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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft den Betrieb von drahtlosen Fahrzeugzugangspunkten, die eine drahtlose Datenverbindung mit Vorrichtungen an oder in dem Fahrzeug bereitstellen, und insbesondere ein Verfahren zum Betrieb eines drahtlosen Fahrzeugzugangspunkts (WAP).
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In der
US 2012 / 0 039 248 A1 wird ein Verfahren zum Betrieb eines WAP in einem Fahrzeug beschrieben. Dabei wird eine Kurzbereichs-Drahtloskommunikation zwischen dem Fahrzeug-WAP und mehreren Vorrichtungen auf einem ersten Frequenzband hergestellt und ein Datenzugriff auf entfernte Netzwerke über den Fahrzeug -WAP bereitgestellt. Des Weiteren wird ein Nicht-Fahrzeug-WAP erkannt, was ein Abtasten nach dem anderen WAP, welches verfügbar ist, und ein Verbinden als Client-Gerät umfasst. Letztendlich wird ein Datenzugriff auf entfernte Netzwerke mittels des Nicht-Fahrzeug-WAP und des Fahrzeug-WAP bereitgestellt.
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Ferner beschreibt die
US 9 113 398 B2 eine Vorrichtung, die sowohl als Access-Point als auch als Client agiert, wobei in einem Client-Modus zum Scan nach anderen Access Points eine bestehende Kurzbereichs-Drahtloskommunikation unterbrochen und anschließend wieder aufgenommen wird.
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Bezüglich des weitergehenden Standes der Technik sei an dieser Stelle auf die folgenden Druckschriften verwiesen:
DE 10 2014 012 673 A1 ,
EP 1 337 055 A2 ,
US 2015 / 0 163 854 A1 ,
US 2007 / 0 294 033 A1 ,
US 2015 / 0 084 779 A1 ,
US 2015/0 205 991 A1 und
US 2014/0 200 740 A1 .
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HINTERGRUND
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Viele Fahrzeugsysteme beinhalten jetzt Fahrzeugelektronikvorrichtungen, die es ermöglichen, dass nahegelegene Vorrichtungen mit entfernten Netzwerken verbunden werden. Solche Vorrichtungen beinhalten Telematikeinheiten und/oder Infotainment-Einheiten, die Remote-Netzwerkverbindungsfähigkeiten beinhalten. Fahrzeuge können einen oder mehrere drahtlose Zugangspunkte beinhalten, die es ermöglichen, dass sich eines oder mehrere Client-Geräte damit verbinden. Die drahtlosen Zugangspunkte können dann mit einem entfernten Netzwerk, z. B. dem Internet, über einen mit einem Festnetz verbundenen Router oder über ein Mobilfunknetz (z. B. durch eine Verbindung zu einer im Fahrzeug beinhalteten Telematikeinheit, die Mobilfunknetzfähigkeiten beinhaltet) verbunden werden.
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Trotzdem kann es wünschenswert sein, die Client-Geräte über eine andere Vorrichtung oder System, die/das nicht im Fahrzeug beinhaltet ist, mit einem oder mehreren entfernten Netzwerken zu verbinden. In diesem Fall könnte der drahtlose Zugangspunkt, der in dem Fahrzeug beinhaltet ist, einen oder mehrere drahtlose Zugangspunkte über ein bestimmtes Frequenzband (z. B. 2.4 GHz, 5 GHz) abtasten; wobei der drahtlose Zugangspunkt jedoch Schwierigkeiten beim Versuch haben kann, eine Abtastung über das gleiche Frequenzband durchzuführen, wenn er auch als Host mit einem oder mehreren Client-Geräten über dasselbe bestimmte Frequenzband kommuniziert.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren zum Betrieb eines drahtlosen Fahrzeugzugangspunkts (WAP) bereitgestellt, welches die Merkmale des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 9 aufweist.
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Gemäß einem anderen Aspekt wird ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeug-WAP in einem Fahrzeug mit einer Fahrzeugelektronik bereitgestellt, die ein installiertes Fahrzeug-WAP beinhaltet. Das Verfahren wird durch die Fahrzeugelektronik ausgeführt und umfasst: (a) Herstellen einer Kurzbereichs-Drahtloskommunikation (SRWC) am Fahrzeug zwischen dem installierten Fahrzeug-WAP und einer oder mehreren drahtlosen Vorrichtungen, die sich am Fahrzeug befinden, wobei die SRWC ein erstes Frequenzband verwendet; (b) Unterbrechen der SRWC mit der einen oder den mehreren drahtlosen Vorrichtungen über das erste Frequenzband; (c) Abtasten nach einem zweiten WAP; (d) Erkennen des zweiten WAP; (e) Herstellen einer Datenverbindung unter Verwendung von SRWC mit dem zweiten WAP; (f) Wiederaufnahme der Kurzbereichs-Drahtloskommunikation zwischen dem ersten WAP und der einen oder den mehreren drahtlosen Vorrichtungen über das erste Frequenzband; und (g) Bereitstellen eines entfernten Netzwerkzugriffs auf die eine oder die mehreren drahtlosen Vorrichtungen durch Weiterleiten von Datenkommunikationen zwischen dem entfernten Netzwerk und einer oder mehreren drahtlosen Vorrichtungen sequentiell durch sowohl den ersten als auch den zweiten WAP.
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Figurenliste
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Eine oder mehrere Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Bezeichnungen gleiche Elemente bezeichnen, und wobei:
- 1 ein Blockdiagramm ist, das eine Ausführungsform eines Kommunikationssystems darstellt, das fähig ist, die hierin offenbarten Verfahren zu verwenden;
- 2 ein Ablaufdiagramm ist, das eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Betrieb eines drahtlosen Fahrzeugzugangspunkts darstellt; und
- 3 ein Ablaufdiagramm ist, das eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Betrieb eines drahtlosen Fahrzeugzugangspunkts darstellt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER VERANSCHAULICHTEN AUSFÜHRUNGSFORM(EN)
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Die unten beschriebenen Systeme und die Verfahren ermöglichen es einem drahtlosen Fahrzeugzugangspunkt (WAP), die Kommunikation mit einer oder mehreren drahtlosen Vorrichtungen über ein erstes Frequenzband zu unterbrechen, sodass er dann nach einem anderen drahtlosen Zugriffspunkt über dieses gleiche Frequenzband abtasten kann. So kann beispielsweise ein drahtloser Zugangspunkt einen drahtlosen Sender-Empfänger beinhalten, der eine einzelne Antenne verwendet. Der WAP kann in der Lage sein, mit einem oder mehreren Client-Geräten zu kommunizieren, muss aber diese Kommunikation unterbrechen, wenn er wünscht, nach anderen drahtlosen Zugangspunkten als Client-Gerät abzutasten. In diesem Fall kann der WAP die Kommunikation mit seinem einen oder mehreren drahtlosen Vorrichtungen (z. B. Client-Geräten) unterbrechen, wodurch es möglich ist, nach einem anderen WAP abzutasten.
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In einer Ausführungsform des hierin bereitgestellten Verfahrens kann der WAP anfänglich mit einem oder mehreren drahtlosen Client-Geräten (z. B. einem Mobiltelefon eines Fahrzeugbedieners oder Fahrgasts) und mit einer in der Fahrzeughardware beinhalteten Telematikeinheit kommunizieren. Hier kann die Telematikeinheit über ein Mobilfunkanbietersystem für den WAP Internet und andere Remote-Netzwerkverbindungen bereitstellen. Im Gegenzug kann der WAP über die Nutzung der Telematikeinheit Internet und andere entfernte Netzwerkverbindungen für das eine oder die mehreren Client-Geräte bereitstellen. Jedoch kann es wünschenswert sein, dass der WAP nach anderen Netzwerkzugangsvorrichtungen sucht, die schneller, billiger und/oder ein anderes Mittel für Internet oder andere entfernte Netzwerkverbindungen bereitstellen können. Damit der WAP nach der Netzwerkzugangsvorrichtung suchen kann, kann der WAP seine drahtlose Kommunikation mit dem einen oder den mehreren Client-Geräten unterbrechen. In einem Beispiel kann der WAP ein Clear-to-Send (CTS)-Signal an sich selbst als Empfänger senden (z. B. eine CTS-Nachricht, wobei ein Empfängeradressfeld die Fahrzeug-WAP-Adresse enthält). Die CTS-Meldung kann auch eine vorgegebene Dauer beinhalten, die allen Vorrichtungen angibt, die nicht der Empfänger sind (hier alle Vorrichtungen außer dem Fahrzeug-WAP, welches der Empfänger ist), für die angegebene Dauer ruhig zu sein. Dies würde es ihm dann ermöglichen, nach einer Netzwerkzugangsvorrichtung mit möglicherweise weniger Unterbrechungen und/oder Interferenzen für die im CTS-Signal angegebene Dauer abzutasten. Nach dem Erkennen eines Nicht-Fahrzeug-WAP kann der Fahrzeug-WAP als Client-Gerät damit verbunden werden und dann seine Kommunikation mit dem einen oder den mehreren Client-Geräten fortsetzen, wodurch ein Internet- und anderer entfernter Netzwerkzugriff auf die Client-Geräte über den Nicht-Fahrzeug-WAP bereitgestellt wird.
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Kommunikationssystem -
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Mit Bezug auf 1 ist eine Betriebsumgebung dargestellt, die ein mobiles Fahrzeugkommunikationssystem 10 umfasst, das verwendet werden kann, um die hierin offenbarten Verfahren zu implementieren. Das Kommunikationssystem 10 verfügt im Allgemeinen über ein Fahrzeug 12, ein oder mehrere Drahtlosträgersysteme 14, einen festen Standort 16, ein Festnetzkommunikationsnetzwerk 76, einen Computer 78 und eine entfernte Einrichtung 80. Es versteht sich, dass das offenbarte Verfahren mit einer beliebigen Anzahl von unterschiedlichen Systemen verwendet werden kann und nicht speziell auf die hier gezeigte Betriebsumgebung begrenzt ist. Auch die Architektur, Konstruktion, Konfiguration und der Betrieb des Systems 10 und seiner einzelnen Komponenten sind in der Technik allgemein bekannt. Daher stellen die folgenden Absätze einfach eine Kurzübersicht eines solchen Kommunikationssystems 10 bereit; andere Systeme, die hier nicht gezeigt sind, könnten die offenbarten Verfahren jedoch auch einsetzen.
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Fahrzeug 12 ist in der veranschaulichten Ausführungsform als ein Personenkraftwagen dargestellt, es sollte jedoch beachtet werden, dass jedes andere Fahrzeug, einschließlich Motorräder, Lastwagen, Geländewagen (SUV), Campingfahrzeuge (RV), Wasserfahrzeuge, Flugzeuge usw. ebenfalls verwendet werden kann. Ein Teil der Fahrzeugelektronik 20 wird allgemein in 1 gezeigt und umfasst eine Telematikeinheit 50, eine Infotainment-Einheit 30, ein Mikrofon 66, eine oder mehrere Taste(n) oder andere Eingabesteuerungen 62, ein Audiosystem 64, eine optische Anzeige 68 und ein GPS-Modul 22 sowie eine Anzahl von anderen Fahrzeugsystemmodulen (VSMs) 42. Einige dieser Vorrichtungen können direkt mit der Infotainment-Einheit verbunden sein, z. B. das Mikrofon 66, und die Taste(n) 62, während andere indirekt über eine oder mehrere Netzwerkverbindungen, wie z. B. den Kommunikationsbus 44 verbunden sind. Beispiele geeigneter Netzwerkverbindungen beinhalten ein Controller Area Network (CAN), einen medienorientierten Systemtransfer (MOST), ein lokales Kopplungsstrukturnetzwerk (LIN), ein lokales Netzwerk (LAN) und andere geeignete Verbindungen, wie z. B. Ethernet oder andere, die u. a. den bekannten ISO-, SAE- und IEEE-Standards und - Spezifikationen entsprechen.
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Die Telematikeinheit 50 kann eine OEM-installierte (eingebettete) oder eine Aftermarketvorrichtung sein, die in dem Fahrzeug installiert ist und drahtlose Sprach- und/oder Datenkommunikation über das Mobilfunkanbietersystem 14 und über drahtlose Vernetzung ermöglicht. Dies ermöglicht, dass das Fahrzeug mit der entfernt gelegenen Einrichtung 80, anderen telematikfähigen Fahrzeugen oder einer anderen Einrichtung oder Vorrichtung kommuniziert. Die Telematikeinheit verwendet vorzugsweise Funkübertragungen, um einen Kommunikationskanal (einen Sprachkanal und/oder einen Datenkanal) mit dem Mobilfunkanbietersystem 14 herzustellen, sodass Sprach- und/oder Datenübertragungen über den Kanal gesendet und erhalten werden können. Durch Bereitstellen von sowohl Sprachals auch Datenkommunikation ermöglicht die Telematikeinheit 50, dass das Fahrzeug eine Anzahl von unterschiedlichen Diensten anbieten kann, darunter auch jene, die mit Navigation, Telefonie, Nothilfe, Diagnose, Infotainment usw. im Zusammenhang stehen. Daten können entweder über eine Datenverbindung, wie z. B. über Paketdatenübertragung über einen Datenkanal oder über einen Sprachkanal entsprechend den auf dem Fachgebiet bekannten Methoden gesendet werden. Für kombinierte Dienste, die sowohl Sprachkommunikation (z. B. mit einem Live-Berater oder einer Sprachausgabeeinheit in der entfernt gelegenen Einrichtung 80) als auch Datenkommunikation beinhalten (z. B. um der entfernt gelegenen Einrichtung 80 GPS-Ortsdaten oder Fahrzeugdiagnosedaten bereitzustellen), kann das System einen einzelnen Anruf über einen Sprachkanal verwenden und nach Bedarf zwischen Sprach- und Datenübertragung über den Sprachkanal entsprechend den auf dem Fachgebiet bekannten Methoden umschalten.
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Gemäß einer Ausführungsform verwendet die Telematikeinheit 50 Mobilfunkkommunikation entweder nach den GSM-, CDMA- oder LTE-Standards und verfügt daher über einen Mobiltelefonstandardchipsatz 52 für die Sprachkommunikation, wie Freisprechen, ein drahtloses Modem für die Datenübertragung, eine elektronische Verarbeitungsvorrichtung 54, eine oder mehrere digitale Speichervorrichtungen 56 und eine Dual-Antenne 58. Es versteht sich, dass das Modem entweder durch Software implementiert sein kann, die in der Telematikeinheit gespeichert und durch den Prozessor 54 ausgeführt wird, oder es kann eine separate Hardwarekomponente sein, die sich innerhalb oder außerhalb der Telematikeinheit 50 befinden kann. Das Modem kann mithilfe einer beliebigen Anzahl unterschiedlicher Standards oder Protokolle, wie z. B. LTE, EVDO, CDMA, GPRS und EDGE, betrieben werden. Die drahtlose Vernetzung zwischen dem Fahrzeug und den anderen vernetzten Geräten kann auch unter Verwendung der Telematikeinheit 50 erfolgen. Für diesen Zweck kann die Telematikeinheit 50 gemäß einem oder mehreren Protokollen für eine drahtlose Kommunikation, einschließlich drahtloser Nahbereichskommunikation (SRWC), wie z. B. eines der IEEE 802.11-Protokolle, WiMAX, ZigBee™, Wi-Fi direct, Bluetooth oder Nahfeldkommunikation (NFC), konfiguriert werden. Die Telematikeinheit kann auch über eine drahtgebundene Verbindung mit anderen Modulen oder Vorrichtungen der Fahrzeugelektronik 20 kommunizieren, beispielsweise über eine Ethernet-Verbindung mit IEEE 802.3-Protokollen. Wenn die Telematikeinheit für paketvermittelte Datenkommunikation wie TCP/IP verwendet wird, kann sie mit einer statischen IP-Adresse konfiguriert oder eingerichtet werden, automatisch eine zugewiesene IP-Adresse von einer anderen Vorrichtung am Netzwerk, wie einem Router oder einem Netzwerkadressenserver, erhalten.
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Der Prozessor 54 kann jede Geräteart sein, die fähig ist elektronische Befehle zu verarbeiten, einschließlich Mikroprozessoren, Mikrocontrollern, Hostprozessoren, Steuerungen, Fahrzeugkommunikationsprozessoren und anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs). Er kann ein speziell dafür vorgesehener Prozessor sein, der nur für die Telematikeinheit 50 verwendet wird, oder er kann mit anderen Fahrzeugsystemen geteilt werden. Der Prozessor 54 führt verschiedene Arten von den im Speicher 56 abgelegten digital gespeicherten Befehlen aus, wie Software- oder Firmwareprogramme, welche der Telematikeinheit die Bereitstellung einer großen Vielfalt von Diensten ermöglichen. Zum Beispiel kann der Prozessor 54 Programme ausführen oder Daten verarbeiten, um mindestens einen Teil des Verfahrens auszuführen, das hierin beschrieben ist.
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Die Telematikeinheit 50 kann dazu verwendet werden, ein breites Spektrum von Fahrzeugdiensten bereitzustellen, die eine Drahtlosverbindung zu und/oder von dem Fahrzeug beinhalten. Derartige Dienste beinhalten: Wegbeschreibungen und andere navigationsbezogene Dienste, die in Verbindung mit dem GPSbasierten Fahrzeugnavigationsmodul 22 bereitgestellt sind; Benachrichtigung über die Airbagauslösung und andere mit Notruf oder Pannendienst verbundene Dienste, die in Verbindung mit einem oder mehreren Crashsensor-Schnittstellenmodulen, wie einem Fahrzeugbeherrschbarkeitsmodul (nicht gezeigt), bereitgestellt sind; Diagnosemeldungen unter Verwendung von einem oder mehreren Diagnosemodulen; und mit Infotainment verbundene Dienste, wobei Musik, Internetseiten, Filme, Fernsehprogramme, Videospiele und/oder andere Informationen durch ein Infotainmentmodul (nicht gezeigt) heruntergeladen und für die gegenwärtige oder spätere Wiedergabe gespeichert werden. Die oben aufgelisteten Dienste sind keineswegs eine vollständige Liste aller Funktionen der Telematikeinheit 50, sondern lediglich eine Aufzählung einiger Dienste, die die Telematikeinheit zu bieten hat. Des Weiteren versteht sich, dass zumindest einige der vorstehend genannten Module u. a. in Form von Softwarebefehlen, die innerhalb oder außerhalb der Telematikeinheit 50 gespeichert sind, in Form von Hardwarekomponenten, die sich innerhalb oder außerhalb der Telematikeinheit 50 befinden, implementiert sein oder integriert und/oder miteinander oder mit anderen Systemen, die sich im Fahrzeug befinden, geteilt sein können. Für den Fall, dass die Module als VSM 42 implementiert sind, die sich außerhalb der Telematikeinheit 50 befinden, könnten sie den Fahrzeugbus 44 verwenden, um Daten und Befehle mit der Telematikeinheit auszutauschen.
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Das GPS-Modul 22 empfängt Funksignale von einer Konstellation 60 von GPS-Satelliten. Von diesen Signalen kann das Modul 22 die Fahrzeugposition ermitteln, die verwendet wird, um Navigation und andere mit der Position verbundene Dienste für den Fahrzeugfahrer bereitzustellen. Navigationsinformationen können auf der Anzeige 68 (oder einer anderen Anzeige im Fahrzeug) dargestellt oder in verbaler Form präsentiert werden, wie es beispielsweise bei der Turn-By-Turn-Navigation der Fall ist. Die Navigationsdienste können unter Verwendung von einem zugehörigen Fahrzeugnavigationsmodul (welches Teil des GPS-Moduls 22 sein kann) bereitgestellt werden bzw. einige oder alle Navigationsdienste können über die Telematikeinheit 50 erfolgen, wobei die Positionsdaten an einen entfernten Standort gesendet werden, um dem Fahrzeug Navigationskarten, Kartenanmerkungen (Sehenswürdigkeiten, Restaurants usw.), Routenberechnungen und dergleichen bereitzustellen. Die Positionsdaten können an die entfernt gelegene Einrichtung 80 oder an ein anderes Remotecomputersystem, wie beispielsweise den Computer 78, für andere Zwecke, wie beispielsweise das Flottenmanagement, übermittelt werden. Außerdem können neue oder aktualisierte Kartendaten über die Telematikeinheit 50 von der entfernt gelegenen Einrichtung 80 in das GPS-Modul 22 heruntergeladen werden.
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Abgesehen von dem Infotainment-System 30, der Telematikeinheit 50, dem Audiosystem 64 und dem GPS-Modul 22 kann das Fahrzeug 12 andere Fahrzeugsystemmodule (VSMs) 42 in Form von elektronischen Hardwarekomponenten beinhalten, die sich im Fahrzeug befinden und typischerweise eine Eingabe von einem oder mehreren Sensoren erhalten und die erfassten Eingaben verwenden, um die Diagnose, Überwachung, Steuerung, Berichterstattung und/oder andere Funktionen auszuführen. Jedes der VSMs 42 ist vorzugsweise durch den Kommunikationsbus 44 mit den anderen VSMs, wie z. B. der Telematikeinheit 50 verbunden und kann dafür programmiert werden, Fahrzeugsystem- und Subsystemdiagnosetests auszuführen. So kann beispielsweise ein VSM 42 ein Motorsteuergerät (ECM) sein, das verschiedene Aspekte des Motorbetriebs, wie z. B. Kraftstoffzündung und Zündzeitpunkt steuert, ein weiteres VSM 42 kann ein Antriebsstrangsteuermodul sein, das den Betrieb von einer oder mehreren Komponenten des Fahrzeugantriebsstrangs reguliert, und ein weiteres VSM 42 kann ein Chassis-Steuermodul sein, das verschiedene im Fahrzeug befindliche elektrische Komponente, wie beispielsweise die Zentralverriegelung des Fahrzeugs und die Scheinwerfer, verwaltet. Gemäß einer Ausführungsform ist das Motorsteuergerät mit integrierten Diagnose (OBD)-Funktionen ausgestattet, die unzählige Echtzeitdaten, wie z. B. die von verschiedenen Sensoren, einschließlich Fahrzeugemissionssensoren, erhaltenen Daten bereitstellen und eine standardisierte Reihe von Diagnosefehlercodes (DTCs) liefern, die einem Techniker ermöglichen, Fehlfunktionen innerhalb des Fahrzeugs schnell zu identifizieren und zu beheben. Sachverständige auf dem Fachgebiet werden erkennen, dass es sich bei den vorgenannten VSM nur um Beispiele von einigen der Module handelt, die im Fahrzeug 12 verwendet werden können, zahlreiche andere Module jedoch ebenfalls möglich sind.
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Die Infotainment-Einheit 30 ist Teil der Fahrzeugelektronik 20 und kann entweder als Vorrichtung eines Erstausrüsters (eingebettet) oder nachträglich im Fahrzeug installiert worden ist. Die Infotainment-Einheit 30 kann für das Fahrzeug zahlreiche Funktionen steuern und/oder anbieten und wird hier inklusive eines drahtlosen Zugangspunktes (WAP) 32, Prozessors 34 und Speichers 36 gezeigt. Die Infotainment-Einheit 30 kann mit einem Bus 44 verbunden sein und zahlreiche Fahrzeugmodule und/oder -Komponenten steuern, beispielsweise das Audiosystem 64, das GPS 22, die optische Anzeige 68 und/oder andere VSMs 42. Zusätzlich kann die Infotainment-Einheit 30 direkt mit einer oder mehreren Vorrichtung(en) oder Bauteil(en) verbunden sein, beispielsweise dem Mikrofon 66, der Taste 62 und der Telematikeinheit 50, wie dargestellt. Die Infotainment-Einheit 30 kann auch Informationen oder Daten von beliebigen Komponenten des Fahrzeugs erhalten, zu denen eine kommunikative Verbindung besteht, einschließlich zu nicht fahrzeuggestützter Elektronik über den WAP 32. Die Infotainment-Einheit schließt einen Prozessor 34 und Speicher 36 ein, mit denen die Einheit Informationen oder Daten verarbeiten und speichern kann. Der Prozessor 34 kann jede Vorrichtungsart sein, die fähig ist, elektronische Befehle zu verarbeiten, Beispiele finden sich in der vorstehenden Beschreibung des Prozessors 54 der Telematikeinheit 50. Desgleichen entspricht der Speicher 36 dem Speicher 56 der Telematikeinheit 50 und kann verwendet werden, um empfangene, erzeugte oder anderweitig, z. B. über WAP 32, von der Infotainment-Einheit 30 erhaltene Daten zu speichern.
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Der drahtlose Zugangspunkt (WAP) 32 des Fahrzeugs ist als Bestandteil der Infotainment-Einheit 30 gezeigt; der WAP 32 kann jedoch auch in einem anderen Modul, wie der Telematikeinheit 30 integriert, oder ein eigenständiges Modul sein. In seiner Verwendung hier bezeichnet „drahtloser Zugangspunkt“ (abgekürzt „WAP“) eine Vorrichtung aus Hard- und Software für die Kurzbereichs-Drahtloskommunikation (SRWC) mit Client-Geräten, um den Client-Geräten einen Datenzugang zu dezentralen Netzen über eine drahtgestützte und/oder drahtlose Verbindung vom WAP zu einem öffentlichen oder privaten Netz, wie dem Internet zu gewähren. Der WAP 32 des Fahrzeugs kann mit einem Router oder einer anderen Vorrichtung mit Netzzugriff verbunden sein, wie der Telematikeinheit 50, wodurch er Verbindung zu entfernten Netzen aufnehmen kann (z. B. zum Computer 78 über das Mobilfunkanbietersystem 14 und das Festnetz 76) und dadurch verbundenen Client-Geräten Zugriff auf diese Netze gewährt (z. B. mobile Vorrichtung 90). Wie gezeigt, kann der WAP 32 eine Antenne 38 für bessere Qualität bei Empfang und/oder Übertragung von drahtlosen Signalen beinhalten, in anderen Ausführungsformen möglicherweise mehrere Antennen abhängig vom verwendeten spezifischen drahtlosen Protokoll (z. B. IEEE 802.11n). Zusätzlich kann der WAP einen Dualband-Sender-Empfänger haben, der die Kommunikation auf mehreren drahtlosen Kanälen ermöglicht, beispielsweise in den 2.4 GHz und 5 GHz Frequenzbändern, die von IEEE 802.11 (z. B. 802.11b/g/n und 802.11a/h/j/n/ac) verwendet werden.
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Die Fahrzeugelektronik 20 beinhaltet auch eine Anzahl von Fahrzeugbenutzeroberflächen, die Fahrzeuginsassen mit einem Mittel zum Bereitstellen und/oder Empfangen von Informationen ausstattet, einschließlich Mikrofon 66, Taste(n) 62, Audiosystem 64, und optischer Anzeige 68. Wie hierin verwendet, beinhaltet der Begriff „Fahrzeugbenutzeroberfläche“ weitgehend jede geeignete Form von elektronischer Vorrichtung, die sowohl die im Fahrzeug befindlichen Hardware- als auch Softwarekomponenten beinhaltet und einem Fahrzeugbenutzer ermöglicht, mit einer oder durch eine Komponente des Fahrzeugs zu kommunizieren. Das Mikrofon 66 stellt eine Audioeingabe an die Telematikeinheit bereit, um dem Fahrer oder anderen Insassen zu ermöglichen, Sprachsteuerungen bereitzustellen und Freisprechen über das Drahtlosträgersystem 14 auszuführen. Für diesen Zweck kann es mit einer integrierten automatischen Sprachverarbeitungseinheit verbunden sein, welche die unter Fachleuten auf dem Gebiet bekannte Mensch-Maschinen-Schnittstellen (HMI)-Technologie verwendet. Die Taste(n) 62 ermöglichen eine manuelle Benutzereingabe in die Telematikeinheit 50, um drahtlose Telefonanrufe zu initiieren und andere Daten, Antworten oder Steuereingaben bereitzustellen. Das Audiosystem 64 stellt eine Audioausgabe an einen Fahrzeuginsassen bereit und kann ein zugehöriges selbstständiges System oder Teil des primären Fahrzeugaudiosystems sein. Gemäß der bestimmten Ausführungsform, die hier gezeigt ist, ist das Audiosystem 64 operativ sowohl mit dem Fahrzeugbus 44 als auch mit einem Entertainmentbus gekoppelt und kann AM-, FM- und Satellitenradio, CD-, DVD- und andere Multimediafunktionalität bereitstellen. Diese Funktionalität kann in Verbindung mit der vorstehend beschriebenen Infotainment-einheit oder davon unabhängig bereitgestellt werden. Die optische Anzeige 68 ist vorzugsweise eine Grafikanzeige, wie z. B. ein Touchscreen am Armaturenbrett oder eine Warnanzeige, die von der Frontscheibe reflektiert wird und verwendet werden kann, um eine Vielzahl von Eingabe- und Ausgabefunktionen bereitzustellen. Verschiedene andere Fahrzeugbenutzeroberflächen können ebenfalls verwendet werden, denn die Schnittstellen von 1 dienen lediglich als Beispiel für eine bestimmte Implementierung.
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Es versteht sich weiterhin, dass die Fahrzeugelektronik 20 in 1 nur zur Veranschaulichung dient, da die eigentliche Anordnung oder Konfiguration von Komponenten, Vorrichtungen, Modulen und/oder Systemen im Wesentlichen von der hier gezeigten abweichen kann und sie nicht auf eine spezielle Ausführungsform beschränkt ist. So können beispielsweise die Telematikeinheit 20, die Infotainment-Einheit 30 und/oder die anderen Fahrzeugmodule (z. B. VSMs, die Parkassistenzsteuereinheit 48, die Rückfahrkamera 46, Funklautsprecher 44) Standalone-Elemente sein oder sie können mit anderen Komponenten, Vorrichtungen, Modulen und/oder Systemen im Fahrzeug kombiniert oder integriert sein. Ähnlich sind die Komponenten der Telematikeinheit 50 und der Infotainment-Einheit 30, wie gezeigt, nur eine Ausführungsform, und zum Beispiel könnten die zwei Einheiten miteinander integriert werden, wodurch ähnliche Vorrichtungen, wie beispielsweise die Prozessoren und Speichervorrichtungen, gemeinsam genutzt werden. Daher versteht sich, dass dies nur eine Ausführungsform des möglichen Systems ist, da das System gemäß unzähligen Konfigurationen und Anordnungen bereitgestellt werden könnte.
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Das Drahtlosträgersystem 14 ist vorzugsweise ein Mobiltelefonsystem, das eine Vielzahl von Zellentürmen 70 (nur einer gezeigt), eine oder mehrere mobile Vermittlungszentralen (MSCs) 72 sowie irgendwelche anderen Netzwerkkomponenten umfasst, die erforderlich sind, um das Drahtlosträgersystem 14 mit dem Festnetz 76 zu verbinden. Jeder Zellenturm 70 beinhaltet Sende- und Empfangsantennen und eine Basisstation, wobei die Basisstationen von unterschiedlichen Zellentürmen mit der MSC 72 entweder direkt oder über zwischengeschaltete Vorrichtungen, wie z. B. eine Basisstationssteuereinheit, verbunden sind. Das Mobilfunksystem 14 kann jede geeignete Kommunikationstechnik implementieren, die beispielsweise, analoge Technologien wie AMPS oder die neueren Digitaltechnologien, wie CDMA (z. B. CDMA2000) oder GSM/GPRS, umfasst. Der Fachmann wird erkennen, dass verschiedene Zellenturm-/Basisstations-/MSC-Anordnungen möglich sind und mit dem Mobilfunksystem 14 verwendet werden könnten. Zum Beispiel könnten sich Basisstation und Zellenturm an derselben Stelle oder entfernt voneinander befinden, jede Basisstation könnte für einen einzelnen Zellenturm zuständig sein oder eine einzelne Basisstation könnte verschiedene Zellentürme bedienen und verschiedene Basisstationen könnten mit einer einzigen MSC gekoppelt werden, um nur einige der möglichen Anordnungen zu nennen.
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Abgesehen vom Drahtlosträgersystem 14 kann ein anderes Drahtlosträgersystem in der Form von Satellitenkommunikation verwendet werden, um unidirektionale oder bidirektionale Kommunikation mit dem Fahrzeug bereitzustellen. Dies kann unter Verwendung von einem oder mehreren Kommunikationssatelliten (nicht dargestellt) und einer aufwärtsgerichteten Sendestation (nicht dargestellt) erfolgen. Bei der unidirektionalen Kommunikation kann es sich beispielsweise um Satellitenradiodienste handeln, wobei programmierte Inhaltsdaten (Nachrichten, Musik, usw.) von der Sendestation empfangen werden, für das Hochladen gepackt und anschließend zum Satelliten gesendet werden, der die Programmierung an die Teilnehmer sendet. Bidirektionale Kommunikation kann beispielsweise Satellitentelefoniedienste unter Verwendung der Satelliten sein, um Telefonkommunikationen zwischen dem Fahrzeug 12 und der Aufwärtssendestation weiterzugeben. Bei Verwendung kann dieses Satellitenfernsprechen entweder zusätzlich zum oder anstatt des Drahtlosträgersystems 14 verwendet werden.
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Das Festnetz 76 kann ein konventionelles landgebundenes Telekommunikationsnetzwerk sein, das mit einem oder mehreren Festnetztelefonen verbunden ist und das Drahtlosträgersystem 14 mit der entfernten Einrichtung 80 verbindet. Zum Beispiel kann das Festnetz 76 ein Fernsprechnetz (PSTN) beinhalten, wie es verwendet wird, um die Festnetz-Telefonie, die paketvermittelte Datenkommunikation und die Internet-Infrastruktur bereitzustellen. Ein oder mehrere Segmente des Festnetzes 76 könnten durch die Verwendung eines Standard-Festnetzes, eines Glasfasernetzwerks oder eines anderen LWL-Netzwerks, eines Kabelnetzwerks, durch die Verwendung von Stromleitungen, anderer drahtloser Netzwerke, wie beispielsweise lokaler Drahtlosnetze (WLAN) oder von Netzwerken, die einen drahtlosen Breitbandzugang (BWA) oder eine beliebige Kombination davon bereitstellen, implementiert werden. Des Weiteren muss die entfernte Einrichtung 80 nicht über das Festnetz 76 verbunden sein, sondern könnte Funktelefonieausrüstung beinhalten, sodass es direkt mit einem drahtlosen Netzwerk, wie beispielsweise dem Drahtlosträgersystem 14, kommunizieren kann.
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Bei Computer 78 kann es sich um einen einer Reihe von Computern handeln, die über ein privates oder öffentliches Netzwerk, wie etwa über das Internet, zugänglich sind. Der Computer 78 ist in Bezug auf das Fahrzeug entfernt und ist ein Teil eines entfernten Netzwerks, das durch das Fahrzeug über einen WAP, eine Fernzugriffsvorrichtung und ein Festnetz 76 zugänglich ist. Jeder dieser Computer 78 kann für einen oder mehrere Zweck(e), z. B. als Webserver verwendet werden, der vom Fahrzeug über die Telematikeinheit 50 und den Drahtlosträger 14 zugänglich ist. Bei anderen der besagten zugänglichen Computer 78 kann es sich beispielsweise um folgende handeln: ein Computer in einem Kundendienstzentrum, bei dem Diagnoseinformationen und andere Fahrzeugdaten von dem Fahrzeug über die Telematikeinheit 50 hochgeladen werden können; ein Clientcomputer, der von dem Fahrzeugbesitzer oder einem anderen Teilnehmer für solche Zwecke, wie z. B. das Zugreifen auf oder Empfangen von Fahrzeugdaten oder zum Einstellen oder Konfigurieren von Teilnehmerpräferenzen oder Steuern von Fahrzeugfunktionen verwendet wird; oder ein Speicherort eines Drittanbieters, dem oder von dem Fahrzeugdaten oder andere Informationen entweder durch Kommunizieren mit dem Fahrzeug 12 oder der entfernten Einrichtung 80 oder beiden bereitgestellt werden. Ein Computer 78 kann auch für das Bereitstellen von Internetkonnektivität, wie DNS-Dienste oder als ein Netzwerkadressenserver, verwendet werden, der DHCP oder ein anderes geeignetes Protokoll verwendet, um dem Fahrzeug 12 eine IP-Adresse zuzuweisen.
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Die entfernte Einrichtung 80 ist dafür konzipiert, die Fahrzeugelektronik 20 mit einer Reihe verschiedener System-Backend-Funktionen auszustatten. Die entfernte Einrichtung 80 kann eine oder mehrere Netzwerkweichen, Server, Datenbanken, Live-Berater, sowie ein automatisiertes Sprachausgabesystem (VRS) beinhalten, mit denen die Sachverständigen auf dem Fachgebiet vertraut sind. Die entfernte Einrichtung 80 kann eine oder alle der verschiedenen Komponenten beinhalten, wobei sämtliche der verschiedenen Komponenten vorzugsweise über ein drahtgebundenes oder drahtloses lokales Netzwerk miteinander gekoppelt sind. Die entfernt gelegene Einrichtung 80 empfängt und übermittelt Daten über ein mit dem Festnetz 76 verbundenes Modem. Eine Datenbank in der entfernt gelegenen Einrichtung kann Kontodaten, wie z. B. Teilnehmerauthentisierungsdaten, Fahrzeuginformationen, Profildatensätze, Verhaltensmuster und andere entsprechende Teilnehmerinformationen, speichern. Datenübertragungen können auch durch drahtlose Systeme, wie z. B. 882.11x, GPRS und dergleichen, erfolgen. Obwohl die veranschaulichte Ausführungsform beschrieben wurde, wie sie in Verbindung mit einer besetzten entfernten Einrichtung 80 verwendet wird, die einen Live-Berater einsetzt, ist zu beachten, dass die entfernt gelegene Einrichtung stattdessen VRS als einen automatisierten Berater bzw. eine Kombination von VRS und dem Live-Berater verwenden kann.
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Die mobile Vorrichtung 90 ist eine nicht fahrzeugseitige drahtlose Vorrichtung, was bedeutet, dass sie eine Vorrichtung ist, die nicht Teil des Fahrzeugs 12 oder der Fahrzeugelektronik 20 ist. Die mobile Vorrichtung beinhaltet: Hardware, Software, und/oder Firmware, die eine Mobilfunktelekommunikation und/oder eine Kurzbereichs-Drahtloskommunikation (SRWC) sowie andere Funktionen und Anwendungen einer drahtlosen Vorrichtung ermöglichen. Die Hardware der drahtlosen Vorrichtung 90 umfasst: einen Prozessor und Speicher zum Speichern der Software, Firmware, usw. Dieser Speicher kann sowohl einen flüchtigen Direktzugriffsspeicher oder einen anderen temporär betriebenen Speicher sowie ein nichtflüchtiges computerlesbares Medium beinhalten, das einen Teil oder die gesamte Software zur Durchführung der verschiedenen hierin beschriebenen externen Gerätefunktionen speichert. Der Prozessor der drahtlosen Vorrichtung sowie die im Speicher abgelegte Software ermöglichen verschiedene Softwareanwendungen, die vom Benutzer (oder Hersteller) (z. B. mit einer Softwareanwendung oder einer grafischen Benutzeroberfläche (GUI)) installiert oder vorinstalliert sein können. Dies kann eine Anwendung beinhalten, die es einem Fahrzeugbenutzer ermöglichen kann, mit dem Fahrzeug 12 zu kommunizieren und/oder verschiedene Aspekte oder Funktionen des Fahrzeugs zu steuern - z. B. unter anderem, dass der Benutzer die Fahrzeugtüren fernsteuern und entriegeln kann, die Fahrzeugzündung ein- oder ausschalten kann, den Reifendruck, den Kraftstoffstand, die Öllebensdauer usw. überprüfen kann. Die Anwendung kann auch verwendet werden, um es dem Benutzer der Vorrichtung 90 zu ermöglichen, Informationen bezüglich des Fahrzeugs anzuzeigen (z. B. die aktuelle Position des Fahrzeugs, ob das Fahrzeug verriegelt oder entriegelt ist) und/oder in Bezug auf ein Konto, das dem Benutzer oder dem Fahrzeug zugeordnet ist. Außerdem ermöglicht die Anwendung dem Benutzer, sich ggf. mit der entfernt gelegenen Einrichtung 80 oder den Telefonberatern jederzeit in Verbindung zu setzen. Die drahtlose Vorrichtung 90 ist als ein Smartphone mit Mobiltelefonfähigkeiten dargestellt. In anderen Ausführungsformen kann die Vorrichtung 90 ein Tablet, ein Laptop-Computer oder eine andere geeignete Vorrichtung sein.
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Der Standort 16 ist als Wohnung dargestellt, es sollte jedoch beachtet werden, dass Standort 16 irgendeine Stelle sein kann, die einen drahtlosen Zugangspunkt (WAP) umfasst. Der Standort 16 ist dahingehend dargestellt, dass er einen Router 18 und einen drahtlosen Nicht-Fahrzeugs-Zugangspunkt (WAP) 19 beinhaltet. Ein drahtloser Nicht-Fahrzeugs-Zugangspunkt ist ein drahtloser Zugangspunkt, wie oben definiert, der nicht als Teil der Fahrzeugelektronik installiert ist. Der Nicht-Fahrzeug-WAP kann sich im Fahrzeug befinden, aber nicht physisch in die Fahrzeugelektronik integriert sein oder es kann ein externer WAP sein, der sich außerhalb des Fahrzeugs befindet, einschließlich eines Wohn- oder kommerziellen Hotspots wie Standort 16. Der Router 18 ist eine Netzwerkzugangsvorrichtung und kann, wie gezeigt, eine Netzwerkverbindung über das Festnetz 76 bereitstellen. Eine Netzwerkzugangsvorrichtung ist eine Hardwarevorrichtung, die mit einem oder mehreren entfernten Netzwerken über einen Router und/oder ein Modem kommuniziert. So kann beispielsweise der Standort 16 ein Modem (nicht gezeigt) umfassen, das konfiguriert ist, um Daten zwischen dem Router und dem Festnetz 76 zu übertragen.
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Verfahren -
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Unter nun erfolgender Bezugnahme auf 2 ist eine Ausführungsform 200 eines Verfahrens zum Betrieb eines drahtlosen Fahrzeugzugangspunkts (WAP) vorgesehen. Das Verfahren beginnt mit Schritt 210, wobei die Kurzbereichs-Drahtloskommunikation zwischen dem Fahrzeug-WAP und einer oder mehreren drahtlosen Vorrichtungen hergestellt wird. Wie hierin verwendet, bezieht sich „drahtlose Vorrichtung“ auf jede Vorrichtung, die zur drahtlosen Kommunikation fähig ist, die drahtlos mit einem WAP verbunden sein kann. Wie hierin verwendet, bezieht sich „entferntes Netzwerk“ auf jedes Netzwerk von Computergeräten, das mindestens ein Computergerät enthält, und das nicht Teil der Fahrzeugelektronik ist (z. B. Computer 78, entfernte Einrichtung 80).
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Der Fahrzeug-WAP 32 kann SRWC mit einer oder mehreren drahtlosen Vorrichtungen in einer Reihe von Möglichkeiten herstellen. So kann beispielsweise der WAP 32 mit der mobilen Vorrichtung 90 kommunizieren, die beispielsweise einen drahtlosen Adapter über das IEEE 802.11g-Protokoll enthält. Wenn der WAP Netzwerkverbindungen für eine drahtlose Vorrichtung hostet, kann diese Vorrichtung als „Client-Gerät“ bezeichnet werden. Hierbei kann der WAP 32 mit den Client-Geräten über einen drahtlosen Kommunikationskanal (z. B. „Kanal 1“ mit einer Mittenfrequenz von 2.412 GHz (siehe 802.11 b/g/n) mit einem ersten Frequenzband von beispielsweise einem Kanal, 2.4 GHz kommunizieren. Der WAP 32 kann auch mit anderen Vorrichtungen, wie einer zweiten mobilen Vorrichtung 90, über eine zweite Frequenz gemäß einem zweiten Frequenzband, wie beispielsweise 5 GHz, kommunizieren. In jedem Fall, nachdem der WAP SRWC mit mindestens einer drahtlosen Vorrichtung eingerichtet hat, fährt das Verfahren mit Schritt 220 fort.
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Im Schritt 220, nachdem eine oder mehrere drahtlose Vorrichtungen SRWC mit dem Fahrzeug-WAP hergestellt haben, kann der WAP dem/den drahtlosen Vorrichtung(en) Zugriff auf ein oder mehrere entfernte Netzwerke gewähren. So kann beispielsweise der WAP eine Anforderung von der mobilen Vorrichtung 90 empfangen, wobei die Anforderung ein Ziel für ein entferntes Netzwerk oder Netzwerkvorrichtung wie eine IP-Adresse, einen Internetdomänennamen oder eine URL enthält. Der WAP kann dann über seine Datenverbindung mit der Telematikeinheit 50 die Anforderung an die Telematikeinheit 50 weiterleiten, die dann die Anforderung an das Festnetz 76 über das Drahtlosträgersystem 14 senden wird. Das Festnetz 76 kann dann, wenn nötig oder wünschenswert, den entfernten Server oder das Netzwerk (z. B. über einen DNS-Resolver) auflösen und somit an das entsprechende Netzwerk weiterleiten, wo es empfangen und verarbeitet wird. Eine Antwort kann erzeugt, und an die mobile Vorrichtung 90 über denselben oder einen ähnlichen Weg (jedoch in umgekehrter Richtung) zurückgesendet werden, wie oben in Bezug auf die Anforderung beschrieben.
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In Schritt 230 erhält das Fahrzeug eine Angabe, dass eine Abtastung nach einem Nicht-Fahrzeug-WAP durchgeführt werden sollte. Die Angabe kann über eine Fahrzeugbenutzeroberfläche wie Mikrofon 66, Taste 62 und/oder Touchscreen 68 empfangen werden. Oder die Angabe kann über den Fahrzeug-WAP 32 durch Erkennen und/oder Kommunizieren mit einem Nicht-Fahrzeug-WAP erhalten werden. So kann beispielsweise der WAP 32 mit dem Nicht-Fahrzeug-WAP über eine zweite Frequenz (z. B. 5 GHz) unter Verwendung seines Dualband-Sender-Empfängers kommunizieren. Der Nicht-Fahrzeug-WAP kann dann den WAP 32 informieren, dass er auch einen Dualband-Sender-Empfänger hat, der in der Lage ist, eine drahtlose Kommunikation über das erste Frequenzband (z. B. 2.4 GHz) zu ermöglichen. In einer anderen Ausführungsform kann ein Client-Gerät dem WAP 32 anzeigen, dass es einen anderen WAP in dem Bereich gibt. Die mobile Vorrichtung kann diese Informationen über eine WiFi-Abtast-Anwendung erhalten. Nach Erhalt einer Angabe, dass es einen anderen WAP in der Gegend gibt, kann das Fahrzeug feststellen, dass eine Abtastung nach einem Nicht-Fahrzeug-WAP durchgeführt werden sollte. In einer weiteren Ausführungsform kann der WAP 32 angewiesen werden, den Abtastvorgang nach einem Zündung-Aus-Vorgang zu beginnen, selbst wenn das Fahrzeug wahrscheinlich in einer Garage oder ansonsten an oder anderweitig neben einem Gebäude mit einem Nicht-Fahrzeug-WAP geparkt wird. Das Verfahren 200 geht dann zu Schritt 240 über.
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Nachdem eine Angabe empfangen worden ist, um nach einem Nicht-Fahrzeug-WAP abzutasten, tastet in Schritt 240 der Fahrzeug-WAP danach ab, und wird dann, wenn ein Nicht-Fahrzeug-WAP erfolgreich erkannt und/oder verfügbar ist, mit dem Nicht-Fahrzeug-WAP verbunden. Wie unten beschrieben, wird eine alternative ausführliche Ausführungsform von Schritt 240 beschrieben. Hierbei enthält der Schritt 240 jedoch fünf Schritte, wobei der erste Schritt 241 ist, in dem der Fahrzeug-WAP, der die Abtastung durchführt, seine Kommunikation mit seinen Client-Geräten über die Frequenz, die er zum Abtasten verwenden wird, aussetzen muss. In einer Ausführungsform weist das Fahrzeug den WAP an, die Kommunikation mit dem einen oder den mehreren Client-Geräten zu unterbrechen, mit denen er unter Verwendung des ersten Frequenzbandes kommuniziert. Hierbei kann der WAP 32 eine Nachricht an jeden der einen oder mehreren Clients senden, die sie anweist, ihre Kommunikation mit dem WAP 32 und/oder alle Kommunikationen über das erste Frequenzband zu unterbrechen.
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Nachdem die SRWC mit dem einen oder den mehreren Client-Geräten unterbrochen worden ist, wird Schritt 242 ausgeführt, wobei der Fahrzeug-WAP eine Abtastung nach einem Nicht-Fahrzeug-WAP über das erste Frequenzband durchführt. Der WAP kann die Abtastung durch Senden von Nachrichten (z. B. eine Sondenanforderung) durchführen und dann eine Antwort abhören. Alternativ kann der WAP Nachrichten von einer oder mehreren Netzwerkzugangsvorrichtungen oder WAP (z. B. eine passive Abtastung) abhören. Nachdem der WAP nach einem NAD oder WAP abtastet, geht das Verfahren weiter mit Schritt 243.
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In Schritt 243 bestimmt das Fahrzeug, ob ein drahtloser Zugangspunkt erkannt wurde. Der WAP 32 kann bestimmen, dass ein WAP 19 erkannt wurde, indem er eine Nachricht davon empfängt. Dann kann der Fahrzeug-WAP 32 basierend auf der empfangenen Nachricht oder nachfolgenden Nachrichten bestimmen, ob der WAP 19 vorhanden ist, um sich damit zu verbinden. Es kann der Fall sein, dass der WAP 19 ein Nicht-Fahrzeug-WAP ist, der bereits mit der maximalen Anzahl von Client-Geräten verbunden ist, die er bewältigen kann. Das Fahrzeug kann die empfangenen Nachrichten verarbeiten und kann Nachrichten erzeugen, um sie für nachfolgende Kommunikationen mit dem erkannten WAP 19 zu senden und eine Bestimmung vorzunehmen, ob die erkannte Netzwerkvorrichtung unter Verwendung des Prozessors 34 in Zusammenwirken mit dem Speicher 36, der Telematikeinheit 50 und/oder anderen Fahrzeugkomponenten oder Modulen verfügbar ist. In jedem Fall, wenn bestimmt wird, dass der Nicht-Fahrzeug-WAP 19 zur Verbindung zur Verfügung steht, kann der WAP 32 mit der Netzwerkvorrichtung verbunden werden, wie es in Schritt 244 veranschaulicht wird; andernfalls fährt das Verfahren mit Schritt 245 fort.
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In Schritt 244 verbindet sich der Fahrzeug-WAP mit dem erkannten Nicht-Fahrzeug-WAP 19 unter Verwendung von beispielsweise IEEE 802.11-Protokollen, um eine Datenverbindung zwischen dem WAP 32 und dem WAP 19 aufzubauen, wobei beispielsweise der Fahrzeug-WAP 32 als Client-Gerät in Bezug auf WAP 19 wirkt. So kann beispielsweise der Nicht-Fahrzeug-WAP 19 den Fahrzeug-WAP 32 als Client-Gerät hosten, wodurch es dem WAP 32 ermöglicht wird, sich mit einem oder mehreren entfernten Netzwerken (z. B. Computer 78) über den Router 18 und das Festnetz 76 zu verbinden.
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Nachdem entweder ein verfügbarer Nicht-Fahrzeug-WAP erkannt und mit einem verfügbaren WAP verbunden wurde oder nicht, wird Schritt 245 ausgeführt, wobei der Fahrzeug-WAP 32 die Kommunikation mit dem einen oder den mehreren Client-Geräten wieder aufnimmt. Hier kann der WAP 32 die Kommunikation fortsetzen, indem beispielsweise eine Nachricht an die Client-Geräte gesendet wird, die angibt, dass der Fahrzeug-WAP bereit ist, zu kommunizieren. Dies kann durch das Senden einer Nachricht an bestimmte Client-Geräte aktiv erreicht werden; wobei dies alternativ oder zusätzlich passiv durch das Senden einer Bakennachricht erreicht werden kann, die angibt, dass der Fahrzeug-WAP bereit ist, mit Client-Geräten zu kommunizieren. Nachdem die Kommunikation wiederhergestellt und/oder die Kommunikation mit einem oder mehreren zusätzlichen Client-Geräten hergestellt ist, fährt das Verfahren mit Schritt 250 fort.
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In einer alternativen Ausführungsform von Schritt 240 kann der WAP 32 eines oder mehrere Client-Geräte (z. B. mobile Vorrichtung 90) abfragen, um zu bestimmen, ob es einen anderen Nicht-Fahrzeug-WAP in dem Bereich gibt. Dies könnte durchgeführt werden, indem die mobile Vorrichtung 90 eine Anforderung zum Suchen, Erkennen und Berichten von Nicht-Fahrzeug-WAPs an den WAP 32 gesendet wird. Die mobile Vorrichtung könnte beispielsweise eine WiFi-Scanneranwendung verwenden, um nach dem/den Nicht-Fahrzeug-WAP(s) zu suchen. Dann kann die mobile Vorrichtung 90 bei der Suche nach einem Nicht-Fahrzeug-WAP eine Nachricht an den WAP 32 übermitteln, wobei die Nachricht Informationen bezüglich des erkannten Nicht-Fahrzeug-WAP enthalten kann. Nach Empfang dieser Information kann der WAP 32 dann versuchen, eine Verbindung mit dem Nicht-Fahrzeug-WAP herzustellen (z. B. WAP 19). Bei einer erfolgreichen Verbindung kann das Verfahren mit Schritt 250 fortfahren.
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In Schritt 250 kann der Fahrzeug-WAP, der nun mit einem oder mehreren Client-Geräten verbunden ist, und der möglicherweise (siehe Schritt 243/244) mit einem Nicht-Fahrzeug-WAP als Client verbunden ist, den Client-Geräten einen Datenzugriff zu entfernten Netzwerken ermöglichen. In dem Fall, dass es keinen verfügbaren Nicht-Fahrzeug-WAP zur Verbindung gab, kann dieser Schritt in der gleichen Weise wie Schritt 220 durchgeführt werden. In dem Fall, dass der Fahrzeug-WAP mit einem Nicht-Fahrzeug-WAP verbunden ist, kann der Fahrzeug-WAP einen entfernten Netzwerkzugriff auf die Client-Geräte über den Nicht-Fahrzeug-WAP bereitstellen, was beispielsweise der WAP 19 an Standort 16 sein kann. Somit kann der Fahrzeug-WAP der mobilen Vorrichtung 90 über seinen drahtlosen Kommunikationskanal mit der mobilen Vorrichtung 90 und über seine drahtlose Datenverbindung zu dem WAP 19 Zugriff auf eines oder mehrere entfernte Netzwerk(e) (z. B. Computer 78, Fernbedienung 80) bereitstellen. Das heißt, dass Daten zu oder von der mobilen Vorrichtung 90 (und/oder anderen drahtlosen Fahrzeug- oder Nicht-Fahrzeug-Client-Geräten) sequentiell sowohl durch den Fahrzeug-WAP 32 als auch den Nicht-Fahrzeug-WAP 19 hindurchgehen. Dies ermöglicht Datendienste für drahtlose Vorrichtungen im Fahrzeug, ohne die Telematikeinheit 50 durchlaufen zu müssen, wenn eine externe Nicht-Fahrzeug-WAP-Verbindung verfügbar ist. Eine solche alternative Route zu Internet- oder einer anderen Netzwerkverbindung kann vorteilhaft sein, wo beispielsweise die Verwendung der Telematikeinheit 50 mit dem drahtlosen Kommunikationssystem 14 über ein Mobilfunkabonnement erfolgt. Durch die Bereitstellung eines solchen Zugangs durch einen externen Nicht-Fahrzeug-WAP, wenn verfügbar, können die Abonnementkosten reduziert werden.
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Unter nun erfolgender Bezugnahme auf 3 ist eine Ausführungsform 300 eines Verfahrens zum Betrieb eines drahtlosen Zugangspunkts vorgesehen. Dieses Verfahren 300 kann von einer Steuerung in der Fahrzeugelektronik 20, wie der Infotainment-Einheit, initiiert werden und kann ein Teil eines größeren Verfahrens oder Prozesses sein. So kann beispielsweise das Verfahren 300 anstelle von Schritt 240 im Verfahren 200 durchgeführt werden. Anders ausgedrückt kann das Verfahren 200 in einer alternativen Ausführungsform die Schritte 310 bis 360 anstelle der Schritte 241 bis 245 umfassen, wobei der Schritt 310 nach dem Schritt 230 und dem Schritt 350 und 360 ausgeführt wird (bei einer bestätigenden Antwort), mit dem Schritt 250 fortfahren. Das Verfahren beginnt in jedem Fall mit Schritt 310.
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In Schritt 310 sendet der Fahrzeug-WAP eine CTS-zu-sich-Selbst-Nachricht, wodurch drahtlose Kommunikationen gesendet werden, die über eine erste Frequenz mit dem einen oder den mehreren Client-Geräten arbeiten. Eine CTS-Nachricht ist eine Nachricht mit Sendeerlaubnis ist, die in dem Bereich allgemein bekannt ist. Eine CTS-Nachricht wird in vielen IEEE 802.11-Protokollen verwendet und enthält in der Regel einen Empfänger- oder ein Zielfeld, wobei dieses Feld die Vorrichtung identifiziert, das den WAP über die CTS-Nachricht informiert, dass es sich um Nachrichten mit „Sendeerlaubnis“ handelt. Wenn Vorrichtungen innerhalb des Bereichs des WAP eine CTS-Nachricht über eine erste Frequenz empfangen, lesen oder verarbeiten sie die Nachricht auf andere Art, um zu bestimmen, ob sie der Empfänger oder das Ziel davon sind. Wenn ja, können sie dann mit dem WAP kommunizieren; andernfalls bleibt die Vorrichtung ruhig (d. h. führt keine Übertragung von drahtloser Kommunikation aus (zumindest über die erste Frequenz, über die sie die CTS-Nachricht erhalten hat)), bis sie auch eine ACK (Bestätigungs-) Nachricht von dem WAP erhalten hat, die angibt, dass sie ihre aktuelle Kommunikation mit dem Empfänger- oder der Zielvorrichtung abgeschlossen hat. Darauf folgt, dass eine „CTS-zu-sich-Selbst-Nachricht“ lediglich eine CTS-Nachricht mit der Vorrichtung ist, die die CTS-Nachricht als Empfänger oder Zielvorrichtung erzeugt und überträgt. Daher unterbricht die CTS-zu-sich-Selbst-Nachricht die Kommunikation von allen in Reichweite befindlichen Vorrichtungen (z. B. einem oder mehreren Client-Geräten), bis eine ACK-Nachricht von den Vorrichtungen empfangen wird oder eine andere Angabe, dass die Client-Geräte mit Übertragungen fortfahren können.
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So kann beispielsweise der Fahrzeug-WAP 32 eine CTS-zu-sich-Selbst-Nachricht erzeugen, und diese Nachricht dann über einen drahtlosen Kommunikationskanal übertragen, der auf einer ersten Frequenz arbeitet. Die Nachricht kann durch den Prozessor 34 erzeugt und dann unter Verwendung des WAP 32 und der Antenne 38 übertragen werden. Diese Meldung kann von allen drahtlosen Vorrichtungen realisiert werden, die sich im Bereich des WAP 32 befinden (d. h. innerhalb des Hotspots von WAP 32). Dementsprechend werden, da der Empfänger oder das Ziel der WAP 32 ist, alle Vorrichtungen, die diese Nachricht empfangen, nicht kommunizieren, bis sie angewiesen werden, dies zu tun (siehe Schritt 350). In einer anderen Ausführungsform kann der WAP mehrere CTS-zu-sich-Selbst-Nachricht senden. Das Verfahren geht dann zu Schritt 320 über.
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In Schritt 320 tastet der Fahrzeug-WAP nach einem Nicht-Fahrzeug-WAP über die erste Frequenz ab. Der WAP kann das Abtasten entweder passiv oder aktiv durchführen. Eine passive Abtastung bezieht sich im Allgemeinen auf den Fall, bei dem die Abtastvorrichtung ein Bakensignal über eine bestimmte Frequenz oder einen Kanal abhört (z. B. „Kanal 1“ mit einer Mittenfrequenz von 2.412 GHz (siehe 802.11 b/g/n)). Ein drahtloser Zugangspunkt sendet generell einen Bakenrahmen oder ein -signal entsprechend einem bestimmten Zeitintervall aus (z. B. alle 100 ms wird ein Bakenrahmen übertragen), der im Allgemeinen einen Kopf, einen Körper und eine Rahmenprüfsequenz (FCS) enthält. Der Bakenrahmen kann Informationen über die Übertragungsvorrichtung (z. B. unterstützte Frequenzkanäle, Netzwerkinformationen und Vorrichtungsinformationen), Metadaten (z. B. Zeitstempel), Verkehrsinformationen (z. B. eine Verkehrsanzeigekarte (TIM)) usw. enthalten.
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In einer Ausführungsform, die eine passive Abtastung verwendet, kann der Fahrzeug-WAP 32 beispielsweise mit einem ersten drahtlosen Kommunikationskanal (z. B. Kanal 1 mit Mittenfrequenz 2.412 GHz) gemäß dem ersten Frequenzband (z. B. 2.4 GHz) beginnen und dann für eine zugeteilte Zeitspanne (z. B. 200 ms) warten, und kann beim Empfang eines Bakenrahmens weiterhin auf dem nächsten drahtlosen Kommunikationskanal (z. B. Kanal 2 mit Mittenfrequenz 2.417) „abtasten“. Dieser Abtastvorgang kann fortgesetzt werden, bis alle Kanäle (oder zumindest Frequenzen, auf denen ein Kanal nach dem Frequenzbereich senden kann (z. B. 2.4 GHz)), abgetastet sind.
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Alternativ kann in einer anderen Ausführungsform die Vorrichtung nur eine Untermenge aller drahtlosen Kommunikationskanäle abhören, die von diesem bestimmten Frequenzband verwendet werden. So kann beispielsweise der WAP anstelle von jedem Kanal 1 bis 14 (802.11 b/g/n) nur auf den Kanälen 1, 3, 6, 9 und 11 hören. Dies kann Zeit und/oder Ressourcen sparen, da sich nahegelegene Kanäle überlappen und so eine Abtastung auf den Kanälen 1 und 3 ausreichen kann, um alle Sendungen über Kanal 2 abzudecken. In ähnlicher Weise kann das Abhören der Kanäle 6 und 9 ausreichend sein, um alle Sendungen über die Kanäle 7 und 8 zu erkennen (siehe 802.11b/g/n, wobei benachbarte Mittenkanalfrequenzen 5 MHz voneinander entfernt sind, jedoch eine Kanalbreite von 22 MHz aufweisen, wodurch Kanäle mit überlappenden Frequenzbereichen erzeugt werden).
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Bei der Verwirklichung eines von einem Nicht-Fahrzeug-WAP gesendeten Bakenrahmens kann der Fahrzeug-WAP dann eine Kommunikation mit dem Nicht-Fahrzeug-WAP initiieren, indem beispielsweise ein RTS gefolgt von Daten gemäß dem verwendeten spezifischen Protokoll (z. B. IEEE 802.11g) gesendet wird. In jedem Fall fährt das Verfahren mit Schritt 330 fort, nachdem ein Nicht-Fahrzeug-WAP erkannt wurde.
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Eine aktive Abtastung bezieht sich allgemein darauf, wenn die Abtastvorrichtung eine Nachricht sendet, die ihren Wunsch angibt, einen drahtlosen Zugangspunkt zu verbinden oder zumindest zu erkennen. In dem Fall, dass der Fahrzeug-WAP nach einer bestimmten Vorrichtung abtastet (z. B. ein bestimmter Router, der einen WAP enthält), kann eine gerichtete Sondenanforderung durch den Fahrzeug-WAP gesendet werden. Diese gerichtete Sondenanforderung kann eine SSID oder eine andere Kennung der spezifischen Vorrichtung enthalten. Dies kann besonders nützlich sein, wenn sich das Fahrzeug an einer Stelle befindet, an der es zuvor mit der spezifischen Vorrichtung verbunden war. In einer anderen Ausführungsform kann eine Sende-Sondenanforderung durch den Fahrzeug-WAP übertragen werden, wobei die Sende-Sondenanforderung keine Kennung enthält oder eine Null-Kennung enthält (z. B. ein SSID-Feld, das Null ist). Dies ist besonders nützlich, wenn der Fahrzeug-WAP 32 nach einem drahtlosen Zugangspunkt oder einer Netzwerkzugriffsvorrichtung sucht. In jedem Fall kann der Fahrzeug-WAP nach der Übertragung der Sondenanforderung eine gewisse Zeit auf eine Sondenantwort warten (z. B. kann der WAP 32 eine Sondenanforderung alle 1 Sekunden übertragen und danach 40 ms auf eine Antwort warten). In jedem Fall geht nach einer passiven und/oder einer aktiven Abtastung das Verfahren 300 weiter zu Schritt 330.
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In Schritt 330 wird bestimmt, ob ein Nicht-Fahrzeug-WAP erkannt und/oder verfügbar ist. Nach dem Verwenden einer oder beider der oben beschriebenen Abtasttechniken kann der WAP 32 in Kombination mit beispielsweise der Infotainment-Einheit 30 bestimmen, ob eine Nicht-Fahrzeugvorrichtung erfasst worden ist und/oder ob der WAP 32 mit der Nicht-Fahrzeugvorrichtung verbunden werden soll. Dies kann lediglich beinhalten, einen Bakenrahmen über eine bestimmte Frequenz zu realisieren oder lediglich eine Sondenantwort von einem Nicht-Fahrzeug-WAP zu empfangen. Alternativ kann der WAP 32 nach dem Empfang eines Bakenrahmens oder einer Sondenanforderung zusätzliche Kommunikationen mit dem Nicht-Fahrzeug-WAP 19 ausführen und auf der Grundlage dieser Kommunikationen bestimmen, ob er sich mit dem Nicht-Fahrzeug-WAP verbindet. Solche weiteren Kommunikationen könnten die Stärke der Netzwerkverbindung von WAP 19, die Anzahl der Client-Geräte, die bereits mit dem Nicht-Fahrzeug-WAP verbunden sind, die Art des Netzwerkzugangsvorrichtung, die mit dem WAP 19 verbunden ist, und/oder andere Informationen zeigen, die sich auf den Nicht-Fahrzeug-WAP beziehen. Wenn festgestellt wird, dass der Fahrzeug-WAP mit dem Nicht-Fahrzeug-WAP verbunden wird, fährt das Verfahren mit Schritt 340 fort; andernfalls fährt das Verfahren mit Schritt 360 fort.
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In Schritt 340 stellt der Fahrzeug-WAP eine Verbindung mit dem erkannten Nicht-Fahrzeug-WAP her, wobei der Fahrzeug-WAP zum Client des Nicht-Fahrzeug-WAP wird. Zum Beispiel, nachdem der WAP 32 den Nicht-Fahrzeug-WAP 19 erkennt, kann der WAP eine RTS-Nachricht mit dem Nicht-Fahrzeug-WAP 19 als Empfänger senden. Als nächstes kann der WAP 19 mit einer CTS-Nachricht mit dem Fahrzeug-WAP 32 als Empfänger antworten. Dementsprechend kann der WAP 32 Daten an den WAP 19 mit Anmeldeinformationen (z. B. ein WEP-, ein WPA- oder ein WPA2-Passwort) und/oder andere Informationen senden, die benötigt werden, um eine laufende drahtlose Verbindung zwischen dem WAP 32 und dem WAP 19 herzustellen. In einer anderen Ausführungsform können die beiden Vorrichtungen in eine Vielzahl von verschiedenen Handshakes eingreifen. So können beispielsweise der Zugangspunkt 19 und der WAP 32 in einen Vierweg-Handshake gemäß 802.11 i (WPA2) eingreifen. Nachdem eine Verbindung hergestellt ist, fährt das Verfahren mit Schritt 350 fort.
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In Schritt 350 stellt der Fahrzeug-WAP seine Verbindungen wieder her und/oder nimmt seine Verbindungen mit zumindest einigen der einen oder mehreren drahtlosen Vorrichtungen wieder auf. Unter Bezugnahme auf Schritt 310 wird erkannt, dass der Fahrzeug-WAP vorübergehend drahtlose Kommunikation mit diesen drahtlosen Client-Geräten über die erste Frequenz unterbrochen hat. Hierbei kann beispielsweise der WAP 32 diese Verbindungen mit den Client-Geräten wiederherstellen und/oder wieder aufnehmen. So kann beispielsweise der Fahrzeug-WAP eine oder mehrere RRTS (eine Anfrage für eine Request-to-send)-Nachricht(en) senden. Dies weist den Empfänger- und/oder die Zielvorrichtung (die in der RRTS-Nachricht enthalten ist) an, dass der Fahrzeug-WAP bereit ist, Kommunikation zu empfangen und/oder zu kommunizieren. In einer anderen Ausführungsform können die Client-Geräte erkennen, dass sie die Kommunikation mit dem Fahrzeug-WAP wieder aufnehmen können, indem sie eine ACK-Nachricht empfangen, die der CTS-zu-sich-Selbst-Nachricht entspricht. In jedem Fall können die Client-Geräte nun über den Fahrzeug-WAP und dementsprechend über den Nicht-Fahrzeug-WAP mit einem oder mehreren entfernten Standort(en), wie beispielsweise dem Computer 74 und/oder der entfernten Einrichtung 80, kommunizieren. Das Verfahren 300 endet dann.
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Wenn der Fahrzeug-WAP nicht erkennt oder feststellt, dass es eine verfügbare Netzwerkvorrichtung zum Verbinden mit dem ersten Frequenzband gibt, geht das Verfahren weiter zu Schritt 360. In Schritt 360 kann das Fahrzeug feststellen, dass es mehr Zeit für und/oder mehr Versuche zum Abtasten nach einem drahtlosen Zugangspunkt wünscht. In einer Ausführungsform kann das Fahrzeug den Speicher 36 verwenden, um einen aktuellen Versuchszähler aufzurufen, der die Anzahl der aktuellen Abtastversuche nach dem Fahrzeug-WAP anzeigt und auch um einen Schwellenwert oder eine maximale Anzahl von Abtastversuchen abzurufen. Dann kann der Prozessor 34 diese beiden Werte vergleichen, und wenn die maximale Anzahl erreicht oder überschritten wird, endet das Verfahren 300. Alternativ fährt das Verfahren mit Schritt 310 fort, wodurch es den Vorgang des Ruhigstellens des einen oder der mehrerer Client-Geräte wiederholen und dann nach einem WAP abtasten kann.
