用于顯示以ism無(wú)線電波段進(jìn)行的車輛與環(huán)境通訊的功能作用的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于確定在以ISM無(wú)線電波段進(jìn)行車輛與環(huán)境通訊時(shí)的通訊問(wèn)題的方法和配置用于執(zhí)行該方法的通訊單元。為了測(cè)定車輛與環(huán)境通訊的功能作用以及傳導(dǎo)性能而提出，所使用的ISM無(wú)線電波段的信道使用率是通過(guò)將通訊信息占用的信道時(shí)間與提供用于通訊信息的最大信道時(shí)間對(duì)比而測(cè)定出的，并且在超過(guò)所占用的信道時(shí)間的閾值時(shí)發(fā)出警告通知。
【專利說(shuō)明】用于顯示以ISM無(wú)線電波段進(jìn)行的車輛與環(huán)境通訊的功能作用的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于確定在進(jìn)行以ISM無(wú)線電波段進(jìn)行車輛與環(huán)境通訊時(shí)的通訊問(wèn)題的方法和特別是機(jī)動(dòng)車的、相應(yīng)配置的通訊單元。
【背景技術(shù)】
[0002]ISM無(wú)線電波段是一種無(wú)線電波段，只要遵守特別是用于占空比的規(guī)定就能無(wú)許可證地將其用在工業(yè)、科技以及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的設(shè)備中。ISM的縮寫(xiě)在此代表“Industrial，Scientific and Medical”。這種無(wú)許可證的ISM無(wú)線電波段特也別地被機(jī)動(dòng)車中的無(wú)線的訪問(wèn)和駕駛授權(quán)通訊使用，也稱為“RKE (Remote-Keyless-Entry)”。在歐盟中，在434MHz和868MHz的具有發(fā)射功率為IOdBm或14dBm的頻帶都可以用作RKE通訊無(wú)線電波段。其他的典型通訊波段是大約2.4GHz的波段，并且該波段用在5GHz時(shí)，其主要用于WLAN、藍(lán)牙
坐坐寸寸o
[0003]本發(fā)明可普遍用在這種無(wú)線電波段中，其并未設(shè)計(jì)帶有具有堵塞控制器(Congestion Control)的過(guò)載監(jiān)控系統(tǒng)。這也特別適用于無(wú)許可證的ISM無(wú)線電波段的通訊協(xié)議。
[0004]由WO 2009/074655A1已知了一種方法，其用于將車輛的、與機(jī)動(dòng)車相關(guān)數(shù)據(jù)通過(guò)一定通訊裝置進(jìn)行傳輸，在該方法中使用了兩種不同的通訊途徑。第一通訊途徑是基于WLAN的通訊。第二通訊途徑通過(guò)所謂的“Zilndschlilssel (點(diǎn)火鑰匙)”通訊構(gòu)成，其以無(wú)許可證的ISM無(wú)線電波段進(jìn)行。
[0005]然而存在的問(wèn)題是，無(wú)許可證的ISM無(wú)線電波段的頻帶也被多個(gè)其他的通訊裝置使用。對(duì)此在機(jī)動(dòng)車中例如包括胎壓監(jiān)控系統(tǒng)(TPMS-Tire Pressure MonitoringSystem)，小型電話，無(wú)線電耳機(jī)，消耗器檢測(cè)系統(tǒng)和類似物。在都市環(huán)境中也會(huì)導(dǎo)致無(wú)線電信道這樣顯著地滿載，從而無(wú)法再進(jìn)行按規(guī)定的通訊。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于，確定車輛與環(huán)境通訊是否能在無(wú)許可證的ISM無(wú)線電波段上可靠地工作，其中應(yīng)至少顯示該確定的結(jié)果。
[0007]該目的根據(jù)本發(fā)明利用權(quán)利要求1所述的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)。針對(duì)開(kāi)通所述類型的方法提出，所使用的ISM無(wú)線電波段的信道使用率是通過(guò)將通訊信息占用的信道時(shí)間與提供用于通訊信息的最大信道時(shí)間對(duì)比而測(cè)定出的，并且在超過(guò)所占用的信道時(shí)間的閾值時(shí)發(fā)出
警告通知。
[0008]閾值的超過(guò)情況可以通過(guò)所占用的信道時(shí)間的絕對(duì)值、但優(yōu)選地相對(duì)于提供用于在通訊協(xié)議中的通訊信息的最大信道時(shí)間來(lái)確定。可以簡(jiǎn)單地由此進(jìn)行對(duì)所占用的信道時(shí)間的測(cè)定，即用于車輛與環(huán)境通訊的通訊單元的接收裝置接收所有在ISM無(wú)線電波段中發(fā)出的通訊信號(hào)，并且其測(cè)量被這些通訊信息所占用的時(shí)間。被通訊信息所占用的時(shí)間可以在對(duì)超過(guò)閾值的情況進(jìn)行相對(duì)測(cè)定時(shí)與在通訊協(xié)議中預(yù)定的、提供的最大發(fā)送時(shí)間相相關(guān)。
[0009]根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式可能的是，在超越第一閾值時(shí)發(fā)出第一警告通知，并且在超越第二閾值時(shí)發(fā)出第二警告通知。合理的閾值對(duì)于第一警告通知位于大約通道使用的30%的數(shù)量級(jí)中，對(duì)于第二警告通知在大約信道使用率的50%中。30%的通道使用已經(jīng)意味著時(shí)間臨界的通訊信息有可能這樣延遲，從而這些信息對(duì)于取決于時(shí)間臨界的通訊信息的功能部件來(lái)說(shuō)無(wú)法再完全可靠地工作了。然而對(duì)此預(yù)期的是，這些通訊信息還能在通常的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)到達(dá)功能部件。當(dāng)閾值超過(guò)了大約50%的信道使用率時(shí)，相反地會(huì)預(yù)期明顯的延遲。
[0010]依照根據(jù)本發(fā)明的方法的一種改進(jìn)方案，經(jīng)過(guò)可能是可設(shè)定的預(yù)設(shè)時(shí)間段測(cè)定以ISM無(wú)線電波段進(jìn)行的車輛與環(huán)境通訊的損壞的和/或無(wú)法使用的通訊信息的數(shù)量，并且在超越閾值時(shí)發(fā)出警告通知。與通過(guò)與提供用于通訊信息的最大信道時(shí)間相比地測(cè)定被通訊信息占用的信道時(shí)間來(lái)對(duì)傳輸信道的時(shí)間上的使用情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)的情況相反，通過(guò)監(jiān)測(cè)損壞的和/或無(wú)法使用的通訊信息不僅給出了對(duì)可能的干擾的一種診斷，還檢測(cè)了在ISM無(wú)線電波段上的通訊中的實(shí)際干擾。這應(yīng)被反饋，以便能對(duì)車輛與環(huán)境通訊的當(dāng)前可靠性進(jìn)行評(píng)估。
[0011]類似的情況適于用于檢驗(yàn)在無(wú)認(rèn)證的ISM無(wú)線電波段上的車輛與環(huán)境通訊的可靠性的另一種可能性，其中測(cè)定用于傳輸以所述ISM無(wú)線電波段進(jìn)行所述車輛與環(huán)境通訊的通訊信息傳播的等待時(shí)間(Latzenz)，并且在超越閾值時(shí)發(fā)出警告通知。等待時(shí)間理解為通訊信息在發(fā)送和接收時(shí)間的傳播延遲。最小的等待時(shí)間由無(wú)線電信道中的物理傳播時(shí)間給出。然而在無(wú)線電信道較高度使用時(shí)形成較大的等待時(shí)間，其在達(dá)到閾值時(shí)示出一個(gè)為了傳輸?shù)哪康牟辉俦粶y(cè)量的傳輸速度。
[0012]在一定條件下，不僅在測(cè)定等待時(shí)間時(shí)也在測(cè)定損壞的和/或無(wú)法使用的通訊信息時(shí)，也都能取決于對(duì)ISM無(wú)線電波段中的無(wú)線電通訊有多大的影響而使用第一和第二閾值。
[0013]為了在高使用的情況下抵消在ISM無(wú)線電波段中的其他負(fù)載，可以根據(jù)本發(fā)明提出，當(dāng)達(dá)到閾值時(shí)，降低數(shù)據(jù)發(fā)送的重復(fù)率。對(duì)此可以確定特有的閾值。然而優(yōu)選的是，使用和在上述對(duì)于產(chǎn)生警告通知進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)相同的閾值。在一定條件下，重復(fù)率在達(dá)到第一閾值時(shí)沒(méi)有在達(dá)到第二閾值時(shí)減少的那么多。
[0014]在通常的重復(fù)率為大約IHz時(shí)，重復(fù)率可以在達(dá)到一個(gè)閾值時(shí)逐級(jí)地下降到
0.5Hz或者0.33Hz。這優(yōu)選地在具有接收器和發(fā)射器的通訊單元中實(shí)現(xiàn)。通訊單元的接收器評(píng)估無(wú)線電信道，并且借助于對(duì)應(yīng)的發(fā)射器來(lái)控制對(duì)通訊信息的發(fā)送。在一定條件下，也可以將用于暫時(shí)間隙重復(fù)率的特有的通訊信息傳遞給另一個(gè)參與到以ISM無(wú)線電波段進(jìn)行C2X通訊的發(fā)射器，其然后也以減小的重復(fù)率進(jìn)行發(fā)送。
[0015]在這一思想的延續(xù)中，僅僅用于非安全臨界的功能的重復(fù)率減小，從而實(shí)現(xiàn)在ISM無(wú)線電波段上的安全臨界的功能的優(yōu)先權(quán)。也可能的是，用于安全臨界的功能的重復(fù)率沒(méi)有用于非安全臨界的功能的重復(fù)率減少的那么多。
[0016]最后，預(yù)設(shè)的警告通知根據(jù)本發(fā)明發(fā)送給用于顯示的人機(jī)接口。這可以在車輛中用于警告或錯(cuò)誤消息的中央顯示器上實(shí)現(xiàn)?？商娲蚋郊拥?，也可以在儀表板中設(shè)置發(fā)光體，它們?cè)谶_(dá)到各種閾值時(shí)可能顯示不同的顏色。在遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)時(shí)，警告通知也可以在總站中示出，例如交通調(diào)動(dòng)中心。這允許根據(jù)本發(fā)明的方法也用在不是機(jī)動(dòng)車而是例如固定安裝的車輛與環(huán)境通訊參與者中的應(yīng)用情況中。
[0017]最后本發(fā)明涉及一種優(yōu)選為在機(jī)動(dòng)車中的通訊單元，用于參與到以ISM無(wú)線電波段進(jìn)行的車輛與環(huán)境通訊，該通訊單元帶有發(fā)送和接收單元，發(fā)送和接收單元配置用于發(fā)送和接收ISM無(wú)線電波段上的通訊信息，并且通訊單元帶有至人機(jī)接口的接口，用于顯示堵塞和/或警告通知。通訊單元的發(fā)送和接收單元根據(jù)本發(fā)明配置用于執(zhí)行上述方法或其中的部分。因此可能的是，通訊單元監(jiān)測(cè)在ISM無(wú)線電波段上的使用，并且在過(guò)載時(shí)示出錯(cuò)誤或發(fā)出通知。
[0018]不僅在根據(jù)本發(fā)明的方法的范疇中而且也對(duì)于通訊單元而言，也可以應(yīng)用至人機(jī)單元的接口，以便示出通訊單元的內(nèi)部錯(cuò)誤，例如不再起作用的通訊單元或有缺陷的天線。在有這種缺陷時(shí)，駕駛員必須要到修理廠。
[0019]本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、特征以及應(yīng)用可能性也由以下對(duì)一個(gè)實(shí)施例以及附圖的說(shuō)明得出。在此，所有說(shuō)明的和/或圖解的特征自身獨(dú)立地或以任意隨意組合的形式構(gòu)成本發(fā)明的主體，并且也與它們?cè)跈?quán)利要求中的概括或者對(duì)其的引用無(wú)關(guān)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]唯一的圖1示意性地示出了用于進(jìn)行根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]用于顯示以ISM無(wú)線電波段進(jìn)行的車輛與環(huán)境通訊的功能作用和可靠性的方法根據(jù)本發(fā)明在一個(gè)未示出的、參與車輛與環(huán)境通訊的通訊單元中被設(shè)置。該通訊單元特別可以安裝在機(jī)動(dòng)車中，但是特別是當(dāng)該通訊單元被人監(jiān)測(cè)或至少有規(guī)律地被控制時(shí)，其也可以安裝在其他參與車輛與環(huán)境通訊的功能單元或功能模塊中。
[0022]通訊單元具有發(fā)送和接收單元，其配置有用于發(fā)送和接收在ISM無(wú)線電波段上的通訊信息的相應(yīng)的發(fā)送器和接收器。為此在發(fā)送和接收單元中設(shè)置有適合的微處理器，用于處理通訊協(xié)議并且用于控制包括在發(fā)送和接收單元中的硬件。此外，這個(gè)通訊單元還具有至人機(jī)接口(HMI)的接口，通過(guò)該接口可以傳輸來(lái)自車輛與環(huán)境通訊(C2X通訊)的堵塞和/或警告通知。
[0023]在通訊單元的計(jì)算單元中，為了檢查無(wú)線電信道的功能作用而執(zhí)行一種方法，在該方法中由接收器接收在ISM無(wú)線電波段上的通訊信息。這里接收器特別設(shè)置用于接收全部可在ISM無(wú)線電波段上接收的通訊信息。在該方法的范疇中，與通訊信息是否屬于車輛與環(huán)境通訊以及是否對(duì)準(zhǔn)通訊單元的接收器無(wú)關(guān)，每個(gè)通訊信息都被如下地評(píng)估，即測(cè)定在ISM無(wú)線電波段上被通訊信息所占用的信道時(shí)間。
[0024]所占用的信道時(shí)間與用于在ISM無(wú)線電波段上的通訊信號(hào)的最大信道時(shí)間相比較，并且由此測(cè)定出百分比，該最大信道時(shí)間在通訊協(xié)議的范疇中預(yù)定用于無(wú)許可證的ISM無(wú)線電波段的使用。
[0025]測(cè)定的信道時(shí)間與閾值相比較，其中在超過(guò)閾值的情況下通過(guò)人機(jī)接口發(fā)出警告通知。[0026]警告通知例如可以是在車輛或其他參與車輛與環(huán)境通訊的功能單元的中央顯示屏上的文字和/或符號(hào)指示。警告通知也可以通過(guò)例如在機(jī)動(dòng)車的儀表板中的發(fā)光體給出，其中這些發(fā)光體在存在不同的閾值時(shí)可以不同地閃爍。
[0027]在相比提供用于ISM無(wú)線電通訊的最大信道時(shí)間測(cè)定所占用的信道時(shí)間之后，還進(jìn)行對(duì)等待時(shí)間、即無(wú)線電通訊中的信號(hào)延遲的測(cè)定，以及進(jìn)行對(duì)在ISM無(wú)線電波段上的有缺陷的或無(wú)法使用的通訊信息的測(cè)定。當(dāng)無(wú)線電頻道被高度使用時(shí)，等待時(shí)間明顯增長(zhǎng)。此外，在過(guò)載并且信息大量沖突時(shí)得出有缺陷的并且無(wú)法使用的通訊信息，其基于干擾而無(wú)法被接收器解碼。
[0028]測(cè)定的等待時(shí)間時(shí)延(信號(hào)傳播時(shí)間)和大量無(wú)法使用或有缺陷的通訊信息與閾值進(jìn)行比較，其中以適合的方式同樣可以發(fā)出警告通知。
[0029]為了在超過(guò)閾值的情況下使信道使用率不再升高，可以同時(shí)減小對(duì)應(yīng)于該接收器的發(fā)送器的數(shù)據(jù)發(fā)送的重復(fù)率。因此例如代替IHz的數(shù)據(jù)重復(fù)率僅僅仍以0.5Hz或甚至
0.33Hz的數(shù)據(jù)重復(fù)率進(jìn)行發(fā)送。數(shù)據(jù)重復(fù)率的減小可以根據(jù)非安全臨界的函數(shù)減小。可替代地，該非安全臨界的函數(shù)的重復(fù)率也仍進(jìn)一步地減小，例如減小到0.2Hz。
[0030]通過(guò)描述當(dāng)前的通道狀態(tài)或使用率或、負(fù)載、包錯(cuò)誤和等待時(shí)間，車輛的駕駛員可以估算出C2X通訊是否通過(guò)ISM無(wú)線電波段(RKE通訊)以足夠的精確度起作用。
[0031]與通過(guò)根據(jù)IEEE802.1lp標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)WLAN的C2X通訊相反，信道使用率在通過(guò)ISM信道的通訊中并不被監(jiān)測(cè)，這是因?yàn)樵诖怂鶓?yīng)用的信道不僅保留用于車輛與環(huán)境通訊，還可以用于大量的應(yīng)用情況，其正好在都市區(qū)域中會(huì)導(dǎo)致無(wú)線電信道的過(guò)高的使用率。
[0032]此外，并不對(duì)ISM無(wú)線電波段中的信道進(jìn)行堵塞控制(具有堵塞控制器的過(guò)載監(jiān)控系統(tǒng))，其中在數(shù)據(jù)堵塞時(shí)處理重要的通訊信息，并且因此總是能可靠地發(fā)送這些通訊信肩、O
[0033]在通過(guò)根據(jù)IEEE 802.1lp標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)的WLAN的C2X通訊中，與所述發(fā)明相似地出現(xiàn)的是，過(guò)載監(jiān)控系統(tǒng)的當(dāng)前狀態(tài)同樣通過(guò)HMI中的描述示出。因此例如可以在信道使用率非常高并且因此等待時(shí)間相應(yīng)上升時(shí)進(jìn)行警告。
[0034]但是車輛與環(huán)境通訊的使用者通過(guò)本發(fā)明卻可以獲得一個(gè)提示，即正在起作用的車輛與環(huán)境通訊有多可靠。
【權(quán)利要求】
1.一種用于確定在以ISM無(wú)線電波段進(jìn)行車輛與環(huán)境通訊時(shí)的通訊問(wèn)題的方法，其特征在于，所使用的所述ISM無(wú)線電波段的信道使用率是通過(guò)將通訊信息占用的信道時(shí)間與提供用于所述通訊信息的最大的所述信道時(shí)間對(duì)比而測(cè)定出的，并且在超過(guò)所占用的所述信道時(shí)間的閾值時(shí)發(fā)出警告通知。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在超越第一閾值時(shí)發(fā)出第一警告通知，并且在超越第二閾值時(shí)發(fā)出第二警告通知。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的方法，其特征在于，經(jīng)過(guò)預(yù)設(shè)的時(shí)間段測(cè)定以所述ISM無(wú)線電波段進(jìn)行的所述車輛與環(huán)境通訊的損壞的和/或無(wú)法使用的所述通訊信息的數(shù)量，并且在超越閾值時(shí)發(fā)出警告通知。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，測(cè)定用于傳輸在以所述ISM無(wú)線電波段進(jìn)行所述車輛與環(huán)境通訊的通訊信息傳播的等待時(shí)間，并且在超越閾值時(shí)發(fā)出警告通知。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，當(dāng)達(dá)到閾值時(shí)，降低數(shù)據(jù)發(fā)送的重復(fù)率。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，僅僅用于非安全臨界的功能的所述重復(fù)率減小。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，將所述警告通知發(fā)送給用于顯示的人機(jī)接口。
8.一種用于參與到以ISM無(wú)線電波段進(jìn)行車輛與環(huán)境通訊中的通訊單元，帶有發(fā)送和接收單元，所述發(fā)送和接收單元配置用于發(fā)送和接收所述ISM無(wú)線電波段上的通訊信息，并且所述通訊單元帶有至人機(jī)接口的接口，其特征在于，所述發(fā)送和接收單元配置用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法。
【文檔編號(hào)】H04W24/00GK103493530SQ201280019996
【公開(kāi)日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2012年3月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月26日
【發(fā)明者】烏爾里?！な┨亓? 申請(qǐng)人:大陸汽車有限責(zé)任公司