CN102882560A - 通过车辆配对功能装置的蓝牙低能量接近检测 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通过车辆配对功能装置的蓝牙低能量接近检测。一种能够在车辆中的蓝牙低能量主通信装置和从属通信装置之间进行通信的方法。将从属通信装置成功地与车辆中的蓝牙高能量主通信装置配对。当将从属通信装置成功地与蓝牙高能量主通信装置配对时，存储从属通信装置的标识符。蓝牙低能量主通信装置识别由从属通信装置所广播的广告事件。广告事件涉及从属通信装置的其服务的有效性的通知。做出从属通信装置的标识符是否匹配存储的标识符的确定。响应于从属通信装置的标识符匹配存储的标识符，在蓝牙低能量主通信装置和从属通信装置之间自主地建立无线通信，而无需手动配对操作。

Description

通过车辆配对功能装置的蓝牙低能量接近检测

技术领域

实施例大体上涉及车辆内的外部装置一体化。

背景技术

许多消费者电子装置装备有允许两个装置在由用户配对所述装置中的每一个之后自动同步并且彼此通信的蓝牙功能。蓝牙是一种允许装置在短距离（例如，小于30米）内相互通信的开放式无线技术标准。蓝牙可用来自动地连接两个无线装置诸如个人装置（例如，电话、个人数字助理）到另一个无线通信装置（例如，计算机、头戴式耳机）用于自动下载文件、消息、音乐、视频以及各种其它应用。

蓝牙低能量(BLE)是蓝牙无线技术的针对无线装置的低功率应用的一种特征。这种装置可在短距离（例如，小于50米）内使用。可使用BLE的装置将仅消耗常规蓝牙使能装置的一小部分功率。这将允许消费者电子装置在必须对电池再充电之前（例如，在再充电或更换之间的年度）延长它们的运行寿命。因此，与在查询模式和睡眠模式之间的循环截然相反，感测装置能够保持连续“接通”。

尽管BLE以与蓝牙相同的频谱运行，但是BLE在不同的通道组上运行并且需要不同的硬件。消费者必须将其消费者电子装置与独立于其它类型的蓝牙配对的BLE调制解调器配对。目前在车辆内的芯片组的封装位置不能为所需的操作提供充分的区域覆盖。例如，基于车辆的系统具有指定用于常规蓝牙操作诸如主要限制于内部客舱的信息娱乐或免提电话系统的通用芯片组/调制解调器。需要为外部车辆覆盖提供利用BLE运行的诸如接近检测系统的系统。因此，车辆制造商将最可能需要对必须能够识别接近BLE消费者电子装置的新模块进行构造和封装。将需要与常规蓝牙配对程序基本上相同的程序用于新模块。对于已经具有蓝牙节点以启用蓝牙装置的车辆，在它们的便携式装置和车辆之间的第二次蓝牙配对操作的需求将会使用户感到困惑。例如，为个人装置与信息娱乐或远程信息处理系统建立配对的客户必须执行与将个人装置与BLE应用配对基本上相同的操作，关于必须对他们的个人装置进行多次配对的基本原理，令用户感到困惑。结果可能是，用户仅将便携式装置与常规蓝牙节点配对，而并不完全理解为何需要第二次配对操作。这可能导致客户抱怨和未获保证的服务请求。

发明内容

实施例的优点是降低为将蓝牙低能量(BLE)使能便携式装置与BLE使能应用配对而增加BLE芯片组/调制解调器的复杂性、封装、以及成本。该系统产生先前与BLE使能应用配对的常规蓝牙使能便携式装置的标识符的列表。该列表被传输至BLE应用，其中所述BLE应用将广播查询的相应的便携式装置的相应的标识符与该标识符的列表相比较以确定是否存在匹配。如果存在匹配，则相应的便携式装置和BLE使能应用可继续进一步通信以进行相互认证。该系统还可消除用户必须进行便携式装置和BLE使能应用的手动配对的需求。

实施例构思一种能够在车辆中的蓝牙低能量(BLE)主通信装置和从属通信装置之间进行通信的方法。该从属通信装置同时具有蓝牙低能量使能和常规蓝牙使能(为了示出常规蓝牙相对于BLE以较高功率级运行，常规蓝牙在此处可被称为蓝牙高能量）。将从属通信装置与车辆中的诸如信息娱乐或远程信息处理系统的蓝牙高能量主通信装置成功配对。当与蓝牙高能量主通信装置成功配对时，将从属通信装置的标识符存储在至少与蓝牙高能量主通信装置相关的存储器中。蓝牙低能量主通信装置识别由从属通信装置所广播的广告事件。广告事件涉及从属通信装置的其服务的有效性的通知。做出从属通信装置的标识符是否匹配存储的标识符的确定。响应于从属通信装置的标识符匹配存储的标识符，在蓝牙低能量主通信装置和从属通信装置之间自主地建立无线通信，而无需手动配对操作。

实施例构思了蓝牙低能量通信系统。从属通信装置是蓝牙低能量使能和蓝牙高能量使能的。从属通信装置包括用来在蓝牙通信期间认证从属通信装置的标识符。蓝牙高能量主通信装置与从属通信装置通信。蓝牙高能量主通信装置响应于蓝牙高能量主通信装置和从属通信装置之间的成功配对，存储从属通信装置的标识符。蓝牙低能量主通信装置与从属通信装置通信。从属通信装置的广告事件由蓝牙低能量主通信装置识别。将从属通信装置的标识符与存储的标识符相比较以确定是否存在配对。响应于从属通信装置的标识符匹配存储的标识符，在蓝牙低能量主通信装置和从属通信装置之间自主地启用通信。

本发明还提供如下方案：

1. 一种能够在车辆内的蓝牙低能量主通信装置和从属通信装置之间进行通信的方法，所述从属通信装置是蓝牙低能量使能和蓝牙高能量使能的，所述方法包括步骤：

成功地将所述从属通信装置与所述车辆内的蓝牙高能量主通信装置配对；

当所述从属通信装置成功地与所述蓝牙高能量主通信装置配对时，将所述从属通信装置的标识符存储在与至少所述蓝牙高能量主通信装置相关联的存储器中；

所述蓝牙低能量主通信装置识别由所述从属通信装置所广播的广告事件，所述广告事件与所述从属通信装置的其服务的有效性的通知相关；

验证所述从属通信装置的所述标识符是否匹配所存储的标识符；以及

响应于所述从属通信装置的标识符匹配所述存储的标识符，在所述蓝牙低能量主通信装置和所述从属通信装置之间自主建立无线通信，而无需手动配对操作。

2. 根据方案1所述的方法，其中所述标识符被维持在经核准的标识符列表上，其中所述经核准的标识符列表是已被认证用于与所述蓝牙高能量主通信装置通信的装置的配对地址的综合列表。

3. 根据方案2所述的方法，其中所述经核准的标识符列表被从所述蓝牙高能量主通信装置传输到所述蓝牙低能量主通信装置。

4. 根据方案3所述的方法，其中当所述经核准的标识符列表被更新时，立即将所述经核准的标识符列表传输到所述蓝牙低能量主通信装置。

5. 根据方案3所述的方法，其中定期将所述经核准的标识符列表传输到所述蓝牙低能量主通信装置。

6. 根据方案3所述的方法，其中一旦启动预定的事件，将所述经核准的标识符列表传输到所述蓝牙低能量主通信装置。

7. 根据方案3所述的方法，其中所述经核准的标识符列表由所述蓝牙低能量主通信装置复制并存储在至少与所述蓝牙低能量主通信装置相关的存储器模块中。

8. 根据方案3所述的方法，其中在LAN线上传输所述经核准的标识符列表。

9. 根据方案1所述的方法，其中如果所述从属通信装置的所述标识符不在所述经核准的标识符列表上，则不启用所述蓝牙低能量主通信装置和所述从属通信装置之间的通信。

10. 根据方案1所述的方法，其中蓝牙高能量主通信装置和蓝牙低能量主通信装置是基于车辆的装置。

11. 一种蓝牙低能量通信系统，其包括：

从属通信装置，其是蓝牙低能量使能和蓝牙高能量使能的，所述从属通信装置包括用来认证在蓝牙通信期间的所述从属通信装置的标识符；

蓝牙高能量主通信装置，其用于与所述从属通信装置通信，所述蓝牙高能量主通信装置响应于所述蓝牙高能量主通信装置和所述从属通信装置之间的成功配对，存储所述从属通信装置的所述标识符；以及

蓝牙低能量主通信装置，其与所述从属通信装置通信，其中所述从属通信装置的广告事件由所述蓝牙低能量主通信装置识别，其中将所述从属通信装置的所述标识符与所述存储的标识符进行比较以确定是否存在匹配，并且其中响应于所述从属通信装置的所述标识符匹配所存储的标识符，通信在所述蓝牙低能量主通信装置和所述从属通信装置之间自主地启用。

12. 根据方案11所述的系统，还包括用于维持从属通信装置的配对地址的综合列表的经核准的标识符列表，所述列表已被认证用于与所述蓝牙高能量主通信装置通信。

13. 根据方案12所述的系统，还包括LAN线，所述LAN线用于将所述经核准的标识符列表从所述蓝牙高能量主通信装置传达给所述蓝牙低能量主通信装置。

14. 根据方案13所述的系统，其中当所述经核准的标识符列表被更新时，立即将所述经核准的标识符列表传输到所述蓝牙低能量主通信装置。

15. 根据方案13所述的系统，其中一旦启动预定的事件，将所述经核准的标识符列表传输到所述蓝牙低能量主通信装置。

16. 根据方案13所述的系统，其中一旦发生事件，将所述经核准的标识符列表传输到所述蓝牙低能量主通信装置。

17. 根据方案13所述的系统，还包括与所述蓝牙低能量主通信装置相关的存储器模块，其中将由所述蓝牙高能量主通信装置最初维持的所述经核准的标识符列表传输到所述蓝牙低能量主装置，并且其中经核准的标识符列表由所述蓝牙低能量主通信装置复制并存储在所述存储器模块中。

18. 根据方案11所述的系统，其中所述蓝牙高能量主通信装置和所述蓝牙低能量主通信装置是基于车辆的装置。

19. 根据方案11所述的系统，其中所述蓝牙低能量主装置包括接近检测模块。

20. 根据方案11所述的系统，其中便携式装置包括智能手机。

附图说明

图1是车辆通信系统的图示。

图2是无线装置之间的BLE使能系统的框图。

图3是用于将便携式装置与车辆BLE无线装置或系统配对的方法。

具体实施方式

在图1中大体上示出了包括车辆12和便携式装置14的车辆通信系统10的图示。便携式装置14是由车辆12用户携带的消费者电子装置。便携式装置14可以是专门用于与车辆12通信的装置，诸如密匙卡（key fob）。便携式装置14也可以是其中装置的主要功能不同于车辆通信的装置，诸如智能手机。

便携式装置14包括用于传输和接收信号的收发器16、或发送器和接收器。便携式装置14包括允许与其它无线装置自主通信的蓝牙无线技术。便携式装置14利用常规蓝牙无线技术和蓝牙低能量（BLE）无线技术。BLE消耗常规蓝牙使能装置的功率的极小的一部分，因此期望用于小功率应用。为了示出常规蓝牙相对于BLE以较高功率水平运行的目的，常规蓝牙在此处可被称为蓝牙高能量。

车辆12包括至少一个借助常规蓝牙与便携式装置14通信的通信模块。该通信模块包括收发器、或发送器和接收器。车辆12还利用常规蓝牙和BLE无线技术用于启用通信模块和便携式装置14之间的配对。蓝牙无线技术允许装置解释相应的蓝牙规范。蓝牙规范规定应用和一般操作行为，使得蓝牙使能装置能够自主与其它蓝牙使能装置通信和交换信息而无需用户启动通信。蓝牙规范从通信开始利用设置来参数化和控制两个蓝牙使能装置之间的通信。每当先前建立的蓝牙使能装置被重新接合用于通信时，蓝牙规范在省时上是有效的，而无需重复地传输参数。两个装置的连接被称为配对。当首次启动两个蓝牙使能装置之间的连接时，用户被指示遵守将在每个装置之间建立通信连接的相应的程序。在该程序期间，装置将交换它们的蓝牙地址和可能的其它信息。每个蓝牙装置具有通常被称为装置蓝牙地址的唯一的装置地址。蓝牙地址以及可能的其它信息被存储，使得当两个蓝牙装置在那之后启动通信时，相应的蓝牙装置将自动建立通信连接而不必再次配对。因此，装置之一将传输广告事件，其主要广播询问用于确定邻近的任何装置是否为已经配对的期望利用其服务的装置；然而，如果所述两个使能蓝牙装置先前已经配对，则对通信的响应将自主地执行。

车辆通常利用蓝牙用于诸如HMI模块、OnStar或Faceplate Radio（面板广播）的各种应用。将BLE无线技术添加到车辆将需要对现有的模块做出重大改变。此外，HMI、Onstar以及Faceplate Radio的目前封装位置并未提供充分的外部车辆覆盖，并且明显的解决方案将是封装在有助于提供外部覆盖的区域内。

图2示出用于配对的电子装置的BLE使能系统的框图。便携式装置14（例如，智能手机）处于与车辆12无线通信中。此外，车辆12包括诸如信息娱乐和远程信息处理系统的应用模块20，先前已经使用常规蓝牙将便携式装置14与所述应用模块配对。应用模块20提供显示器和控制器，因此便携式装置14中的应用可利用信息娱乐和远程信息处理系统（例如，语言识别软件、声音系统和导航屏幕）的人机接口致动。可致动的功能包括但不限于：电话、音乐、导航、发文本、电子邮件、交通建议以及其它连接车辆的功能。应用模块20也可以允许用户配置娱乐和信息显示器，只要用户认为适当即可，这与大规模市场无线电截然相反。

车辆12包括用于建立常规蓝牙节点22和BLE无线技术节点24的芯片组/模块。应理解，相应的节点可以是独立的芯片组/调制解调器，或者可被一体化为发送器/接收器的一部分或任何其它线路。

蓝牙节点22提供便携式装置14与应用模块20的配对。在配对被认可之后，每当每个装置在彼此的通信范围内时，蓝牙节点22将在配对的装置之间自动地建立通信用于传达信息和传送数据。

将BLE节点24一体化在BLE模块25内并且允许BLE模块25与其它BLE无线装置通信。如该图中所示，BLE节点24提供与便携式装置14或任何其它利用BLE技术的低能量装置的主动通信连接。然而，进行与BLE应用的初始配对将通常需要用户将便携式装置14与BLE应用配对，而无论用户是否已经执行了与蓝牙模块20的相同的配对操作。这对车辆用户来说可能会感到困惑，并且用户可能不理解为何需要这种重复操作。

为了避免用户对本质上重复程序的困惑，通过利用借助常规蓝牙节点22所执行的相应装置的先前成功配对，此处所描述的实施例避免了必须在应用模块内执行便携式装置14的第二次配对。当便携式装置14和应用模块20成功地执行配对时，这两个装置的地址作为白名单26交换并存储在与应用模块20相关的存储器中。存储器可以是应用模块20的处理器的存储器、独立存储单元或者共享存储单元。白名单26是已经过认证用于借助常规蓝牙节点22进行通信的装置的配对地址的综合列表。应用模块20或任何其它维持白名单26的车辆应用，将配对地址连通至BLE模块25，诸如接近检测模块(ADM)，用于通过BLE 节点22建立与便携式装置通信。白名单26可包含便携式装置14的地址或任何其它标识符。在该实例中，BLE模块25是ADM模块，当它接近车辆12时，其检测便携式装置14的存在。ADM可以是感测正在接近车辆的便携式装置14的系统，诸如询问或调查紧围绕车辆的区域的被动进入被动启动(PEPS)系统，或者可以是如下系统：其中，车辆的车辆数据服务由接近便携式装置的低功率FM传送启用。应理解，上述例子只是多个BLE应用中的一个。

白名单26通过使用车辆LAN线30由应用模块20传输至BLE模块25的处理器28。因此，每当便携式装置借助蓝牙节点22与车辆应用成功地配对时，白名单26被更新并且借助车辆LAN线30传输至BLE模块25。白名单26可以定期传输，或者一旦车辆运行发生时（比如，发动机关闭）传输，或者当白名单26被更新时立即传输。然后，应用模块20的白名单26在BLE模块25处被复制并且作为白名单29被存储在与模块25相关的存储器中。存储器可以是处理器28的存储器、独立存储单元或者共享存储单元。所复制的白名单29是可被配对用于与BLE模块25通信的经核准的无线装置的列表。因此，应用模块20和BLE模块25具有相同的白名单。

当感测到来自便携式装置14的广告事件时，BLE模块25将检查白名单29以确定便携式装置14的地址是否存在。如果该地址存在，则BLE模块25允许利用BLE节点24与便携式装置14进一步通信以在通信装置之间进行相互认证。在成功相互认证之后，当两个装置在彼此的通信范围内时，装置中的每一个将利用BLE节点24自主地相互同步。如果便携式装置14的地址不在白名单29上，则忽略来自便携式装置14的通信。

图3示出将便携式装置与车辆BLE应用配对的方法。

在步骤30中，车辆的用户启动蓝牙BLE便携式装置和车辆的基于车辆的蓝牙装置/系统之间的配对。配对通过车辆的蓝牙节点执行并且被启用用于常规蓝牙装置。配对的启动通常需要用户键入输入命令用于启动过程。这样的命令可以是按下一个或多个按钮，或可能地输入语音命令以启动配对。

在步骤31中，已进行了成功配对并且便携式装置被启用用于蓝牙操作。

在步骤32中，诸如蓝牙地址或其它信息的配对信息被传输到车辆LAN线上的诸如ADM的BLE应用。可以定期地传输配对，其中定期地更新白名单，或每当新配对发生时，可以传输配对。可替代地，一旦发生诸如发动机关闭或发动机启动运行或某些其它车辆运行的车辆运行，就可以传输配对。BLE应用存储配对作为白名单的一部分用于将来启用用于BLE运行的便携式装置。

在步骤33中，便携式装置对周围区域广播广告事件。由便携式装置所广播的广告事件是对任何收听装置通知其服务的有效性的广播。

在步骤34中，响应于接收广告事件的ADM，BLE应用感测便携式装置。

在步骤35中，BLE应用确定是否将便携式装置的地址列在白名单上。如果做出将便携式装置的地址列在白名单上的确定，则程序进入到步骤37；否则程序进入到步骤36。

在步骤36中，如果未将地址列在白名单上，则BLE应用忽略便携式装置。然后，例行程序返回到步骤34，其中BLE应用针对下一个广告事件进行监测。

在步骤37中，响应于便携式装置的地址被包括在白名单上，BLE应用将其地址或其它确认信息传达给便携式装置用于相互认证。

在步骤38中，BLE应用和便携式装置被启用用于借助BLE节点通信。一旦网络形成在这两个通信装置之间，BLE应用就变成主应用，并且便携式装置变成微微网（piconet network）中的从属装置。因此，BLE应用和便携式装置被自主地启用用于无线通信而无需用户介入。

因此，此处描述的实施例的优点在于，无需额外的配对过程，这降低总体费用、复杂性、以及实现新模块的封装问题。

应理解，虽然此处所描述的实施例是基于车辆的，但是本发明可结合非汽车的任何BLE便携式装置和BLE应用利用。此处所使用的术语车辆，如果在非汽车环境中利用，则可被解释为相同的结构、系统或模块。

虽然已经详细地描述了本发明的一些实施例，但是熟知本发明的技术人员将认识用于实践如所附权利要求所限定的本发明的各种替代设计和实施例。

Claims (10)

1.一种能够在车辆内的蓝牙低能量主通信装置和从属通信装置之间进行通信的方法，所述从属通信装置是蓝牙低能量使能和蓝牙高能量使能的，所述方法包括步骤：

成功地将所述从属通信装置与所述车辆内的蓝牙高能量主通信装置配对；

当所述从属通信装置成功地与所述蓝牙高能量主通信装置配对时，将所述从属通信装置的标识符存储在与至少所述蓝牙高能量主通信装置相关联的存储器中；

所述蓝牙低能量主通信装置识别由所述从属通信装置所广播的广告事件，所述广告事件与所述从属通信装置的其服务的有效性的通知相关；

验证所述从属通信装置的所述标识符是否匹配所存储的标识符；以及

响应于所述从属通信装置的标识符匹配所述存储的标识符，在所述蓝牙低能量主通信装置和所述从属通信装置之间自主建立无线通信，而无需手动配对操作。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述标识符被维持在经核准的标识符列表上，其中所述经核准的标识符列表是已被认证用于与所述蓝牙高能量主通信装置通信的装置的配对地址的综合列表。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述经核准的标识符列表被从所述蓝牙高能量主通信装置传输到所述蓝牙低能量主通信装置。

4.根据权利要求3所述的方法，其中当所述经核准的标识符列表被更新时，立即将所述经核准的标识符列表传输到所述蓝牙低能量主通信装置。

5.根据权利要求3所述的方法，其中定期将所述经核准的标识符列表传输到所述蓝牙低能量主通信装置。

6.根据权利要求3所述的方法，其中一旦启动预定的事件，将所述经核准的标识符列表传输到所述蓝牙低能量主通信装置。

7.根据权利要求3所述的方法，其中所述经核准的标识符列表由所述蓝牙低能量主通信装置复制并存储在至少与所述蓝牙低能量主通信装置相关的存储器模块中。

8.根据权利要求3所述的方法，其中在LAN线上传输所述经核准的标识符列表。

9.根据权利要求1所述的方法，其中如果所述从属通信装置的所述标识符不在所述经核准的标识符列表上，则不启用所述蓝牙低能量主通信装置和所述从属通信装置之间的通信。

10.一种蓝牙低能量通信系统，其包括：

从属通信装置，其是蓝牙低能量使能和蓝牙高能量使能的，所述从属通信装置包括用来认证在蓝牙通信期间的所述从属通信装置的标识符；

蓝牙高能量主通信装置，其用于与所述从属通信装置通信，所述蓝牙高能量主通信装置响应于所述蓝牙高能量主通信装置和所述从属通信装置之间的成功配对，存储所述从属通信装置的所述标识符；以及

蓝牙低能量主通信装置，其与所述从属通信装置通信，其中所述从属通信装置的广告事件由所述蓝牙低能量主通信装置识别，其中将所述从属通信装置的所述标识符与所述存储的标识符进行比较以确定是否存在匹配，并且其中响应于所述从属通信装置的所述标识符匹配所存储的标识符，通信在所述蓝牙低能量主通信装置和所述从属通信装置之间自主地启用。

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