DE102018115663A1

DE102018115663A1 - Kalibrierung eines fahrzeug-peps-systems unter verwendung einer mobilen vorrichtung

Info

Publication number: DE102018115663A1
Application number: DE102018115663.4A
Authority: DE
Inventors: Caroline Chaplow; Vyacheslav Berezin
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2017-06-30
Filing date: 2018-06-28
Publication date: 2019-01-03
Also published as: US20190003439A1; CN109218973A; US10415528B2

Abstract

Ein Verfahren zum Betreiben eines Passivzugangs-Passivstart-(PEPS)-Systems beinhaltet das Authentifizieren der mobilen drahtlosen Vorrichtung, das Erfassen des Vorhandenseins der mobilen drahtlosen Vorrichtung an einer bestimmten Stelle in einem Innenraum des Fahrzeugs und das Kalibrieren eines oder mehrerer Betriebsparameter des PEPS-Systems basierend auf Hochfrequenz-(HF)-Leistungsmerkmalen der mobilen drahtlosen Vorrichtung.

Description

EINLEITUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Passivzugangs-Passivstart-(PEPS)-Systeme, die in Fahrzeugen verwendet werden, und insbesondere die Kalibrierung des PEPS-Systems in Bezug auf einzelne mobile drahtlose Vorrichtungen, die zum Steuern des Fahrzeugzugangs als Teil eines PEPS-Systems verwendet werden.
HINTERGRUND
Moderne Fahrzeuge verwenden drahtlose Schlüsselanhänger (Key-Fobs), die sowohl den Zugang zum Inneren des Fahrzeugs als auch das Vermögen das Fahrzeug zu betreiben, einschränken. Autorisierte Fahrzeugnutzer können einen drahtlosen Schlüsselanhänger bei sich tragen, und während sie sich dem Fahrzeug nähern, kann das PEPS-System bestimmen, ob das einzigartige vom Schlüsselanhänger übertragene drahtlose Signal für den Zugang und/oder den Betrieb des Fahrzeugs autorisiert ist. Falls dies der Fall ist, kann der Fahrzeugnutzer das Fahrzeug betreten und es im Anschluss daran starten. Insbesondere definiert das PEPS-System eine Vielzahl von virtuellen Zonen rund um das Fahrzeug und überwacht diese auf das Vorhandensein des Schlüsselanhängers. Jede der Zonen ist im Allgemeinen einer unterschiedlichen Ebene des Fahrzeugzugangs und der Funktionalität zugeordnet. In einigen Fällen kann das Vorhandensein des Schlüsselanhängers in einer bestimmten Zone automatisch eine oder mehrere Fahrzeugfunktionen auslösen.
Bei der Ersteinführung kommunizierten PEPS-Systeme und Schlüsselanhänger über drahtlose Signale, die auf das untere Ende des Frequenzspektrums fallen (z. B. ~ 30-400 kHz). Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Technologie werden Fahrzeuge jedoch immer häufiger mit der Fähigkeit ausgestattet, die Kommunikation mit anderen drahtlosen Vorrichtungen über verschiedene drahtlose Protokolle wie Bluetooth Low-Energy (LE) oder Wi-Fi zu erleichtern. Folglich werden PEPS-Systeme, die bisher der niederfrequenten Signalübertragung dienten, durch PEPS-Systeme ersetzt, die zur Kommunikation mit der Bluetooth LE- und/oder Wi-Fi-Kommunikationstechnologie konfiguriert wurden. Mit diesen fortschrittlichen drahtlosen Kommunikationsmöglichkeiten werden die PEPS-Systeme zudem darauf konfiguriert, mobile drahtlose Vorrichtungen zum Steuern des Fahrzeugzugangs und der Funktionalität anstelle von oder zusätzlich zu Schlüsselanhängern zu verwenden.
Bei Verwendung einer mobilen drahtlosen Vorrichtung zum passiven Fahrzeugzugang ermittelt das PEPS-System den Standort der mobilen Vorrichtung unter Verwendung von Daten, die aus den zwischen dem Fahrzeug und der mobilen Vorrichtung übertragenen drahtlosen Signalen erhalten werden. In einer Implementierung wird der Standort der mobilen Endgeräte unter Verwendung von Leistungsvariablen bestimmt, die den drahtlosen Signalen zugeordnet sind, wie beispielsweise Signalstärke und/oder Signalrichtung. So kann beispielsweise die Standortbestimmung eine Berechnung beinhalten, die eine Vielzahl bekannter, am Fahrzeug gespeicherter Abstands-/Signalstärkewerte mit an verschiedenen Knotenpunkten des Fahrzeugs gemessenen Leistungsgrößen vergleicht. Das heißt, die Signalstärkewerte für jeden Abstand zum Fahrzeug können gespeichert und bei der Berechnung des Standorts der mobilen Vorrichtung herangezogen werden. Die Hochfrequenz-(HF)-Leistungsmerkmale (z. B. Sendeleistung, Empfängerempfindlichkeit und Antennenverstärkung) variieren jedoch je nach Ausführung der einzelnen mobilen Vorrichtungen, was sich auf die Leistung und Genauigkeit des PEPS-Systems bei der Standortbestimmung der mobilen Vorrichtungen auswirken kann. Mit anderen Worten kann das PEPS-System bei Abweichungen der HF-Leistungsmerkmale der mobilen Vorrichtung gegenüber den gespeicherten Leistungsvariablen, die zur Standortbestimmung verwendet werden, den Standort der mobilen Vorrichtung und damit die Anwesenheit der mobilen Vorrichtung innerhalb einer bestimmten Zone ungenau identifizieren. Infolgedessen kann die mobile Vorrichtung möglicherweise nicht in der Lage sein, einen Fahrzeugzugang und/oder eine Funktionalität zu erhalten, die andernfalls mit ihrem Standort verbunden wäre.
Um eine gleichbleibende Leistung und Genauigkeit zu gewährleisten, kann es wünschenswert sein, ein Fahrzeug-PEPS-System in Bezug auf die HF-Leistungsmerkmale zu kalibrieren, die mit jeder einzelnen mobilen drahtlosen Vorrichtung verbunden sind, die von autorisierten Benutzern desselben Fahrzeugs verwendet wird.
ZUSAMMENFASSUNG
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben eines Passivzugangs-Passivstart-(PEPS)-Systems eines Fahrzeugs in Bezug auf eine mobile drahtlose Vorrichtung vorgesehen. Das Verfahren beinhaltet das Authentifizieren der mobilen drahtlosen Vorrichtung; das Erkennen des Vorhandenseins der mobilen drahtlosen Vorrichtung an einem bestimmten Ort in einem Innenraum des Fahrzeugs; und das Kalibrieren eines oder mehrerer Betriebsparameter des PEPS-Systems basierend auf Hochfrequenz-(HF)-Leistungsmerkmalen der mobilen drahtlosen Vorrichtung, worin die drahtlose Kommunikation zwischen dem Fahrzeug und der drahtlosen mobilen Vorrichtung unter Verwendung eines drahtlosen Kommunikationsprotokolls mit kurzer Reichweite, eines zellulären Kommunikationsprotokolls oder beider durchgeführt wird und mindestens eines von einem Bluetooth Low Energy (LE) Protokoll, einem IEEE 802.11 Protokoll oder beiden beinhaltet.
In einem Beispiel beinhaltet der Schritt des Authentifizierens einen Austausch von virtuellen Schlüsseln, welche die mobile drahtlose Vorrichtung berechtigen, auf das Fahrzeug zuzugreifen, das Fahrzeug zu bedienen oder beides.
In einer Implementierung beinhaltet das Verfahren weiterhin die Aufforderung an einen Benutzer, die Kalibrierung der drahtlosen mobilen Vorrichtung zu autorisieren und das drahtlose Mobiltelefon an dem spezifizierten Ort zu platzieren, wobei der spezifizierte Ort eine Kommunikationsstation ist, die mit dem PEPS-System verbunden ist.
In einem Beispiel beinhaltet das Bestimmen der HF-Leistungsmerkmale der mobilen drahtlosen Vorrichtung gemäß dem offenbarten Verfahren das Abtasten drahtloser Kommunikationssignale zwischen dem Fahrzeug und der drahtlosen mobilen Vorrichtung, um eine Leistungsvariable zu bestimmen, die den drahtlosen Kommunikationssignalen zugeordnet ist, worin die Leistungsvariable eine Empfangssignalstärkeanzeige (RSSI) beinhaltet.
In einer Implementierung beinhaltet das Verfahren weiterhin das Vergleichen der HF-Leistungsmerkmale der mobilen drahtlosen Vorrichtung mit den im PEPS-System gespeicherten Standard HF-Leistungsmerkmalen und das Kalibrieren der einen oder mehreren Betriebsparameter des PEPS-Systems basierend auf dem Vergleichen, worin die einen oder mehreren Betriebsparameter des PEPS-Systems Entfernungs-/Signalstärkewerte beinhalten, die zum Bestimmen einer Position der mobilen drahtlosen Vorrichtung in Bezug auf das Fahrzeug und eine oder mehrere virtuelle Zonenbegrenzungen verwendet werden.
In einem Beispiel beinhaltet der Schritt des Kalibrierens das Übertragen einer Vielzahl von Signalen an die mobile drahtlose Vorrichtung an der spezifizierten Stelle im Fahrzeug und das Empfangen einer Vielzahl von Antwortsignalen von der mobilen drahtlosen Vorrichtung, worin die Vielzahl von Antwortsignalen eine empfangene Signalstärke, die an der mobilen drahtlosen Vorrichtung als Antwort auf die Vielzahl von übertragenen Signalen erfasst wird, oder Kalibrierinformationen in Bezug auf einen oder mehrere Betriebsparameter, die an der mobilen drahtlosen Vorrichtung als Antwort auf die Vielzahl von übertragenen Signalen berechnet werden, beinhaltet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben eines PEPS-Systems eines Fahrzeugs in Bezug auf eine mobile drahtlose Vorrichtung vorgesehen. Das Verfahren beinhaltet das Authentifizieren der mobilen drahtlosen Vorrichtung, welche die mobile drahtlose Vorrichtung autorisiert, auf das Fahrzeug zuzugreifen, das Fahrzeug zu bedienen oder beides, das Einleiten eines Kalibrierungsverfahrens und das Auffordern eines Benutzers, die mobile drahtlose Vorrichtung an einem bestimmten Ort in einem Innenraum des Fahrzeugs zu platzieren, das Bestimmen der HF-Leistungsmerkmale der mobilen drahtlosen Vorrichtung basierend auf einem oder mehreren Kalibriersignalen, die zwischen der mobilen drahtlosen Vorrichtung und dem Fahrzeug unter Verwendung von mindestens einem Bluetooth Low Energy-(LE)-Protokoll, einem IEEE 802.11-Protokoll oder beidem, und Kalibrieren eines oder mehrerer Betriebsparameter des PEPS-Systems, das zum Bestimmen eines Standorts der mobilen drahtlosen Vorrichtung basierend auf den ermittelten HF-Leistungsmerkmalen der mobilen drahtlosen Vorrichtung verwendet wird.
Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ein PEPS-System für ein Fahrzeug vorgesehen, das ein Fahrzeugsystemmodul beinhaltet, das konfiguriert ist, um den Standort einer mobilen drahtlosen Vorrichtung in Bezug auf das Fahrzeug zu bestimmen. Das Fahrzeugsystemmodul ist konfiguriert, um die mobile drahtlose Vorrichtung zu authentifizieren, welche die mobile drahtlose Vorrichtung autorisiert, auf das Fahrzeug zuzugreifen, das Fahrzeug zu bedienen oder beides; Einleiten eines Kalibrierungsverfahrens und das Auffordern eines Benutzers, die mobile drahtlose Vorrichtung an einem bestimmten Ort in einem Innenraum des Fahrzeugs zu platzieren; Bestimmen der HF-Leistungsmerkmale der mobilen drahtlosen Vorrichtung basierend auf einem oder mehreren Kalibriersignalen, die zwischen der mobilen drahtlosen Vorrichtung und dem Fahrzeug unter Verwendung von mindestens einem Bluetooth Low Energy-(LE)-Protokoll, einem IEEE 802.11-Protokoll oder beidem; und Kalibrieren eines oder mehrerer Betriebsparameter des PEPS-Systems, das zum Bestimmen eines Standorts der mobilen drahtlosen Vorrichtung basierend auf den ermittelten HF-Leistungsmerkmalen der mobilen drahtlosen Vorrichtung verwendet wird.
Figurenliste
Eine oder mehrere Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben, worin gleiche Bezeichnungen gleiche Elemente bezeichnen, und worin gilt:

1 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausführungsform eines Fahrzeugs abbildet, das in der Lage ist, das hierin beschriebene Verfahren zu verwenden;
2 ist ein Flussdiagramm, das eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Betreiben eines Passivzugangs-Passivstart-(PEPS)-Systems eines Fahrzeugs in Bezug auf eine mobile drahtlose Vorrichtung darstellt; und
3 eine Projektionsansicht einer Ausführungsform eines Fahrzeugs, das fähig ist, das hier offenbarte Verfahren zu verwenden.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER VERANSCHAULICHTEN AUSFÜHRUNGSFORM(EN)
Das nachstehend beschriebene System und Verfahren ist zum Betreiben eines Passivzugangs-Passivstart-(PEPS)-Systems eines Fahrzeugs in Bezug auf eine mobile drahtlose Vorrichtung und insbesondere zum Kalibrieren des PEPS-Systems gemäß den HF-Leistungsmerkmalen, die mit jeder mobilen drahtlosen Vorrichtung verbunden sind, die zur Verwendung mit dem Fahrzeug-PEPS-System autorisiert ist, ausgerichtet.
Kommunikationssystem -
Unter Bezugnahme auf 1 ist eine Betriebsumgebung dargestellt, die ein mobiles Fahrzeugkommunikationssystem 10 umfasst, mit dem das hierin offenbarte Verfahren umgesetzt werden kann. Das Kommunikationssystem 10 verfügt im Allgemeinen über ein Fahrzeug 12, ein oder mehrere Mobilfunkanbietersystem(e) 14, ein Festnetz 16, einen Computer 18 und eine entfernte Einrichtung 20. Es versteht sich, dass das offenbarte Verfahren mit einer beliebigen Anzahl an unterschiedlichen Systemen verwendet werden kann und nicht speziell auf die hierin gezeigte Betriebsumgebung einschränkt ist. Auch die Architektur, Konstruktion, Konfiguration und der Betrieb des Systems 10 und seiner einzelnen Komponenten sind in der Technik allgemein bekannt. Somit stellen die folgenden Absätze lediglich einen kurzen Überblick über ein solches Kommunikationssystem 10 bereit; aber auch andere, hierin nicht dargestellte Systeme könnten die offenbarten Verfahren einsetzen.
Das Fahrzeug 12 ist in der veranschaulichten Ausführungsform als ein Personenkraftwagen dargestellt, es sollte jedoch beachtet werden, dass jedes andere Fahrzeug, einschließlich Motorräder, Lastwagen, Geländewagen (SUV), Campingfahrzeuge (RV), Wasserfahrzeuge, Flugzeuge, Fahrräder, Elektrofahrräder usw. ebenfalls verwendet werden kann. Ein Teil der Fahrzeugelektronik 28 wird im Allgemeinen in 1 gezeigt und beinhaltet eine Telematikeinheit 30, ein PEPS-Modul 43, ein Mikrofon 32, eine oder mehrere Tasten oder andere Steuereingänge 34, ein Audiosystem 36, eine optische Anzeige 38, ein GPS-Modul 40 sowie eine Anzahl von Fahrzeugsystemmodulen (VSMs) 42. Einige dieser Vorrichtungen können direkt mit der Telematikeinheit, wie z. B. dem Mikrofon 32 und der/den Taste(n) 34, verbunden sein, während andere indirekt unter Verwendung einer oder mehrerer Netzwerkverbindungen, wie einem Kommunikationsbus 44 oder einem Entertainmentbus 46, verbunden sind. Beispiele geeigneter Netzwerkverbindungen beinhalten ein Controller Area Network (CAN), einen medienorientierten Systemtransfer (MOST), ein lokales Kopplungsstrukturnetzwerk (LIN), ein lokales Netzwerk (LAN) und andere geeignete Verbindungen, wie z. B. Ethernet oder andere, die u. a. den bekannten ISO-, SAE- und IEEE-Standards und -Spezifikationen entsprechen, um nur einige zu nennen.
Die Telematikeinheit 30 kann eine OEM-installierte (eingebettete) oder eine Aftermarketvorrichtung sein, die in dem Fahrzeug installiert ist und drahtlose Sprach- und/oder Datenkommunikation über ein drahtloses Trägersystem und über drahtlose Vernetzung ermöglicht. Dies ermöglicht, dass das Fahrzeug mit Call-Centern, anderen telematikfähigen Fahrzeugen oder einer anderen Entität oder Vorrichtung kommunizieren kann. Die Telematikeinheit verwendet bevorzugt Funkübertragungen, um einen Kommunikationskanal (einen Sprachkanal und/oder einen Datenkanal) mit einem drahtlosen Trägersystem herzustellen, sodass Sprach- und/oder Datenübertragungen über den Kanal gesendet und empfangen werden können. Durch Bereitstellen von sowohl Sprach- als auch Datenkommunikation ermöglicht die Telematikeinheit 30, dass das Fahrzeug eine Anzahl an unterschiedlichen Diensten anbieten kann, die diejenigen beinhalten, die mit Navigation, Fernsprechen, Nothilfe, Diagnose, Infotainment usw., verbunden sind. Daten können entweder über eine Datenverbindung, wie Paketdatenübertragung über einen Datenkanal oder über einen Sprachkanal, unter Verwendung von auf dem Fachgebiet bekannten Techniken gesendet werden. Für kombinierte Dienste, die sowohl Sprachkommunikation (z. B. mit einem Live-Berater oder einer Sprachausgabeeinheit im Call-Center) als auch Datenkommunikation (z. B. um GPS-Ortsdaten oder Fahrzeugdiagnosedaten an den Call-Center bereitzustellen) einschließen, kann das System einen einzelnen Anruf über einen Sprachkanal verwenden und nach Bedarf zwischen Sprach- und Datenübertragung über den Sprachkanal umschalten, und dies kann unter Verwendung von Techniken erfolgen, die dem Fachmann bekannt sind.
Gemäß einer Ausführungsform verwendet die Telematikeinheit 30 Mobilfunkkommunikation gemäß entweder den GSM-, CDMA- oder LTE-Standards und beinhaltet daher einen Mobilfunkstandardchipsatz 50 für die Sprachkommunikation, wie Freisprechen, ein drahtloses Modem für die Datenübertragung, ein elektronisches Verarbeitungsgerät 52, eine oder mehrere Digitalspeichervorrichtungen 54 und eine Dual-Antenne 56. Es versteht sich, dass das Modem entweder durch Software implementiert sein kann, die in der Telematikeinheit gespeichert und durch den Prozessor 52 ausgeführt wird, oder es kann eine separate Hardwarekomponente sein, die sich innerhalb oder außerhalb der Telematikeinheit 30 befinden kann. Das Modem kann mithilfe einer beliebigen Anzahl unterschiedlicher Standards oder Protokolle, wie z. B. LTE, EVDO, CDMA, GPRS und EDGE, betrieben werden. Die drahtlose Vernetzung zwischen dem Fahrzeug und den anderen vernetzten Vorrichtungen kann auch unter Verwendung der Telematikeinheit 30 erfolgen. Für diesen Zweck kann die Telematikeinheit 30 konfiguriert sein, um gemäß einem oder mehreren drahtlosen Kurzstreckenprotokollen drahtlos zu kommunizieren, einschließlich drahtloser Nahbereichskommunikation (SRWC), wie etwa beliebige aus den IEEE 802.11-Protokollen, WiMAX, ZigBee™, Wi-Fi direct, Bluetooth LE oder der Nahfeldkommunikation (NFC). Wenn die Telematikeinheit für paketvermittelte Datenkommunikation, wie TCP/IP, verwendet wird, kann sie mit einer statischen IP-Adresse dazu konfiguriert oder eingerichtet sein, automatisch eine zugewiesene IP-Adresse von einer anderen Vorrichtung am Netzwerk, wie einem Router oder einem Netzwerkadressenserver, zu erhalten.
Eine der vernetzten Vorrichtungen, die mit dem Fahrzeug 12, genauer gesagt mit der Telematikeinheit 30, dem VSMs 42 und/oder dem PEPS-Modul 43, kommunizieren können, ist eine drahtlose mobile Vorrichtung 57, die drahtlos kommunizieren kann. So kann beispielsweise die Vorrichtung 57 das Mobiltelefon eines Fahrzeugbetreibers oder Benutzers oder eine andere persönliche mobile Vorrichtung sein und Folgendes beinhalten: Hardware, Software, und/oder Firmware, die eine Mobilfunktelekommunikation und/oder eine Kurzbereichs-Drahtloskommunikation (SRWC) sowie andere Funktionen und Anwendungen einer drahtlosen Vorrichtung ermöglichen. Die Hardware der mobilen Vorrichtung 57 umfasst einen Prozessor und Speicher zum Speichern der Software, Firmware, usw. Dieser Speicher kann sowohl einen flüchtigen Direktzugriffsspeicher oder einen anderen temporär betriebenen Speicher sowie ein nichtflüchtiges computerlesbares Medium beinhalten, das einen Teil oder die gesamte Software zur Durchführung der verschiedenen hierin beschriebenen externen Gerätefunktionen speichert. Der Prozessor der drahtlosen Vorrichtung sowie die im Speicher abgelegte Software ermöglichen verschiedene Softwareanwendungen, die vom Benutzer (oder Hersteller) (z. B. mit einer Softwareanwendung oder einer grafischen Benutzeroberfläche (GUI)) installiert oder vorinstalliert sein können und die verwendet werden können, um das hier offenbarte Verfahren ganz oder teilweise auszuführen. Die Anwendung kann konfiguriert sein, um einen Fahrzeugnutzer in die Lage zu versetzen, mit dem Fahrzeug 12 über verschiedene Kommunikationsprotokolle zu kommunizieren und den Fahrzeugnutzer in die Lage zu versetzen, verschiedene Aspekte oder Funktionen des Fahrzeugs zu steuern - z. B. unter anderem das ferngesteuerte Verriegeln/Entriegeln von Fahrzeugtüren, Ein- und Ausschalten der Fahrzeugzündung, Überprüfen des Reifendrucks, des Kraftstofffüllstands, der Öllebensdauer, usw. Die Anwendung kann ebenfalls verwendet werden, um den Benutzer der Vorrichtung 57 in die Lage zu versetzen, Informationen bezüglich des Fahrzeugs (z. B., den aktuellen Standort des Fahrzeugs, ob das Fahrzeug verriegelt oder entriegelt ist) und/oder bezüglich eines dem Benutzer oder dem Fahrzeug zugeordneten Kontos einzusehen. Außerdem kann die Anwendung dem Benutzer auch ermöglichen, sich ggf. mit der entfernten Einrichtung 20 oder Telefonberatern jederzeit in Verbindung zu setzen.
Die mobile Vorrichtung 57 kann weiterhin einen Sender-Empfänger beinhalten, der über ein drahtloses Protokoll mit kurzer Reichweite (z. B. Wi-Fi, Bluetooth, usw.) kommunizieren kann, sowie eine visuelle Anzeige 59. In einigen Implementierungen beinhaltet die visuelle Anzeige 59 auch eine grafische Berührungsbildschirm-Benutzeroberfläche und/oder ein GPS-Modul zum Empfangen von GPS-Satellitensignalen und Erzeugen von GPS-Koordinaten basierend auf diesen Signalen. Die mobile Vorrichtung 57 wird als Smartphone mit Mobiltelefonfunktionen angezeigt, kann aber auch, ohne Einschränkung, ein Tablet, ein Laptop-Computer oder eine andere geeignete Vorrichtung beinhalten.
Der Prozessor 52 kann jede Geräteart sein, die fähig ist elektronische Befehle zu verarbeiten, einschließlich Mikroprozessoren, Mikrocontrollern, Hostprozessoren, Steuerungen, Fahrzeugkommunikationsprozessoren und anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs). Er kann ein speziell dafür vorgesehener Prozessor sein, der nur für die Telematikeinheit 30 verwendet wird, oder er kann mit anderen Fahrzeugsystemen geteilt werden. Der Prozessor 52 führt verschiedene Arten von digital gespeicherten Befehlen aus, wie Software oder Firmwareprogramme, die im Speicher 54 gespeichert sind, welche der Telematikeinheit ermöglichen, eine große Vielfalt von Diensten bereitzustellen. Zum Beispiel kann der Prozessor 52 Programme ausführen oder Daten verarbeiten, um mindestens einen Teil des Verfahrens auszuführen, das hierin beschrieben ist.
Die Telematikeinheit 30 kann verwendet werden, um eine vielfältige Palette von Fahrzeugdiensten bereitzustellen, die drahtlose Kommunikation zu und/oder vom Fahrzeug beinhalten. Derartige Dienste beinhalten: Wegbeschreibungen und andere navigationsbezogene Dienste, die in Verbindung mit dem GPS-basierten Fahrzeugnavigationsmodul 40 bereitgestellt sind; Benachrichtigung über die Airbagauslösung und andere mit Notruf oder Pannendienst verbundene Dienste, die in Verbindung mit einem oder mehreren Crashsensor-Schnittstellenmodulen, wie einem Fahrzeugbeherrschbarkeitsmodul (nicht gezeigt), bereitgestellt sind; Diagnosemeldungen unter Verwendung von einem oder mehreren Diagnosemodulen; und mit Infotainment verbundene Dienste, wobei Musik, Internetseiten, Filme, Fernsehprogramme, Videospiele und/oder andere Informationen durch ein Infotainmentmodul (nicht gezeigt) heruntergeladen und für die gegenwärtige oder spätere Wiedergabe gespeichert werden. Die vorstehend aufgelisteten Dienste sind keineswegs eine vollständige Liste aller Fähigkeiten der Telematikeinheit 30, sondern sie sind einfach eine Aufzählung von einigen der Dienste, welche die Telematikeinheit anbieten kann. Des Weiteren versteht es sich, dass mindestens einige der vorstehend genannten Module in der Form von Softwarebefehlen implementiert sein könnten, die innerhalb oder außerhalb der Telematikeinheit 30 gespeichert sind, sie könnten Hardwarekomponenten sein, die sich innerhalb oder außerhalb der Telematikeinheit 30 befinden, oder sie könnten integriert sein und/oder miteinander oder mit anderen Systemen geteilt zu sein, die sich im Fahrzeug befinden, um nur einige Möglichkeiten zu nennen. Für den Fall, dass die Module als VSM 42 implementiert sind, die sich außerhalb der Telematikeinheit 30 befinden, könnten sie den Fahrzeugbus 44 verwenden, um Daten und Befehle mit der Telematikeinheit auszutauschen.
Das GPS-Modul 40 empfängt Funksignale von einer Konstellation von GPS-Satelliten. Von diesen Signalen kann das Modul 40 die Fahrzeugposition ermitteln, die verwendet wird, um Navigation und andere mit der Position verbundene Dienste an den Fahrzeugführer bereitzustellen. Die Navigationsdienste können unter Verwendung von einem zugehörigen Fahrzeugnavigationsmodul (das Teil des GPS-Moduls 40 sein kann) bereitgestellt werden, oder einige oder alle Navigationsdienste können über die Telematikeinheit 30 erfolgen, wobei die Positionsinformationen zum Zweck des Ausstattens des Fahrzeugs mit Navigationskarten, Kartenanmerkungen (Sehenswürdigkeiten, Restaurants usw.), Routenberechnungen und dergleichen zu einem entfernten Standort gesendet werden. Die Positionsinformationen können an das Call-Center 20 oder ein anderes Remotecomputersystem, wie Computer 18, für andere Zwecke, wie Flottenmanagement, bereitgestellt werden. Außerdem können neue oder aktualisierte Kartendaten zu dem GPS-Modul 40 von dem Call-Center über die Telematikeinheit 30 heruntergeladen werden.
Abgesehen vom Audiosystem 36 und dem GPS-Modul 40 kann das Fahrzeug 12 andere Fahrzeugsystemmodule (VSM) 42 in der Form von elektronischen Hardwarekomponenten beinhalten, die sich im Fahrzeug befinden und typischerweise eine Eingabe von einem oder mehreren Sensoren erhalten und die erfassten Eingaben verwenden, um Diagnose, Überwachung, Steuerung, Berichterstattung und/oder andere Funktionen auszuführen. Jedes der VSMs 42 ist vorzugsweise durch den Kommunikationsbus 44 mit den anderen VSM sowie der Telematikeinheit 30 verbunden und kann darauf programmiert sein, Fahrzeugsystem- und Subsystemdiagnosetests auszuführen. Als nicht einschränkende Beispiele eines VSM 42 kann ein Motorsteuergerät (ECM) beinhalten, das verschiedene Aspekte des Motorbetriebs, wie zum Beispiel Kraftstoffzündung und Zündzeitpunkt steuert, und ein anderes VSM 42 kann ein Antriebsstrangsteuerungsmodul sein, das den Betrieb einer oder mehrerer Komponenten des Fahrzeugantriebsstrangs steuert. Noch ein weiteres VSM 42 kann ein Karosserie-Steuerungsmodul (BCM) sein, das verschiedene elektrische Komponenten im Fahrzeug steuert, wie zum Beispiel die Zentralverriegelung, die Motorzündung und die Scheinwerfer. Gemäß einer Ausführungsform ist das Motorsteuergerät mit integrierten Diagnose (OBD)-Funktionen ausgestattet, die unzählige Echtzeitdaten, wie z. B. die von verschiedenen Sensoren, einschließlich Fahrzeugemissionssensoren, erhaltenen Daten bereitstellen und eine standardisierte Reihe von Diagnosefehlercodes (DTCs) liefern, die einem Techniker ermöglichen, Fehlfunktionen innerhalb des Fahrzeugs schnell zu identifizieren und zu beheben. Fachleute auf dem Fachgebiet werden erkennen, dass es sich bei den vorgenannten VSMs nur um Beispiele von einigen der Module handelt, die im Fahrzeug 12 verwendet werden können, zahlreiche andere Module jedoch ebenfalls möglich sind.
Ein Passivzugangs-Passivstart-(PEPS)-Modul 43 ist ein weiterer Typ des VSM, der an den Fahrzeugbus 44 angeschlossen werden kann und eine passive Erkennung des Fehlens oder Vorhandenseins eines passiven physischen Schlüssels oder eines virtuellen Fahrzeugschlüssels ermöglicht. Das PEPS-Modul 43 kann eine eigene Antenne verwenden oder Signale über die Antenne 56 empfangen. In einigen Ausführungsformen kann die mobile Vorrichtung 57 als passiver Zugangsschlüssel fungieren und einen Schlüssel oder andere Informationen erhalten, die die Vorrichtung zum Zugang in das Fahrzeug berechtigen. Wenn sich der passive physische Schlüssel oder die mobile Vorrichtung 57 mit virtuellem Fahrzeugschlüssel nähert, kann das PEPS-Modul 43 bestimmen, ob der passive physische Schlüssel zum Fahrzeug 12 gehört und/oder (in einigen Ausführungsformen) bestimmen, ob der virtuelle Fahrzeugschlüssel autorisiert/authentisch ist. Wenn der virtuelle Fahrzeugschlüssel authentisch ist, kann das PEPS-Modul 43 einen Befehl an das BCM senden, das den Zugriff auf das Fahrzeug 12 ermöglicht. In anderen Implementierungen ist es dem BCM oder einem anderen VSM 42 möglich, die dem PEPS-Modul 43 zugeordnete Funktionalität auszuführen.
In einem Szenario kann der virtuelle Schlüssel in Verbindung mit einem Carsharing-Dienst implementiert werden, bei dem eine entfernte Einrichtung Mietwagen oder Fahrgemeinschaften koordiniert, wie beispielsweise die entfernte Einrichtung 20. Die entfernte Einrichtung kann einen virtuellen Schlüssel (z. B. einen String oder ein Array von Bits) für die mobile Vorrichtung 57 und das Fahrzeug 12 erzeugen und ausgeben. Die mobile Vorrichtung 57 kann anschließend den virtuellen Schlüssel sicher an das Fahrzeug weitergeben (z. B. über eine bestehende SRWC-Verbindung) und das Fahrzeug kann daraufhin bestimmen, ob der virtuelle Schlüssel berechtigt ist, auf das Fahrzeug zuzugreifen und/oder welche Zugangsstufe der virtuelle Schlüssel besitzt oder damit verbunden ist (z. B. volle Fahrzeugfunktionalität, nur Entriegelungs-/Verriegelungsfunktionen). Die Anwendung kann ein derartiges virtuelles Schlüsselmanagement und eine Funktionalität ermöglichen. Unabhängig vom Szenario oder der spezifischen Implementierung kann das Fahrzeug nach der Authentifizierung und/oder Autorisierung des virtuellen Schlüssels (oder der mobilen Vorrichtung oder des Benutzers der mobilen Vorrichtung) automatisch eine oder mehrere Fahrzeugfunktionen ausführen oder einen oder mehrere Befehle von der mobilen Vorrichtung empfangen, worin der eine oder die mehreren Befehle das Fahrzeug anweisen, eine oder mehrere Fahrzeugfunktionen oder eine Reihe von Funktionen auszuführen, wie im Folgenden näher erläutert wird.
Die Fahrzeugelektronik 28 beinhaltet auch eine Anzahl von Fahrzeugbenutzeroberflächen, die Fahrzeuginsassen mit einem Mittel zum Bereitstellen und/oder das Erhalten von Informationen ausstattet, einschließlich Mikrofon 32, Taste(n) 34, Audiosystem 36, und optischer Anzeige 38. Wie hierin verwendet, beinhaltet der Begriff „Fahrzeugbenutzeroberfläche“ weitgehend jede geeignete Form von elektronischer Vorrichtung, die sowohl die im Fahrzeug befindlichen Hardware- als auch Softwarekomponenten beinhaltet und einem Fahrzeugbenutzer ermöglicht, mit einer oder durch eine Komponente des Fahrzeugs zu kommunizieren. Das Mikrofon 32 stellt eine Audioeingabe an die Telematikeinheit bereit, um dem Fahrer oder anderen Insassen zu ermöglichen, Sprachsteuerungen bereitzustellen und Freisprechen über das Drahtlosträgersystem 14 auszuführen. Für diesen Zweck kann es mit einer integrierten automatischen Sprachverarbeitungseinheit verbunden sein, welche die unter Fachleuten auf dem Gebiet bekannte Mensch-Maschinen-Schnittstellen (HMI)-Technologie verwendet. Die Taste(n) 34 ermöglichen eine manuelle Benutzereingabe in die Telematikeinheit 30, um drahtlose Telefonanrufe zu initiieren und andere Daten, Antworten oder eine Steuereingabe bereitzustellen. Separate Tasten können zum Initiieren von Notrufen gegenüber regulären Dienstunterstützungsanrufen beim Call-Center 20 verwendet werden. Das Audiosystem 36 stellt eine Audioausgabe an einen Fahrzeuginsassen bereit und kann ein zugehöriges selbstständiges System oder Teil des primären Fahrzeugaudiosystems sein. Gemäß der bestimmten Ausführungsform, die hierin gezeigt ist, ist das Audiosystem 36 operativ sowohl mit dem Fahrzeugbus 44 als auch mit dem Entertainmentbus 46 gekoppelt und kann AM-, FM- und Satellitenradio, CD-, DVD- und andere Multimediafunktionalität bereitstellen. Diese Funktionalität kann in Verbindung mit dem vorstehend beschriebenen Infotainmentmodul oder davon unabhängig bereitgestellt werden. Die optische Anzeige 38 ist vorzugsweise eine Grafikanzeige, wie z. B. ein Touchscreen am Armaturenbrett oder eine Warnanzeige, die von der Frontscheibe reflektiert wird, und verwendet werden kann, um eine Vielzahl von Eingabe- und Ausgabefunktionen bereitzustellen. Verschiedene andere Fahrzeugbenutzeroberflächen können ebenfalls verwendet werden, denn die Schnittstellen von 1 dienen lediglich als Beispiel für eine bestimmte Implementierung.
Das Mobilfunkanbietersystem 14 ist bevorzugt ein Smartphonesystem, das mehrere Mobilfunkmaste 70 (nur einer gezeigt), eine oder mehrere mobile Vermittlungszentrale Einrichtung (MSC) 72 sowie irgendwelche anderen Netzwerkkomponenten umfasst, die erforderlich sind, um das Mobilfunkanbietersystem 14 mit dem Festnetz 16 zu verbinden. Jeder Mobilfunkturm 70 beinhaltet Sende- und Empfangsantennen und eine Basisstation, wobei die Basisstationen von unterschiedlichen Mobilfunktürmen mit der MSC 72 entweder direkt oder über zwischengeschaltete Geräte, wie z. B. eine Basisstationssteuereinheit, verbunden sind. Das zellulare System 14 kann jede geeignete Kommunikationstechnologie implementieren, die beispielsweise, analoge Technologien wie AMPS oder Digitaltechnologien, wie CDMA (z. B. CDMA2000) und GSM/GPRS, sowie 4G LTE oder 5G LTE umfasst. Der Fachmann wird erkennen, dass verschiedene Zellenturm-/Basisstation/MSC-Anordnungen möglich sind und mit dem drahtlosen System 14 verwendet werden könnten. Zum Beispiel könnten sich Basisstation und Zellentürme an derselben Stelle oder entfernt voneinander befinden, jede Basisstation könnte für einen einzelnen Zellenturm zuständig sein oder eine einzelne Basisstation könnte verschiedene Zellentürme bedienen und verschiedene Basisstationen könnten mit einer einzigen MSC gekoppelt werden, um nur einige der möglichen Anordnungen zu nennen.
Abgesehen vom Verwenden des Drahtlosträgersystems 14 kann ein unterschiedliches Drahtlosträgersystem in der Form von Satellitenkommunikation verwendet werden, um unidirektionale oder bidirektionale Kommunikation mit dem Fahrzeug bereitzustellen. Dies kann unter Verwendung von einem oder mehreren Fernmeldesatelliten 62 und einer aufwärtsgerichteten Sendestation 64 erfolgen. Bei der unidirektionalen Kommunikation kann es sich beispielsweise um Satellitenradiodienste handeln, worin programmierte Inhaltsdaten (Nachrichten, Musik usw.) von der Sendestation 64 erhalten werden, für das Hochladen gepackt und anschließend zum Satelliten 62 gesendet werden, der die Programmierung an die Teilnehmer sendet. Bidirektionale Kommunikation kann beispielsweise Satellitentelefoniedienste unter Verwendung der Satelliten 62 sein, um Telefonkommunikationen zwischen dem Fahrzeug 12 und der Station 64 weiterzugeben. Bei Verwendung kann dieses Satellitenfernsprechen entweder zusätzlich zum oder anstatt des Drahtlosträgersystems 14 verwendet werden.
Das Festnetz 16 kann ein konventionelles landgebundenes Telekommunikationsnetzwerk sein, das mit einem oder mehreren Festnetztelefonen verbunden ist und das Mobilfunkanbietersystem 14 mit der entfernten Einrichtung 20 verbindet. So kann beispielsweise das Festnetz 16 ein Fernsprechnetz (PSTN) wie jenes sein, das verwendet wird, um festverdrahtetes Fernsprechen, paketvermittelte Datenkommunikationen und die Internetinfrastruktur bereitzustellen. Ein oder mehrere Segmente des Festnetzes 16 könnten durch Verwenden eines normalen drahtgebundenen Netzwerks, eines Lichtleiter- oder eines anderen optischen Netzwerks, eines Kabelnetzes, von Stromleitungen, anderen drahtlosen Netzwerken, wie drahtlose lokale Netzwerke (WLANs) oder Netzwerke, die drahtlosen Breitbandzugang (BWA) bereitstellen oder jeder Kombination davon, implementiert sein. Des Weiteren muss die entfernte Einrichtung 20 nicht über das Festnetz 16 verbunden sein, sondern könnte Funktelefonieausrüstung beinhalten, sodass es direkt mit einem drahtlosen Netzwerk, wie beispielsweise dem Mobilfunkanbietersystem 14, kommunizieren kann.
Der Computer 18 kann einer von einer Anzahl von Computern sein, die über ein privates oder öffentliches Netzwerk, wie das Internet, zugänglich sind. Jeder dieser Computer 18 kann für einen oder mehrere Zwecke, wie einen Webserver verwendet werden, der vom Fahrzeug über die Telematikeinheit 30 und das Drahtlosträgersystem 14 zugänglich ist. Bei anderen der besagten zugänglichen Computer 18 kann es sich beispielsweise um Folgende handeln: ein Computer in einem Kundendienstzentrum, bei dem Diagnoseinformationen und andere Fahrzeugdaten von dem Fahrzeug über die Telematikeinheit 30 hochgeladen werden können; ein Clientcomputer, der von dem Fahrzeugbesitzer oder einem anderen Teilnehmer für derartige Zwecke, wie etwa das Zugreifen auf oder Empfangen von Fahrzeugdaten oder zum Einstellen oder Konfigurieren von Teilnehmerpräferenzen oder Steuern von Fahrzeugfunktionen verwendet wird; oder ein Speicherort eines Drittanbieters, dem oder von dem Fahrzeugdaten oder andere Informationen entweder durch Kommunizieren mit dem Fahrzeug 12 oder der entfernten Einrichtung 20 oder beiden bereitgestellt werden. Ein Computer 18 kann auch für das Bereitstellen von Internetkonnektivität, wie DNS-Dienste oder als ein Netzwerkadressenserver, verwendet werden, der DHCP oder ein anderes geeignetes Protokoll verwendet, um dem Fahrzeug 12 eine IP-Adresse zuzuweisen.
Die entfernte Einrichtung 20 ist konzipiert, die Fahrzeugelektronik 28 mit einer Anzahl von unterschiedlichen System-Back-End-Funktionen bereitzustellen, und beinhaltet nach dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel im Allgemeinen einen oder mehrere Switches 80, Server 82, Datenbanken 84, Live-Berater 86 sowie ein automatisiertes Sprachausgabesystem (VRS) 88, die alle auf dem Fachgebiet bekannt sind. Diese verschiedenen Komponenten des Call-Centers sind vorzugsweise miteinander über ein verdrahtetes oder drahtloses lokales Netzwerk 90 gekoppelt. Der Switch 80, der ein Nebenstellenanlagen (PBX)-Switch sein kann, leitet eingehende Signale weiter, sodass Sprachübertragungen gewöhnlich entweder zum Live-Berater 86 über das reguläre Telefon oder automatisiert zum Sprachdialogsystem 88 unter Verwendung von VoIP gesendet werden. Das Live-Berater-Telefon kann auch VoIP verwenden, wie durch die gestrichelte Linie in 1 angezeigt. VoIP und andere Datenkommunikation durch den Switch 80 werden über ein Modem (nicht gezeigt) implementiert, das zwischen dem Switch 80 und Netzwerk 90 verbunden ist. Datenübertragungen werden über das Modem an den Server 82 und/oder die Datenbank 84 weitergegeben. Die Datenbank 84 kann Kontoinformationen, wie Teilnehmerauthentisierungsinformationen, Fahrzeugbezeichner, Profilaufzeichnungen, Verhaltensmuster und andere entsprechende Teilnehmerinformationen, speichern. Datenübertragungen können zudem durch drahtlose Systeme, wie z. B. 802.11x, GPRS und dergleichen, erfolgen. Obwohl die veranschaulichte Ausführungsform beschrieben wurde, als ob sie in Verbindung mit einem bemannten Call-Center 20 verwendet werden würde, das den Live-Berater 86 einsetzt, ist es offensichtlich, dass das Call-Center stattdessen VRS 88 als einen automatisierten Berater verwenden kann, oder eine Kombination von VRS 88 und dem Live-Berater 86 verwendet werden kann.
Verfahren -
Mit Blick nun auf 2 wird eine Ausführungsform eines Verfahrens 200 zum Betreiben eines Passivzugangs-Passivstart-(PEPS)-Systems eines Fahrzeugs in Bezug auf eine mobile drahtlose Vorrichtung gemäß dem in 1 veranschaulichten System 10 dargestellt. Das offenbarte Verfahren wird durch das vorstehend beschriebene System 10 implementiert, worin das PEPS-System 43 und die mobile Vorrichtung 57 konfiguriert sind, um gemäß den drahtlosen Kommunikationsprotokollen mit kurzer Reichweite, den zellularen Kommunikationsprotokollen oder beiden drahtlos zu kommunizieren. Die drahtlosen Kommunikationsprotokolle mit kurzer Reichweite beinhalten ohne Einschränkung ein beliebiges der IEEE 802.11 Protokolle, WiMAX, ZigBee™, Wi-Fi direct, Bluetooth LE oder Nahfeldkommunikation (NFC). Das offenbarte Verfahren kann unter verschiedenen Umständen ausgelöst werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf: wenn eine geeignete Anwendung auf der mobilen Vorrichtung 57 installiert ist; wenn die mobile Vorrichtung 57 anfänglich mit dem Fahrzeug 12 gekoppelt ist; wenn die mobile Vorrichtung 57 in einer Halterung oder an einer anderen bestimmten Stelle im Inneren des Fahrzeugs 12 erkannt wird; oder wenn ein Benutzer die Kalibrierung der mobilen Vorrichtung 57 über eine der Fahrzeug-Benutzeroberflächen einleitet. Es ist zu beachten, dass Operationen des Verfahrens 200 nicht notwendigerweise in einer bestimmten Reihenfolge dargestellt werden müssen und dass die Durchführung einiger oder aller Operationen auch in einer anderen Reihenfolge möglich und vorgesehen ist.
Das Verfahren 200 beginnt bei Schritt 210 mit der Authentifizierung der mobilen drahtlosen Vorrichtung 57. In einer Ausführungsform erfolgt die Authentifizierung vor der erstmaligen Nutzung der mobilen Vorrichtung 57 mit dem Fahrzeug 12. In Übereinstimmung mit bekannten Techniken kann sich die Authentifizierung auf den ersten Austausch von digitalen Zertifikaten oder Schlüsseln wie vorstehend beschrieben beziehen, wodurch die mobile Vorrichtung 57 berechtigt wird, Verbindungen mit dem Fahrzeug 12 herzustellen und auf das Fahrzeug 12 zuzugreifen und/oder es zu betreiben.
Bei Schritt 212 wird ein Kalibriervorgang eingeleitet und der Benutzer wird aufgefordert, die mobile drahtlose Vorrichtung an einer bestimmten Stelle im Fahrzeuginneren zu positionieren oder zu platzieren. Die Kalibrierung kann als Reaktion auf die Authentifizierung der mobilen Vorrichtung oder alternativ als Reaktion auf eine Anforderung des Benutzers über eine der Benutzeroberflächen des Fahrzeugs eingeleitet werden. Die spezifizierte Position kann sich auf eine Halterung oder eine andere Art von Gerätehalterung oder Schnittstelle beziehen, die sich an einer festen Stelle im Inneren des Fahrzeugs 12 befindet. Auf diese Weise wird jede mit dem PEPS-System verbundene mobile Vorrichtung 57 von der gleichen Stelle aus kalibriert. Wenn die Kalibrierung automatisch gestartet wird, kann das Fahrzeug über eine der Benutzeroberflächen den Benutzer auffordern, die Kalibrierung zu autorisieren.
Bei Schritt 214 werden die Hochfrequenz-(HF)-Leistungsmerkmale der mobilen Vorrichtung bestimmt, indem drahtlose Kommunikationssignale zwischen dem Fahrzeug 12 und der drahtlosen mobilen Vorrichtung 57 abgetastet werden. In einer Implementierung beinhaltet das Abtasten der drahtlosen Signale das Übertragen eines oder mehrerer Signale an die mobile drahtlose Vorrichtung 57, die an der bekannten spezifizierten Stelle im Fahrzeug 12 positioniert ist. Die übertragenen Signale sind Kalibriersignale, die zum Bestimmen der HF-Merkmale der mobilen Vorrichtung 57 wie beispielsweise Sendeleistung, Empfängerempfindlichkeit und Antennenverstärkung dienen. Die mobile drahtlose Vorrichtung 57 wird über eine installierte Anwendung konfiguriert, damit sie die Kalibriersignale empfängt und eine oder mehrere Leistungsvariablen bestimmt, die Signalstärke und/oder Signalrichtung beinhalten können. In einer Implementierung werden die Leistungsvariablen durch Messen eines empfangenen Signalstärkeanzeigers (RSSI) der Kalibriersignale bestimmt.
Bei Schritt 216 ist das Fahrzeug 12 konfiguriert, um ein oder mehrere Antwortsignale von der mobilen drahtlosen Vorrichtung 57 zu empfangen, welche die Leistungsvariablen wie die an der mobilen drahtlosen Vorrichtung 57 als Reaktion auf die übertragenen Kalibriersignale erkannte Empfangssignalstärke (RSSI) beinhalten können. In einer weiteren Implementierung wird die mobile drahtlose Vorrichtung 57 über die installierte Anwendung konfiguriert, um aus den übertragenen Kalibriersignalen Kalibrierinformationen zu einem oder mehreren Betriebsparametern des PEPS-Systems zu berechnen. Somit können die von der mobilen drahtlosen Vorrichtung 57 an das Fahrzeug 12 gesendeten Antwortsignale die Kalibrierinformationen bezüglich der HF-Leistungsmerkmale der mobilen Vorrichtung 57 beinhalten.
Bei Schritt 218 wird das Fahrzeug 12 und insbesondere das PEPS-Modul 43 konfiguriert, um die in den empfangenen Signalen vorhandenen Leistungsvariablen mit bekannten Basis- oder Benchmark-HF-Leistungsmerkmalen zu vergleichen, die mit einem vorgegebenen „Muster“ einer mobilen drahtlosen Vorrichtung verbunden sind. Die grundlegenden HF-Leistungsmerkmale, die sich auf das M beziehen, werden vom PEPS-System als Standard verwendet, um die Position der mobilen Vorrichtung 57 zu bestimmen und eine Reihe von virtuellen Standardzonenbegrenzungen zu definieren.
Wie vorstehend beschrieben, werden die das Fahrzeug 12 umgebenden virtuellen Zonen definiert und auf das Vorhandensein der drahtlosen mobilen Vorrichtung 57 in jeder dieser Zonen überwacht. Eine Projektionsansicht des Fahrzeugs 10 ist in 3 mit einer Implementierung einer Vielzahl von kurzreichweitigen drahtlosen Kommunikationsknoten (SRWC), wie beispielsweise Bluetooth LE Knoten 47, Wi-Fi Knoten 48 und die Vielzahl von virtuellen Zonen, dargestellt. Das PEPS-Modul 43 empfängt Informationen von Bluetooth LE-Knoten 47 und/oder Wi-Fi-Knoten 48, um das Vorhandensein der mobilen Vorrichtung 57 innerhalb einer Zone zu erkennen. In einer Implementierung kann das Fahrzeug 12 von drei virtuellen Zonen umgeben werden: einer Verbindungs- oder Annäherungszone 302, einer passiven Zugangszone 304 und einer Fahrzeug-Innenzone 306.
Diese Zonen können jeweils unterschiedlichen Fahrzeugfunktionen zugeordnet werden. Das PEPS-System ist konfiguriert, um den Fahrzeugzugang basierend auf der Position einer authentifizierten Vorrichtung zu bestimmen. In der Verbindungs-/Annäherungszone 302 kann das Fahrzeug 12 zunächst das Vorhandensein der mobilen Vorrichtung 57 mittels des von ihr übertragenen SRWC-Signals erkennen. Während sich das Fahrzeug 12 in der Verbindungs-/Annäherungszone 302 befindet, kann es die mobile Vorrichtung 57 authentifizieren, jedoch keine weiteren Maßnahmen ergreifen, es sei denn, die mobile Vorrichtung 57 nähert sich dem Fahrzeug 12. Durch Authentifizierung der mobilen Vorrichtung 57, jedoch ohne Aktivierung einer anderen Fahrzeugfunktion, kann das Fahrzeug 12 für einen Fahrzeuginsassen bereit sein und dennoch im Energiesparmodus verbleiben, falls das Fahrzeug 12 in der Nähe der mobilen Vorrichtung 57 geparkt wird, ohne dass ein Benutzer beabsichtigt, das Fahrzeug 12 zu bedienen. Dies kann der Fall sein, wenn sich die mobile Vorrichtung 57 in der Nähe des Fahrzeugs 12 in der Tasche des Besitzers befindet oder die mobile Vorrichtung 57 im Umkreis des Fahrzeugs 12 verbleibt.
Da die mobile Vorrichtung 57 näher an das Fahrzeug 12 herangeführt wird, kann die mobile Vorrichtung 57 in eine passive Zugangszone 304 eintreten, in der das Fahrzeug 12 eine Reihe von Fahrzeugfunktionen auslösen kann, in der Erwartung, dass der Benutzer das Fahrzeug 12 in Kürze nutzen wird. Das Fahrzeug 12 kann weiterhin das SRWC-Signal von der mobilen Vorrichtung 57 an mehr als einem Knoten 47, 48 empfangen und unter Verwendung der Leistungsdaten aus Signalmessungen, die an jedem der Knoten 47, 48 gesammelt wurden, den Abstand der mobilen Vorrichtung 57 vom Fahrzeug 12 genau bestimmen. So kann beispielsweise das Karosseriesteuermodul VSM 42 die Türen entriegeln, die Außenbeleuchtung einschalten und/oder den Fahrersitz in eine von mehreren zuvor gespeicherten Positionen bringen. In einem weiteren Beispiel, wenn sich die authentifizierte mobile Vorrichtung 57 in der passiven Zugangszone 304 befindet, ermöglicht das PEPS-System das Entriegeln der Tür durch Drücken des Türgriffs. Wenn sich die authentifizierte mobile Vorrichtung 57 in der Fahrzeuginnenraumzone 306 befindet, erlaubt das PEPS-System das Starten des Fahrzeugs, wenn beispielsweise die Taste „Start“ gedrückt wird. Die passive Zugangszone 304 kann durch den Bereich zwischen den Außenflächen des Fahrzeugs 12 bis zur Begrenzung der dem Fahrzeug 12 nächstgelegenen Verbindungs-/Annäherungszone 302 definiert werden. Die Knoten 47, 48 sind in den Fahrzeugtüren, dem Kofferraumbereich, dem Armaturenbrett, der Mittelkonsole und dem Rücksitz des Fahrzeugs 12 beabstandet dargestellt. Es ist jedoch zu beachten, dass die Knoten 47, 48 zu einer Einheit zusammengefasst werden können, die sich ein gemeinsames Gehäuse in anderen als den in 3 dargestellten Implementierungen teilt.
Die Basislinien-HF-Leistungsmerkmale werden verwendet, um eine Vielzahl von bekannten Standardabstand-zu-Signalstärkewerten zu bestimmen, die am Fahrzeug 12 gespeichert sind. Das heißt, die Signalstärkewerte für jeden Abstand zum Fahrzeug 12 können gespeichert und bei der Berechnung des Standorts der mobilen Vorrichtung 57 herangezogen werden. In einem Beispiel kann eine Nachschlagetabelle einen Abstand beinhalten, der einer Vielzahl von Signalstärkewerten entspricht, deren Anzahl der Anzahl der verwendeten Knoten 47, 48 entsprechen kann. Die von den Knoten erfassten Signalstärkewerte können mit den Signalstärkewerten in der Nachschlagetabelle abgestimmt werden. Wenn eine Übereinstimmung gefunden wird, kann der Abstand zur mobilen Vorrichtung 57 bestimmt werden. Die Abstand-zu-Signalstärkewerte können durch die Angabe des Winkels, unter dem das Signal empfangen wird, weiter verfeinert werden.
Als Ergebnis des in Schritt 218 durchgeführten Vergleichs kompensiert das PEPS-Modul 43 bei Schritt 220 eine Differenz zwischen den HF-Leistungsmerkmalen der mobilen Vorrichtung 57 und den bekannten HF-Leistungsmerkmalen der Basislinie. In einer Implementierung beinhaltet die Kompensation die Kalibrierung eines oder mehrerer Parameter des PEPS-Systems, das die bekannten, am Fahrzeug 12 gespeicherten standardmäßigen Abstand-zu-Signalstärkewerte für das Muster-Mobilgerät beinhaltet. Durch die Kalibrierung der standardmäßigen Abstand-zu-Signalstärkewerte werden die virtuellen Zonengrenzen ebenfalls kalibriert. Folglich werden die Werte für den Abstand zur Signalstärke und die virtuellen Zonengrenzen für die spezifischen HF-Leistungsmerkmale aller für das gleiche Fahrzeug verwendeten mobilen Vorrichtungen kalibriert.
In Bezug auf das Verfahren 200 werden die mobilen Vorrichtungen 57 und das Fahrzeug 12 als Signale beschrieben, die über SRWC-Protokolle gesendet werden. Es sollte jedoch verstanden werden, dass andere Konfigurationen dieses Verfahrens die PEPS-Systemkalibrierung mittels zellularer Protokolle implementieren können. Darüber hinaus werden mehrere Verfahren zur Implementierung der Kalibrierkommunikation zwischen dem Fahrzeug 12 und der mobilen drahtlosen Vorrichtung 57, die sich im Innenraum des Fahrzeugs befindet, in Betracht gezogen. So kann beispielsweise die mobile Vorrichtung 57 konfiguriert werden, um Signale vom Fahrzeug zu empfangen; RSSI-Werte bezüglich der Signale zu lesen und zu speichern; anschließend die RSSI-Werte an das Fahrzeug 12 zu übertragen, worin das Fahrzeug 12 die RSSI-Werte verwendet, um eine Abweichung vom gespeicherten Benchmark zu bestimmen. In einer weiteren Implementierung ist die mobile Vorrichtung 57 konfiguriert, um Signale vom Fahrzeug 12 zu empfangen; RSSI-Werte bezüglich der Signale zu lesen und zu speichern; eine Abweichung vom Benchmark zu berechnen; anschließend die berechnete Abweichung zum Fahrzeug 12 zu übertragen. In einer weiteren Implementierung ist das Fahrzeug 12 konfiguriert, um Signale von der mobilen Vorrichtung 57 zu empfangen; RSSI-Werte zu lesen und zu speichern; anschließend die RSSI-Werte zu verwenden, um eine Abweichung vom Benchmark zu bestimmen. In noch einer weiteren Implementierung ist das Fahrzeug 12 konfiguriert, um Signale von der mobilen Vorrichtung 57 zu empfangen; RSSI-Werte bezüglich der Signale zu lesen und zu speichern; anschließend die RSSI-Werte an die mobile Vorrichtung 57 zu übertragen, worin die mobile Vorrichtung 57 konfiguriert ist, um eine Abweichung vom Benchmark zu berechnen und danach die Abweichung an das Fahrzeug 12 zu übertragen. In jeder der obigen Implementierungen wird die Abweichung verwendet, um einen oder mehrere Parameter des PEPS-Systems zu kalibrieren, wie zuvor in Bezug auf Schritt 220 beschrieben.
Es versteht sich, dass das Vorstehende eine Beschreibung einer oder mehrerer Ausführungsformen der Erfindung ist. Die Erfindung ist nicht auf die besondere(n) hierin offenbarte(n) Ausführungsform(en) beschränkt, sondern ausschließlich durch die folgenden Patentansprüche definiert. Darüber hinaus beziehen sich die in der vorstehenden Beschreibung gemachten Aussagen auf bestimmte Ausführungsformen und sind nicht als Einschränkungen des Umfangs der Erfindung oder der Definition der in den Patentansprüchen verwendeten Begriffe zu verstehen, außer dort, wo ein Begriff oder Ausdruck ausdrücklich vorstehend definiert wurde. Verschiedene andere Ausführungsformen und verschiedene Änderungen und Modifikationen an der/den ausgewiesenen Ausführungsform(en) sind für Fachleute offensichtlich. Alle diese anderen Ausführungsformen, Änderungen und Modifikationen sollten im Geltungsbereich der angehängten Patentansprüche verstanden werden.
Wie in dieser Beschreibung und den Ansprüchen verwendet, sind die Begriffe „zum Beispiel“, „beispielsweise“, „z. B.“, „wie“ und „gleich“ und die Verben „umfassen“, „aufweisen“, „beinhalten“ und ihre anderen Verbformen, wenn sie in Verbindung mit einer Auflistung einer oder mehrerer Komponenten oder anderen Gegenständen verwendet werden, jeweils als offen auszulegen, was bedeutet, dass die Auflistung nicht so berücksichtigt wird, als dass sie andere, zusätzliche Komponenten oder Elemente ausschließt. Andere Begriffe sind in deren weitesten vernünftigen Sinn auszulegen, es sei denn, diese werden in einem Kontext verwendet, der eine andere Auslegung erfordert.

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Passivzugangs-Passivstart-(PEPS)-Systems eines Fahrzeugs in Bezug auf eine mobile drahtlose Vorrichtung, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: (a) Authentifizieren der mobilen drahtlosen Vorrichtung; (b) Erfassen des Vorhandenseins der mobilen drahtlosen Vorrichtung an einer bestimmten Stelle in einem Innenraum des Fahrzeugs; und (c) Kalibrieren eines oder mehrerer Betriebsparameter des PEPS-Systems basierend auf den Hochfrequenz-(HF)-Leistungsmerkmalen der mobilen drahtlosen Vorrichtung.
Verfahren nach Anspruch 1, worin Schritt (c) weiterhin das Bestimmen der HF-Leistungsmerkmale der mobilen drahtlosen Vorrichtung durch Abtasten drahtloser Kommunikationssignale zwischen dem Fahrzeug und der drahtlosen mobilen Vorrichtung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 2, worin die drahtlose Kommunikation zwischen dem Fahrzeug und der drahtlosen mobilen Vorrichtung unter Verwendung eines drahtlosen Kommunikationsprotokolls mit kurzer Reichweite, eines zellularen Kommunikationsprotokolls oder beiden durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, worin das drahtlose Kommunikationsprotokoll mit kurzer Reichweite mindestens eines von einem Bluetooth Low Energy-(LE)-Protokoll, einem IEEE 802.11-Protokoll oder beiden umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin beinhaltend das Vergleichen einer Leistungsvariablen mit einer Standard-HF-Leistungsvariablen und das Kalibrieren der einen oder mehreren Betriebsparameter des PEPS-Systems basierend auf dem Vergleich.
Verfahren nach Anspruch 5, worin die Leistungsvariable eine Empfangssignalstärkenanzeige (RSSI) ist.
Verfahren nach Anspruch 1, worin die einen oder mehreren Betriebsparameter des PEPS-Systems Abstand-zu-Signalstärkewerte umfassen, die verwendet werden, um eine Position der mobilen drahtlosen Vorrichtung in Bezug auf das Fahrzeug zu bestimmen.
Verfahren nach Anspruch 1, worin die einen oder mehreren Betriebsparameter des PEPS-Systems eine oder mehrere virtuelle Zonenbegrenzungen umfassen.
Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin beinhaltend das Vergleichen der HF-Leistungsmerkmale der mobilen drahtlosen Vorrichtung mit den im PEPS-System gespeicherten Standard HF-Leistungsmerkmalen und das Kalibrieren der einen oder mehreren Betriebsparameter des PEPS-Systems basierend auf dem Vergleich.
Verfahren nach Anspruch 1, worin der Schritt zum Kalibrieren Folgendes beinhaltet: Übertragen einer Vielzahl von Signalen an die mobile drahtlose Vorrichtung an der spezifizierten Stelle im Fahrzeug unter Verwendung mindestens eines Bluetooth Low Energy-(LE)-Protokolls, eines IEEE 802.11-Protokolls oder beiden; und Empfangen einer Vielzahl von Antwortsignalen von der mobilen drahtlosen Vorrichtung, worin die Vielzahl von Antwortsignalen eine empfangene Signalstärke umfasst, die an der mobilen drahtlosen Vorrichtung als Antwort auf die Vielzahl von übertragenen Signalen erfasst wird, oder Kalibrierinformationen in Bezug auf einen oder mehrere Betriebsparameter, die an der mobilen drahtlosen Vorrichtung als Antwort auf die Vielzahl von übertragenen Signalen berechnet werden.