeug-zu-X Kom munikation mit verminderter Komplexität bereitgestellt werden. Es ergeben sich auch die bereits für den Kompensator beschrie benen Vorteile.

Entsprechend einer Ausführungsform der Vorrichtung weisen die erste elektronischen Kontrolleinheit und die zweite elektro nischen Kontrolleinheit jeweils zumindest eine HF- Schnittstelle zur Verbindung mit dem zumindest einen Kompen sator auf. Die Verbindung kann dabei beispielsweise in direk ter Weise oder mittels Leitung erfolgen.

Die elektronischen Kontrolleinheiten stellen Daten entspre chend einer Weiterbildung unabhängig voneinander auf zumindest einem Datenbus des Fahrzeugs, beispielsweise einem CAN-Bus, bereit. Der Datenbus kann somit auch zum Austausch von Infor mationen der elektronischen Kontrolleinheiten untereinander vorgesehen sein. Entsprechend einer Ausführungsform sind die erste elektroni sche Kontrolleinheit und/oder die zweite elektronische Kon- trolleinheit zur Ausführung eines Verfahrens zur Positionser fassung vorgesehen. Im Falle, dass lediglich die erste elekt ronische Kontrolleinheit oder die zweite elektronische Kon trolleinheit zur Ausführung des Verfahrens zur Positionserfas sung vorgesehen ist, ist die zur Ausführung vorgesehene elekt ronische Kontrolleinheit, einer Ausführungsform entsprechend, außerdem zur Übermittlung von ermittelten Positionsinformati onen an die andere elektronische Kontrolleinheit ausgestaltet. In jedem Fall kann vorgesehen sein, dass die erste und die zweite elektronische Kontrolleinheit zur Ausführung des Ver fahrens zur Positionserfassung ausgestaltet sind. Dies ermög licht in vorteilhafter Weise einen Übergang der Ausführung von der ursprünglich zur Ausführung vorgesehenen elektronischen Kontrolleinheit zur anderen elektronischen Kontrolleinheit. Durch eine gleichzeitige parallele Ausführung des Verfahrens zur Positionserfassung kann wiederum in vorteilhafter Weise insbesondere eine Verbesserung der Genauigkeit erzielt werden. Ein Wechsel zwischen gleichzeitig paralleler Ausführung und Ausführung durch lediglich eine elektronische Kontrolleinheit kann vorgesehen sein.

Entsprechend einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die erste elektronische Kontrolleinheit und/oder die zweite elektronische Kontrolleinheit zur Verwaltung von Security-Zer tifikaten vorgesehen sind. Insbesondere umfasst dies auch die Aktualisierung der Security-Zertifikate. Im dem Fall, dass le diglich die erste elektronische Kontrolleinheit oder die zweite elektronische Kontrolleinheit zur Verwaltung der Security-Zertifikate vorgesehen ist, ist die zur Verwaltung der Security-Zertifikate vorgesehene elektronische Kontrol leinheit, einer Ausführungsform entsprechend, außerdem zur Übermittlung der Security-Zertifikate an die andere elektro nische Kontrolleinheit ausgestaltet. In jedem Fall kann vor gesehen sein, dass die erste und die zweite elektronische Kon- trolleinheiten zur Verwaltung von Security-Zertifikaten aus gestaltet sind. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise einen Übergang der Verwaltung von der ursprünglich zur Verwaltung vorgesehenen elektronischen Kontrolleinheit zur anderen elekt ronischen Kontrolleinheit. Durch eine gleichzeitige parallele Verwaltung kann wiederum in vorteilhafter Weise insbesondere eine erhöhte Unabhängigkeit der elektronischen Kontrolleinheit voneinander bzw. eine größere Ausfallsicherheit erzielt wer den. Ein Wechsel zwischen gleichzeitig paralleler Verwaltung und Verwaltung durch lediglich eine elektronische Kontrollein heit kann vorgesehen sein.

Weiterbildungsgemäß umfasst die Vorrichtung eine weitere An tenne zum Senden und Empfangen von Fahrzeug-zu-X Nachrichten, wobei die erste elektronische Kontrolleinheit mit der Antenne und die zweite elektronische Kontrolleinheit mit der weiteren Antenne jeweils über zumindest einen Übertragungskanal verbun den ist. Die erste elektronische Kontrolleinheit ist weiter bildungsgemäß entsprechend zum Betreiben der Antenne und die zweite elektronischen Kontrolleinheit zum Betreiben der wei teren Antenne ausgestaltet.

Entsprechend einer Ausführungsform weist die Vorrichtung zu mindest einen die erste elektronische Kontrolleinheit und die Antenne verbindenden dedizierten Übertragungskanal und zumin dest einen die zweite elektronische Kontrolleinheit und die weitere Antenne verbindenden dedizierten Übertragungskanal auf. Die erste elektronische Kontrolleinheit und die zweite elektronische Kontrolleinheit sind dementsprechend vorzugs weise zum Betreiben des jeweils zugeordneten dedizierten Über- tragungskanals in Verbindung mit der jeweils zugeordneten An tenne ausgestaltet. In vorteilhafter Weise liegen somit im wesentlichen unabhängige Übertragungskanäle vor. Insbesondere wird dabei die zugrundeliegende datenverarbeitende Software der jeweiligen elektronischen Kontrolleinheit auf die Daten des betreffenden dedizierten Übertragungskanals optimiert.

Entsprechend einer Ausführungsform sind die erste elektroni sche Kontrolleinheit und/oder die zweite elektronische Kon trolleinheit und/oder eine dritte elektronische Kontrollein heit zur Ausführung von Verfahren für die Anwendungen der Fahrzeug-zu-X Kommunikation vorgesehen. Falls eine dritte elektronische Kontrolleinheit zur Ausführung der Verfahren für die Anwendungen der Fahrzeug-zu-X Kommunikation vorgesehen ist, ist diese ebenfalls durch das Fahrzeug umfasst. Im dem Fall, dass lediglich die erste elektronische Kontrolleinheit oder die zweite elektronische Kontrolleinheit zur Ausführung vorgesehen ist, ist die zur Ausführung vorgesehene elektroni sche Kontrolleinheit, einer Ausführungsform entsprechend, au ßerdem zur Übermittlung Ergebnissen an die andere elektroni sche Kontrolleinheit ausgestaltet. In jedem Fall kann vorge sehen sein, dass die erste und die zweite elektronische Kon- trolleinheiten und die dritte elektronische Kontrolleinheit zur Ausführung ausgestaltet sind. Dies ermöglicht in vorteil hafter Weise einen Übergang der Ausführung von der ursprüng lich zur Ausführung vorgesehenen elektronischen Kontrollein heit zur anderen elektronischen Kontrolleinheit. Die Auftei lung kann dabei beispielsweise anhand der Leistungsfähigkeit der jeweiligen elektronischen Kontrolleinheit oder deren Re chenauslastung bemessen werden. Durch eine gleichzeitige Aus führung von Verfahren für Anwendungen der Fahrzeug-zu-X Kom munikation auf wenigstens zwei der elektronischen Kontrollein- heiten kann wiederum in vorteilhafter Weise insbesondere eine erhöhte Unabhängigkeit der elektronischen Kontrolleinheit von einander und/oder eine größere Ausfallsicherheit und/oder ver besserte Leistungsfähigkeit erzielt werden. Ein Wechsel zwi schen gleichzeitiger Ausführung und Ausführung durch lediglich eine elektronische Kontrolleinheit kann vorgesehen sein.

Entsprechend einer Ausführungsform sind ein der ersten elekt ronischen Kontrolleinheit zugeordneter erster Kompensator zur Verstärkung von Signalen und ein der zweiten elektronischen Kontrolleinheit zugeordneter zweiter Kompensator zur Verstär kung von Signalen vorgesehen. Anstelle eines die Übertragungs kanäle der ersten elektronischen Kontrolleinheit und der zwei ten elektronischen Kontrolleinheit kombinierenden Kompensators sind damit entsprechend separate, voneinander unabhängige Kom pensatoren vorgesehen, welche jeweils einer der elektronischen Kontrolleinheiten zugeordnet sind. Weiterbildungsgemäß sind die erste elektronische Kontrolleinheit und die zweite elekt ronische Kontrolleinheit zum Aussenden von Steuersignalen an den zumindest einen Komparator bzw. die erste elektronische Kontrolleinheit zum Aussenden von Steuersignalen an den ersten Kompensator und die zweite elektronische Kontrolleinheit zum Aussenden von Steuersignalen an den zweiten Kompensator aus gestaltet. Die Kompensatoren haben dann insbesondere jedoch jeweils einen zusätzlichen Signaleingang/Signalausgang zur Be reitstellung eines Signals zum Umschalten zwischen einem Sen debetrieb und einem Empfangsbetrieb der Kompensatoren. Die an sonsten unabhängigen Kompensatoren werden weiterbildungsgemäß über diesen Signaleingang/Signalausgang miteinander gekoppelt, wobei die Kompensatoren ausgestaltet sind, bei Vorliegen eines vorbestimmten Signals bzw. keines Signals einen jeweiligen Empfangspfad abzuschalten. Einige besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Weitere bevorzugte Aus führungsformen ergeben sich auch aus der nachfolgenden Be schreibung von Ausführungsbeispielen an Hand von Figuren.

In schematischer Darstellung zeigt:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Fahr- zeug-zu-X Kommunikation eines Fahrzeugs,

Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur

Fahrzeug-zu-X Kommunikation eines Fahrzeugs.

Die Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 1 zur Fahrzeug-zu-X Kommunikation, umfassend eine erste elekt ronische Kontrolleinheit 2.1 zur Verarbeitung zu sendender und empfangener Fahrzeug-zu-X Nachrichten, eine von der ersten elektronischen Kontrolleinheit im wesentlichen unabhängige zweite elektronische Kontrolleinheit 2.2 zur Verarbeitung zu sendender und empfangener Fahrzeug-zu-X Nachrichten, einen Kompensator 3 zur Verstärkung von HF-Signalen eines ersten Signalübertragungspfads 5.1 und eines zweiten Signalübertra gungspfads 5.2 sowie eine Antenne 4. Mittels des ersten und zweiten Signalübertragungspfads können die zu sendenden und empfangene Signale zwischen der ersten elektronischen Kontrol leinheit 2.1 und der Antenne 4 sowie der zweiten elektronischen Kontrolleinheit 2.2 und der Antenne 4 übermittelt werden.

Die elektronischen Kontrolleinheiten 2.1 und 2.2 umfassen je weils zumindest einen Speicher 2.1-1, 2.2-1 und jeweils zumin dest einen Prozessor 2.1-2, 2.2-2 mittels denen eine Verarbei tung der zu sendenden und empfangener Fahrzeug-zu-X Nachrich ten erfolgen kann. Die elektronischen Kontrolleinheiten stellen aus empfangenen Fahrzeug-zu-X Nachrichten gewonnene, verarbeitete Daten unab hängig auf wenigstens einem in den Figuren nicht dargestellten Datenbus des Fahrzeugs zur Verfügung, beispielsweise einem CAN-Bus . Ein Datenaustausch zwischen den elektronischen Kon trolleinheiten insbesondere mittels des Fahrzeugbusses oder dedizierter Datenleitungen kann hierbei vorgesehen werden. Um Ressourcen zu sparen, führt beispielsweise lediglich eine der elektronischen Kontrolleinheiten ein Verfahren zur Positions erkennung des Fahrzeugs durch und stellt der anderen bei Bedarf die Ergebnisse durch Datenübertragung mittels des Fahrzeugbus zur Verfügung.

Der Kompensator 3 führt die Sendekanäle der Übertragungspfade 5.1, 5.2 der elektronischen Kontrolleinheiten 2.1 und 2.2 auf Sendepfad 3.3 zum Speisen der Antenne 4 zusammen. Sendet bei spielsweise die erste elektronische Kontrolleinheit 2.1 mit tels Übertragungspfad 5.1 ein Signal an Kompensator 3 wird der Empfangs- und Sendeteil der zweiten elektronischen Kontrol leinheit 2.2 mittels Schalteinrichtung S2 durch Mikrocontrol ler 3.1 abgeschaltet. Damit kann eine Schädigung bzw. Totzeit der Sensorik des Signaleingangs der zweiten elektronischen Kontrolleinheit und eine Überlagerung zu sendender Signale vermieden werden.

Es kann vorgesehen sein, dass Kompensator 3 zumindest einen zusätzlichen Eingang aufweist, an welchem die elektronischen Kontrolleinheiten ein Schaltsignal für Sende- oder Empfangs betrieb zur Verfügung stellen können. Alternativ kann jedoch beispielsgemäß vorgesehen sein, dass Kompensator 3, insbeson dere mittels Mikrocontroller 3.1, das Aussenden eines Signals bzw. einer Fahrzeug-zu-X Nachricht durch eine der elektroni schen Kontrolleinheiten 2.1, 2.2 auf dem jeweils zugeordneten Übertragungspfad erkennt. Beispielsweise kann dies in Verbin dung mit einem Verfahren gemäß des zum wirksamen Datum der vorliegenden Anmeldung noch nicht veröffentlichten älteren Schutzrechts mit dem Aktenzeichen 10 2017 220 288.2 erfolgen. In Folge der Erkennung aktiviert Kompensator 3 mittels Um schalter S3 einen Sendepfad 3.3 zum Speisen von Antenne 4. Sendepfad 3.3 weist dabei vorzugsweise einen Hochfrequenzver stärker auf. Zusätzlich zu Sendepfad 3.3 umfasst Kompensator 3 einen Empfangspfad 3.2 insbesondere aufweisend einen rausch armen Verstärker, sog. „Low Noise Amplifier" (LNA) . Beim Ak tivieren des Sendepfads 3.3 wird der Empfangspfad 3.2 deakti viert. Diese Vorgehensweise ist in Fig. 1 durch ebenfalls durch Umschalter S3 veranschaulicht, welcher durch Mikrokontroller 3.1 angesteuert wird.

In Folge des Umschaltens von Empfangspfad 3.2 auf den Sendepfad 3.3 kann ein über Signalübertragungskanal 5.1 oder 5.2 von einer der elektronischen Kontrolleinheiten 2.1, 2.2 bereitge stelltes Signal mittels der Antenne 4 ausgesandt werden. Grund sätzlich kann entsprechend dieser Ausführungsform auch zumin dest eine weitere Antenne vorgesehen sein, wobei Signale bzw. Fahrzeug-zu-X Nachrichten über diese Antennen gleichzeitig pa rallel versandt werden oder beispielsweise mittels wenigstens einer Umschalteinrichtung die betreffende Antenne festgelegt wird .

Die Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrich tung 10 zur Fahrzeug-zu-X Kommunikation eines Fahrzeugs, um fassend eine erste elektronische Kontrolleinheit 20.1 zur Ver arbeitung zu sendender und empfangener Fahrzeug-zu-X Nachrich ten, eine von der ersten elektronischen Kontrolleinheit im wesentlichen unabhängige zweite elektronische Kontrolleinheit 20.2 zur Verarbeitung zu sendender und empfangener Fahrzeug- zu-X Nachrichten, einen Kompensator 30 zur Verstärkung von HF- Signalen eines ersten Signalübertragungspfads 50.1 und eines zweiten Signalübertragungspfads 50.2 sowie eine Antenne 40.1 und eine Antenne 40.2. Mittels des ersten und zweiten Signal übertragungspfads können die zu sendenden und empfangene Sig nale zwischen der ersten elektronischen Kontrolleinheit 20.1 und der Antenne 40.1 sowie der zweiten elektronischen Kontrol leinheit 20.2 und der Antenne 40.2 übermittelt werden. Im Un terschied zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 sind die Über tragungspfade hierbei im wesentlichen vollständig unabhängig.

Die elektronischen Kontrolleinheiten 20.1 und 20.2 umfassen jeweils zumindest einen Speicher 20.1-1, 20.2-1 und jeweils zumindest einen Prozessor 20.1-2, 20.2-2 mittels denen eine Verarbeitung der zu sendenden und empfangener Fahrzeug-zu-X Nachrichten erfolgen kann.

Die elektronischen Kontrolleinheiten stellen aus empfangenen Fahrzeug-zu-X Nachrichten gewonnene, verarbeitete Daten unab hängig auf wenigstens einem in den Figuren nicht dargestellten Datenbus des Fahrzeugs zur Verfügung, beispielsweise einem CAN-Bus . Ein Datenaustausch zwischen den elektronischen Kon trolleinheiten insbesondere mittels des Fahrzeugbusses oder dedizierter Datenleitungen kann hierbei vorgesehen werden. Um Ressourcen zu sparen, führt beispielsweise lediglich eine der elektronischen Kontrolleinheiten ein Verfahren zur Positions erkennung des Fahrzeugs durch und stellt der anderen bei Bedarf die Ergebnisse durch Datenübertragung mittels des Fahrzeugbus zur Verfügung.

Der Kompensator 30 umfasst beispielsgemäß zwei voneinander im wesentlichen unabhängige Übertragungspfade zur Verbindung der elektronischen Kontrolleinheiten 20.1, 20.2 und der Antennen 40.1, 40.2. Mikrokontroller 30.1 ist hierbei zur Erfassung der über diese übertragenen Signale ausgestaltet. Es kann vorge sehen sein, dass Kompensator 30 zumindest einen zusätzlichen Eingang aufweist, an welchem die elektronischen Kontrollein- heiten ein Schaltsignal für Sende- oder Empfangsbetrieb zur Verfügung stellen können. Alternativ kann jedoch beispielsge mäß vorgesehen sein, dass Kompensator 30, insbesondere mittels Mikrocontroller 30.1, das Aussenden eines Signals bzw. einer Fahrzeug-zu-X Nachricht durch die elektronischen Kontrollein- heiten 20.1, 20.2 auf dem jeweils zugeordneten Übertragungs pfad erkennt. Beispielsweise kann dies in Verbindung mit dem bereits genannten Verfahren gemäß des zum wirksamen Datum der vorliegenden Anmeldung noch nicht veröffentlichten älteren Schutzrechts mit dem Aktenzeichen 10 2017 220 288.2 erfolgen. In Folge der Erkennung aktiviert Kompensator 30 einen betref fenden Sendepfad zum Speisen der zugeordneten Antenne. Das Umschalten durch die jeweiligen Umschalteinrichtungen für Sende- und Empfangspfad zur/von jeder der Antennen 40.1, 40.2 kann durch entsprechende Ansteuerung von Mikrokontroller 30.1 erfolgen, wie bereits für das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 beschrieben. Die Umschalteinrichtungen als solche wurden hierbei nicht nochmals separat abgebildet und stattdessen ge meinsam mit Sendepfad und Empfangspfad als Blöcke 30.2 und 30.3 dargestellt. Der Sendepfad weist dabei vorzugsweise einen Hochfrequenzverstärker und der Empfangspfad insbesondere einen rauscharmen Verstärker, sog. „Low Noise Amplifier" (LNA) , auf. Beim Aktivieren des Sendepfads wird der Empfangspfad deakti viert .

Zusätzlich vorgesehen werden kann auch eine Umschalteinrich tung, welche ein Umschalten der Sende- und/oder Empfangspfade des Kompensators 30 auf die jeweils andere Antenne für eine jeweilige elektronische Kontrolleinheit ermöglicht. Das ist insbesondere dann interessant, wenn die Antennen an unter schiedlichen Stellen eines Fahrzeugs vorgesehen sind, bei spielsweise an Front und Heck und/oder an beiden Seiten.

Entsprechend einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungs form, können anstelle eines kombinierten Kompensators auch eine der Anzahl der elektronischen Kontrolleinheiten entspre chende Anzahl separater Kompensatoren und/oder ein Kompensator mit entsprechender Anzahl zusammengefasst gebildeter, unabhän giger, paralleler Kompensatoren verwendet werden, welche je weils einer dieser elektronischen Kontrolleinheiten und je weils zumindest einer separaten Antenne zugeordnet sind.

Allgemein sei darauf hingewiesen, dass unter Fahrzeug-zu-X- Kommunikation insbesondere eine direkte Kommunikation zwischen Fahrzeugen und/oder zwischen Fahrzeugen und Infrastrukturein richtungen verstanden wird. Beispielsweise kann es sich also um Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation oder um Fahrzeug-zu-Inf- rastruktur-Kommunikation handeln. Sofern im Rahmen dieser An meldung auf eine Kommunikation zwischen Fahrzeugen Bezug ge nommen wird, so kann diese grundsätzlich beispielsweise im Rahmen einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation erfolgen, wel che 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 Fahrzeug-zu-X-Kommunikation unter Verwendung der Stan dards IEEE 802.11p oder IEEE 1609.4 erfolgen. Eine Fahrzeug- zu-X-Kommunikation kann auch als C2X-Kommunikation bezeichnet werden. Die Teilbereiche können als C2C (Car-to-Car) oder C2I (Car-to-Infrastructure) bezeichnet werden. Die Erfindung schließt jedoch Fahrzeug-zu-X-Kommunikation mit Vermittlung beispielsweise über ein Mobilfunknetz explizit nicht aus. 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 Anmeldetag vorliegenden Anspruchs oder um eine durch weitere Merkmale eingeschränkte Unterkombination eines am An meldetag vorliegenden Anspruchs handeln. Derartige neu zu for mulierende Ansprüche oder Merkmalskombinationen sind als von der Offenbarung dieser Anmeldung mit abgedeckt zu verstehen.

Es sei ferner darauf hingewiesen, dass Ausgestaltungen, Merk male und Varianten der Erfindung, welche in den verschiedenen Ausführungen oder Ausführungsbeispielen beschriebenen und/o der in den Figuren gezeigt sind, beliebig untereinander kom binierbar sind. Einzelne oder mehrere Merkmale sind beliebig gegeneinander austauschbar. Hieraus entstehende Merkmalskom binationen sind als von der Offenbarung dieser Anmeldung mit abgedeckt zu verstehen.

Rückbezüge in abhängigen Ansprüchen sind nicht als ein Ver zicht 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.

Merkmale, die lediglich in der Beschreibung offenbart sind oder Merkmale, welche in der Beschreibung oder in einem An spruch nur in Verbindung mit anderen Merkmalen offenbart sind, können grundsätzlich von eigenständiger erfindungswesentlicher Bedeutung sein. Sie können deshalb auch einzeln zur Abgrenzung vom Stand der Technik in Ansprüche aufgenommen werden.

Claims

Patentansprüche

1. Kompensator (3) zur Verstärkung von Signalen wenigstens eines Übertragungspfads (5.1,5.2), umfassend

- zumindest eine Verstärkereinrichtung ( 3.2 , 3.3 ) zur Ver stärkung von Signalen des wenigstens einen Übertragungs pfads ,

- eine erste Schnittstelle zur Verbindung mit zumindest einer Antenne (4) und

- eine zweite Schnittstelle zur Verbindung mit einer ersten elektronischen Kontrolleinheit (2.1) zur Verarbeitung zu sendender und empfangener Fahrzeug-zu-X Nachrichten, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte Schnittstelle zur Verbindung mit einer zweiten elektronischen Kontrollein heit (2.2) zur Verarbeitung zu sendender und empfangener Fahrzeug-zu-X Nachrichten vorgesehen ist.

2. Kompensator gemäß vorhergehendem Anspruch, umfassend eine Umschalteinrichtung (S3) zum Umschalten eines die Antenne und die erste elektronische Kontrolleinheit und/oder die zweite elektronische Kontrolleinheit verbindenden Emp fangspfades auf einen die Antenne und die erste elektro nische Kontrolleinheit und/oder die zweite elektronische Kontrolleinheit verbindenden Sendepfades.

3. Kompensator gemäß zumindest eines der vorhergehenden An sprüche, ausgestaltet bei bzw. in Folge eines Empfangs eines ein Sendebetrieb anzeigenden Signals der ersten elektronischen Kontrolleinheit oder der zweiten elektro nischen Kontrolleinheit die Umschalteinrichtung zum Um schalten auf den der das Signal aussendenden erste elekt ronische Kontrolleinheit oder zweiten elektronischen Kon trolleinheit zugeordneten Sendepfad umzuschalten.

4. Kompensator gemäß zumindest eines der vorhergehenden An sprüche, umfassend zumindest eine Schalteinrichtung (S1,S2) zum Abschalten eines Empfangspfads für die erste elektronische Kontrolleinheit und/oder eines Empfangspfads für die zweite elektronische Kontrolleinheit.

5. Kompensator gemäß zumindest eines der vorhergehenden An sprüche, ausgestaltet ein mittels der zumindest einen An tenne empfangenes Signal der ersten elektronischen Kon trolleinheit und der zweiten elektronischen Kontrollein heit bereitzustellen.

6. Kompensator gemäß zumindest eines der vorhergehenden An sprüche, umfassend eine vierte Schnittstelle zur Verbin dung mit einer weiteren Antenne und eine Einrichtung zum Umschalten der Übertragungspfade der elektronischen Kon- trolleinheiten zu den Antennen in der Weise, dass die erste elektronische Kontrolleinheit und/oder die zweite elekt ronische Kontrolleinheit die Antenne und die weitere An tenne betreiben können.

7. Vorrichtung zur Fahrzeug-zu-X Kommunikation für ein Fahr zeug umfassend:

- eine erste elektronische Kontrolleinheit zur Verarbeitung zu sendender und empfangener Fahrzeug-zu-X Nachrichten,

- eine zweite elektronische Kontrolleinheit zur Verarbei tung zu sendender und empfangener Fahrzeug-zu-X Nachrich ten,

zumindest eine Antenne zum Senden und Empfangen von Fahr zeug-zu-X Nachrichten und

zumindest einen Kompensator gemäß wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche.

8. Vorrichtung gemäß des vorhergehenden Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, dass die erste elektronische Kontrollein- heit und die zweite elektronische Kontrolleinheit jeweils zumindest eine HF-Schnittstelle zur Verbindung mit dem zu mindest einen Kompensator aufweisen.

9. Vorrichtung gemäß wenigsten einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste elektronische Kon trolleinheit und/oder die zweite elektronische Kontrol leinheit für eine Ausführung eines Verfahrens zur Positi onserfassung vorgesehen sind.

10. Vorrichtung gemäß wenigsten einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste elektronische Kon trolleinheit und/oder die zweite elektronische Kontrol leinheit zur Verwaltung von Security-Zertifikaten vorge sehen sind.

11. Vorrichtung gemäß wenigsten einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste elektronische Kon trolleinheit und die zweite elektronische Kontrolleinheit mittels eines Datenbusses des Fahrzeugs zum Austausch von Informationen verbunden sind.

12. Vorrichtung gemäß wenigsten einem der Ansprüche 7 bis 11, aufweisend eine weitere Antenne zum Senden und Empfangen von Fahrzeug-zu-X Nachrichten, wobei die erste elektroni sche Kontrolleinheit mit der Antenne und die zweite elekt ronische Kontrolleinheit mit der weiteren Antenne jeweils über zumindest einen Übertragungskanal verbunden ist.

13. Vorrichtung gemäß dem vorhergehenden Anspruch, aufweisend zumindest einen die erste elektronische Kontrolleinheit und die Antenne verbindenden dedizierten Übertragungskanal und zumindest einen die zweite elektronische Kontrollein- heit und die weitere Antenne verbindenden dedizierten Übertragungskanal .

14. Vorrichtung gemäß wenigsten einem der Ansprüche 12 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein der ersten elektronischen Kontrolleinheit zugeordneter erster Kompensator zur Ver stärkung von Signalen und ein der zweiten elektronischen Kontrolleinheit zugeordneter zweiter Kompensator zur Ver stärkung von Signalen vorgesehen sind.