CN105917586A - 用于车辆访问***的蓝牙验证 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了使用蓝牙装置与钥匙坠和车辆控制器交互的方法。蓝牙装置可以与钥匙坠结合使用以提高对车辆功能例如被动启动、车门和车窗锁定、解锁、关闭及打开的访问的安全性。蓝牙装置还可以与钥匙坠结合使用以从车辆控制***访问数据以及验证另外的钥匙坠。

Description

用于车辆访问***的蓝牙验证
相关申请的交叉引用
本申请要求于2013年12月31日提交的美国临时专利申请No.61/922,363的权益，该申请的全部内容通过引用合并到本文中。
背景技术
近年来，无线通信在许多车辆控制***中已经变得日益重要。例如，远程车辆进入发送器/接收器被用于将车门锁定和解锁、打开后备厢插锁或者激活或停用该车辆上所配备的告警***。这一远程进入装置通常是指远程无钥匙进入(RKE，remote keyless entry)坠。RKE坠通常是具有多个可按压按钮的小的矩形或椭圆形塑料壳体，所述多个可按压按钮用于激活各个无线操作。RKE坠被车辆的操作员携带并且在处于该车辆的预定接收范围内时可以无线地执行这些功能。RKE坠经由RF通信信号与该车辆内的电子控制模块进行通信。
最近，复杂嵌入式电子***已经变得普遍，复杂嵌入式电子***用于提供访问功能和启动功能，并且用于提供广泛的功能以提高驾驶员的安全性和便利性。这些***包括被动进入与被动启动(PEPS，Passive Entryand Passive Start)***。在PEPS***中，远程接收器和发送器(或收发器)被用户装载在便携式通信装置(例如钥匙坠或钥匙卡)中。便携式通信装置在被成功激励时向车辆内的模块发送射频(RF)信号以执行各种远程车辆功能例如车门锁定/解锁、实现发动机启动或者激活内部/外部照明)。被动进入***包括在车辆内布置的电子控制模块中的发送器和接收器(或收发器)。收发器通常与一个或更多个装置(例如，车门锁定机构)进行通信以确定用户何时发起使装置致动的请求(例如，拉起车门把手)。
在感测到致动请求时，收发器广播被动进入询问信号。坠在从ECU接收到询问信号时，便携式通信装置确定该询问信号是否有效。如果确定出该询问信号为有效信号，则坠自动地向电子控制模块广播输出信号，该输出信号包括加密识别码或滚动识别码。电子控制模块此后确定该输出信号的有效性并且在确定出该输出信号有效时生成一个信号并送至该装置以执行操作(例如，车门锁定机构以解锁车门)。
逐渐地，无线个人计算装置也被用于车辆中。例如，计算装置(例如智能手机)通常包含支持无线通信标准(例如蓝牙协议)的接口。蓝牙协议通常实现多个装置之间在短距离(例如，30米)内的点对点无线通信。蓝牙自从引入以后便广泛流行并且目前被用在一系列不同的装置中。例如，车辆中的“免提”通信***可以使用蓝牙来与蜂窝电话进行通信。
尽管无线通信***向车辆的授权用户提供了很大优势，但这些装置也造成了安全性问题。小偷可能使用仿制了经授权无线坠或其他装置的无线装置来获得对车辆的访问以及启动车辆。本公开内容解决这些问题及其他问题。
发明内容
本公开提供了一种用于机动车辆的无线通信***，该无线通信***包括：在机动车辆中的控制单元，所述机动车辆中的控制单元包括第一收发器和第二收发器，第一收发器被配置成从坠接收信号，第二收发器被配置成与蓝牙启用装置(Bluetooth enabled device)进行通信；存储器，所述存储器使配对的钥匙坠与蓝牙装置关联；以及钥匙坠，所述钥匙坠包括与所述机动车辆中的控制单元进行通信的收发器以及控制单元。所述机动车辆中的控制单元被编程为：确定钥匙坠的位置；确定配对的蓝牙装置的位置；以及当配对的钥匙坠和蓝牙装置在彼此的预定接近程度内时，选择性地提供对车辆控制和车辆控制数据的访问。在另一方面中，例如，该预定接近程度可以要求钥匙坠和蓝牙装置在机动车辆内。例如，当蓝牙装置和钥匙坠都位于车辆内时，无线通信***还可以选择性地提供访问以使用被动启动来启动车辆。无线通信***也可以被编程以允许另外的钥匙坠与蓝牙装置和机动车辆进行配对。
在本公开的又一方面中，能够从计算机访问存储器并且使配对的钥匙坠与蓝牙装置关联的数据在使用之前被存储。车辆控制器和存储器还可以与位于车辆内的显示器和对应的用户输入装置进行通信，并且配对数据可以通过用户接口被选择性地提供给车辆控制器和对应的存储器并且在显示器上被查看。
在本公开的再一方面中，车辆控制器可以被编程为：当蓝牙装置和坠在车辆的预定距离内时，选择性地提供对至少一个车辆功能的访问。车辆功能可以包括以下功能中的至少一个功能：对车辆的一个或更多个车门解锁；激活外部照明和内部车辆照明中的至少一个；激活车载相机；打开车窗和关闭车窗中的至少一个。车辆功能还可以包括：激活至少一个内部电子装置(例如无线电设备或电话)或者调整驾驶员偏好。
在另一方面中，本公开提供了一种用于使蓝牙装置与车辆坠配对的方法。将蓝牙装置放置在车辆控制器的预定距离内，并且将蓝牙装置置于可搜索模式，使得车辆控制器能够经由蓝牙收发器与蓝牙装置进行通信。使蓝牙装置与车辆坠关联。使蓝牙装置与坠关联的步骤可以包括：通过显示器向控制器提供识别数据。可替代地，使蓝牙装置与坠关联的步骤可以包括：从坠向车辆控制器发送信号。使蓝牙装置与坠关联的步骤还可以包括：利用车辆控制器来识别蓝牙装置和坠。
在本发明的再一方面中，提供了一种用于提供对在车辆控制***所控制的车辆中的***的访问的方法。在该方法中，在车辆控制***中将蓝牙装置和车辆坠进行配对。将蓝牙装置放置在车辆坠的预定距离内以验证蓝牙装置，其中，蓝牙装置可以从该蓝牙装置经由蓝牙收发器访问车辆控制器。车辆控制器可以被编程为向蓝牙装置选择性地发送车辆状态信息。蓝牙装置可以用于通过蓝牙收发器将应用下载至车辆控制器中。另外，用于授权另一钥匙坠的应用可以在蓝牙装置上，并且用于使蓝牙装置能够授权另外的钥匙坠访问车辆控制功能。
根据以下描述，本发明的这些方面和其他方面将变得明显。在该描述中，参考附图，所述附图构成该描述的一部分并且示出了本发明的优选实施例。这样的实施例不一定代表本发明的全部范围，因此参考本文中的权利要求书来解释本发明的范围。
附图说明
图1图示了包括车辆、车辆收发器模块以及与移动电子用户装置进行通信的天线的无线车辆通信***。
图2是根据所公开的***可以使用的示例性车辆收发器模块的框图。
图3是根据所公开的***可以使用的示例性钥匙坠的框图。
具体实施方式
参考图1，示出了无线车辆通信***100。***100包括车辆102，该车辆包括具有天线104的车辆收发器模块110，天线104与移动电子用户装置200进行通信，移动电子用户装置200在此处被示出和描述为钥匙坠。显然，移动电子用户装置200可以是许多种类型的专用装置或个人计算装置，其例如包括应答器卡、个人数字助理、平板电脑、蜂窝电话和智能手机。尽管很显然在许多应用中单向通信就足够了，但在下文通信通常被描述为在车辆收发器模块与钥匙坠200和其他装置之间是双向的。
钥匙坠200可以包括一个或更多个用户输入装置202以及一个或更多个用户输出或告警装置204。用户输入装置202通常是开关例如由用户按压的按钮。用户输出告警装置204可以是：一个或更多个视觉告警装置例如发光二极管(LED)、液晶显示器(LCD)；以及听觉警报装置；或者触觉装置或振动装置。可以为每个输入装置202或用户告警装置204分配单个功能，或者可以使用输入装置的组合或显示菜单经由输入装置序列或组合来请求许多功能。例如，钥匙坠可以提供以下命令：启动车辆、提供被动进入(即，当钥匙坠200在车辆102的预定近距离内时，对车辆102的车门自动解锁)、激活外部车辆照明和内部车辆照明、使车辆锁定***准备、响应于相机检测事件而激活针对车辆动作的车载相机、打开车窗、激活内部电子装置(例如，无线电设备、电话和其他装置)以及响应于对钥匙坠200的识别而调整驾驶员偏好(例如，驾驶员座位的位置和方向盘的倾斜角)。这些功能可以通过输入装置202被激活或者通过车辆102检测到钥匙坠200而被自动激活。虽然此处示出了单个钥匙坠，但显然地，任意数量的钥匙坠可以与车辆收发器模块进行通信，并且车辆收发器模块110和对应的控制***可以将不同的参数集与各个钥匙坠相关联。
另外，车辆收发器模块110可以激活输出或告警装置204以：向车辆用户通知钥匙坠200在车辆102的通信距离或一些其他预定距离内；向车辆用户通知车辆事件已经发生(例如，车辆安全***的激活)；确认已经从钥匙坠200接收到指令；或者确认由钥匙坠200发起的动作已经完成。
现参考图2，图示了根据所公开的***可以使用的示例性车辆收发器模块110的框图。车辆收发器模块110包括：处理器或控制器112、存储器114、电源118以及通过天线104进行通信的收发器电路116和用于与外部蓝牙启用装置(例如蜂窝电话或智能手机)或计算装置(例如笔记本电脑、平板电脑、PDA)或类似装置进行单向通信或双向通信的蓝牙收发器124。如下所述，收发器模块110中的存储器114例如可以存储用于识别被授权访问车辆102的钥匙坠200的数据，并且还可以存储用于与对应钥匙坠200相配对的蓝牙装置的对应识别数据，以提供安全功能。
收发器电路116包括接收器电路122和发送器电路120，用于双向通信。如下所述，接收器电路122对从钥匙坠200接收到的RF信号进行解调和解码，而发送器向钥匙坠200提供RF码。虽然示出了双向收发器110，但是，显然，也可以提供从钥匙坠200到车辆102的单向通信或者从车辆到钥匙坠200的单向通信，并且将不会既需要发送器又需要接收器。
存储器114存储由处理器112使用以执行车辆收发器模块110的功能以及提供上述一种或多种车辆功能的数据和操作信息。控制器112还被耦接至一个或多个更高级别车辆控制器(未示出)，所述较高级别控制器可以包括例如车辆总线例如控制器区域网络(CAN，Controller AreaNetwork)总线***和对应的车辆控制***，并且既可以从车辆控制***接收命令信号又可以向车辆控制***提供命令信号和其他信息。其他装置能够从CAN总线或其他联机车辆总线得到的信息可以包括例如关于车辆***的车辆状态信息，诸如点火状态、里程表状态(行驶距离读数)、车轮旋转数据(例如，车轮旋转的程度)等。车辆状态数据还可以包括电子控制***的状态，所述电子控制***除其他之外还包括安全气囊***(SRS)、防抱死***(ABS)、牵引力控制***(TCS)、全球定位***(GPS)、环境监测与控制***、发动机控制***、蜂窝、个人通信***(PCS)以及基于卫星的通信***和此处未明确提及的许多其他***。
收发器110耦接至天线104以用于从钥匙坠200接收射频(RF)信号以及向钥匙坠200发送信号。虽然天线104被示出为在车辆收发器模块110外并且在车辆102的外部，但天线104可以在车辆120的范围内或者甚至在车辆收发器模块内实现。大量的天线例如可以被嵌入车辆的顶蓬中或者车辆内的其他地方。虽然示出的是双向收发器110，但显然地，还可以提供从钥匙坠200到车辆102或者从车辆到钥匙坠200的单向通信，并且将不会既需要发送器又需要接收器。
现参考图3，根据所公开的***可以利用的示例性钥匙坠200的框图包括：控制器206、存储器208、收发器210和对应的天线212以及电源214(例如电池)。用户输入装置202和用户告警装置204与控制器206进行通信。收发器电路210包括接收器电路和发送器电路，接收器电路对接收到的RF信号进行解调和解码以得到信息并将该信息提供至控制器或处理器206以提供钥匙坠200所请求的功能。发送器电路对来自处理器206的信息进行编码并将其调制成RF信号以经由天线212传送至车辆收发器110。
虽然可以使用许多不同类型的通信***，但常规车辆通常利用四个基于短程RF的点对点无线***，包括：远程无钥匙进入(RKE，RemoteKeyless Entry)***、被动无钥匙进入(PKE，Passive Keyless Entry)***、防盗***和胎压监测***(TPMS，Tire Pressure MonitoringSystem)。RKE***和TPMS通常使用具有不同信号调制的同一高频(美国为315MHz、日本为433.32MHz以及欧洲为868MHz)，而PKE***通常要求钥匙坠与接收器模块之间以低频(125KHz)进行的双向通信以及从钥匙坠到接收器模块的单向高频通信。防盗***通常也使用钥匙坠与接收器模块之间的低频双向通信。用于这些***的接收器通常是独立的和/或驻留于如车身控制模块(BCM)或智能接线块(SJB)之类的各种控制模块中。通过使用不同载波频率和/或调制方式的不同无线电通信，可以避免来自车辆中的各个无线通信***的传输之间的干扰。
位于坠200内的天线212可以被配置成向车辆100的天线104发送远程超高频(UHF，ultra-high frequency)信号以及从天线104接收短程低频(LF，Low Frequency)信号。然而，分开的天线也可以被包括在坠200内以发送UHF信号以及接收LF信号。另外，车辆中的天线104和其他天线可以被配置成向坠200发送LF信号以及从坠200的天线212接收UHF信号。同样地，分开的天线可以被包括在车辆102内以向坠200发送LF信号以及从坠200接收UHF信号。
坠200还可以被配置成使得坠控制器206能够在一个或更多个UHF信道之间进行切换。同样地，坠控制器206能够发送跨越多个UHF信道的响应信号。通过发送跨越多个UHF信道的响应信号，坠控制器206可以确保坠200与车辆收发器110之间的准确通信。
仍参考图3，运动检测装置例如移动传感器216可以被选择性地包括在钥匙坠200中以检测钥匙坠200的移动。控制器206例如可以利用来自运动传感器216的运动或运动检测信号的缺少、当在预定时段内没有检测到运动时将钥匙坠200设置成睡眠模式。可以触发睡眠模式的运动没有被检测到的预定时段可以是预先确定的时间段或软件可配置值。虽然运动检测装置在此处被示出为钥匙坠的一部分，但运动检测装置可以被附加地或替代地设置在车辆102中。
车辆收发器110可以在操作者未激活钥匙坠200上的开关或按钮的情况下发送一个或更多个信号，所述信号包括旨在激活对应坠200的唤醒信号。坠200可以从收发器110接收信号并且确定该信号的强度(Strength)或强弱程度(intensity)(接收信号强度指示(RSSI))，该强度可以用于确定坠200在车辆102的内部或外部的位置。
再次参考图2，在操作中，蓝牙收发器124可以和与钥匙坠200相配对的蓝牙装置结合使用以提供用于启动或访问车辆102的附加安全性级别，或提供对关于车辆的状态信息的选择性访问。一个或更多个钥匙坠200通常作为制造过程的一部分或由车辆经销商与车辆配对。因此，用于被授权对车辆102进行控制的钥匙坠200的识别数据被存储在车辆收发器110的存储器114中。用户蓝牙装置例如智能手机或其他电子装置也可以与车辆102配对。
用于与蓝牙装置配对的方法可以根据装置类型而变化。然而，首先，需要将蓝牙装置放置在车辆102内或者放置成非常靠近车辆102。然后，必须将蓝牙装置置于可搜寻模式，这使得车辆102的控制器112能够经由蓝牙收发器124与蓝牙装置进行通信。识别蓝牙装置的数据可以被设置在车辆102内部的显示器屏幕上，并且车辆用户例如可以通过以下方式来使蓝牙装置与特定钥匙坠200关联：通过显示器和/或一个或更多个用户输入装置(例如，设置在车辆中的例如方向盘上的按钮或开关)与车辆控制器112进行通信；或者通过在蓝牙装置被控制器112激活和识别之后激活钥匙坠200来向控制器112提供识别数据。可替代地，可以由车辆经销商在服务中心或其他位置处用计算装置将蓝牙装置与钥匙坠200配对，并且可以将配对数据下载至存储器114中。
在操作中，车辆控制器112可以限制对功能的访问直到识别出配对的蓝牙装置和钥匙坠200二者都在车辆102内，即还存在车辆102与蓝牙装置对应。例如，为了提供附加安全性，在允许被动启动功能以激活车辆102之前，车辆控制器112可以要求对钥匙坠200和配对的蓝牙装置二者进行识别。
在其他应用中，当钥匙坠200和蓝牙装置被发现彼此靠近并且被识别时，车辆控制器112可以允许通过蓝牙装置访问更高的安全功能。此处，例如可以使用蓝牙装置来访问更复杂的车辆控制。例如，当钥匙坠200和配对的蓝牙装置靠近时，蓝牙装置可以请求从控制器112传送车辆状态信息。还可以使用蓝牙装置将应用下载到车辆控制器112和对应的存储器114中。
在其他应用中，可以使用配对的钥匙坠200和蓝牙装置来授权另外的钥匙坠200。此处，例如当确定出蓝牙装置和配对的钥匙坠200靠近时，可以在蓝牙装置上提供用于授权另外的钥匙坠200的应用。蓝牙装置可以将识别另外的钥匙坠200的数据下载到控制器110的存储器114中。
虽然上面描述了特定实施例，但对于本领域技术人员而言明显的是可以在本公开的范围内进行许多变型。例如，尽管示出和描述了车辆与远程控制装置、被动进入装置和传感器装置之间的双向通信，但也可以使用单向通信。虽然上面描述了钥匙坠，但是，显然，除了钥匙坠之外，包括智能手机、膝上型电脑、平板电脑、计算机和其他装置的各种类型的个人通信装置也可以用作钥匙坠控制器。因此，应当理解，上述方法和装置仅为示例性的并且并不限制本发明的范围，本领域的技术人员可以做出落入本发明的范围内的各种修改。为了让公众知晓本发明的范围，给出所附权利要求书。

Claims (18)

1.一种用于机动车辆的无线通信***，包括：
在所述机动车辆中的控制单元，所述机动车辆中的控制单元包括第一收发器和第二收发器，所述第一收发器被配置成从坠接收信号，所述第二收发器被配置成与蓝牙启用装置进行通信；
存储器，所述存储器使配对的钥匙坠与蓝牙装置关联；以及
钥匙坠，所述钥匙坠包括与所述机动车辆中的控制单元进行通信的收发器以及控制单元，其中，所述机动车辆中的控制单元被编程为：
确定所述钥匙坠的位置；
确定配对的蓝牙装置的位置；以及
当所述配对的钥匙坠和蓝牙装置在彼此的预定接近程度内时，选择性地提供对车辆控制和车辆控制数据的访问。
2.根据权利要求1所述的无线通信***，其中，所述预定接近程度要求所述钥匙坠和所述蓝牙装置在所述机动车辆内。
3.根据权利要求2所述的无线通信***，其中，所述车辆控制单元还被编程为：当所述蓝牙装置和所述钥匙坠两者位于所述车辆内时，选择性地提供访问以使用被动启动来启动所述车辆。
4.根据权利要求1所述的无线通信***，其中，能够从计算机访问所述存储器并且使配对的钥匙坠与蓝牙装置关联的数据在使用之前被存储。
5.根据权利要求1所述的无线通信***，其中，所述车辆控制器和所述存储器与位于所述车辆内的显示器和对应的用户输入进行通信，并且配对数据能够通过用户接口被选择性地提供给所述车辆控制器和对应的存储器并且在所述显示器上被查看。
6.根据权利要求1所述的无线通信***，其中，所述车辆控制器被编程为：当所述蓝牙装置和所述坠在所述车辆的预定距离内时，选择性地提供对至少一个车辆功能的访问。
7.根据权利要求6所述的无线通信***，其中，所述车辆功能包括以下功能中的至少一个功能：对所述车辆的一个或更多个车门解锁；激活外部车辆照明和内部车辆照明中的至少一个；激活车载相机；打开车窗和关闭车窗中的至少一个。
8.根据权利要求6所述的无线通信***，其中，所述车辆功能包括：激活至少一个内部电子装置。
9.根据权利要求8所述的无线通信***，其中，所述内部电子装置包括无线电设备和电话中的至少一个。
10.根据权利要求6所述的无线通信***，其中，所述车辆功能包括：调整驾驶员偏好。
11.一种用于使蓝牙装置与车辆坠配对的方法，包括下列步骤：
将所述蓝牙装置放置在车辆控制器的预定距离内；
将所述蓝牙装置置于可搜寻模式，使得所述车辆控制器能够经由蓝牙收发器与所述蓝牙装置进行通信；
使所述蓝牙装置与所述车辆坠关联。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，使所述蓝牙装置与所述坠关联的步骤包括：通过显示器向所述控制器提供识别数据。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，使所述蓝牙装置与所述坠关联的步骤包括：从所述坠向所述车辆控制器发送信号。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，使所述蓝牙装置与所述坠关联的步骤包括以下步骤：利用所述车辆控制器来识别所述蓝牙装置和所述坠。
15.一种用于提供对在车辆控制***所控制的车辆中的***的访问的方法，所述方法包括下列步骤：
将蓝牙装置和车辆坠配对至所述车辆控制***；
将所述蓝牙装置放置在所述车辆坠的预定距离内以验证所述蓝牙装置；以及
从所述蓝牙装置经由蓝牙收发器访问所述车辆控制器。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述车辆控制器被编程为：向所述蓝牙装置选择性地发送车辆状态信息。
17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述蓝牙装置被编程为：通过所述蓝牙收发器将应用下载至所述车辆控制器中。
18.根据权利要求15所述的方法，还包括以下步骤：在所述蓝牙装置上提供用于授权另外的钥匙坠的应用，并且使所述蓝牙装置能够授权另外的钥匙坠访问车辆控制功能。
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