DE102017207541A1

DE102017207541A1 - Kommunikationsintegration per drahtlosem kurzreichweiten-konnektivitätsrelais

Info

Publication number: DE102017207541A1
Application number: DE102017207541.4A
Authority: DE
Inventors: Wen Gu; Karen Juzswik; Robert A. Hrabak
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2016-05-10
Filing date: 2017-05-04
Publication date: 2017-11-16
Also published as: CN107351786B; US9948762B2; US20170331936A1; CN107351786A

Abstract

Ein System und Verfahren zum Bereitstellen einer Drahtlosverbindung zwischen einem Mobilgerät und einem eingebetteten Fahrzeugsystem eines Kraftfahrzeugs. Das System beinhaltet ein Kommunikationsmodul, das mindestens zwei unterschiedliche Nahbereich-Drahtlosverbindungstechnologien nutzt, um die Kommunikation und/oder Verbindung eines Smartphones eines Insassen oder eines anderen Mobilgeräts mit dem eingebetteten Fahrzeugsystem, wie etwa einem Fahrzeug-Infotainment-System, zu erleichtern. Diese beinhaltet die Verwendung einer Nahbereichs-Verbindungstechnologie, wie etwa einer Nahfeldverbindung (NFC), um zwischen dem Mobilgerät und einem eingebetteten Fahrzeugsystem zu kommunizieren, das sich außerhalb des Betriebsbereichs des NFCs oder einer anderen sehr kurzen Nahbereichverbindungstechnologie befindet, die durch das Mobilgerät verwendet wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und System für die Kommunikation zwischen und einem Infotainment-System innerhalb eines Kraftfahrzeugs und tragbaren elektronischen Vorrichtungen.
HINTERGRUND
Mobilgeräte, wie etwa Smartphones und Tablets, machen das Internet, Informationen und Entertainment für Benutzer überall zu jederzeit verfügbar. Benutzer dieser Geräte können den Wunsch haben, diese mit Infotainment-Systemen, die in Kraftfahrzeugen eingebaut sind, zu verbinden. Auf diese Weise können Audio-, Foto-, Videodateien oder Webseiten (wobei jedes jeweils eine Art „Inhalt” oder „Multimedia-Inhalt” ist) innerhalb des Fahrzeugs mithilfe des Infotainment-Systems abgespielt oder präsentiert werden, sei es ein zentrales Infotainment-System (z. B. Frontarmaturenbrettscreen oder Fahrzeug-Audiosystem) oder nur ein persönliches Infotainment-System (z. B. Kopfstütze oder Sitzrückwand-Bildschirm). Mehr als ein Insasse des Fahrgastraums kann ein Mobilgerät haben und alle Mobilgeräte können versuchen sich mit dem/n Infotainment-System/en zu verbinden. Bei der Zusammenlegung dieses Verbindungsproblems handelt es sich um die Tatsache, dass jeder Insasse innerhalb eines Kraftfahrzeugs ein oder mehrere dieser Geräte haben kann.
Jedes dieser Geräte muss eventuell mit dem Infotainment-System des Kraftfahrzeugs „verbunden” werden. Verbindungsprotokolle neigen dazu, für Fahrgäste in einem Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs umständlich zu werden. Sicherheitsmaßnahmen erfordern die Freigabe von Verschlüsselungsschlüsseln zwischen den Geräten – dies führt zu einem Verfahren, das häufig verwirrend oder problematisch für die Gerätebenutzer ist. Dieses Problem bezieht sich nicht nur auf eine Art von elektronischer Kommunikation, da jedes Protokoll bezüglich der Konnektivität irgendeine Form von Sicherheit beinhaltet, wenn nicht, um eine unbefugte Benutzung zu verhindern, um dann unbeabsichtigte Verbindungen zu verhindern, die Bereiche mit wertvoller Bandbreite verbrauchen können.
ZUSAMMENFASSUNG
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist ein Verfahren zum Bereitstellen einer Drahtlosverbindung zwischen einem tragbaren Mobilgerät und einem eingebetteten Fahrzeugsystem eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, worin das Fahrzeug ein Kommunikationsmodul beinhaltet, das konfiguriert ist, um eine Drahtlosverbindung mit dem Mobilgerät mithilfe eines ersten Kommunikationskanals durchzuführen und um eine Drahtlosverbindung mit dem eingebetteten Fahrzeugsystem mithilfe eines zweiten Kommunikationskanals durchzuführen. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

(a) das Erfassen der Anwesenheit des Mobilgeräts im Fahrzeug mithilfe des Kommunikationsmoduls des Kraftfahrzeugs;
(b) das Einrichten des ersten Kommunikationskanals des Mobilgeräts mithilfe einer Drahtlosverbindung zwischen dem Kommunikationsmodul und dem Mobilgerät, gemäß einem ersten Protokoll, dass die Datenübertragung unterstützt, umfassend (i) Befehle, (ii) Informationen, (iii) Medieninhalte oder jede Kombination von (i), (ii) und (iii) über den ersten Kommunikationskanal;
(c) das Einrichten des zweiten Kommunikationskanals zwischen dem Kommunikationsmodul und dem eingebetteten Fahrzeugsystem mithilfe von Drahtlosverbindung, gemäß einem zweiten, unterschiedlichen Protokoll, das die Datenübertragung über den zweiten Kommunikationskanal unterstützt; und
(d) das Übertragen mindestens einiger der Daten zwischen dem Mobilgerät und dem eingebetteten Fahrzeugsystem über eine Verbindung zwischen dem Kommunikationsmodul und dem Mobilgerät über den ersten Kommunikationskanal mithilfe des ersten Protokolls und über eine Verbindung zwischen dem Kommunikationsmodul und dem eingebetteten Fahrzeugsystem über den zweiten Kommunikationskanal mithilfe des zweiten, unterschiedlichen Protokolls.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ein Verfahren zum Bereitstellen einer Drahtlosverbindung zwischen einem Mobilgerät und einem Infotainment-System eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, worin das Fahrzeug ein Kommunikationsmodul beinhaltet, das konfiguriert ist, um eine Drahtlosverbindung mit dem Mobilgerät mithilfe eines ersten Kommunikationskanals durchzuführen, der ein erstes Protokoll nutzt, und um eine Drahtlosverbindung mit dem Infotainment-System mithilfe eines zweiten Kommunikationskanals durchzuführen, der ein zweites, unterschiedliches Protokoll nutzt. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
das Einrichten des ersten Kommunikationskanals zwischen dem Mobilgerät und dem Kommunikationsmodul des Kraftfahrzeugs mithilfe des ersten Protokolls;
das Erfassen einer Kennung des Mobilgeräts am Kommunikationsmodul mithilfe des ersten Kommunikationskanals;
das Übertragen der Kennung des Mobilgeräts vom Kommunikationsmodul an das Infotainment-System mithilfe des zweiten Kommunikationskanals;
das Autorisieren des Mobilgeräts zur Verwendung mit dem Infotainment-System mithilfe der Kennung des Mobilgeräts vom Kommunikationsmodul; und
das drahtlose Verbinden mit dem Mobilgerät mithilfe des Infotainment-Systems anhand der Autorisierung.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ein Kommunikationsmodul zum Bereitstellen einer Drahtlosverbindung zwischen einem Mobilgerät und einem Kraftfahrzeug vorgesehen. Das Kommunikationsmodul umfasst ein elektronisches Hardware-Modul, das erste und zweite Verbindungsvorrichtungen beinhaltet, die drahtlos über die jeweiligen ersten und zweiten Verbindungskanäle mithilfe jeweils der unterschiedlichen ersten und zweiten Protokolle kommunizieren. Die erste Verbindungsvorrichtung beinhaltet eine erste Nahbereich-Drahtlosverbindungs(SRWC)-Schaltung mit einem Funksender und einer Empfangselektronik, die eine erste SRWC-Technologie nutzt und konfiguriert ist, um Datenübertragungen mithilfe des ersten Protokolls über den ersten Kommunikationskanal zu senden und zu empfangen. Die zweite Verbindungsvorrichtung beinhaltet eine zweite SRWC-Schaltung mit einem Funksender und einer Empfangselektronik, die eine zweite SRWC-Technologie nutzt und konfiguriert ist, um Datenübertragungen mit dem zweiten Protokoll über den zweiten Kommunikationskanal zu senden und zu empfangen. Die erste SRWC-Schaltung weist eine kürzere Betriebsbereichsentfernung als die zweite SRWC-Schaltung auf. Die ersten und zweiten Verbindungsvorrichtungen sind miteinander fest verdrahtet, um die drahtlos empfangenen Daten zu kommunizieren, die vom ersten und zweiten Verbindungsvorrichtungen der anderen ersten und zweiten Verbindungsvorrichtungen über die festverdrahtete Verbindung empfangen werden. Die drahtlos empfangenen Daten von einem der Mobilgeräte und Kraftfahrzeuge werden über einen ersten und zweiten Kommunikationskanal drahtlos zum anderen Mobilgerät und Kraftfahrzeug über die anderen ersten und zweiten Kommunikationskanäle übertragen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Eine oder mehrere Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben, worin gleiche Bezeichnungen gleiche Elemente bezeichnen, und worin:
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Fahrgastraums eines Kraftfahrzeugs, einschließlich einem Infotainment-System und dem vorübergehenden aufnehmen einer Vielzahl von tragbaren Mobilgeräten;
2 ist eine Querschnittseitenansicht einer Ausführungsform eines Kommunikationsmoduls, das im System der 1 verwendet wird;
3 ist ein Flussdiagramm einer Ausführungsform des Verfahrens, das durch das System der 1 und 2 zur Verbindung zwischen einem Mobilgerät und dem Infotainment-System durchgeführt wird; und
4 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Unterbrechen der Verbindung, die im Verfahren aus 3 herstellt ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER VERANSCHAULICHTEN AUSFÜHRUNGSFORM(EN)
Nachfolgend werden Ausführungsformen eines Systems und Verfahrens zum Bereitstellen einer Drahtlosverbindung zwischen einem Mobilgerät und einem eingebetteten Fahrzeugsystem eines Kraftfahrzeugs beschrieben. Die offenbarten Ausführungsformen aktivieren im Allgemeinen das Verwenden von mindestens zwei unterschiedlichen Nahbereich-Drahtlosverbindungs(SRWC)-Technologien, um die Kommunikation und/oder Verbindung eines Smartphones eines Insassen oder eines anderen Mobilgeräts mit dem eingebetteten Fahrzeugsystem, wie etwa einem Fahrzeug-Infotainment-System, zu erleichtern. Diese beinhaltet die Verwendung einer Nahbereichs-Verbindungstechnologie, wie etwa einer Nahfeldverbindung (NFC), um zwischen dem Mobilgerät und eingebetteten Fahrzeugsystem zu kommunizieren, das sich außerhalb des Betriebsbereichs einer anderen sehr kurzen Nahbereichverbindungstechnologie befindet, die durch das Mobilgerät verwendet wird. Das System und Verfahren kann beispielsweise ein Kommunikationsmodul verwenden, das neben dem Mobilgerät angeordnet ist, um Verbindungen zwischen dem Mobilgerät und einem Infotainment-System zu kommunizieren. Um dies zu tun, kann das Kommunikationsmodul beispielsweise NFC-Kommunikation mit dem Mobilgerät und eine andere SRWC-Technik, wie etwa Bluetooth^TM, nutzen, um mit der Infotainment-Einheit zu kommunizieren. Die Verwendung dieser sekundären Drahtlosverbindung vom Kommunikationsmodul zum Infotainment-System ermöglicht die Verbindung zwischen dem Mobilgerät und dem Infotainment-System ohne zusätzliche Verkabelung zwischen dem Kommunikationssystem und dem Infotainment-System.
Dieser Durchlauf von Daten mithilfe des Kommunikationsmoduls geschieht zum Zwecke der Bereitstellung von Medieninhalten an das Infotainment-System vom Mobilgerät oder zum Weiterleiten von Befehlen vom Mobilgerät zum Infotainment-System. Alternativ kann es zur anfänglichen Verbindung des Mobilgeräts mit dem Infotainment-System über eine zweite SRWC-Technologie, die vom Mobilgerät unterstützt wird, wie etwa Bluetooth^TM, verwendet werden. Sobald das Mobilgerät und das Infotainment-System verbunden sind, dann können diese direkt miteinander kommunizieren.
Obwohl jede geeignete SRWC-Technologie mit dem Mobilgerät verwendet werden kann, werden NFC-fähige Vorrichtungen häufiger verwendet, da sie helfen können, die Art und Weise des Zusammenwirkens von Verbrauchergeräten zu vereinfachen. Beim Betrieb bei 13,56 Megahertz und Übertragen von Daten bei bis zu 424 Kilobit pro Sekunde, sieht die NFC eine leicht verständliche, einfache und zuverlässige Verbindung zwischen elektronischen Vorrichtungen vor. Die NFC ist sowohl „Lese”- und „Schreib”-Technologie. Die Kommunikation zwischen zwei NFC-fähigen Vorrichtungen tritt auf, wenn sie sich in enger Nähe zueinander befinden – normalerweise innerhalb ungefähr zwei bis vier Zentimetern. Eine einfache Welle oder Antippen der Vorrichtungen kann eine NFC-Verbindung herstellen. Die darunterliegende Schicht der NFC-Technologie folgt den universal implementierten Normen der ,International Organization of Standardisation' (ISO). Da der Getriebebereich so kurz ist, ist NFC-fähige Kommunikation grundsätzlich sicher. Die physische Nähe der Vorrichtung zum Leser gibt Benutzern die Sicherheit, dass sie den Prozess steuern.
Unter Bezugnahme auf 1 ist eine Vorderansicht durch einen Fahrgastraum 10 eines Kraftfahrzeugs dargestellt, der im Allgemeinen mit 12 angezeigt ist, veranschaulicht durch zwei A-Säulen 14, 16, eine Windschutzscheibe 18 (teilweise weggeschnitten), ein Lenkrad 20 und ein Armaturenbrett 22. Das Armaturenbrett 22 bringt ein Infotainment-System 24 unter, das ein eingebettetes Fahrzeugsystem ist, das eine Infotainment-HMI-Anzeige 25 beinhaltet, die im Fahrzeug zur Verwendung durch Insassen sichtbar und zugänglich ist. Ein Fahrersitz 26 und einen Beifahrersitz 28 sind ebenso dargestellt. Ein Schalthebel 30, der sich durch eine Mittelkonsole 31 erstreckt, ermöglicht dem Fahrer (nicht dargestellt) das Schalten des Getriebes des Kraftfahrzeugs 12 auf die gewünschte Fahrstufe, um die Energie durch den Antriebsstrang (nicht dargestellt) des Kraftfahrzeugs 12 gezielt zu übertragen. Ein Mobilgerät 32 eines Fahrers ist in einem Ablagefach 34 zwischen dem Fahrersitz 26 und dem Beifahrersitz 28 anliegend an einer Ablagefachwand 35 gezeigt. Ein Fahrgast 36 hält ein zweites Mobilgerät 38 und ein drittes Mobilgerät 40, wobei ein Tablet als von jemandem (nicht dargestellt) verwendet dargestellt ist, der/die auf einem Rücksitz (nicht dargestellt) des Fahrgastraums 10 des Kraftfahrzeugs 12 sitzt. Jedes dieser Mobilgeräte 32, 38, 40 weist eine Nahbereich-Drahtlosverbindungs(SRWC)-Schaltung auf, die ihnen ermöglicht drahtlos mit dem Fahrzeug 12 und/oder anderen ähnlichen elektronischen Vorrichtungen zu kommunizieren (graphisch durch die bogenförmigen Wellen 42 dargestellt).
Das Infotainment-System 24 beinhaltet SRWC-Schaltungen für die Drahtlosverbindung gemäß einem oder mehreren Protokollen, wie durch die bogenförmigen Wellen 44 veranschaulicht. Es kann beispielsweise eine SRWC-Schaltung für SRWC, gemäß 802.11 und/oder anderen Wi-Fi-Protokollen, beinhalten sowie andere SRWC-Technologien, wie etwa Bluetooth^TM, entweder als Bluetooth^TM Low Energy (BLE) oder anderer vorhandener Bluetooth^TM-Standard. In mindestens einigen Ausführungsformen kann das Infotainment-System 24 das SRWC zum direkten Kommunizieren mit einem oder mehreren der Mobilgeräte 32, 38, 40 verwenden, die innerhalb des Fahrgastraums 10 vorhanden sein können. Bei Fahrzeugen, die mit einer Telematikeinheit für die Drahtlosverbindung mit Vorrichtungen und einem System außerhalb des Fahrzeugs ausgestattet sind, wie etwa über Mobilfunkkommunikation an ein PLMN oder ein anderes drahtloses Funksystem, kann das Infotainment-System Daten zu/von der Telematikeinheit entweder durch eine festverdrahtete oder eine Drahtlosverbindung senden und empfangen.
Das Ablagefach 34 ist eine Mobilgeräthalterung, die zur Abstützung der tragbaren Mobilgeräte, wie etwa Smartphones, konstruiert ist. In der dargestellten Ausführungsform beinhaltet die Mobilgeräthalterung 34 die Ablagefachwand 35, die als Teil der Halterung 34 derart angeordnet ist, dass sie sich nahe oder neben dem Mobilgerät 32 befindet, wenn das Mobilgerät in die Halterung eingesetzt wird. Wie man besser in 2 erkennen kann, kann die Ablagefachwand 35 beispielsweise so angeordnet werden, dass das Mobilgerät 32 beim Platzieren in die Halterung 34 gegen die Wand lehnt. Auf der anderen Seite der Ablagefachwand 35 ist ein Kommunikationsmodul 43 angeordnet, das als ein Teil des Industriefahrzeugs 12 beinhaltet oder als Ersatzteilvorrichtung hinzugefügt werden kann. Das Kommunikationsmodul 43 ist jeweils für SRWC sowohl mit dem Mobilgerät 32, das in der Halterung 34 angeordnet ist, sowie mit dem Infotainment-System 24 konfiguriert. Das Kommunikationsmodul 43 kann an der Wand oder separat angebracht sein. In anderen Ausführungsformen kann es an einer anderen Stelle angeordnet sein, die sich dicht genug an der Halterung 34 innerhalb des Betriebsbereichs der SRWC-Technologie befindet, um zum Kommunizieren zwischen dem Mobilgerät 32 und Kommunikationsmodul 43 verwendet zu werden.
Wenn eine sehr kurze, drahtlose Technologie verwendet wird, wie etwa NFC, kann die Ablagefachwand mit einer Dicke vorgesehen sein, die zur Begrenzung Dämpfung der Drahtlosverbindung minimiert wird, während sie noch hinreichend strukturelle Integrität gegen das Unterbrechen unter normalen Bedingungen vorsieht, die erwarteten werden, wenn es durch einen Fahrzeugführer über die erwartete Lebensdauer des Fahrzeugs verwendet wird. In Abhängigkeit der verwendeten Materialien, kann dieses sowohl eine Ablagefachwand mit einer Dicke oder einen Teil des Kommunikationsmoduls mit einer Dicke umfassen, die so gering wie 3 mm sein kann. Geeignete Materialien und Wandstärken des NFC oder eine andere SRWC-Technologie werden Fachleuten bekannt sein.
Das Kommunikationsmodul 43 beinhaltet eine erste Kommunikationsvorrichtung 45 und eine zweite Kommunikationsvorrichtung 46. Die erste Kommunikationsvorrichtung 45 kommuniziert drahtlos über einen ersten Kommunikationskanal mit dem Mobilgerät 32 mithilfe eines ersten SRWC-Protokolls. Die zweite Kommunikationsvorrichtung 45 kommuniziert drahtlos mit dem Infotainment-System 24 über einen zweiten Kommunikationskanal mithilfe eines zweiten SRWC-Protokolls. In der dargestellten Ausführungsform ist die erste Kommunikationsvorrichtung 45 ein NFC-Modul und die zweite Kommunikationsvorrichtung 46 ein Bluetooth^TM-Low-Energy(BLE)-Modul. Das NFC-Modul 45 ist unmittelbar neben der Ablagefachwand 35 der Mobilgeräthalterung 34 angebracht. Das BLE-Modul 46 befindet sich unmittelbar hinter dem NFC-Modul 45, wodurch das NFC-Modul dicht am Mobilgerät in der Halterung 34 positioniert wird. Das NFC-Modul 45 ist funktional mit dem BLE-Modul 46 verbunden, sodass Daten zwischen den Modulen geleitet werden können. Dies geschieht durch eine festverdrahtete Verbindung zwischen den Modulen 45, 46 über elektrische Leiter 48 oder kann drahtlos erfolgen.
Die ersten und zweiten Kommunikationseinrichtungen (Module 45 und 46) können physisch und/oder funktional getrennte Vorrichtungen oder physisch und/oder funktionell integrierte Vorrichtungen sein. Diese können beispielsweise physisch separate Einheiten mit separaten Gehäusen und einer Schaltung sein. Oder sie können zusammen physisch integriert sein, um das Kommunikationsmodul 43 als einzelnes Packet zu bilden, jedoch separate Schaltungen aufweisen oder vollständig miteinander physisch oder funktional mithilfe der selben Schaltung integriert sein, die Sender-Empfänger und Elektronik beinhaltet, die konfiguriert sind, um sowohl NFC und Bluetooth^TM zum Kommunizieren zu verwenden. Das Kommunikationsmodul 43 kann beispielsweise einen einzelnen Prozessor zusammen mit einem stationären computerlesbaren Speicher, der ein oder mehrere Programme speichert, beinhalten, um die Leitung der Kommunikationen durch das Modul 43 durchzuführen, sowie getrennte Empfänger und Sender (z. B. Sender-Empfänger) mit eigener Antenne zur Durchführung der eigentlichen NFC- und Bluetooth^TM-Drahtlosverbindung gemäß den jeweiligen NFC- und Bluetooth^TM-Protokollen.
In der gezeigten Ausführungsform sind die NFC- und BLE-Module 45 und 46 zusammen physisch integriert, jedoch mit im Wesentlichen separaten Schaltungen. Das NFC-Modul 45 umfasst die NFC-Schaltung, einschließlich einer MCU 54, die einen Mikroprozessor oder einen sonstigen elektronischen Prozessor und stationären computerlesbaren Speicher, der Programme/Daten für den Betrieb des NFC-Moduls speichert, beinhaltet. Es beinhaltet zudem einen NFC-Sender-Empfänger 55 und 56. Der Sender-Empfänger 55 kann als separater Sender und Empfänger angewendet werden (der getrennte Antennen gemeinsam nutzen oder eine gemeinsame Antenne 56 teilen kann). Die NFC-Antenne 56 kann eine LC-Schleifenantenne sein und der Aufbau und der Betrieb der dargestellten NFC-Schaltung und der einzelnen Komponenten werden Fachleuten bekannt sein.
Das BLE-Modul 46 umfasst die Bluetooth^TM-Schaltung, einschließlich einem Prozessor 57, die einen Mikroprozessor oder einen sonstigen elektronischen Prozessor und stationären computerlesbaren Speicher, der Programme/Daten für den Betrieb des BLE-Moduls speichert, beinhaltet. Es beinhaltet zudem einen Sender-Empfänger 58 und 59. Der Sender-Empfänger 58 kann als separater Sender und Empfänger angewendet werden (der getrennte Antennen gemeinsam nutzen oder eine gemeinsame Antenne 59 teilen kann). Der Aufbau und der Betrieb der dargestellten Bluetooth^TM-Schaltung und der einzelnen Komponenten werden Fachleuten bekannt sein. Ferner liegen die Verbindung und die Kommunikation von Daten zwischen den Modulen 45 und 46 ohne weiteres innerhalb des Fachwissens.
Wie offenbart wird, kann durch das Anordnen des Kommunikationsmoduls 43 an der Mobilgeräthalterung 24 eine sehr kurze Drahtlostechnologie, wie etwa NFC, das vom Mobilgerät unterstützt wird, für die Verwendung durch das Fahrzeug-Infotainment-System 24 aktiviert werden, obwohl dass Infotainment-System außerhalb des Betriebsbereichs des NFC des Mobilgeräts oder anderen sehr kurzen Drahtlostechnologien liegt, wenn das Mobilgerät an der Mittelkonsole oder anderen zweckmäßigen Position innerhalb des Fahrgastraums positioniert ist. Und dies kann sich, wie in der gezeigten Ausführungsform, durch das Anordnen des Kommunikationsmoduls 43 an einer Position, die innerhalb des Betriebsbereichs des NFC des Mobilgeräts oder einer anderen SRWC-Technologie und innerhalb des Betriebsbereichs des Bluetooth^TM des Infotainment-Systems oder einer anderen SRWC-Technologie befinden. Diese Position kann sich, wie gezeigt, an der Mobilgeräthalterung 34 oder an anderer Stelle innerhalb des Fahrgastraums 10 befinden. Diese Anordnung vermeidet ferner die Notwendigkeit zusätzlicher Verkabelung im Fahrzeug, die sonst Gewicht und Kosten erhöht.
Zusätzlich kann sich mehr als ein Kommunikationsmodul 43 in einem jeweiligen Fahrgastraum 10 befinden, wie vom Hersteller des Kraftfahrzeuges 12 konstruiert. Es kann beispielsweise ein Kommunikationsmodul 43 irgendwo in einem Rücksitzbereich des Fahrgastraums 10 befinden, um Insassen auf dem Rücksitz das Verbinden oder anderweitige Kommunizieren mit dem Infotainment-System 24 leicht zu ermöglichen. Das Kommunikationsmodul sollte sich an einer Position befinden, die im verwendeten Betriebsbereich der SRWC-Technologie liegt und vorzugsweise innerhalb unmittelbarer Nähe, um Verlust von Kommunikationen während der Verwendung zu vermeiden.
Wie in 2 dargestellt, beinhaltet das Infotainment-System 24 seine eigene Kommunikationsvorrichtung 52, die das zweite SRWC-Protokoll verwendet, um den zweiten Kommunikationskanal mit dem BLE-Modul 46 herzustellen. Hierzu kann die Infotainment-Kommunikationsvorrichtung 52 ein BLE-Modul mit gleichem Aufbau und Betrieb sein, wie das oben beschriebene BLE-Modul 46. Somit kommunizieren die BLE-Module 46 und 52 drahtlos, wie durch die jeweiligen bogenförmigen Wellen 50 und 44, gemäß dem standardisierten BLE-Protokoll, angezeigt, das Fachleuten bekannt ist. Das Infotainment-BLE-Modul 52 kann im Infotainment-System 24 hinter dem Armaturenbrett 22 oder in Nähe und festverdrahtet am System 24 untergebracht sein.
Unter Bezugnahme auf 3 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens 60 dargestellt, das durch die verschiedenen Vorrichtungen in den 1 und 2 durchgeführt wird. Das Flussdiagramm ist innerhalb einer Matrix dargestellt, die verwendet wird, um die relative Zeit zu identifizieren, bei der ein Ereignis auftritt und durch welche Vorrichtung das Ereignis erzeugt oder beaufschlagt ist. In einigen Fällen werden identische Flussdiagrammelemente wiederholt, um zu zeigen, dass sie mit mehr als einem Element verwendet werden. Diese duplizierten Flussdiagrammelemente weisen jeweils die gleichen Referenznummern auf. Das erste Element des Verfahrens 60 ist beispielsweise „vom Fahrzeug erstellt.” Dieses Element wird zweimal innerhalb des Flussdiagramms veranschaulicht, da das Fahrzeug sowohl mit dem Infotainment-System 24 und dem Kommunikationsmodul 43 gebaut ist, jede Darstellung dieses Element wird jedoch als 62 identifiziert.
Somit beginnt das Verfahren mit dem Einbau des Infotainment-Systems 24 und des Kommunikationsmoduls 43 in das Fahrzeug bei 62. Nachdem das Fahrzeug gebaut ist, werden das Fahrzeug und dessen Infotainment-System 24 und Kommunikationsmodul 43 bei Schritt 64 angeschaltet. Das BLE-Modul 46 ist konfiguriert, um sich beim Anschalten mit dem Bluetooth^TM verbinden zu können. Das BLE-Modul 52 des Infotainment-Systems 24 findet und verbindet sich mit dem BLE-Modul 46 bei Schritt 66. Das System ist nun für die Verwendung durch einen Kunden verwendbar, der Genehmigungen kauft oder das Fahrzeug anderweitig verwendet. Somit aktiviert ein Benutzer bei Schritt 70 die NFC-Kapazität auf dem Benutzertelefon 32, sobald ein Nutzer das Kraftfahrzeug 12 bei Schritt 68 empfängt, wenn dies nicht bereits erfolgt ist. Danach kann der Benutzer das Mobilgerät 32 in der Halterung 34 der Mittelkonsole 31 platzieren, wodurch das Mobilgerät 32 gegen die Wand 35 und neben das NFC-Modul 45 platziert wird. Dies erfolgt bei Schritt 72 und bringt das Mobilgerät innerhalb den NFC-Betriebsbereich des NFC-Moduls 45, sodass dem NFC-Modul 45 das Empfangen des NFC-Verkehrs genehmigt wird, der durch das Mobilgerät 32 abgegeben wird.
Sobald dieses in Position ist, dann wird in Schritt 74 ein erster Kommunikationskanal zwischen dem Mobilgerät 32 und Kommunikationsmodul 43 hergestellt; insbesondere wird ein NFC-Kommunikationskanal hergestellt, der das NFC Protokoll nutzt, wodurch der NFC-Verkehr vom NFC-Modul 45 empfangen werden kann. Dann wird der empfangene NFC-Verkehr durch das BLE-Modul 46 verwendet, um einen zweiten Kommunikationskanal zwischen dem BLE-Modul 46 und BLE-Modul 52 des Infotainment-Systems 24 einzuleiten. Hierzu zeigt das BLE-Modul 46 zuerst den NFC-Verkehr mithilfe seiner BLE-Schaltung und seines BLE-Protokolls bei Schritt 76 an. Dann werden diese BLE-Anzeigen bei Schritt 78 durch das BLE-Modul 52 des Infotainment-Systems empfangen. Als Reaktion stellt das BLE-Modul 52 eine Bluetooth^TM-Verbindung mit dem BLE-Modul 46 als zweiten Kommunikationskanal mithilfe des zweiten (Bluetooth^TM) Protokolls her. Dies ist bei Schritt 80 dargestellt. Wenn die BLE-Verbindung dann nicht erfolgreich ist, wie in Schritt 82 angezeigt, kehrt das Verfahren zurück zum Schritt 72 und fährt fort zu versuchen, wobei die BLE-Verbindung entweder versucht für eine Anzahl von Wiederholungen oder einen Zeitraum oder bis das Mobilgerät 32 aus der Halterung 34 entfernt ist und sich außerhalb des Bereichs des NFC-Moduls 45 befindet, herzustellen.
Findet eine Bluetooth^TM-Verbindung statt, wird der NFC-Verkehr als Bluetooth^TM-Nutzdaten 84 übertragen. Somit wurde die Verbindung zwischen Mobilgerät 32 und Infotainment-System 24 mithilfe des NFC durch das Mobilgerät und Bluetooth^TM durch das Infotainment-System hergestellt. Die Daten, die zwischen dem Mobilgerät 32 und Infotainment-System 24 übertragen werden, können (i) Befehle, (ii) Informationen, (iii) Medieninhalte oder eine beliebige Kombination dieser beinhalten, die alle durch NFC- und BLE-Protokolle unterstützt werden. Das Mobilgerät kann beispielsweise eine Anwendung (App) beinhalten, die Daten, wie etwa Musik oder anderen Medieninhalte, an das Infotainment-System über das Kommunikationsmodul 43 sendet und die HMI-Einheit aus Infotainment-System 24 kann verwendet werden, um einen Befehl von einem Benutzer, wie etwa die Auswahl einer Song- oder Musikwiedergabeliste, zu empfangen, wobei dieser Befehl an das Mobilgerät über das Kommunikationsmodul 43 gesendet wird, um von der Anwendung auf dem Mobilgerät ausgeführt zu werden.
Anstatt das Kommunikationsmodul 43 zum Durchleiten von Daten zur Kommunikation zwischen dem Mobilgerät 32 und Infotainment-System 24 zu verwenden, kann es stattdessen zur ersten Verbindung des Mobilgeräts 32 direkt mit dem Infotainment-System 24 mithilfe von Bluetooth^TM verwendet werden. Dies stellt dann einen dritten Kommunikationskanal direkt zwischen dem Mobilgerät 32 und Infotainment-System 24 her, sodass die ersten und zweiten Kommunikationskanäle mithilfe des Kommunikationsmoduls 43 abgebrochen werden können. Dieses Verfahren kann nützlich sein, wo eine automatisierte, sichere, PIN-geschützte Verbindung zwischen dem Fahrzeug 12 und Mobilgerät 32 eingerichtet werden soll. Die NFC- und BLE-Verbindung, die über den Verlauf der Schritte 72–80 ausgeführt wird, kann beispielsweise stattdessen die Bereitstellung einer Verbindungs-PIN vom Mobilgerät 32 an das Infotainment-BLE-Modul 52 (oder vice versa) umfassen, dass dann verwendet wird, um die Verbindung des Mobilgeräts mit dem Fahrzeug zu autorisieren. Die PIN kann zumindest zeitweilig am Infotainment-System gespeichert werden und dann in einem anschließenden Verbindungsverfahren verwendet werden, wenn das Mobilgerät in einen Bluetooth^TM Erkennungsmodus eingestellt wird, der durch das Infotainment-BLE-Modul 52 erfasst wird und das Mobilgerät direkt mit dem BLE-Modul 52 automatisch ohne Benutzerinteraktion verbindet, anstatt dem Platzieren des Mobilgeräts 32 in oder nahe der Halterung 34 und wobei der Benutzer möglicherweise über die Vorrichtung 32 oder HMI-Einheit des Infotainment-Systems bestätigen muss, dass die Verbindung fortfahren soll. Hierdurch kann die erste, sichere Verbindung des Mobilgeräts mit dem Fahrzeug automatisch stattfinden, ohne das der Benutzer selbst eine PIN eingeben muss. Danach können das Mobilgerät 32 und Infotainment-System 24 direkt miteinander ohne Kommunikationsmodul 43 kommunizieren.
Das Verfahren kann beliebig oder wie erforderlich für eine bestimmte Anwendung variiert werden. Das Herstellen des ersten (NFC) Kommunikationskanals in Schritt 74 könnte nach dem Herstellen des zweiten (BLE) Kommunikationskanals in Schritt 80 durchgeführt werden, wobei der zweite Kommunikationskanal zunächst im Fahrzeug beim Anschalten des Fahrzeugs hergestellt ist und während des Fahrzeugbetriebs unabhängig davon, ob ein NFC-Kanal mit dem Kommunikationsmodul 43 verbunden ist oder nicht, aufrechterhalten wird. Alternativ kann der zweite Kommunikationskanal als Reaktion auf das Herstellen des ersten (NFC) Kommunikationskanals oder als Reaktion auf das Erfassen der Anwesenheit des Mobilgeräts im Fahrzeug über den NFC-Verkehr oder anderweitig hergestellt werden.
In einer Ausführungsform wird eine Kennung des Mobilgeräts vom Mobilgerät 32 durch das NFC-Modul 45 empfangen und an das Infotainment-System 24 über die BLE-Module 46 und 52 über den ersten und zweiten Kommunikationskanal geleitet. Diese Kennung kann dann durch das Infotainment-System auf verschiedene Weise verwendet werden; beispielsweise, um die Kennung der HMI-Anzeige 25 anzuzeigen, um dem Benutzer zu ermöglichen zu verifizieren, welche Vorrichtung verbunden ist und die Bereitstellung von Daten oder anderen Inhalten an das Infotainment-System. Das Infotainment-System 24 kann auch diese Mobilgerätkennung verwenden, um das Mobilgerät für die Verwendung mit dem Infotainment-System, durch beispielsweise das Vergleichen der Kennung mit einer gespeicherten Liste von berechtigten Kennungen oder durch das Anzeigen der Kennung der HMI-Anzeige 25, zu autorisieren und das Empfangen eines Benutzerauswahl der Kennung, die anzeigt, dass die Vorrichtung autorisiert ist, um Inhalte an das Infotainment für die Darstellung im Fahrgastraum 10 bereitzustellen. Danach kann sich das Infotainment-System 24 drahtlos mit dem Mobilgerät 32 entweder über das Kommunikationsmodul 43 oder unmittelbar über BLE oder eine andere SRWC-Technologie verbinden.
Unter Bezugnahme nun auf 4 ist ein Flussdiagramm des Verbindungsabbruchverfahrens dargestellt, dass durchgeführt werden kann, wenn der Benutzer das Mobilgerät 32 aus der Halterung 34 nimmt. Sobald das Verfahren von 3 durchgeführt und die Verbindung zwischen dem Mobilgerät 32 und Infotainment-System 24 über das Kommunikationsmodul 43 hergestellt wurde, können Daten, wie gewünscht oder erforderlich vor- und zurückgesendet werden. Dann erfasst das Kommunikationsmodul 43 bei Schritt 90, nach dem Entfernen des Mobilgeräts 32 durch den Benutzer aus der Halterung 34 oder anderweitigem Deaktivieren der NFC-Verbindung, wie in den Schritten 86 und 88 angezeigt, dass NFC-Verkehr nicht mehr vorliegt oder möglich ist und somit ist der NFC-Kommunikationskanal nicht mehr vorhanden. Als Reaktion darauf schneidet (beendet) das BLE-Modul den BLE Kommunikationskanal bei Schritt 92 ab und wartet oder überwacht dann bei Schritt 96 auf neuen NFC-Verkehr als Ergebnis des Platzierens des Mobilgeräts 32 oder eines anderen NFC-fähigen Mobilgeräts innerhalb der Reichweite des NFC-Moduls 45. Das BLE-Modul 52 der Infotainment-Vorrichtung 24 kehrt zurück zum Scannen nach BLE-Anzeigen vom BLE-Modul 46 oder an eine andere Stelle. Im Falle, dass das Kommunikationsmodul 43 verwendet wurde, um einen ersten Verbindungs-PIN vom Mobilgerät an das Infotainment-System bereitzustellen, kann das BLE-Modul 52 dann, folglich Schritt 94, die BLE-Übertragungen des Mobilgeräts 32 finden und die automatischen Verbindung mithilfe der gespeicherten PIN durchführen. Dann kann eine direkte Bluetooth^TM-Verbindung zwischen dem Mobilgerät 32 und Infotainment-System 24 starten.
Es versteht sich, dass das Vorstehende eine Beschreibung einer oder mehrerer Ausführungsformen der Erfindung ist. Die Erfindung ist nicht auf die besondere(n) hierin offenbarte(n) Ausführungsform(en) beschränkt, sondern ausschließlich durch die folgenden Patentansprüche definiert. Darüber hinaus beziehen sich die in der vorstehenden Beschreibung gemachten Aussagen auf bestimmte Ausführungsformen und sind nicht als Einschränkungen des Umfangs der Erfindung oder der Definition der in den Patentansprüchen verwendeten Begriffe zu verstehen, außer dort, wo ein Begriff oder Ausdruck ausdrücklich vorstehend definiert wurde. Verschiedene andere Ausführungsformen und verschiedene Änderungen und Modifikationen an der/den ausgewiesenen Ausführungsform(en) sind für Fachleute offensichtlich. Alle diese anderen Ausführungsformen, Änderungen und Modifikationen sollten im Geltungsbereich der angehängten Patentansprüche verstanden werden.
Wie in dieser Spezifikation und den Patentansprüchen verwendet, sind die Begriffe „z. B.”, „beispielsweise”, „zum Beispiel”, „wie z. B.” und „wie” und die Verben „umfassend”, „einschließend” „aufweisend” und deren andere Verbformen, wenn sie in Verbindung mit einer Auflistung von einer oder mehreren Komponenten oder anderen Elementen verwendet werden, jeweils als offen auszulegen, was bedeutet, dass die Auflistung andere zusätzliche Komponenten oder Elemente nicht ausschließt. Andere Begriffe sind in deren weitesten vernünftigen Sinn auszulegen, es sei denn, diese werden in einem Kontext verwendet, der eine andere Auslegung erfordert.

Claims

Verfahren zum Bereitstellen einer Drahtlosverbindung zwischen einem tragbaren Mobilgerät und einem eingebetteten Fahrzeugsystem eines Kraftfahrzeugs, worin das Fahrzeug ein Kommunikationsmodul beinhaltet, das konfiguriert ist, um eine Drahtlosverbindung mit dem Mobilgerät mithilfe eines ersten Kommunikationskanals durchzuführen und um eine Drahtlosverbindung mit dem eingebetteten Fahrzeugsystem mithilfe eines zweiten Kommunikationskanals durchzuführen, worin das Verfahren die Schritte beinhaltet: (a) das Erfassen der Anwesenheit des Mobilgeräts im Fahrzeug mithilfe des Kommunikationsmoduls des Kraftfahrzeugs; (b) das Einrichten des ersten Kommunikationskanals des Mobilgeräts mithilfe einer Drahtlosverbindung zwischen dem Kommunikationsmodul und dem Mobilgerät, gemäß einem ersten Protokoll, dass die Datenübertragung unterstützt, umfassend (i) Befehle, (ii) Informationen, (iii) Medieninhalte oder jede Kombination von (i), (ii) und (iii) über den ersten Kommunikationskanal; (c) das Einrichten des zweiten Kommunikationskanals zwischen dem Kommunikationsmodul und dem eingebetteten Fahrzeugsystem mithilfe von Drahtlosverbindung, gemäß einem zweiten, unterschiedlichen Protokoll, das die Datenübertragung über den zweiten Kommunikationskanal unterstützt; und (d) das Übertragen mindestens einiger der Daten zwischen dem Mobilgerät und dem eingebetteten Fahrzeugsystem über eine Verbindung zwischen dem Kommunikationsmodul und dem Mobilgerät über den ersten Kommunikationskanal mithilfe des ersten Protokolls und über eine Verbindung zwischen dem Kommunikationsmodul und dem eingebetteten Fahrzeugsystem über den zweiten Kommunikationskanal mithilfe des zweiten, unterschiedlichen Protokolls.
Verfahren nach Anspruch 1, worin Schritt (b) nach Schritt (c) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, worin Schritt (c) als Reaktion auf Schritt (a) oder Schritt (b) durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, worin Schritt (d) ferner das Empfangen von Anwendungsdaten über den ersten Kommunikationskanal umfasst, die von einer Anwendung des Mobilgeräts gesendet werden und die Anwendungsdaten mit dem eingebetteten Fahrzeugsystem über den zweiten Kommunikationskanal überträgt, und gegebenenfalls, worin das Verfahren weiter die Schritte des Empfangens eines Befehls für die Anwendung beim eingebetteten Fahrzeugsystem und des Übertragens des Befehls über das Kommunikationsmodul und erste und zweite Verbindungskanäle zum Mobilgerät zur Verwendung durch die Anwendung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend die Schritte des Erfassens des ersten Kommunikationskanals und als Reaktion darauf, das Abtrennen des zweiten Kommunikationskanals.
Verfahren nach Anspruch 1, worin der erste Kommunikationskanal Nahfeldkommunikation (NFC) und der zweite Kommunikationskanal Bluetooth^TM-Verbindung nutzt und worin das Verfahren ferner den Schritt des Sendens von NFC-Kommunikationen umfasst, die vom Mobilgerät am Kommunikationsmodul innerhalb eines oder mehrerer Bluetooth^TM-Nutzdaten empfangen werden, die vom Kommunikationsmodul an das eingebettete Fahrzeugsystem gesendet werden.
Verfahren nach Anspruch 6, worin das eingebettete Fahrzeugsystem ein Infotainment-System ist und worin Schritt (d) ferner das Empfangen von Infotainment-Inhalten vom Mobilgerät zum Abspielen über das Infotainment-System an einen oder mehrere Insassen des Fahrzeugs umfasst, worin der Infotainment-Inhalt vom Kommunikationsmodul über den ersten Kommunikationskanal empfangen und an das Infotainment-System über den zweiten Kommunikationskanal gesendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner vor Schritt (d) umfassend die Schritte des Erfassens einer Kennung des Mobilgeräts am Kommunikationsmodul mithilfe des ersten Kommunikationskanals, des Sendens der Mobilgerätkennung an das eingebettete Fahrzeugsystem mithilfe des zweiten Kommunikationskanals und des Autorisierens des Zugriffs des eingebetteten Fahrzeugsystems durch das Mobilgerät anhand der Kennung.
Verfahren zum Bereitstellen einer Drahtlosverbindung zwischen einem Mobilgerät und einem Infotainment-System eines Kraftfahrzeugs, worin das Fahrzeug ein Kommunikationsmodul beinhaltet, das konfiguriert ist, um eine Drahtlosverbindung mit dem Mobilgerät mithilfe eines ersten Kommunikationskanals durchzuführen, der ein erstes Protokoll nutzt, und um eine Drahtlosverbindung mit dem Infotainment-System mithilfe eines zweiten Kommunikationskanals durchzuführen, der ein zweites, unterschiedliches Protokoll nutzt, worin das Verfahren die Schritte beinhaltet: das Einrichten des ersten Kommunikationskanals zwischen dem Mobilgerät und dem Kommunikationsmodul des Kraftfahrzeugs mithilfe des ersten Protokolls; das Erfassen einer Kennung des Mobilgeräts am Kommunikationsmodul mithilfe des ersten Kommunikationskanals; das Übertragen der Kennung des Mobilgeräts vom Kommunikationsmodul an das Infotainment-System mithilfe des zweiten Kommunikationskanals; das Autorisieren des Mobilgeräts zur Verwendung mit dem Infotainment-System mithilfe der Kennung des Mobilgeräts vom Kommunikationsmodul; und das drahtlose Verbinden mit dem Mobilgerät mithilfe des Infotainment-Systems anhand der Autorisierung.
Kommunikationsmodul zum Bereitstellen einer Drahtlosverbindung zwischen einem Mobilgerät und einem Kraftfahrzeug, umfassend: ein elektronisches Hardware-Modul, das erste und zweite Verbindungsvorrichtungen beinhaltet, die drahtlos über die jeweiligen ersten und zweiten Verbindungskanäle mithilfe jeweils der unterschiedlichen ersten und zweiten Protokolle kommunizieren; worin die erste Verbindungsvorrichtung eine erste Nahbereich-Drahtlosverbindungs(SRWC)-Schaltung mit einem Funksender und einer Empfangselektronik, die eine erste SRWC-Technologie nutzt und konfiguriert ist, um Datenübertragungen mithilfe des ersten Protokolls über den ersten Kommunikationskanal zu senden und zu empfangen, worin die zweite Verbindungsvorrichtung eine zweite SRWC-Schaltung mit einem Funksender und einer Empfangselektronik beinhaltet, die eine zweite SRWC-Technologie nutzt und konfiguriert ist, um Datenübertragungen mit dem zweiten Protokoll über den zweiten Kommunikationskanals zu senden und zu empfangen, und worin die erste SRWC-Schaltung eine kürzere Betriebsbereichsentfernung als die zweite SRWC-Schaltung aufweist; worin die ersten und zweiten Verbindungsvorrichtungen fest miteinander verdrahtet sind, um drahtlos empfangene Daten von den ersten und zweiten Verbindungseinrichtungen an die anderen ersten und zweiten Verbindungsvorrichtungen über die festverdrahtete Verbindung zu kommunizieren, worin die drahtlos empfangenen Daten von einem der Mobilgeräte und Kraftfahrzeuge über einen ersten und zweiten Kommunikationskanal drahtlos zum anderen Mobilgerät und Kraftfahrzeug über die anderen ersten und zweiten Kommunikationskanäle übertragen wird.