DE102017111969A1 - Systeme und verfahren zur erfassung der nähe und des ortes von einem smartphone oder einer anderen vorrichtung zu einem fahrzeug - Google Patents

Systeme und verfahren zur erfassung der nähe und des ortes von einem smartphone oder einer anderen vorrichtung zu einem fahrzeug Download PDF

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Marcelo V. Lazarini
Roddi L. Macinnes
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Abstract

Ein fernbedienbares schlüsselloses System für ein Fahrzeug beinhaltet mehrere Slave-Transmittermodule, die an mehreren Orten im Fahrzeug angeordnet sind. Ein Master-Sender-Empfängermodul ist so konfiguriert, um sich mit einer drahtlosen Vorrichtung zu verbinden; drahtlos Daten an die und von der drahtlosen Vorrichtung zu übertragen und zu empfangen; erste kabelgebundene Benachrichtigungen an die mehreren Slave-Transmittermodule zum Senden von ersten drahtlosen Benachrichtigungen zur drahtlosen Vorrichtung zu übertragen; mehrere zweite drahtlose Benachrichtigungen direkt von der drahtlosen Vorrichtung zu empfangen, worin die zweiten drahtlosen Benachrichtigungen Daten einschließlich der empfangenen Signalstärke-Indikatoren (RSSIs nach signal strength indicators) entsprechend jeweils jedem der mehreren Slave-Transmittermodule umfassen; und einen Ort der drahtlosen Vorrichtung relativ zum Fahrzeug anhand der RSSIs in mehreren zweiten drahtlosen Benachrichtigungen zu bestimmen.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft Systeme und Verfahren zum Erfassen der Nähe und des Ortes von einem Smartphone oder einer anderen Vorrichtung zu einem Fahrzeug.
  • EINFÜHRUNG
  • Die hier vorgesehene Einführung dient der allgemeinen Darstellung des Kontextes der Offenbarung. Die Arbeit der gegenwärtig genannten Erfinder in dem in dieser Einführung beschriebenen Umfang, sowie Aspekte der Beschreibung, sind weder ausdrücklich noch implizit als Stand der Technik gegen die vorliegende Offenbarung zugelassen.
  • Fernbedienbare schlüssellose Systeme können verwendet werden, um elektronische Schlösser zu betätigen, die den Zugang zu einem Fahrzeug ohne Verwendung eines konventionellen mechanischen Schlüssels steuern. Fernbedienbare schlüssellose Systeme können die Funktion eines mechanischen Schlüssels ohne physischen Kontakt auszuführen. Wenn sich der Schlüsselanhänger oder das Smartphone innerhalb von wenigen Metern des Fahrzeugs befinden, werden die Fahrzeugtüren durch das Drücken einer Taste auf dem Schlüsselanhänger oder Smartphone oder dem Berühren einer Fahrzeugtür verriegelt oder entriegelt.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Ein fernbedienbares schlüsselloses System für ein Fahrzeug beinhaltet mehrere Slave-Transmittermodule, die an mehreren Orten im Fahrzeug angeordnet sind. Ein Master-Sender-Empfängermodul ist so konfiguriert, um sich mit einer drahtlosen Vorrichtung zu verbinden; drahtlos Daten an die und von der drahtlosen Vorrichtung zu übertragen und zu empfangen; erste kabelgebundene Benachrichtigungen an die mehreren Slave-Transmittermodule zum Senden von ersten drahtlosen Benachrichtigungen zur drahtlosen Vorrichtung zu übertragen; mehrere zweite drahtlose Benachrichtigungen direkt von der drahtlosen Vorrichtung zu empfangen, worin die zweiten drahtlosen Benachrichtigungen Daten einschließlich der empfangenen Signalstärke-Indikatoren (RSSIs nach signal strength indicators) entsprechend jeweils jedem der mehreren Slave-Transmittermodule umfassen; und einen Ort der drahtlosen Vorrichtung relativ zum Fahrzeug anhand der RSSIs in mehreren zweiten drahtlosen Benachrichtigungen zu bestimmen.
  • In anderen Funktionen beinhaltet das Master-Sender-Empfängermodul einen drahtlosen Sender-Empfänger zum Ausführen eines drahtlosen Protokolls. Das Master-Sender-Empfängermodul beinhaltet einen drahtlosen Sender-Empfänger zum Ausführen eines Bluetooth Low Energy(BLE)-Stacks. Der Sender-Empfänger überträgt konforme BLE-Benachrichtigungen zur drahtlosen Vorrichtung und empfängt BLE-Benachrichtigungen von der drahtlosen Vorrichtung. Das Master-Sender-Empfängermodul ist mit einem Fahrzeugkommunikationsbus verbunden. Der Fahrzeugkommunikationsbus umfasst mindestens einen aus einem Local Interconnect Network(LIN)-Bus und einen Controller Area Network(CAN)-Bus.
  • In anderen Merkmalen beinhaltet das Master-Sender-Empfängermodul einen kabelgebundenen Bus-Sender-Empfänger, der mit den mehreren Slave-Sender-Empfängermodulen kommuniziert; eine Mastersteuerung, die in Verbindung mit dem kabelgebundenen Bus-Sender-Empfänger steht; einen drahtlosen Sender-Empfänger, der mit der Mastersteuerung kommuniziert; einen Speicher, der mit dem drahtlosen Sender-Empfänger verbunden ist; und eine Sender-Empfänger-Ausgangsschaltung, die mit dem drahtlosen Sender-Empfänger verbunden ist.
  • In anderen Merkmalen beinhaltet die Sender-Empfänger-Ausgangsschaltung einen Balun, der mit einem Ausgang des drahtlosen Sender-Empfängers verbunden ist; einen Filter, der direkt mit dem Balun verbunden ist; und eine Antenne, die direkt mit dem Filter verbunden ist.
  • In anderen Merkmalen beinhaltet das Slave-Transmittermodule einen kabelgebunden Bus-Sender-Empfänger, der mit dem Master-Sender-Empfängermodul kommuniziert; eine Mastersteuerung, die in Verbindung mit dem Bus-Sender-Empfänger steht; einen Transmitter, der in Verbindung mit der Mastersteuerung steht; und eine Transmitter-Ausgangsschaltung.
  • In anderen Merkmalen beinhaltet die Transmitter-Ausgangsschaltung einen Balun, der mit einem Ausgang des Transmitters verbunden ist; und eine Antenne, die direkt mit dem Balun verbunden ist.
  • In anderen Merkmalen überträgt das Master-Sender-Empfängermodul die ersten kabelgebundenen Benachrichtigungen auf den Fahrzeugkommunikationsbus mit den mehreren Slave-Transmittermodulen aufeinanderfolgend. Die ersten kabelgebundenen übertragenen Benachrichtigungen, die über das Master-Sender-Empfängermodul an die mehreren Slave-Transmittermodule übertragen werden, beinhalten Sicherheitsdaten. Die Sicherheitsdaten beinhalten Schlüssel und Identifikationsdaten für eines der mehreren Slave-Transmittermodule.
  • In anderen Merkmalen beinhalten die ersten kabelgebundenen Benachrichtigungen, die vom Master-Sender-Empfängermodul an die mehreren Slave-Transmittermodule übertragen werden, Kanaldaten, die einen Kanal angeben, der von dem entsprechenden der mehreren Slave-Transmittermodule verwendet werden soll. Die drahtlose Vorrichtung umfasst ein Smartphone, das eine Anwendung ausführt.
  • Weitere Anwendungsbereiche der vorliegenden Offenbarung ergeben sich aus der ausführlichen Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen. Die ausführliche Beschreibung und die spezifischen Beispiele dienen lediglich der Veranschaulichung und schränken den Umfang der Offenbarung nicht ein.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorliegende Offenbarung wird verständlicher unter Zuhilfenahme der ausführlichen Beschreibung und der zugehörigen Zeichnungen, worin:
  • 1 ein Funktionsblockdiagramm eines exemplarischen Fahrzeugs mit einem fernbedienbaren schlüssellosen System ist, das drahtlos mit einem Smartphone kommuniziert;
  • 2 ein Funktionsblockdiagramm einer exemplarischen Bauart ist, die für ein Master-Sender-Empfängermodul (MTM nach master transceiver module) und/oder für Slave-Sender-Empfängermodule (STMs nach slave transceiver modules) in 1 verwendet werden kann;
  • 3 ein Funktionsblockdiagramm eines exemplarischen Fahrzeugs mit einem fernbedienbaren schlüssellosen System, gemäß der vorliegenden Offenbarung ist, das mit einem Smartphone kommuniziert;
  • 4 ein Beispiel von Zonen um das Fahrzeug zeigt;
  • 5 ein Funktionsblockdiagramm einer exemplarischen Bauart für ein Slave-Sender-Empfängermodul ist, das, gemäß der vorliegenden Offenbarung, in dem System von 3 verwendet wird; und
  • 6–8 Flussdiagramme der Beispiele eines Verfahrens zum Betreiben der des fernbedienbaren schlüssellosen Systems von 3 gemäß der vorliegenden Offenbarung sind.
  • In den Zeichnungen werden dieselben Bezugszeichen für ähnliche und/oder identische Elemente verwendet.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Fernbedienbare schlüssellose Systeme beinhalten normalerweise einen Sender-Empfänger, der drahtlos mit einem Schlüsselanhänger, Smartphone oder einer anderen Vorrichtung kommuniziert. Fernbedienbare schlüssellose Systeme können verwendet werden, um weitere Funktionen, wie etwa das Starten der Zündung, das Fernstarten eines Motors des Fahrzeugs oder das Öffnen eines Kofferraums oder einer Heckklappe, durchzuführen.
  • Unter Bezugnahme nun auf 1 beinhaltet ein Fahrzeug 10 ein fernbedienbares schlüsselloses System 12 zur Steuerung der Türeingänge, der Zündung und/oder anderer Funktionen. Das fernbedienbare schlüssellose System 12 beinhaltet ein Master-Sender-Empfängermodul (MTM) 20 mit einem Fahrzeugkommunikationsbus 22. Das MTM 20 beinhaltet einen drahtlosen Sender-Empfänger, der kompatibel mit Bluetooth Low Energy (BLE), Wi-Fi oder anderen drahtlosen oder Smartphone-Protokollen ist. Das MTM 20 verbindet sich mit dem Smartphone 30, überträgt Daten, an das Smartphone 30 und empfängt Daten vom Smartphone 30.
  • Das fernbedienbare schlüssellose System 12 beinhaltet ferner mehrere Slave-Sender-Empfängermodule (STMs) 26-1, 26-2, 26-3, ... und 26-N (zusammen STMs 26), wobei N eine ganze Zahl größer als 1 ist. Die STMs 26 beinhalten einen BLE-Sender-Empfänger. Die STMs 26 übertragen Daten auf das Smartphone 30 und empfangen von Daten vom Smartphone 30.
  • Wie aus 1 ersichtlich ist, sind die STMs 26 an verschiedenen Stellen des Fahrzeugs 10 angeordnet. Die STMs 26-1 und 26-2 sind beispielsweise an gegenüberliegenden Seiten an der Vorderseite des Fahrzeugs 10 angeordnet, die STMs 26-5 und 26-N sind an gegenüberliegenden Seiten im Heckbereich des Fahrzeugs 10 angeordnet und die STMs 26-3 Und 26-4 sind an den vorderen und hinteren mittleren Abschnitten des Fahrzeugs 10 angeordnet.
  • Ein Smartphone 30 ist mit dem Fahrzeug durch einen Benutzer mithilfe eines konventionellen Verbindungsverfahrens oder einer Anwendung auf dem Smartphone 30 verbunden. Die Verbindung kann manuell oder automatisch ausgeführt werden (wenn das Smartphone 30 eine Anwendung beinhaltet, die eine automatische Verbindung durchführt). Normalerweise beinhaltet das manuelle Verbindungsverfahren das Auslösen eines Verbindungsmodus mithilfe des Fahrzeugs und/oder Smartphoneschnittstellen und das Auswählen des Fahrzeugs auf der Benutzeroberfläche des Smartphones 30 (oder umgekehrt). Einige Verbindungsverfahren können ferner die Verwendung eines Passworts oder Schlüssels erfordern, der in das Fahrzeug 10 oder Smartphone 30 eingegeben oder von einem Online-Server abgerufen wird.
  • Das MTM 20 zeigt eine Verbindung an. Wenn sich das Smartphone 30 innerhalb eines zuvor festgelegten Abstandes vom Fahrzeug 10 befindet, verbindet sich das Smartphone 30 mit dem MTM 20 und eine Verbindung ist hergestellt. Um eine Zone (oder Ort und Nähe) des Smartphone 30 relativ zum Fahrzeug 10 zu identifizieren, sendet das MTM 20 eine Benachrichtigung über den Fahrzeugbus 22 an die STMs 26. Die Benachrichtigung weist die STMs 26 an, eine Nachricht an das Smartphone 30 zu übertragen, eine Rückmeldung vom Smartphone 30 mit einem Signalstärke-Indikatoren (RSSI) zu empfangen und die RSSI für das MTM 20 über den Fahrzeugbus 22 weiterzuleiten. Alternativ können sich die STMs 26 mit dem Smartphone 30 auf gleiche Weise wie das MTM 20 verbinden.
  • Mit anderen Worten wird die Antwort vom Smartphone 30 an die jeweilige der STMs 26 übertragen, die eine ursprüngliche Nachricht erzeugt haben. Nachdem das MTM 20 die Antwort aus allen STMs 26 empfangen hat, bestimmt das MTM 20 die Zone (oder Ort und Nähe) des Smartphone 30 relativ zum Fahrzeug 10 anhand der RSSIs. Unter Bezugnahme nun auf 2 wird ein Beispiel einer Schaltung 60 verwendet, um Daten auf und Daten vom dargestellten Smartphone 30 zu übertragen und zu empfangen. Die Bauart der Schaltung 60 kann sowohl für das MTM 20 und die STMs 26 verwendet werden.
  • Die Schaltung 60 beinhaltet einen Bus-Sender-Empfänger 62, der ein verdrahteter Sender-Empfänger mit dem Fahrzeugbus 22 ist. Der Fahrzeugbus 22 beinhaltet ein einem Local Interconnect Network(LIN)-Bus und einen Controller Area Network(CAN)-Bus oder andere Arten von Bussen. Die Schaltung 60 beinhaltet ferner einen Leistungsregler 64, der die Leistung von einem Fahrzeugleistungsbus regelt und ein zuvor festgelegtes Spannungs- und/oder Stromsignal an die anderen Vorrichtungen liefert.
  • Benachrichtigungen können auf und vom MTM 20 über den Fahrzeugbus 22, individuelle Busse oder Kombinationen davon übertragen und empfangen werden. Der Bus-Sender-Empfänger 62 sieht eine Schnittstelle zwischen den Vorrichtungen in der Schaltung 60 und dem Fahrzeugbus 22 vor. Ein Ausgang des Bus-Sender-Empfänger 62 ist eine Eingabe für eine Mastersteuerung 66. Die Mastersteuerung 66 des MTMs 20 ist so konfiguriert, um die Benachrichtigungen an die STMs 26 zu erzeugen und zu übertragen und die Benachrichtigungen einschließlich der RSSIs von den STMs 26 zu empfangen.
  • Die Mastersteuerung 66 kommuniziert einem drahtlosen Sender-Empfänger 72, der eine drahtlose Schnittstelle an das Smartphone 130 bereitstellt. Zusätzlich berechnet die Mastersteuerung 66 des MTMs 20 die Position des Smartphones 30 anhand der RSSI von den STMs 26, wie oben beschrieben. Der drahtlose Sender-Empfänger 72 überträgt Daten an das Smartphone 30 und empfängt Daten vom Smartphone 30 über eine Sender-Empfänger-Ausgangsschaltung mit einem Balun 80, einem SAW-Filter 84 und einer Antenne 88. Komponenten der Schaltung 60 können auf einer Leiterplatte (PCB) montiert sein. Der Speicher 78, wie etwa ein Arbeitsspeicher (RAM nach random access memory), ein Nur-Lese-Speicher (ROM), ein elektronisch löschbarer und programmierbarer ROM (EEPROM) usw. können vorgesehen sein, um Daten für die Mastersteuerung 66 und/oder den drahtlosen Sender-Empfänger 72 zu speichern.
  • Wie zu erkennen ist, sind die Kosten des Systems in den 1 und 2 relativ hoch, aufgrund dessen, dass das MTM 20 und die STMs 26 voll funktionstüchtige, BLE-fähige Vorrichtungen sind. Im Beispiel in 1 werden sieben separate BLE-Sender-Empfänger verwendet. Systeme und Verfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung beinhalten eher Slave-Transmittermodule (STs) als Slave-Sender-Empfängermodule (STMs). Die STs erfordern BLE-fähige Empfänger und können daher eine vereinfachte Bauart aufweisen, was die Systemkosten reduziert. Mit anderen Worten, die Slave-Transmittermodule können so konfiguriert sein, dass sie nur in der Lage sind, drahtlose Benachrichtigungen zu übertragen und keinen drahtlosen Empfänger oder eine drahtlose Empfangsleistung aufweisen, was die Kosten senken kann.
  • Unter Bezugnahme nun auf 3–4, identifiziert ein fernbedienbares schlüsselloses System 112 einen Ort eines Smartphone 130 relativ zu verschiedenen Zonen um ein Fahrzeug 110. In 3 beinhaltet das fernbedienbare schlüssellose System 112 ein oder mehrere Master-Sender-Empfängermodul (MTM) 120, die mit einem Fahrzeugkommunikationsbus 122 verbunden sind. Während ein einzelnes MTM 120 dargestellt ist, können zusätzliche MTMs verwendet werden, um den Bereich zu verbessern oder gleichzeitige Verbindungen bereitzustellen. Das MTM 120 beinhaltet jeweils den kabelgebundenen und drahtlosen Sender-Empfänger, wie im Folgenden ferner beschrieben werden ist. In einigen Beispielen umfasst das MTM 120 einen Bluetooth Low Energy(BLE)-Sender-Empfänger, einen Wi-Fi-Sender-Empfänger oder einen Sender-Empfänger, der ein anderes drahtloses oder Smartphone-Protokoll verwendet.
  • Das MTM 120 kann den Fahrzeugkommunikationsbus 122 gezielt hoch- und runterfahren, je nachdem, wie es für das Verringern des Stromverbrauchs erforderlich ist. In einigen Beispielen beinhaltet der Fahrzeugkommunikationsbus 122 einen Local Interconnect(LIN)-Bus. In einigen Beispielen ist das MTM 120 mit einem Smartphone 130 verbunden. Das Verbindungsverfahren kann manuell oder automatisch mittels einer Anwendung auf der Smartphone 130 durchgeführt werden. Normalerweise beinhaltet ein manuelles Verbindungsverfahren das Auslösen eines Verbindungsmodus mithilfe der Fahrzeugschnittstelle und das Auswählen des Fahrzeugs auf dem Smartphones 130 (oder umgekehrt). Einige Verbindungsverfahren können ferner eines Passworts oder Schlüssels erfordern, das/der in das Fahrzeug 110 oder Smartphone 130 während der Konfiguration eingegeben wird. Alternativ kann der Schlüssel automatisch von einem Online-Server abgerufen werden.
  • Sobald das MTM 120 verbunden ist, ist es konfiguriert, um gezielt drahtlos Daten auf das Smartphone 130 zu übertragen und Daten vom Smartphone 130 zu empfangen. Das Smartphone 130 ist mit dem Fahrzeug 110 oder dem MTM 120 durch einen Benutzer mithilfe eines konventionellen Verbindungsverfahrens verbunden.
  • Das fernbedienbare schlüssellose System 112 beinhaltet ferner mehrere Slave-Transmittermodule (STs) 126-1, 126-2, 126-3, ... und 126-N (zusammen STs 126). Die STs 126 beinhalten einen kabelgebundenen Sender-Empfänger zum Kommunizieren mit dem Fahrzeugkommunikationsbus 122 und einen Funksender zum Übertragen von Daten an das Smartphone 130 (anstelle eines drahtlosen Sender-Empfängers, der sowohl die Transmitter- als auch die Empfängerfunktionalität beinhaltet). Das MTM 120 kann die STs 126 gezielt über den Fahrzeugkommunikationsbus 122 hoch- und runterfahren, je nachdem, wie es für das Verringern des Stromverbrauchs erforderlich ist. Mit anderen Worten kann das MTM 120 die STs 126 herunterfahren, wenn das MTM 120 nicht mit einem Smartphone verbunden ist.
  • Die STs 126 sind an verschiedenen Stellen des Fahrzeugs 110 angeordnet. Die STs 126-1 und 126-2 sind beispielsweise an gegenüberliegenden Vorderseiten des Fahrzeugs 110 angeordnet, STs 126-5 und 126-N sind an gegenüberliegenden Heckseiten des Fahrzeugs 110 angeordnet und STs 126-3 und 126-4 sind an mittleren Abschnitten des Fahrzeugs 110 angeordnet, obwohl andere ST-Anordnungen verwendet werden können.
  • Während der Verwendung zeigt das MTM 120 regelmäßig eine Netzwerkverbindung an. Wenn das Smartphone 130 innerhalb einer zuvor festgelegten Nähe des Fahrzeugs (z. B. 70 m) liegt, empfängt das Smartphone 130 die Anzeigebenachrichtigung, verbindet sich mit dem MTM 120 und eine Netzwerkverbindung ist hergestellt. In einigen Beispielen ist die Netzwerkverbindung eine Bluetooth Low Energy(BLE)-Verbindung.
  • In 4 werden verschiedene Fahrzeugfunktionen abhängig vom Ort und der Nähe des Smartphones 130 relativ zum Fahrzeug aktiviert oder deaktiviert. In einigen Beispielen werden der Ort und die Nähe des Smartphones 130 in verschiedene Zonen eingeteilt, die innerhalb und außerhalb des Fahrzeugs 110 angeordnet sind. In 4 sind die Zonen 1–4 beispielsweise innerhalb des Fahrzeugs und Zonen 5–10 außerhalb des Fahrzeugs angeordnet. Bestimmte Fahrzeugfunktionen sind aktiviert, wenn sich das Smartphone 130 innerhalb einer bestimmten Zone befindet. Das Starten der Zündung kann beispielsweise aktiviert werden, wenn sich das Smartphone innerhalb der Zonen 1 und 2 befindet und ansonsten deaktiviert ist. Das Entriegeln der Türen kann beispielsweise werden, wenn das Smartphone 130 in Zonen 5, 6, 7 oder 9 angeordnet ist.
  • Um einen Ort des Smartphone 130 relativ zum Fahrzeug 110 zu identifizieren, sendet das MTM 120 aufeinanderfolgend Anweisungen auf dem Fahrzeugbus an die STMs 126. Die Anweisungen weisen die STs 126 an, aufeinanderfolgend eine Benachrichtigung an das Smartphone 130 zu übertragen. In einigen Beispielen ist die Benachrichtigung eine simulierte oder nicht verbindbare BLE-Übertragung.
  • Das Smartphone 130 empfängt aufeinanderfolgend die Benachrichtigungen von den STs 126, misst die empfangene Signalstärke (RSS) der Benachrichtigung und erzeugt eine Antwort, die einen RSS-Indikator (RSSI) für die Benachrichtigung beinhaltet. Im Gegensatz zur Bauart in den 1 und 2 sind die STs 126 jedoch nicht in der Lage, eine Antwort zu empfangen. Das Smartphone 130 sendet die Antwort über die BLE-Verbindung zum MTM 120, das die RSSI für jeden der STs 126 speichert. Nachdem das MTM 120 die RSSIs für alle STs 126 empfängt, bestimmt das MTM 120 den Ort des Smartphone 130 relativ zum Fahrzeug anhand der RSSIs und der bekannten Orte der STs 126. Der Ort kann anhand der RSSI-Stärke und die Nähe anhand des RSSI-Wertes bestimmt werden. Alternativ kann das Smartphone 130 den Ort des Smartphones 130 relativ zum Fahrzeug anhand der RSIs und dem bekannten Ort der STs 126 bestimmen und den berechneten Ort an das MTM 120 senden.
  • Wenn das Smartphone 130 beispielsweise angrenzend an eine Fahrerseite des Fahrzeugs 110 etwa in der Mitte zwischen der Vorderseite und der Heckseite des Fahrzeugs 110 angeordnet ist, haben die STMs 126-2 und 126-N RSSIs mit jeweils gleichen Größen M2 bzw. MN. Ebenso haben die STMs 126-1 und 126-5 ebenso ähnliche (wenn auch niedrigere) Größen M1 bzw. M5. Jedoch sind die Größen M2 und MN aufgrund der dichteren Nähe des Smartphones 130 zu den STMs 126-2 und 126-N im Vergleich zu den STMs 126-1 und 126-5 größer. Das MTM 120 identifiziert den Ort des Smartphone 130 zwischen den STMs 126-1 und 126-2. Die Nähe wird anhand des Wertes der RSSIs geschätzt. In diesem Beispiel kann das Smartphone innerhalb der Zonen 6, 7 oder 8, je nach Wert der RSSIs, angeordnet sein.
  • Mit anderen Worten veranlasst das MTM die STs zum aufeinanderfolgenden Übertragen von Benachrichtigungen an das Smartphone. Das MTM kann für jede ST für jede Übertragung einen dedizierten Schlüssel erzeugen, oder derselbe Schlüssel kann für eine zuvor festgelegte Anzahl an aufeinander folgenden Übertragungen verwendet werden. Die STs verpacken den Schlüssel zusammen mit anderen Daten in eine Benachrichtigung und übermitteln diese in einer „falschen“ BLE-Pseudosendung. In einigen Beispielen kann der Übertragungskanal derselbe wie der sein, der vom MTM verwendet wird, oder der Übertragungskanal kann nach jeder Übertragung oder jeder zuvor festgelegten Anzahl an Übertragungen geändert werden, um Störungen oder Relaisangriffen vorzubeugen.
  • Unter Bezugnahme nun auf 5 ist ein Beispiel einer Schaltung 160 dargestellt, die für die ST 126 verwendet wird. Der Bus-Sender-Empfänger 162 sieht eine Benutzeroberfläche von und zum Fahrzeugbus 122 vor. Ein Leistungsregler 164 empfängt Strom von einem Fahrzeugleistungsbus (nicht dargestellt). Ein Ausgang des Bus-Sender-Empfänger 162 ist eine Eingabe für eine Mastersteuerung 166. Die Mastersteuerung 166 empfängt Benachrichtigungen vom MTM 120 und überträgt Benachrichtigungen auf das Smartphone 130. In einigen Beispielen beinhalten die STs 126 keinen drahtlosen Empfänger (wie etwa einen Bluetooth-Empfänger), erfordern keinen Speicher 78, wie etwa EEPROM, und weisen eine Mastersteuerung 166 und einen Sender 172 mit reduzierten Befehlssätzen auf.
  • Die Mastersteuerung 166 kommuniziert mit dem Transmitter 172. In einigen Beispielen erstellt die Mastersteuerung 166 eine Benachrichtigung einschließlich Sicherheit und einer Kennung der jeweiligen der STs 126, die die Benachrichtigung erzeugt haben. Der Transmitter 172 überträgt Daten über eine Transmitter-Ausgangsschaltung. In einigen Beispielen beinhaltet die Transmitter-Ausgangsschaltung einen Balun 180 und eine Antenne 188.
  • Wie zu erkennen ist, weisen das MTM 120 und die STs 126 verschiedene Bauarten auf. Das MTM 120 kann die Bauart in 2 aufweisen, wobei die STs 126 die Bauart in 4 aufweisen können. Dadurch können die Kosten des Fern-Zentralverriegelungssystems wesentlich verringert werden, da die STs 126 geringere Kosten verursachen.
  • Unter Bezugnahme nun auf 6 wird ein Verfahren 200 zum Betreiben des fernbedienbaren schlüssellosen Systems dargestellt. Bei 206 sind der Fahrzeugbus und die STs heruntergefahren oder das MTM befindet sich in einem Energiesparmodus. Bei 210 zeigt das MTM regelmäßig das BLE-Netzwerk an. Bei 214 bestimmt das Verfahren, ob das MTM ein Smartphone erfasst. Wenn 214 zutrifft, wechselt das MTM zu einem Full-Power-Modus bei 216. Bei 218 erfasst das Verfahren, ob das Smartphone mit dem Fahrzeug verbunden ist. Wenn 214 und 218 nicht zutreffen, kehrt das Verfahren zu 206 zurück.
  • Wenn 218 zutrifft, aktiviert das MTM alle STs 222 (oder aufeinanderfolgend die STs). Bei 224 überträgt das MTM eine Benachrichtigung mit einer der STs. Die Benachrichtigung kann Sicherheitsdaten, wie etwa Schlüssel, variable Codes, usw. über den Fahrzeug-Bus beinhalten. Die Benachrichtigung kann ebenso ST-Identifizierungsdaten, Kanalauswahlinformationen, usw. beinhalten. In einigen Beispielen identifizieren die Identifikationsdaten eindeutig die ST, die die Benachrichtigung gesendet hat.
  • Bei 228 verpackt die ST Daten, wie etwa die ID und die Sicherheitsdaten in eine Benachrichtigung, die an das Smartphone übertragen werden. Bei 232 empfängt das Smartphone die Benachrichtigungen der ST, erzeugt einen RSSI für die ST und überträgt den RSSI zurück zum MTM. Bei 234 bestimmt das Verfahren, ob zusätzliche STs bestehen oder nicht. Wenn 234 zutrifft, wählt das Verfahren die nächste ST bei 236 und fährt mit 224 fort. Wenn 234 nicht zutrifft, bestimmt das MTM einen Ort des Smartphones, der sich relativ zum Fahrzeug anhand der RSSIs bei 240 befindet.
  • Unter Bezugnahme nun auf 7 wird ein Verfahren 300 zum Betreiben eines Smartphones dargestellt. Bei 306 überwacht das Smartphone die angezeigten BLE-Netzwerke. Bei 310 versucht sich das Smartphone mit dem MTM zu verbinden, wenn das Smartphone die durch das MTM angezeigten BLE-Netzwerk erfasst. Bei 316 bestimmt das Verfahren, ob sich das Smartphone mit dem MTM verbunden hat. Wenn 316 nicht zutrifft, kehrt das Verfahren zu 306 zurück. Wenn 316 zutrifft, fährt das Verfahren bei 322 fort und bestimmt, ob eine Übertragungsbenachrichtigung von einer der STs im Zusammenhang mit dem MTM empfangen wurde.
  • Wenn 322 nicht zutrifft, kehrt das Verfahren zu 316 zurück. Wenn 322 zutrifft, fährt das Verfahren mit 326 fort und bestimmt, ob die Übertragungsbenachrichtigung eine gültige Benachrichtigung ist, indem sie die Sicherheitsdaten, wie etwa die ID, den Schlüssel und/oder den variablen Code analysiert. Wenn 326 nicht zutrifft, kehrt das Verfahren zu 316 zurück. Wenn 326 zutrifft, fährt das Verfahren bei 332 fort und das Smartphone berechnet den RSSI für die Benachrichtigung. Bei 336 verpackt das Smartphone die Sicherheitsdaten und den RSSI in eine Benachrichtigung und sendet die Benachrichtigung über die sichere BLE-Verbindung an das MTM.
  • Unter Bezugnahme nun auf 8 wird ein Verfahren 400 zum Betreiben des MTMs als Reaktion auf den Empfang von Benachrichtigungen des Smartphones relativ zu den STs dargestellt. Bei 410 bestimmt das Verfahren, ob das MTM die ST-Benachrichtigungsdaten vom Smartphone empfangen hat. Wenn 410 zutrifft, fährt das Verfahren mit 414 fort und bestimmt, ob die Sicherheitsdaten gültig sind. Wenn 414 zutrifft, speichert das MTM den RSSI mit der entsprechenden ST, die in der Benachrichtigung vom Smartphone bei 416 identifiziert wurde. Bei 420 bestimmt das Verfahren, ob es eine weitere ST gibt, für die das MTM keine RSSI-Daten empfangen hat. Wenn 420 zutrifft, kehrt das Verfahren zu 410 zurück. Wenn 420 nicht zutrifft, bestimmt das MTM die Zone (oder den Ort und die Nähe) des Smartphone bei 424.
  • Die vorhergehende Beschreibung ist rein illustrativ und soll die vorliegende Offenbarung sowie ihre Ausführungen oder Verwendungen keineswegs einschränken. Die umfassenden Lehren der Offenbarung können in zahlreichen Formen umgesetzt werden. Obwohl die vorliegende Offenbarung also bestimmte Beispiele beinhaltet, ist der eigentliche Umfang der Offenbarung hierdurch in keiner Weise eingeschränkt und weitere Modifikationen gehen aus dem Studium der Zeichnungen, der Beschreibung und den folgenden Patentansprüchen hervor. Es sei darauf hingewiesen, dass einer oder mehrere Schritte innerhalb eines Verfahrens in anderer Reihenfolge (oder gleichzeitig) ausgeführt werden können, ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu verändern. Ferner, obwohl jede der Ausführungsformen oben dahingehend beschrieben ist, dass sie bestimmte Merkmale aufweist, kann/können eines oder mehrere dieser Funktionen, die in Bezug auf jede Ausführungsform der Offenbarung beschrieben sind, in jeder der anderen Ausführungsformen implementiert und/oder kombiniert werden, selbst wenn diese Kombination nicht explizit beschrieben wird. Mit anderen Worten ausgedrückt, schließen sich die beschriebenen Ausführungsformen nicht gegenseitig aus, und Permutationen von einer oder mehreren Ausführungsformen gegeneinander bleiben innerhalb des Schutzumfangs dieser Offenbarung.
  • Räumliche und funktionale Beziehungen zwischen Elementen (z. B. zwischen Modulen, Schaltkreiselementen, Halbleiterschichten usw.) werden unter Verwendung von verschiedenen Begriffen beschrieben, einschließlich „verbunden“, „eingerastet“, „gekoppelt“, „benachbart“, „neben“, „oben auf“, „über“, „unter“ und „angeordnet“. Sofern nicht ausdrücklich als „direkt“ beschrieben, kann eine Beziehung eine direkte Beziehung sein, wenn eine Beziehung zwischen einem ersten und zweiten Element in der oben genannten Offenbarung beschrieben wird, wenn keine anderen intervenierenden Elemente zwischen dem ersten und zweiten Element vorhanden sind, kann jedoch auch eine indirekte Beziehung sein, wenn ein oder mehrere intervenierende(s) Element(e) (entweder räumlich oder funktional) zwischen dem ersten und zweiten Element vorhanden ist/sind. Wie hierin verwendet, sollte der Satz „zumindest eines von A, B und C“ so zu verstehen sein, dass damit eine Logik gemeint ist (A ODER B ODER C), unter Verwendung eines nicht ausschließlichen logischen ODER, und sollte nicht dahingehend zu verstehen sein, dass gemeint ist „zumindest eines von A, zumindest eines von B und zumindest eines von C.“
  • In den Figuren bezeichnen die Pfeilrichtungen wie angezeigt durch die Pfeilspitze im Allgemeinen den Fluss von Informationen (wie Daten oder Befehlen), die im Kontext der Darstellung relevant sind. Wenn beispielsweise Element A und Element B eine Vielzahl von Informationen austauschen, aber die Informationen, die von Element A nach Element B übertragen werden, für die Darstellung relevant sind, kann der Pfeil von Element A nach Element B zeigen. Diese unidirektionalen Pfeile implizieren nicht, dass keine anderen Informationen von Element B nach Element A übertragen werden. Zudem kann Element B im Zusammenhang mit Informationen, die von Element A nach Element B gesendet werden, Anforderungen oder Bestätigungen dieser Informationen zu Element A senden.
  • In dieser Anwendung kann einschließlich der folgenden Definitionen der Begriff „Modul“ oder der Begriff „Steuerung“ ggf. durch den Begriff „Schaltung“ ersetzt werden. Der Begriff „Modul“ kann auf Folgendes verweisen bzw. Teil von Folgendem sein oder Folgendes beinhalten: einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC); eine digitale, analoge oder gemischt analog/digitale diskrete Schaltung; eine digitale, analoge oder gemischt analog/digitale integrierte Schaltung; eine kombinatorische Logikschaltung; ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA); eine Prozessorschaltung (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe), die Code ausführt; eine Memory-Schaltung (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe), die einen von der Prozessorschaltung ausgeführten Code speichert; andere geeignete Hardware-Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen; oder eine Kombination von einigen oder allen der oben genannten wie zum Beispiel in einem System-on-Chip.
  • Das Modul kann eine oder mehrere Schnittstellenschaltungen umfassen. In einigen Beispielen können die Schnittstellenschaltungen kabelgebundene oder -lose Schnittstellen beinhalten, die mit einem lokalen Netzwerk (LAN), dem Internet, einem Weitverkehrsnetz (WAN) oder Kombinationen hier aus verbunden sind. Die Funktionalität der in vorliegender Offenbarung genannten Module kann auf mehrere Module verteilt werden, die über Schnittstellenschaltungen verbunden sind. So können zum Beispiel mehrere Module einen Lastenausgleich zulassen. In einem anderen Beispiel können von einem Servermodul (z. B. Remote-Server oder Cloud) bestimmte Funktionen eines Client-Moduls übernommen werden.
  • Der Begriff Code, wie oben verwendet, kann Software, Firmware und/oder Mikrocode umfassen und auf Programme, Routinen, Funktionen, Klassen, Datenstrukturen und/oder Objekte verweisen. Der Begriff „gemeinsame Prozessorschaltung“ bezieht sich auf eine einzelne Prozessorschaltung, die bestimmten oder vollständigen Code von mehreren Modulen ausführt. Der Begriff „gruppierte Prozessorschaltung“ bezieht sich auf eine Prozessorschaltung, die in Kombination mit zusätzlichen Prozessorschaltungen bestimmten oder vollständigen Code von ggf. mehreren Modulen ausführt. Verweise auf mehrere Prozessorschaltungen umfassen mehrere Prozessorschaltungen auf diskreten Matrizen, mehrere Prozessorschaltungen auf eine einzelnen Scheibe, mehrere Kerne auf einer einzelnen Prozessorschaltung, mehrere Threads einer einzelnen Prozessorschaltung oder eine Kombination der oben genannten. Der Begriff „gemeinsame Memory-Schaltung“ bezieht sich auf eine einzelne Memory-Schaltung, die bestimmten oder vollständigen Code von mehreren Modulen speichert. Der Ausdruck „gruppierte Memory-Schaltung“ bezieht sich auf eine Memory-Schaltung, die in Kombination mit zusätzlichem Speicher bestimmte oder vollständige Codes von ggf. mehreren Modulen speichert.
  • Der Begriff Memory-Schaltung ist dem Begriff computerlesbares Medium untergeordnet. Der Begriff „computerlesbares Medium“, wie er hier verwendet wird, bezieht sich nicht auf flüchtige elektrische oder elektromagnetische Signale, die sich in einem Medium ausbreiten (z. B. im Falle einer Trägerwelle); der Ausdruck „computerlesbares Medium“ ist daher als konkret und nichtflüchtig zu verstehen. Nicht einschränkende Beispiele eines nichtflüchtigen konkreten computerlesbaren Mediums sind nichtflüchtige Memory-Schaltungen (z. B. Flash-Memory-Schaltungen, löschbare programmierbare ROM-Schaltungen oder Masken-ROM-Schaltungen), flüchtige Memory-Schaltungen (z. B. statische oder dynamische RAM-Schaltungen), magnetische Speichermedien (z. B. analoge oder digitale Magnetbänder oder ein Festplattenlaufwerk) und optische Speichermedien (z. B. CD, DVD oder Blu-ray).
  • Die im Rahmen dieser Anmeldung beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren können teilweise oder vollständig mit einem speziellen Computer, der für die Ausführung bestimmter Computerprogrammfunktionen konfiguriert ist, implementiert werden. Die Funktionsblöcke, Flussdiagramm-Komponenten und weiter oben beschriebenen Elemente dienen als Softwarespezifikationen, die von entsprechend geschulten Technikern oder Programmierern in Computerprogramme umgesetzt werden können.
  • Die Computerprogramme umfassen prozessorausführbare Anweisungen, die auf zumindest einem nicht-flüchtigen, konkreten, computerlesbaren Medium gespeichert sind. Die Computerprogramme können ebenfalls gespeicherte Daten enthalten oder auf gespeicherten Daten basieren. Die Computerprogramme können ein Basic-Input-Output-System (BIOS) umfassen, das mit der Hardware des speziellen Computers zusammenwirkt, Vorrichtungstreiber, die mit bestimmten Vorrichtungen des speziellen Computers, einem oder mehreren Betriebssystemen, Benutzeranwendungen, Hintergrunddiensten, im Hintergrund laufenden Anwendungen usw. zusammenwirken.
  • Die Computerprogramme können Folgendes umfassen: (i) Beschreibungstext, der geparst wird, wie etwa HTML (hypertext markup language) oder XML (extensible markup language), (ii) Assemblercode, (iii) Objektcode, der aus Quellcode von einem Compiler erstellt wurde, (iv) Quellcode zur Ausführung durch einen Interpreter, (v) Quellcode zur Kompilierung und Ausführung durch einen Just-in-time-Compiler usw. Ausschließlich als Beispiel kann Quellcode mit einer Syntax von Sprachen, wie etwa C, C++, C#, Objective C, Haskell, Go, SQL, R, Lisp, Java®, Fortran, Perl, Pascal, Curl, OCaml, Javascript®, HTML5, Ada, ASP (active server pages), PHP, Scala, Eiffel, Smalltalk, Erlang, Ruby, Flash®, Visual Basic®, Lua und Python®, geschrieben werden.
  • Keines der in den Ansprüchen genannten Elemente ist als Mittel für eine Funktion (sog. „means plus function“) nach 35 U.S.C. §112(f) zu verstehen, es sei denn, ein Element wird ausdrücklich unter Verwendung des Begriffes „means for“ (Mittel für) beschrieben oder falls in einem Verfahrensanspruch die Begriffe „Vorgang für“ oder „Schritt für“ verwendet werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • 35 U.S.C. §112(f) [0062]

Claims (10)

  1. Fernbedienbares schlüsselloses System für ein Fahrzeug, umfassend: mehrere Slave-Transmittermodule, die an mehreren Stellen im Fahrzeug angeordnet sind; und ein Master-Sender-Empfängermodul, konfiguriert zum: Verbinden mit einer drahtlosen Vorrichtung; drahtlosen Übertragen von Daten an die und zum Empfangen von Daten von der drahtlosen Vorrichtung; Übertragen von ersten kabelgebundenen Benachrichtigungen an die mehreren Slave-Transmittermodule zum Senden von ersten drahtlosen Benachrichtigungen zur drahtlosen Vorrichtung; direkten Empfangen mehrerer zweiter drahtloser Benachrichtigungen von der drahtlosen Vorrichtung, worin die zweiten drahtlosen Benachrichtigungen Daten einschließlich empfangenen Signalstärke-Indikatoren (RSSIs nach signal strength indicators) entsprechend jeweils jedem der mehreren Slave-Transmittermodule umfassen; und Bestimmen eines Ortes der drahtlosen Vorrichtung relativ zum Fahrzeug anhand der RSSIs in mehreren zweiten drahtlosen Benachrichtigungen.
  2. Fernbedienbares schlüsselloses System nach Anspruch 1, worin das Master-Sender-Empfängermodul einen drahtlosen Sender-Empfänger zum Ausführen eines drahtlosen Protokolls beinhaltet.
  3. Fernbedienbares schlüsselloses System nach Anspruch 1, worin das Master-Sender-Empfängermodul einen drahtlosen Sender-Empfänger zum Ausführen eines Bluetooth Low Energy(BLE)-Stacks beinhaltet.
  4. Fernbedienbares schlüsselloses System nach Anspruch 3, worin der Sender-Empfänger konforme BLE-Benachrichtigungen zur drahtlosen Vorrichtung überträgt und BLE-Benachrichtigungen von der drahtlosen Vorrichtung empfängt.
  5. Fernbedienbares schlüsselloses System nach Anspruch 1, worin das Master-Sender-Empfängermodul mit einem Fahrzeugkommunikationsbus verbunden ist und worin der Fahrzeugkommunikationsbus mindestens einen aus einem Local Interconnect Network(LIN)-Bus und einen Controller Area Network(CAN)-Bus umfasst.
  6. Fernbedienbares schlüsselloses System nach Anspruch 1, worin das Master-Sender-Empfängermodul beinhaltet: einen kabelgebunden Bus-Sender-Empfänger, der mit den mehreren Slave-Sender-Empfängermodulen kommuniziert; eine Mastersteuerung, die in Verbindung mit dem kabelgebundenen Bus-Sender-Empfänger steht; einen drahtlosen Sender-Empfänger, der mit der Mastersteuerung kommuniziert; einen Speicher, der mit dem drahtlosen Sender-Empfänger verbunden ist; und eine Sender-Empfänger-Ausgangsschaltung, die mit dem drahtlosen Sender-Empfänger verbunden ist.
  7. Fernbedienbares schlüsselloses System nach Anspruch 6, worin die Sender-Empfänger-Ausgangsschaltung Folgendes beinhaltet: einen Balun, der mit einem Ausgang des drahtlosen Sender-Empfängers verbunden ist; einen Filter, der direkt mit dem Balun verbunden ist; und eine Antenne, die direkt mit dem Filter verbunden ist.
  8. Fernbedienbares schlüsselloses System nach Anspruch 7, worin das Slave-Transmittermodul Folgendes beinhaltet: einen kabelgebunden Bus-Sender-Empfänger, der mit dem Master-Sender-Empfängermodul kommuniziert; eine Mastersteuerung, die in Verbindung mit dem Bus-Sender-Empfänger steht; einen Transmitter, der in Verbindung mit der Mastersteuerung steht; und eine Transmitter-Ausgangsschaltung.
  9. Fernbedienbares schlüsselloses System nach Anspruch 8, worin die Transmitter-Ausgangsschaltung Folgendes beinhaltet: einen Balun, der mit einem Ausgang des Transmitters verbunden ist; und eine Antenne, die direkt mit dem Balun verbunden ist.
  10. Fernbedienbares schlüsselloses System nach Anspruch 5, worin das Master-Sender-Empfängermodul die ersten kabelgebundenen Benachrichtigungen auf den Fahrzeugkommunikationsbus mit den mehreren Slave-Transmittermodulen aufeinanderfolgend überträgt.
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