当前位置: 首页 > 专利查询>英特尔公司专利>正文

用于车辆通信的动态波束导向制造技术

技术编号:22334585 阅读:49 留言:0更新日期:2019-10-19 13:07
公开了通信技术。配置用于通信的示例装置包括无线通信系统和耦合到无线通信系统的天线阵列。装置还包括被配置为运行通信应用程序的处理器,其中通信应用程序被配置为确定感兴趣的区域。装置还包括图案控制器,用于调整天线阵列的辐射图案以将无线能量导向感兴趣的区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于车辆通信的动态波束导向
本技术一般性地涉及通信系统。更具体地,本技术涉及车辆通信系统中的动态波束导向。
技术介绍
车联网(V2X)通信是一种新兴技术,其使得信息能够在车辆与车辆范围内的其他实体之间传递,所述其他实体包括其他车辆、路侧单元、诸如为交通信号灯的基础设施部件等。V2X通信能够用于广泛的应用中,包括自动驾驶、诸如为碰撞避免的安全应用、交通管理等。附图说明图1图示了能够用于车辆通信的设备系统。图2是装备有动态波束导向的车辆的图示。图3是可用于车辆通信中的动态波束导向的示例性组件系统的框图。图4是第一示例波束导向实现的图示。图5是第二示例波束导向实现的图示。图6是第三示例波束导向实现的图示。图7是第四示例波束导向实现的图示。图8是概述提供车辆通信消息的方法的简化过程流程图。在通篇本公开内容和附图中使用相同的数字来指代类似的组件和特征。100系列中的数字指代最初在图1中找到的特征;200系列中的数字指代最初在图2中找到的特征;等等。具体实施方式已经开发了各种通信协议以使能V2X通信。一种这样的协议是专用短程通信(DSRC),其通过IEEE802.11p标准实现,也称为用于车辆环境的无线接入(WAVE)。诸如为长期演进(LTE)V2X的蜂窝V2X应用通过蜂窝通信标准来使能车辆通信。诸如为DSRC、LTEV2X、5G、Multi-Fire、WiFi、Zigbee、ZWave等的通信协议能够用于通过在车辆之间、设备之间、路侧单元与车辆之间、车辆与基础设施之间、车辆与个人电子设备之间、等等共享信息来提供道路上的各种驾驶应用。诸如为车辆到车辆(V2V)或车联网(V2X)的车辆通信技术使得车辆能够彼此通信以及与路侧基础设施和道路的其他用户(包括行人和自行车)通信。这在车队应用、协作驾驶、事故避免、以及自动驾驶等方面能够是有用的。在某些情况下,车辆被配置为以全向模式广播信息,以便周围的每个人都能够接收消息。然而,随着车辆通信变得越来越流行,频谱可能变得拥挤,导致分组冲突和不可靠,尤其是在交叉路口或交通拥堵等密集情形下。给定某些道路配置(例如,划分的高速公路),全向的广播信息可能没有用,并且可以避免以减少无线媒介的拥塞。然而,在某些情形下,全向广播可能更合适。本公开内容描述了用于在车辆通信中实现动态波束导向的技术。动态波束导向(dynamicbeamsteering)能够提高通信的可靠性,提高频谱效率,并使能带宽共享和共存。图1图示了能够用于车辆通信的设备系统。这些设备能够包括但不限于车辆102、用户移动设备104、以及路侧单元106。路侧单元106可以是安装在道路旁边的独立设备,并且还可以包括在交通信号灯108、路侧照明设备等中。这些设备中的任意设备都可以被配置为与其无线通信范围内的任意其他设备通信以提供一系列的信息服务。例如,车辆102可以交换信息以提供安全服务,诸如协作自适应巡航控制、协作前向碰撞警告、交叉路口碰撞避免等。车辆102还可以交换信息以使能车队服务,这减少了车辆之间的距离并且使得若干车辆能够同时加速或制动。图1中所示的某些车辆可以是自动驾驶车辆。车辆102和其他设备可以使用任何合适的车辆通信协议,包括WAVEDSRC、LTEV2X等。在本公开内容的上下文中,车辆和设备可以互换使用而不脱离本公开内容的精神和范围。车辆102还可以与路侧单元106交换信息。路侧单元106可以提供各种服务,这取决于它们的配置和能力。例如,路侧单元106可以从车辆102收集位置和速度信息,其可以用于生成关于特定道路上的交通的统计数据。然后,可以将交通信息发送回车辆102以通知驾驶员关于某些道路的交通流量并且警告驾驶员关于交通相关的事件,诸如交通拥堵、建筑工程、交通事故等。某些路侧单元106可以被配置为从驾车者收取通行费或停车费。某些路侧单元106还可以被配置为向车辆提供天气警报。还可以进行各种各样的附加信息交换。车辆102还可以与耦合到交通信号灯108的路侧单元交换信息。例如,交通信号灯108可以向车辆102发送信息以警告驾车者即将发生的信号灯变化。交通信号灯108还可以从车辆102接收信息。在各种交叉路口处靠近的车辆的数量可以用于帮助确定信号灯变化以在道路上提供更顺畅的交通流。交通信号灯108还可以通过诸如为智能电话、智能手表、手镯、平板电脑等的移动电子设备104来从行人接收信息。在确定信号灯变化时,可以考虑人行横道上的行人数量。交通信号灯108还能够彼此交换信息以协调信号灯变化。移动电子设备104还可以被配置为与车辆102交换消息。例如,移动电子设备104可以被配置为将位置信息发送到车辆,车辆102可以使用该位置信息来避免与移动电子设备104的所有者或佩戴者发生碰撞。在某些实施例中,某些设备可能能够通过各种接入点耦合到广域网(WAN)。例如,路侧单元106可以通过蜂窝通信标准通信地耦合到WAN,所述蜂窝通信标准诸如为4G、5G、长期演进(LTE)、或WiFi无线接入点。到WAN的连接可以使得路侧单元106能够访问中央管理设施,诸如交通管理设施、收费设施等。到广域网的连接可以使得路侧单元106能够促进车辆与连接到广域网的服务器之间的信息交换。在某些情况下,车辆的车载天线系统可以具有固定的预定辐射图案,其可以被优化用于在所有方向上广播数据。然而,取决于特定情形,特定车辆可能不需要在所有方向上广播数据或从所有方向接收数据。例如,作为车队的一部分的车辆可能仅需要与紧跟在其后面或在其前面的车辆通信。在这种情形下,可能期望在较窄的视野内发送和接收数据。这能够通过仅在所需方向上引导能量来提高频谱效率和频谱共享,使得其他用户能够在空间上重用可用频谱。在某些情形下,还可能期望在所有方向上广播信息。某些车辆可以被配置为检测期望全方向性的场景和能够激活波束导向的场景。此外,车辆102和路侧单元106可以被配置为识别一个或多个感兴趣的区域并且能够改变设备的天线阵列的辐射图案以将无线能量聚焦到一个或多个感兴趣的区域。这能够基于关于道路配置(例如,地图)、实时交通、周围环境中的对象的检测等的信息来完成。图2是装备有动态波束导向的车辆的图示。如图2中所示,车辆102包括形成天线阵列的多个天线200。天线200分布在车辆102周围以确保完全覆盖空间环境。将理解到,图2中用于代表天线200的符号是出于解释的目的。在实际的实施例中,天线200可以集成到汽车的形状因子中,以便隐藏或可见但不引人注目。此外,可以基于特定实施例的设计考虑来确定天线200的数量及其在车辆102上的放置。天线200形成天线阵列,该天线阵列能够被控制以将传输的能量引导到与一个或多个感兴趣的区域相对应的一个或多个期望的方向。能够基于期望的波束角度、期望的波束宽度等来生成任何合适的辐射图案。还能够控制天线阵列以形成具有变化的波束宽度的多个波束。在某些实施例中,天线可以被分组以形成在单独的信道上通信的单独的天线阵列。可以将任何天线与任何其他天线或天线组分组,并且可以基于当前的需要来动态地重配置分组。天线200由车辆102中的电子设备集中控制,以适当地设置天线增益和相位以提供期望的波束方向性。为了实现天线波束成形,可以使用包括在中央控制器中或与中央控制器相关联的时钟来使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于无线通信的装置,包括:无线通信系统;耦合到无线通信系统的天线阵列;处理器,被配置为运行无线通信应用程序,其中,该无线通信应用程序被配置为确定感兴趣的区域;以及图案控制器,用于调整天线阵列的辐射图案以将无线能量导向感兴趣的区域。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于无线通信的装置,包括:无线通信系统;耦合到无线通信系统的天线阵列;处理器,被配置为运行无线通信应用程序,其中,该无线通信应用程序被配置为确定感兴趣的区域;以及图案控制器,用于调整天线阵列的辐射图案以将无线能量导向感兴趣的区域。2.根据权利要求1所述的装置,其中,该装置部署在车辆中,并且基于在车辆的周围环境中检测到的对象来确定感兴趣的区域。3.根据权利要求1所述的装置,其中,基于通过所述无线通信系统从车辆接收的位置信息来确定感兴趣的区域。4.根据权利要求1所述的装置,其中,基于该装置的地理位置与从地图数据识别的道路配置的比较来确定感兴趣的区域。5.根据权利要求1所述的装置,其中,所述无线通信应用程序被配置为识别干扰源并命令所述图案控制器调整所述天线阵列的辐射图案以引导无线能量离开所述干扰源。6.根据权利要求1所述的装置,其中,该装置部署在车辆中,并且其中调整所述天线阵列的辐射图案包括当所述车辆在双向道路上行驶时增加所述天线阵列的方向性。7.根据权利要求1所述的装置,其中,该装置部署在第一车辆中,并且其中调整所述天线阵列的辐射图案包括随着所述第一车辆与第二车辆之间的相对位置变化而调整所述天线阵列的波束角度以将无线能量引导到所述第二车辆。8.根据权利要求1所述的装置,其中,该装置部署在路侧单元中。9.根据权利要求1所述的装置,其中,所述感兴趣的区域基于车辆的预测位置,其中所述预测位置基于从所述车辆接收的位置、速度和方向信息。10.根据权利要求1至9中任一项所述的装置,其中,所述无线通信系统是专用短程通信(DSRC)系统。11.一种包括指令的非暂时性计算机可读介质,所述指令在由处理器执行时指导所述处理器发送无线通信消息,所述指令指导所述处理器:通过耦合到天线阵列的无线通信系统来发送无线通信消息;确定用于发送所述无线通信消息的感兴趣的区域;以及控制所述天线阵列的辐射图案以将无线能量导向所述感兴趣的区域。12.根据权利要求11所述的计算机可读介质,其中,所述计算机可读介质被部署在车辆中,并且基于在所述车辆的周围环境中检测到的对象来确定所述感兴趣的区域。13.根据权利要求11所述的计算机可读介质,其中,基于通过所述无...

【专利技术属性】
技术研发人员:J·R·弗尔斯特于志斌D·卡瓦尔坎蒂A·L·A·皮涅罗M·D·米克B·拉夫
申请(专利权)人:英特尔公司
类型:发明
国别省市:美国,US

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1