具有无线调制解调器的机动车，无线调制解调器和用于交换通信数据的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于机动车(10)的无线调制解调器(11)，具有天线装置(20)、AD‑DA转换器(19)以及用于机动车(10)和在机动车(10)的环境(14)中的至少一个物体(13)之间通信数据(16)的交换的处理器(17)。本发明专利技术规定了，处理器(17)设置用于：提供至少一个通信标准(35)，通过所述通信标准分别预先给定了用于控制通信数据(16)的交换的数字协议栈(30)以及用于无线电信号(22)的无线电频率(f0)；以及通过运行所属的协议栈(30)以及通过提供数字混合器(29)来转换每个被提供的通信标准(35)，所述数字混合器在基带侧(32)与协议栈(30)耦联以及在高频侧(HF‑侧)(33)与AD‑DA转换器(19)耦联，以及所述数字混合器在HF‑侧(33)规定了无线电频率(f0)，其中AD‑DA转换器(19)直接连接在处理器(17)和天线装置(20)之间。

Vehicles with wireless modems, wireless modems and methods for exchanging communication data

The present invention relates to a wireless modem (11) for a motor vehicle (10), a processor (17) with an antenna device (20), an AD DA converter (19) and a communication data (16) exchange between the motor vehicle (10) and at least one object (13) in the environment (14) of the motor vehicle (10). According to the present invention, the processor (17) is provided for: providing at least one communication standard (35), by which a digital protocol stack (30) for controlling the exchange of communication data (16) and a radio frequency (f0) for radio signal (22) are predetermined, and converting each provided by running the protocol stack (30) and providing a digital mixer (29), respectively. Communication standard (35), the digital mixer is coupled to the protocol stack (30) on the baseband side (32) and to the AD DA converter (19) on the high frequency side (HF side) (33), and the digital mixer specifies the radio frequency (f0) on the HF side (33), where the AD DA converter (19) is directly connected between the processor (17) and the antenna device (20).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有无线调制解调器的机动车，无线调制解调器和用于交换通信数据的方法
本专利技术涉及一种用于机动车的无线调制解调器/无线电调制解调器，以便借助于机动车执行例如Car2X通信。借助于无线调制解调器能够由通信数据产生无线电信号(发射)以及由无线电信号产生通信数据(接收)。本专利技术还包括一种具有根据本专利技术的无线调制解调器的机动车以及一种用于交换通信数据的方法。
技术介绍
当前每种无线电通信业务(也称为Radio-Layer)要求形式为专门的移动无线调制解调器的专用硬件。借助于无线调制解调器能够以所述方式由数字的发射信号产生无线电信号(在发射时通过调制)以及由无线电信号产生数字的接收数据(在接收时通过解调)。对机动车之间(Car2Car，也参见网页https://www.car-2-car.org)或者机动车和公共设施组件--例如交通灯或交通指示牌--之间(Car2I)的通信或交换通信数据来说，目前存在两种可行的无线电标准，其中一种是基于移动无线电标准(LTE-LongTermEvolution)以及一种基于WLAN标准(WirelessLocalAreaNetwork)。所述通信服务也总结为Car2X或者车辆-Adhoc-网络。为了能够在机动车中普遍提供所述Car2X通信，为此需要昂贵的硬件，所述硬件能够运行两种通信标准，即可以产生或接收所需的无线电频率，以及提供所属的协议栈用于控制通信。协议栈在此是至少一个程序模块，借助于该程序模块处理通信数据，以便由此定义一方面机动车和另一方面环境中的物体之间的通信连接。例如，协议栈可以实现ISO-OSI-参考模型(ISO-国际标准化组织；OSI-开放式系统互联)的层。由EP2816851A1已知了提供了两种通信标准的机动车。据此提供了两个RAT-收发器(RAT-无线接入技术)，该RAT-收发器能够通过通信总线接收发射数据并由此通过调制产生无线电信号或者颠倒过来由接收的无线电信号通过解调产生接收数据，并且传输至通信总线中。在通信总线上还连接了数字信号处理器，该数字信号处理器产生发射数据或者处理接收数据。这种机动车的缺点在于，必须通过单独的混合器进行发射数据至无线电信号或者由无线电信号至接收数据中的转换，该单独的混合器耦联了总线和收发器。这要求额外的构件并因此使得机动车的制造不期望地构件密集。由US2010/0234071A1已知了具有Multi-RAT系统的机动车。通过处理器能够提供多个协议栈。为了发射和接收无线电信号提供了多个高频电路，该高频电路分别具有混合器。这同样使得系统的制造变得硬件密集。由DE102013222915A1已知了一种机动车，其中提供了两个无线调制解调器，所述无线调制解调器能够分享一个天线。提供两个无线调制解调器同样是构件密集的。由US2003/0139179A1已知了一种通信系统，该通信系统配备了两个不同的网络协议。为此设置了两个单独的硬件-无线端口。由US2007/0019672A1已知了一种通信系统，该通信系统能够在BluetoothTM-标准和ZigBeeTM-标准之间切换，其中为此设置了用于这两个通信标准的基带模块，即硬件电路。也部分地通过相应的模块实现了协议栈。由US2009/0232191A1已知了一种通信系统，其中借助于数字混合器把数字通信信号转换为数字HF信号，该数字HF信号借助于数字模拟转换器转换为模拟HF信号。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于，以用于Car2X通信的小的构件花费提供无线调制解调器。该目的通过独立权利要求1的主题实现。通过从属权利要求、下文的说明书和附图描述本专利技术的有利的改进方案。通过本专利技术提供了一种用于机动车的无线调制解调器。该无线调制解调器具有天线装置、与天线装置耦联的AD-DA转换器(模拟-数字-和数字-模拟-转换器)以及处理器设备。天线装置可以设计用于有线的、电的HF信号和无线电信号之间的双向转换。即天线装置例如可以包括一个天线或多个天线以及可选地例如包括放大器电路。AD-DA转换器可以设计用于数字信号和模拟信号之间的双向转换。处理器设备设置用于在机动车和机动车的环境中的至少一个物体之间通信数据的交换。所述至少一个物体尤其是至少另一车辆和/或至少一个公共设施组件，即例如分别是具有通信模块的交通灯和/或交通指示牌。根据本专利技术，处理器设备设置用于，提供多个通信标准。通过每个通信标准预先规定了各一个数字无线电协议栈以用于控制通信，即通信数据的交换。此外，每个通信标准预先规定了用于无线电信号的无线电频率。该无线电频率或高频率(HF)在此例如可以位于600兆赫至5千兆赫的频率间隔内。处理器设备使用AD-DA转换器以及天线装置以用于通信数据的交换。在此，通信数据的交换可以包括发射至少一部分通信数据到至少一个物体和/或从至少一个物体接收至少一部分通信数据。作为通信标准优选设置至少一个移动无线电标准和/或至少一个WLAN标准。尤其提供了如下的至少一个作为移动无线电标准：5G、LTE-车辆、LTE-D2D、LTE-ad-hoc。尤其至少设置了标准IEEE802.11p(也称为pWLAN)作为WLAN标准。此外，处理器设备设置用于，基于选择信号从提供的通信标准中选择出一种通信标准并且以如下方式执行。通过处理器设备本身运行选出的通信标准的无线电协议栈作为软件模块。为此，能够以所述方式实施包括至少一个程度模块的装置。此外根据本专利技术规定了，处理器运行一数字混合器，该数字混合器在基带侧与无线电协议栈耦联。换句话说，数字混合器在其基带侧与无线电协议栈交换数字数据。处理器还具有数字混合器，该数字混合器以当前需要的或设置的无线电频率运行。换句话说，利用具有无线电频率f0的数字调制/解调信号来对混合器进行调制和/或解调。通过根据本专利技术的无线调制解调器得到的优点是，不需要额外的构件来运行多个无线电协议栈。根据选出的通信标准利用相应的无线电协议栈运行软件模块以及通过数字混合器实现至天线装置的连接。在此为了发射通信数据，根据本专利技术的无线调制解调器执行如下根据本专利技术的方法。通过处理器设备基于选择信号从多个提供的无线电协议栈选出一无线电协议栈并且运行选出的通信标准的无线电协议栈作为软件模块以及运行一数字混合器，该数字混合器在基带侧上与无线电协议栈耦联以及在HF侧上与AD-DA转换器耦联。合适的处理器设备尤其可以通过如下方式提供，即处理器包括微型处理器(集成的、可编程的电路)和/或数字信号处理器(DSP)和/或FPGA(现场可编程门阵列)和/或ASIC(专用集成电路)。尤其可以规定，提供处理器设备和AD-DA转换器作为公共的集成的电路。这导致了无线调制解调器的特别紧凑的结构方式。本专利技术还包括改进方案，通过改进方案的特征给出了额外的优点。数字混合器的HF(高频)侧优选与AD-DA转换器耦联。数字混合器的HF侧在此规定了利用无线电频率的运行。换句话说，数字混合器设置用于，为了发射由基带侧的数字数据在HF侧上产生数字HF信号，该HF信号具有一对应于无线电频率的频率份额。此外，数字混合器设置用于，为了接收从AD-DA转换器接收数字HF信号，并且把该数字HF信号通过数字解调向下混合到基带中并把如此产生的数字数据在基带侧提供给协议栈。AD-DA转换器相应地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于机动车(10)的无线调制解调器/(11)，具有：‑天线装置(20)，‑与所述天线装置(20)耦联的AD‑DA转换器(19)，‑用于在所述机动车(10)和机动车(10)的环境(14)中的至少一个物体(13)之间交换通信数据(16)的数字处理器设备(17)，其中通过所述处理器设备(17)提供多个通信标准(35)，所述通信标准分别预先规定了数字无线电协议栈(30)以及用于无线电信号(22)的无线电频率(f0)；以及所述处理器设备(17)设置用于，基于选择信号(36)选择提供的通信标准(35)中的一个，其特征在于，所述处理器设备(17)设置用于，通过运行作为软件模块的、所属的无线电协议栈(30)以及通过如下方式以当前需要的无线电频率(f0)运行所述处理器设备(17)的数字混合器(29)—即通过利用具有所述无线电频率(f0)的数字调制/解调信号对所述混合器(29)进行调制和/或解调，来实施选出的通信标准(35)，其中所述混合器(29)在基带侧(32)与无线电协议栈(30)耦联以及在HF‑侧(33)与所述AD‑DA转换器(19)耦联。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.14 DE 102016007193.11.一种用于机动车(10)的无线调制解调器/(11)，具有：-天线装置(20)，-与所述天线装置(20)耦联的AD-DA转换器(19)，-用于在所述机动车(10)和机动车(10)的环境(14)中的至少一个物体(13)之间交换通信数据(16)的数字处理器设备(17)，其中通过所述处理器设备(17)提供多个通信标准(35)，所述通信标准分别预先规定了数字无线电协议栈(30)以及用于无线电信号(22)的无线电频率(f0)；以及所述处理器设备(17)设置用于，基于选择信号(36)选择提供的通信标准(35)中的一个，其特征在于，所述处理器设备(17)设置用于，通过运行作为软件模块的、所属的无线电协议栈(30)以及通过如下方式以当前需要的无线电频率(f0)运行所述处理器设备(17)的数字混合器(29)—即通过利用具有所述无线电频率(f0)的数字调制/解调信号对所述混合器(29)进行调制和/或解调，来实施选出的通信标准(35)，其中所述混合器(29)在基带侧(32)与无线电协议栈(30)耦联以及在HF-侧(33)与所述AD-DA转换器(19)耦联。2.根据权利要求1所述的无线调制解调器(11)，其中，所述数字混合器在所述HF-侧(33)产生选出的通信标准的无线电频率(f0)以及所述AD-DA转换器(19)直接连接在所述数字混合器(29)和所述天线装置(20)之间，从而所述AD-DA转换器把其数字信号(25)与所述混合器(29)的HF-侧(33)交换以及把其模拟信号(23)作为电的模拟HF-信号(23)与所述天线装置(20)交换。3.根据前述权利要求中任一项所述的无线调制解调器(11)，其中，提供了控制单元(34)，该控制单元设置用于，借助于所述选择信号(36)依次分别选出所述通信标准(35)中的一个以及检查和信号通知，是否借助于当前选出的通信标准(35)成功地与所述至少一个物体(13)...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·什佩尔，
申请(专利权)人：奥迪股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE