CN114041296A - 无线通信设备、用于无线通信设备的方法和计算机程序 - Google Patents

无线通信设备、用于无线通信设备的方法和计算机程序 Download PDF

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CN114041296A CN202080045335.9A CN202080045335A CN114041296A CN 114041296 A CN114041296 A CN 114041296A CN 202080045335 A CN202080045335 A CN 202080045335A CN 114041296 A CN114041296 A CN 114041296A
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Abstract

示例涉及一种用于车辆的无线通信设备、一种用于无线通信设备的方法和计算机程序,并且本公开涉及一种包括无线通信设备的车辆。所述无线通信设备包括用于与另外的无线通信设备通信的收发器模块。所述无线通信设备包括控制模块,所述控制模块配置为用于扫描一个或多个用于广播包的无线通信信道。所述无线通信设备配置为用于从所述另外的无线通信设备接收广播包。所述无线通信设备配置为用于,响应于接收到所述广播包,在预定的时间间隔内调整扫描广播包的占空比。

Description

无线通信设备、用于无线通信设备的方法和计算机程序
技术领域
本公开涉及一种无线通信设备、一种用于无线通信设备的方法和计算机程序,本公开还涉及一种包括无线通信设备的车辆。
背景技术
无线通信是一个研究和开发的领域。存在多种不同的标准以覆盖宽广的应用范围。例如,短距离通信系统、如近场通信(NFC)用于近距离的无线传输,而其他系统、例如WIMAX(全球微波互联接入)用于向大的区域提供无线家庭宽带接入。
蓝牙低能耗(BLE)无线通信标准已经例如从移动电话、可穿戴设备、无线传感器到汽车应用得到了广泛的使用。在汽车领域,BLE是一项有前途的用于不同的应用(例如无钥匙汽车进入)的技术。使用BLE的一个目的是快速发现,这需要大的覆盖区域。由于汽车的需求,汽车BLE芯片的传输功率可能比消费电子芯片低。这可能导致不平衡的链路预算,所述不平衡的链路预算可能直接影响覆盖并从而影响发现时间。
可以期望一种用于无线通信协议在汽车领域中的使用的改进的设计。
所述期望由各独立权利要求的主题来实现。
发明内容
本公开的实施例涉及一种用于车辆的无线通信设备和一种相应的方法和计算机程序。如上所述,在车辆的无线通信设备与移动设备、(例如智能手机)的另外的无线通信设备之间可能存在不平衡的链路预算。实际上,虽然车辆可能能够检测到仍具有一些距离的智能手机的广播包(advertisement packet),但由车辆的无线通信设备响应于所接收到的广播包而传输的连接请求可能不被移动设备的所述另外的无线通信设备正确地接收,因为车辆的无线通信设备所使用的传输信号功率可能低于移动设备的所述另外的无线通信设备所使用的传输信号功率。在传输连接请求之后,车辆的无线通信设备可能认为已经建立连接,而实际上没有建立所述连接,因此所述“连接”可能最终超时。同时,由车辆的无线通信设备使用的用于对其他的无线通信设备的广播包进行扫描的扫描占空比可能是低的(例如10%占空比或20%占空比),从而在移动设备接近车辆时,无线通信设备可能没有接收到由无线通信设备传输的后续的广播包中的一些广播包。因此,移动设备可能接近车辆,而没有已经在车辆的无线通信设备与移动设备的无线通信设备之间成功地建立连接。
各实施例基于以下发现:在车辆的无线通信设备处接收到广播包之后,可以调整扫描广播包的占空比,以便提高在移动设备接近车辆时后续的广播包被正确地接收并且能够在车辆与移动设备之间建立连接的概率。这能够增加在移动设备到达车辆处时,所述移动设备连接到车辆的可能性,以便改善移动设备与车辆的使用、例如所述移动设备作为用于开启车辆的器件。
本公开的实施例提供一种用于车辆的无线通信设备。所述无线通信设备包括用于与另外的无线通信设备通信的收发器模块。所述无线通信设备包括控制模块,所述控制模块配置为用于扫描一个或多个用于广播包的无线通信信道。所述无线通信设备配置为用于从所述另外的无线通信设备接收广播包。所述无线通信设备配置为用于,响应于接收到广播包,在预定的时间间隔内调整扫描广播包的占空比。通过调整扫描广播包的占空比,提高(在所述另外的无线通信设备接近车辆时)后续的广播包被正确接收并且能够在车辆与移动设备之间建立连接的概率。
在实施例中,所述控制模块可以配置为用于,响应于接收到广播包,向所述另外的无线通信设备传输连接请求。如果所述另外的无线通信设备被视为没有接收到连接请求,则可以调整扫描广播包的占空比。例如,如果没有从所述另外的无线通信设备接收到通信包或如果初始的广播包的接收信号强度过低,则可以调整占空比。
例如,可以响应于接收到广播包而增加扫描的占空比。通过增加占空比,能够提高成功接收到后续的广播包的可能性。
在一些实施例中,基于广播包的接收信号强度来调整扫描的占空比。所述接收信号强度可以用于确定所述另外的无线通信设备是否可能成功接收到响应于所述广播包而传输的连接请求。
例如,如果在所述广播包的接收信号强度与先前接收到的所述另外的无线通信设备的广播包的接收信号强度之间的比较表明:所述另外的无线通信设备正在接近无线通信设备,则可以调整扫描的占空比。这能够提高能量效率,因为如果所述另外的无线通信设备正在远离车辆移动或平行于车辆移动,则可以不调整占空比。
备选地或附加地,如果在所述广播包的接收信号强度与先前接收到的所述另外的无线通信设备的广播包的接收信号强度之间的比较表明:所述另外的无线通信设备距离到达无线通信设备至多有第二预定的时间间隔,则可以调整扫描的占空比。通过估计所述另外的无线通信设备到达无线通信设备处的时间,如果所述另外的无线通信设备仍然距离过远,则可以将占空比保持在较低的水平,从而提高能量效率。
可以根据在各无线通信设备之间的距离来调整占空比。例如,如果广播包的接收信号强度表明在无线通信设备与所述另外的无线通信设备之间的距离小于距离阈值,则可以调整扫描的占空比。再次,可以(仅)在所述另外的无线通信设备足够靠近无线通信设备的情况下调整占空比,从而提高能量效率。
例如,所述预定的时间间隔可以在至少5秒和/或至多30秒之间。这能够足够扫描所述另外的无线通信设备的后续的广播包。
在一些实施例中,所述无线通信设备的传输信号强度低于所述另外的无线通信设备的传输信号强度。换句话说,在所述无线通信设备与所述另外的无线通信设备之间的链路预算可能不平衡。这可以是调整占空比的原因。
例如,所述广播包可以是定向的广播包。换句话说,所述广播包可以专门针对所述无线通信设备。如果各无线通信设备已预先配对,则可能是这种情况。与此相应,所述另外的无线通信设备可以与所述无线通信设备配对。通过将对占空比的调整限制到由所述无线通信设备已知的无线通信设备,不是每个广播包都能够引起对占空比的调整,从而提高能量效率。
在至少一些实施例中,所述收发器模块配置为用于使用蓝牙低能耗(BLE)通信协议与所述另外的无线通信设备通信。例如,所述广播包可以是蓝牙低能耗广播包。BLE可以用于在移动设备(所述移动设备包括所述另外的无线通信设备)与车辆之间的通信。
例如,所述无线通信设备可以是根据蓝牙低能耗通信协议的中央设备。所述另外的无线通信设备可以是根据蓝牙低能耗通信协议的外围设备。在BLE中,所述中央设备可以实施连接建立,而所述外围设备广播所述外围设备的存在。
本公开的实施例提供一种包括所述无线通信设备的车辆。
本公开的实施例还提供一种用于车辆的无线通信设备的方法。所述方法包括扫描一个或多个用于广播包的无线通信信道。所述方法包括从另外的无线通信设备接收广播包。所述方法包括响应于接收到广播包,在预定的时间间隔内调整扫描广播包的占空比。通过调整扫描广播包的占空比,提高在所述另外的无线通信设备接近车辆时后续的广播包被正确接收并且能够在车辆与移动设备之间建立连接的概率。
例如,所述方法可以还包括响应于接收到广播包,向所述另外的无线通信设备传输连接请求。如果所述另外的无线通信设备被视为没有接收到连接请求,则可以调整扫描广播包的占空比。例如,如果没有从所述另外的无线通信设备接收到通信包或如果初始的广播包的接收信号强度过低,则可以调整占空比。
本公开的实施例提供一种计算机程序,所述计算机程序具有程序代码,所述程序代码用于当在计算机、处理器或可编程硬件组件上执行所述计算机程序时实施所述方法。
附图说明
下面仅以示例性的方式并且参考附图来描述装置和/或方法的一些示例,其中:
图1示出用于车辆的无线通信设备的实施例的框图;和
图2示出用于无线通信设备的方法的实施例的流程图。
图3示出由两个无线通信设备交换的包(packet)的示意图。
具体实施方式
现在将参照附图来更充分地描述各种示例,在附图中例示说明了一些示例。在附图中,为了清晰起见,可以夸大线、层和/或区域的粗细。
因此,虽然进一步的示例能够有各种修改和备选形式,但是其一些特定示例在附图中示出,并且随后将被详细描述。然而,该详细描述不使进一步的示例限于所描述的特定形式。进一步的示例可以涵盖落在本公开的范围内的所有修改、等同和备选。相同的或相似的数字在附图的整个描述中始终指代相似的或类似的元件,这些元件在提供相同的或类似的功能性的同时能被相同地实现或者当彼此相较时能以修改的形式实现。
将理解,当元件被称为“连接”或“耦合”到另一个元件时,元件可以直接连接或耦合,或者经由一个或多个介于中间的元件连接或耦合。如果两个元件A和B通过使用“或”组合,如果没有明确地或暗示地另外限定的话,则这要被理解为公开所有的可能的组合,即,只有A、只有B以及A和B。用于相同的组合的备选措辞是“A和B中的至少一个”或“A和/或B”。同样的情况作必要修改后适用于多于两个的元件的组合。
在本文中用于描述特定示例的目的的术语并不意图对于进一步的示例是限制。每当单数形式(例如“一个”、“一种”和“该”)被使用、并且只使用单个元件既没有被明确地、也没有被隐含地定义为强制性的情况下,进一步的示例也可以使用复数元件来实现相同的功能性。同样地,当功能性随后被描述为使用多个元件实现时,进一步的示例可以通过使用单个元件或处理实体来实现相同的功能性。将进一步理解,术语“包括”和/或“包含”在被使用时指定陈述的特征、整数、步骤、操作、处理、动作、元件和/或组件的存在,但不排除一个或多个其他的特征、整数、步骤、操作、处理、动作、元件、组件和/或它们的任何组的存在。
除非另有定义,否则所有的术语(包括技术术语和科学术语)在本文中都是以示例所属的领域的它们的普通意义使用的。
图1示出用于车辆100的无线通信设备10的实施例的框图。无线通信设备10包括收发器模块12,所述收发器模块用于与另外的无线通信设备20通信。无线通信设备10还包括联接到收发器模块12的控制模块14。控制模块14配置为用于扫描一个或多个用于广播包的无线通信信道。控制模块14还配置为用于从所述另外的无线通信设备20接收广播包。控制模块14进一步配置为用于,响应于接收到广播包,在预定的时间间隔内调整扫描广播包的占空比。图1还示出车辆100,所述车辆包括无线通信设备10。图1进一步示出移动设备200,所述移动设备包括所述另外的无线通信设备20。在图1和图2中,无线通信设备10是车辆100的一部分,而所述另外的无线通信设备20是移动设备100的一部分。对于本领域技术人员而言角色明显可以互换,例如,无线通信设备10由移动设备200所包括,而所述另外的无线通信设备由车辆100所包括。无论如何分配,图1进一步示出包括车辆100和移动设备200二者的系统。
图2示出相应的用于车辆100的无线通信设备的方法的实施例的流程图。所述方法包括扫描210一个或多个用于广播包的无线通信信道。所述方法包括从另外的无线通信设备20接收220广播包。所述方法包括响应于接收到所述广播包,在预定的时间间隔内调整240扫描广播包的占空比。例如,所述方法可以由车辆100的无线通信设备10执行。因此,无线通信设备10的附加特征可以为相应的方法提供附加特征。
至少一些实施例涉及无线通信设备并且涉及相应的方法和计算机程序。一般来说,无线通信设备10和/或所述另外的无线通信设备20可以是由其他设备使用的无线通信设备、例如由移动设备或车辆使用以经由无线通信协议(例如蓝牙)进行通信的通信芯片组。例如,无线通信设备10和/或所述另外的无线通信设备20可以是蓝牙(LE)芯片组。在一些实施例中,无线通信设备10和/或所述另外的无线通信设备20可以是无线通信芯片组、例如组合的WiFi/蓝牙芯片组的一部分。
如上所述,本公开的至少一些实施例涉及蓝牙低能耗通信、例如根据蓝牙标准4.0和更高版本。换句话说,收发器模块12可以配置为用于使用蓝牙低能耗通信协议与所述另外的无线通信设备20通信。广播包(以及其他后续的广播包)可以是蓝牙低能耗广播包。
在一些无线通信系统中、例如在经由蓝牙的无线通信中,经由所谓的“广播包”来发起通信,所述广播包是由如下无线通信设备(通常周期性地)传输的包,所述无线通信设备期望被在所述无线通信设备附近的其他无线通信设备感知。当所述其他无线通信设备中的一个无线通信设备接收到这种广播包时,所述一个无线通信设备可以选择建立(即,发起)与已经传输该广播包的无线通信设备的连接。在无线通信的命名法中,无线通信设备可以表示为“广播者”无线通信设备,而发起连接的所述其他无线通信设备表示为连接的“发起者”无线通信设备。在蓝牙低能耗中,发起者无线通信设备表示为“中央”无线通信设备,而广播者无线通信设备表示为“外围”无线通信设备。这个原则也适用于这里。无线通信设备10可以是根据蓝牙低能耗通信协议的中央设备。所述另外的无线通信设备20可以是根据蓝牙低能耗通信协议的外围设备。
在实施例中,车辆100的无线通信设备10可以被适用于车辆的信号传输规则约束。例如,可以将无线通信设备的传输信号强度调节为保持在无线通信功率预算内。这样的调节可能不适用于所述另外的无线通信设备。与此相应,无线通信设备10(例如,收发器模块12)的传输信号强度可能低于所述另外的无线通信设备20的传输信号强度。因此,在无线通信设备与所述另外的无线通信设备之间可能持续存在不平衡的链路预算。
控制模块14配置为用于(例如使用收发器模块12)扫描一个或多个用于广播包的无线通信信道。通常,在无线通信设备与所述另外的无线通信设备之间的无线通信发生在一个或多个无线通信信道中。这些信道可以是频带的一部分,所述频带例如是一般用于该通信协议的通信的预定义的频带。例如,在无线通信设备10与所述另外的无线通信设备之间的无线通信可以使用2.4GHz频带、即在2.4GHz与2.5GHz之间的频带。这个频带是受欢迎的频带,因为这个频带开放用于在低功率无线设备之间的免许可的通信。这个频带最初被指定用于ISM(工业、科学和医学)目的,这个频带现在主要已知用于在本地无线通信系统、例如蓝牙(LE)、WiFi、紫蜂、婴儿电话(baby phone)等中使用。根据蓝牙核心规范4.0,蓝牙LE使用分布在2400MHz至2480MHz之间的频带上的40个信道。在这40个信道中,三个信道(信道37、38和39)用于广播包,而其余的37个信道用于数据通信。与此相应,控制模块14可以配置为用于扫描蓝牙LE通信协议的所述一个或多个用于广播包的广播信道(即,信道37、38和39)。
在正常操作中,在扫描广播包时能够选择的占空比仅为100%的一小部分。例如,在安卓移动操作系统中,区分有三种扫描模式:占空比为10%的低功耗扫描模式、占空比为40%的平衡扫描模式和(除了其他抢占扫描的通信之外)占空比为100%的低延迟扫描模式。一般来说,100%占空比意味着相应的一个频带(或多个频带)被扫描100%的时间,40%占空比意味着相应的一个或多个频带被扫描40%的时间,而10%占空比意味着相应的一个或多个频带被扫描40%的时间。可以从那部分时间中减去其他的事件、例如在其他信道上的接收的通信或对广播包的传输。遗憾的是,占空比越高,用于扫描相应的一个或多个通道所消耗的能量越多。因此,特别是在以电池供电的操作中、例如在移动设备或车辆中,在正常操作中可以选择较低的占空比。这是可行的,因为广播包被周期性地重复——在蓝牙LE中,广播包以在每20ms一次至每10.24s一次之间的周期被周期性地重复。因此,即使在占空比低的情况下,扫描也有高的可能性与广播包同时发生。
控制模块14配置为用于(例如经由收发器模块12)从所述另外的无线通信设备20接收广播包。例如,可以经由所述一个或多个无线通信信道(即,广播数据信道)中的一个无线通信信道接收广播包。
在蓝牙中,当从先前与接收广播包的无线通信设备配对的另外的无线通信设备接收到广播包时,接收广播包的无线通信设备可以通过向所述另外的无线通信设备传输连接请求来建立与所述另外的无线通信设备的连接。所述连接请求一被所述另外的无线通信设备接收到,就建立在这两个无线通信设备之间的连接。
一般来说,在无线通信系统中,连接是用于在两个无线通信设备之间在逻辑上捆绑被无线传输的包的逻辑构造。在实施例中,在无线通信设备10与所述另外的无线通信设备20之间的连接可以是如下逻辑连接,所述逻辑连接可以用于在无线通信设备10与所述另外的无线通信设备20之间传输控制数据和有效载荷数据。例如,连接可以是如在蓝牙LE规范中所定义那样的连接。
与此相应,控制模块可以配置为用于,响应于接收到广播包(例如使用用于数据通信的信道中的一个信道)向所述另外的无线通信设备20传输连接请求(蓝牙LE中的CONNECT_REQ)。相应地,所述方法可以包括响应于接收到广播包,向所述另外的无线通信设备20传输230连接请求。在一些实施例中,可以在调整占空比之前传输连接请求。备选地,可以在调整占空比之后传输连接请求。
在一些实施例中,传输连接请求可以根据如下条件来进行:所述另外的无线通信设备是否已经在无线通信设备100的范围内,这例如通过广播包的接收信号强度来估计。备选地或附加地,调整占空比可以根据如下条件来进行:所传输的连接请求是否可能被所述另外的无线通信设备接收到,这例如基于接收信号强度或基于在传输连接请求之后是否从所述另外的无线通信设备接收到数据包。换句话说,如果所述另外的无线通信设备20被视为没有接收到连接请求,则可以调整扫描广播包的占空比。例如,如果广播包的接收信号强度高于阈值(指示所述另外的无线通信设备在无线通信设备附近),或如果通过新建立的连接从所述另外的无线通信设备接收到一个或多个数据包,则可以视为连接请求被所述另外的无线通信设备接收到。
控制模块14配置为用于响应于接收到广播包,在预定的时间间隔内调整扫描广播包的占空比。例如,所述预定的时间间隔可以基于传输广播包的周期性,例如以便提高从无线通信设备接收到后续的广播包的可能性。由于所述周期性可能取决于所使用的无线通信设备,故可以选择经验法则值来覆盖各种不同的移动设备。与此相应,所述预定的时间间隔可以是至少5秒(或至少6秒、至少8秒、至少10秒、至少15秒)。附加地或备选地,所述预定的时间间隔可以是至多30秒(或至多25秒、至多20秒、至多15秒)。在一些实施例中,所述预定的时间间隔可以从接收到广播包开始,在一些实施例中,所述预定的时间间隔可以从传输连接请求开始,而在一些实施例中,所述预定的时间间隔可以相对于前述开始点中的任一开始点在固定的或固有的时间间隔之后开始。
在至少一些实施例中,响应于接收到广播包,增加扫描的占空比。例如,如果在正常操作期间无线通信设备使用10%或40%占空比,则占空比可以分别增加到超过10%或40%。例如,占空比可以增加到至少50%、至少60%、至少70%、至少80%、至少90%或100%。如上所述,不从占空比值中减去在扫描周期内传输或接收的非广播包,因为占空比是要在收发器(例如收发器模块12)处设置的值,并且所述占空比不必须对应于时间的一小部分。
在至少一些实施例中,能根据一个或多个因素来调整占空比。一个因素可以是广播包是否与无线通信设备实际上相关。例如,在无钥匙进入应用中,只有来自对车辆而言已知的无线通信设备的广播包可以是相关的,从而可以仅在所述另外的无线通信设备对所述无线通信设备而言是已知的情况下才进行调整。为了区分来自不同来源的广播包,每个广播包可以包括已经传输该广播包的无线通信设备的设备标识符、即唯一标识符,所述唯一标识符可以用于唯一标识已经传输该广播包的无线通信设备。发起者无线通信设备可以使用这个设备标识符来建立连接。这个设备标识符也可以用于确定所述另外的无线通信设备的身份。与此相应,如果广播包是由与无线通信设备配对的另外的无线通信设备传输的,则可以调整占空比。
在一些情况下,广播包也可以是定向的广播包、例如根据蓝牙低能耗规范的包括ADV_DIRECT_IND PDU(协议数据单元)的广播包。定向的广播包可以不仅包括传输广播包的无线通信设备的设备标识符(AdvA)还包括作为广播包的目的地的无线通信设备的设备标识符(InitA)。在一些实施例中,可以(仅)在如下情况下调整占空比:广播包是定向的广播包(所述定向的广播包指向无线通信设备10)。
另一个因素可以是广播包的接收信号强度(例如,接收信号强度指示,RSSI)——基于接收信号强度,可以估计无线通信设备相对于无线通信设备的距离和/或行进方向,并且可以调整占空比。换句话说,可以基于广播包的接收信号强度来调整扫描的占空比。例如,控制模块可以配置为用于,基于广播包的接收信号强度来估计所述另外的无线通信设备相对于无线通信设备的行进方向(例如,朝向所述无线通信设备或离开所述无线通信设备)。基于所述行进方向,可以调整(或不调整)占空比。例如,可以基于接收到的广播包的接收信号强度与先前接收到的广播包的先前接收信号强度的比较来估计行进方向。如果接收信号强度增加,则所述另外的无线通信设备可能正在接近无线通信设备。换句话说,如果在所述广播包的接收信号强度与先前接收到的所述另外的无线通信设备20的广播包的接收信号强度之间的比较表明所述另外的无线通信设备20正在接近无线通信设备,则可以调整扫描的占空比。
备选地或附加地,接收信号强度可以用于估计所述另外的无线通信设备到达无线通信设备所花费的时间,或类似地,所述接收信号强度可以用于估计在所述另外的无线通信设备与无线通信设备之间的距离。例如,如果在所述广播包的接收信号强度与先前接收到的所述另外的无线通信设备20的广播包的接收信号强度之间的比较表明:所述另外的无线通信设备20距离到达无线通信设备至多有第二预定的时间间隔,则可以调整扫描的占空比。换句话说,控制模块14可以配置为用于,基于在所述广播包的接收信号强度与先前接收到的广播包的接收信号强度之间的比较来估计所述另外的无线通信设备到达无线通信设备处(例如车辆处)的到达时间。如果所述到达时间至多是所述预定的时间间隔,则可以调整占空比。
备选地或附加地,如果广播包的接收信号强度表明在无线通信设备与所述另外的无线通信设备20之间的距离小于距离阈值,则可以调整扫描的占空比。例如,控制模块可以配置为用于,基于接收信号强度(例如根据估计公式)估计在无线通信设备与所述另外的无线通信设备之间的距离。基于所估计的距离,可以调整(或不调整)占空比。例如,所述距离阈值可以选择为,使得在所述另外的无线通信设备到达无线通信设备/车辆之前成功地完成连接建立。
至少一些实施例可以用于车辆进入系统、例如无钥匙进入系统。与此相应,控制模块14可以配置为用于,在无线通信设备10与所述另外的无线通信设备20之间建立连接之后,经由所建立的连接来实施与无钥匙进入系统有关的通信。
收发器模块12可以实施为任何用于收发(即接收和/或传输等)的器件、一个或多个收发器单元、一个或多个收发器,并且所述收发器模块可以包括典型的接收器和/或发射器组件、例如如下组中的一个或多个元件:一个或多个低噪声放大器(LNA)、一个或多个功率放大器(PA)、一个或多个滤波器或滤波器电路、一个或多个共用器(diplexer)、一个或多个双工器(duplexer)、一个或多个模-数转换器(A/D)、一个或多个数-模转换器(D/A)、一个或多个调制器或解调器、一个或多个混合器、一个或多个天线等。
在实施例中,控制模块14可以使用一个或多个处理单元、一个或多个处理设备、任何用于处理的器件(例如处理器、计算机或能以相应地适配的软件来运行的可编程硬件组件)来实施。换句话说,控制模块14的所述功能也可以在软件中实现,则所述软件在一个或多个可编程硬件组件上执行。这样的硬件组件可以包括一般性目的的处理器、数字信号处理器(DSP)、微控制器等。
例如,车辆100可以是陆地车辆、公路车辆、轿车、汽车、越野车、机动车、卡车或货车。移动设备200可以是移动电话(例如智能手机)、平板电脑或可穿戴设备(例如智能手表或健康手环)。
无线通信设备10和/或相应的方法的更多细节和方面结合在上文或下文(例如图3)描述的所提出的设计或一个或多个示例而提及。无线通信设备10和/或相应的方法可以包括一个或多个附加的可选特征,它们与在上文或下文描述的所提出的设计或一个或多个示例的一个或多个方面相对应。
图3示出由两个无线通信设备(例如图1的无线通信设备10和20)所交换的包的示意图。无线通信设备10配置为用于扫描来自所述另外的无线通信设备20的广播包。在310中,无线通信设备从所述另外的无线通信设备20接收广播包。在320中,响应于所接收310的广播包,无线通信设备向所述另外的无线通信设备20传输连接请求320,由于传输信号强度/功率过低,无线通信设备20没有接收到所述连接请求。在330中,无线通信设备调整扫描广播包的占空比。这可以在传输320连接请求之前或在传输连接请求之后发生。在340中,在占空比被调整的情况下,无线通信设备10从所述另外的无线通信设备20接收后续的广播包。在350中,无线通信设备10响应于所述后续的广播包向所述另外的无线通信设备20传输后续的连接请求。这一次,连接请求被所述另外的无线通信设备20成功地接收,并且建立360在无线通信设备之间的连接。
无线通信设备10、20的更多细节和方面结合在上文或下文(例如图1和图2)描述的所提出的设计或一个或多个示例而提及。无线通信设备10、20可以包括一个或多个附加的可选特征,它们与在上文或下文描述的所提出的设计或一个或多个示例的一个或多个方面相对应。
本公开的实施例可以涉及一种可靠的用于在链路预算不平衡的情况下提高蓝牙低能耗通信系统的覆盖的方法。
蓝牙低能耗(BLE)的使用在近年来增加。在汽车领域,BLE在不同的应用(例如无钥匙汽车进入)中是相当有前景的。使用BLE的主要目的是快速发现,这可能需要大的覆盖范围。由于汽车的需求,汽车BLE芯片的传输功率可能比消费电子芯片低。这可能导致不平衡的链路预算,所述不平衡的链路预算可能影响覆盖并从而影响发现时间。
考虑到如下应用,在所述应用中用户正在接近汽车,可能期望快速发现。假设汽车芯片在BLE连接中具有主机角色(master role)(即“中央设备”角色),汽车收发器(即图1的无线通信设备10)可以扫描(广播包)并且智能电话(SP、例如移动设备200的所述另外的无线通信设备20)可以进行广播。SP的传输功率可能高于车辆的传输功率。当由车辆接收到广播包时,车辆可以向SP传输连接请求。由于用户仍然距离远,连接请求可能无法被SP接收到。由于链路预算较少,可能无法成功地建立连接,因为目标设备可能没有接收到连接请求。在这种情况下,车辆芯片可以在一定的超时之后再次切换到默认扫描模式(所述默认扫描模式具有默认扫描占空比)。为了节能,车辆可能不是持久地以高占空比进行扫描,因此切换回到正常扫描占空比可能导致延迟。只有当用户在车辆BLE芯片(即无线通信设备10)的覆盖内时,连接请求才能够被SP接收。在链路预算不平衡的情况下,各实施例可以通过避免上面介绍的延迟来改善发现时间。
主要构思可以是:假设另外的设备(外围设备)正在接近中央设备,在检测到已知的设备的广播包时,通过切换到增加的扫描占空比(例如100%扫描占空比)来限制不平衡的链路预算的影响。与此相应,在由车辆发送连接请求并且没有从SP发送响应之后,车辆可以不切换回到正常扫描占空比,而是车辆在预定的时间间隔内切换到增加的扫描占空比(例如100%扫描占空比)。这可以避免由于切换到正常扫描占空比而导致的延迟。例如,各实施例可以用于智能手机无钥匙汽车进入系统,因为所述智能手机无钥匙汽车进入系统可能需要快速发现,以便当用户到达汽车处时在正确的时间解锁汽车。
与前面详述的示例和附图中的一个或多个一起提及和描述的方面和特征也可以与其他示例中的一个或多个组合,以便替换其他示例的相似特征,或者以便另外还将特征引入到其他示例。
示例可以进一步是或者涉及一种具有程序代码的计算机程序,当所述计算机程序在计算机或处理器上被执行时,所述程序代码用于执行以上方法中的一个或多个。各种上述方法的步骤、操作或处理可以由程控的计算机或处理器执行。示例还可以涵盖程序存储装置,诸如数字数据存储介质,所述程序存储装置是机器、处理器或计算机可读的,并且对机器可执行的、处理器可执行的或计算机可执行的指令程序进行编码。所述指令执行或者使得执行上述方法的动作中的一些或全部。所述程序存储装置可以包括或者可以是例如数字存储器、磁性存储介质(诸如磁盘和磁带)、硬盘驱动器或可光学读取的数字数据存储介质。进一步的示例还可以涵盖被编程为执行上述方法的动作的计算机、处理器或控制单元、或被编程执行上述方法的动作的(现场)可编程逻辑阵列((F)PLA)或(现场)可编程门阵列((F)PGA)。
说明书和附图仅例示说明了本公开的原理。此外,本文中记载的所有的示例的主要的明确的意图是仅用于示意的目的以帮助读者理解本公开的原理和发明人(一个或多个)推动技术所贡献的构思。本文中的记载本公开的原理、方面和示例、以及它们的特定示例的所有陈述都意图包含它们的等同物。
被表示为“用于(执行某个功能)……的器件”的功能块可以是指配置为用于执行某个功能的电路。因此,“用于某事的器件”可以被实现为“配置为用于某事或者适合于某事的器件”,例如,配置为用于相应任务或者适合于相应任务的装置或电路。
附图中所示的各种元件的功能(包括被标记为“器件”的任何功能块、“用于提供传感器信号的器件”、“用于产生信号的器件”等)可以以专用硬件的形式实现,诸如“信号提供器”、“信号处理单元”、“处理器”、“控制器”等、以及能够执行与适当的软件相关联的软件的硬件。当由处理器提供时,所述功能可以由单个专用的处理器、单个共享的处理器、或者由多个单个的处理器(其中一些或其中全部可以被共享)提供。然而,术语“处理器”或“控制器”到目前为止不限于只能够执行软件的硬件,而是可以包括数字信号处理器(DSP)硬件、网络处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、用于存储软件的只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和非易失性储存器。其他的常规的和/或自定义的硬件也可以包括在内。
框图可以例如例示说明实现本公开的原理的高级电路图。类似地,流程图表、流程图、状态转变图、伪代码等可以表示可以例如基本上被表示在计算机可读介质中、所以被计算机或处理器执行的各种处理、操作或步骤,而不管这样的计算机或处理器是否被明确地示出。本说明书中或权利要求中公开的方法可以由具有用于执行这些方法的相应动作中的每个的器件的装置执行。
要理解,本说明书中或权利要求中公开的多个动作、处理、操作、或功能的公开内容可能不能被解释为在特定次序内,除非另有明确的或隐含的陈述,例如,由于技术原因。因此,多个动作或功能的公开内容将不会使这些限于特定次序,除非这样的动作或功能由于技术原因是不可互换的。此外,在一些示例中,单个动作、功能、处理、操作或步骤分别可以包括或者可以分解为多个子动作、子功能、子处理、子操作或子步骤。这样的子动作可以包括在内,并且这个单个动作的公开内容的部分可以包括在内,除非被明确地排除。
此外,权利要求特此被合并到详细描述中,其中每个权利要求可以独立地作为单独的示例。虽然每个权利要求可以独立地作为单独的示例,但是要注意,——尽管从属权利要求在权利要求中可以是指与一个或多个其他权利要求的特定组合——其他示例还可以包括该从属权利要求与每个其他的从属或独立权利要求的技术方案的组合。这样的组合在本文中被明确地提出,除非陈述特定组合不是预期的。此外,意图还将权利要求的特征包括到任何其他的独立权利要求,即使该权利要求不是直接根据该独立权利要求做出的。
附图标记列表
10 无线通信设备
12 收发器模块
14 控制模块
20 另外的无线通信设备
100 车辆
200 移动设备
210 扫描广播包
220 接收广播包
230 传输连接请求
240 调整占空比
310 接收广播包
320 传输连接请求
330 调整占空比
340 接收广播包
350 传输连接请求
360 连接已建立

Claims (15)

1.用于车辆(100)的无线通信设备(10),所述无线通信设备(10)包括:
收发器模块(12),所述收发器模块用于与另外的无线通信设备(20)通信;
控制模块(14),所述控制模块配置为用于:扫描一个或多个用于广播包的无线通信信道;从所述另外的无线通信设备(20)接收广播包;响应于接收到所述广播包,在预定的时间间隔内调整扫描广播包的占空比。
2.根据权利要求1所述的无线通信设备,其中,所述控制模块配置为用于:响应于接收到所述广播包,向所述另外的无线通信设备(20)传输连接请求,如果所述另外的无线通信设备(20)被视作没有接收到所述连接请求,则调整扫描广播包的占空比。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的无线通信设备,其中,响应于接收到所述广播包,增加所述扫描的占空比。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的无线通信设备,其中,基于所述广播包的接收信号强度来调整所述扫描的占空比。
5.根据权利要求4所述的无线通信设备,其中,如果在所述广播包的接收信号强度与先前接收到的所述另外的无线通信设备(20)的广播包的接收信号强度之间的比较表明:所述另外的无线通信设备(20)正在接近所述无线通信设备,则调整所述扫描的占空比。
6.根据权利要求4或5中任一项所述的无线通信设备,其中,如果在所述广播包的接收信号强度与先前接收到的所述另外的无线通信设备(20)的广播包的接收信号强度之间的比较表明:所述另外的无线通信设备(20)距到达所述无线通信设备有至多第二预定的时间间隔,则调整所述扫描的占空比;和/或如果广播包的接收信号强度表明:在所述无线通信设备与所述另外的无线通信设备(20)之间的距离小于距离阈值,则调整所述扫描的占空比。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的无线通信设备,其中,所述预定的时间间隔在至少5秒和/或至多30秒之间。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的无线通信设备,其中,所述无线通信设备的传输信号强度低于所述另外的无线通信设备(20)的传输信号强度。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的无线通信设备,其中,所述广播包是定向的广播包,和/或所述另外的无线通信设备(20)与所述无线通信设备配对。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的无线通信设备,其中,所述收发器模块(12)配置为用于,利用蓝牙低能耗通信协议与所述另外的无线通信设备(20)通信;和/或所述广播包是蓝牙低能耗广播包。
11.根据权利要求10所述的无线通信设备,其中,所述无线通信设备是根据蓝牙低能耗通信协议的中央设备,并且所述另外的无线通信设备(20)是根据蓝牙低能耗通信协议的外围设备。
12.车辆,所述车辆包括根据权利要求1至11中任一项所述的无线通信设备。
13.用于车辆(100)的无线通信设备(10)的方法,所述方法包括:
扫描(210)一个或多个用于广播包的无线通信信道;
从另外的无线通信设备(20)接收(220)广播包;
响应于接收到所述广播包,在预定的时间间隔内调整(240)扫描广播包的占空比。
14.根据权利要求13所述的方法,所述方法还包括:响应于接收到所述广播包,向所述另外的无线通信设备(20)传输(230)连接请求,如果所述另外的无线通信设备(20)被视为没有接收到所述连接请求,则调整扫描广播包的占空比。
15.计算机程序,所述计算机程序具有程序代码,所述程序代码用于当在计算机、处理器或可编程硬件组件上执行所述计算机程序时实施权利要求13或14的方法。
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