DE102010044860A1

DE102010044860A1 - Modemsignalisierung unter Verwendung von Sprachkomponenten über einen Sprachkanal eines drahtlosen Kommunikationssystems

Info

Publication number: DE102010044860A1
Application number: DE102010044860A
Authority: DE
Inventors: Andrew J. Detroit Macdonald; Cem U. Warren Saraydar; Sethu K. Madhavan
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC; General Motors LLC
Priority date: 2009-09-11
Filing date: 2010-09-09
Publication date: 2011-04-07
Anticipated expiration: 2030-09-10
Also published as: CN102056239B; US8761736B2; CN102056239A; DE102010044860A8; DE102010044860B4; US20110217957A1

Abstract

Es werden ein System und ein Verfahren zum Kommunizieren mit einem Modem über einen Sprachkanal eines drahtlosen Kommunikationssystems bereitgestellt. Das durch das System ausgeführte Verfahren umfasst die Schritte, dass (a) eine Sprachkanalverbindung zwischen einer Fahrzeugtelematikeinheit und einem Callcenter über ein drahtloses Zellularnetz hergestellt wird, (b) ein Modemsignalisierungsträger mit einem Einfrequenzton zusammen mit einer Sprachkomponente erzeugt wird, (c) der Modemsignalisierungsträger über die Sprachkanalverbindung unter Verwendung eines EVRC-B-Vocoders gesendet wird, (d) eine Datenkommunikationssitzung über die Sprachkanalverbindung in Ansprechen auf den Modemsignalisierungsträger hergestellt wird und danach (e) Datenkommunikationen zwischen der Fahrzeugtelematikeinheit und dem Callcenter während der Datenkommunikationssitzung ausgeführt werden.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 61/241,860, deren Offenbarungsgehalt hierin durch Bezugnahme vollständig mit eingeschlossen ist.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Datenkommunikation über ein Telekommunikationsnetz und insbesondere auf eine Modemsignalisierung über einen Sprachkanal eines drahtlosen Kommunikationssystems, wie beispielsweise eines CDMA- oder GSM-Zellularsystems.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Datenkommunikationen über Mobilfunknetze können unter Verwendung von verschiedenen Technologien, wie beispielsweise drahtlose Paketdatenverbindungen und eine Modemkommunikation über einen Sprachkanal des Zellularnetzes, ausgeführt werden. Bei diesem letzteren Mittel der Datenkommunikation müssen die modulierten Daten von den Modems durch das Zellularnetzgerät einschließlich Vocoder gelangen, die entworfen sind, um Sprachdaten für eine effizientere Übertragung zu komprimieren.
Vocoder der neueren Generation, wie beispielsweise jene, die den EVRC-B-Codec verwenden, können die Übertragung von Modemsignalisierungstönen stören, die ansonsten verwendet werden, um die Datenkommunikationen zwischen Modems über den zellularen Sprachkanal herzustellen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren zum Kommunizieren mit einem Modem über einen Sprachkanal eines drahtlosen Kommunikationssystems bereitgestellt. Das Verfahren umfasst die Schritte, dass ein Verbundträger, der eine Sprachkomponente zusammen mit einem Ton mit mindestens einer Frequenzkomponente umfasst, erzeugt wird und der Verbundträger über einen Sprachkanal eines drahtlosen Kommunikationssystems an ein Modem gesendet wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren zum Übermitteln von Daten zwischen einem Fahrzeug und einem Call Center über einen Sprachkanal eines drahtlosen Kommunikationssystems bereitgestellt. Das Verfahren umfasst die Schritte, dass (a) eine Sprachkanalverbindung zwischen einer Fahrzeugtelematikeinheit und einem Call Center über ein drahtloses Zellularnetz hergestellt wird, (b) ein Modemsignalisierungsträger mit einem Einfrequenzton zusammen mit einer Sprachkomponente erzeugt wird, (c) der Modemsignalisierungsträger über die Sprachkanalverbindung unter Verwendung eines EVRC-B-Vocoders gesendet wird, (d) eine Datenkommunikationssitzung über die Sprachkanalverbindung in Ansprechen auf den Modemsignalisierungsträger hergestellt wird und danach (e) Datenkommunikationen zwischen der Fahrzeugtelematikeinheit und dem Call Center während der Datenkommunikationssitzung ausgeführt werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Nachfolgend werden eine oder mehrere bevorzugte beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, und wobei:
1 ein Blockdiagramm ist, das eine beispielhafte Ausführungsform eines Kommunikationssystems zeigt, das das hierin offenbarte Verfahren verwenden kann.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM(EN)
Das hierin offenbarte Verfahren und System können für eine Modemsignalisierung zwischen einer mobilen Einrichtung, wie beispielsweise einer Fahrzeugtelematikeinheit, und einer entfernten Einrichtung, wie beispielsweise einem Call Center-Modem, verwendet werden und sind insbesondere beim Herstellen von Datenkommunikationssitzungen zwischen der mobilen und der entfernten Einrichtung über einen Sprachkanal eines drahtlosen Kommunikationssystems, wie beispielsweise eines CDMA- oder GSM-Zellularnetzes, nützlich. Bei einer Verwendung für Fahrzeugkommunikationen erlaubt dies die Verwendung einer regulären Sprachkanalverbindung für eine Datenübertragung zwischen dem Fahrzeug und einer entfernten Entität, wie beispielsweise einem Call Center.
Bezug nehmend auf 1 ist eine beispielhafte Betriebsumgebung gezeigt, die ein Mobilfahrzeugkommunikationssystem 10 umfasst und die verwendet werden kann, um das hierin offenbarte Verfahren zu realisieren. Das Kommunikationssystem 10 umfasst allgemein ein Fahrzeug 12, ein oder mehrere drahtlose Trägersysteme 14, ein Bodenkommunikationsnetz 16, einen Computer 18 und ein Call Center 20. Es ist zu verstehen, dass das offenbarte Verfahren mit jeder Anzahl von verschiedenen Systemen verwendet werden kann und nicht speziell auf die hier gezeigte Betriebsumgebung beschränkt ist. Auch sind die Architektur, die Konstruktion, der Aufbau und der Betrieb des Systems 10 sowie seine einzelnen Komponenten in der Technik allgemein bekannt. Somit liefern die folgenden Absätze lediglich einen kurzen Überblick über solch ein beispielhaftes System 10; andere Systeme, die hier nicht gezeigt sind, könnten jedoch auch das offenbarte Verfahren einsetzen.
Das Fahrzeug 12 ist bei der dargestellten Ausführungsform als ein Personenkraftwagen gezeigt, es sei jedoch angemerkt, dass auch jedes andere Fahrzeug verwendet werden kann, das Motorräder, Lastwagen, Geländewagen (SUVs von sports utility vehicles), Wohnmobile (RVs von recreational vehicles), Schiffe, Luftfahrzeuge etc. umfasst. Ein Teil der Fahrzeugelektronik 28 ist in 1 allgemein gezeigt und umfasst eine Telematikeinheit 30, ein Mikrofon 32, einen oder mehrere Druckknöpfe oder andere Steuereingabeeinrichtungen 34, ein Audiosystem 36, eine visuelle Anzeige 38 und ein GPS-Modul 40 sowie eine Anzahl von Fahrzeugsystemmodulen (VSMs von vehicle system modules) 42. Einige dieser Einrichtungen können direkt mit der Telematikeinheit verbunden sein, wie beispielsweise das Mikrofon 32 und der Druckknopf/die Druckknöpfe 34, wohingegen andere indirekt unter Verwendung einer oder mehrerer Netzverbindungen, wie beispielsweise eines Kommunikationsbusses 44 oder eines Unterhaltungsbusses 46, verbunden sind. Beispiele geeigneter Netzverbindungen umfassen ein Controller Area Network (CAN), einen Media Oriented System Transfer (MOST), ein Local Interconnection Network (LIN), ein Local Area Network (LAN) und andere geeignete Verbindungen, wie beispielsweise Ethernet oder andere, die den bekannten ISO-, SAE- und IEEE-Standards und -Spezifikationen entsprechen, nur um einige zu nennen.
Die Telematikeinheit 30 ist eine OEM-Einrichtung, die eine drahtlose Sprach- und/oder Datenkommunikation über das drahtlose Trägersystem 14 und über einen drahtlosen Netzbetrieb ermöglicht, sodass das Fahrzeug mit dem Call Center 20, anderen telematikfähigen Fahrzeugen oder einer anderen Entität oder Einrichtung kommunizieren kann. Die Telematikeinheit verwendet vorzugsweise Funkübertragungen, um einen Kommunikationskanal (einen Sprachkanal und/oder einen Datenkanal) mit dem drahtlosen Trägersystem 14 herzustellen, sodass Sprach- und/oder Datenübertragungen über den Kanal gesendet und empfangen werden können. Durch Bereitstellen von sowohl einer Sprach- als auch einer Datenkommunikation ermöglicht die Telematikeinheit 30 dem Fahrzeug, eine Anzahl von verschiedenen Diensten anzubieten, die jene umfassen, die mit Navigation, Telefonie, Notfallunterstützung, Diagnose, Infotainment etc. in Beziehung stehen. Die Daten können entweder über eine Datenverbindung, wie beispielsweise über eine Paketdatenübertragung über einen Datenkanal, oder über einen Sprachkanal unter Verwendung von in der Technik bekannten Techniken gesendet werden. Für kombinierte Dienste, die sowohl eine Sprachkommunikation (z. B. mit einem menschlichen Berater oder einer Sprachausgabeeinheit an dem Call Center 20) als auch eine Datenkommunikation (z. B. um GPS-Ortsdaten oder Fahrzeugdiagnosedaten für das Call Center 20 bereitzustellen) umfassen, kann das System einen einzelnen Anruf über einen Sprachkanal verwenden und nach Bedarf zwischen einer Sprach- und einer Datenübertragung über den Sprachkanal umschalten, und dies kann unter Verwendung von Fachleuten bekannten Techniken erfolgen.
Gemäß einer Ausführungsform verwendet die Telematikeinheit 30 eine zellulare Kommunikation gemäß entweder GSM- oder CDMA-Standards und umfasst somit einen standardisierten zellularen Chipsatz 50 für Sprachübermittlungen wie Freisprechanrufe, ein Drahtlosmodem 53 für eine Datenübertragung, eine elektronische Verarbeitungseinrichtung 52, eine oder mehrere digitale Speichereinrichtungen 54 und eine Dualantenne 56. Es sei angemerkt, dass das Modem 53 entweder durch eine Software realisiert sein kann, die in der Telematikeinheit gespeichert ist und durch den Prozessor 52 ausgeführt wird, oder dass es eine separate Hardwarekomponente sein kann, die sich in der Telematikeinheit 30 oder außerhalb dieser befindet. Das Modem 53 kann unter Verwendung jeder Anzahl von verschiedenen Standards oder Protokollen arbeiten, wie beispielsweise EVDO, CDMA, GPRS und EDGE. Ein drahtloser Netzbetrieb zwischen dem Fahrzeug und anderen vernetzten Einrichtungen kann auch unter Verwendung der Telematikeinheit 30 ausgeführt werden. Zu diesem Zweck kann die Telematikeinheit 30 ausgestaltet sein, um gemäß einem oder mehreren drahtlosen Protokollen, wie beispielsweise einem beliebigen der IEEE 802.11-Protokolle, WiMAX oder Bluetooth, drahtlos zu kommunizieren. Bei einer Verwendung für eine paketvermittelte Datenüberkommunikation, wie beispielsweise TCP/IP, kann die Telematikeinheit mit einer statischen IP-Adresse konfiguriert sein oder kann sie aufgebaut sein, um automatisch eine zugeordnete IP-Adresse von einer anderen Einrichtung an dem Netzwerk, wie beispielsweise einem Router, oder von einem Netzadressenserver zu empfangen.
Der Prozessor 52 kann jeder Typ von Einrichtung sein, der elektronische Anweisungen verarbeiten kann, und kann Mikroprozessoren, Mikrocontroller, Host-Prozessoren, Controller, Fahrzeugkommunikationsprozessoren und anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise (ASICs von application specific integrated circuits) umfassen. Er kann ein dedizierter Prozessor sein, der nur für die Telematikeinheit 30 verwendet wird, oder er kann von anderen Fahrzeugsystemen gemeinsam genutzt werden. Der Prozessor 52 führt verschiedene Typen von digital gespeicherten Anweisungen aus, wie beispielsweise Software- oder Firmware-Programme, die in dem Speicher 54 gespeichert sind und der Telematikeinheit ermöglichen, eine große Vielzahl von Diensten bereitzustellen. Beispielsweise kann der Prozessor 52 Programme ausführen oder Daten verarbeiten, um mindestens einen Teil des hierin erläuterten Verfahrens auszuführen.
Die Telematikeinheit 30 kann verwendet werden, um einen vielseitigen Bereich von Fahrzeugdiensten bereitzustellen, die eine drahtlose Übermittlung zu und/oder von dem Fahrzeug umfassen. Solche Dienste umfassen: Turn-by-Turn-Anweisungen und andere navigationsbezogene Dienste, die in Verbindung mit dem GPS-basierten Fahrzeugnavigationsmodul 40 bereitgestellt werden; eine Airbag-Einsatzbenachrichtigung und andere Notfall- oder Pannenhilfedienste, die in Verbindung mit einem oder mehreren Kollisionssensorschnittstellenmodulen bereitgestellt werden, wie beispielsweise einem Karosseriesteuermodul (nicht gezeigt); eine Diagnoseberichterstattung unter Verwendung eines oder mehrerer Diagnosemodule; und Infotainment-bezogene Dienste, bei denen Musik, Webseiten, Filme, Fernsehprogramme, Videospiele und/oder andere Informationen durch ein Infotainment-Modul (nicht gezeigt) heruntergeladen werden und für eine sofortige oder spätere Wiedergabe gespeichert werden. Die oben aufgelisteten Dienste sind keineswegs eine vollständige Liste aller Fähigkeiten der Telematikeinheit 30, sondern sind lediglich eine Aufzählung einiger der Dienste, die die Telematikeinheit anbieten kann. Ferner sei angemerkt, dass mindestens einige der zuvor genannten Module in Form von Softwareanweisungen realisiert sein könnten, die innerhalb oder außerhalb der Telematikeinheit 30 gespeichert sind, dass sie Hardwarekomponenten sein könnten, die sich innerhalb oder außerhalb der Telematikeinheit 30 befinden, oder dass sie miteinander oder mit anderen Systemen, die sich in dem Fahrzeug befinden, integriert sein könnten und/oder von diesen gemeinsam genutzt werden könnten, nur um einige Möglichkeiten zu nennen. In dem Fall, dass die Module als VSMs 42 realisiert sind, die außerhalb der Telematikeinheit 30 angeordnet sind, könnten sie den Fahrzeugbus 44 verwenden, um Daten und Befehle mit der Telematikeinheit auszutauschen.
Das GPS-Modul 40 empfängt Funksignale von einer Konstellation 60 von GPS-Satelliten. Aus diesen Signalen kann das Modul 40 die Fahrzeugposition ermitteln, die verwendet wird, um dem Fahrer des Fahrzeugs Navigations- und andere positionsbezogene Dienste bereitzustellen. Eine Navigationsinformation kann an der Anzeige 38 (oder an einer anderen Anzeige innerhalb des Fahrzeugs) dargestellt werden oder kann verbal dargestellt werden, wie es bei einem Bereitstellen einer Turn-by-Turn-Navigation der Fall ist. Die Navigationsdienste können unter Verwendung eines dedizierten fahrzeuginternen Navigationsmoduls (das Teil des GPS-Moduls 40 sein kann) bereitgestellt werden, oder es können einige oder alle Navigationsdienste über die Telematikeinheit 30 ausgeführt werden, wobei die Positionsinformation zu Zwecken des Bereitstellens von Navigationskarten, Kartenanmerkungen (Punkte von Interesse, Restaurants etc.), Routenberechnungen und dergleichen für das Fahrzeug an einen entfernten Ort gesendet wird. Die Positionsinformation kann dem Call Center 20 oder einem anderen entfernten Computersystem, wie beispielsweise einem Computer 18, zu anderen Zwecken, wie beispielsweise einer Flottenverwaltung, bereitgestellt werden. Es können auch neue oder aktualisierte Kartendaten von dem Call Center 20 über die Telematikeinheit 30 auf das GPS-Modul 40 heruntergeladen werden.
Abgesehen von dem Audiosystem 36 und dem GPS-Modul 40 kann das Fahrzeug 12 andere Fahrzeugsystemmodule (VSMs) 42 in Form von elektronischen Hardwarekomponenten umfassen, die an dem Fahrzeug angeordnet sind und typischerweise einen Eingang von einem oder mehreren Sensoren empfangen und den erfassten Eingang verwenden, um Diagnose-, Überwachungs-, Steuerungs-, Berichterstattungs- und/oder andere Funktionen durchzuführen. Jedes der VSMs 42 ist vorzugsweise durch den Kommunikationsbus 44 mit den anderen VSMs sowie mit der Telematikeinheit 30 verbunden und kann programmiert sein, um Fahrzeugsystem- und -teilsystemdiagnosetests auszuführen. Beispielsweise kann ein VSM 42 ein Motorsteuermodul (ECM von engine control module) sein, das verschiedene Aspekte des Motorbetriebs steuert, wie beispielsweise Kraftstoffzündung und Zündzeitpunkt, kann ein anderes VSM 42 ein Antriebsstrangsteuermodul sein, das den Betrieb einer oder mehrerer Komponenten des Fahrzeugantriebsstrangs reguliert, und kann ein anderes VSM 42 ein Karosseriesteuermodul sein, das verschiedene elektrische Komponenten überwacht, die sich an dem Fahrzeug befinden, wie beispielsweise die Zentralverriegelung und die Scheinwerfer des Fahrzeugs. Gemäß einer Ausführungsform ist das Motorsteuermodul mit fahrzeugeigenen Diagnosemerkmalen (OBD-Merkmalen von on-board diagnostic features) ausgestattet, die eine Vielzahl von Echtzeitdaten bereitstellen, wie beispielsweise die, die von verschiedenen Sensoren einschließlich Fahrzeugemissionssensoren empfangen werden und eine standardisierte Reihe von Diagnosefehlercodes (DTCs von diagnostic trouble codes) bereitstellen, die einem Ingenieur ermöglichen, Fehlfunktionen in dem Fahrzeug schnell zu identifizieren und zu beheben. Fachleute werden erkennen, dass die oben erwähnten VSMs nur Beispiele einiger der Module sind, die in dem Fahrzeug 12 verwendet werden können, da auch zahlreiche andere möglich sind.
Die Fahrzeugelektronik 28 umfasst auch eine Anzahl von Fahrzeugbenutzerschnittstellen, die Fahrzeuginsassen ein Mittel zum Bereitstellen und/oder Empfangen einer Information bereitstellen und das Mikrofon 32, den Druckknopf/die Druckknöpfe 34, das Audiosystem 36 und die visuelle Anzeige 38 umfassen. Wie hierin verwendet umfasst der Begriff ”Fahrzeugbenutzerschnittstelle” breit jede geeignete Form von elektronischer Einrichtung, die sowohl Hardware- als auch Softwarekomponenten umfasst und sich an dem Fahrzeug befindet und einem Fahrzeugbenutzer ermöglicht, mit einer oder über eine Komponente des Fahrzeugs zu kommunizieren. Das Mikrofon 32 stellt einen Audioeingang für die Telematikeinheit bereit, um dem Fahrer oder einem anderen Insassen zu ermöglichen, Sprachbefehle bereitzustellen und über das drahtlose Trägersystem 14 Freisprechanrufe auszuführen. Zu diesem Zweck kann es mit einer fahrzeugeigenen automatisierten Sprachverarbeitungseinheit verbunden sein, die eine in der Technik bekannte Mensch-Maschine-Schnittstellentechnologie (HMI-Technologie von human-machine interface technology) verwendet. Der Druckknopf/die Druckknöpfe 34 ermöglicht/ermöglichen eine manuelle Benutzereingabe in die Telematikeinheit 30, um drahtlose Telefonanrufe zu initiieren und andere Daten, eine Antwort oder einen Steuereingang bereitzustellen. Es können separate Druckknöpfe verwendet werden, um im Gegensatz zu regulären Dienstunterstützungsanrufen an das Call Center 20 Notrufe zu initiieren. Das Audiosystem 36 stellt einen Audioausgang für einen Fahrzeuginsassen bereit und kann ein dediziertes, unabhängiges System oder ein Teil des primären Fahrzeugaudiosystems sein. Gemäß der bestimmten hier gezeigten Ausführungsform ist das Audiosystem 36 funktional mit sowohl dem Fahrzeugbus 44 als auch dem Unterhaltungsbus 46 gekoppelt und kann es eine AM-, FM- und Satellitenradio-, CD-, DVD- und eine andere Multimediafunktionalität bereitstellen. Diese Funktionalität kann in Verbindung mit oder unabhängig von dem oben beschriebenen Infotainment-Modul bereitgestellt werden.
Die visuelle Anzeige 38 ist vorzugsweise eine Graphikanzeige, wie beispielsweise ein berührungsempfindlicher Bildschirm an dem Armaturenbrett, oder eine Head-Up-Anzeige, die an der Windschutzscheibe reflektiert wird, und kann verwendet werden, um eine Vielzahl von Eingabe- und Ausgabefunktionen bereitzustellen. Es können auch verschiedene andere Fahrzeugbenutzerschnittstellen verwendet werden, da die Schnittstellen von 1 nur ein Beispiel einer bestimmten Realisierung sind.
Das drahtlose Trägersystem 14 ist vorzugsweise ein Mobiltelefonsystem, das mehrere Mobilfunktürme 70 (nur einer gezeigt), eine oder mehrere Mobilfunkvermittlungsstellen (MSCs von mobile switching centers) 72 sowie beliebige andere Netzkomponenten umfasst, die erforderlich sind, um das drahtlose Trägersystem 14 mit dem Bodennetz 16 zu verbinden. Jeder Mobilfunkturm 70 umfasst sendende und empfangende Antennen und eine Basisstation, wobei die Basisstationen von unterschiedlichen Mobilfunktürmen entweder direkt oder über ein Zwischengerät, wie beispielsweise einen Basisstations-Controller, mit der MSC 72 verbunden sind. Das Zellularsystem 14 kann jede geeignete Kommunikationstechnologie realisieren, die beispielsweise analoge Technologien, wie beispielsweise AMPS, oder die neueren digitalen Technologien, wie beispielsweise CDMA (z. B. CDMA2000) oder GSM/GPRS, umfasst. Fachleute werden erkennen, dass verschiedene Mobilfunkturm/Basisstation/MSC-Anordnungen möglich sind und mit dem drahtlosen System 14 verwendet werden könnten. Beispielsweise könnten die Basisstation und der Mobilfunkturm zusammen an dem gleichen Ort angeordnet sein, oder sie könnten entfernt voneinander angeordnet sein, könnte jede Basisstation für einen einzelnen Mobilfunkturm verantwortlich sein oder könnte eine einzelne Basisstation verschiedene Mobilfunktürme bedienen und könnten verschiedene Basisstationen mit einer einzelnen MSC gekoppelt sein, nur um einige der möglichen Anordnungen zu nennen.
Abgesehen von einem Verwenden des drahtlosen Trägersystems 14 kann ein anderes drahtloses Trägersystem in Form einer Satellitenkommunikation verwendet werden, um eine unidirektionale oder bidirektionale Kommunikation mit dem Fahrzeug bereitzustellen. Dies kann unter Verwendung eines oder mehrerer Kommunikationssatelliten 62 und einer Uplink-Übertragungsstation 64 erfolgen. Eine unidirektionale Kommunikation kann beispielsweise Satellitenfunkdienste umfassen, bei denen Programminhalt (Nachrichten, Musik, etc.) durch die Übertragungsstation 64 empfangen wird, für ein Hochladen verpackt wird und dann an den Satelliten 62 gesendet wird, der die Programme an Teilnehmer ausstrahlt. Eine bidirektionale Kommunikation kann beispielsweise Satellitentelefoniedienste umfassen, die den Satelliten 62 verwenden, um Telefonverkehr zwischen dem Fahrzeug 12 und der Station 64 weiterzuleiten. Bei einer Verwendung kann diese Satellitentelefonie entweder zusätzlich zu dem drahtlosen Trägersystem 14 oder anstatt diesem verwendet werden.
Das Bodennetz 16 kann ein herkömmliches bodenbasiertes Telekommunikationsnetz sein, das mit einem oder mehreren Festnetztelefonen verbunden ist und das drahtlose Trägersystem 14 mit dem Call Center 20 verbindet. Beispielsweise kann das Bodennetz 16 ein Fernsprechnetz (PSTN von public switched telephone network) umfassen, wie beispielsweise jenes, das verwendet wird, um eine Festnetztelefonie, paketvermittelte Datenkommunikationen und die Internet-Infrastruktur bereitzustellen. Ein oder mehrere Segmente des Bodennetzes 16 könnten durch die Verwendung eines standardisierten drahtgebundenen Netzes, eines Faser- oder anderen optischen Netzes, eines Kabelnetzes, von Hochspannungsleitungen, anderen drahtlosen Netzen, wie beispielsweise Wireless Local Area Networks (WLANs), oder Netzen, die einen drahtlosen Breitbandzugriff (BWA von broadband wireless access) bereitstellen, oder jeder Kombination hiervon realisiert sein. Ferner muss das Call Center 20 nicht über das Bodennetz 16 verbunden sein, sondern könnte es ein Drahtlostelefoniegerät umfassen, sodass es direkt mit einem drahtlosen Netz, wie beispielsweise dem drahtlosen Trägersystem 14, kommunizieren kann.
Der Computer 18 kann einer einer Anzahl von Computern sein, auf die über ein privates oder öffentliches Netz, wie beispielsweise das Internet, zugegriffen werden kann. Jeder solche Computer 18 kann für einen oder mehrere Zwecke, wie beispielsweise einen Web-Server, verwendet werden, auf den durch das Fahrzeug über die Telematikeinheit 30 und den drahtlosen Träger 14 zugegriffen werden kann. Andere solche Computer 18, auf die zugegriffen werden kann, können beispielsweise umfassen: einen Computer einer Dienstzentrale, an dem Diagnoseinformationen und andere Fahrzeugdaten von dem Fahrzeug über die Telematikeinheit 30 hochgeladen werden können; einen Client-Computer, der durch den Fahrzeughalter oder einen anderen Teilnehmer zu Zwecken wie beispielsweise Zugreifen auf oder Empfangen von Fahrzeugdaten oder Einstellen oder Konfigurieren von Teilnehmervorlieben oder Steuern von Fahrzeugfunktionen verwendet wird; oder einen dritten Speicher, für den oder von dem Fahrzeugdaten oder andere Informationen geliefert werden, entweder durch Kommunizieren mit dem Fahrzeug 12 oder dem Call Center 20 oder beiden. Ein Computer 18 kann auch zum Bereitstellen einer Internet-Konnektivität, wie beispielsweise von DNS-Diensten, oder als ein Netzadressenserver, der DHCP oder ein anderes geeignetes Protokoll verwendet, um dem Fahrzeug 12 eine IP-Adresse zuzuordnen, verwendet werden.
Das Call Center 20 ist entworfen, um der Fahrzeugelektronik 28 eine Anzahl von verschiedenen System-Backend-Funktionen bereitzustellen und umfasst gemäß der hier gezeigten beispielhaften Ausführungsform allgemein eine(n) oder mehrere Schalter 80, Server 82, Datenbanken 84, menschliche Berater 86 sowie ein automatisiertes Sprachausgabesystem (VRS von voice response system) 88, die alle in der Technik bekannt sind. Diese verschiedenen Call Center-Komponenten sind vorzugsweise über ein drahtgebundenes oder drahtloses lokales Netz 90 miteinander gekoppelt. Der Schalter 80, der ein Telekommunikationsanlagenschalter (PBX-Schalter von private branch exchange switch) sein kann, leitet eingehende Signale derart weiter, dass Sprachübertragungen für gewöhnlich entweder durch ein normales Telefon an den menschlichen Berater 86 oder unter Verwendung von VoIP an das automatisierte Sprachausgabesystem 88 gesendet werden. Das Telefon des menschlichen Beraters kann auch VoIP verwenden, wie es durch die gestrichelte Linie in 1 gezeigt ist. VoIP und andere Datenkommunikationen über den Schalter 80 werden über ein Modem 81 realisiert, das zwischen dem Schalter 80 und dem Netz 90 verbunden ist. Die Datenübertragungen werden über das Modem 81 an den Server 82 und/oder die Datenbank 84 weitergeleitet. Die Datenbank 84 kann eine Kontoinformation, wie beispielsweise eine Teilnehmerauthentifizierungsinformation, Fahrzeugidentifikatoren, Profilaufzeichnungen, Verhaltensmuster und andere entsprechende Teilnehmerinformationen, speichern. Datenübertragungen können auch durch drahtlose Systeme, wie beispielsweise 802.11x, GPRS und dergleichen, ausgeführt werden. Obwohl die gezeigte Ausführungsform als in Verbindung mit einem mit Personal besetzten Call Center 20 unter Verwendung des menschlichen Beraters 86 verwendet beschrieben wurde, sei angemerkt, dass das Call Center stattdessen das VRS 88 als einen automatisierten Berater verwenden kann öder eine Kombination aus dem VRS 88 und dem menschlichen Berater 86 verwendet werden kann.
Modemsignalisierung und Datenkommunikation über einen Sprachkanal-
Wie oben erwähnt können das Fahrzeug 12 und das Call Center 20 Daten über eine Datenverbindung über das drahtlose Kommunikationssystem 14 austauschen. Während ein drahtloses Zellularnetz verwendet wird, kann diese Datenkommunikation über verschiedene Arten erfolgen, wie beispielsweise über Paketdaten unter Verwendung von Technologien, die durch das Zellularnetz unterstützt werden, oder über den Zellularsprachkanal unter Verwendung der Modems 53, 81, die sich fahrzeugeigen am Fahrzeug und in dem Call Center befinden. Wenn eine Modemkommunikation über einen Sprachkanal verwendet wird, werden die Daten von dem Fahrzeug unter Verwendung eines Vocoders 51 gesendet, der in dem zellularen Chipsatz 50 umfasst sein kann, und werden sie von dem Call Center unter Verwendung eines Vocoders (nicht gezeigt) in dem Basisgerät an dem Mobilfunkturm 70 gesendet. Nominal werden die Vocoder verwendet, um Sprachdaten (Sprache) von sowohl dem Fahrzeuginsassen (nicht gezeigt) als auch dem menschlichen Berater 86 oder dem VRS 88 zu codieren, um die Sprache vor der drahtlosen Übertragung über den Sprachverkehrskanal zu komprimieren. Bei einem Empfang über das drahtlose Netz wird die codierte Sprache dann durch den anderen Vocoder für den Hörer decodiert. Obwohl verschiedene Komprimierungs-Codecs verwendet werden können, wird bei der dargestellten Ausführungsform ein EVRC-B-Vocoder verwendet.
Zusätzlich zu der typischen Sprachdatenübertragung über den Sprachverkehrskanal ermöglicht das Kommunikationssystem 10 eine Datenkommunikation über diesen Sprachverkehrskanal und über die Vocoder. Dies wird unter Verwendung eines Modems 53, 81 an jeder Seite des Vocoders erreicht; das heißt, unter Verwendung des ersten Modems 53, das in der fahrzeugeigenen Fahrzeugtelematikeinheit 30 umfasst ist, und des zweiten Modems 81, das sich am Call Center 20 befindet. Diese Modems können den gleichen Aufbau und den gleichen Betrieb aufweisen, sodass nur das Modem 53 beschrieben wird, und es sei angemerkt, dass die Beschreibung des Modems 53 gleichermaßen auf das Modem 81 zutrifft.
Ungeachtet dessen, ob der zellulare Anruf an dem Fahrzeug 12 oder dem Call Center 20 initiiert wird, kann das sendende Modem, sobald die zellulare Sprachkanalverbindung hergestellt ist, einen vordefinierten Ton (z. B. 2225 Hz) oder eine Reihe von Tönen als Modemsignalisierungsträger verwenden, um das empfangende Modem auf die angeforderte Datenübertragung hinzuweisen, und die verschiedenen Attribute der Datenverbindung können dann durch die beiden Modems ausgehandelt werden. Somit stellt das empfangende Modem, sobald es den Trägerton empfängt und erkennt, eine Datenkommunikationssitzung mit dem sendenden Modem über den Sprachkanal für den Austausch von Daten zwischen dem Fahrzeug und dem Call Center her. Bei bestimmten Vocoder-Codecs kann eine Übertragung des reinen 2225 Hz- oder eines anderen Modemsignalisierungstons problematisch sein. Beispielsweise werden in einem EVRC-B-Vocoder Komponenten, die keine Sprache enthalten, entweder im Wesentlichen herausgefiltert oder mit einer relativ geringen Datenrate gesendet, die für die vorgesehene Datenkommunikation unerwünscht ist. Um dies zu verhindern verwenden die Modems 53, 81 einen Verbundträger, der sowohl den gewünschten Signalisierungston als auch eine Sprachkomponente umfasst, die den Vocoder austrickst, um den Träger als Sprache zu behandeln, die mit einer im Wesentlichen hohen Datenrate (z. B. mit der halben Rate) zu übertragen ist. Bei dem nachstehend beschriebenen Beispiel wird ein einzelner 2225 Hz-Ton als Modemsignalisierungskomponente des Trägers verwendet, obwohl erkannt werden wird, dass Mehrtonsignale und andere geeignete Signalkonstrukte verwendet werden können.
Der Verbundträger kann erzeugt werden, indem der Sprachkomponente der reine 2225 Hz-Ton überlagert wird oder diese mit diesem summiert wird. Dies kann entweder in dem Modem 53 erfolgen, wenn der Träger verwendet werden soll, oder kann einen vorab aufgezeichneten oder vorab hergestellten Verbundträger umfassen, der in dem Modem 53 oder in einem separaten Speicher in dem Fahrzeug 12 gespeichert ist. Beim Erzeugen des Verbundträgers können die einzelnen Attribute des Tons und der Sprachkomponente ausgewählt werden, sodass: (1) die Sprachkomponente ausreichend herausragend ist, um zu bewirken, dass der Vocoder den Träger mit einer geeigneten Datenrate weiterleitet; und (2) der Ton ausreichend herausragend ist, um zu bewirken, dass das empfangende Modem den Träger mit seinem vorgesehenen Signalisierungszweck erkennt. Dies wurde experimentell für einen EVRC-B-Vocoder mit einer Modemsignalisierung unter Verwendung eines 2225 Hz-Tons verifiziert. Unter Verwendung eines arbiträren Sprachabschnitts von weniger als einer Sekunde, der periodisch auf den 2225 Hz-Trägerton aufgebracht wurde, wurde ermittelt, dass durch Bereitstellen eines Leistungsverhältnisses der Sprachkomponente zu dem Trägerton in dem Bereich von –12 dB bis –20 dB der Verbundträgerton erfolgreich über den Vocoder übertragen und durch das empfangende Modem erkannt wurde. Dies wurde durch Testen verschiedener Leistungsverhältnisse von –24 dB bis zu –8 dB in 2 dB-Inkrementen verifiziert. Wenn die Sprachkomponentenenergie über –12 dB relativ zu dem Ton lag, konnte der Verbundträger erfolgreich übertragen werden, jedoch beeinträchtigt durch eine Tondetektion durch das empfangende Modem. Wenn die Sprachkomponente relativ zu dem Ton mehr als [engl.: ”the”] –20 dB gedämpft war, war in der Sprachkomponente der Wellenform nicht genug Energie vorhanden, um zu bewirken, dass der EVRC-B-Encoder mit halber Rate den Verbundträger über den Sprachkanal weiterleitet. Diese Einschränkungen des Betriebs wurden nur für einen bestimmten Testaufbau unter Verwendung einer bestimmten Sprachkomponente experimentell verifiziert, und andere Realisierungen führen zu einem anderen funktionsfähigen Leistungsverhältnis zwischen dem Ton und der Sprachkomponente. Im Allgemeinen weist ein bevorzugter Verbundträger ein Leistungsverhältnis von Sprache zu Ton auf, das kleiner als null Dezibel ist, jedoch immer noch ausreichend, um eine Detektion des Tons durch das empfangende Modem zu ermöglichen. Abgesehen von dem Leistungsverhältnis selbst kann der bestimmte spektrale Aufbau der Sprachkomponente in dem Audiofrequenzbereich durch Testen oder durch eine Modellerstellung zum Beeinflussen des Vocoderbetriebs ermittelt werden, und dies kann beim Entwerfen eines geeigneten Verbundträgers verwendet werden, wie es Fachleute erkennen werden.
Die Sprachkomponente selbst kann ein Segment einer menschlichen Sprache sein, kann eine synthetische Sprache sein oder kann ein beliebiges anderes geeignetes sprachähnliches Audiosignal sein, das geeignet ist, um zu bewirken, dass der Vocoder den Verbundträger mit einer geeigneten Datenrate weiterleitet. Somit umfasst die Sprachkomponente vorzugsweise mehrere Spektralkomponenten in dem Audiofrequenzbereich, die jeweils hinsichtlich Amplitude oder Frequenz oder beider über der Zeit variieren. Die Sprachkomponente kann ein kontinuierliches oder sich wiederholendes Signal sein, das kontinuierlich auf den Trägerton aufgebracht wird, oder kann ein Segment sein, das periodisch oder auf andere Weise intermittierend ist.
Ein Vorteil dieses Ansatzes der Modemsignalisierung ist, dass er nicht nur mit neuentwickelten Geräten verwendet werden kann, die speziell entworfen wurden, um das Verbundträgersignal zu verwenden, sondern auch mit alten Geräten, die nur den reinen Ton suchen. Dies ermöglicht die Verwendung des Verbundträgeransatzes durch Call Center-Modems für ein Signalisieren von Fahrzeugen mit existierenden (alten) installierten Modems.
Es ist zu verstehen, dass das Vorstehende eine Beschreibung einer oder mehrerer bevorzugter beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung ist. Die Erfindung ist nicht auf die hierin offenbarte(n) bestimmte(n) Ausführungsform(en) beschränkt, sondern ist lediglich durch die nachstehenden Ansprüche definiert. Ferner beziehen sich die in der vorangehenden Beschreibung enthaltenen Aussagen auf bestimmte Ausführungsformen und sollen sie nicht als Beschränkung des Schutzumfangs der Erfindung oder der Definition von Begriffen betrachtet werden, die in den Ansprüchen verwendet werden, außer, wenn ein Begriff oder eine Phrase oben ausdrücklich definiert ist. Verschiedene andere Ausführungsformen und verschiedene Änderungen und Abwandlungen der offenbarten Ausführungsform(en) werden für Fachleute ersichtlich. Alle anderen Ausführungsformen, Änderungen und Abwandlungen sollen innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche liegen.
Wie in dieser Beschreibung und den Ansprüchen verwendet, sollen die Begriffe ”zum Beispiel”, ”beispielsweise”, ”wie beispielsweise” und ”wie” und die Verben ”umfassen”, ”aufweisen”, ”einschließen” und ihre anderen Verbformen, wenn sie in Verbindung mit einer Auflistung einer oder mehrerer Komponenten oder anderer Elemente verwendet werden, jeweils als ein offenes Ende aufweisend betrachtet werden, was bedeutet, dass die Auflistung nicht als andere, zusätzliche Komponenten oder Elemente ausschließend betrachtet werden soll. Andere Begriffe sollen unter Verwendung ihrer breitesten vernünftigen Bedeutung betrachtet werden, wenn sie nicht in einem Kontext verwendet werden, der eine andere Interpretation erfordert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

IEEE 802.11-Protokolle [0013]

Claims

Verfahren zum Kommunizieren mit einem Modem über einen Sprachkanal eines drahtlosen Kommunikationssystems, umfassend die Schritte, dass: ein Verbundträger erzeugt wird, der eine Sprachkomponente zusammen mit einem Ton mit mindestens einer Frequenzkomponente umfasst; und der Verbundträger über einen Sprachkanal eines drahtlosen Kommunikationssystems an ein Modem gesendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Erzeugungsschritt ferner umfasst, dass der Verbundträger derart erzeugt wird, dass das Leistungsverhältnis der Sprachkomponente zu dem Ton unter null Dezibel liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Erzeugungsschritt ferner umfasst, dass der Verbundträger derart erzeugt wird, dass das Leistungsverhältnis der Sprachkomponente zu dem Ton kleiner als –12 dB ist.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Erzeugungsschritt ferner umfasst, dass der Verbundträger derart erzeugt wird, dass das Leistungsverhältnis der Sprachkomponente zu dem Ton größer als –20 dB ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Sprachkomponente menschliche Sprache umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Sprachkomponente synthetische Sprache umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Ton kontinuierlich ist und die Sprachkomponente intermittierend ist.
Verfahren zum Übermitteln von Daten zwischen einem Fahrzeug und einem Call Center über einen Sprachkanal eines drahtlosen Kommunikationssystems, umfassend die Schritte, dass: eine Sprachkanalverbindung zwischen einer Fahrzeugtelematikeinheit und einem Call Center über ein drahtloses Zellularnetz hergestellt wird; ein Modemsignalisierungsträger erzeugt wird, der einen Einfrequenzton zusammen mit einer Sprachkomponente umfasst; der Modemsignalisierungsträger über die Sprachkanalverbindung unter Verwendung eines EVRC-B-Vocoders gesendet wird; eine Datenkommunikationssitzung über die Sprachkanalverbindung in Ansprechen auf den Modemsignalisierungsträger hergestellt wird; und danach Datenkommunikationen zwischen der Fahrzeugtelematikeinheit und dem Call Center während der Datenkommunikationssitzung ausgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Erzeugungsschritt ferner umfasst, dass der Modemsignalisierungsträger derart erzeugt wird, dass das Leistungsverhältnis der Sprachkomponente zu dem Ton zwischen –12 dB und –20 dB liegt.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Ton kontinuierlich ist und die Sprachkomponente intermittierend ist.