專利名稱：用于與其他車輛或基礎架構設備通信的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及使車輛與其他車輛或基礎架構設備進行通信的方法，所述通信具有取決于所述車輛的當前位置的特定范圍。本發(fā)明還涉及相應的通信裝置。
背景技術：
在未來，車輛間通信(下文簡稱為C2C通信)和車輛與基礎架構間通信(下文簡稱為C2I通信)在控制車輛方面的作用將日益加深，尤其是對駕駛安全系統(tǒng)和駕駛輔助系統(tǒng)而言。下面使用術語C2X通信統(tǒng)稱C2C通信和C2I通信。為了令使用C2X通信的控制和駕駛安全系統(tǒng)及駕駛輔助系統(tǒng)正常工作，有必要盡可能最精確地了解C2X通信的范圍，也就是說，了解用于通信的不同波長范圍內的無線電波或電磁波的范圍。所述范圍表示其中發(fā)射器和接收器之間的通信仍可進行的發(fā)射器和接收器之間的最大距離。關于GPS通信的文檔US 2005/0137786A1描述了這樣一個事實為了改善通信，需要法律來禁止重型貨車在小轎車的兩側行駛。此外，當穿過隧道或在大城市中心行駛期間 GPS信號發(fā)生永久性嚴重衰減時，可以使用駕駛系統(tǒng)進行校正。另外，已知的系統(tǒng)具有診斷系統(tǒng)來檢查它是否正常工作。這些改進涉及通信范圍不足的潛在問題的建議只是部分地解決了前面段落中所說的問題。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的目的是指定一種簡單的方法以及提供一種相應的低成本裝置，其可用于根據對范圍的監(jiān)視，持續(xù)確保系統(tǒng)正常工作。上述目的通過具有權利要求1中所述的特征的方法來實現。具體而言，可預期的通信范圍除其他外，通過周圍環(huán)境特性導出，所述周圍環(huán)境特性取決于車輛的當前位置。上面指出的本發(fā)明基于使用眾所周知的事實即C2X通信的范圍取決于周圍環(huán)境特性。將使用這種關系來估計C2X通信的范圍，從而估計系統(tǒng)的功能。下文使用的術語“周圍環(huán)境特性”包含車輛當前位置的周圍環(huán)境的地理特性，也就是說，包括周圍環(huán)境的地表特征、周圍環(huán)境的水面覆蓋、周圍環(huán)境中的植被、開發(fā)結構以及諸如雨或雪之類的氣候影響因素。在該情境中，所述開發(fā)結構包括建筑物的數目和布局或諸如隧道以及其大小和高度之類的其他結構。所述周圍環(huán)境特性決定用于通信的無線電波、其他頻譜范圍內的波的衰減， 從而決定所述波的范圍。這種現象也稱為自由空間衰減。所述周圍環(huán)境特性還包括靜態(tài)和動態(tài)分量。車輛的當前位置周圍環(huán)境的開發(fā)或者天氣可以動態(tài)地變化，而車輛的當前位置周圍環(huán)境的地表特征例如會基本上保持不變，也就是說是靜態(tài)的。然后可以根據所述周圍環(huán)境特性，使用模型計算確定C2X通信的預期范圍。然后可以將該預期范圍指示給駕駛員，或者特別是在低于規(guī)定的范圍閾值的超短距離的情況下，可將警告輸出給駕駛員以指示系統(tǒng)當前不工作或只能使用有限的功能。此外，可以在車輛中使用關于根據周圍環(huán)境特性確定的范圍的信息以適當地定制使用C2X通信的車輛中的系統(tǒng)。因此，根據實例，要選擇的識別閾值可以更低以適應于短距離?？商鎿Q地或補充地， 還可以針對超短或超長距離適當地校正發(fā)射器的發(fā)射功率或接收器的靈敏度。為了確定車輛的當前位置，經常使用全球定位系統(tǒng)，尤其是諸如GPS、feilile0、 GL0NASS(俄羅斯)、Compass (中國)、IRNSS(印度)等之類的衛(wèi)星導航系統(tǒng)。同樣也可以使用本地定位系統(tǒng)。作為實例，所述車輛例如為諸如小轎車、公共汽車或重型貨車之類的機動車輛，或者為有軌車輛、船、諸如直升機或客機之類的飛機，或者自行車。在本發(fā)明的一個示例性實施例中，可以通過至少一個周圍環(huán)境傳感器捕獲取決于車輛當前位置的周圍環(huán)境特性。這種捕獲對于周圍環(huán)境特性中動態(tài)變化的分量而言尤其有禾U。在所述周圍環(huán)境傳感器中，可以使用任何波長范圍內的電磁波(也就是說，使用光波、 紅外波、無線電波和/或超聲波)來分析車輛當前位置的周圍環(huán)境。作為替代或補充，可以通過車輛中存儲的數字地圖或經由基礎設施設備可訪問的數字地圖確定取決于車輛當前位置的周圍環(huán)境特性。在后者的情況下，所述數字地圖可以存儲在中央服務器中。對于周圍環(huán)境特性中諸如地理信息之類的靜態(tài)分量而言，確定有關周圍環(huán)境特性的信息的機會尤其有利。對于本發(fā)明，術語“數字地圖”被理解為不僅指采用數字形式的本地導航系統(tǒng)或全球導航系統(tǒng)的可用地圖，而且還指無任何導航的高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS、高級駕駛輔助系統(tǒng))的地圖?？梢酝ㄟ^根據車輛中存儲的至少一個范圍的值額外地導出范圍來增強確定通信范圍的精確度，所述值已在之前經過車輛的當前位置時進行確定。在一個示例性實施例中， 至少一個存儲的范圍的值為已在之前經過當前位置時確定的所有范圍的值中的最大值。后面的這個程序允許節(jié)省計算時間和內存空間，因為在每種情況下，僅處理或存儲一個當前位置的值。在另外的示例性實施例中，各個范圍的值可以與時間戳一起進行存儲，其中所述時間戳包括當在各個位置上達到相關通信范圍時的日期和可能的時間。所述范圍然后在每種情況下僅保留預定的一段時間，以便在每種情況下僅保留最新數據。因此，在計算預期范圍時，僅使用最大范圍，所述最大范圍不早于規(guī)定的閾值。為了提前確定范圍，還可以使用諸如通信伙伴的最大距離之類的通信數據。而且， 以這種方式確定的這些范圍數據可以針對羅經方位點或道路路段單獨地進行計算。當確定通信范圍時，還應該考慮到車輛的輻射特性一般在所有空間方向中是不同的。特別是根據天線的位置的不同，車輛行駛方向和與車輛行駛方向相反的方向的范圍是不同的。因此，在本發(fā)明的一個優(yōu)選示例性實施例中，通過各種車輛的輻射特性額外地導出通信范圍。為了簡化計算，可以將周圍環(huán)境特性分為多種周圍環(huán)境類別，其中這些類別都具有各自關聯的預期范圍。下面是所構想的周圍環(huán)境類別實例-平原，-波狀土地，-山地，
-林地，-市區(qū)，開發(fā)程度低，-市區(qū)，開發(fā)程度非常高。所指示的周圍環(huán)境類別并非是結論性的；也可以定義任意數量的其他類別。除了所述周圍環(huán)境類別，也可以根據車輛型號區(qū)分范圍。在一個示例性實施例中，為了針對各種周圍環(huán)境類別以及可能額外地針對每種車輛型號確定預期的范圍，將在，例如開發(fā)車輛型號期間針對各種周圍環(huán)境類別執(zhí)行模擬。替代地，可以參考周圍環(huán)境制定行程并且在這種情況下，可以確定預期的范圍。然后這些值在遞送之前分別存儲在車輛中，或者必要時還可以在維修時加載新值。如果不根據車輛型號做出額外的區(qū)分，則可以針對一種周圍環(huán)境類別平均計算相對于不同車輛型號確定的范圍值。也可以通過具有權利要求8中所述的特征的裝置實現上述目的。根據本發(fā)明的裝置卓越之處具體在于，因為通信的預期范圍除其他外，可以通過取決于當前位置的周圍環(huán)境特性導出。根據在相關權利要求中指定的本發(fā)明的裝置的開發(fā)具有上面針對根據本發(fā)明的方法闡述的特性和優(yōu)點。在另外的示例性實施例中，當低于通信范圍的規(guī)定閾值時，便會向駕駛員發(fā)出信號告知其所述裝置不工作或者只能使用有限的功能。例如可通過可視信號或聲音信號做出
上述警告。還可以通過下面的描述和示例性實施例以及一個附圖了解本發(fā)明應用的進一步的優(yōu)點、特征和機會。在這種情況下，所有描述的和/或以圖形示出的特征構成了本發(fā)明的主題，其中包括權利要求中的所述特征或其中的反向引用的任意組合。下面參考C2C通信對本發(fā)明進行闡述。類似地，也可以針對C2I通信實現本發(fā)明。 在這種情況下，例如所用的基礎設施設備為交通信號燈、路標、顯示面板等。


在示意圖中圖1示出根據本發(fā)明的方法的第一、第二和第三示例性實施例。
具體實施例方式具有大量轉彎的道路10上行駛著車輛21、22、23、24、25、26、27、28、四和30，例如
小轎車、摩托車或重型貨車。周圍環(huán)境特性的特征是在道路10旁邊具有三個高地12、13和 14。所述高地(丘陵、山脈)12、13和14由高度線(虛線)指示。車輛22現在可以與前面的車輛23、24、25、26、27、28、四和30進行通信，例如這些車輛位于前面隊列中，其中該隊列的一端包含例如車輛27-30。車輛22的輻射特性具體特征為朝向行駛方向的正前方(由箭頭35示出)的無線電波的輻射。然而在圖1中所示的示例性實施例的情況下，主要朝著車輛22的行駛方向發(fā)射的C2C通信的無線電波射到高地12上。例如車輛可以通過車輛中存儲的數字地圖獲取有關高地12的數據。替代地，有關高地12的數據也可以通過車輛中安裝的雷達傳感器中的測定值進行確定。通過高地12的維度及其相對于道路或相對于車輛行駛的方向的位置， 將其與車輛23-30的通信范圍分類為短距離，例如距離可以是幾米。因此預期范圍低于規(guī)定的閾值。所以向駕駛員指示C2C通信以及車輛中安裝的隊列指示器只在有限的程度上工作。因此，不能期望車輛22可以與為其提供有關隊列信息的車輛27-30進行通信。與之對照，在第二實施例中，車輛沈中的C2C通信發(fā)射器發(fā)射的主要沿著行駛方向的電波(由箭頭36示出)由高地14進行反射(由箭頭37示出)。因此，由于高地14的特性的原因，用于車輛沈中C2C通信的電磁波比用于車輛22中C2C通信的電磁波的范圍更大。高地14的結構可以通過與第一示例性實施例類似的方式使用車輛中存儲的數字地圖或通過周圍環(huán)境傳感器進行確定。車輛沈的C2C通信范圍在計算上考慮了車輛沈的周圍環(huán)境的地表特征，因此考慮了高地14。C2C通信的預期范圍太長，所以不會指示C2C通信受限或無法進行C2C通信。正常情況下，會將車輛27-30構成的隊列端提示提前發(fā)送給車輛26的駕駛員。在第三示例性實施例中，根據本發(fā)明的裝置通過車輛21-30的當前位置以及高地 12-14的高度識別出這些地方為山地。因此，針對它們將周圍環(huán)境類別確定為“山地”。對于每種周圍環(huán)境類別，車輛22和沈都已存儲了相應的預期范圍的值以及其可能特定于各種車輛型號。根據存儲的范圍的值是否低于規(guī)定的閾值，會向駕駛員發(fā)出警告，提示其C2C 通信受限或無法進行C2C通信。參考符號列表10 道路2、13、14 高地21、22、23 車輛24、25、26 車輛27、28、四車輛30 車輛35、36、37 C2C通信中電波的主傳播方向
權利要求
1.一種使車輛(22、26)與其他車輛(23、24、25、26、27、28、四、30)或基礎設施設備進行通信的方法，所述通信具有取決于車輛0246)的當前位置的特定范圍，其特征為所述通信范圍除其他外，通過周圍環(huán)境(12、14)的特性導出，所述周圍環(huán)境特性取決于車輛02 J6)的當前位置。
2.如權利要求1中所述的方法，其特征為取決于車輛0236)的當前位置的周圍環(huán)境特性通過至少一個周圍環(huán)境傳感器捕獲。
3.如上述權利要求中的一個權利要求中所述的方法，其特征為取決于車輛02J6) 的當前位置的周圍環(huán)境(12、14)的特性通過車輛中存儲的數字地圖或經由基礎設施設備可訪問的數字地圖進行確定。
4.如上述權利要求中的一個權利要求中所述的方法，其特征為所述通信范圍通過車輛Q2J6)中存儲的至少一個范圍的值額外地導出，所述值已在之前經過車輛02J6)的當前位置時進行確定。
5.如權利要求4中所述的方法，其特征為至少一個存儲的范圍的值為已在之前經過當前位置時確定的所有范圍的值中的最大值。
6.如上述權利要求中的一個權利要求中所述的方法，其特征為所述通信范圍通過各種車輛02 J6)的輻射特性額外地導出。
7.如上述權利要求中的一個權利要求中所述的方法，其特征為周圍環(huán)境(12、14)的特性被分為多種周圍環(huán)境類別。
8.一種使車輛(22、26)與其他車輛(23、24、25、26、27、28、四、30)或基礎設施設備進行通信的裝置，其中所述通信具有取決于車輛0246)的當前位置的特定范圍，其特征為所述通信范圍除其他外，通過周圍環(huán)境(12、14)的特性導出，所述周圍環(huán)境特性取決于車輛02 J6)的當前位置。
9.如權利要求8中所述的裝置，其特征為取決于車輛0236)的當前位置的周圍環(huán)境(12、14)的特性通過至少一個周圍環(huán)境傳感器捕獲。
10.如權利要求8和權利要求9中所述的裝置，其特征為取決于車輛0246)的當前位置的周圍環(huán)境(12、14)的特性通過車輛(22、26)中存儲的數字地圖或經由基礎設施設備可訪問的數字地圖進行確定。
11.如權利要求8至10中的一個權利要求中所述的裝置，其特征為所述通信范圍可以通過車輛0236)中存儲的至少一個范圍的值額外地導出，所述值已在之前經過車輛 (22,26)的當前位置時進行確定。
12.如權利要求11中所述的裝置，其特征為至少一個存儲的范圍的值為已在之前經過當前位置時確定的所有范圍的值中的最大值。
13.如權利要求8至12中的一個權利要求中所述的裝置，其特征為所述通信范圍通過用于通信的天線的方位額外地導出。
14.如權利要求8至13中的一個權利要求中所述的裝置，其特征為所述周圍環(huán)境特性被分為多種周圍環(huán)境類別。
15.如權利要求8至14中的一個權利要求中所述的裝置，其特征為當低于規(guī)定的通信范圍閾值時，向車輛0236)的駕駛員發(fā)出信號，告知其所述裝置不工作。
全文摘要
本發(fā)明涉及使車輛(22、26)與其他車輛(23、24、25、26、27、28、29、30)或基礎設施設備進行通信的方法，所述通信具有取決于車輛的當前位置的特定范圍。為了確保通信可靠地工作，預期的通信范圍除其他外，通過周圍環(huán)境(12、14)的特性導出。本發(fā)明進一步涉及相應的通信設備。
文檔編號G08G1/16GK102461123SQ201080024579
公開日2012年5月16日 申請日期2010年5月28日 優(yōu)先權日2009年6月4日
發(fā)明者A·斯沃博達, C·圖爾, T·格羅騰多斯特, U·施特林 申請人:大陸-特韋斯貿易合伙股份公司及兩合公司