用于显示以ism无线电波段进行的车辆与环境通讯的功能作用的方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于确定在以ISM无线电波段进行车辆与环境通讯时的通讯问题的方法和配置用于执行该方法的通讯单元。为了测定车辆与环境通讯的功能作用以及传导性能而提出，所使用的ISM无线电波段的信道使用率是通过将通讯信息占用的信道时间与提供用于通讯信息的最大信道时间对比而测定出的，并且在超过所占用的信道时间的阈值时发出警告通知。
【专利说明】用于显示以ISM无线电波段进行的车辆与环境通讯的功能作用的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于确定在进行以ISM无线电波段进行车辆与环境通讯时的通讯问题的方法和特别是机动车的、相应配置的通讯单元。
【背景技术】
[0002]ISM无线电波段是一种无线电波段，只要遵守特别是用于占空比的规定就能无许可证地将其用在工业、科技以及医学领域的设备中。ISM的缩写在此代表“Industrial，Scientific and Medical”。这种无许可证的ISM无线电波段特也别地被机动车中的无线的访问和驾驶授权通讯使用，也称为“RKE (Remote-Keyless-Entry)”。在欧盟中，在434MHz和868MHz的具有发射功率为IOdBm或14dBm的频带都可以用作RKE通讯无线电波段。其他的典型通讯波段是大约2.4GHz的波段，并且该波段用在5GHz时，其主要用于WLAN、蓝牙
坐坐寸寸o
[0003]本发明可普遍用在这种无线电波段中，其并未设计带有具有堵塞控制器(Congestion Control)的过载监控系统。这也特别适用于无许可证的ISM无线电波段的通讯协议。
[0004]由WO 2009/074655A1已知了一种方法，其用于将车辆的、与机动车相关数据通过一定通讯装置进行传输，在该方法中使用了两种不同的通讯途径。第一通讯途径是基于WLAN的通讯。第二通讯途径通过所谓的“Zilndschlilssel (点火钥匙)”通讯构成，其以无许可证的ISM无线电波段进行。
[0005]然而存在的问题是，无许可证的ISM无线电波段的频带也被多个其他的通讯装置使用。对此在机动车中例如包括胎压监控系统(TPMS-Tire Pressure MonitoringSystem)，小型电话，无线电耳机，消耗器检测系统和类似物。在都市环境中也会导致无线电信道这样显著地满载，从而无法再进行按规定的通讯。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于，确定车辆与环境通讯是否能在无许可证的ISM无线电波段上可靠地工作，其中应至少显示该确定的结果。
[0007]该目的根据本发明利用权利要求1所述的特征来实现。针对开通所述类型的方法提出，所使用的ISM无线电波段的信道使用率是通过将通讯信息占用的信道时间与提供用于通讯信息的最大信道时间对比而测定出的，并且在超过所占用的信道时间的阈值时发出
警告通知。
[0008]阈值的超过情况可以通过所占用的信道时间的绝对值、但优选地相对于提供用于在通讯协议中的通讯信息的最大信道时间来确定。可以简单地由此进行对所占用的信道时间的测定，即用于车辆与环境通讯的通讯单元的接收装置接收所有在ISM无线电波段中发出的通讯信号，并且其测量被这些通讯信息所占用的时间。被通讯信息所占用的时间可以在对超过阈值的情况进行相对测定时与在通讯协议中预定的、提供的最大发送时间相相关。
[0009]根据一种优选的实施方式可能的是，在超越第一阈值时发出第一警告通知，并且在超越第二阈值时发出第二警告通知。合理的阈值对于第一警告通知位于大约通道使用的30%的数量级中，对于第二警告通知在大约信道使用率的50%中。30%的通道使用已经意味着时间临界的通讯信息有可能这样延迟，从而这些信息对于取决于时间临界的通讯信息的功能部件来说无法再完全可靠地工作了。然而对此预期的是，这些通讯信息还能在通常的反应时间内到达功能部件。当阈值超过了大约50%的信道使用率时，相反地会预期明显的延迟。
[0010]依照根据本发明的方法的一种改进方案，经过可能是可设定的预设时间段测定以ISM无线电波段进行的车辆与环境通讯的损坏的和/或无法使用的通讯信息的数量，并且在超越阈值时发出警告通知。与通过与提供用于通讯信息的最大信道时间相比地测定被通讯信息占用的信道时间来对传输信道的时间上的使用情况进行监测的情况相反，通过监测损坏的和/或无法使用的通讯信息不仅给出了对可能的干扰的一种诊断，还检测了在ISM无线电波段上的通讯中的实际干扰。这应被反馈，以便能对车辆与环境通讯的当前可靠性进行评估。
[0011]类似的情况适于用于检验在无认证的ISM无线电波段上的车辆与环境通讯的可靠性的另一种可能性，其中测定用于传输以所述ISM无线电波段进行所述车辆与环境通讯的通讯信息传播的等待时间(Latzenz)，并且在超越阈值时发出警告通知。等待时间理解为通讯信息在发送和接收时间的传播延迟。最小的等待时间由无线电信道中的物理传播时间给出。然而在无线电信道较高度使用时形成较大的等待时间，其在达到阈值时示出一个为了传输的目的不再被测量的传输速度。
[0012]在一定条件下，不仅在测定等待时间时也在测定损坏的和/或无法使用的通讯信息时，也都能取决于对ISM无线电波段中的无线电通讯有多大的影响而使用第一和第二阈值。
[0013]为了在高使用的情况下抵消在ISM无线电波段中的其他负载，可以根据本发明提出，当达到阈值时，降低数据发送的重复率。对此可以确定特有的阈值。然而优选的是，使用和在上述对于产生警告通知进行检验时相同的阈值。在一定条件下，重复率在达到第一阈值时没有在达到第二阈值时减少的那么多。
[0014]在通常的重复率为大约IHz时，重复率可以在达到一个阈值时逐级地下降到
0.5Hz或者0.33Hz。这优选地在具有接收器和发射器的通讯单元中实现。通讯单元的接收器评估无线电信道，并且借助于对应的发射器来控制对通讯信息的发送。在一定条件下，也可以将用于暂时间隙重复率的特有的通讯信息传递给另一个参与到以ISM无线电波段进行C2X通讯的发射器，其然后也以减小的重复率进行发送。
[0015]在这一思想的延续中，仅仅用于非安全临界的功能的重复率减小，从而实现在ISM无线电波段上的安全临界的功能的优先权。也可能的是，用于安全临界的功能的重复率没有用于非安全临界的功能的重复率减少的那么多。
[0016]最后，预设的警告通知根据本发明发送给用于显示的人机接口。这可以在车辆中用于警告或错误消息的中央显示器上实现。可替代或附加的，也可以在仪表板中设置发光体，它们在达到各种阈值时可能显示不同的颜色。在远程监测时，警告通知也可以在总站中示出，例如交通调动中心。这允许根据本发明的方法也用在不是机动车而是例如固定安装的车辆与环境通讯参与者中的应用情况中。
[0017]最后本发明涉及一种优选为在机动车中的通讯单元，用于参与到以ISM无线电波段进行的车辆与环境通讯，该通讯单元带有发送和接收单元，发送和接收单元配置用于发送和接收ISM无线电波段上的通讯信息，并且通讯单元带有至人机接口的接口，用于显示堵塞和/或警告通知。通讯单元的发送和接收单元根据本发明配置用于执行上述方法或其中的部分。因此可能的是，通讯单元监测在ISM无线电波段上的使用，并且在过载时示出错误或发出通知。
[0018]不仅在根据本发明的方法的范畴中而且也对于通讯单元而言，也可以应用至人机单元的接口，以便示出通讯单元的内部错误，例如不再起作用的通讯单元或有缺陷的天线。在有这种缺陷时，驾驶员必须要到修理厂。
[0019]本发明的其他优点、特征以及应用可能性也由以下对一个实施例以及附图的说明得出。在此，所有说明的和/或图解的特征自身独立地或以任意随意组合的形式构成本发明的主体，并且也与它们在权利要求中的概括或者对其的引用无关。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]唯一的图1示意性地示出了用于进行根据本发明的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0021]用于显示以ISM无线电波段进行的车辆与环境通讯的功能作用和可靠性的方法根据本发明在一个未示出的、参与车辆与环境通讯的通讯单元中被设置。该通讯单元特别可以安装在机动车中，但是特别是当该通讯单元被人监测或至少有规律地被控制时，其也可以安装在其他参与车辆与环境通讯的功能单元或功能模块中。
[0022]通讯单元具有发送和接收单元，其配置有用于发送和接收在ISM无线电波段上的通讯信息的相应的发送器和接收器。为此在发送和接收单元中设置有适合的微处理器，用于处理通讯协议并且用于控制包括在发送和接收单元中的硬件。此外，这个通讯单元还具有至人机接口(HMI)的接口，通过该接口可以传输来自车辆与环境通讯(C2X通讯)的堵塞和/或警告通知。
[0023]在通讯单元的计算单元中，为了检查无线电信道的功能作用而执行一种方法，在该方法中由接收器接收在ISM无线电波段上的通讯信息。这里接收器特别设置用于接收全部可在ISM无线电波段上接收的通讯信息。在该方法的范畴中，与通讯信息是否属于车辆与环境通讯以及是否对准通讯单元的接收器无关，每个通讯信息都被如下地评估，即测定在ISM无线电波段上被通讯信息所占用的信道时间。
[0024]所占用的信道时间与用于在ISM无线电波段上的通讯信号的最大信道时间相比较，并且由此测定出百分比，该最大信道时间在通讯协议的范畴中预定用于无许可证的ISM无线电波段的使用。
[0025]测定的信道时间与阈值相比较，其中在超过阈值的情况下通过人机接口发出警告通知。[0026]警告通知例如可以是在车辆或其他参与车辆与环境通讯的功能单元的中央显示屏上的文字和/或符号指示。警告通知也可以通过例如在机动车的仪表板中的发光体给出，其中这些发光体在存在不同的阈值时可以不同地闪烁。
[0027]在相比提供用于ISM无线电通讯的最大信道时间测定所占用的信道时间之后，还进行对等待时间、即无线电通讯中的信号延迟的测定，以及进行对在ISM无线电波段上的有缺陷的或无法使用的通讯信息的测定。当无线电频道被高度使用时，等待时间明显增长。此外，在过载并且信息大量冲突时得出有缺陷的并且无法使用的通讯信息，其基于干扰而无法被接收器解码。
[0028]测定的等待时间时延(信号传播时间)和大量无法使用或有缺陷的通讯信息与阈值进行比较，其中以适合的方式同样可以发出警告通知。
[0029]为了在超过阈值的情况下使信道使用率不再升高，可以同时减小对应于该接收器的发送器的数据发送的重复率。因此例如代替IHz的数据重复率仅仅仍以0.5Hz或甚至
0.33Hz的数据重复率进行发送。数据重复率的减小可以根据非安全临界的函数减小。可替代地，该非安全临界的函数的重复率也仍进一步地减小，例如减小到0.2Hz。
[0030]通过描述当前的通道状态或使用率或、负载、包错误和等待时间，车辆的驾驶员可以估算出C2X通讯是否通过ISM无线电波段(RKE通讯)以足够的精确度起作用。
[0031]与通过根据IEEE802.1lp标准的自动WLAN的C2X通讯相反，信道使用率在通过ISM信道的通讯中并不被监测，这是因为在此所应用的信道不仅保留用于车辆与环境通讯，还可以用于大量的应用情况，其正好在都市区域中会导致无线电信道的过高的使用率。
[0032]此外，并不对ISM无线电波段中的信道进行堵塞控制(具有堵塞控制器的过载监控系统)，其中在数据堵塞时处理重要的通讯信息，并且因此总是能可靠地发送这些通讯信肩、O
[0033]在通过根据IEEE 802.1lp标准的自动的WLAN的C2X通讯中，与所述发明相似地出现的是，过载监控系统的当前状态同样通过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时间相应上升时进行警告。
[0034]但是车辆与环境通讯的使用者通过本发明却可以获得一个提示，即正在起作用的车辆与环境通讯有多可靠。
【权利要求】
1.一种用于确定在以ISM无线电波段进行车辆与环境通讯时的通讯问题的方法，其特征在于，所使用的所述ISM无线电波段的信道使用率是通过将通讯信息占用的信道时间与提供用于所述通讯信息的最大的所述信道时间对比而测定出的，并且在超过所占用的所述信道时间的阈值时发出警告通知。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在超越第一阈值时发出第一警告通知，并且在超越第二阈值时发出第二警告通知。
3.根据权利要求1或者2所述的方法，其特征在于，经过预设的时间段测定以所述ISM无线电波段进行的所述车辆与环境通讯的损坏的和/或无法使用的所述通讯信息的数量，并且在超越阈值时发出警告通知。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，测定用于传输在以所述ISM无线电波段进行所述车辆与环境通讯的通讯信息传播的等待时间，并且在超越阈值时发出警告通知。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，当达到阈值时，降低数据发送的重复率。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，仅仅用于非安全临界的功能的所述重复率减小。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将所述警告通知发送给用于显示的人机接口。
8.一种用于参与到以ISM无线电波段进行车辆与环境通讯中的通讯单元，带有发送和接收单元，所述发送和接收单元配置用于发送和接收所述ISM无线电波段上的通讯信息，并且所述通讯单元带有至人机接口的接口，其特征在于，所述发送和接收单元配置用于执行根据权利要求1至7中任一项所述的方法。
【文档编号】H04W24/00GK103493530SQ201280019996
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2012年3月28日 优先权日:2011年4月26日
【发明者】乌尔里希·施特林 申请人:大陆汽车有限责任公司