CN112236949A - 用于车辆中的近场通信耦合的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种支持感应充电内电场个人座位通信协议的近场通信(NFC)芯片组，其定位于车辆和个人通信设备的各自部分中。这样的芯片组则能够用于支持安全和安保应用，包括减少驾驶员因在不适当的时间使用蜂窝电话而分心，基于占用检测(电场传感器20)以及座位传感器与占用者持有/拥有的NFC启用设备之间的二级BAN，提高了基于车辆的无线网络的安全性。替代地，电场传感器功能可直接集成到支持PSC电场通信协议的NFC芯片组中。

Description

用于车辆中的近场通信耦合的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求享有申请日为2018年3月28日、申请号为62/649566、名称为“SYSTEMAND METHOD FOR NEAR FIELD COMMUNICATION COUPLING IN A VEHICLE(用于车辆中的近场通信耦合的系统和方法)”的美国临时专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本申请总体上涉及个人通信设备和车辆(尤其是车辆内部)的各种部件所定位的电路之间的无线通信系统领域。个人通信设备可以例如包括手机、智能电话、个人数字助理、平板型计算机、膝上型计算机、电子阅读器、手持视频游戏、全球定位系统等。
背景技术
电子设备(特别是个人移动通信设备)的用途日益广泛，目前允许连续通信、娱乐以及从几乎任何地点传输信息。因此，许多人整天携带这种电子设备，物理上直接他们的身体接近。
本领域已知用于将手持电子设备与固定通信网络(例如，车辆通信总线)进行电磁耦合或“配对”的各种系统和方法。此外，一些系统可以自动检测电子设备，并启动其“免提”应用的用途。这种系统可能要求用户在固定通信网络和电子设备之间执行初始设置过程(例如，设置过程可以通过使用序列码、移动设备识别码(MEID)或类似的识别码来识别特定的电子设备)。此外，可能要求每个新用户和每个附加设备经历初始设置过程。
这种自动和电磁耦合电子设备的系统也可能要求用户已经启用设备与网络之间的自动配对。电子设备与网络之间的自动配对可以使用电子信息交换范式(诸如
Figure BDA0002797799420000011
)或无线局域网协议(诸如
Figure BDA0002797799420000012
)。此外，固定通信网络可以发起配对过程，并检测网络范围内独立于用户或设备的特定地点的位置而在选定的通信范式(例如，
Figure BDA0002797799420000021
)内启用通信的每个电子设备。因此，目前的配对技术可能无法独立地识别用户或设备的物理位置。
在某些情况下，可能需要基于用户或设备的位置来控制电子设备。例如，联邦法律与法规限制电子设备在飞机上的使用。因此，根据这些法律，可以使用某种系统或方法来控制电子设备在飞机上的使用。
此外，驾驶车辆或操作机器的人员可能由于同时使用电子设备而受伤。因此，为了防止车辆事故，可以使用某种系统或方法基于人员或设备的实际物理位置来控制电子设备。
本领域已知用于估计或确定设备的接近位置的各种系统和方法。例如，GPS和/或蜂窝网络三角测量可以指示电子设备正处于运动，并且在电子设备上协同加载的应用软件可以控制设备的手持使用。然而，这些系统和方法无法区别电子设备是由驾驶员还是乘员所拥有。车辆乘员(即，驾驶员以外的其他人)使用电子设备不会对车辆的行驶产生负面影响，因此可能必须手动绕过用于控制电子设备的系统或方法。
另外，用于控制电子设备的各种系统或方法可能无法区别不同的交通模式。例如，虽然可能需要控制车辆驾驶员对电子设备的使用，但在公共交通(例如，火车、公共汽车、出租车等)上使用时，可能无需控制相同的电子设备。
在一替代系统中，用于固定通信网络(诸如车辆通信网络中的车辆通信总线)的无线发射器可以向电子设备传输信号，该信号中包括与网络状况有关的信息。就车辆而言，信号中的信息可以包括车辆是正处于运动还是处于就绪状态。电子设备上协同加载的应用软件可以检测来自固定通信网络的信号。根据信号中包含的信息，该应用软件可以控制电子设备的各种特性。例如，电子设备上协同加载的应用软件可以使用来自信号的信息来限制设备的手持使用，或者向后端服务提供蜂窝通知(例如，速度警报)。
使用电场耦合进行自动网络配对的系统或方法可能要求电子设备包括能够从固定通信网络接收信号或向固定通信网络发射信号的硬件。使用电场耦合进行自动网络配对的系统或方法也可能要求软件与固定通信网络对接，或检测由固定通信网络发射的信号。这种接近以检测由网络发射的信号的电子设备可以由设备上协同安装的软件来控制。
本领域中已揭示的现有技术文件是基于使用电磁场进行占用(在座位上)或手部(在方向盘中)检测，在这些传感器中使用足够低频率的交流电场能够将电场耦合到周围空间。周围空间中传输介质的质量和特性决定了传输的数据信号的信号强度以及随后在其他应用中使用该数据的机会。
例如，车辆中乘员的复阻抗有利于自由空间中的电磁场耦合，导致通过人体介质的电磁耦合(例如，建立体域网或“BAN”)。通过调制通过体域网传输的电磁场，能够通过至少将电场(相对于相应的磁场)耦合到电极来编码信息以及通过人体介质发送和/或接收信息。
例如，定位于车辆座位中的具有电极或收发器的电场传感器(即，E-fieldsensor)发射低频信号(诸如但不限于低于约31MHz的频率)，可以接近就座的人类乘员发射编码的交流信号。这个电极将感应相应的电磁场，该电磁场追踪编码的信号。当第二电极接近和/或接触乘员并且第二电极连接到适当的电磁场检测器/解码器以提取编码的信息时，能够通过第二电极(或类似地，第二收发器)检测/解码感应电磁场。该构思在本领域中泛指为个人座位通信(PSCTM)，特别是针对在作为一部分人机界面(HMI)、诸如配置为由座位占用者触摸的车辆部件的电极处接收电磁信号的安装。在某些在先公开的实施例中，使用电磁场中因乘员而引起的振幅变化来检测占用状态，并且如果座位被人占用，则可调制耦合信号以通过体域网传输信息。已经针对这种系统提出了几种可能的应用，例如，1)基于驾驶员或乘员的触碰和车辆控制状态，控制车辆中HMI内容的状态；2)基于驾驶员或乘员的触碰和车辆控制状态，控制车辆中蜂窝设备的状态；3)基于车辆内座位或区域的占用状态，以及乘员持有的蜂窝设备的状态(例如“安全连接切换”)，启用/禁用车辆中对无线网络的访问。基于上述三种构思，已经揭示了一系列广泛的潜在相关用例。
如图1所示的现有技术说明了上述实施例，并展示了可用于将固定通信网络(诸如车辆通信总线6)与电子设备1电子耦合或配对的电场耦合网络11A、11B。车辆12的驾驶员3可以坐在车辆座位4上，并且电子设备1可以耦合到驾驶员(例如，电子设备1可以握在驾驶员3的手中、在驾驶员衣服口袋中或其他任何足够接近驾驶员以耦合驾驶员与电子设备之间电磁场的位置)。用于经由个人座位通信(PSCTM)系统中的电磁耦合将电子设备电子耦合到网络的系统13可以包括设置在车辆12内的车辆座位4中的电容式传感器垫2。虽然传感器垫2可以设置在车辆的驾驶员座位4中，但本公开并不旨在限制传感器垫可能位于的可能位置。因此，根据本公开的替代实施例，传感器垫可位于车辆内部的任何位置(即驾驶员或乘员座位(即任一前排座位或后排座位)、车辆地板、扶手、方向盘、杯托或车辆顶棚或其部分中)。
在本文描述和要求保护的本公开内容之前，尚未通过从发射电极直接到蜂窝电话的直接通信来实现个人座位通信(PSCTM)功能的硬件或软件启用方法。事实上，初期的努力已经忽略了这种直接通信的可能性。在先前的一次尝试中，将外部天线与电磁信号检测器和解码器组件一起安装在车辆中。天线接收并配置从发射组件接收的电磁数据，作为用于随后经由USB连接从解码器组件传输到电话的数据流。
期望在PSCTM与用户的电子设备之间提供更直接的连接，以便不再需要上述天线、检测器、解码器和USB连接。在某些非限制性实施例中，本公开部分依赖于近场通信(NFC)，以建立用于将所需信息从一个车辆系统通信到另一个车辆系统的电磁场数据耦合。NFC芯片组已经被广泛开发并部署在蜂窝电话中，如参阅历年来的许多参考文献。它们经过多年的发展，与支持NFC协议的部件一起普遍用于许多环境。最近，在电源背景下开发出一些NFC芯片组，它们有助于建立感应无线充电的必要通信。在这些充电实施例中，使用NFC作为在充电站与适当的蜂窝电话(或类似的电子设备)之间建立信号交换以启动电池充电程序的初始协议。类似地，充电站使用具有NFC协议的感应线圈来“检测”电话的存在，确定电话的适当位置/方向，并在条件有效时，使用NFC电极对电话进行感应充电。NFC芯片组和NFC协议目前使用几种工作模式和取决于所用工作模式的幅度调制编码方案。
上述用于在特定区域(例如车辆车厢)内配对和控制个人通信设备的系统和方法要求个人通信设备首先与安装在车辆中的固定通信系统配对(例如，
Figure BDA0002797799420000041
Figure BDA0002797799420000042
等等)。在来自车辆内部的个人通信领域，仍然需要独立于固定通信网络地调适对个人通信设备的控制的装置、系统及方法。
在使用个人通信设备进行车辆操作领域，进一步需要实现以下目的的装置、方法及系统：
(a)使用完善确立的现有协议和针对近场通信(NFC)配置为包括全新功能的芯片组，以支持由于电话使用而导致驾驶员分心的普遍性解决方案；
(b)支持驾驶员在自动驾驶模式期间优化电话使用，包括潜在将电话本身用作警告装置，以准备转换到非自动模式(例如，在手动控制下转换到驾驶员)；
(c)在单个芯片组中，将单独的电场体域网(BAN)通信协议包括到现有的电磁场接近协议中(诸如但不限于NFC)，其中新的电场协议能够使用的经过验证的现有协议/安全硬件/软件栈；
(d)包括带现有NFC功能的占用传感器和共享电极，以在车辆座位上无乘员时支持感应充电，其中，该电极还能用作加热器作为传感器实施例(HAS)中的加热器元件、NFC感应通信天线和感应充电电极。
发明内容
一种用于控制车辆120中的个人通信设备100的系统包括定位于车辆座位40、640、740、840内的第一近场通信电路300，该第一近场通信电路包括与用作天线的第一感应线圈325和第一收发器电路379进行数据通信的感测电极310A、310B、625A、625B、725A、725B、825A、825B。第二近场通信电路375定位于个人通信设备100内，该第二近场通信电路375包括与第二感应线圈380建立第二数据通信的感应收发器377。第一近场通信电路300和第二近场通信电路375配置用于经由感应耦合390进行通信，并且第一近场通信电路将来自车辆座位的控制数据传输到个人通信设备中的第二近场通信电路。
在一个实施例中，一种用于控制车辆中的个人通信设备的系统包括：定位于车辆内部部件上的第一近场通信电路，该第一近场通信电路包括与第一感应线圈进行数据通信的占用传感器，其中，车辆内部部件配置为与车辆中的身体建立体域网；定位于个人通信设备内的第二近场通信电路，该第二近场通信电路包括与第二感应线圈进行数据通信的感应收发器，其中，第一近场通信电路与第二近场通信电路配置用于经由感应耦合在体域网上进行通信，且其中，第一近场通信电路将来自车辆内部部件的控制数据传输到个人通讯设备中的第二近场通信电路。
来自车辆内部部件的控制数据被直接传输到个人通信设备中的至少一个控制电路。根据本公开的系统进一步包括个人通信设备中的控制电路，该个人通信设备具有操作系统、充电电路、电源电路、通信显示电路和通信收发器电路中的至少一个。车辆内部部件可以是车辆座位，并且车辆中的身体可以是定位于车辆座位上的人体，以使车辆座位和人体形成个人座位通信系统，该个人座位通信系统配置用于经由体域网与个人通信设备中的第二近场通信电路进行通信。占用传感器是第一电场传感器，其中，个人通信设备中的感应收发器呈数据形式。根据个人座位通信电场协议，建立第一近场通信电路与第二近场通信电路之间的感应耦合。第一近场通信电路和第二近场通信电路包括各自的芯片组，该芯片组具有个人座位通信系统检测器、感应通信数据解调器以及与相应的计算机化存储器和相应的处理器进行通信的安全和处理协议栈中的至少一个。第一近场通信电路与第二近场通信电路之间的感应耦合是在电场上建立，该电场包括用控制数据编码的载波信号，其中，经由感应耦合以小于或等于21MHz的传输频率传输编码信号。经由感应耦合以小于或等于载波信号频率约1.5倍的传输频率传输编码信号。在一个非限制性实施例中，载波频率可以是13.6MHz。
在另一个实施例中，一种用于控制车辆中的个人通信设备的系统包括定位于车辆座位内的第一近场通信电路，该第一近场通信电路包括与第一感应线圈和第一收发器电路进行数据通信的电场传感器。第二近场通信电路定位于个人通信设备内，该第二近场通信电路包括与第二感应线圈建立第二数据通信的感应收发器。第一近场通信电路和第二近场通信电路配置用于经由感应耦合进行通信，其中，第一近场通信电路将来自车辆座位的控制数据传输到个人通信设备中的第二近场通信电路。
一种系统可以包括车辆仪表板内的车辆收发器，该车辆收发器将车辆运行数据传输到车辆座位中的第一收发器电路和/或个人通信设备中的第二收发器电路。该系统可以包括：座位控制单元，该座位控制单元具有计算机化存储器和运行通信软件栈的计算机处理器；以及个人设备控制单元，该个人设备控制单元包括附加的计算机化存储器和运行相应通信软件栈的第二计算机处理器。电场传感器可以是将座位占用者数据传输到座位控制单元的占用者分类传感器。车辆收发器将车辆运行数据传输到座位控制单元，并且座位控制单元中的计算机处理器利用由座位占用者数据和车辆运行数据导出的控制数据来调制来自第一感应线圈的感应信号，并经由感应耦合将编码的感应信号传输到个人设备控制单元。
在根据本公开的系统中，个人设备控制单元解调编码的感应信号，并从相应通信软件栈中启动功能。当座位占用者数据指示车辆座位空闲时，该功能经由感应耦合启动电源充电协议。当座位占用者数据指示车辆座位被占用时，该功能经由感应耦合启动个人通信设备操作协议。车辆座位是车辆中的驾驶员座位。对于一些实施例，车辆座位被人体占用而建立体域网，该体域网将人体、第一近场通信电路以及第二近场通信电路包括在内，其中，在体域网上建立第一近场通信电路与第二近场通信电路之间的感应耦合。车辆运行数据可以包括自主驾驶模式数据。车辆座位中的电场传感器配置为用作加热器元件、与车辆座位中单独的占用者分类传感器进行通信的感应通信天线以及用于对车辆中的个人通信设备进行充电的感应充电电极中的至少一个。
在其他实施例中，一种控制定位于车辆内部的个人通信设备的方法包括：利用计算机化座位控制单元来编码与控制数据的感应通信；利用计算机化个人设备控制单元来根据控制数据启动至少一个计算机化功能；以及在经由车辆座位中的第一近场通信电路与个人通信设备中的第二近场通信电路之间的感应耦合传输的编码感应通信中进行控制数据的通信。
这些方法进一步包括：从车辆座位中的占用者分类传感器中导出车辆座位占用者数据；利用计算机化座位控制单元来计算控制数据和车辆座位占用者数据。其他实施例包括：利用定位于车辆座位中的电场传感器来检测占用座位的人体或定位于车辆座位上而人体不在其中的个人通信设备；由从电场传感器传输的检测信号导出控制数据；当控制数据指示检测到定位于车辆座位上的个人通信设备而人体不在该车辆座位中，利用计算机化个人设备控制单元来启动充电功能，其中，充电功能启用个人通信设备中的电源电路经由感应耦合接收电源充电通信。
本公开的至少一个实施例展示了一种方法，包括：利用定位于车辆座位中的电场传感器来检测占用座位的人体或定位于车辆座位上而人体不在其中的个人通信设备；在计算机化座位控制单元处，接收来自电场传感器的检测信号和从车辆内的车辆收发器传输的车辆运行数据；由从电场传感器传输的指示人体占用车辆座位的检测信号和接收到的车辆运行数据导出控制数据；以及利用计算机化个人设备控制单元来执行以下计算机化步骤：(i)确认与车辆座位中的第一近场通信电路的感应通信传输；(ii)识别控制数据已经用车辆座位占用代码、发动机运行状态代码和传输参与代码来编码；以及(iii)根据至少一个上述代码启动个人通信设备中的预编程功能。
附图说明
图1示出在配备有与车辆的主通信系统进行通信的占用传感器电极的车辆内使用的个人通信设备的现有技术示意图。
图2是在车辆内使用的个人通信设备的示意图，该个人通信设备经由车辆内的体域网通过与个人座位通信电路的感应耦合来控制。
图3是个人通信设备和个人座位通信电路中各自的感应耦合收发器电路的示意图。
图4是根据本公开一个实施例的收发器集成电路芯片设备的示意图。
图5是根据本公开使用的载波频率的频率与幅度图。
图6A是如本文所述包含感应收发器电路和相关传感器的车辆座位的示意侧视图。
图6B是如本文所述包含感应收发器电路和相关传感器的车辆座位的俯视图。
图7A是如本文所述包含感应收发器电路和相关传感器的车辆座位以及与个人通信设备接触的人体的示意侧视图。
图7B是如本文所述包含感应收发器电路和相关传感器的车辆座位以及与个人通信设备接触的人体的俯视图。
图8A是如本文所述包含感应收发器电路和相关传感器的车辆座位以及车辆座位中的个人通信设备的示意侧视图。
图8B是如本文所述包括感应收发器电路和相关传感器的车辆座位以及车辆座位中的个人通信设备的俯视图。
具体实施方式
下面将结合附图描述本公开的各种实施例。应当理解，上文的一般性描述以及下文的详细描述皆仅作示例性和说明性，而不限制本公开。
根据一示例性实施例，一种系统和方法可以识别并建立体域网(BAN)270与电子设备100(本文又称为个人通信设备100)之间的通信范型，其中通过人体30建立通信介质。安装在车辆中的电子设备可以定位成使得电子设备与人体足够接近，以使人体可以藉以将通信信号传播到电子设备100。
本文提出的系统可以将占用者的实际存在(例如车辆就座位置)与电子设备的位置(例如，放在用户的手中或口袋中)相关联。这样的系统可以允许体域网270(包括安装在车辆120内的电子设备)与个人通信设备100之间的单向或双向通信。这些通信穿过占用者30，以便基于关于车辆120、占用者30和个人通信设备100的特定位置和/或其他参数来建立个人通信设备100的控制/通信参数以及软件应用激活。
参照图1至图8，根据本公开的各种实施例，感测电极可以配置为传感器垫20，并能够检测定位于指定位置内的人或物体的存在或占用。更进一步，传感器垫20可以配置为检测物体的各种特征，诸如其在座位40上的位置。传感器垫20还可以配置为区分或分类对象(例如，人30、婴儿座椅、购物袋等)，并检测该对象的其他特征(例如，身高、位置、重量、负载等)。此外，传感器垫20可以设置为另一个系统(诸如占用者检测或分类系统)的部件。
参照图1至图8，根据本公开的各种实施例，如图2所示的系统也可以配置为通过定位于指定位置内的人30向传感器垫20中的导体传输信号170。当系统用于占用者感测时，感测电路可以设置用于发生信号。替代地，可以设置包括信号发生器的单独控制单元65。信号发生器向座位上、地板上、车辆顶棚上或接近占用座位的人30的其他位置的电极20提供信号，例如正弦电流或电压信号。譬如，传输信号170可以具有特定的频率和功率，并且传输信号170的频率可以配置为当人定位于指定位置内时，允许经由电场耦合390通过人30重新分配该信号。这样的信号可以配置成使得其强度不足以通过定位于指定位置内的人周围的空气进行传输，但该信号被明确地定向并主要应用于体域网内(即，更具体地，穿过占用者30的人体)。
根据图2所示的示例性实施例，传感器垫20可以传输信号170，该信号可以配置为通过正坐在座位40上的驾驶员30经由电场耦合而重新分配。根据一替代实施例，传感器垫可以部署在车辆的地板内或车顶或顶棚上，并配置为向定位于传感器垫20上方或下方的人传输信号。传输信号170可以配置为经由电场耦合通过人30而重新分配。
传感器垫20也可以电子耦合到支持电子器件，该支持电子器件可以配置为测量传感器垫20与接近该传感器垫的物体之间的电场耦合量。根据图2所示的示例性实施例，支持电子器件可以依次又电子耦合到车辆通信总线65。例如，支持电子器件可以包括至少一个集成电路、分立电子部件、印刷电路板或微处理器。传感器垫20可以是与系统配用的电容式感测子系统的一部分，该系统可以类似于美国专利US 6392542以及美国专利申请公布文本US 2007/0200721中公开的系统(两者均通过引用并入本文)。
如图2所示，根据本公开的各种示例性实施例，电子设备100可以配置为当信号170通过人传输时检测传输信号170，并且电子设备100耦合到人。根据图2所示的实施例，电子设备100可以配置为当电子设备100定位于指定位置内(诸如车辆的驾驶员座位)时检测传输信号170。检测信号可以利用定位于电子设备中的调谐电路来进行。例如，美国专利申请公布文本US 2011/0117863公开了一些示例性调谐电路。上述专利申请公布文本通过引用并入本文。电子设备100也可以包括硬件和/或软件，以促进或控制电子设备与固定通信网络的耦合。
根据一示例性实施例，传输信号170可以配置为携带用于将其与其他信号(诸如数字或模拟信息)区分的特定信息。更进一步，传输信号170的功率可以配置为其强度足以通过人30(该人30耦合到信号电极20周围产生的电场和/或磁场)传输，但不足以在人体之外传输。因此，在一个实施例中，电子设备100可以配置为仅当人同时耦合到电子设备100和电场390时，才检测信号170。当电子设备检测到信号170时，它可以基于信号中包含的信息来区分信号。
根据一示例性实施例，车辆120中的固定通信网络6在与无线通信系统(诸如但不限于
Figure BDA0002797799420000101
或
Figure BDA0002797799420000102
)进行通信时，可以启动配对过程，以便连接到个人座位通信(PSCTM)电路280。例如，包含固定传输基础设施(诸如主车辆数据总线)的车辆通信网络可以连续地将无线信号传输到待以无线协议连接到连接到个人座位通信系统280的控制电路300的无线收发器的周围区域。替代地，当在指定位置内检测到人时，车辆无线网络可以向周围区域发送无线信号(例如，指定位置可以接近传输感应电磁信号的感测电极20)。从车辆无线网络传输的无线信号可以使用授权或身份识别过程来建立与电子设备的安全连接。虽然本文已经描述了一些网络可以自动与电子设备100连接的示例，但应当理解，根据其他示例性实施例，本文公开的网络和电子设备100可以执行各种方法来自动或手动建立数据连接。
现参照图3，针对可以使用电场耦合将个人座位通信(PSCTM)电路280自动连接到具有收发器电路377的个人通信设备100的系统示出一替代的示例性实施例。
根据图3至图4中所示的示例性实施例，电子设备100可以包括通信模块321和连接到收发器电路377的调谐电路380、381。电子设备100的通信模块321可以包括几个子模块，它们配置为检测、滤波、调制或解调信号，包括无线数字或模拟信号。通信模块也可以包括数字信号处理器以及其他部件。作为第二近场通信电路375的一部分，调谐电路具有电磁天线380(呈电感器或线圈形式)和电容器381，并可以耦合到电子设备100的部件(诸如电路板、基片或甚至外壳)。调谐电路可以配置为当设备接触或接近人体(例如，手指、手、皮肤)或接近口袋、腰带等时，检测具有感应耦合频率的信号170。当接收到信号170时，第二近场通信电路375可以与电子设备的主控制电路硬件319和相关联的操作系统311进行数据通信。因此，电子设备的处理能力与信号170进行充分的数据通信，以使用来自感测电极20的数据来控制电子设备中的外围系统，诸如显示器318或经由相关软件314选择性地参与充电协议的电源电路312。
根据本公开的又一个实施例，一种将电子设备电子耦合到个人座位通信(PSC)网络280的方法可以将编码的感应信号从感测电极20传输到占用某个位置并耦合到(或至少接近)电子设备100的人30。基于在电子设备100处检测到电磁信号170(即，由电极20发射的电场)，电子设备100可以变为电子耦合到感测电极20和/或第一近场通信电路300的感应收发器379。在这种方法中，信号可以配置为经由电场耦合390通过人30而重新分配。更进一步，在一些实施例中，为了检测信号，电子设备100可能必须与充当人体传输介质的人30直接接触。
传感器垫20和支持电子设备可以与添加到电子设备100的硬件和软件协作，以检测设备的位置和拥有情况。根据一示例性实施例，当在特定位置检测到电子设备100时，这个信息可以例如用于在车辆运行时禁止使用驾驶员拥有的电子设备。以类似方式，一种系统可以配置为检测和控制放置在未占用座位上的电子设备100(例如，当驾驶员将手机放置在空闲的乘员座位上时，由相关软件314控制的感应充电操作可以开始)。
根据本公开的替代实施例，传感器垫或感测电极20可以并入各种其他车辆隔间。例如，感测电极可以嵌入杯座、电话插座、车顶或顶棚或其他位置(电子设备可放置在其附近)。根据一替代实施例，感测电极可以位于乘员座位中，并配置为不仅生成具有用于第一系统(例如，占用者分类系统)的电容耦合频率的信号，而且还生成电磁频谱内的感应信号。对于感应信号耦合，当电子设备100放置在座位上，或当电子设备100以其他方式在足够接近传输信号170的范围内时，电子设备100可以经由电场耦合检测发射信号。当电子设备100检测到传输信号170时，电子设备100的各种硬件或软件可以在车辆运动时自动控制其使用。另外，电子设备100的硬件或软件可以将该设备与固定通信网络(诸如主车辆通信总线6)电子耦合或“配对”，并能够在操作车辆和车辆配件时使用免提技术。
根据本公开的替代实施例，一种经由PSCTM电子耦合电子设备和固定通信网络的系统可以用于各种各样的地点，包括个人和公共交通车辆、住家、学校、商业地点和其他场所。有利地，基于电子设备100的物理位置的几个个性化且可选择的通信模式可以针对特定个人座位通信(PSCTM)系统而存在，该系统用于将电子设备100与固定通信网络电子耦合。电子设备100可以配置为在PSCTM系统内操作，并可以包括基于电子设备100和人体介质30的物理位置的个性化且可选择的通信模式(例如，汽车驾驶员模式、汽车乘员模式、公共汽车模式、飞机模式、火车模式、剧院模式等)，在此自动化网络的特性将基于模式设置(例如，在电影院禁用手机铃声，在汽车驾驶员座位上启用免提，在公共汽车上启用音乐/视频回放，在飞机座位靠背上启用信息娱乐系统，等等)。
有利地，根据本公开的各种实施例，根据本公开的系统可以允许单个固定通信网络(诸如人机界面(HMI))可由特定人的触摸来定制，这是通过允许用户界面针对多个接近的占用者而执行不同的工作。换言之，HMI可以区分定位于特定位置内的人和定位于替代位置的人。例如，车辆中呈安装在仪表板上的触摸屏形式的人机界面可以配置为针对车辆驾驶员以第一方式工作，而针对车辆乘员以第二方式工作。
本公开部分地基于实施感应充电区域内的电场个人座位通信(PSC)协议。本文描述的实施例支持车辆120的各个部分和个人通信设备100内的近场通信(NFC)芯片组。这样的芯片组则能够用于支持安全和安保应用，包括减少因在不适当的时间使用蜂窝电话而引起驾驶员分心，基于占用检测感测电极20而提高基于车辆的无线网络通信的安全性，以及座位传感器与占用者所持有/拥有的NFC启用设备之间的二级体域网(BAN)。替代地，如图4所示，电场传感器功能可直接集成到支持PSC电场通信协议的NFC芯片组中。
本公开包括：在一个非限制性实施例中，实施诸如蜂窝电话的个人通信设备(即，电子设备100)与感应充电和调制数据信号源(即，感测电极20)的通信。这些部件之间的通信可以作为另一个车辆控制操作的一部分而包含在内，以使车辆中的部件提供具有电场功能的双重目的。在电话或其他个人通信设备100中，本公开体现了使用个人通信设备中可能存在的现有装备，诸如NFC收发器377、用于双向电场通信的调谐电路(即，天线380和电容器381)以及其他部件，它们允许电子设备100利用近场通信载波510的共振检测运行，作为标准“监听/轮询”过程的一部分。
对于定位于车辆120内的第一近场通信电路300，为了与第二近场通信电路375进行感应电场通信，该系统包含NFC芯片组，该芯片组在两个电路中包括各自的电场收发器377、379。启用各自近场通信电路300、375之间数据传输的通信系统则能够使用已放置在车辆中的占用传感器作为感应感测电极20。关于感测电极20的外围电路可以对感测电极20赋予NFC功能，并利用人体作为个人座位通信(PSCTM)网络与连接到第二近场通信电路375的电子设备100之间数据通信的传输介质。如果电子设备(例如，任何NFC启用的电子设备或个人通信设备，如膝上型计算机)处于从感测电极20发出的感应信号的范围内，也可以使用相同的装备对电子设备100赋予感应充电功能。
本公开中所述的电子设备100通常包括其电源电路内的感应充电装备，并满足“安全”充电的既定NFC接近/天线位置要求。沿着这些路线，例如，第一近场通信电路300可以在多个可能的位置并入车辆120中，并能够将人30与个人通信设备100区分开来，且区分其中一个还是两个都处于从第一近场通信电路300发出的感应信号的路径中。在图3的示例中，第一近场通信电路300包括各自的调谐电路，以传输来自连接到电容器383的天线325(呈线圈或电感器形式)的感应信号。第一近场通信电路300中的调谐电路可以接收来自感测电极20的编码信息，并提供来自天线/线圈325的感应信号，该感应信号经来自感测电极20的输出调制。例如，当电子设备100定位于车辆座位40内而无人类占用者30时，第一近场通信电路300仅在座位中无人时从感测电极20发射足以对电池充电的感应信号(例如，座位传感器中的NFC电路检测电话的存在，确定电话呈现用于充电的有效放置并且该感应充电对于处于当前位置的电话可行)。这些实施例在条件有效时(例如，电话未被拾取/移动时)对电话充电。在该实施例中，第一近场通信电路300利用电场传感器310，以足以对电子设备100内的电池充电的频率和振幅传输感应充电信号。如图4所示，传输充电信号的电场传感器310可以是上述作为另一车辆控制系统一部分的感测电极20(例如，在占用者分类系统中服务于双重目的的传感器之一)，或者电场传感器可以是整体近场通信收发器芯片上的部件360。
本公开描述了利用编码的感应信号实施的近场通信系统的实施方案，这些信号对车辆120和车辆内定位或使用的电子设备100赋予新的功能。图5示出在充电或数据通信背景下使用的感应信号可以针对共振载波频率502、510、523以及用于若干应用的相应带宽定制的方式。在与定位于车辆120内的电子设备100进行通信的上下文中，本文描述的实施例可以使用现有的NFC芯片和天线配置。在一个非限制性实施例中，本文描述的系统适应电场载波的共振检测和“监听/轮询”过程，以确保可为单向或双向通信的恰当传输。对于包含利用现有电极和传感器通过车辆和/或通过人体介质来传输感应信号的构思的实施例，本公开的实施例可配置为与已定位在车辆中的现有NFC芯片组和占用传感器配用。
基于车辆中的单个驾驶员，可以启用本文所述构思的示例应用。驾驶员进入车辆并将他或她的身体定位于座位靠背640A、740A与车辆座位底部640B、740B之间。本文描述和要求保护的方法如下：
a.驾驶员(例如，人类占用者30)通过车门进入并将他或她的身体定位于车辆座位靠背640A、740A与车辆座位底部640B、740B之间，使得电场传感器625A、625B、725A、725B检测并分类人类占用者30。在本公开的各种实施例中，可以存在并使用一个以上的电场传感器。
b.个人座位通信系统PSCTM配置为传输用“driver in seat,engine off(驾驶员就座，发动机关闭)”代码来编码的感应信号，并如上所述通过驾驶员和体域网(BAN)发送感应信号170。驾驶员或人类占用者30可以直接触摸和/或持有电子设备100，诸如但不限于蜂窝电话。代码包括“vehicle/seat(车辆/座位)”特定令牌，以允许电子设备100在车辆内“配对”
Figure BDA0002797799420000141
和/或
Figure BDA0002797799420000142
并将用户或人类占用者30识别为“驾驶员”。
c.在该不限制本公开的继续示例中，电子设备100包含近场通信(NFC)硬件和软件，其可启用PSCTM，以检测和解码“driver in seat,engine off”代码，包括“pairing(配对)”代码。然后，电子设备100通过使用至少一个“pairing”代码(其可在网络安全和时间上设限，以尽量减少来自非驾驶员设备的非法侵入/欺骗)，启动直接通过体域网(BAN)与PSCTM以及单独与固定通信网络(诸如车辆无线网络)的相应“自动配对”过程。
d.在固定通信系统的上下文中，车辆
Figure BDA0002797799420000143
接收配对请求，并经由无线网络向电子设备100发送接收确认。任选地，电子设备100、700向驾驶员显示配对确认请求，并且驾驶员接受或拒绝配对。
e.类似的配对允许电子设备100、700与车辆中的第一近场通信电路300之间的双向通信，诸如感测电极20，该感测电极20是车辆座位靠背640A、740A、车辆座位底部640B、740B或上述感测电极的任何其他位置中的占用者分类系统的一部分。如图6和图7所示，感测电极可以由定位于车辆中的一个以上感测电极625A、625B、725A、725B组成。可以在串行或并行电路配置中收集和处理来自这些电极的输出，以不仅确认车辆占用者的存在，而且还确认有关车辆中人体的其他位置信息。
f.驾驶员将车辆置于“驾驶”模式。PSCTM将“driver in seat(驾驶员就座),engineon(发动机开动),vehicle in drive(车辆处于驾驶)”代码发送到电子设备100和/或车辆中固定通信网络中的一个或两个。
g.如果驾驶员触摸电子设备，则启用PSCTM的设备NFC电路(即，第二近场通信电路375)接收并解码来自感测电极20、625A、625B、725A、725B的PSCTM感应信号170，并可以在驾驶时将电子设备100置于“Do not distract driver(请勿让驾驶员分心)”模式。当驾驶员就座时，车辆无线网络还能够将“Do not distract driver”代码发送到其他车辆部件，以提供冗余。电子设备100和车辆“信息娱乐系统”配置用于车辆处于“驾驶”模式时的最优人机界面(HMI)，只要驾驶员保持就座并经历检测其中驾驶员的电场传感器即可。在一些非限制性实施例中，当人类占用者在代码指示车辆处于驾驶模式时触摸电子设备100，电子设备100与车辆无线网络之间的连接可以仅允许通过车辆信息娱乐系统“语音激活”电子设备100。通过BAN在电子设备处接收到的PSCTM代码仍然能够在需要时使用，以增强安全性或将车辆状态信息发送到电子设备100。
h.驾驶员把电话放置在乘员座位上。
i.传感电极20(即，座位内的电场传感器825B)将电子设备100、800检测为非占用者物品，并且电子设备100、800中以及座位底部840B上的第二近场通信电路375(PSCTM启用)能够启动NFC安全数据交换(13MHz信道)、冗余PSC数据交换或充电信号交换。
j.电子设备能够经由PSCTM和/或标准车辆无线网络通过NFC与车辆交换信息。如果已验证感应充电条件(例如，座位上无占用者，电子设备100、800已启用感应充电，并满足几何条件)，则电子设备100、800能够充电。电子设备100持续接收PSCTM信号，该PSCTM信号显示“passenger in seat(乘员就座)”代码、“vehicle in drive(车辆处于驾驶)”代码和/或“no passenger in seat(座位中无乘员)”代码中的至少一个。电子设备软件允许电子设备保持“驾驶员勿分心”模式或充电模式，以确保安全操作。
k.驾驶员从空闲的乘员座位底部840B拾取电子设备，如果设备充电和NFC网络的条件终止，则电子设备接收更新的PSCTM代码(例如，驾驶员就座，车辆处于驾驶模式)，并根据需要保持“驾驶员勿分心”模式。
l.驾驶员将车辆置于“自动驾驶模式”，当所有条件都有效，且该模式已实现时，系统发送指示驾驶员就座并且自动驾驶处于激活的PSCTM代码。
m.在接收到诸如车辆处于驻车模式或自动驾驶模式等其他条件时，电子设备100接收允许电子设备持于驾驶员手中的适当PSCTM代码，并通过驾驶员启用所有电话功能。这种状况一直维持到需要转换到手动驾驶。
n.车辆自动化系统可以请求驾驶员在自动驾驶一段时间后准备控制车辆。由电子设备接收个人座位通信PSCTM和/或无线网络代码(“ending automation(结束自动化)”)。如果驾驶员在自动驾驶期间使用电子设备，电子设备显示器指示需要切换回手动驾驶。电子设备和车辆HMI转换回“驾驶员勿分心”模式。
o.车辆到达目的地，驾驶员(以及车辆座位上的其他可能占用者)离开车辆。电场传感器不再检测占用者并终止无线网络访问。重置驾驶员和/或乘员唯一的无线接入令牌，提供防欺骗/非法侵入安全性。
p.留在座位上的电话和/或电子设备能够基于电场传感器检测、NFC网络状况、车辆电池状况以及这些条件的持续时间进行充电。
有利地，本领域技术人员应当理解，当通过依赖于特定设备的占用或物理占有而电子耦合到电子设备时，系统可以配置为提供增强的安全性。此外，除了其他限制，诸如要求密码、加密和其他无线连接限制，还可以提供额外的安全性。
在本公开中，术语“耦合”是指两个(电气、机械或电磁)部件直接或间接地相互接合。这种接合可以实质上固定，也可以实质上可活动。这种接合可以将通过两个(电气或机械)部件与任何附加的中间构件彼此整体定义为单一整体或者通过将两个部件或两个部件与任何附加构件彼此附接来实现。这种接合可以实质上为永久性，也可以实质上可活动或可释放。
已经参照示例性实施例对本公开予以描述，但本领域技术人员将认识到，在不背离本公开主题的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上作出变化。例如，尽管不同的示例性实施例可能已描述为包括提供一个或多个优点的一个或多个特征，但可设想，在所述示例性实施例或其他替代性实施例中，所述的特征可以彼此互换或可替代地彼此组合。本公开的技术相对复杂，故并非所有技术上的变化皆为可预见。本公开参照示例性实施例来描述显然旨在最大限度地扩宽范围。例如，列举单个特定元件的示例性实施例也包括多个这样的特定元件，除非另作特别注明。
示例性实施例可以包括程序产品，该程序产品包括用于承载或具有存储于其上的机器可执行指令或数据结构的计算机或机器可读介质。例如，感测电极可以由计算机驱动。图中的方法所示的示例性实施例可以由程序产品控制，该程序产品包括用于承载或具有存储于其上的机器可执行指令或数据结构的计算机或机器可读介质。这种计算机或机器可读介质能够是可供通用或专用计算机或具有处理器的其他机器访问的任何可用介质。举例而言，这种计算机或机器可读介质能够包括RAM、ROM、EPROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储器、磁盘存储器或其他磁性存储装置，或者能够用于以机器可执行指令或数据结构的形式携带或存储所需程序代码并可供通用或专用计算机或其他具有处理器的机器访问的的任何其他介质。上述组合也包括在计算机或机器可读介质的范围内。计算机或机器可执行指令例如包括促使通用计算机、专用计算机或专用处理机执行特定功能或功能组的指令和数据。本发明的软件实现可使用基于规则的逻辑和其他逻辑的标准编程技术来完成，以完成各种连接步骤、处理步骤、比较步骤和判定步骤。
还应注意，如优选和其他示例性实施例中所示的系统元件的构造和布置仅为说明性。尽管本公开中仅详细描述了一定数目的实施例，但本领域技术人员回顾本公开时将很容易认识到可能有许多修改(例如，各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例变化、参数值，安装布置、材料使用、颜色、方位等)，而实质上不背离所述主题的新颖性教导和优点。例如，显示为整体成形的元件可以由多个部分构成，或者显示为多个部分的元件可以整体成形，组件的操作可以逆转或以其他方式更改，结构和/或构件或连接件或系统的其他元件的长度或宽度可以更改，在元件之间提供的调整或附接位置的性质或数目可以更改。应当注意，系统的元件和/或组件可以由提供足够强度或耐用性的各种材料制成。因此，所有这些修改都旨在包括在本公开的范围内。任何过程或方法步骤的次序或顺序可以根据替代实施例来更改或重新排序。在不背离本发明主题精神的情况下，可以在优选和其他示例性实施例的设计、操作条件和布置方面作出其他替换、修改、更改和省略。
本文公开了可用于执行本公开的方法和系统的部件。本文中公开这些和其他部件，应当理解，公开这些部件的组合、子集、交互、群组等时，虽然可能未明确公开这些部件的每种不同的个体和共同的组合和排列的具体参考，但它们针对全部方法和系统均为本发明明确设想和描述的实施方案。这适用于本申请的各方面，包括但不限于本文公开的方法步骤。因此，如果有多个可执行的附加步骤，则可理解，这些附加步骤中的每一个可用具有本公开方法的任何具体实施例或实施例的组合来执行。
本领域技术人员应当理解，所述方法和系统可采取完全硬件的实施例、完全软件的实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。此外，所述方法和系统可采取计算机可读存储介质上的计算机程序产品的形式，该计算机可读存储介质中包含在存储介质中体现的计算机可读程序指令(例如，计算机软件)中。更具体而言，本发明的方法和系统可采取web实现的计算机软件的形式。可使用任何合适的计算机可读存储介质，包括硬盘、CD-ROM、光存储设备或磁性存储设备。
本文参考方法、系统、装置及计算机程序产品的框图和流程图说明了所述方法和系统的实施例。应当理解，框图和流程图中的每个模块皆可通过计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以加载到通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置上，以产生机器，使得在计算机或其他可编程数据处理装置上执行的指令创建用于实现一个或多个流程图块中指定功能的方法。
这些计算机程序指令也可存储在计算机可读存储器中，该存储器可指导计算机或其他可编程数据处理装置以特定方式工作，使得存储在计算机可读存储器中的指令产生包括用于实现在一个或多个流程图块中指定功能的计算机可读指令的制品。计算机程序指令也可加载到计算机或其他可编程数据处理装置上，以促使在计算机或其他可编程设备上执行的一系列操作步骤来生成计算机实现的过程，使得计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现一个或多个流程图块中指定功能的步骤。
因此，框图和流程图说明的块支持用于执行指定功能的装置的组合、用于执行指定功能的步骤的组合以及用于执行指定功能的程序指令方法的组合。还应理解，框图和流程图说明中的每个框以及框图和流程图说明中的框组合可由执行指定功能或步骤的基于硬件的专用计算机系统或专用硬件和计算机指令的组合来实现。
附图呈现了与本文公开的方法配合使用的计算机可读介质的实施例的概览。结果可以图形用户界面格式发送到网关(经由互联网或卫星的远程计算机)。所述系统可与算法(诸如本文公开的那些算法)配合使用。
从图中可以理解，在这个实现中，计算机可包括与其他元件通信的处理单元。计算机可读介质中也可包括用于接收和显示数据的输出设备和输入设备。该显示设备/输入设备可例如是与监视器组合使用的键盘或定点设备。计算机系统可进一步包括至少一个存储设备，诸如硬盘驱动器、软盘驱动器、CD-ROM驱动器、SD磁盘、光盘驱动器等，用于在诸如硬盘、可移动磁盘或CD-ROM磁盘的各种计算机可读介质上存储信息。本领域技术人员应当理解，这些存储设备中的每一个可通过适当的接口连接到系统总线。存储设备及其相关联的计算机可读介质可提供非易失性存储设备。应当注意，上述计算机可替换为本领域的任何其他类型的计算机。这种介质例如包括磁带、闪存以及数字视频磁盘。
进一步包括的系统实施例可为其网络接口控制器。本领域技术人员应当理解，本文公开的系统和方法可经由网关实现，该网关包括计算设备或计算机形式的通用计算设备。
还可使用几种可能类型的总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或存储器控制器、外围总线、加速图形端口以及使用各种总线结构中的任何一种的处理器或本地总线。举例而言，这类架构可包括工业标准结构(ISA)总线、微通道结构(MCA)总线、增强型ISA(EISA)总线、视频电子标准协会(VESA)本地总线、加速图形端口(AGP)总线和外设部件互连(PCI)、PCI专用总线、个人计算机存储卡行业协会(PCMCIA)、通用串行总线(USB)等。该总线和本说明书中指定的所有总线也可通过有线或无线网络连接以及每个子系统实现，包括处理器、大容量存储设备、操作系统、网络接口控制器、输入/输出接口以及显示设备，可包含在一个或多个远程计算设备中，位于物理上分立的位置，通过这种形式的总线连接，实际上实现了全分布式的系统。
计算机通常包括各种计算机可读介质。示例性可读介质可为计算机可访问的任何可用介质，并包括，举例而言而非限制性意义，易失性介质和非易失性介质、可移动介质和不可移动介质。系统存储器包括易失性存储器(诸如随机存取存储器(RAM))和/或非易失性存储器(诸如只读存储器(ROM))形式的计算机可读介质。
另一方面，计算机也可包括其他移动性/非移动性、易失性/非易失性计算机存储介质。举例而言而非限制性意义，大容量存储设备可为硬盘、可移动磁盘、可移动光盘、磁带或其他磁存储设备、闪存、CD-ROM、数字通用光盘(DVD)或其他光存储设备、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)等。
任选地，大容量存储设备上可存储任意数目的程序模块，例如包括操作系统和计算软件。操作系统和计算软件(或其某些组合)中的每一个可包括编程和计算软件的元件。数据也可存储在大容量存储设备上。数据也可存储在本领域已知的一个或多个数据库中的任何一个。这类数据库的示例包括DB2TM、MICROSOFTTM ACCESS、MICROSOFTTM、SQL Server、ORACLETM、mySQL、PostgreSQL等。多个数据库可集中或分布在多个系统中。
另一方面，用户可经由输入设备将指令和信息输入到计算机102中。这类输入设备的示例包括但不限于，键盘、定点设备(例如“鼠标”)、麦克风、操纵杆、扫描仪、触觉输入设备(诸如手套)以及其他身体覆盖物等。这些和其他输入设备可经由耦合到网络接口控制器的人机界面连接到处理单元，但可由其他接口和总线结构连接，例如并行端口、游戏端口、IEEE 1394端口(又称为火线端口)、串行端口或通用串行总线(USB)。
另一方面，显示设备也可经由接口(例如显示适配器)连接到系统总线。可以设想，计算机可具有多个显示适配器，并且计算机可具有多个显示设备。例如，显示设备可为监视器、LCD(液晶显示屏)或投影仪。除显示设备之外，其他输出外围设备可包括诸如扬声器和打印机的部件，这些部件可经由输入/输出接口连接到计算机。所述方法的任何步骤和/或结果可以任何形式输出到输出设备。这种输出可为任何形式的视觉表示，包括但不限于，文本、图形、动画、音频、触觉等。
计算机可在网络环境中运行。举例而言，远程计算设备可为个人计算机、便携式计算机、服务器、路由器、网络计算机、对等设备、传感器节点或其他公共网络节点等。可经由局域网(LAN)、广域网(WAN)或其他任何形式的网络来建立计算机与远程计算设备之间的逻辑连接。这种网络连接可通过网络适配器。网络适配器可在有线和无线环境中实现。这种网络环境在办公室、企业范围的计算机网络、企业内部网和其他网络(诸如因特网)中常见且普遍。
任何本公开的方法均可通过计算机可读介质上实现的计算机可读指令来执行。计算机可读介质可为计算机可访问的任何可用介质。举例而言而非限制性意义，计算机可读介质可包括“计算机存储介质”和“通信介质”。“计算机存储介质”包括易失性和非易失性、移动性和非移动性介质，该介质以任何方法或技术实现，用于存储例如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据的信息。示例性计算机存储介质包括但不限于，RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储技术、CD-ROM、数字通用光盘(DVD)或其他光存储设备、磁带盒(magnetic cassettes)、磁带(magnetic tape)、磁盘存储设备或其他磁性存储设备或者任何其他可用来存储所需信息且可供计算机访问的介质。
本文所述的方法和系统可采用人工智能技术，例如机器学习和迭代学习。这类技术的示例包括但不限于，专家系统、基于实例的推理、贝叶斯网络、基于行为的人工智能、神经网络、模糊系统、进化计算(例如遗传算法)、群体智能(例如蚂蚁算法)以及混合智能系统(例如，通过神经网络生成的专家推理规则，或者从统计学习中产生规则)。
所附的权利要求进一步阐明本文所述的方法、系统和计算机程序产品的实施例。

Claims (24)

1.一种用于控制车辆中的个人通信设备的系统，所述系统包括：
定位于车辆内部部件上的第一近场通信电路，所述第一近场通信电路包括与第一感应线圈进行数据通信的占用传感器，其中，所述车辆内部部件配置为与所述车辆中的身体建立体域网；
定位于个人通信设备内的第二近场通信电路，所述第二近场通信电路包括与第二感应线圈进行数据通信的感应收发器；
其中，所述第一近场通信电路和所述第二近场通信电路配置用于经由感应耦合在所述体域网上进行通信；且
其中，所述第一近场通信电路将来自所述车辆内部部件的控制数据传输到所述个人通信设备中的第二近场通信电路。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，来自所述车辆内部部件的控制数据直接传输到所述个人通信设备中的至少一个控制电路。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述个人通信设备中的控制电路是操作系统、充电电路、电源电路、通信显示电路以及通信收发器电路中的至少一个。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述车辆内部部件是车辆座位，并且所述车辆中的身体是定位于所述车辆座位上的人体，使得所述车辆座位和所述人体形成个人座位通信系统，所述个人座位通信系统配置用于经由所述体域网与所述个人通信设备中的第二近场通信电路进行通信。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述占用传感器是第一电场传感器，其中，所述个人通信设备中的感应收发器与定位于所述个人通信设备内的第二电场传感器进行数据通信。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，根据个人座位通信电场协议建立所述第一近场通信电路与所述第二近场通信电路之间的感应耦合。
7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一近场通信电路和所述第二近场通信电路包括各自的芯片组，所述芯片组包括个人座位通信系统检测器、感应通信数据解调器以及与各自的计算机化存储器和各自的处理器进行通信的安全和处理协议栈中的至少一个。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一近场通信电路和所述第二近场通信电路之间的感应耦合是在电场上建立，所述电场包括用所述控制数据编码的载波信号，其中，经由所述感应耦合以小于或等于21MHz的传输频率传输编码信号。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，经由所述感应耦合以小于或等于载波信号频率约1.5倍的传输频率传输所述编码信号。
10.根据权利要求8所述的系统，其中，所述载波频率为13.6MHz。
11.一种用于控制车辆中的个人通信设备的系统，所述系统包括：
定位于车辆座位内的第一近场通信电路，所述第一近场通信电路包括与第一感应线圈和第一收发器电路进行数据通信的电场传感器；
定位于个人通信设备内的第二近场通信电路，所述第二近场通信电路包括与第二感应线圈建立第二数据通信的感应收发器；
其中，所述第一近场通信电路和所述第二近场通信电路配置用于经由感应耦合进行通信；且
其中，所述第一近场通信电路将来自所述车辆座位的控制数据传输到所述个人通信设备中的第二近场通信电路。
12.根据权利要求11所述的系统，进一步包括：车辆仪表板内的车辆收发器，所述车辆收发器将车辆运行数据传输到所述车辆座位中的第一收发器电路和/或所述个人通信设备中的第二收发器电路。
13.根据权利要求12所述的系统，进一步包括：
座位控制单元，其包括计算机化存储器和运行通信软件栈的计算机处理器；
个人设备控制单元，其包括附加的计算机化存储器和运行相应通信软件栈的第二计算机处理器；
其中，所述电场传感器是将座位占用者数据传输到所述座位控制单元的占用者分类传感器；
其中，所述车辆收发器将车辆运行数据传输到所述座位控制单元；且
其中，所述座位控制单元中的计算机处理器利用由所述座位占用者数据和所述车辆运行数据导出的控制数据来调制来自所述第一感应线圈的感应信号，并经由所述感应耦合将编码的感应信号传输到所述个人设备控制单元。
14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述个人设备控制单元解调所述编码的感应信号，并从所述相应通信软件栈中启动功能。
15.根据权利要求14所述的系统，其中，当所述座位占用者数据指示所述车辆座位空闲时，所述功能经由所述感应耦合启动电源充电协议。
16.根据权利要求14所述的系统，其中，当所述座位占用者数据指示所述车辆座位被占用时，所述功能经由所述感应耦合启动个人通信设备操作协议。
17.根据权利要求16所述的系统，其中，所述车辆座位是所述车辆中的驾驶员座位。
18.根据权利要求16所述的系统，其中，所述车辆座位被人体占用而建立体域网，所述体域网将所述人体、所述第一近场通信电路和所述第二近场通信电路包括在内，且其中，所述体域网上建立所述第一近场通信电路与所述第二近场通信电路之间的感应耦合。
19.根据权利要求13所述的系统，其中，所述车辆运行数据包括自主驾驶模式数据。
20.根据权利要求11所述的系统，其中，所述车辆座位中的电场传感器配置为用作加热器元件、与所述车辆座位中单独的占用者分类传感器进行通信的感应通信天线以及用于对所述车辆中的个人通信设备进行充电的感应充电电极中的至少一个。
21.一种控制位于车辆内部的个人通信设备的方法，所述方法包括：
利用计算机化座位控制单元来编码与控制数据的感应通信；
利用计算机化个人设备控制单元来根据所述控制数据启动至少一个计算机化功能；
在经由在所述车辆座位中的第一近场通信电路和所述个人通信设备中的第二近场通信电路之间的感应耦合传输的编码感应通信中进行所述控制数据的通信。
22.根据权利要求21所述的方法，进一步包括：
从所述车辆座位中的占用者分类传感器中导出车辆座位占用者数据；
使用所述计算机化座位控制单元，计算所述控制数据和所述车辆座位占用者数据。
23.根据权利要求21所述的方法，进一步包括：
利用定位于所述车辆座位中的电场传感器来检测占用所述座位的人体或定位于所述车辆座位上而所述人体不在其中的个人通信设备；
由从所述电场传感器传输的检测信号导出所述控制数据；
当所述控制数据指示检测到定位于所述车辆座位上的个人通信设备而所述人体不在所述车辆座位中，利用所述计算机化个人设备控制单元来启动充电功能，
其中，所述充电功能启用所述个人通信设备中的电源电路经由所述感应耦合接收电源充电通信。
24.根据权利要求21所述的方法，进一步包括：
利用定位于所述车辆座位中的电场传感器来检测占用所述座位的人体或定位于所述车辆座位上而所述人体不在其中的个人通信设备；
在所述计算机化座位控制单元处，接收来自所述电场传感器的检测信号和从所述车辆内的车辆收发器传输的车辆运行数据；
由从所述电场传感器传输的指示人体占用所述车辆座位的检测信号和所述接收到的车辆运行数据导出所述控制数据；以及
利用所述计算机化个人设备控制单元来执行以下计算机化步骤：
确认与所述车辆座位中的第一近场通信电路的感应通信传输；
识别所述控制数据已经用车辆座位占用代码、发动机运行状态代码和传输参与代码来编码；以及
根据至少一个所述代码启动所述个人通信设备中的预编程功能。
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