一种用于车辆通信的多取向天线制造技术

公开了用于车辆通信的多取向天线的系统和装置。示例性多取向天线包括壳体和嵌入壳体中的第一和第二组活门。示例性多取向天线还包括设置在所述壳体内的波导管，该波导管限定第一和第二组缝隙天线。第一组缝隙天线中的缝隙天线被定向为利于水平通信。第二组缝隙天线中的缝隙天线被定向为利于垂直通信。此外，示例性多取向天线还包括用于旋转壳体的旋转马达。

【技术实现步骤摘要】
一种用于车辆通信的多取向天线
本公开大体涉及车辆通信系统，并且更具体地，涉及一种用于车辆通信的多取向天线。
技术介绍
在美国，专用短距离通信(theDedicatedShortRangeCommunication，DSRC)网络正在部署为智能交通系统的一部分。DSRC便于车辆与其他车辆通信以配合驾驶操纵，并提供有关潜在道路危险的警告。此外，DSRC有助于与基于基础设施的节点(如收费站和交通信号灯)进行通信。部署DSRC协议的目的是减少死亡、伤害、财产毁坏、交通时间浪费、燃料消耗、废气排放等等。
技术实现思路
所附权利要求限定了本申请。本公开总结了实施例的各方面，并且不应当用于限制权利要求。根据本文所描述的技术方案可想到其他实施方式，这对于查看以下附图和详细描述的本领域普通技术人员将是显而易见的，并且这些实施方式的意图包括在本申请的范围内。用于车辆通信的多取向天线的示例实施例被公开。示例性多取向天线包括壳体和嵌入壳体中的第一和第二组活门。示例性多取向天线还包括设置在壳体内的波导管，波导管限定第一和第二组缝隙天线(slotantenna)。第一组缝隙天线中的缝隙天线被定向为利于水平通信。第二组缝隙天线中的缝隙天线被定向为利于垂直通信。此外，示例性多取向天线包括用于旋转壳体的旋转马达。示例性车辆通信系统包括天线和天线控制器。天线包括多个活门，活门当被打开时利于通过多个缝隙天线中相应的缝隙天线进行通信。示例性天线控制器在第一时段期间打开多个活门并且连续地旋转天线。另外，示例性天线控制器在第二时段期间选择性地打开多个活门中的一个或多个，并将打开的活门朝向定向请求所指定的方向。附图说明为了更好地理解本专利技术，可以参考以下附图中所示的实施例。附图中的部件不一定按比例绘制，并且可以省略相关的元件，或者在某些情况下可能会夸大其中的比例，以便强调并清楚地说明本文所描述的新颖特征。此外，系统组件可以如本领域已知的方式进行各种布置。此外，在附图中，在几个视图中相同的附图标记表示相应的部分。图1示出了根据本公开教导的具有多取向天线的车辆；图2是图1的多取向天线的俯视剖面图；图3A和3B示出图1和图2中的多取向天线的可调节活门；图4A和4B示出了具有图1和图2的多取向天线的车辆；图5是控制图1和图2的多取向天线的示例性方法的流程图。具体实施方式尽管可以以各种形式实施本专利技术，但是在附图中示出并且将在下文中描述一些示例性和非限制性实施例，应当理解，本公开被认为是本专利技术的示例，并无意将本专利技术限制于所示的具体实施例。无线通信技术便于连接的车辆与其他连接的车辆交换信息。这有时被称为车对车(vehicle-to-vehicle，“V2V”)通信。连接的车辆还可以与连接到基础设施(例如交通信号灯、灯柱、隧道、桥梁等)的无线节点交换信息。这有时被称为车对基础设施(vehicle-to-infrastructure，“V2I”)通信。连接的车辆还可以与行人携带的移动设备(例如，电话、智能手表、平板电脑等)交换信息。这有时被称为车对人(vehicle-to-pedestrian，“V2P”)通信。V2V，V2I和V2P共同被称为“V2X”。无线通信技术包括促进车辆交换信息的任何合适的技术。在一些示例中，自组织(adhoc)无线局域网用于交换信息。无线通信技术的另一个例子是专用短距离通信(“DSRC”)。DSRC是一种在5.9GHz频段内操作的无线通信协议或系统，主要用于运输。使用DSRC的连接的车辆彼此建立连接，和/或不时地传输安全消息，安全消息包括车辆位置、车辆速度和前进方向和/或影响车辆性能的警报。惯用地，车辆广播消息，使得范围内的任何其他车辆可以接收消息。另外，车辆以规则的间隔广播特定消息(例如，安全消息等)。因此，特别是在反射射频(radiofrequency，RF)信号的建筑物附近的区域中，区域中的RF噪声可能很大。如下所述，车辆包括引导RF信号到预期的目标车辆、和/或基于基础设施的节点的多取向天线。多取向天线包括充当缝隙天线的孔。另外，缝隙天线由打开和关闭的活门覆盖。多取向天线可旋转安装于车辆上。以这种方式，DSRC模块通过多取向天线能够控制DSRC模块要广播和接收消息的取向。例如，当一组车辆通过DSRC协调其行动时(有时称为“车队”)，在第一定义时段，可以旋转多取向天线并且可以打开特定活门，使得RF信号被广播和从其他车辆(例如，位于该车辆前方和后方)而非其他方向接收。在此示例中，在第二定义时段，多取向天线可以旋转以接收来自其他方向的RF信号(例如，从不在车队中的车辆接收安全消息等)。DSRC模块可以基于电子控制单元(electroniccontrolunits，ECU)(例如，自适应巡航控制单元等)和/或在信息娱乐系统上执行的应用(例如，导航程序等)来旋转和配置活门。图1示出了根据本公开教导的具有多取向天线102的车辆100。车辆100可以是常规车辆、混合动力车辆、电动车辆、或燃料电池车辆等。车辆100可以是非自主的、半自主的或自主的。车辆100包括与移动性相关的部件，例如具有发动机或电动马达、变速器、悬架、驱动轴、和/或车轮等的动力传动系统。在所示示例中，车辆100包括DSRC模块104和多取向天线102。DSRC模块104包括广播消息并且建立车辆100、其他车辆、基于基础设施的模块(未示出)、和基于移动设备的模块(未示出)之间的直接连接的无线电装置和软件。有关DSRC网络和网络如何与车辆硬件和软件进行通信的更多信息，可见于美国运输部2011年6月的核心“系统要求规范”(SystemRequirementsSpecification，SyRS)报告(可以从http://www.its.dot.gov/meetings/pdf/CoreSystem_SE_SyRS_RevA％20(2011-06-13).pdf获取)，其全部内容、以及SyRS报告第11至14页上引用的所有文件通过引用并入本文。DSRC系统可以安装在车辆和路边的基础设施。结合基础设施信息的DSRC系统被称为“路边”系统。DSRC可以与其他技术相结合，例如全球定位系统(GlobalPositionSystem，GPS)、视觉光通信(VisualLightCommunications，VLC)、蜂窝通信、和短距离雷达等，以便于车辆通信其位置、速度、前进方向、与其他物体的相对位置，以及与其他车辆或外部计算机系统交换信息。DSRC系统可以集成其他系统，如手机。目前，DSRC网络根据DSRC缩写或名称进行识别。然而，有时使用其他名称，通常与连接的车辆程序或其类似相关。这些系统中的大多数是纯粹的DSRC或电机及电子学工程师联合会(AssociationofElectricalandElectronicEngineers，IEEE)IEEE802.11无线标准的变体。然而，除了纯粹的DSRC系统之外，它还用于覆盖小汽车和路边基础设施系统之间的专用无线通信系统，其集成了GPS并且基于无线局域网用的IEEE802.11协议(例如，802.11p等)。DSRC模块104包括处理器或控制器106和存储器108。处理器或控制器106可以是任何合适的处理设备或成组的处理设备，例如但不限于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于车辆的多取向天线，包括：壳体；嵌入所述壳体中的第一和第二组活门；设置在所述壳体内的波导管，所述波导管限定第一和第二组缝隙天线，所述第一组缝隙天线被定为利于水平通信，并且所述第二组缝隙天线被定为利于垂直通信；和用于旋转所述壳体的旋转马达。

【技术特征摘要】
2016.06.24 US 15/191,8241.一种用于车辆的多取向天线，包括：壳体；嵌入所述壳体中的第一和第二组活门；设置在所述壳体内的波导管，所述波导管限定第一和第二组缝隙天线，所述第一组缝隙天线被定为利于水平通信，并且所述第二组缝隙天线被定为利于垂直通信；和用于旋转所述壳体的旋转马达。2.根据权利要求1所述的多取向天线，其中所述第一组活门对准所述第一组缝隙天线，并且所述第二组活门对准所述第二组缝隙天线。3.根据权利要求1所述的多取向天线，其中所述第一和第二组活门包括用于在所述活门关闭时隔离射频信号的导电材料。4.根据权利要求1所述的多取向天线，其中所述壳体包括用于隔离射频信号的导电材料。5.根据权利要求1所述的多取向天线，其中所述第一和第二组活门中的所述活门响应于接收来自天线控制器的信号而打开和关闭。6.根据权利要求5所述的多取向天线，其中所述第一和第二组活门中的每个所述活门的打开和关闭由所述天线控制器独立控制。7.根据权利要求1所述的多取向天线，其中所述旋转马达响应于接收来自天线控制器的信号而旋转所述壳体。8.根据权利要求1所述的多取向天线，其中所述壳体是圆顶形的。9.根据权利要求1所述的多取向天线，其中所述第一和第二组活门中的所述活门包括响应于接收来自天线控制器的信号而打开的遮挡隔板。10.根据权利要求1所述的多取向天线，其中所述第一和...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥利弗·雷，裴利·罗宾逊·麦克尼尔，阿尔·R·默里，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US