CN102547002B - 基于低功率调频传输的车辆数据服务 - Google Patents

基于低功率调频传输的车辆数据服务 Download PDF

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Abstract

一种车辆系统和方法，包括用于由授权用户与车辆通信的智能手机。车辆包括使用调频信号传输车辆信息的调频传输器，车辆信息包括授权代码。调频信号通过智能手机接收，该智能手机对信息进行解码，并自动传输指令信号回到车辆以执行预编程的车辆操作，如解除对车门的锁定。

Description

基于低功率调频传输的车辆数据服务
相关申请的交叉引用
本申请要求2010年12月17日提交的名称为“Vehicle Data Services Enabled byLow Power FM Transmission”的美国临时专利申请No.61/424,488的优先权日的权益。
技术领域
本发明总体涉及一种车辆传输调频信号到智能手机的车辆系统和方法，尤其涉及车辆在调频频段上传输由智能手机接收的车辆信息的车辆系统和方法，其中智能手机响应于接收到调频信号而将指令信号传输回车辆以执行一些操作。
背景技术
现代车辆通常包括无线传输射频指令信号到车辆控制器以执行特定车辆功能的钥匙(key fob)，如锁门、解锁门、打开后备箱、打开舱盖、启动发动机、开启安全灯等等。车辆操作者将按压钥匙上的特定按钮，通常按钮上具有按钮所提供功能的图案，以传输指令信号给车辆。传输被编码，使得不仅指令执行特定操作，还保护传输避免被第三方记录和再发送。这种钥匙通常具有有限的范围，且为车辆操作者提供便利的因素。
现代车辆通常还允许车辆驾驶者将各种车辆装置和系统(如车辆镜、座椅、踏板、收音机等等)设定到特定合意的设置，并允许驾驶者通过激活存储按钮来记录这些设置为预设置。如果这些设置从上次车辆驾驶者驾驶车辆后被改变，例如由另一个车辆驾驶者，则车辆驾驶者可以激活预设置，例如通过按压存储按钮或其它按钮，以便所有装置返回到对于此驾驶者合适的位置。从钥匙传输的识别车辆驾驶者的信号可以用来设定各种车辆装置和系统为预设置状态，其中特定的钥匙对于车辆驾驶者来说是唯一的。
提出了用于车辆的系统，其为了安全目的使车门把手缩进车门和在检测到授权用户时将把手伸出以允许驾驶者能够进入车辆。从缩回位置展开车门把手的当前系统可以要求在检测到授权车辆用户时和用户到达车辆之间的距离大约十英尺，以令人满意地执行操作。
如上所述，一种典型的允许钥匙提供车辆指令的系统通过车辆驾驶者或其他授权用户使用钥匙来激活。在一些车辆设计中，期望使得当用户接近车辆时车辆自动执行特定功能，其中不需要用户主动地传输信号。一种已知的系统，称为被动进入被动启动(PEPS)系统，使用以预先确定的脉冲频率从车辆传输的低频(LF)脉冲信号(30-300kHz)定时地询问或轮询围绕车辆的区域以检测钥匙。轮询信号的脉冲宽度和脉冲频率基于用户能多快接近车辆和期望从多远首次检测到用户来设定。当钥匙接收到低频脉冲轮询信号并验证了它时，钥匙将自动传输指令信号给车辆以便车辆执行已被编程来执行的特定功能。
低频信号通常用于钥匙轮询，因为它们仅仅传播较短的距离。此外，由于低频脉冲轮询信号的短范围，从而可能定向询问，如在车辆的左侧或右侧或车辆的前侧或后侧。因此，因为车辆能知晓接近的用户的方向，车辆需要仅仅在那一侧打开车门。
产生和传输低频信号通常需要较大的电流，通常传输的每个脉冲是大约700mA的等级。因此，在车辆电池电压减小到不可接受的充电状态(即低于该状态驾驶者不能启动车辆)之前，车辆能够以低频提供脉冲轮询信号的时间量是相当短的，例如，在12-24小时的等级。当从车辆上次启动经过这一时间时，PEPS系统将进入睡眠模式，不能提供轮询信号。
发明内容
根据本发明的教导，公开了一种车辆系统和方法，包括用于由授权用户与车辆通信的智能手机。车辆包括使用调频信号传输包括授权代码的车辆信息的调频传输机。由智能手机接收调频信号，对该信息进行解码，并自动传输指令信号回到车辆以执行预编程的车辆操作，如解除车门的锁定。
本发明进一步包括以下技术方案。
1.一种用于提供车辆通信的方法，所述方法包括：
向车辆的授权用户提供消费者电子装置；
从车辆向所述消费者电子装置传输调频信号，其中所述调频信号包括车辆信息；
在所述消费者电子装置内对所述调频信号进行解码；和
响应于所述消费者电子装置接收到调频信号而从所述消费者电子装置传输指令信号到车辆，以自动地执行预先确定的车辆操作。
2.根据技术方案1的方法，其中，传输指令信号包括使用蓝牙格式传输所述指令信号。
3.根据技术方案1的方法，其中，传输指令信号包括使用WiFi格式传输所述指令信号。
4.根据技术方案1的方法，其中，传输指令信号包括使用蜂窝电话信号传输所述指令信号。
5.根据技术方案1的方法，其中，车辆操作选自由解除车门锁定、开启车灯和伸出车辆上的至少一个车辆门把手组成的组。
6.根据技术方案1的方法，进一步包括在所述消费者电子装置上显示车辆信息。
7.根据技术方案1的方法，其中，传输调频信号包括大约每秒传输调频信号。
8.根据技术方案1的方法，其中，所述车辆信息包括车辆轮胎压力、车辆燃料水平和车辆电池充电状态。
9.根据技术方案1的方法，其中，传输调频信号包括以将传输限制到仅在车辆的几米内的功率水平传输调频信号。
10.根据技术方案1的方法，其中，所述消费者电子装置是智能手机。
11.一种用于提供车辆通信的方法，所述方法包括：
为车辆的授权用户提供智能手机；
从车辆传输调频信号到所述智能手机，其中所述调频信号包括车辆信息，其中传输调频信号包括以将传输限制到仅在车辆的几米内的功率水平传输调频信号，并且其中车辆信息包括车辆轮胎压力、车辆燃料水平和车辆电池充电状态；
在所述智能手机内对所述调频信号进行解码；和
响应于所述智能手机接收到所述调频信号而从所述智能手机传输指令信号到车辆以自动执行预先确定的车辆操作，其中传输指令信号包括使用蓝牙格式传输指令信号。
12.根据技术方案11的方法，其中，传输调频信号包括大约每秒传输调频信号。
13.一种车辆通信系统，包括：
可操作地由车辆的授权用户携带的消费者电子装置；
车辆上的调频传输器；和
车辆上的控制模块，所述控制模块构造为使得所述调频传输器传输包括关于车辆信息的调频信号，如果所述消费者电子装置处于车辆的预先确定的范围内，所述消费者电子装置接收到所述调频信号，如果所述消费者电子装置接收到所述调频信号，所述消费者电子装置从所述消费者电子装置自动传输指令信号到车辆以使得车辆执行预先确定的车辆操作。
14.根据技术方案13的系统，其中，所述消费者电子装置是智能手机。
15.根据技术方案13的系统，其中，所述消费者电子装置使用蓝牙格式传输指令信号。
16.根据技术方案13的系统，其中，所述消费者电子装置使用WiFi格式传输指令信号。
17.根据技术方案13的系统，其中，所述消费者电子装置使用蜂窝电话信号来传输指令信号。
18.根据技术方案13的系统，其中，车辆操作选自由解除车门锁定、开启车灯和伸出车辆上的至少一个车辆门把手组成的组。
19.根据技术方案13的系统，其中，所述调频传输器大约每秒一次地传输调频信号。
20.根据技术方案13的系统，其中，所述调频传输器以将调频信号限制到仅在车辆的几米内的功率水平传输调频信号。
结合附图，本发明的其它特征从以下说明书和权利要求将变得更加清楚。
附图说明
图1是车辆系统的示意图，包括与智能手机通信的车辆。
具体实施方式
本发明的实施例的以下讨论涉及一种车辆系统，包括在调频频段与智能手机通信的车辆，其本质上仅仅是例子，不意味着限制本发明或其应用或用途。
如以下详细讨论，本发明提出了一种技术，例如调节在消费者的智能手机/消费者电子(CE)装置和车辆之间的蓝牙配对过程以确保在车辆和CE装置之间的通信和确定CE装置是否为授权装置。蓝牙装置配对是本领域技术人员已知的并通过三种方法完成，即“启动”、“字母数字键输入”和“频段外”密钥交换。在所有三种方法中，配对装置交换信息，包括仅配对装置所知的私有信息的交换。该私有信息用来在未来遇到时建立连接。例如，当将CE装置与车辆配对时，CE装置和车辆交换仅由这两个装置所知的信息。下一次CE装置和车辆位于蓝牙射频范围内，装置可以基于之前在装置间共享的私有信息自动建立蓝牙会话。本发明使用私有信息，但是处于调频频率通信段。即，CE装置和车辆在调频频段交换私有蓝牙信息。因此，CE装置和车辆能够证实/确认CE装置和车辆是授权装置。私有信息还可以用来通过使用私有信息作为加密密钥的加密过程确保在CE装置和车辆之间的数据交换，这对本领域技术人员来说是已知的。
图1是车辆系统10的示意图，包括与智能手机14通信的车辆12，智能手机用于总体表示上述CE装置，其可通过车辆12的授权用户携带。车辆12包括在调频频段内传输信号18的调频传输器16，信号包括各种车辆信息和数据，例如燃料水平、电池充电状态、轮胎压力等等。有关车辆12的状态的关于车辆12的任何信息可提供在信号18上，可能对用户来说是有用的。智能手机14从车辆12接收信号18，且作为用于车辆12的授权智能手机14，其能使用存储在手机14上的兼容应用程序34解码信息和数据。车辆信息可显示在手机14的显示屏20上。智能手机14可通过多种不同的方法使用来自车辆12的信息。
当智能手机14接收信号18时，应用程序34还可使得手机14发送指令信号22回到车辆12以使得车辆12自动执行一些预先确定的车辆操作，例如解除车门的锁定、打开后舱盖、卷下车窗、启动车辆12等等，而不需要用户的干涉。车辆12包括响应于接收指令信号22在车辆12上执行各种操作的各种模块，如车身控制模块(BCM)24和车辆控制模块26，这些都是本领域技术人员已知的。车辆12还可包括安全灯28和30，其可响应于接收到指令信号22自动打开，和在车辆12的门内的可收缩的门把手32，其可基于接收到指令信号22而自动伸展。应用程序34可适应于任何特定用户和任何特定车辆以自动执行用户想要的各种操作。
因为大多数车辆具有调频收音机，它们已经装备了与调频传输器16关联使用所必要的部件，如天线、同轴电缆等等，以传输调频信号18。低功率调频传输常见地用在CE可携带装置上，如播放MP3信号和其它信号的车辆娱乐系统的音频接口。因此，车辆12可容易地被装备以传输具有特定车辆信息和编码的低功率调频信号。在非限制实施例中，适于上述目的，调频传输器16大约每秒一次传输信号18。脉冲传输的频率可依赖于智能手机14能从车辆12接收传输的范围和距离。传输信号18将为每个传输脉冲消耗大约1mA的电流，其大大低于上述PEPS轮询信号。
在当前智能手机技术中的趋势，如安卓手机的当前一代，是与手机上的其它各种系统和应用程序一起包括调频收音机。因此，智能手机14能接收和解调调频频率，并且当其接收由车辆12传输的特定调频频率信号时，其包括合适的应用程序34，能解码和下载提供在信号18上的关于车辆12的信息。在智能手机14上的应用程序34接收调频信号，检测车辆信息和代码，并且如果调频信号来自授权车辆12时，手机14使得各种应用程序和数据与车辆12交换。联邦通信委员会(FCC)允许低功率调频传输，而不需要用户许可。通过遵照FCC条款15的低功率要求，来自车辆12的调频传输信号18的范围被限制在车辆12的邻近区域。
当前智能手机不包括调频传输器，只有接收器，因此从智能手机14传输回车辆12的指令信号16需要是一些除调频之外的其它格式。本发明考虑任何合适的短范围对等传输格式，如蓝牙TM、WiFiTM等等。此外，智能手机14可通过包括使用通用的安吉星TM系统的蜂窝电话系统传输指令信号16到车辆12。
本领域技术人员可以理解，这里描述本发明的几个和各种步骤和过程可指由计算机、处理器或其它电子计算装置执行的操作，其使用电子现象处理和/或变换数据。这些计算机和电子装置可使用各种易失性的和/或非易失性的存储器，包括具有存储在其上的可执行程序的非暂时性计算机可读介质，包括能由计算机或处理器执行的各种代码或可执行指令，其中存储器和/或计算机可读介质可包括所有形式和类型的存储器和其它计算机可读介质。
前述讨论仅仅公开和描述了本发明的示例性实施例。本领域技术人员能容易地从这些讨论并从附图和权利要求中认识到在不脱离权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下可以作出各种改变、改进和变化。

Claims (18)

1.一种用于提供车辆通信的方法，所述方法包括：
向车辆的授权用户提供消费者电子装置；
从车辆向所述消费者电子装置以低功率传输调频信号，其中所述调频信号包括包含授权代码的车辆信息；
在所述消费者电子装置内对所述调频信号进行解码；和
响应于所述消费者电子装置接收到调频信号而从所述消费者电子装置传输指令信号到车辆，以自动地执行预先确定的车辆操作；
其中，所述消费者电子装置是智能手机。
2.根据权利要求1的方法，其中，传输指令信号包括使用蓝牙格式传输所述指令信号。
3.根据权利要求1的方法，其中，传输指令信号包括使用WiFi格式传输所述指令信号。
4.根据权利要求1的方法，其中，传输指令信号包括使用蜂窝电话信号传输所述指令信号。
5.根据权利要求1的方法，其中，车辆操作选自由解除车门锁定、开启车灯和伸出车辆上的至少一个车辆门把手组成的组。
6.根据权利要求1的方法，进一步包括在所述消费者电子装置上显示车辆信息。
7.根据权利要求1的方法，其中，传输调频信号包括每秒一次地传输调频信号。
8.根据权利要求1的方法，其中，所述车辆信息包括车辆轮胎压力、车辆燃料水平和车辆电池充电状态。
9.根据权利要求1的方法，其中，传输调频信号包括以将传输限制到仅在车辆的几米内的功率水平传输调频信号。
10.一种用于提供车辆通信的方法，所述方法包括：
为车辆的授权用户提供智能手机；
以低功率从车辆传输调频信号到所述智能手机，其中所述调频信号包括包含授权代码的车辆信息，其中传输调频信号包括以将传输限制到仅在车辆的几米内的功率水平传输调频信号，并且其中车辆信息包括车辆轮胎压力、车辆燃料水平和车辆电池充电状态；
在所述智能手机内对所述调频信号进行解码；和
响应于所述智能手机接收到所述调频信号而从所述智能手机传输指令信号到车辆以自动执行预先确定的车辆操作，其中传输指令信号包括使用蓝牙格式传输指令信号。
11.根据权利要求10的方法，其中，传输调频信号包括每秒一次地传输调频信号。
12.一种车辆通信系统，包括：
可操作地由车辆的授权用户携带的消费者电子装置；
车辆上的调频传输器；和
车辆上的控制模块，所述控制模块构造为使得所述调频传输器传输包括关于车辆信息的低功率调频信号，所述信息包括授权代码，如果所述消费者电子装置处于车辆的预先确定的范围内，所述消费者电子装置接收到所述调频信号，如果所述消费者电子装置接收到所述调频信号，所述消费者电子装置从所述消费者电子装置自动传输指令信号到车辆以使得车辆执行预先确定的车辆操作；
其中，所述消费者电子装置是智能手机。
13.根据权利要求12的系统，其中，所述消费者电子装置使用蓝牙格式传输指令信号。
14.根据权利要求12的系统，其中，所述消费者电子装置使用WiFi格式传输指令信号。
15.根据权利要求12的系统，其中，所述消费者电子装置使用蜂窝电话信号来传输指令信号。
16.根据权利要求12的系统，其中，车辆操作选自由解除车门锁定、开启车灯和伸出车辆上的至少一个车辆门把手组成的组。
17.根据权利要求12的系统，其中，所述调频传输器每秒一次地传输调频信号。
18.根据权利要求12的系统，其中，所述调频传输器以将调频信号限制到仅在车辆的几米内的功率水平传输调频信号。
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