DE112017007315T5

DE112017007315T5 - Fahrzeugkommunikation mithilfe von funkvorrichtungen in ameisengrösse

Info

Publication number: DE112017007315T5
Application number: DE112017007315.4T
Authority: DE
Inventors: Perry Robinson MacNeille; Omar Makke; Jeffrey Yeung; Yimin Liu; Oleg Yurievitch Gusikhin; Ayush Shah
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-04-27
Filing date: 2017-04-27
Publication date: 2020-01-09
Also published as: WO2018199957A1; US10820175B2; CN110537085B; US20200059769A1; CN110537085A

Abstract

Ein Computer, der zu Folgendem programmiert ist: Empfangen einer Anforderung von einem Kommunikationsmodul in einem Fahrzeug, mit einer Funkvorrichtung in Ameisengröße (ASR-Vorrichtung) in dem Fahrzeug zu kommunizieren; zeitgleiches Richten zweier verschiedener Hochfrequenz(HF)-Strahlen auf die ASR-Vorrichtung als Reaktion auf die Anforderung; und auf der Grundlage des Richtens der Strahlen: Übertragen einer Anweisung an die ASR-Vorrichtung oder Bereitstellen von von der ASR-Vorrichtung empfangenen Sensordaten an das Modul.

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
In modernen Fahrzeugen kann eine Fahrzeughaupteinheit über Draht oder drahtlos mit Fahrzeugsensoren kommunizieren. Die Sensoren können zum Beispiel mit einem Fahrzeugbus gekoppelt sein und über diesen Daten an die Haupteinheit senden. Andernfalls können die Sensoren Daten drahtlos über Bluetooth oder andere Protokolle für die drahtlose Kommunikation mit geringer Reichweite übertragen.
Figurenliste

1 ist eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung eines Gateway-Systems in einem beispielhaften Fahrzeug.
2 stellt eine US-amerikanische Ein-Cent-Münze und ein Beispiel für eine Funkvorrichtung in Ameisengröße (Ant-Sized Radio - ASR-Vorrichtung) zur Veranschaulichung des Maßstabs dar.
3 ist eine schematische Darstellung einer beispielhaften ASR-Vorrichtung.
4 ist eine andere schematische Darstellung des Gateway-Systems zur Veranschaulichung eines Gateway-Computers und einer ersten und zweiten Antenne, die an den Computer gekoppelt sind.
5-6 sind schematische Darstellungen zur Veranschaulichung eines Beispiels für die erste oder zweite Antenne.
7-8 sind Ablaufschemata, die Abläufe des Verwendens des Gateway-Systems zum Kommunizieren mit ASR-Vorrichtungen in dem Fahrzeug darstellen.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Beschrieben wird ein Gateway-System für ein Fahrzeug, das einen Gateway-Computer und ein Paar Antennen beinhaltet. Gemäß einem veranschaulichenden Beispiel ist der Gateway-Computer zu Folgendem programmiert: Empfangen einer Anforderung von einem Kommunikationsmodul in einem Fahrzeug, mit einer Funkvorrichtung in Ameisengröße (ASR-Vorrichtung) in dem Fahrzeug zu kommunizieren; zeitgleiches Richten zweier verschiedener Hochfrequenz(HF)-Strahlen auf die ASR-Vorrichtung als Reaktion auf die Anforderung; und auf der Grundlage des Richtens der Strahlen: Übertragen einer Anweisung an die ASR-Vorrichtung oder Bereitstellen von von der ASR-Vorrichtung empfangenen Sensordaten an das Modul.
Gemäß dem zumindest einen vorstehend dargelegten Beispiel handelt es sich bei der ASR-Vorrichtung um eine elektronische Vorrichtung, umfassend ein Substrat, das einen Prozessor trägt, wenigstens einen von einem Sensor oder einem Aktor, eine Leistung beziehende Antenne, eine Sende- oder Empfangsantenne und ein Funkgerät, wobei das Substrat eine räumliche Grundfläche von unter 6 Quadratmillimetern aufweist.
Gemäß dem zumindest einen vorstehend dargelegten Beispiel gehören ein erster HF-Strahl mit einer ersten Frequenz und ein zweiter HF-Strahl mit einer zweiten Frequenz, die sich von der ersten Frequenz unterscheidet, zu den Strahlen.
Gemäß dem zumindest einen vorstehend dargelegten Beispiel beinhaltet der erste HF-Strahl eine Frequenz von 20 GHz und umfasst der zweite HF-Strahl eine Frequenz von 60 GHz.
Gemäß dem zumindest einen vorstehend dargelegten Beispiel entspricht einer der Strahlen einer Frequenz, anhand derer eine beziehende Antenne an der ASR-Vorrichtung Leistung von dem jeweilige Strahl beziehen kann, und der andere der Strahlen entspricht einer Frequenz, durch welche die ASR-Vorrichtung Daten empfangen, Daten übertragen oder beides kann.
Gemäß dem zumindest einen vorstehend dargelegten Beispiel wurde die Anweisung zuvor durch den Computer in der Anforderung empfangen.
Gemäß dem zumindest einen vorstehend dargelegten Beispiel weist die Anweisung die ASR-Vorrichtung dazu an, ein Auslösesignal von einem Aktor darin auszusenden.
Gemäß dem zumindest einen vorstehend dargelegten Beispiel schließt die Anforderung eine Anforderung von Sensordaten ein, die durch einen Sensor in der ASR-Vorrichtung erhoben werden.
Gemäß dem zumindest einen vorstehend dargelegten Beispiel beinhaltet ein System: eine erste Antenne, die einen ersten HF-Strahl überträgt, eine zweite Antenne, die einen zweiten HF-Strahl überträgt, und den weiter oben beschriebenen Gateway-Computer, der mit der ersten und zweiten Antenne gekoppelt ist, wobei der Computer über zumindest eines von einer drahtgebundenen oder drahtlosen Fahrzeugnetzverbindung mit dem Modul gekoppelt ist.
Gemäß dem zumindest einen vorstehend dargelegten Systembeispiel handelt es sich bei der ersten und zweiten Antenne um phasengesteuerte Gruppenantennen.
Gemäß dem zumindest einen vorstehend dargelegten Systembeispiel beinhaltet das System des Weiteren die ASR-Vorrichtung, wobei die ASR-Vorrichtung fest im Inneren des Fahrzeugs angebracht ist.
Gemäß dem zumindest einen vorstehend dargelegten Beispiel ist der Computer des Weiteren zu Folgendem programmiert: Bestimmen einer Abtastfolge einer Vielzahl von Voxeln im Innenraum des Fahrzeugs; Abtasten der Vielzahl von Voxeln auf eine oder mehrere ASR-Vorrichtungen; Verknüpfen einer Kennung jeder der aufgefundenen ASR-Vorrichtungen mit einer oder mehreren Voxelkennungen; und Speichern der verknüpften ASR-Vorrichtungs-Kennungen und Voxelkennungen in einem Computerspeicher.
Gemäß dem zumindest einen vorstehend dargelegten Beispiel ist der Computer des Weiteren zu Folgendem programmiert: Bestimmen einer aktualisierten Abtastfolge auf der Grundlage von Voxelkennungen, die mit ASR-Vorrichtungs-Kennungen verknüpft sind; erneutes Abtasten des Fahrzeuginnenraums auf der Grundlage der aktualisierten Abtastfolge; und für jede der ASR-Vorrichtungen in der Folge, Versuchen, eines der Folgenden vorzunehmen: Übertragen einer Anweisung an die jeweilige ASR-Vorrichtung oder Empfangen von Sensordaten von der jeweiligen ASR-Vorrichtung im Computer.
Gemäß dem zumindest einen vorstehend dargelegten Beispiel ist der Computer des Weiteren zu Folgendem programmiert: Empfangen einer Vielzahl von Anforderungen von einem oder mehreren Kommunikationsmodulen im Fahrzeug, wobei zumindest manche der Anforderungen eine Zustellzeit oder Verfallsdaten, die mit der Anweisung oder den angeforderten Sensordaten verknüpft sind, beinhalten, wobei auf der Grundlage der Zustellzeit oder Verfallsdaten die Anweisung nicht übertragen wird oder die Sensordaten ignoriert werden.
Gemäß dem zumindest einen vorstehend dargelegten Beispiel beruht das Bestimmen der aktualisierten Abtastfolge teilweise auf einer oder mehreren Zustellzeiten oder Verfallsdaten, die in der Vielzahl von Anforderungen empfangen werden.
Gemäß einem anderen veranschaulichenden Beispiel ist ein Verfahren beschrieben, das Folgendes beinhaltet: Empfangen einer Anforderung von einem Kommunikationsmodul in einem Fahrzeug, mit einer Funkvorrichtung in Ameisengröße (ASR-Vorrichtung) in dem Fahrzeug zu kommunizieren; zeitgleiches Richten zweier verschiedener Hochfrequenz(HF)-Strahlen auf die ASR-Vorrichtung als Reaktion auf die Anforderung; und auf der Grundlage des Richtens der Strahlen: Übertragen einer Anweisung an die ASR-Vorrichtung oder Bereitstellen von von der ASR-Vorrichtung empfangenen Sensordaten an das Modul, wobei die Anweisung zuvor vom Computer in der Anforderung empfangen worden ist.
Gemäß dem zumindest einen vorstehend dargelegten Verfahrensbeispiel gehören ein erster HF-Strahl mit einer ersten Frequenz und ein zweiter HF-Strahl mit einer zweiten Frequenz, die sich von der ersten Frequenz unterscheidet, zu den Strahlen.
Gemäß dem zumindest einen vorstehend dargelegten Verfahrensbeispiel beinhaltet das Verfahren zudem: Bestimmen einer Abtastfolge einer Vielzahl von Voxeln im Innenraum des Fahrzeugs; Abtasten der Vielzahl von Voxeln auf eine oder mehrere ASR-Vorrichtungen; Verknüpfen einer Kennung jeder der aufgefundenen ASR-Vorrichtungen mit einer oder mehreren Voxelkennungen; und Speichern der verknüpften ASR-Vorrichtungs-Kennungen und Voxelkennungen in einem Computerspeicher.
Gemäß dem zumindest einen vorstehend dargelegten Verfahrensbeispiel beinhaltet das Verfahren des Weiteren: Bestimmen einer aktualisierten Abtastfolge auf der Grundlage von Voxelkennungen, die mit ASR-Vorrichtungs-Kennungen verknüpft sind; erneutes Abtasten des Fahrzeuginnenraums auf der Grundlage der aktualisierten Abtastfolge; und für jede ASR-Vorrichtung in der Folge, Versuchen, eines der Folgenden vorzunehmen: Übertragen einer Anweisung an die jeweilige ASR-Vorrichtung oder Empfangen von Sensordaten von der jeweiligen ASR-Vorrichtung im Computer.
Gemäß dem zumindest einen vorstehend dargelegten Verfahrensbeispiel beinhaltet das Verfahren des Weiteren: Empfangen einer Vielzahl von Anforderungen von einem oder mehreren Kommunikationsmodulen im Fahrzeug, wobei zumindest manche der Anforderungen eine Zustellzeit oder Verfallsdaten, die mit der Anweisung oder den angeforderten Sensordaten verknüpft sind, beinhalten, wobei auf der Grundlage der Zustellzeit oder Verfallsdaten die Anweisung nicht übertragen wird oder die Sensordaten ignoriert werden, wobei das Bestimmen der aktualisierten Abtastfolge teilweise auf einer oder mehreren Abtastzeiten oder Verfallsdaten beruht, die in der Vielzahl von Anforderungen empfangen werden
Gemäß zumindest einem Beispiel ist ein Computer offenbart, der zum Ausführen einer beliebigen Kombination der vorstehend dargelegten Beispiele programmiert ist.
Gemäß zumindest einem Beispiel ist ein Computer offenbart, der dazu programmiert ist, eine beliebige Kombination der Beispiele des Verfahrens bzw. der Verfahren auszuführen, die vorstehend dargelegt sind.
Gemäß dem zumindest einen Beispiel ist ein Computerprogrammprodukt offenbart, das ein computerlesbares Medium beinhaltet, welches Anweisungen abspeichert, die durch einen Computerprozessor ausführbar sind, wobei die Anweisungen eine beliebige Kombination der vorstehend dargelegten Beispiele für Anweisungen einschließen.
Gemäß dem zumindest einen Beispiel ist ein Computerprogrammprodukt offenbart, das ein computerlesbares Medium beinhaltet, welches Anweisungen abspeichert, die durch einen Computerprozessor ausführbar sind, wobei die Anweisungen eine beliebige Kombination der Beispiele des Verfahrens bzw. der Verfahren einschließen, die vorstehend dargelegt sind.
Auf die Figuren Bezug nehmend, für die gilt, dass in allen der mehreren Ansichten gleiche Bezugszeichen ähnliche Teile kennzeichnen, ist ein Gateway-System 10 für ein Fahrzeug 12 gezeigt. Das Gateway-System 10 ermöglicht die Kommunikation zwischen einer oder mehreren Funkvorrichtungen in Ameisengröße (ASR-Vorrichtungen) (wie bspw. den Vorrichtungen 14, 16, 18, 20), die von dem Fahrzeug 12 oder einen Insassen getragen werden können, der sich in oder an einem Innenraum 22 des Fahrzeugs 12 befindet; so kann ein Insasse bspw. eine oder mehrere ASR-Vorrichtungen 14-20 in seinen persönlichen Dingen, der Kleidung oder dergleichen tragen. In zumindest manchen Beispielen können einige der ASR-Vorrichtungen 14-20 einen Sensor umfassen, der dem Fahrzeug 12 Informationen bereitstellen und durch Rechenvorrichtungen darin verwendet werden kann. Zudem sind manche der ASR-Vorrichtungen 14-20 in manchen Beispielen an Fahrzeugmodule oder elektronische Geräte gekoppelt und können einen Aktor umfassen, der AN/AUS-Zustände und dergleichen der Module oder elektronischen Geräte auslösen kann. Wie nachstehend ausführlicher erläutert, können die ASR-Vorrichtungen 14-20 durch einen Schwellenbetrag an Hochfrequenz(HF)-Energie in einen aktiven Modus versetzt werden. Dementsprechend kann das Gateway-System 10 derart angeordnet und ausgelegt sein, dass es HF-Energie zu einer ASR-Vorrichtung lenkt, wodurch ein Sensor oder Aktor darin angesteuert wird. Zudem kann die ASR-Vorrichtung in manchen Fällen als Reaktion auf die Ansteuerung Sensordaten über das Gateway-System 10 an das Fahrzeug 12 übertragen. In der Folge können ein oder mehrere Fahrzeugsysteme oder Rechenvorrichtungen diese Sensordaten verwenden, um eine oder mehrere Fahrzeugfunktionen auszuführen - wie in den unten dargelegten Beispielen erläutert. Zudem kann die ASR-Vorrichtung in anderen Fällen einen oder mehrere Aspekte von Fahrzeugmodulen oder elektronischen Geräten ansteuern.
In 1 ist ein Personenkraftwagen 12 dargestellt, der das Fahrzeug-Gateway-System 10 beinhaltet, das dazu ausgelegt ist, mit den Vorrichtungen in Ameisengröße (ASR-Vorrichtungen) 14-20 zu interagieren. Diese Fahrzeugart stellt lediglich ein Beispiel dar. Das Fahrzeug 12 kann auch ein/e beliebige/r/s geeignete/r/s Pkw, Lkw, Geländelimousine (SUV), Wohnmobil, Bus, Wasserfahrzeug, Luftfahrzeug oder dergleichen sein, der/die/das das System 10 auf ähnliche Weise beinhaltet. In zumindest manchen Beispielen beinhaltet das Fahrzeug 12 einen oder mehrere fahrzeuginterne Computer und Fahrsysteme, um es zu ermöglichen, dass das Fahrzeug 12 in einem oder mehreren Modi autonomen Fahrens betrieben werden kann; dies ist allerdings nicht erforderlich.
2-3 stellen eine beispielhafte Vorrichtung in Ameisengröße (ASR-Vorrichtung) 14 dar. In zumindest manchen Beispielen kann jede der ASR-Vorrichtungen 14-20 identisch sein; aus diesem Grund wird hier nur eine (die ASR-Vorrichtung 14) beschrieben. Im vorliegenden Zusammenhang beinhaltet eine Funkvorrichtung in Ameisengröße eine elektronische Vorrichtung, umfassend ein Substrat 30, das einen Prozessor 32 trägt, zumindest einen von einem Sensor 34 oder einem Aktor 35, eine Leistung beziehende Antenne 36, eine Sende/Empfangs-Antenne 38 und ein Funkgerät 40, wobei das Substrat 30 und die Komponenten 32-40 eine räumliche Grundfläche von unter 6 Quadratmillimetern aufweisen (bspw. kleiner oder gleich 1,5 mm mal 4 mm), wobei die Antenne 36 dazu ausgelegt ist, Hochfrequenz(HF)-Leistung über einen ersten Kanal oder eine erste Frequenz zu beziehen, wobei die Antenne 38 dazu ausgelegt ist, über einen zweiten Kanal oder eine zweite Frequenz zu kommunizieren (senden und/oder empfangen), wobei sich die erste und zweite Frequenz voneinander unterscheiden. Beispielsweise stellt 2 dar, dass die ASR-Vorrichtung 14 etwa 1 mm mal 3 mm groß sein kann; als Beispiel und zur Beurteilung des Maßstabs ist hinter der ASR-Vorrichtung 14 eine US-amerikanische Ein-Cent-Münze (Penny) 42 dargestellt.
Wie vorstehend erläutert, kann die ASR-Vorrichtung 14 in dem Fahrzeug angeordnet sein oder von einem Insassen getragen werden. Zu nicht einschränkenden Beispielen für Fahrzeuge gehört, dass die ASR-Vorrichtung 14 auf einem Fahrzeugarmaturenbrett, in einer Fahrzeugtür, an einem Fahrzeugsitz, einem Fahrzeuglenkrad, einer Fahrzeugbodenmatte, einem Fahrzeugdachhimmel angeordnet oder elektrisch mit einer Mensch-Maschine-Schnittstelle eines Fahrzeugs gekoppelt, elektrisch mit einer Fahrzeuginnen- oder -außenleuchte gekoppelt ist, elektrisch mit einem Aktor für die Fahrzeugsitzposition gekoppelt ist usw. Zu nicht einschränkenden Beispielen für das Tragen durch einen Insassen gehört, dass sich die ASR-Vorrichtung 14 an Bekleidungsstücken des Insassen befindet (z. B. in die Fasern der Kleidung, Kopfbekleidung, des Schuhwerks usw. eingewebt oder eingelegt ist), sich in oder an der Brille, dem Schmuck usw. des Insassen oder in oder an einer Klebefolie befindet, die am Insassen oder der Kleidung des Insassen angebracht oder an einem vom Insassen getragenen Gegenstand angeklebt ist (bspw. einem äußeren Teil eines Mobiltelefons, einer Mobiltelefonhülle, einem Portemonnaie, einer Brieftasche usw.), und/oder sich sogar in einer der Schichten der Epidermis des Insassen (wie bspw. einer Vorrichtung zur Blutzuckerkontrolle), im Ohr des Insassen (z. B. einem Hörgerät) befindet usw. Somit kann die Position der ASR-Vorrichtung 14 fixiert und/oder elektrisch verdrahtet (bspw. in manchen Fahrzeugumsetzungen) sein, oder sie kann sich allgemein in einem oder mehreren Insassenbereichen befinden (z. B. in einem von mehreren dreidimensionalen Volumen, die mit einem oder mehreren Fahrzeugsitzen verbunden sind) oder zufällig im Fahrzeug platziert sein (wenn sie sich z. B. an einem von einem Insassen getragenen Gegenstand befindet, wie z. B. einem Mobiltelefon oder einem Bekleidungsstück, das von der Person des Insassen losgelöst werden kann). Wie unten erläutert, kann das Fahrzeug-Gateway-System 10 dazu verwendet werden, den Fahrzeuginnenraum 22 abzutasten, die Position der jeweiligen ASR-Vorrichtungen im Fahrzeug zu erlernen und/oder vorherzusagen, den Empfang von Sensordaten von den jeweiligen Vorrichtungen auf der Grundlage der Art der von ihnen bereitgestellten Sensordaten und/oder der Arten der Fahrzeugsysteme, die die Sensordaten nutzen, zu steuern und die Ansteuerung jeweiliger Fahrzeugvorrichtungen zu steuern, die elektrisch mit den ASR-Vorrichtungen gekoppelt sind (bspw. auf der der Grundlage der Art der Fahrzeugvorrichtungen, diverser Benutzer-Fahrzeug-Situationen und dergleichen).
Das Substrat 30 der ASR-Vorrichtung kann eine Lage aus einem beliebigen geeigneten nicht leitfähigen Material mit ausreichender Steifigkeit, um die Komponenten 32-40 mechanisch zu stützen, umfassen. Es kann mit beliebigen geeigneten leitfähigen Drähten oder darauf geätzten Spuren versehen sein, um die Komponenten 32-40 aneinander zu koppeln wie auch alle oder manche der Komponenten 32-40 mit einer Massefläche 44 (die als Strichlinie angedeutet ist) zu koppeln, die sich auf einer Rückseite befinden oder zwischen zwei Seiten des Substrats 30 eingebettet sein kann.
Zu nicht einschränkenden Beispielen für den Prozessor 32 gehören ein Mikroprozessor, ein Mikrocontroller, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (Application Specific Integrated Circuit - ASIC) oder dergleichen. In einem Beispiel handelt es sich bei dem Prozessor 32 um eine ASIC mit begrenzter Funktionalität und internem Speicher. In manchen Umsetzungen kann der Prozessor 32 mit einer ASR-Kennung (z. B. einem alphanumerischen Wert, einer Internetprotokoll(IP)-Adresse oder dergleichen) programmiert sein und eine endliche Menge an Anweisungen ausführen, zu denen beispielsweise die Folgenden gehören: Empfangen von Sensordaten vom Sensor 34, wenn die Leistung beziehende Antenne 36 einen Schwellenbetrag an HF-Energie empfängt, der mit einer ersten Hochfrequenz (HF) verbunden ist; Vorbereiten einer Nachricht, die die ASR-Kennung und zumindest einen Teil der Sensordaten enthält; und Senden der Nachricht durch die Sendeantenne 38 bei einer zweiten HF-Frequenz. Andernfalls kann der Prozessor 32: eine Anweisung drahtlos über die Antenne 38 empfangen, wenn die Leistung beziehende Antenne 36 den Schwellenbetrag an HF-Energie empfängt, und den Aktor 35 als Reaktion auf die Anweisung dazu veranlassen, ein Auslösesignal auszusenden. Das Auslösesignal könnte ein oder mehrere elektrisch gekoppelte Fahrzeugmodule oder andere elektronische Fahrzeuggeräte dazu veranlassen, sich an- oder abzuschalten, anderweitig den Status zu ändern oder dergleichen.
Der Sensor 34 kann ein beliebiges geeignetes elektronisches Erfassungselement sein. Zu nicht einschränkenden Beispielen gehören Sensoren, die Folgendes erfassen und/oder messen: die Fahrzeuginnenraumtemperatur, Druck und Höhe des Fahrzeuginnenraums, die Fahrzeuginnenraumfeuchtigkeit, Fahrzeuginnenraumschwingungen, Fahrzeuginnenraumerschütterungen, Erfassung der Menge an Kohlenstoffdioxid (CO₂) im Fahrzeuginnenraum, Erfassung flüchtiger organischer Verbindungen im Fahrzeug 12, Erfassung von Reduktionsgas (z. B. Distickstoffoxid (N₂O), Schwefelwasserstoff (H₂S) usw.) im Fahrzeuginnenraum, Erfassung von oxidierendem Gas im Fahrzeug (z. B. Schwefeldioxid (SO₂), Stickstoffdioxid (NO₂) usw.), die Körpertemperatur von Insassen, Transpiration von Insassen, die Herzschlagfrequenz von Insassen und Erschütterungen oder Stöße, die sich auf Insassen auswirken. Gemäß einem Beispiel kann der Sensor 34 Sensordaten erfassen und/oder messen, wenn er durch den Prozessor 32 mit Energie gespeist und/oder ausgelöst wird. Daher können Sensordaten, wie unten ausführlicher erläutert, in vielen verschiedenen Anwendungen genutzt werden - bspw. zur Fahrzeugklimaregelung, Fahrzeuginsassenerfassung, in Fahrzeugkollisionsreaktionssystemen, Fahrzeugnotfallsystemen usw. Andere Sensorarten und Sensordaten sind ebenfalls möglich.
Der Aktor 35 kann ein beliebiges geeignetes elektronisches Auslöseelement (z. B. ein Schalter oder dergleichen) sein. Der Aktor 35 kann Schnittstellenkomponenten aufweisen, die dazu ausgelegt sind, die ASR-Vorrichtung 14 elektrisch mit einer Fahrzeugvorrichtung (wie z. B. einer Leuchte) zu koppeln, sodass, wenn der Aktor 35 durch den Prozessor 32 angetrieben wird (z. B. infolge dessen, dass über die Antenne 36 ausreichend HF-Energie bezogen wurde), der Aktor die Vorrichtung auslöst (z. B. die Leuchte in den AN-Zustand versetzt). Die Leuchte stellt lediglich ein Beispiel dar; es existieren zahlreiche andere Funktionen oder Merkmale für Fahrzeugmodule und/oder elektronische Geräte von Fahrzeugen, die durch den Aktor 35 ausgelöst werden könnten. In zumindest einem Beispiel bildet der Aktor 35 einen Bestandteil des Prozessors 32 - bspw. ist seine Funktionalität in durch den Prozessor 32 ausführbare Anweisungen integriert.
Bei der Leistung beziehenden Antenne 36 kann es sich um ein längliches Element (z. B. einen Streifen, Stab usw.) aus leitfähigen Material handeln, das eine geeignete Länge aufweist, welche die Antenne 36 in die Lage versetzt, eine vorgegebene Hochfrequenz zu empfangen. In zumindest einem Beispiel ist die Antenne 36 derart angeordnet, dass sie eine Schleife auf dem Substrat 30 definiert. In dem dargestellten Beispiel schließt die Schleife der Antenne 36 zum Beispiel die anderen Komponenten 32-35, 38-40 umlaufend ein; dies ist allerdings nicht erforderlich. Gemäß einem Beispiel kann die Länge der Antenne 36 einer Wellenlänge einer gewünschten Empfangsfrequenz entsprechen (wenn die Antenne 36 z. B. dazu ausgelegt ist, ein Signal mit 20 GHz zu empfangen, dann kann die Länge der Antenne 36 zumindest eine Wellenlänge (oder ungefähr 15 mm) betragen. In 3 ist eine einzelne Schleife gezeigt; dabei kann die Antenne 36 allerdings auch mehrere Schleifen umfassen.
Bei der Sendeantenne 38 kann es sich um ein weiteres längliches Element (z. B. einen Streifen, Stab usw.) aus leitfähigen Material handeln, das ebenfalls eine geeignete Länge aufweist, welche die Antenne 38 in die Lage versetzt, eine vorgegebene Hochfrequenz zu senden oder zu empfangen. Auch sie kann als Schleife angeordnet sein; allerdings erstreckt sich die Antenne 38 zumindest in den dargestellten Beispielen in gerader Linie. In zumindest einem Beispiel kann die Antenne 38 eine kürzere Länge aufweisen - sie kann z. B. derart angeordnet sein, dass sie HF-Energie bei einer anderen und höheren Frequenz sendet oder empfängt als derjenigen, die über die Antenne 36 empfangen wird. Beispielsweise kann die Antenne 38 gemäß einem Beispiel derart abgestimmt werden, dass sie bei 60 GHz sendet, wohingegen die Antenne 36 derart abgestimmt wird, dass sie bei 20 GHz empfängt. Es bestehen auch Beispiele für andere Frequenzen, wozu bspw. Beispiele gehören, in denen die Antenne 38 länger als die Empfangsantenne 36 ist. Wie unten ausführlicher beschrieben, kann die Antenne 38 auf ein relativ schwaches HF-Signal einer ASR-Vorrichtung gelenkt oder gerichtet werden, wodurch effektiv z. B. andere HF-Energie herausgefiltert wird, die ansonsten mit dem gewünschten HF-Signal interferieren würde, was den Empfang eines jeweiligen HF-Signals verstärkt.
Bei dem Funkgerät 40 kann es sich um ein Miniaturfunkgerät handeln, das dazu ausgelegt ist, ein HF-Signal über einen oder mehrere Funkkanäle zu übertragen; und in zumindest einem Beispiel sendet und/oder empfängt das Funkgerät 40 rundstrahlend über einen einzelnen Kanal. Das Funkgerät 40 kann zum Beispiel kristallfrei sein (um seine Anforderungen bzgl. Größe und Leistung zu minimieren), und es kann derart konstruiert sein, dass es bei der oben erläuterten zweiten Frequenz (z. B. 60 GHz oder dergleichen) sendet und/oder empfängt. Kleinstfunkgeräte, die ohne Kristalle ausgestaltet sind, sind fachbekannt; daher werden sie an dieser Stelle nicht ausführlicher beschrieben.
Die ASR-Vorrichtung 14 kann auch eine Gleichrichterschaltung 46 zum Umwandeln von HF-Energie in einen Gleichstrom (DC) bei einem Spannungspegel und einer Spannungswelligkeit, die zum Speisen des Prozessors 32 geeignet sind, umfassen. Gemäß einem nicht einschränkenden Beispiel beinhaltet die Schaltung 46 eine Gleichrichterbrücke, die einige Widerstandselemente oder -spuren in einer Anordnung umfasst, welche dem Fachmann bekannt sind; dabei bestehen natürlich auch andere Beispiele für Gleichrichter.
Bei Betrieb kann sich die ASR-Vorrichtung 14 in einem inaktiven Modus befinden, wenn sie keinen Schwellenbetrag an HF-Energie der ersten Frequenz (z. B. mit der beziehenden Antenne 36 verknüpft) empfängt. Gemäß einem nicht einschränkenden Beispiel ist die ASR-Vorrichtung 14 inaktiv, wenn sie nicht in der Gegenwart eines ausreichend starken 20-GHz-Signals ist; allerdings stellt dies lediglich ein Beispiel dar (es gibt auch andere Beispiele in Bezug auf die Frequenz). Wenn die ASR-Vorrichtung 14 jedoch ausreichend HF-Energie auf der ersten Frequenz (oder in einer schmalen Bandbreite in deren Bereich) empfängt, dann kann die ASR-Vorrichtung 14 in einem aktiven Modus arbeiten. Beispielsweise kann HF-Energie durch die Gleichrichterschaltung 46 in elektrische Leistung umgewandelt werden, und diese Leistung kann dem Prozessor 32, dem Sensor 34 (oder Aktor 35) und/oder dem Funkgerät 40 bereitgestellt werden. Gemäß zumindest einem Beispiel für den aktiven Modus wird der Prozessor 32, wenn die ASR-Vorrichtung 14 einen Schwellenbetrag an geeigneter HF-Energie empfängt, ausgelöst, um Sensordaten vom Sensor 34 zu empfangen und das Funkgerät 40 dazu anzuweisen, diese Daten anhand der zweiten Frequenz zu senden. Wie vorstehend beschrieben, kann eine jede Nachricht, die durch das Funkgerät 40 gesendet wird, eine Kennung der ASR-Vorrichtung 14 enthalten; dies ist allerdings nicht erforderlich. Gemäß einem nicht einschränkenden Beispiel kann das Funkgerät 40 anhand fachbekannter Modulationstechniken auf der zweiten Frequenz senden.
In anderen Beispielen für den aktiven Modus kann der Prozessor 32, wenn die ASR-Vorrichtung 14 einen Schwellenbetrag an geeigneter HF-Energie über die Antenne 36 empfängt und/oder über die Antenne 38 eine Anweisung empfangen wird, den Aktor 35 dazu veranlassen, dass er ein digitales High (z. B. eine digitale ,1') oder ein anderes geeignetes Freigabesignal davon ausgibt - bspw. an eine beliebige Vorrichtung, mit welcher der Aktor 35 elektrisch gekoppelt ist. In dieser Weise können Fahrzeugmodule und/oder elektronische Fahrzeuggeräte in einen AN-Zustand, einen AUS-Zustand oder einen anderen vorgegebenen Zustand versetzt werden, indem der in der ASR-Vorrichtung 14 eingebaute Aktor 35 angesteuert wird.
Es versteht sich, dass die Größe der ASR-Vorrichtungen 14-20 unter Umständen zu gering ist, um einige Merkmale zu verbauen - bspw. sind sie eventuell zu klein für Ortungsvorrichtungen oder Schaltungen mit Selbstidentifizieren, zu klein für Synchronisations- oder Zeitgeberschaltungen usw. In zumindest einem Beispiel kann jede der ASR-Vorrichtungen 14-20 keine Energiespeichervorrichtung umfassen. Des Weiteren kann es sein, dass das Funkgerät 40 aufgrund von Einschränkungen bezüglich Größe und Leistung nur zu Sendedistanzen von 500 Millimetern (mm) in der Lage ist. Gemäß zumindest einem Beispiel verstärkt eine geringe Übertragungsleistung die Fahrzeugsicherheit; so ist es wegen ihr z. B. erforderlich, schädliche Einheiten oder Abhörgeräte im Innenraum 22 anzubringen - dass dies passiert, ist wenig wahrscheinlich. Es sind zwar vier ASR-Vorrichtungen gezeigt (14-20), doch versteht es sich, dass eine beliebige Menge an ASR-Vorrichtung eingesetzt werden kann; folglich sind sie lediglich als Beispiele gezeigt.
Das Gateway-System 10 - um erneut auf 1 Bezug zu nehmen - kann einen Gateway-Computer 50, eine erste oder Leistungsübertragungsantenne 52, die HF-Energie auf der ersten Frequenz (z. B. bei 20 GHz oder einer anderen geeigneten Wellenlänge) überträgt, und eine zweite oder Sende- oder Empfangs(TX/RX)-Antenne 54, die einen Befehl oder eine Anweisung an die ASR-Vorrichtungen 14-20 über ein HF-Signal sendet, das die zweite Frequenz aufweist oder die Sensordaten von den ASR-Vorrichtungen 14-20 über das HF-Signal empfängt, das die zweite Frequenz aufweist, umfassen. Im Allgemeinen steuert der Computer 50 die Antennen 52, 54 wie auch deren Richtcharakteristik, Reichweite usw. Zudem kann der Computer 50 durch das Steuern der Antennen 52, 54 Sensordaten von den ASR-Vorrichtungen 14-20 empfangen und stellt diese Daten anderen Rechenvorrichtungen im Fahrzeug 12 bereit (die bspw. mit der Klimaregelung, Sicherheits- und Rückhaltesystemen, Unterhaltungssystemen im Zusammenhang stehen, um nur manche nicht einschränkende Beispiele zu nennen), und/oder der Computer 50 kann unterschiedliche Module und/oder elektronische Geräte im Fahrzeug 12 ansteuern (wie bspw. Beleuchtungsvorrichtungen, Fahrzeughaupteinheitsteuerungen, Audiosteuerungen, Unterhaltungssteuerungen, Fahrzeugsitzsteuerungen, um nur manche nicht einschränkende Beispiele zu nennen). Im dargestellten Beispiel sendet der Gateway-Computer 50 Daten an eines von mehreren Kommunikationsmodulen 56, 58, 60 und empfängt Daten davon, woraufhin die Module 56-60 mit anderen geeigneten Fahrzeugsystemen, elektronischen Steuermodulen im Fahrzeug 12, elektronischen Fahrzeuggeräten oder dergleichen kommunizieren können. Somit können der Gateway-Computer 50 und die Module 56-60 im dargestellten Beispiel als Durchgangsvorrichtungen arbeiten; bspw. können sie die Kommunikation zwischen den ASR-Vorrichtungen 14-20 und anderen Fahrzeugrechensystemen oder elektronischen Fahrzeuggeräten (oder sogar zwischen den ASR-Vorrichtungen 14-20 und Computern oder elektronischen Kommunikationssystemen außerhalb des Fahrzeugs) unterstützen. Die Verwendung der Module 56-60 dient selbstverständlich nur als Beispiel; es gibt auch andere Kommunikationsarchitekturen. Des Weiteren dient zumindest eines der Kommunikationsmodule 56-60 in zumindest manchen Beispielen nicht als Durchgangsvorrichtung; so kann eines der Module 56-60 der beabsichtige Empfänger von Sensordaten von einer jeweiligen ASR-Vorrichtung sein.
Der Computer 50 kann im Allgemeinen einen oder mehrere Prozessoren 62 beinhalten, die elektronisch an den Speicher 64 gekoppelt sind, wobei der bzw. die Prozessor(en) 62 eine oder mehrere Anweisungen ausführen, die im Speicher 64 gespeichert sind. Bei dem bzw. den Prozessor(en) 62 kann es sich beispielsweise um eine beliebige Vorrichtungsart handeln, die in der Lage ist, elektronische Anweisungen zu verarbeiten; zu nicht einschränkenden Beispielen dafür zählen ein Mikroprozessor, ein Mikrocontroller oder eine Steuerung, ein anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreis (ASIC) usw. - um nur ein paar zu nennen. Der Speicher 64 kann ein beliebiges nicht transitorisches computernutzbares oder -lesbares Medium beinhalten, das eine(n) oder mehrere Speichervorrichtungen oder -erzeugnisse beinhalten kann - davon können manche jeweils in dem bzw. den Prozessor(en) 62 eingebaut sein. Zu anderen beispielhaften nicht transitorischen computernutzbaren Speichervorrichtungen gehören ein RAM (Direktzugriffsspeicher), ROM (Festwertspeicher), EPROM (löschbarer programmierbarer ROM), EEPROM (elektrischer löschbarer programmierbarer ROM) von herkömmlichen Computersystemen sowie beliebige andere flüchtige oder nichtflüchtige Medien. Zu nichtflüchtigen Medien gehören zum Beispiel optische Platten oder Magnetplatten und andere dauerhafte Speicher. Zu flüchtigen Medien zählt ein dynamischer Direktzugriffsspeicher (Dynamic Random Access Memory - DRAM), der typischerweise einen Hauptspeicher darstellt. Zu gängigen Formen computerlesbarer Medien gehören zum Beispiel eine Diskette, eine Folienspeicherplatte, eine Festplatte, ein Magnetband, ein beliebiges anderes magnetisches Medium, eine CD-ROM, eine DVD, ein beliebiges anderes optisches Medium, Lochkarten, Lochstreifen, ein beliebiges anderes physisches Medium mit Lochmustern, ein RAM, ein PROM, ein EPROM, ein FLASH-EEPROM, ein beliebiger anderer Speicherchip oder eine beliebige andere Speicherkassette oder ein beliebiges anderes Medium, das durch einen Computer ausgelesen werden kann. Wie vorstehend erläutert, kann der Speicher 64 ein oder mehrere Computerprogrammprodukte, die als Software, Firmware oder dergleichen ausgeführt werden können, abspeichern.
4 ist eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung des Gateway-Computers 50, der an die Antennen 52-54 gekoppelt ist, jedes der Kommunikationsmodule 56-60, die über eine drahtgebundene Fahrzeugnetzverbindung 66 und/oder eine drahtlose Fahrzeugnetzverbindung 68 an den Computer 50 gekoppelt sind, einer Mobilvorrichtung 74, die drahtlos an den Computer 50 gekoppelt ist, und eines zweiten ASR-Gateway-Moduls 76. Die Leistungsübertragungsantenne 52 kann eine beliebige geeignete Antennenvorrichtung zum Übertragen von HF-Leistung an die ASR-Vorrichtungen 14-20 sein. Einem Beispiel gemäß kann die Antenne 52 eine phasengesteuerte Gruppenantenne mit mehreren Übertragungsknoten 80 sein - die z. B. durch ein Substrat oder einen Rahmen 82 getragen werden (siehe 5-6). Jeder der Knoten 80 kann durch den Gateway-Computer-Prozessor 62 selektiv steuerbar sein, sodass die Antenne 52 eine sogenannte effektive Wellenform 84 erzeugen kann. Nur zur Veranschaulichung zeigt 6 drei benachbarte Knoten, die jeweils eine relative Übertragungszeiten aufweisen, so weist ein erster Knoten 80 bspw. eine Phasenverzögerung gleich Null auf, ein zweiter Knoten 80 weist eine Phasenverzögerung gleich einer Periode (τ) auf und ein dritter Knoten 80 weist eine Phasenverzögerung gleich dem Zweifachen der Periode (2τ) auf - wobei die Periode (τ) z. B. weniger als eine Periode des Trägersignals ausmacht. Selbstverständlich sind dabei nur einige wenige der Knoten 80 (bspw. einer Anordnung 85, siehe 5) dargestellt. Es versteht sich, dass manche Knoten 80 in zwei- und dreidimensionalen Anordnungen die gleichen Übertragungszeiten wie andere aufweisen können. Phasengesteuerte Gruppenantennen und die Techniken für deren Verwendung sind fachbekannt; daher wird das Beispiel der Antenne 52 in dieser Schrift nicht weitergehend beschrieben.
Die TX/RX-Antenne 54 kann eine beliebige geeignete Antennenvorrichtung zum Senden und/oder Empfangen von HF-Signalen an/von jeweilige(n) ASR-Vorrichtungen 14-20 sein. Gemäß einem Beispiel ist die Antenne 54 auch eine phasengesteuerte Gruppenantenne mit Knoten, die den Knoten 80 ähneln; in einem Empfangsmodus ist die Antenne 54 zum Verbessern der Verstärkung eines jeden Signals ausgelegt, das von einer der jeweiligen ASR-Vorrichtungen 14-20 gesendet wird.
1 und 4 stellen Strahlen 86, 88 dar, die mit den Antennen 52 bzw. 54 in Verbindung stehen. Die Strahlen 86-88 können durch ein dreidimensionales Volumen (oder bspw. eine Keule) definiert sein, das sich von der jeweiligen Antenne 52, 54 erstreckt; des Weiteren können die Strahlen 86-88 durch eine jeweilige Richtcharakteristik und eine jeweilige Reichweite definiert sein - davon können alle durch den Gateway-Computer 50 gesteuert werden. In zumindest einem Beispiel erstreckt sich jeder Strahl 86, 88 von einer Oberfläche der jeweiligen Antenne und konvergiert bei einer vorgegebenen Reichweite (die bspw. wenigstens eine ASR-Vorrichtung einschließt); dabei sind jedoch auch divergierende Strahlen möglich. Daher kann der Computer 50 die HF-Energie von Antenne 52 innerhalb des Strahls 86 fokussieren, um eine ASR-Vorrichtung mit Leistung zu versorgen, während der Computer 50 das Senden oder Empfangen des Strahls 88 über die Antenne 54 fokussiert, um mit eben dieser ASR-Vorrichtung zu kommunizieren. Wie unten ausführlicher erläutert, fokussiert der Gateway-Computer 50 in zumindest einem Beispiel eine Überlagerung der Strahlen 86, 88 auf eine zum Ziel genommene ASR-Vorrichtung (wie bspw. die ASR-Vorrichtung 14), um Sensordaten davon zu empfangen (oder zu bewirken, dass der Aktor 35 darin angesteuert wird). Um über die Antenne 54 zu kommunizieren, muss die ASR-Vorrichtung 14 in einem nicht einschränkenden Beispiel bspw. zeitgleich mit HF-Energie von der Antenne 52 mit Leistung versorgt werden - dadurch können sich die Strahlen 76, 78 bspw. gegenseitig überlagern, wodurch eine konstruktive Interferenz entsteht. Alternativ, oder in Kombination mit den oben erläuterten Techniken, können auch andere Techniken zur Strahlformung und -lenkung eingesetzt werden.
Das Kommunikationsmodul 56 kann eine beliebige geeignete drahtlose Kommunikationsrechenvorrichtung mit kurzer Reichweite sein, die dazu ausgelegt ist, drahtlos mit geeigneten drahtlosen Fahrzeugsensoren mit kurzer Reichweite (nicht gezeigt), der Mobilvorrichtung 74 und anderen geeigneten elektronischen Geräten zu kommunizieren, die sich an oder in dem Fahrzeug 12 befinden und/oder von Insassen des Fahrzeugs 12 getragen werden können. Zu nicht einschränkenden Protokollbeispielen gehören Wi-Fi, Bluetooth, Bluetooth Low Energy (BLE), Dedicated Short Range Communication (DSRC) usw. oder eine Kombination daraus. Das Modul 56 kann dazu programmiert sein, Sensordaten von den ASR-Vorrichtungen 14-20 über den Gateway-Computer 50 zu empfangen und diese Sensordaten im Anschluss daran drahtlos an eine andere elektronische Vorrichtung zu senden - bspw. ein internes Fahrzeugsystem, eine Mobilvorrichtung 74, einen anderen Gateway-Computer 76 (der bspw. ähnlich dem Gateway-Computer 50 konfiguriert und angeordnet ist) usw. Außerdem können die Module 56 dazu programmiert sein, Daten, Anweisungen usw. über den Gateway-Computer 50 an ASR-Vorrichtungen 14-20 zu senden, sodass Fahrzeugsysteme für eine Vielfalt an Umsetzungen drahtlos ausgelöst werden können. Ein nicht einschränkendes gewerbliches Beispiel für Modul 56 ist ein Ford-Sync™-Modul.
Bei dem Kommunikationsmodul 58 kann es sich um eine beliebige geeignete Fahrzeug-zu-Fahrzeug(V2V)-Kommunikationsrechenvorrichtung handeln, die dazu konfiguriert ist, drahtlos mit anderen Straßenfahrzeugen (bspw. über zellulare Kommunikation, DSRC oder dergleichen) zu kommunizieren. Das Modul 58 kann auch mit Fahrzeug-zu-Infrastruktur (V2I) kommunizieren, wie es dem Fachmann ersichtlich sein wird. Das Modul 58 kann dazu programmiert sein, die Kommunikation von Daten der ASR-Vorrichtung zwischen dem Gateway-Computer 50 und einem oder mehreren von anderen Fahrzeugen, Straßeninfrastruktur usw. zu unterstützen.
Das Kommunikationsmodul 60 kann eine beliebige geeignete Telematikrechenvorrichtung sein, die dazu konfiguriert ist, über eine zellulare Kommunikationsverbindung oder andere Langstreckenkommunikationsverbindung (z. B. LTE, GM, CDMA usw.) drahtlos mit anderen elektronischen Vorrichtungen zu kommunizieren. Das Modul 60 kann einen eingebetteten zellularen Chipsatz beinhalten oder eine zellulare Kommunikation unter Verwendung des Chipsatzes einer Mobilvorrichtung im Inneren des Fahrzeugs 12 unterstützen, die durch einen Benutzer des Fahrzeugs 12 getragen wird (z. B. ein Mobiltelefon, Smartphone usw.). Das Modul 60 kann dazu programmiert sein, die Kommunikation von Daten der ASR-Vorrichtung zwischen dem Gateway-Computer 50 und einem oder mehreren von einem Fahrzeug-Backend-System, einem anderen Fahrzeug, einem entfernten Server, einer Drohne usw. zu unterstützen. Beispielsweise kann das Modul 60 über ein oder mehrere drahtgebundene und/oder drahtlose Kommunikationsnetze 89 mit solchen Endeinrichtungen kommunizieren.
Zu den Netzen 89 kann ein öffentliches Fernsprechwählnetz (Public Switched Telephone Network - PSTN) zählen, wie bspw. das, das dazu verwendet wird, festverdrahtete Telefonie, paketvermittelte Datenkommunikation, Internetinfrastruktur und dergleichen bereitzustellen. Die Netze 90 können des Weiteren drahtlose Netze wie eine Satellitenkommunikationsarchitektur und/oder Mobiltelefonkommunikationsnetze einschließen, die weite geografische Regionen abdecken (bspw. eNodeBs, Serving Gateways, Basisstationsendeempfänger und dergleichen). Solche landgebundene und drahtlose Kommunikationsnetze sind fachbekannt und werden hier nicht weitergehend beschrieben.
Eine drahtgebundene Fahrzeugnetzverbindung 66 kann die drahtgebundene Kommunikation zwischen den Modulen 56-60 und dem Gateway-Computer 50 ermöglichen. Des Weiteren kann die Verbindung 66 die Kommunikation zwischen anderen Rechenvorrichtungen an oder in dem Fahrzeug 12 unterstützen (zu nicht einschränkenden Beispielen dafür gehören bspw. Mensch-Maschine-Schnittstellen-Vorrichtungen, ein Fahrzeugnavigationssystem, ein Fahrzeugklimaregelungssystem, ein Fahrzeugantriebsstrangsystem und ein System für die fahrzeuginterne Diagnose (Onboard Diagnostics - OBDII), um nur ein paar Beispiele zu nennen). In zumindest einem Beispiel ist die Verbindung 66 ein Fahrzeug-Intranet-System und schließt eines oder mehrere von einem Controller-Area-Network(CAN)-Bus, Ethernet, Local Interconnect Network (LIN), einer Glasfaserverbindung oder dergleichen ein. In einigen Beispielen kann die Verbindung 66 auch eine oder mehrere diskrete drahtgebundene Verbindungen einschließen. In dieser Weise unterstützt die Verbindung 66 die Kommunikation zwischen den ASR-Vorrichtungen 14-20 und diesen und anderen Fahrzeugsystemen.
Die drahtlose Fahrzeugnetzverbindung 68 kann ein geeignetes drahtloses lokales Netz (einschließlich unter anderem Wi-Fi), Peer-to-Peer-Kommunikationsverbindungen (bspw. einschließlich unter anderem BLE, Wi-Fi Direct, Dedicated Short Range Communication (DSRC) usw.), eine Kombination daraus oder eine sonstige geeignete Form der drahtlosen Kommunikation mit geringer Reichweite einschließen. Die Verbindung 68 kann die Kommunikation zwischen dem Computer 50 und den Kommunikationsmodulen 56-60 unterstützen, wie vorstehend beschrieben. Alternativ, oder in Kombination damit, kann die Verbindung 68 die Kommunikation zwischen dem Gateway-Computer 50 und der Mobilvorrichtung 74 unterstützen. Analog dazu unterstützt die Verbindung 68 die Kommunikation zwischen den ASR-Vorrichtungen 14-20 und den beispielhaften Fahrzeugsystemen, siehe Erläuterung oben.
Die Mobilvorrichtung 74 kann eine jede tragbare elektronische Vorrichtung sein, die zur bidirektionalen drahtgebundenen und/oder drahtlosen Kommunikation ausgelegt ist. Zu nicht einschränkenden Beispielen für die Mobilvorrichtung 74 gehören ein Mobiltelefon, ein Personal Digital Assistant (PDA), ein Smartphone, ein Laptop- oder Tablet-Computer, der über Fähigkeiten zur bidirektionalen Kommunikation verfügt (z. B. über eine landgestützte und/oder drahtlose Verbindung), ein Netbook-Computer und dergleichen. In einigen Beispielen kann die Vorrichtung 74 einen oder mehrere Aktoren 35 der ASR-Vorrichtung steuern oder Sensordaten von einem oder mehreren Sensoren 34 der ASR-Vorrichtung empfangen.
Auf die in 7-8 gezeigten Ablaufschemata Bezug nehmend, stellen die Abläufe 700 und 800 jeweils einen Ablauf zum Bestimmen einer ASR-Vorrichtungs-Position und einen Ablauf zum selektiven Kommunizieren mit den ASR-Vorrichtungen gemäß den in Ablauf 700 bestimmten ASR-Vorrichtungs-Positionen dar. Jeder der Abläufe 700, 800 kann Anweisungen umfassen, die durch den Gateway-Computer 50 ausgeführt werden - bspw. Anweisungen, die im Speicher 64 gespeichert und durch den Prozessor 62 ausgeführt werden können.
Der Ablauf 700 beginnt mit Block 710. Bei Block 710 bestimmt der Computer 50 eine Voxelabtastfolge für den Fahrzeuginnenraum 22. Im hier verwendeten Sinne ist ein Voxel ein Volumenanteil des Innenraums 22. Typischerweise weisen die meisten Voxel die gleiche Größe auf, und Voxel, die sich am Randbereich des Innenraums befinden, weisen eine geringere Größe auf und sind teilweise durch die Gestalt des Innenraums (z. B. die Tür, den Dachhimmel, das Armaturenbrett, die Sitze usw.) definiert. In einem Beispiel könnten Voxel, die sich in einem mittleren Bereich des Innenraums 22 befinden, 8 Kubikzoll (z. B. 2" x 2" x 2") betragen; dies ist aber nur ein Beispiel. Voxel könnten kleiner und/oder größer als 8 in³ sein. Demnach könnte der Innenraum 22 Tausende Voxel umfassen. Der Computer 50 kann die Größe und Menge der Voxel im Innenraum 22 bestimmen. Dementsprechend kann der Computer 50 den Innenraum auf beliebige geeignete Art und Weise unterteilen oder aufteilen. Des Weiteren kann der Computer 50 jedem Voxel eine eindeutige Kennung zuordnen.
Gemäß der Abtastfolge kann der Computer 50 die Strahlen 86, 88 lenken und zur Konvergenz der Strahlen 86, 88 steuern, damit sich die Strahlen an einem ausgewählten Voxel überlagern. Die Abtastfolge beinhaltet ein Bestimmen der Voxel, die abzutasten sind, der Reihenfolge, in welcher die Voxel abzutasten sind, und eines Verweilintervalls bei jedem Voxel (bspw. vor dem Übergang zum nächsten Voxel in der Folge). Gemäß einem Beispiel tastet der Computer 50 ein einzelnes Voxel nach dem anderen ab; in anderen Beispielen kann der Computer 50 jedoch die Breite des Strahls 86 und/oder 88 steuern, um mehrere Voxel gleichzeitig abzutasten.
Gemäß Block 710 kann der Computer 50 zumindest am Anfang bestimmen, alle Voxel im Fahrzeug 12 abzutasten, um die Positionen beliebiger oder aller ASR-Vorrichtungen (wie bspw. der Vorrichtungen 14-20) zu identifizieren. Beispielsweise kann der Computer 50 bestimmen, die Strahlen 86, 88 derart zu steuern, dass sie systematisch alle Voxel im Innenraum 22 abtasten, indem bspw. von einem ersten Voxel zu einem Voxel daneben und dann zu einem nachfolgenden Voxel daneben und dann zu einem nachfolgenden Voxel daneben usw. vorgegangen wird.
Beim darauffolgenden Block 720 initiiert der Computer 50 die Abtastfolge. Beispielsweise steuern die Antennen 52, 54 die Richtcharakteristik und Reichweite der Strahlen 86, 88, um auf ein erstes Voxel in der Abtastfolge zu fokussieren.
Bei Block 730 bestimmt der Computer 50, ob sich im aktuellen Voxel eine ASR-Vorrichtung befindet. Wenn die Strahlen 86, 88 auf ein Voxel mit einer ASR-Vorrichtung (z. B. der ASR-Vorrichtung 14) fokussiert sind, kann die Vorrichtung 14 gemäß einem Beispiel dazu programmiert sein, dessen Kennung zu übertragen. In dieser Weise kann der Computer 50 feststellen, ob eine ASR-Vorrichtung vorhanden ist. Wenn beim jeweils aktuellen Voxel keine ASR-Vorrichtung identifiziert wird, vollzieht der Ablauf 700 eine Rückschleifung und wiederholt Block 720 - bspw. geht er zum nächsten Voxel in der Abtastfolge über. Wenn der Computer 50 allerdings das Vorhandensein einer ASR-Vorrichtung beim aktuellen Voxel bestimmt, so geht der Ablauf 700 zu Block 740 über.
Bei Block 740 empfängt der Computer 50 die Kennung von der ASR-Vorrichtung 14 über die Antenne 54 (gemäß einem Beispiel ist die Kennung bspw. eine IP-Adresse). Beim darauffolgenden Block 750 verknüpft der Computer 50 diese Kennung mit der Kennung des aktuellen Voxels. In dieser Weise kann der Computer 50 künftig versuchen, mit der ASR-Vorrichtung 14 zu kommunizieren, ohne sie zuerst im Innenraum 22 ausfindig machen zu müssen, was andernfalls ein erneutes Abtasten einiger leerer Voxel (d. h. Voxel ohne ASR-Vorrichtungen) erfordern würde. In dieser Weise verbessert der Computer 50 die Abtasteffizienz.
Beim darauffolgenden Block 760 kann der Computer 50 bestimmen, ob sich im aktuellen Voxel noch andere ASR-Vorrichtungen befinden. Beispielsweise kann der Computer 50 als Reaktion auf das Fokussieren der Strahlen 86, 88 auf das aktuelle Voxel mehr als eine ASR-Vorrichtungs-Kennung empfangen haben. Wenn dies eintrifft, kann der Ablauf 700 eine Rückschleifung zu Block 740 vollziehen und den Vorgang der Verknüpfung wiederholen (bspw. eine andere ASR-Vorrichtungs-Kennung mit der Kennung des aktuellen Voxels erneut verknüpfen und/oder speichern). In manchen Fällen kann dies selbstverständlich zeitgleich mit der vorherigen Ausführung der Blöcke 730-750 erfolgen. Diese Schleife kann sich selbst wiederholen, bis alle ASR-Vorrichtungen im aktuellen Voxel mit der jeweiligen Voxelkennung verknüpft worden sind. Daraufhin geht der Vorgang 700 von Block 760 zu Block 770 über.
Bei Block 770 bestimmt der Computer 50, ob alle Voxel in der Abtastfolge abgetastet worden sind. In zumindest einem Beispiel sind nicht alle Voxel abgetastet worden; folglich vollzieht der Ablauf 700 eine Rückschleifung zu Block 720, und der Ablauf wird wie vorstehend beschrieben fortgesetzt. Im Laufe dieser Folge können die ASR-Vorrichtungen 16-20 ähnlich dazu mit jeweiligen Voxelkennungen (die sich bspw. voneinander unterscheiden) verknüpft werden. Wenn der Computer 50 bei Block 770 bestimmt, dass alle Voxel in der Folge abgetastet worden sind, kann der Ablauf 700 enden.
Der Ablauf 700 kann unmittelbar nach seinem vorherigen Abschluss oder zu einem beliebigen geeigneten späteren Zeitpunkt wiederholt ausgeführt werden. In dieser Weise kann der Computer 50 die Positionen neuer ASR-Vorrichtungen im Innenraum 22 (z. B. seit der letzten Abtastung) bestimmen, die Positionen zuvor abgetasteter ASR-Vorrichtungen (deren Position sich im Innenraum 22 möglicherweise geändert hat, als Beispiel) aktualisieren und/oder bestimmen, welche ASR-Vorrichtungen sich möglicherweise nicht mehr im Innenraum 22 befinden. Des Weiteren kann sich die Abtastfolge bei Bock 710 auch von Abtastung zu Abtastung ändern. Des Weiteren, wie nachstehend ausführlicher erläutert, kann der Ablauf 700 in zumindest einem Beispiel fragmentarisch ausgeführt werden, wobei z. B. Abschnitte des Innenraums 22 abgetastet werden, was während des Ablaufs 800 erfolgt (z. B. während sogenannter Leerlaufzeit und gemäß der Ausführung eines Plans, wie nachstehend erläutert).
Auf 8 Bezug nehmend, ist ein Ablauf 800 zum selektiven Kommunizieren mit den ASR-Vorrichtungen (bspw. den Vorrichtungen 14-20, anderen ASR-Vorrichtungen usw.) unter Verwendung der in Ablauf 700 erlangten Positionsdaten dargestellt. Wie vorstehend bzgl. Vorgang 700 erläutert, können die zuletzt identifizierten Voxelpositionen einer Vielzahl von ASR-Vorrichtungen im Speicher 64 abgespeichert werden. Der Ablauf 800 kann damit beginnen, dass der Computer 50 Block 805 ausführt - dabei wird im Computer 50 eine Datenbezugsanforderung von einer elektronischen Vorrichtung empfangen. Bei der elektronischen Vorrichtung kann es sich um eines der Kommunikationsmodule 56-58, die Mobilvorrichtung 74, einen anderen Gateway-Computer 76 handeln, um nur ein paar nicht einschränkenden Beispiele zu nennen. Die Datenbezugsanforderung kann eine Anforderung, Daten (bspw. eine Anweisung) an eine oder mehrere ASR-Vorrichtungen zu senden oder Daten (bspw. Sensordaten) von einer oder mehreren ASR-Vorrichtungen zu empfangen, einschließen. Alternativ, oder in Kombination damit, könnte die Anforderung das Senden von Daten an und/oder Empfangen von Daten von beliebige(n) ASR-Vorrichtungen in einem vorgegebenen Voxel im Innenraum 22 betreffen (bspw. können mehrere verschiedene ASR-Vorrichtungen die Temperatur in einem Voxel erfassen - bspw. an verschiedenen Flächen eines Objekts darin - und diese Daten können für ein Fahrzeugsystem (z. B. ein Klimaregelungssystem oder dergleichen) nützlich sein).
Gemäß einem nicht einschränkenden Beispiel kann die Anforderung eines oder mehrere der folgenden Elemente umfassen: eine Voxelkennung, eine ASR-Vorrichtungs-Kennung, eine an eine ASR-Vorrichtung in dem identifizierten Voxel zu sendende Anweisung, Vorverarbeitungs- oder Formatierungsanweisungen, die mit der Anweisung verknüpft sind, einen Zustellungszeitstempel (z. B. eine konkrete Zeit oder Zeitspanne, zu welcher der Computer 50 versuchen sollte, die Anweisung einer jeweiligen ASR-Vorrichtung zuzustellen, oder eine konkrete Zeit oder Zeitspanne, zu der der Computer 50 versuchen sollte, Sensordaten von der jeweiligen ASR-Vorrichtung zu empfangen), Anweisungsverfallsdaten usw. Die Verfallsdaten können dem Computer 50 anzeigen, wenn eine Anweisung veraltet ist, d. h., wenn eine Anweisung nicht mehr an die jeweilige ASR-Vorrichtung gesendet werden sollte - falls die Anweisung bspw. noch nicht gesendet worden ist. Andernfalls können die Verfallsdaten dem Computer 50 bspw. anzeigen, wenn die elektronische Vorrichtung Sensordaten, die von der jeweiligen ASR-Vorrichtung erhoben worden sind, als veraltet und für die Zustellung zur anfordernden elektronischen Vorrichtung als nicht geeignet erachtet (sie bspw. ignoriert werden sollten). Wenn die jeweilige ASR-Vorrichtung dem Computer 50 beispielsweise Sensordaten bereitstellt, speichert der Computer 50 die Sensordaten ab, bis die elektronische Vorrichtung anfordert, sie zu empfangen und eine Verfallszeit verstreicht - dann kann der Computer 50 die erhobenen Sensordaten löschen oder ansonsten ignorieren. Die Anforderung kann auch andere Informationen umfassen; diese Elemente stellen nur Beispiele dar.
Block 805 kann des Weiteren ein Speichern und Bereitstellen einer Vielfalt an Informationen für elektronische Vorrichtungen, die einen Datenbezug anfordern können, beinhalten. Beispielsweise kann der Computer 50 zusätzlich dazu, dass er mit ASR-Vorrichtungs-Kennungen verknüpfte Voxelkennungen abspeichert, im Speicher 64 ASR-Vorrichtungs-Charakteristika (z. B., ob die jeweilige ASR-Vorrichtung einen Sensor oder Aktor umfasst, um welche Sensorart es sich handelt, was angesteuert wird usw.) und/oder Vorverarbeitungsanweisungen (z. B. Anweisungen zum Ändern kommunizierter Daten (z. B. Basiswertmanipulation, vorübergehende Kompression, Datennormalisierung, Datenskalierung usw.) abspeichern. In dieser Weise können elektronische Vorrichtungen den Computer 50 abrufen, und der Computer 50 kann als Reaktion darauf Informationen bezüglich dessen bereitstellen, welche ASR-Vorrichtungen dafür verfügbar sind, angesteuert zu werden oder Sensordaten bereitzustellen.
Beim darauffolgenden Block 810 kann der Computer 50 die bei Block 710 bestimmte Voxelabtastfolge bestimmen und/oder aktualisieren. In Ablauf 700 können zum Beispiel alle Voxel im Innenraum 22 abgetastet worden sein. Dementsprechend kann der Computer 50 bestimmt haben, welche dieser Voxel ,leer‘ sind - d. h., in diesem Volumen ist keine ASR-Vorrichtung enthalten. Demzufolge kann das Aktualisieren der Voxelabtastfolge ein Auslassen - zumindest zeitweise - dieser leeren Voxel beinhalten. Des Weiteren kann das Aktualisieren der Voxelabtastfolge von Block 710 ein Einschätzen, welche Datenbezugsanforderungen Zeitstempel und Verfallsdaten beinhalten, und ein anschließendes Bestimmen eines Abtastplans auf der Grundlage der Zeitstempel und Verfallsdaten innerhalb einer Vielzahl von Datenbezugsanforderungen umfassen. Daher kann der Plan in die Abtastfolge integriert werden, sodass die Folge bei Ausführung durch den Computer 50 versucht, Daten rechtzeitig an jede der jeweiligen ASR-Vorrichtungen zu senden und/oder von ihnen zu empfangen. Des Weiteren kann der Computer 50 bei Block 810 die aktualisierte Abtastfolge zumindest teilweise auf der Grundlage aktualisierter Verweilintervalle bestimmen. Beispielsweise kann ein Verweilintervall für ein jeweiliges Voxel auf der Grundlage einer größeren Menge an ASR-Vorrichtungen, die (in Ablauf 700) als darin befindlich bestimmt wurden, verlängert werden; gleichermaßen können andere Verweilintervalle auf der Grundlage dessen, dass darin weniger ASR-Vorrichtungen ausfindig gemacht wurden, verkürzt werden.
Bei Block 815 beginnt der Computer 50, die aktualisierte Abtastfolge auszuführen, indem er ein erstes Voxel abtastet. Dies wird nicht erneut beschrieben, da es dem vorstehend beschriebenen Block 720 ähneln kann, mit der Ausnahme, dass der Computer 50 eine andere Abtastfolge ausführen kann.
Beim darauffolgenden Block 820 kann der Computer 50 bestimmen, ob die Folge - bspw. gemäß dem Plan - eine Verzögerung (z. B. beim Senden von Anweisungen oder beim Empfangen von Sensordaten) nötig macht. Falls eine Verzögerung oder Leerlaufzeit bestimmt wird, geht der Ablauf 800 zu Block 825 (Verzögern für ein bestimmtes Zeitintervall) und anschließend zu Block 830 über. Wird keine Verzögerung bestimmt, so kann der Ablauf 800 direkt zu Block 830 übergehen.
Gemäß zumindest einem Beispiel kann der Computer 50 während dieser Verzögerung einen Teil der bei Ablauf 700 aufgeführten Abtastfolge ausführen - bspw., um die ASR-Vorrichtungs-Positionen im Innenraum 22 zu aktualisieren. Wenn die Verzögerungsperiode endet, kann der Computer 50 zu Ablauf 800 umkehren, wobei er zu Block 830 übergeht.
Bei Block 830 kann der Computer 50 Daten (z. B. eine Ansteuerungsanweisung) an ASR-Vorrichtungen im aktuellen Voxel senden und/oder Daten (z. B. Sensordaten) von den ASR-Vorrichtungen im aktuellen Voxel empfangen. Da dies weiter oben bereits beschrieben worden ist, wird es an dieser Stelle nicht ausführlicher beschrieben.
Beim darauffolgenden Block 835 kann der Computer 50 bestimmen, ob eine Kommunikation mit allen ASR-Vorrichtungen in der Abtastfolge erfolgt ist - ob bspw. Daten an sie gesendet oder Daten von ihnen empfangen wurden. Wenn dies nicht erfolgt ist, rückt der Computer 50 zum nächsten Voxel vor (Block 840), und Ablauf 800 vollzieht eine Rückschleifung und wiederholt Block 820 für eben dieses Voxel. Falls eine Kommunikation zwischen dem Computer 50 und allen ASR-Vorrichtungen in der Abtastfolge bei Block 835 erfolgt ist, geht Ablauf 800 zu Block 845 über.
Bei Block 845 können jegliche Sensordaten, die über die Abtastfolge erhoben worden sind, der anfordernden elektronischen Vorrichtung bereitgestellt werden. In einigen Beispielen könnte dies während der Ausführung der Abtastfolge (z. B. während der Ausführung der Blöcke 815-835) erfolgen; in anderen Beispielen kann es erfolgen, sobald die Abtastfolge abgeschlossen ist. Des Weiteren können die von manchen der ASR-Vorrichtungen 14-20 empfangenen Sensordaten in zumindest einem Beispiel vorübergehend im Computer 50 (bspw. im Speicher 64) abgespeichert werden - bspw., bis die jeweilige elektronische Vorrichtung sie anfordert. Wenn die elektronische Vorrichtung, wie weiter oben beschrieben, sie nicht vor ihrem Verfall anfordert, kann der Computer 50 die Daten löschen oder überschreiben (da er sie bspw. als veraltet erachtet).
Bei Block 850, der darauf folgen kann, kann der Computer 50 bestimmen, ob jedwede Datenbezugsanforderungen (die vor den Blöcken 810-815 empfangen wurden) nicht abgeschlossen oder erfüllt worden sind (oder nicht rechtzeitig erfüllt worden sind). Dies kann aus mehreren verschiedenen Gründen der Fall sein. So ist eine ASR-Vorrichtung unter Umständen bspw. nicht in der Lage, mit dem Computer 50 zu kommunizieren. Für die Verwendung von Strahlen 86, 88 kann zum Beispiel eine Sichtlinie (Line of Sight - LOS) zwischen den Antennen 52, 54 und der jeweiligen ASR-Vorrichtung erforderlich sein - falls die LOS während der Abtastfolge nicht möglich gewesen wäre, könnte die jeweilige ASR-Vorrichtung nicht mit dem Computer 50 kommunizieren, wenn die Strahlen 86, 88 auf ihr jeweiliges Voxel fokussiert wären. In anderen Beispielen kann es sein, dass sich die ASR-Vorrichtungen nicht mehr im zuvor mit ihnen verknüpften Voxel befinden - dabei sei bspw. daran erinnert, dass manche ASR-Vorrichtungen zwar fixiert, andere jedoch am Insassen (z. B. an tragbaren Geräten, der Kleidung usw.) angebracht sein können (so kann der Insasse z. B. den Arm bewegt, einen anderen Fahrzeugsitz eingenommen haben usw.). Des Weiteren könnte es sein, dass die jeweilige ASR-Vorrichtung nicht richtig funktioniert und damit nicht in der Lage ist, über die Strahlen 86, 88 mit dem Computer 50 zu kommunizieren. Dabei handelt es sich lediglich um nicht einschränkende Beispiele; es gibt auch andere. Somit identifiziert der Computer 50 bei Block 850, welche Anforderungen, falls überhaupt, nicht abgeschlossen worden sind. Wenn alle Anforderungen abgeschlossen (und rechtzeitig abgeschlossen) worden sind, geht Ablauf 800 zu Block 805 und/oder Block 815 über - bspw. je nachdem, ob neue Datenbezugsanforderungen verfügbar sind. Hinzu kommt, dass, wenn zumindest eine Anforderung nicht abgeschlossen oder nicht rechtzeitig abgeschlossen worden ist, der Ablauf 800 zu Block 855 übergeht, um danach zu den Blöcken 805 oder 810 überzugehen.
Bei Block 855 kann der Computer 50 bestimmen, dass eine oder mehrere ASR-Vorrichtungen in einer Abtastfolge weggelassen werden. Beispielsweise kann der Computer 50 bestimmen, eine jeweilige ASR-Vorrichtung in der nächsten Folge wegzulassen, weil ein Insasse, der die Vorrichtung trägt, aus dem Fahrzeug ausgestiegen ist (dies kann z. B. auf der Verwendung anderer geeigneter Fahrzeugsensoren beruhen). Andernfalls kann der Computer 50 zum Beispiel bestimmen, die jeweilige ASR-Vorrichtung nach einer Schwellenanzahl an Abtastungen wegzulassen, in denen die ASR-Vorrichtung nicht erfasst worden ist. Andere Beispiele sind ebenfalls möglich.
Im Anschluss an Block 855 geht der Ablauf 800 zu Block 805 über, wenn neue Datenbezugsanforderungen verfügbar sind, oder, falls dem nicht so ist, erfolgt ein Übergang zu Block 810. Bei Block 810 kann die aktualisierte Voxelabtastfolge zumindest teilweise auf der Weglassung einer oder mehrerer zuvor abgetasteter ASR-Vorrichtungen beruhen.
Der Ablauf 800 kann fortfahren, während sich die Fahrzeugzündung in einem AN-Zustand befindet - und in manchen Beispielen selbst dann, wenn der Fahrzeugzündzustand AUS ist. Außerdem versteht es sich, dass die Anweisungen, die im Speicher 64 gespeichert und durch den Prozessor 62 des Computers 50 ausführbar sind, anpassbar sind. Das heißt, in zumindest einem Beispiel arbeitet der Computer 50 in einem Lernmodus, wobei er wiederholt eine optimale Abtastfolge bestimmen kann, die nicht nur die in den Datenbezugsanforderungen aufgeführten Anforderungen in Bezug auf die Zeit erfüllt, sondern auch einen vorgegebenen Satz Voxel in geringst möglicher Zeit abtastet.
Somit ist ein Gateway-System für ein Fahrzeug beschrieben worden. Das System beinhaltet einen Gateway-Computer, eine erste Antenne und eine zweite Antenne. Der Computer ist dazu programmiert, die erste und zweite Antenne zu steuern, um Daten von einer oder mehreren Vorrichtungen in Ameisengröße (ASR-Vorrichtungen) in dem Fahrzeug zu erfassen - oder um den ASR-Vorrichtungen darin eine oder mehrere Anweisungen bereitzustellen. Zur Unterstützung der Kommunikation ist der Computer dazu programmiert, Hochfrequenzstrahlen, die mit der jeweiligen ersten und zweiten Antenne in Verbindung stehen, derart zu lenken, dass sie sich an einer volumetrischen Position einer ASR-Vorrichtung überlagern. Die jeweilige ASR-Vorrichtung kann derart ausgestattet sein, dass sie Leistung von dem Strahl der ersten Antenne bezieht und Daten über den zweiten Strahl sendet oder empfängt.
Im Allgemeinen können die beschriebenen Rechensysteme und/oder -vorrichtungen ein beliebiges aus einer Reihe von Computerbetriebssystemen einsetzen, einschließlich unter anderem Versionen und/oder Varianten der SYNC®-Anwendung von Ford, AppLink/Smart Device Link Middleware, der Betriebssysteme Microsoft® Automotive, Microsoft Windows®, Unix (z. B. das Betriebssystem Solaris®, vertrieben durch die Oracle Corporation in Redwood Shores, Kalifornien), AIX UNIX, vertrieben durch International Business Machines in Armonk, New York, Linux, Mac OSX und iOS, vertrieben von Apple Inc. in Cupertino, Kalifornien, BlackBerry OS, vertrieben durch Blackberry Ltd. in Waterloo, Kanada, und Android, entwickelt von Google Inc. und der Open Handset Alliance, oder der Plattform QNX® CAR for Infotainment, angeboten von QNX Software Systems. Beispiele für Rechenvorrichtungen umfassen unter anderem Folgendes: einen eingebauten Fahrzeugcomputer, einen Computerarbeitsplatz, einen Server, einen Desktop-, Notebook-, Laptop- oder Handcomputer oder ein anderes Rechensystem und/oder eine andere Rechenvorrichtung.
Rechenvorrichtungen umfassen im Allgemeinen computerausführbare Anweisungen, wobei die Anweisungen durch eine oder mehrere Rechenvorrichtungen, wie etwa die vorstehend aufgeführten, ausführbar sein können. Computerausführbare Anweisungen können von Computerprogrammen zusammengestellt oder ausgewertet werden, die unter Verwendung einer Vielzahl von Programmiersprachen und/oder -technologien erstellt wurden, einschließlich unter anderem und entweder für sich oder in Kombination Java™, C, C++, Visual Basic, Java Script, Perl usw. Einige dieser Anwendungen können auf einer virtuellen Maschine kompiliert und ausgeführt werden, wie etwa der Java Virtual Machine, der Dalvik Virtual Machine oder dergleichen. Im Allgemeinen empfängt ein Prozessor (z. B. ein Mikroprozessor) Anweisungen, z. B. von einem Speicher, einem computerlesbaren Medium usw., und führt diese Anweisungen aus, wodurch er einen oder mehrere Abläufe durchführt, zu denen ein oder mehrere der in der vorliegenden Schrift beschriebenen Abläufe gehören. Derartige Anweisungen und andere Daten können unter Verwendung einer Vielzahl von computerlesbaren Medien gespeichert und übertragen werden.
Ein computerlesbares Medium (auch als prozessorlesbares Medium bezeichnet) umfasst ein beliebiges dauerhaftes (z. B. physisches) Medium, das an der Bereitstellung von Daten (z. B. Anweisungen) beteiligt ist, die durch einen Computer (z. B. durch einen Prozessor eines Computers) ausgelesen werden können. Ein derartiges Medium kann viele Formen annehmen, einschließlich unter anderem nicht flüchtiger Medien und flüchtiger Medien. Nicht flüchtige Medien können beispielsweise optische Platten oder Magnetplatten und andere dauerhafte Speicher umfassen. Flüchtige Medien können beispielsweise einen dynamischen Direktzugriffsspeicher (DRAM) umfassen, der in der Regel einen Hauptspeicher darstellt.
Derartige Anweisungen können durch ein oder mehrere Übertragungsmedien übertragen werden, einschließlich Koaxialkabeln, Kupferdraht und Glasfasern, einschließlich der Drähte, die einen mit einem Prozessor eines Computers gekoppelten Systembus umfassen. Zu gängigen Formen computerlesbarer Medien gehören zum Beispiel eine Diskette, eine Folienspeicherplatte, eine Festplatte, ein Magnetband, ein beliebiges anderes magnetisches Medium, eine CD-ROM, eine DVD, ein beliebiges anderes optisches Medium, Lochkarten, Lochstreifen, ein beliebiges anderes physisches Medium mit Lochmustern, ein RAM, ein PROM, ein EPROM, ein FLASH-EEPROM, ein beliebiger anderer Speicherchip oder eine beliebige andere Speicherkassette oder ein beliebiges anderes Medium, das durch einen Computer ausgelesen werden kann.
Zu hier beschriebenen Datenbanken, Datenbeständen oder sonstigen Datenspeichern können verschiedene Arten von Mechanismen zum Speichern von, Zugreifen auf und Abrufen von verschiedenen Arten von Daten gehören, einschließlich einer hierarchischen Datenbank, einer Gruppe von Dateien in einem Dateisystem, einer Anwendungsdatenbank in einem proprietären Format, eines relationalen Datenbankverwaltungssystems (Relational Database Management System - RDBMS) usw. Jeder dieser Datenspeicher ist im Allgemeinen in einer Rechenvorrichtung beinhaltet, welche ein Computerbetriebssystem, wie etwa eines der oben aufgeführten, verwendet, und es wird auf eine oder mehrere mögliche Weisen über ein Netzwerk darauf zugegriffen. Auf ein Dateisystem kann von einem Computerbetriebssystem zugegriffen werden, und es kann in verschiedenen Formaten gespeicherte Dateien beinhalten. Ein RDBMS setzt im Allgemeinen die strukturierte Abfragesprache (Structured Query Language - SQL) zusätzlich zu einer Sprache zum Erstellen, Speichern, Bearbeiten und Ausführen gespeicherter Abläufe ein, wie etwa die vorangehend erwähnte PL/SQL-Sprache. Gemäß zumindest einem Beispiel kann ein RDBMS verwendet werden, um die zuvor beschriebenen Publish/Subscribe-Merkmale (z. B. zwischen dem Gateway-Computer 50 und den Kommunikationsmodulen 56-60) umzusetzen.
In einigen Beispielen können Systemelemente als computerlesbare Anweisungen (z. B. Software) in einer oder mehreren Rechenvorrichtungen (z. B. Servern, Personal Computern usw.) umgesetzt sein, die in damit assoziierten computerlesbaren Medien (z. B. Platten, Speichern usw.) gespeichert sind. Ein Computerprogrammprodukt kann derartige Anweisungen, die in computerlesbaren Medien gespeichert sind, zum Ausführen der hier beschriebenen Funktionen umfassen.
Der Prozessor ist über Schaltungen, Chips oder eine andere elektronische Komponente umgesetzt und kann einen oder mehrere Mikrocontroller, einen oder mehrere feldprogrammierbare Gate-Arrays (Field Programmable Gate Array - FPGA), eine oder mehrere anwendungsspezifische Schaltungen (ASIC), einen oder mehrere digitale Signalprozessoren (Digital Signal Processor - DSP), eine oder mehrere kundenspezifisch integrierte Schaltungen usw. beinhalten. Der Prozessor kann zum Verarbeiten der Sensordaten programmiert sein. Zum Verarbeiten der Daten kann das Verarbeiten der Videoübertragung oder eines anderen Datenstroms gehören, der durch die Sensoren erfasst wird, um die Fahrbahnspur des Host-Fahrzeugs und das Vorhandensein von beliebigen Zielfahrzeugen zu bestimmen. Wie nachstehend beschrieben, weist der Prozessor Fahrzeugkomponenten an, eine Ansteuerung gemäß den Sensordaten vorzunehmen. Der Prozessor kann in eine Steuerung, z. B. eine Steuerung für einen autonomen Modus, integriert sein.
Der Speicher (oder die Datenspeichervorrichtung) ist über Schaltungen, Chips oder andere elektronische Komponenten umgesetzt und kann eine(n) oder mehrere von einem Festwertspeicher (ROM), Direktzugriffsspeicher (RAM), Flash-Speicher, elektrisch programmierbaren Speicher (EPROM), elektrisch programmierbaren und löschbaren Speicher (EEPROM), eingebetteten Multimediakarten (eMMC), einer Festplatte oder jeglichen flüchtigen oder nicht flüchtigen Medien usw. beinhalten. Im Speicher können von Sensoren erhobene Daten gespeichert werden.
Die Offenbarung wurde auf veranschaulichende Weise beschrieben, und es versteht sich, dass die verwendete Terminologie der Beschreibung und nicht der Einschränkung dienen soll. In Anbetracht der vorstehenden Lehren sind viele Modifikationen und Variationen der vorliegenden Offenbarung möglich, und die Offenbarung kann anders als konkret beschrieben umgesetzt werden.

Claims

Computer, der zu Folgendem programmiert ist: Empfangen einer Anforderung von einem Kommunikationsmodul in einem Fahrzeug, mit einer Funkvorrichtung in Ameisengröße (ASR-Vorrichtung) in dem Fahrzeug zu kommunizieren; zeitgleiches Richten zweier verschiedener Hochfrequenz(HF)-Strahlen auf die ASR-Vorrichtung als Reaktion auf die Anforderung; und auf der Grundlage des Richtens der Strahlen: Übertragen einer Anweisung an die ASR-Vorrichtung oder Bereitstellen von von der ASR-Vorrichtung empfangenen Sensordaten an das Modul.
Computer nach Anspruch 1, wobei es sich bei der ASR-Vorrichtung um eine elektronische Vorrichtung handelt, umfassend ein Substrat, das einen Prozessor trägt, wenigstens einen von einem Sensor oder einem Aktor, eine Leistung beziehende Antenne, eine Sende- oder Empfangsantenne und ein Funkgerät, wobei das Substrat eine räumliche Grundfläche von unter 6 Quadratmillimetern aufweist.
Computer nach Anspruch 1, wobei ein erster HF-Strahl mit einer ersten Frequenz und ein zweiter HF-Strahl mit einer zweiten Frequenz, die sich von der ersten Frequenz unterscheidet, zu den Strahlen gehören.
Computer nach Anspruch 3, wobei der erste HF-Strahl eine Frequenz von 20 GHz umfasst und der zweite HF-Strahl eine Frequenz von 60 GHz umfasst.
Computer nach Anspruch 1, wobei einer der Strahlen einer Frequenz entspricht, anhand derer eine beziehende Antenne an der ASR-Vorrichtung Leistung von dem jeweiligen Strahl beziehen kann, wobei der andere der Strahlen einer Frequenz entspricht, durch welche die ASR-Vorrichtung Daten empfangen, Daten übertragen oder beides kann.
Computer nach Anspruch 1, wobei die Anweisung zuvor durch den Computer in der Anforderung empfangen wurde.
Computer nach Anspruch 1, wobei die Anweisung die ASR-Vorrichtung dazu anweist, ein Auslösesignal von einem Aktor darin auszusenden.
Computer nach Anspruch 1, wobei die Anforderung eine Anforderung von Sensordaten einschließt, die durch einen Sensor in der ASR-Vorrichtung erhoben werden.
System, umfassend: eine erste Antenne, die einen ersten HF-Strahl überträgt, eine zweite Antenne, die einen zweiten HF-Strahl überträgt, und den Computer nach Anspruch 1, der mit der ersten und zweiten Antenne gekoppelt ist, wobei der Computer über zumindest eines von einer drahtgebundenen oder drahtlosen Fahrzeugnetzverbindung mit dem Modul gekoppelt ist.
System nach Anspruch 9, wobei es sich bei zumindest einer von der ersten und zweiten Antenne um eine phasengesteuerte Gruppenantenne handelt.
System nach Anspruch 9, das des Weiteren die ASR-Vorrichtung umfasst, wobei die ASR-Vorrichtung im Inneren des Fahrzeugs fest angebracht ist.
Computer nach Anspruch 1, wobei der Computer des Weiteren zu Folgendem programmiert ist: Bestimmen einer Abtastfolge einer Vielzahl von Voxeln im Innenraum des Fahrzeugs; Abtasten der Vielzahl von Voxeln auf eine oder mehrere ASR-Vorrichtungen; Verknüpfen einer Kennung jeder der aufgefundenen ASR-Vorrichtungen mit einer oder mehreren Voxelkennungen; und Speichern der verknüpften ASR-Vorrichtungs-Kennungen und Voxelkennungen in einem Computerspeicher.
Computer nach Anspruch 12, wobei der Computer des Weiteren zu Folgendem programmiert ist: Bestimmen einer aktualisierten Abtastfolge auf der Grundlage von Voxelkennungen, die mit ASR-Vorrichtungs-Kennungen verknüpft sind; erneutes Abtasten des Fahrzeuginnenraums auf der Grundlage der aktualisierten Abtastfolge; und für jede der ASR-Vorrichtungen in der Folge, Versuchen, eines der Folgenden vorzunehmen: Übertragen einer Anweisung an die jeweilige ASR-Vorrichtung oder Empfangen von Sensordaten von der jeweiligen ASR-Vorrichtung im Computer.
Computer nach Anspruch 13, wobei der Computer des Weiteren zu Folgendem programmiert ist: Empfangen einer Vielzahl von Anforderungen von einem oder mehreren Kommunikationsmodulen im Fahrzeug, wobei zumindest manche der Anforderungen eine Zustellzeit oder Verfallsdaten, die mit der Anweisung oder den angeforderten Sensordaten verknüpft sind, beinhalten, wobei auf der Grundlage der Zustellzeit oder Verfallsdaten die Anweisung nicht übertragen wird oder die Sensordaten ignoriert werden.
Computer nach Anspruch 14, wobei das Bestimmen der aktualisierten Abtastfolge teilweise auf einer oder mehreren Zustellzeiten oder Verfallsdaten, die in der Vielzahl von Anforderungen empfangen werden, beruht.
Verfahren, umfassend: Empfangen einer Anforderung von einem Kommunikationsmodul in einem Fahrzeug, mit einer Funkvorrichtung in Ameisengröße (ASR-Vorrichtung) in dem Fahrzeug zu kommunizieren; zeitgleiches Richten zweier verschiedener Hochfrequenz(HF)-Strahlen auf die ASR-Vorrichtung als Reaktion auf die Anforderung; und auf der Grundlage des Richtens der Strahlen: Übertragen einer Anweisung an die ASR-Vorrichtung oder Bereitstellen von von der ASR-Vorrichtung empfangenen Sensordaten an das Modul, wobei die Anweisung zuvor durch den Computer in der Anforderung empfangen wurde.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei ein erster HF-Strahl mit einer ersten Frequenz und ein zweiter HF-Strahl mit einer zweiten Frequenz, die sich von der ersten Frequenz unterscheidet, zu den Strahlen gehören.
Verfahren nach Anspruch 16, des Weiteren umfassend: Bestimmen einer Abtastfolge einer Vielzahl von Voxeln in einem Innenraum des Fahrzeugs; Abtasten der Vielzahl von Voxeln auf eine oder mehrere ASR-Vorrichtungen; Verknüpfen einer Kennung jeder der aufgefundenen ASR-Vorrichtungen mit einer oder mehreren Voxelkennungen; und Speichern der verknüpften ASR-Vorrichtungs-Kennungen und Voxelkennungen in einem Computerspeicher.
Verfahren nach Anspruch 18, des Weiteren umfassend: Bestimmen einer aktualisierten Abtastfolge auf der Grundlage von Voxelkennungen, die mit ASR-Vorrichtungs-Kennungen verknüpft sind; erneutes Abtasten des Fahrzeuginnenraums auf der Grundlage der aktualisierten Abtastfolge; und für jede der ASR-Vorrichtungen in der Folge, Versuchen, eines der Folgenden vorzunehmen: Übertragen einer Anweisung an die jeweilige ASR-Vorrichtung oder Empfangen von Sensordaten von der jeweiligen ASR-Vorrichtung im Computer.
Verfahren nach Anspruch 19, des Weiteren umfassend: Empfangen einer Vielzahl von Anforderungen von einem oder mehreren Kommunikationsmodulen im Fahrzeug, wobei zumindest manche der Anforderungen eine Zustellzeit oder Verfallsdaten, die mit der Anweisung oder den angeforderten Sensordaten verknüpft sind, beinhalten, wobei auf der Grundlage der Zustellzeit oder Verfallsdaten die Anweisung nicht übertragen wird oder die Sensordaten ignoriert werden, wobei das Bestimmen der aktualisierten Abtastfolge teilweise auf einer oder mehreren Abtastzeiten oder Verfallsdaten beruht, die in der Vielzahl von Anforderungen empfangen werden