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TECHNISCHES GEBIET
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Allgemein betrifft die vorliegende Offenbarung ein System sowie ein Verfahren zum Entriegeln von Türen für ein Fahrzeug. Insbesondere betrifft die vorliegende Offenbarung ein System sowie ein Verfahren bei dem ein Transponderschlüssel, ein sogenannter Key Fob, und ein Smartphone eingesetzt werden, um Türen oder einen Kofferraum eines Fahrzeugs zu entriegeln.
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HINTERGRUND
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Einsatz eines Key Fob zum Verriegeln oder Entriegeln von Fahrzeugtüren erweist sich als komfortabel für einen Fahrer, da der Fahrer keinen physischen Schlüssel verwenden muss, um die Fahrzeugtüren zu verriegeln oder zu entriegeln. Des Weiteren ermöglicht es das System mit Key Fob dem Fahrer, eine Heckklappe bzw. einen Kofferraum zu verriegeln oder entriegeln und den Motor des Fahrzeugs mittels Fernbedienung in Gang zu setzen. Darüber hinaus kann mit dem System mit Key Fob durch Warntöne und An- und Abschalten von Leuchten der Fahrer sein Fahrzeug mittels Warnmeldung auffinden. Um den Anwendungsbereich eines derartigen Systems mit Key Fob auszuweiten, geht in jüngster Zeit die Entwicklung dahin, diesen Bereich zu erweitern, indem Bidirektionalität implementiert wird und eine Anzeige hinzugefügt wird, die Fahrzeug-Informationen anzeigt. Da diese SteuerungsFunktionen mehr Energie und Leistung erfordern, geht die Entwicklung dahin, dass die Batterie des Key Fob aufladbar oder größer ausgeführt wird und damit schwerer und teurer wird.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Das System und das Verfahren, die hier offenbart werden, wurden entwickelt, um Verbrauch von Batteriestrom zu reduzieren, so dass das System mit Key Fob so klein wie möglich gehalten werden kann, ohne dass häufiges Aufladen erforderlich ist, während gleichzeitig die gleichen Funktionen beibehalten werden, wie sie die moderne Fahrzeugindustrie erfordert.
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Die vorliegende Offenbarung betrifft das Entriegeln bzw. Entsperren einer Fahrzeugtür oder/und eines Kofferraums sowie Auslösen anderer sogenannter Welcome-Funktionen an dem Fahrzeug, die Öffnen einer Heckklappe, Anschalten von Umgebungsleuchten oder Scheinwerfern sowie Starten des Motors des Fahrzeugs einschließen, ohne darauf beschränkt zu sein. Die vorliegende Offenbarung betrifft ein System sowie ein Verfahren zum automatischen Entriegeln einer Tür oder/und eines Kofferraums an dem Fahrzeug unter Verwendung eines Smartphones und eines Key Fob des Fahrzeugs. Dank des hiermit geschaffenen Verfahrens muss der Key Fob des Fahrzeugs nicht häufig aufgeladen werden, oder muss ein Key Fob nicht so groß sein, dass er große Batterien aufnehmen kann. In den meisten Situationen bleibt der Key Fob in einem Energiespar-Modus, so dass keine großen Batterien oder häufiges Aufladen des Key Fob erforderlich sind/ist.
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Gemäß einem Aspekt kann mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ein Verfahren geschaffen werden, das die folgenden Schritte umfasst:
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Einleiten von Drahtlos-Kommunikation zwischen einem Smartphone und einem Fahrzeug, wenn sich das Fahrzeug innerhalb eines ersten Fahrzeug-Bereiches befindet, Senden eines sogenannten Wake-up-Signals von dem Fahrzeug zu einem Key Fob, um den Key Fob zu aktivieren, wenn sich der Key Fob innerhalb eines zweiten Fahrzeug-Bereiches befindet, in Reaktion auf Einleiten der Drahtlos-Kommunikation, Einleiten eines Austauschs mit dem Key Fob, um einen Abstand zwischen dem Key Fob und dem Fahrzeug zu messen, in Reaktion auf Aktivieren des Key Fob und Auslösen einer Fernbedienungs-Funktion an dem Fahrzeug, wenn der Key Fob innerhalb wenigstens einer vordefinierten Autorisierungs-Zone gefunden wird oder ein Muster sequenzieller geometrischer Positionen beschreibt, dass sich der Key Fob dem Fahrzeug nähert.
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Gemäß einem weiteren Aspekt kann mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ein Verfahren geschaffen werden, das die folgenden Schritte umfasst:
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Herstellen einer Drahtlos-Verbindung zwischen einem Smartphone und einem Fahrzeug, wenn ein erster Abstand zwischen dem Smartphone und dem Fahrzeug innerhalb eines ersten vorgegebenen Abstands-Wertes liegt, Senden eines Wake-up-Signals zu einem Key Fob in Drahtlos-Kommunikation mit dem Fahrzeug, wenn ein zweiter Abstand zwischen dem Smartphone und dem Fahrzeug innerhalb eines zweiten vorgegebenen Abstands-Wertes liegt, sowie Aktivieren einer Fahrzeug-Funktion innerhalb des Fahrzeugs, wenn der Key Fob innerhalb wenigstens einer vordefinierten Autorisierungs-Zone gefunden wird oder ein Muster sequenzieller geometrischer Positionen beschreibt, dass sich der Key Fob dem Fahrzeug nähert.
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Gemäß einem weiteren Aspekt kann mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ein Verfahren geschaffen werden, mit dem eine Tür oder/und ein Kofferraum entriegelt wird oder andere Welcome-Funktionen an einem Fahrzeug ausgelöst werden, wobei es die folgenden Schritte umfasst:
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Einleiten einer Drahtlos-Verbindung zwischen einem Smartphone und dem Fahrzeug, wenn sich das Smartphone innerhalb eines Kommunikations-Bereiches des Fahrzeugs befindet, wobei die Drahtlos-Verbindung genutzt wird, um einen Abstand zwischen dem Smartphone und dem Fahrzeug zu überwachen, Senden eines Wake-up-Signals von dem Fahrzeug zu dem Key Fob, wenn sich das Smartphone innerhalb eines zweiten Kommunikations-Bereiches des Fahrzeugs befindet, wobei der zweite Kommunikations-Bereich kleiner ist als der erste Kommunikations-Bereich, Empfangen von Ultra-Breitband-Signalen von dem Key Fob, um eine Position des Key Fob zu bestimmen, wenn sich der Key Fob innerhalb des zweiten Kommunikations-Bereiches befindet, sowie Aktivieren einer Fernbedienungs-Funktion an dem Fahrzeug, wenn sich der Key Fob innerhalb einer Autorisierungs-Zone des Fahrzeugs befindet.
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Figurenliste
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Eine beispielhafte Ausführungsform der Offenbarung wird in der folgenden Beschreibung erläutert, in den Zeichnungen dargestellt und in charakteristischen Einzelheiten in den beigefügten Ansprüchen dargelegt und aufgezeigt. Die beigefügten Zeichnungen, die vollständig in die Beschreibung integriert sind und einen Teil derselben bilden, stellen verschiedene Beispiele, Verfahren und andere beispielhafte Ausführungsformen verschiedener Aspekte der Erfindung dar.
- 1 entspricht der vorliegenden Offenbarung und zeigt ein System zum Entriegeln einer Tür oder/und eines Kofferraums sowie zum Auslösen von Welcome-Funktionen an einem Fahrzeug;
- 2 ist eine beispielhafte schematische Ansicht des Systems zum Entriegeln von Fahrzeugtüren, die zeigt, dass sich ein Smartphone und ein Key Fob außerhalb eines ersten Kommunikations-Bereiches des Fahrzeugs befinden;
- 3 ist eine beispielhafte schematische Ansicht des Systems zum Entriegeln von Fahrzeugtüren, die zeigt, dass sich das Smartphone und der Key Fob innerhalb des ersten Kommunikations-Bereiches des Fahrzeugs, jedoch außerhalb eines zweiten Kommunikations-Bereiches des Fahrzeugs befinden;
- 4 ist eine beispielhafte schematische Ansicht des Systems zum Entriegeln von Fahrzeugtüren, die zeigt, dass sich sowohl das Smartphone als auch der Key Fob innerhalb des zweiten Kommunikations-Bereiches des Fahrzeugs befinden;
- 5 ist ein erstes Blockdiagramm der Umsetzung eines vorgeschlagenen Verfahrens zum Entriegeln einer Fahrzeugtür sowie zum Auslösen anderer Welcome-Funktionen an dem Fahrzeug;
- 6 ist ein zweites Blockdiagramm der Umsetzung eines vorgeschlagenen Verfahrens zum Entriegeln einer Fahrzeugtür sowie zum Auslösen anderer Welcome-Funktionen an dem Fahrzeug; und
- 7 ist ein drittes Blockdiagramm der Umsetzung eines vorgeschlagenen Verfahrens zum Entriegeln einer Fahrzeugtür sowie zum Auslösen anderer Welcome-Funktionen an dem Fahrzeug.
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Gleiche Zahlen beziehen sich in allen Zeichnungen auf gleiche Teile.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wie erforderlich, im Detail offenbart, es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich beispielhaft für die Erfindung sind, die in verschiedenen alternativen Formen ausgeführt werden kann. Die Figuren sind nicht notwendigerweise maßstabsgerecht, einige Strukturen können vergrößert oder verkleinert sein, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Daher sind hier offenbarte konkrete strukturelle und funktionale Details nicht als einschränkend zu verstehen, sondern lediglich als veranschaulichende Basis, anhand der einem Fachmann verschiedene Einsatzmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung vermittelt werden.
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Die vorliegende Offenbarung betrifft ein System für Passive Keyless Entry, das mittels einer Smartphone-Näherungsmeldung zur Fernbedienung eines Systems zum Verriegeln oder Entriegeln eines Fahrzeugs oder zum Aktivieren anderer Funktionen an dem Fahrzeug ausgelöst wird. Es kann der Abstand zwischen einem Fahrzeug und einem Benutzer, der sowohl ein Smartphone als auch einen Key Fob mit sich führt, gemessen werden Der Abstand zwischen dem Smartphone und dem Fahrzeug kann auf Basis von Signalstärke, Laufzeit (time-of-flight - ToF) oder Beschleunigungssensoren bei Annäherung des Benutzers an das Fahrzeug und Eintritt des Smartphones in den Bereich für Wi-Fi- oder Bluetooth-Kommunikation gemessen werden. Ein Wake-up-Signal kann zu dem Key Fob gesendet werden, um Überwachung des Abstandes zwischen dem Key Fob und dem Fahrzeug zu aktivieren, wenn die Person näher an das Fahrzeug herangeht. Wenn der Benutzer in den Bereich für Bestimmung des Abstandes zwischen dem Key Fob und einer Basisstation mittels Laufzeit über Niederfrequenz (low frequency - LF) oder Ultra-Breitband (ultra-wide band) eintritt, wird festgestellt, dass die Position des Key Fob zum Entriegeln der Tür geeignet ist. Diese und andere Aspekte werden im Folgenden ausführlicher beschrieben.
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Ein Passive-Entry-System 10 für ein Fahrzeug kann, wie in 1 dargestellt, ein Kommunikationssystem 12 des Fahrzeugs, einen Key Fob 14 des Fahrzeugs sowie ein Smartphone 16 umfassen. Das Kommunikationssystem 12 des Fahrzeugs kann ein Telekommunikations-Gerät einschließen, das in der Lage ist, Signale über Wi-Fi, Bluetooth, 2G, 3G oder LTE usw. zu senden und/oder zu empfangen. Das Kommunikationssystem 12 kann sich im Inneren eines Fahrzeugs 18 befinden. In einer Ausführungsform kann das Kommunikationssystem 12 wenigstens einen Empfänger 19, wenigstens einen Sender 20 sowie wenigstens eine Steuerungseinrichtung 22 einschließen. In einer anderen Ausführungsform können der Empfänger 19 und der Sender 20 durch einen Sendeempfänger (nicht dargestellt) ersetzt werden, der Signale empfangen und senden kann. Das Kommunikationssystem 12 des Fahrzeugs kann mit einer Entriegelungs-Vorrichtung 24 des Fahrzeugs 18 zum Öffnen wenigstens einer Fahrzeugtür verbunden sein. Das Kommunikationssystem 12 kann des Weiteren mit einer Fernstart-Vorrichtung 26 zum Starten eines Motors oder/und einer Warn-Vorrichtung 28 zum Erzeugen eines Warntons verbunden sein. Es versteht sich, dass sich das Kommunikationssystem 12 in einer anderen Ausführungsform außerhalb des Fahrzeugs 18 befinden kann und mittels einer Fernbedienung (in 1 nicht gezeigt) gesteuert werden kann.
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Das Smartphone 16 kann, wie in 1 dargestellt, eine Kommunikations-Vorrichtung 30 sowie einen Näherungssensor 32 enthalten. Die Kommunikations-Vorrichtung 30 kann dem Smartphone 16 Drahtlos-Verbindung mit dem Fahrzeug 18 mittels eines beliebigen Kommunikationsverfahrens ermöglichen, das Wi-Fi, Bluetooth, 2G, 3G oder LTE einschließt, jedoch nicht darauf beschränkt ist, so dass das Fahrzeug 18 in elektrischer Verbindung mit dem Smartphone 16 steht, wenn sich das Smartphone 16 innerhalb eines Kommunikations-Bereiches des Fahrzeugs befindet. Ein typischer Bereich für Kommunikation des Fahrzeugs mittels Wi-Fi oder Bluetooth zwischen dem Fahrzeug 18 und dem Smartphone 16 kann von ungefähr 10 bis ungefähr 30 m reichen. In einer anderen Ausführungsform kann jedoch der Kommunikations-Bereich des Fahrzeugs weniger als ungefähr 10 m oder mehr als ungefähr 30 m betragen. Der Key Fob 14 des Fahrzeugs kann eine Kommunikations-Vorrichtung 34 einschließen, die Verbindung mit dem Fahrzeug 18 zum Senden und/oder Empfangen von Signalen in beiden Richtungen ermöglicht. In der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, dass das Smartphone 16 nicht direkt mit dem Key Fob 14 des Fahrzeugs kommuniziert. In einer anderen Ausführungsform kann jedoch das Smartphone 16 direkt mit dem Key Fob 14 des Fahrzeugs kommunizieren, so dass das Smartphone 16 und der Key Fob 14 Signale in beiden Richtungen senden und/oder empfangen können.
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In 2 und 5 ist ein Prozess zum Entriegeln einer Fahrzeugtür oder/und eines Kofferraums unter Verwendung des Passive-Entry-Systems 10 des Fahrzeugs dargestellt. Zunächst kann sich, wie in 2 gezeigt, ein Benutzer (in 2 nicht dargestellt), der das Smartphone 16 und den Key Fob 14 des Fahrzeugs mit sich führt, außerhalb eines ersten Kommunikations-Bereiches 36 des Fahrzeugs sowie eines zweiten Kommunikations-Bereiches 38 des Fahrzeugs befinden. Der erste Kommunikations-Bereich 36 des Fahrzeugs kann als Bereich definiert sein, in dem das Smartphone 16 in Drahtlos-Verbindung mit dem Fahrzeug 18 zum Senden und/oder Empfangen von Signalen oder Informationen in beiden Richtungen ist. Darüber hinaus kann der zweite Kommunikations-Bereich 38 des Fahrzeugs als Bereich definiert sein, in dem der Key Fob 14 des Fahrzeugs in Drahtlos-Verbindung mit dem Fahrzeug 18 zum Senden und/oder Empfangen von Signalen oder Informationen in beiden Richtungen ist. Der erste Kommunikations-Bereich 36 des Fahrzeugs kann größer sein als der zweite Kommunikationsbereich 38 des Fahrzeugs.
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Wenn sich der Benutzer (nicht dargestellt), der das Smartphone 16 und den Key Fob 14 des Fahrzeugs mit sich führt, dem ersten Kommunikations-Bereich 36 des Fahrzeugs nähert, kann, wie in 3 gezeigt, der Näherungssensor 32 an dem Smartphone 16 den Abstand zwischen dem Smartphone 16 und dem Fahrzeug 18 erfassen. Wenn der Abstand zwischen dem Smartphone 16 und dem Fahrzeug 18 innerhalb des ersten Kommunikations-Bereiches 36 des Fahrzeugs liegt, können das Fahrzeug 18 und das Smartphone 16 Kommunikation beginnen, um die Abstands-Informationen zwischen dem Fahrzeug 18 und dem Smartphone 16 auszutauschen. Die Informationen über den Abstand zwischen dem Fahrzeug 18 und dem Smartphone 16 können mittels Wi-Fi- oder Bluetooth-Verbindung übertragen werden. In einer anderen Ausführungsform können die Abstands-Informationen mittels jeder beliebigen anderen Telekommunikations-Einrichtung übertragen werden. Wenn Wi-Fi- oder Bluetooth-Verbindung hergestellt ist, kann das Smartphone 16 Verarbeitung mittels Laufzeit-Funkwellen-Messung, Triangulation, Trilateration und/oder Received Signal Strength Indicator (RSSI) beginnen, um den Abstand zwischen dem Smartphone 16 und dem Fahrzeug 18 zu bestimmen. In einer anderen Ausführungsform kann das Fahrzeug 18 Verarbeitung mittels Laufzeit-Funkwellen-Messung, Triangulation, Trilateration und/oder Received Signal Strength Indicator beginnen, um Abstand zwischen dem Smartphone 16 und dem Fahrzeug 18 zu bestimmen.
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Laufzeit (time-of-flight - Tof) ist eine Eigenschaft eines Objekts, Teilchens oder einer akustischen, elektromagnetischen oder anderen Welle. Sie betrifft die Zeit, die ein derartiges Objekt benötigt, um eine Strecke durch ein Medium hindurch zurückzulegen. Überwachung von Laufzeit eines bekannten Signals zwischen zwei Quellen kann daher genutzt werden, um den Abstand zwischen diesen Quellen zu bestimmen. Gemäß einer oder mehrerer Ausführungsform/en der vorliegenden Offenbarung kann Überwachung des Abstandes zwischen dem Smartphone 16 (oder Key Fob 14) und dem Fahrzeug 18 umgesetzt werden, indem Laufzeit auf Ultra-Breitband-Signale, Wi-Fi-Signale, GPS-Signale oder dergleichen angewendet wird.
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Mit dem Aufkommen von Mehrfachantennen (z.B. Mehrfach-Wi-Fi-Antennen) an Fahrzeugen ist es möglich geworden, den sogenannten Angle of Arrival (AoA) der an den Antennen-Arrays empfangenen Mehrweg-Signale zu schätzen und Triangulation oder Trilateration anzuwenden, um die Position einer Vorrichtung, wie beispielsweise eines Smartphones oder eines Key Fob, zu berechnen. Die Methode der Triangulation oder Trilateration unter Verwendung von Wi-Fi-Signalen oder Ultra-Breitband-Signalen kann gemäß einer oder mehrerer Ausführungsform/en eingesetzt werden, um die Position des Smartphones 16 (bzw. des Key Fob 14) zu dem Fahrzeug 18 zu überwachen.
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Mittels RSSI wird die Leistung eines empfangenen Funksignals gemessen. RSSI-Ortungsverfahren basieren darauf, dass Signalstärke von einer Client-Vorrichtung an mehreren verschiedenen Zugriffspunkten gemessen wird und dann diese Informationen mit einem Ausbreitungsmodell kombiniert werden, um den Abstand zwischen der Client-Vorrichtung und den Zugriffspunkten zu bestimmen. Gemäß einer oder mehreren Ausführungsform/en kann RSSI entweder allein oder in Kombination mit anderen Abstandsüberwachungsmethoden eingesetzt werden, um die Position des Smartphones 16 (bzw. des Key Fob 14) im Verhältnis zu dem Fahrzeug 18 zu bestimmen.
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Der Benutzer (nicht dargestellt), der das Smartphone 16 und den Key Fob 14 des Fahrzeugs mit sich führt, kann sich, wie in 4 dargestellt, dem Fahrzeug 18 weiter nähern und in den zweiten Kommunikations-Bereich 38 des Fahrzeugs eintreten. Wenn der Abstand zwischen dem Fahrzeug 18 und dem Smartphone 16 innerhalb von beispielsweise 2 bis 3 m liegt, kann durch das Kommunikations-System 12 des Fahrzeugs unter Verwendung von Niederfrequenz-, Ultrahochfrequenz- oder Superhochfrequenz-Kommunikation ein Prozess zum Aktivieren des Key Fob in Gang gesetzt werden, so dass der Key Fob 14 des Fahrzeugs elektrisch bereit ist, Signale zu dem Fahrzeug 18 zu senden oder Signale von dem Fahrzeug 18 zu empfangen. In einer anderen Ausführungsform kann der Prozess zum Aktivieren des Key Fob in Gang gesetzt werden, wenn der Abstand zwischen dem Fahrzeug 18 und dem Smartphone 16 kürzer als 2 m oder länger als 3 m ist. Dieser Prozess kann anhand vorhergesagter Wahrscheinlichkeit von Aktivierung (d. h., dass davon ausgegangen wird, dass ein Wake-up-Signal den Key Fob erreicht) sowie vorhergesagter Wahrscheinlichkeit dahingehend bestimmt werden, dass der Key Fob 14 des Fahrzeugs zuverlässig und dauerhaft in der Lage ist, mit dem Fahrzeug 18 in Verbindung zu treten. Die Niederfrequenz-, Ultrahochfrequenz- oder Superhochfrequenz-Kommunikation des Prozesses zum Aktivieren des Key Fob des Fahrzeugs ist typisch für Passive-Entry-Systeme, mit denen der Key Fob 14 des Fahrzeugs aus einem sogenannten Ultra-Low-Power-Modus „aufgeweckt“ werden kann in dem die Fahrzeug-Seite die Impulse mit Leistung zuführen kann, die ausreichend hoch ist, um einen Leistungspegel zu erzeugen, der hoch genug ist, um ansonsten stromlose Schaltungen des Key Fob 14 des Fahrzeugs unter Strom zu setzen.
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Wenn der Key Fob 14 aktiviert ist, führt er Kommunikation mit dem Fahrzeug 8 fort, um Abstandsmessung unter Verwendung von Niederfrequenz-Kommunikation, Ultra-Breitband-Kommunikation oder beider durchzuführen. Abstandsmessung unter Verwendung von Niederfrequenz-Kommunikation unterscheidet sich dem Wesen nach von Ultra-Breitband-Kommunikation. Bei Abstandsmessung mittels Niederfrequenz-Kommunikation wird RSSI verwendet, während Abstandsmessung mittels Ultra-Breitband-Kommunikation auf Laufzeit beruht. Bei Niederfrequenz wird zum Senden mehr Energie verbraucht als zum Empfangen. Daher kann das Fahrzeug 18 Kommunikation zur Abstandsmessung mittels Niederfrequenz zwischen dem Fahrzeug und dem Key Fob 14 in Gang setzen. Ultra-Breitband-Kommunikation benötigt weniger Energie als Niederfrequenz-Kommunikation. Dementsprechend kann der Key Fob 14 Abstandsmessung mittels Ultra-Breitband-Kommunikation mit dem Fahrzeug 18 in Gang setzen. Abstandsmessung erfordert einen Austausch von Signalen zwischen dem Key Fob und dem Fahrzeug. Aufgrund spezieller Eigenschaften von Abstandsmessung mittels Niederfrequenz- oder Ultra-Breitband-Kommunikation kann der Abstand zwischen den Antennen des Key Fob 14 des Fahrzeugs und den Antennen des Fahrzeugs 18 zuverlässig mit einer Genauigkeit von bis zu 2,5 cm bestimmt werden, so dass festgestellt werden kann, ob sich der Key Fob 14 innerhalb der Grenze einer vordefinierten Autorisierungs-Zone 40 befindet.
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5-7 zeigen verschiedene Flussdiagramme, die Verfahren gemäß verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung darstellen. Geschaffen wird ein erstes Verfahren 100 zum Umsetzen der vorgeschlagenen Kommunikation mit einem Fahrzeug unter Verwendung eines Key Fob des Fahrzeugs sowie eines Smartphones, wie es in 5 dargestellt ist. In Schritt 102 kann Drahtlos-Kommunikation zwischen dem Smartphone 16 und dem Fahrzeug 18 eingeleitet werden, wenn sich das Smartphone innerhalb eines ersten Fahrzeug-Bereiches befindet. Der erste Fahrzeug-Bereich kann als ein Abstand zwischen dem Smartphone 16 und dem Fahrzeug 18 definiert sein, indem das Smartphone 16 und das Fahrzeug 18 unter Verwendung von Wi-Fi, Bluetooth oder dergleichen drahtlos kommunizieren können. Das Einleiten von Drahtlos-Kommunikation mit dem Smartphone 16 kann einschließen, dass das Fahrzeug feststellt, ob sich das Smartphone 16 innerhalb des ersten Fahrzeug-Bereiches befindet. In einer Ausführungsform kann das Smartphone 16 ein Drahtlos-Kommunikations-Signal (z.B. Wi-Fi, Bluetooth usw.) senden, das von dem Empfänger 19 erfasst werden kann und anzeigt, dass sich das Smartphone 16 innerhalb des ersten Fahrzeug-Bereiches befindet. In einer anderen Ausführungsform kann das Fahrzeug 18 über den Sender 20 ein Drahtlos-Kommunikations-Signal (z.B. Wi-Fi, Bluetooth usw.) senden, das von dem Smartphone 16 erfasst werden kann, wenn sich das Smartphone 16 innerhalb des ersten Fahrzeug-Bereiches befindet. Der Empfänger 19 kann dann ein Bestätigungs-Signal von dem Smartphone 16 empfangen, das dem Fahrzeug 18 bestätigt, dass sich das Smartphone 16 innerhalb des ersten Fahrzeug-Bereiches befindet. In einer Ausführungsform kann der erste Fahrzeug-Bereich ungefähr 10-30 m betragen.
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Das Einleiten von Drahtlos-Kommunikation zwischen dem Smartphone 16 und dem Fahrzeug 18 kann das Fahrzeug 18 veranlassen, mit dem Senden eines Wake-up-Signals für den Key Fob 14 zu beginnen, wie dies in Schritt 104 vorgesehen ist. Dementsprechend kann das Fahrzeug 18 ein Wake-up-Signal zu dem Key Fob 14 des Fahrzeugs senden, um den Key Fob 14 zu aktivieren, wenn er sich innerhalb eines zweiten Fahrzeug-Bereiches befindet. Der zweite Fahrzeug-Bereich kann als ein Abstand zwischen dem Key Fob 14 und dem Fahrzeug 18 definiert sein, in dem der Key Fob 14 das Wake-up-Signal erfolgreich empfangen und von einem Modus mit niedrigem Stromverbrauch (low energy mode) zu einem Modus mit normalem Stromverbrauch (normal energy mode) übergehen kann und bereit ist, mit dem Fahrzeug 18 zu kommunizieren. In einer Ausführungsform kann der zweite Fahrzeug-Bereich ungefähr 2-3 m betragen. Das Wake-up-Signal kann ein Niederfrequenz-Signal sein.
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Zu diesem Zweck kann der Sender 20 ein Niederfrequenz-Signal senden, mit dem der Key Fob 14 aktiviert werden kann, wenn er sich innerhalb des zweiten Fahrzeug-Bereiches befindet. Als Alternative dazu kann das Wake-up-Signal an den Key Fob 14 von dem Fahrzeug 18 ein Ultrahochfrequenz- oder Superhochfrequenz-Signal sein.
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Durch Aktivieren des Key Fob 14 kann eine Ultra-Breitband-Schaltung bzw. Einem Sender (nicht dargestellt) in dem Key Fob 14 in Betrieb gesetzt werden, um Ultra-Breitband-Signale mit dem Fahrzeug 18 auszutauschen, den Abstand zwischen ihnen zu überwachen und den Key Fob in Bezug auf das Fahrzeug zu orten. Dementsprechend kann in einem Schritt 106 ein Ultra-Breitband-Austausch zwischen dem Key Fob 14 und dem Fahrzeug 18 zum Messen eines Abstandes zwischen dem Key Fob und dem Fahrzeug in Reaktion auf Aktivierung des Key Fob eingeleitet werden. Der Ultra-Breitband-Austausch kann einschließen, dass an dem Fahrzeug 18 ein erstes Ultra-Breitband-Signal von dem Key Fob 14 empfangen wird, um Überwachung des Abstandes einzuleiten, von dem Fahrzeug 18 ein zweites Ultra-Breitband-Signal zu dem Key Fob 14 gesendet wird und an dem Fahrzeug 18 in Reaktion auf das zweite Ultra-Breitband-Signal ein drittes Ultra-Breitband-Signal von dem Key Fob 14 empfangen wird. Das Fahrzeug 18 kann den Abstand zwischen dem Key Fob 14 und dem Fahrzeug 18 durch Anwenden von Laufzeit-Messung auf die ausgetauschten Ultraschall-Breitband-Signale bestimmen, wie dies in Schritt 108 vorgesehen ist. In einer anderen Ausführungsform kann Abstands- bzw. Positions-Überwachung des Key Fob 14 in Bezug auf das Fahrzeug unter Verwendung von Wi-Fi- oder Ultraschall-Breitband-Triangulation oder - Trilateration durchgeführt werden.
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In einem Schritt 110 kann, wenn festgestellt wird, dass sich der Key Fob 14 innerhalb einer oder mehrerer vordefinierten/vordefinierter Autorisierungs-Zone/n um das Fahrzeug 18 herum befindet, eine Fernbedienungs-Funktion an dem Fahrzeug ausgelöst werden. Beispielsweise kann das Fahrzeug 18 automatisch eine Tür oder/und einen Kofferraum entriegeln, wenn es erfasst, dass sich der Key Fob 14 innerhalb einer Autorisierungs-Zone befindet. Eine vordefinierte Autorisierungs-Zone kann ein vorgegebener dreidimensionaler geometrischer Raum bzw. eine vorgegebene dreidimensionale geometrische Zone sein. Andere Fernbedienungs-Funktionen an dem Fahrzeug 18, die ausgelöst werden können, schließen Öffnen einer Heckklappe, Öffnen einer Tür, Anschalten von Umgebungsleuchten oder Scheinwerfern oder Starten eines Motors ein. Eine bestimmte Fernbedienungs-Funktion kann ausgelöst werden, wenn sich der Key Fob 14 innerhalb einer bestimmten vordefinierten Autorisierungs-Zone befindet. Beispielsweise kann eine vordefinierte Autorisierungs-Zone der vorderen linken Tür des Fahrzeugs zugeordnet sein. Dementsprechend kann das Fahrzeug die vordere linke Tür des Fahrzeugs 18 entriegeln, wenn der Key Fob 14 innerhalb der Zone der vorderen linken Tür geortet wird. In einer Ausführungsform kann sich eine vordefinierte Autorisierungs-Zone innerhalb einer Entfernung von 0 bis 1,5 m zu einer Außenfläche des Fahrzeugs befinden. In einer anderen Ausführungsform kann eine vordefinierte Autorisierungs-Zone einem Raum einschließen, der weiter als 1,5 m von der Außenfläche des Fahrzeugs entfernt ist.
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Als Alternative dazu kann das Fahrzeug eine Fernbedienungs-Funktion auslösen, wenn ein Muster sequenzieller geometrischer Positionen beschreibt, dass sich der Key Fob 14 dem Fahrzeug nähert. Beispielsweise kann das Fahrzeug eine Tür öffnen, wenn das Fahrzeug auf Basis des Musters sequenzieller geometrischer Positionen erfasst, dass sich ein Key Fob 14 dem Fahrzeug von hinten nähert. Jedoch kann das Fahrzeug Öffnen einer Tür unterbinden, wenn es erfasst, dass sich der Key Fob 14 dem Fahrzeug konform nähert, um zu verhindern, dass ein Benutzer gegen die Tür läuft oder von der Tür selbst getroffen wird.
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Geschaffen wird ein zweites Verfahren 200 zum Umsetzen der vorgeschlagenen Kommunikation mit einem Fahrzeug unter Verwendung eines Key Fob des Fahrzeugs sowie eines Smartphones, wie es in 6 dargestellt ist. Der Key Fob 14 und das Smartphone 16 können von dem Fahrzeug 18 entfernt angeordnet sein. Darüber hinaus können alle Türen oder ein Kofferraum des Fahrzeugs 18 bereits verriegelt sein, und andere Funktionen an dem Fahrzeug 18, wie beispielsweise Welcome-Funktionen (d. h. Umgebungsleuchten oder Scheinwerfer usw.), können bereits abgeschaltet sein. In einem Schritt 202 kann eine Drahtlos-Verbindung zwischen dem Smartphone 16 und dem Fahrzeug 18 hergestellt werden. Die Drahtlos-Verbindung kann beispielsweise hergestellt werden, wenn ein erster Abstand zwischen dem Smartphone und dem Fahrzeug innerhalb eines ersten vorgegebenen Abstands-Wertes liegt. Der erste vorgegebene Abstands-Wert kann als ein Abstand zwischen dem Smartphone 16 und dem Fahrzeug 18 definiert sein, in dem das Smartphone 16 und das Fahrzeug 18 unter Verwendung von Wi-Fi, Bluetooth oder dergleichen drahtlos kommunizieren können. Herstellen einer Drahtlos-Verbindung mit dem Smartphone 16 kann einschließen, dass das Fahrzeug feststellt, ob sich das Smartphone 16 innerhalb Abstands des ersten vorgegebenen Wertes befindet. In einer Ausführungsform kann das Smartphone 16 ein Drahtlos-Kommunikations-Signal (z.B. Wi-Fi, Bluetooth usw.) senden, das von dem Empfänger 19 erfasst werden kann und anzeigt, dass sich das Smartphone 16 innerhalb des Abstands ersten vorgegebenen Wertes befindet. In einer anderen Ausführungsform kann das Fahrzeug 18 über den Sender 20 ein Drahtlos-Kommunikations-Signal (z.B. Wi-Fi, Bluetooth usw.) senden, das von dem Smartphone 16 erfasst werden kann, wenn sich das Smartphone 16 innerhalb des ersten vorgegebenen Abstands-Wertes befindet. Der Empfänger 19 kann dann ein Bestätigungs-Signal von dem Smartphone 16 empfangen, das dem Fahrzeug 18 bestätigt, dass sich das Smartphone 16 innerhalb des Abstands ersten vorgegebenen Wertes befindet.
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Zusätzlich oder als Alternative dazu kann der erste Abstand zwischen dem Fahrzeug 18 und dem Smartphone 16 gemessen werden. In diesem Schritt kann sich ein Benutzer/Fahrer, der das Smartphone 16 und den Key Fob 14 des Fahrzeugs mit sich führt, dem Fahrzeug 18 nähern. Wenn sich der Fahrer/Benutzer, der das Smartphone 16 und den Key Fob 14 des Fahrzeugs mit sich führt, dem Fahrzeug 18 nähert, kann der Näherungssensor 32 an dem Smartphone 16 Annäherung an das Fahrzeug 18 erfassen und die Drahtlos-Verbindung mit dem Fahrzeug herstellen, wenn der erste Abstand innerhalb des vorgegebenen Abstands-Wertes liegt. In einer Ausführungsform kann der erste vorgegebene Abstands-Wert von ungefähr 10 bis ungefähr 30 m reichen. In einer anderen Ausführungsform kann jedoch der erste vorgegebene Abstand weniger als 10 m und mehr als 30 m betragen. In dem Schritt 202 können, wenn der erste Abstand innerhalb des ersten vorgegebenen Abstands-Wertes (d. h. von 10 bis 30 m) liegt, das Fahrzeug 18 und das Smartphone 16 elektrische Telekommunikation (d. h. Drahtlos-Verbindung) zwischen einander einleiten. Beispielsweise kann das Fahrzeug 18 über seinen Sensor 19 und seinen Empfänger 20, (die zu einem Sendeempfänger kombiniert werden können) mit dem Smartphone kommunizieren. Die Telekommunikation kann unter Verwendung von Bluetooth- oder Wi-Fi-Verbindung hergestellt werden. In einer anderen Ausführungsform kann die Telekommunikation zwischen dem Fahrzeug 18 und dem Smartphone 16 jedoch unter Verwendung beliebiger anderer Telekommunikations-Verfahren hergestellt werden.
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In einem Schritt 204 kann ein zweiter Abstand zwischen dem Fahrzeug 18 und dem Smartphone 16 gemessen werden, um festzustellen, ob der zweite Abstand zwischen dem Fahrzeug 18 und dem Smartphone 16 innerhalb eines zweiten vorgegebenen Abstands-Wertes liegt. In einer Ausführungsform kann der zweite vorgegebene Abstands-Wert ungefähr 3 m betragen. In einer anderen Ausführungsform kann der zweite vorgegebene Abstands-Wert größer oder kleiner als 3 m sein. In dem Schritt 204 kann Messen des zweiten Abstandes zwischen dem Smartphone 16 und dem Fahrzeug 18 durchgeführt werden, indem Laufzeit unter Verwendung von GPS, Wi-Fi oder Ultraschall-Breitband und/oder RSSI zwischen dem Smartphone 16 und dem Fahrzeug 18 angewendet wird. Als Alternative dazu kann Messen des zweiten Abstandes zwischen dem Smartphone 16 und dem Fahrzeug 18 unter Anwendung von Wi-Fi- oder Ultra-Breitband-Triangulation oder -Trilateration durchgeführt werden.
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In einem Schritt 206 kann das Fahrzeug 18, wenn der zweite Abstand zwischen dem Fahrzeug 18 und dem Smartphone 16 kleiner ist als der zweite vorgegebene Abstands-Wert (d. h. 3 m), ein Wake-up-Signal zu dem von dem Fahrer/Benutzer mitgeführten Key Fob vierzehntes Fahrzeug senden, um den Key Fob 14 des Fahrzeugs zu aktivieren, so dass er bereit für Kommunikation mit dem Fahrzeug 18 ist. Aktivieren des Key Fob 14 kann durchgeführt werden, indem eine Aktivierungs-Anforderung (z.B. Niederfrequenz, Ultrahochfrequenz oder Superhochfrequenz) ausgelöst wird. Durch Aktivieren des Key Fob 14 kann beispielsweise eine Ultra-Breitband-Schaltung oder ein Sender (nicht dargestellt) in dem Key Fob 14 in Betrieb gesetzt werden, um Ultra-Breitband-Signale mit dem Fahrzeug 18 auszutauschen und den Abstand zwischen ihnen zu überwachen und dem Key Fob in Bezug auf das Fahrzeug zu orten.
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In einem Schritt 208 kann eine Position des Key Fob 14 in Bezug auf eine Autorisierungs-Zone, die durch einen Abstand zwischen dem Key Fob 14 und dem Fahrzeug 18 definiert ist, gemessen oder anderweitig erfasst werden. Die Position des Key Fob 14 um das Fahrzeug 18 herum kann gemessen werden, indem Laufzeit unter Verwendung von GPS, Wi-Fi, Ultra-Breitband oder dergleichen angewendet wird. Es kann, wie bereits beschrieben, ein Ultra-Breitband-Austausch zwischen dem Key Fob 14 und dem Fahrzeug 18 eingeleitet werden, um eine Ausrichtung oder Position des Key Fob zu dem Fahrzeug unter Verwendung von Laufzeit des Funksignals zwischen dem Key Fob und einer oder mehreren Fahrzeug-Antenne/n zu bestimmen. Wenn der Key Fob 14 innerhalb einer geeigneten vordefinierten Autorisierungs-Zone geortet wird, kann das Fahrzeug 18 eine Funktion innerhalb des Fahrzeugs aktivieren (z.B. Wenigstens eine Tür für das Fahrzeug 18 entriegeln, einen Kofferraum des Fahrzeugs 18 entsperren oder dergleichen), wie dies in einem Schritt 210 vorgesehen ist. In einer Ausführungsform kann die Autorisierungs-Zone als ein ungefähr 1,5 m großer Radius um eine bestimmte Tür bzw. Heckklappe des Fahrzeugs herum definiert sein. Die Autorisierungs-Zone kann eine dreidimensionale sphärische oder kubische Form im Anschluss an eine linke, rechte und/oder hintere Seite des Fahrzeugs 18 sein. Zusätzlich zum Entriegeln einer Fahrzeugtür oder zum Entsperren eines Kofferraums kann die aktivierte Fahrzeug-Funktion andere Welcome-Funktionen, wie beispielsweise Öffnen einer Heckklappe, Anschalten von Umgebungsleuchten oder Scheinwerfern oder Starten eines Motors für das Fahrzeug 18 einschließen.
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Geschaffen wird ein drittes Verfahren 300 zum Umsetzen der vorgeschlagenen Kommunikation mit einem Fahrzeug unter Verwendung eines Key Fob des Fahrzeugs sowie eines Smartphones, wie es in 7 dargestellt ist. Das Smartphone 16 und der Key Fob 14 des Fahrzeugs können sich zunächst außerhalb eines ersten Kommunikations-Bereiches des Fahrzeugs 18 befinden. Ein Fahrer/Benutzer, der das Smartphone 16 und den Key Fob 14 des Fahrzeugs mit sich führt, kann das Smartphone 16 und den Key Fob 14 des Fahrzeugs in den ersten Kommunikations-Bereich des Fahrzeugs 18 bringen. Dementsprechend kann in Schritt 302 eine Drahtlos-Verbindung zwischen dem Smartphone 16 und dem Fahrzeug 18 eingeleitet werden. Die Drahtlos-Verbindung kann beispielsweise eingeleitet werden, wenn sich das Smartphone 16 innerhalb des ersten Kommunikations-Bereiches des Fahrzeugs 18 befindet. Der erste Kommunikations-Bereich kann als ein Abstand zwischen dem Smartphone 16 und dem Fahrzeug 18 definiert sein, in dem das Smartphone 16 und das Fahrzeug 18 unter Verwendung von Wi-Fi, Bluetooth oder dergleichen drahtlos kommunizieren können. Einleiten einer Drahtlos-Verbindung mit dem Smartphone 16 kann einschließen, dass das Fahrzeug 18 feststellt, ob sich das Smartphone 16 innerhalb des ersten Kommunikations-Bereiches befindet. In einer Ausführungsform kann das Smartphone 16 ein Drahtlos-Kommunikations-Signal (z.B. Wi-Fi, Bluetooth usw.) senden, das von dem Empfänger 19 erfasst werden kann und anzeigt, dass sich das Smartphone 16 innerhalb des ersten Kommunikations-Bereiches befindet. In einer anderen Ausführungsform kann das Fahrzeug 18 über den Sender 20 ein Drahtlos-Kommunikations-Signal (z.B. Wi-Fi, Bluetooth usw.) senden, das von dem Smartphone 16 erfasst werden kann, wenn sich das Smartphone 16 innerhalb des ersten Kommunikations-Bereiches befindet. Der Empfänger 19 kann dann ein Bestätigungs-Signal von dem Smartphone 16 empfangen, das dem Fahrzeug 18 bestätigt, dass sich das Smartphone 16 innerhalb des ersten Kommunikations-Bereiches befindet. In einer Ausführungsform kann der erste Kommunikations-Bereich zwischen dem Smartphone 16 und dem Fahrzeug 18 kleiner als ungefähr 30 m sein. In einer anderen Ausführungsform kann jedoch der erste Kommunikations-Bereich kleiner als ungefähr 20 m sein. In einer weiteren Ausführungsform kann der erste Kommunikations-Bereich kleiner als ungefähr 10 m sein.
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Abstandsüberwachung mittels der Drahtlos-Verbindung zwischen dem Smartphone 16 und dem Fahrzeug 18 kann eingesetzt werden, um den Abstand zwischen dem Smartphone und dem Fahrzeug zu überwachen. Dementsprechend kann in einem Schritt 304 das Fahrzeug 18 Abstandsüberwachungs-Signale mit dem Smartphone 16 austauschen. Die Abstandsüberwachung kann mittels Laufzeit (unter Verwendung von GPS, Wi-Fi, Ultra-Breitband oder dergleichen), Trilateration oder Triangulation (unter Verwendung von Ultra-Breitband oder Wi-Fi) durchgeführt werden. Wenn sich ein Fahrer/Benutzer, der das Smartphone 16 und den Key Fob 14 des Fahrzeugs mit sich führt, dem Fahrzeug 18 weiter nähert, kann der Fahrer/Benutzer das Smartphone 16 und den Key Fob 14 des Fahrzeugs in den zweiten Kommunikations-Bereich des Fahrzeugs 18 bringen. Der zweite Kommunikations-Bereich kann kleiner sein als der erste Kommunikations-Bereich. In einer Ausführungsform kann der zweite Kommunikations-Bereich ungefähr 3 m betragen. In einer anderen Ausführungsform kann der zweite Kommunikations-Bereich kleiner als oder größer als 3 m sein. In einem Schritt 306 kann das Fahrzeug, wenn festgestellt wird, dass sich das Smartphone 16 innerhalb des zweiten Kommunikations-Bereiches des Fahrzeugs 18 befindet, ein Wake-up-Signal zu dem Key Fob 14 senden, um den Key Fob von einem Ruhe-Zustand in einen aktiven Zustand zu versetzen. In dem Schritt 306 kann das Wake-up-Signal durch drahtloses Senden eines (niederfrequenten) Kurzstrecken-Signals von dem Fahrzeug 18 zu dem Key Fob geleitet werden. In Reaktion auf Aktivierung kann der Key Fob 14 beginnen, Ultra-Breitband-Signale zu dem Fahrzeug 18 zu senden.
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In Schritt 308 kann das Fahrzeug 18 die Ultra-Breitband-Signale von dem Key Fob 14 empfangen, wenn festgestellt wird, dass sich das Smartphone 16 innerhalb des zweiten Kommunikations-Bereiches des Fahrzeugs 18 befindet. Dementsprechend kann ein Ultra-Breitband-Austausch zwischen dem Key Fob 14 und dem Fahrzeug 18 zum überwachen des Abstandes zwischen dem Key Fob und dem Fahrzeug eingeleitet werden. In einem Schritt 310 kann das Fahrzeug 18 eine Fernbedienungs-Funktion des Fahrzeugs aktivieren, wenn sich der Key Fob 14 innerhalb einer Autorisierungs-Zone des Fahrzeugs 18 befindet. In einer Ausführungsform kann die Autorisierungs-Zone als ein ungefähr 1,5 m großer Radius um eine bestimmte Tür bzw. Heckklappe des Fahrzeugs herum definiert sein. Die Autorisierungs-Zone kann eine dreidimensionale sphärische oder kubische Form im Anschluss an eine linke, rechte und/oder hintere Seite des Fahrzeugs 18 sein. In einer anderen Ausführungsform kann die Autorisierungs-Zone kleiner als oder größer als 1,5 m sein. Die Fernbedienungs-Funktion des Fahrzeugs kann Entriegeln einer Tür oder/und eines Kofferraums an dem Fahrzeug 18, Öffnen einer Heckklappe, Anschalten wenigstens einer Leuchte oder Starten eines Motors einschließen.
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Obwohl oben beispielhafte Ausführungsformen beschrieben sind, ist nicht beabsichtigt, mit diesen Ausführungsformen alle möglichen Formen der Erfindung zu beschreiben. Vielmehr sind die in der Patentbeschreibung verwendeten Formulierungen beschreibende und keine beschränkenden Formulierungen, und es versteht sich, dass verschiedene Veränderungen vorgenommen werden können, ohne vom Wesen und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Des Weiteren können die Merkmale verschiedener Umsetzungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu schaffen.