DE102011056497A1

DE102011056497A1 - Fahrzeugdatendienste mittels Low Power FM-Übertragung

Info

Publication number: DE102011056497A1
Application number: DE102011056497A
Authority: DE
Inventors: Timothy Talty; David Proefke; Craig Atiyeh; Alan T. BUDYTA
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2010-12-17
Filing date: 2011-12-15
Publication date: 2012-06-21
Anticipated expiration: 2031-12-16
Also published as: US20120158213A1; US9533654B2; CN102547002B; DE102011056497B4; CN102547002A

Abstract

Ein Fahrzeugsystem und ein Verfahren, das ein Smartphone für die Kommunikation mit einem Fahrzeug durch einen autorisierten Benutzer umfassen. Das Fahrzeug beinhaltet einen FM-Sender, der eine Fahrzeuginformation sendet inklusive einem Autorisierungscode, unter Verwendung eines FM-Signals. Das FM-Signal wird von dem Smartphone empfangen, welches die Informationen schlüsselt und automatisch ein Befehlssignal zurück an das Fahrzeug sendet, um eine vorprogrammierte Fahrzeugoperation auszuführen, beispielsweise das Entriegeln der Fahrzeugtüren.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht den Prioritätstag der US Provisional Patent Application Serial No. 61/424,488 mit dem Titel ”Fahrzeugdatendienste mittels Low Power FM-Übertragung”, angemeldet am 17. Dezember 2010.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Fahrzeugsystem und ein Verfahren, wobei ein Fahrzeug FM-Signale an ein Smartphone übermittelt, und insbesondere auf ein Fahrzeugsystem und ein Verfahren, wobei ein Fahrzeug eine Fahrzeuginformation auf einem FM-Frequenzband, das von einem Smartphone empfangen wird, sendet und wobei das Smartphone ein Befehlssignal zurück an das Fahrzeug sendet, um eine Operation in Reaktion auf den Empfang des FM-Signals auszuführen.
2. Diskussion des Standes der Technik
Moderne Fahrzeuge enthalten typischerweise einen Schlüsselanhänger, der drahtlos Hochfrequenzbefehlssignale an einen Fahrzeugcontroller sendet, um irgendwelche Fahrzeugfunktionen auszuführen, beispielsweise die Türen zu verriegeln, die Türen zu entriegeln, den Kofferraum zu öffnen, das Dach zu öffnen, den Motor zu starten, ein Warnlicht anzuschalten, etc. Der Fahrzeugführer wird dabei auf dem Schlüsselanhänger einen bestimmten Druckknopf betätigen, der typischerweise ein Bild von der Funktion, die der Knopf bereitstellt, trägt, um das Befehlssignal an das Fahrzeug zu senden. Die Übersendung ist in einer Art und Weise kodiert, die nicht nur dazu führt, dass der Befehl eine gewisse Operation ausführt, sondern auch die Übersendung dafür schützt, dass sie von einer dritten Partei aufgezeichnet und zurückgesandt wird. Schlüsselanhänger dieser Art haben typischerweise einen limitierten Anwendungsbereich und stellen einen Bequemlichkeitsfaktor für den Fahrzeugführer dar.
Moderne Fahrzeuge gestatten es einem Fahrzeugführer des weiteren, verschiedene Fahrzeuggeräte und Systeme, so zum Beispiel die Fahrzeugspiegel, die Sitze, die Pedale, das Radio, etc., auf eine bestimmte gewünschte Einstellung einzustellen und gestatten dann dem Fahrer, dass diese Einstellungen als Voreinstellungen durch die Aktivierung eines Speicherknopfes aufgezeichnet werden. Wenn die Einstellungen von der letzten Zeit, als der Fahrzeugführer das Fahrzeug gefahren hat, verändert wurden, beispielsweise durch einen anderen Fahrzeugführer, dann kann jener Fahrzeugführer die Voreinstellungen aktivieren, beispielsweise durch Drücken des Speicherknopfes oder eines anderen Knopfes, so dass all die Geräte in ihre ursprünglich gewünschte Position für den Fahrer zurückkehren. Ein Signal, das vom Schlüsselanhänger gesendet wurde, um den Fahrer zu identifizieren, kann dazu benutzt werden, die verschiedenen Fahrzeuggeräte und das System auf voreingestellte Bedingungen einzustellen, wobei der jeweilige Schlüsselbund auf den Fahrzeugführer beschränkt ist.
Es wurden Systeme für ein Fahrzeug vorgeschlagen, die bewirken, dass ein Fahrzeugtürgriff sich in die Fahrzeugtür aus Sicherheitszwecken versenkt und nach Detektion eines autorisierten Benutzers der Fahrzeugtürgriff wieder ausgefahren wird, um dem Fahrer den Zutritt zum Fahrzeug zu ermöglichen.
Gegenwärtige Systeme, die mit einem Fahrzeuggriff aus einer Versenkungsposition arbeiten, können einen Abstand von ungefähr zehn Fuß benötigen zwischen der Position, wenn ein autorisierter Fahrzeugführer detektiert wird und wenn der Fahrzeugführer am Fahrzeug angelangt, um die Operation befriedigend auszuführen.
Wie oben erwähnt, wird ein typisches System, das einem Schlüsselbund gestattet, Fahrzeugkommandos bereitzustellen, von einem Fahrzeugführer oder einem anderen autorisierten Benutzer mit Hilfe des Schlüsselbundes aktiviert. Es ist wünschenswert, in einigen Fahrzeugausführungen das Fahrzeug dazu zu bringen, eine bestimmte Funktion automatisch auszuführen, sobald sich der Benutzer dem Fahrzeug nähert, wobei der Benutzer ein Signal nicht aktiv senden muss. Ein bekanntes System, das als passives zugangspassives Startsystem (PEPS) bekannt ist, fragt periodisch die Umgebung um das Fahrzeug ab oder führt periodisch ein Polling in unmittelbarer Nähe aus, um zu detektieren, ob der Schlüsselbund eine niedrige Frequenz (LF) mit gepulstem Signal (30–300 kHz) von dem Fahrzeug in einer vorbestimmten Pulsrate übersendet. Die Pulsbreite und die Pulsrate des Polling-Signals ist basierend darauf eingestellt, wie schnell der Benutzer sich dem Fahrzeug nähern könnte und wie weit vom Fahrzeug es wünschenswert wäre, den Benutzer zuerst zu detektieren. Wenn der Schlüsselbund das niederfrequent gepulste Pollingsignal empfängt und authentifiziert, wird der Schlüsselbund automatisch ein Befehlssignal an das Fahrzeug senden, so dass das Fahrzeug die jeweilige Funktion, zu der es programmiert wurde, ausführt.
Typischerweise werden niederfrequente Signale für das Schlüsselbund-Polling verwendet, weil sie nur in kurzer Reichweite strahlen. Darüber hinaus ist es möglich, wegen der kurzen Reichweite des niederfrequenten gepulsten Polling-Signals, gerichtet abzufragen, beispielsweise an der linken oder rechten Seite des Fahrzeugs oder an der Front oder dem Heck des Fahrzeugs. Da das Fahrzeug die Richtung des sich nähernden Benutzers ”kennen” kann, muss das Fahrzeug nur die Tür an der jeweiligen Seite öffnen.
Das Erzeugen und Senden niederfrequenter Signale erfordert typischerweise einen großen Betrag an Strom, typischerweise im Größenbereich von ungefähr 700 mA für jeden Puls, der gesendet wird. Demzufolge ist die Zeitdauer, die das Fahrzeug in der Lage ist, ein gepulstes Pollingsignal auf einer niedrigen Frequenz zu senden, bevor die Fahrzeugbatteriespannung auf einen inakzeptablen Ladezustand reduziert ist, unterhalb der der Fahrzeugführer nicht in der Lage ist, das Fahrzeug anzulassen, relativ kurz, beispielsweise im Größenbereich von 12 bis 24 Stunden. Sobald die Zeit, nach der das Fahrzeug das letzte Mal angelassen wurde, verstrichen ist, wird das PEPS-System in einen Schlafmodus übergehen und nicht in der Lage dazu sein, das Pollingsignal bereitzustellen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In Einklang mit den Lehren der vorliegenden Erfindung werden ein Fahrzeugsystem und ein Verfahren offenbart, das ein Smartphone zur Kommunikation mit einem Fahrzeug durch einen autorisierten Benutzer beinhaltet. Das Fahrzeug beinhaltet einen FM-Sender, der eine Fahrzeuginformation mit einem Autorisierungscode unter Verwendung eines FM-Signals sendet. Das FM-Signal wird von dem Smartphone empfangen, welches die Information entschlüsselt und automatisch ein Befehlssignal zurück an das Fahrzeug sendet, um eine vorprogrammierte Fahrzeugoperation, beispielsweise das Entriegeln der Fahrzeugtüren, auszuführen.
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Patentansprüchen in Verbindung mit den beigefügten Figuren offensichtlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUR
1 ist eine Darstellung eines Fahrzeugsystems, das ein Fahrzeug umfasst, welches mit einem Smartphone kommuniziert.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die folgende Diskussion der Ausführungsformen der Erfindung, die auf ein Fahrzeugsystem gerichtet ist, welches ein Fahrzeug umfasst, das mit einem Smartphone über ein FM-Frequenzband kommuniziert, ist rein beispielhafter Natur und in keiner Weise dazu gedacht, die Erfindung oder ihre Anwendungen oder Verwendungen zu begrenzen.
Wie im folgenden im Detail diskutiert werden wird, schlägt die Erfindung eine Technik vor, die beispielsweise einen Bluetooth-Pairing-Prozess zwischen einem Smartphone/Unterhaltungselektronik-Gerät (CE-Gerät) von einem Benutzer und einem Fahrzeug unterstützt, um die Kommunikation zwischen dem Fahrzeug und dem CE-Gerät sicherzustellen und zu bestimmen, ob das CE-Gerät ein autorisiertes Gerät ist. Bluetooth-Geräte-Pairing ist in der Fachwelt gut bekannt und kann über drei Verfahren erreicht werden, nämlich ”Verbindung arbeitet”-, ”Alphanumerische Schlüsseleingabe”- und ”Außerhalb der Reichweite”-Schlüsselaustausch. Bei allen drei Methoden tauschen die Pairing-Geräte eine Information aus, die den Austausch einer privaten Information, die nur den Pairing-Geräten bekannt ist, beinhaltet. Diese private Information wird dazu verwendet, um Verbindungen bei zukünftigen Sitzungen einzurichten. Beispielsweise tauschen das CE-Gerät und das Fahrzeug eine Information aus, die nur diesen beiden Geräten bekannt ist, sobald ein Pairing zwischen einem CE-Gerät und einem Fahrzeug stattfindet. Wenn sich das CE-Gerät und das Fahrzeug das nächste Mal innerhalb des Bluetooth-Hochfrequenzbereichs befinden, können die Geräte automatisch eine Bluetooth-Sitzung, basierend auf der privaten Information, die bereits zwischen den beiden Geräten früher ausgetauscht worden war, herstellen. Die vorliegende Erfindung wendet diese private Information an, allerdings im FM-Kommunikationsfrequenzband. Das heißt, dass das CE-Gerät und das Fahrzeug die private Bluetooth-Information über das FM-Frequenzband austauschen. Daher können das CE-Gerät und das Fahrzeug verifizieren/bestätigen, dass das CE-Gerät und das Fahrzeug autorisierte Geräte sind. Die private Information kann darüber hinaus dazu verwendet werden, den Datenaustausch zwischen dem CE-Gerät und dem Fahrzeug über Verschlüsselungs-Verfahren zu sichern, die die private Information als einen Cryptographieschlüssel verwenden, was Fachleuten gut bekannt ist.
1 ist eine Darstellung eines Fahrzeugsystems 10 mit einem Fahrzeug 12, das in Kommunikation mit einem Smartphone 14 steht, welches dazu gedacht ist, ein CE-Gerät, wie oben erörtert, allgemein darzustellen, das von einem autorisierten Benutzer des Fahrzeugs 12 getragen werden kann. Das Fahrzeug 12 beinhaltet einen FM-Sender 16, der ein Signal 18 in dem FM-Frequenzband mit verschiedenen Fahrzeuginformationen und Daten sendet, beispielsweise dem Tankstand, dem Batterieladezustand, dem Reifendruck, etc. Jede Information über das Fahrzeug 12, die den Status des Fahrzeugs betrifft, und für den Benutzer von Interesse sein kann, kann über das Signal 18 bereitgestellt werden. Das Smartphone 14 empfängt das Signal 18 von dem Fahrzeug 12 und, da es für das Fahrzeug 12 ein autorisiertes Smartphone 14 ist, kann es die Information und die Daten entschlüsseln unter Verwendung eines kompatiblen Programms 34, das auf dem Smartphone 14 gespeichert ist. Die Fahrzeuginformation kann auf dem Anzeigedisplay auf dem Smartphone 14 angezeigt werden. Das Smartphone 14 kann die Information von dem Fahrzeug 12 in jeder möglichen Art und Weise verwenden.
Sobald das Smartphone 14 das Signal 18 empfängt, kann des Programm 34 das Smartphone 14 auch dazu bringen, ein Befehlssignal 22 zurück an das Fahrzeug 12 zu senden, um das Fahrzeug 12 dazu zu bringen, automatisch bestimmte vorbestimmte Fahrzeugoperationen auszuführen, beispielsweise das Entriegeln der Fahrzeugtüren, das Öffnen der Heckklappe, des Schließen der Fenster, das Anlassen des Fahrzeugs 12, etc., ohne Eingriff durch den Benutzer. Das Fahrzeug 12 beinhaltet verschiedene Module, die verschiedene Operationen auf dem Fahrzeug 12 in Reaktion auf den Empfang des Befehlssignals 22 ausführen, beispielsweise ein Body-Control-Module (BCM) 24 und ein Fahrzeugsteuergerät 26, welche Fachleuten gut bekannt sind. Das Fahrzeug 12 kann darüber hinaus Sicherheitslampen 28 und 30 beinhalten, die automatisch in Reaktion auf den Empfang des Befehlssignals 22 angeschaltet werden können und versenkbare Türgriffe 32 in den Türen des Fahrzeugs 12, die automatisch nach Empfang des Befehlssignals 22 aus der Versenkung gefahren werden können. Das Programm 34 kann auf den jeweiligen Benutzer und das jeweilige Fahrzeug zugeschnitten sein, um verschiedene Operationen automatisch auszuführen, wie der Benutzer es sich wünscht.
Da die meisten Fahrzeuge FM-Radios besitzen, sind sie typischerweise mit Komponenten ausgestattet, die notwendigerweise in Verbindung mit dem FM-Sender 16 verwendet werden müssen, beispielsweise einer Antenne, einem Koaxialkabel, etc., um das FM-Signal 18 zu senden. Low Power FM-Übertragungen werden gewöhnlich bei tragbaren CE-Geräten als Audiointerface für das Fahrzeug-Entertainmentsystem verwendet, um MP3-Signale und anderes abzuspielen. Demzufolge kann das Fahrzeug 12 leicht ausgestattet werden, um ein Low Power FM-Signal mit spezifischen Fahrzeuginformationen und Codierungen zu senden. In einem nicht beschränkenden Ausführungsbeispiel sendet der FM-Sender 16 das Signal 18 zu den hier erörterten Zwecken ungefähr jede Sekunde. Die Rate, mit der die Pulse gesendet werden, kann von der Reichweite und der Distanz abhängen, mit der des Smartphone 14 Nachrichten von dem Fahrzeug 12 empfangen kann. Das Sendesignal 18 würde ungefähr 1 mA Strom für jeden Sendepuls brauchen, was signifikant weniger ist, als des eingangs diskutierte PEPS-Pollingsignal.
Der gegenwärtige Trend bei der Smartphone-Technologie, beispielsweise der gegenwärtigen Generation von Android-Mobiltelefonen, ist es, FM-Radios zusammen mit anderen verschiedenen Systemen und Applikationen auf dem Mobiltelefon einzubauen. Daher kann das Smartphone 14 FM-Frequenzen empfangen und demodulieren und sobald es ein bestimmtes FM-Frequenzsignal empfangen hat, das von dem Fahrzeug 12 gesendet wurde und das dazu passende Programm 34 beinhaltet ist, wird es dazu in der Lage sein, die Information über das Fahrzeug 12, die von dem Signal 18 bereitgestellt wird, zu dekodieren und herunterzuladen. Das Programm 34 auf dem Smartphone 14 empfängt das FM-Signal, überprüft die Fahrzeuginformation und den Code und, wenn das FM-Signal von einem autorisierten Fahrzeug 12 ist, startet das Smartphone 14 verschiedene Programme und einen Datenaustausch mit dem Fahrzeug 12. FCC ermöglicht FM-Signalübertragungen mit niederer Sendeleistung ohne eine Benutzerlizenz. Durch Befolgen der Anforderungen für die niedrige Sendeleistung von dem FCC-Teil 15 ist die Reichweite des FM-übertragenen Signals 18 von dem Fahrzeug 12 auf die unmittelbare Nachbarschaft des Fahrzeugs 12 begrenzt.
Derzeitig erhältliche Smartphones beinhalten keine FM-Sender, sondern nur Empfänger und demzufolge muss das Befehlssignal 16, das von dem Smartphone 14 zurück an das Fahrzeug 12 gesendet wird, in einem etwas anderen Format als FM sein. Die vorliegende Erfindung lässt jedes geeignete kurzreichweitige Peer-to-Peer-Sendeformat zu, beispielsweise Bluetooth^TM, WiFi^TM, etc. Darüber hinaus kann das Smartphone 14 auch das Befehlssignal 16 an das Fahrzeug 12 über ein Mobilfunksystem inklusive über das GM's Onstar^TM-System senden.
Bestimmte und verschiedene Schritte und Verfahren, die hier diskutiert wurden, um die Erfindung zu beschreiben, können auf Operationen Bezug nehmen, die von einem Computer, einem Prozessor oder einem anderen elektronischen Rechengerät vorgenommen werden, die mit Hilfe elektrischer Phänomene Daten manipulieren und/oder transformieren. Diese Computer und elektronischen Geräte können verschiedene flüchtige und/oder nicht flüchtige Speicher inklusive eines nicht vergänglichen computerlesbaren Mediums mit einem ausführbaren Programm, das darauf gespeichert ist, mit verschiedenen Codes oder ausführbaren Instruktionen sein, welche auf dem Computer oder Prozessor ausgeführt werden können, wobei der Speicher und/oder das computerlesbare Medium alle Arten und Formen von Speicher und anderen computerlesbaren Medien beinhalten.
Die vorige Diskussion offenbart und beschreibt rein beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Ein Fachmann kann leicht erkennen aus der Diskussion und den beigefügten Figuren und Patentansprüchen, dass verschiedene Änderungen, Modifikationen und Variationen vorgenommen werden können, ohne dabei Geist und Schutzbereich der vorliegenden Erfindung, wie er in den folgenden Patentansprüchen definiert ist, zu verlassen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 61/424488 [0001]

Claims

Ein Verfahren zum Bereitstellen von einer Fahrzeugkommunikation, wobei das Verfahren umfasst: – Bereitstellen eines autorisierten Benutzers des Fahrzeugs mit einem Unterhaltungselektronikgerät; – Senden eines FM-Signals von dem Fahrzeug zu dem Unterhaltungselektronikgerät, wobei das FM-Signal eine Fahrzeuginformation beinhaltet; – Dekodieren des FM-Signals in dem Unterhaltungselektronikgerät; und – Senden eines Befehlssignals von dem Unterhaltungselektronikgerät an das Fahrzeug, um automatisch eine vorbestimmte Fahrzeugoperation in Reaktion auf das Unterhaltungselektronikgerät, das das FM-Signal empfängt, auszuführen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Senden des Befehlssignals das Senden des Befehlssignals unter Verwendung eines Bluetooth-Formats beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Senden des Befehlssignals das Senden des Befehlssignals unter Verwendung eines WiFi-Formats beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Senden des Befehlssignals das Senden des Befehlssignals unter Verwendung von Mobilfunksignalen beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Fahrzeugoperation aus der Gruppe bestehend aus Entriegeln der Fahrzeugtüren, Anschalten eines Fahrzeuglichts und Ausfahren von zumindest eines Fahrzeugtürgriffs auf dem Fahrzeug ausgewählt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, des weiteren umfassend das Anzeigen der Fahrzeuginformation auf dem Unterhaltungselektronikgerät.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Senden des FM-Signals das Senden des FM-Signals ungefähr jede Sekunde beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Fahrzeuginformation den Fahrzeugreifendruck, den Fahrzeugtankstand und den Fahrzeugbatterieladezustand beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Senden des FM-Signals das Senden des FM-Signals mit einer Sendeleistung umfasst, die die Sendung auf einen Bereich innerhalb weniger Meter des Fahrzeugs begrenzt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Unterhaltungselektronikgerät ein Smartphone ist.