DE102013110594A1

DE102013110594A1 - Verfahren zum Kontrollieren von Fahrzeugschnittstellen unter Verwendung von Gerätebewegung und Nahfeldkommunikation

Info

Publication number: DE102013110594A1
Application number: DE102013110594.7A
Authority: DE
Inventors: Donald Grimm; Timothy Talty
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2012-11-19
Filing date: 2013-09-25
Publication date: 2014-05-22
Anticipated expiration: 2033-09-26
Also published as: CN103825630B; DE102013110594B4; CN103825630A; US8880240B2; US20140142783A1

Abstract

Verfahren zum Einrichten einer kontinuierlichen Kommunikation zwischen einem Fahrzeug und einem mobilen Gerät unter Verwendung von Nahfeldkommunikation (NFC) und unter Verwendung der NFC-Kommunikation, um das Einrichten einer Anwendung auf dem mobilen Gerät zu ermöglichen, sowie weitere Funktionalitäten. Ein NFC-fähiges mobiles Gerät wird in unmittelbare Nähe zu einer NFC-Antenne in dem Fahrzeug platziert, wobei in einer Ausführungsform die NFC-Antenne in einer Ladefläche zum drahtlosen Aufladen des Geräts integriert ist. Kontinuierliche drahtlose NFC-Kommunikation wird zwischen dem mobilen Gerät und dem Fahrzeug eingerichtet, so dass das Gerät als ein Steuergerät für im Fahrzeug befindliche Systeme dienen kann. Steueranwendungen auf dem mobilen Gerät können Funktionalitäten für vom Fahrer befohlene Funktionalitäten beinhalten, beispielsweise den Betrieb der Fenster und der Türverriegelung, genauso gut wie automatische Funktionalitäten, wie beispielsweise die Navigation und eine Kollisionswarnung. Andere Verwendungen der NFC-fähigen mobilen Geräte werden ebenso offenbart, beispielsweise die Erfassung ereignisbasierter Informationen und eine gestenbasierende Steuerung.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf das Einrichten einer kontinuierlichen Kommunikationsverbindung zwischen einem mobilen Gerät und einem Fahrzeug unter Verwendung von (Near Field Communications) NFC und insbesondere auf ein Verfahren zum Einrichten einer kontinuierlichen Kommunikationsverbindung zwischen einem mobilen Gerät und einem Fahrzeug unter Verwendung von NFC, bei welcher das mobile Gerät Anwendungen auf einem Fahrzeugsteuergerät ausüben kann, das Fahrzeug dazu verwendet werden kann, um gewisse Fahrzeugfunktionen zu erlauben oder zu beschränken, und Daten kontinuierlich oder vorübergehend von dem Gerät auf das Fahrzeug und umgekehrt transferiert werden können.
2. Diskussion des Standes der Technik
Drahtlose Kommunikationssysteme wurden zunehmend in modernen Fahrzeugen allgemein gebräuchlich und befähigen die Verbraucher, dass ihre mobilen Geräte mit Fahrzeugen auf eine Vielzahl von Arten interagieren können. Unter den drahtlosen Technologien bietet die NFC eine inhärent große Datensicherheit aufgrund ihrer sehr kurzen drahtlosen Übertragungsreichweite, wohingegen Bluetooth und Wi-Fi-Signale leicht aus der Umgebung eines benutzten Fahrzeuges herausreichen können und dementsprechend anfällig für Abhören und andere schwerwiegende Schadattacken sein können. Dies ist für NFC nicht gültig. Die NFC-Signalreichweite beträgt nur 2–4 cm und bewirkt damit, dass NFC-Signale nicht durch ein Gerät aufgenommen werden können, welches sich nicht innerhalb des benutzten Fahrzeuges befindet.
Aufgrund der inhärenten Datensicherheit von NFC wird deren Verwendung in Fahrzeugen immer häufiger. Obwohl Fahrzeughersteller eine Anzahl von Funktionalitäten in Betracht gezogen haben, welche NFC verwenden, um mit einem mobilen Gerät eines Verbrauchers zu kommunizieren, verbleibt dennoch ein großer Bereich von unausgeschöpftem Potenzial. Insbesondere wird NFC typischerweise nur zum Transferieren eines kleinen Betrags von Daten auf einer einmaligen Basis verwendet, wenn zwei NFC-Geräte in unmittelbare Nähe zueinander platziert werden. Durch das Kombinieren der Leistung von modernen Smartphones und anderen mobilen Geräten mit der Datensicherheit von NFC und durch Ausweiten der NFC-Kommunikation zwischen dem Gerät und dem Fahrzeug zu einer kontinuierlichen Verbindung, ist es möglich, das mobile Gerät zu verwenden, um einen Mehrwert für das Fahrzeug zu erzielen, ohne dabei Kosten an dem Fahrzeug selbst zu verursachen. Es ist darüber hinaus möglich, Fahrzeuge durch Ersetzen gewisser Komponenten durch eine Kombination von mobilgerätbasierenden Anwendungen und einer NFC-basierenden Bewegungsdetektion zu vereinfachen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Im Einklang mit den Lehren der vorliegenden Erfindung werden Verfahren zum Einrichten einer kontinuierlichen Kommunikation zwischen einem Fahrzeug und einem mobilen Gerät unter Verwendung von NFC und die Verwendung der NFC-Kommunikation zum Einrichten einer Anwendungsteilnahme auf dem mobilen Gerät und andere Funktionalitäten offenbart. Ein NFC-fähiges mobiles Gerät wird in unmittelbarer Umgebung zu einer NFC-Antenne in dem Fahrzeug angeordnet, wobei in einer Ausführungsform die NFC-Antenne in die Nähe einer drahtlosen Wiederaufladungsfläche für das Gerät integriert ist. Kontinuierliche drahtlose NFC-Kommunikation wird zwischen dem mobilen Gerät und dem Fahrzeug eingerichtet, so dass das Gerät als ein Steuergerät für im Fahrzeug befindliche Systeme dienen kann. Steueranwendungen auf dem mobilen Gerät können fahrergesteuerte Funktionalitäten, wie den Betrieb der Fenster und der Türschlösser beinhalten, genauso gut wie automatische Funktionalitäten, beispielsweise die Navigation und die Kollisionswarnung. Andere Verwendungen der NFC-fähigen mobilen Geräte werden ebenfalls offenbart, so zum Beispiel eine ereignisbasierte Informationserfassung und eine gestenbasierende Steuerung.
Weitere Funktionalitäten der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Patentansprüchen in Verbindung mit den beigefügten Figuren deutlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
1 ist ein schematisches Diagramm eines Fahrzeugs, das ein System beinhaltet, welches kontinuierliche zeitbasierte NFC-Kommunikation mit einem mobilen Gerät unterstützt;
2 ist ein Flussdiagramm für ein Verfahren zum Einrichten und Aufrechterhalten einer kontinuierlichen zeitbasierenden Verbindung zwischen dem Fahrzeug und dem mobilen Gerät über NFC;
3 ist eine Veranschaulichung für die Kommunikation, die vonstatten geht, wenn NFC verwendet wird, um eine Erfassung einer ereignisbasierenden Information durch das mobile Gerät in dem Fahrzeug einzurichten;
4 ist ein Flussdiagramm für ein Verfahren zum Ausführen einer Aufnahme einer ereignisbasierenden Information unter Verwendung des mobilen Geräts in dem Fahrzeug;
5 ist eine Veranschaulichung einer ersten Ausführungsform einer gestenbasierenden Steuerung einer Fahrzeugfunktionalität, wobei das mobile Gerät in Verbindung mit einem NFC-Tag und Wi-Fi oder Bluetooth-Kommunikation verwendet wird;
6 ist eine Veranschaulichung einer zweiten Ausführungsform der gestenbasierenden Steuerung einer Fahrzeugfunktionalität unter Verwendung des mobilen Geräts in Verbindung mit mehreren NFC-Tags und Wi-Fi oder Bluetooth-Kommunikation;
7 ist eine Veranschaulichung einer dritten Ausführungsform einer gestenbasierenden Steuerung einer Fahrzeugfunktionalität unter Verwendung des mobilen Geräts in Verbindung mit einem fahrzeugintegrierten NFC-Lesegeräts; und der Gestenbasierenden Steuerung;
8 ist eine Veranschaulichung einer vierten Ausführungsform einer gestenbasierenden Steuerung einer Fahrzeugfunktionalität unter Verwendung des mobilen Geräts in Verbindung mit einer Vielzahl von fahrzeugintegrierten NFC-Lesegeräten
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Die folgende Diskussion von Ausführungsformen der Erfindung, die auf Verfahren zum Steuern von Fahrzeugschnittstellen unter Verwendung einer Gerätebewegung und Nachfeldkommunikation (Near Field Communication) gerichtet ist, ist rein beispielhafter Natur und in keiner Weise dazu gedacht, die Erfindung oder ihre Anwendungen oder Verwendungen einzuschränken.
Smartphones und andere moderne mobile Geräte weisen eine Rechen- und Kommunikationsfähigkeit auf, die die Anforderungen der meisten Benutzer weit übersteigt. Mobile Geräte, wie beispielsweise Smartphones beinhalten darüber hinaus Touchscreen-Benutzerschnittstellen, welche virtuell unbegrenzte Möglichkeiten für eine Benutzerinteraktion mit dem Gerät liefern. Gleichzeitig liefert die sehr schnelle Weiterentwicklung der elektronischen Steuerungen in Fahrzeugen zusammen mit der unmittelbaren Verfügbarkeit von Daten auf Informationsbussen eine sehr große Möglichkeit für Interaktionen des mobilen Gerätes mit einem Fahrzeug. Obwohl Wi-Fi- und Bluetooth-Drahtlosprotokolle eine sehr große Kommunikationsbandbreite liefern, um die Interaktion zwischen einem Gerät und dem Fahrzeug zu unterstützen, existiert die Möglichkeit, dass Wi-Fi- und Bluetooth-Signale von einer schädlichen Einheit außerhalb des Fahrzeugs abgefangen werden können, so dass diese drahtlosen Technologien eigentlich nur für unkritische Kommunikation geeignet sind.
Nahfeldkommunikation (NFC) ist eine drahtlose Kommunikationstechnologie, die zunehmend populär geworden ist. NFC arbeitet bei 13,56 MHz und übermittelt Daten mit bis zu 424 kb/s. NFC-Kommunikation kann unidirektional oder bidirektional erfolgen. Kommunikation zwischen zwei NFC-kompatiblen Geräten erfolgt, wenn diese in einen Abstand von ungefähr 4 cm zueinander gebracht werden. Demnach kann ein einfacher Wink oder die Berührung eines NFC-Geräts eine NFC-Verbindung einrichten, die dann dazu verwendet werden kann, um jegliche Art von Information zu transferieren.
Ein NFC-Tag ist ein sehr kleines eigenständiges Gerät, das keine Stromversorgung oder Netzwerkverbindung aufweist. Eine gebräuchliche Art eines NFC-Tags kann bis zu 144 Bytes an Daten aufweisen, welche zu einem NFC-Lesegerät transferiert werden, wenn das NFC-Lesegerät in unmittelbarer Nähe zu dem NFC-Tag gebracht wird. Zusätzlicher Speicher kann auf ein Tag in Abhängigkeit für die Erfordernisse der Anwendung vorgesehen werden. NFC-Tags können leicht beinahe überall platziert werden, indem diese in einfache mit einem Adhäsiv versehene aus Papier oder Plastik bestehende Aufkleber werden. NFC-Tags können unter eine Fahrzeugoberfläche montiert werden, solange sie genügend von einer metallischen Oberfläche abgeschirmt sind oder auf der Fahrzeugoberfläche aufgebracht werden, beispielsweise auf dem Armaturenbrett oder im Bereich des Lenkrades. Ein NFC-Lesegerät ist ein Gerät, welches NFC-Drahtlos-Technologie verwendet, um Daten von einem Gerät, beispielsweise einem Tag, zu transferieren. Ein NFC-Lesegerät hat keine inhärenten Datengrößenbeschränkungen und enthält in der Tat nicht seine eigenen Daten; wie der Name schon sagt, liest ein NFC-Lesegerät Daten und leitet diese zu einem Prozessor. Ein NFC-Transponder oder NFC-Chip ist ein Gerät, welches einen bidirektionalen Datentransfer über NFC bereitstellt.
NFC liefert im Gegensatz zu Wi-Fi und Bluetooth aufgrund seiner sehr kurzen Übertragungsreichweite von typischerweise 1–4 cm eine inhärent sichere drahtlose Kommunikationsverbindung. NFC wird allerdings herkömmlicherweise nur für den einmaligen Transfer von kleinen Informationsmengen verwendet. Durch Erweitern der NFC-Fähigkeit, um kontinuierliche Verbindungssitzungen zu unterstützen und das Einrichten von einem bidirektionalen Datentransfer, ist es möglich, das volle Potenzial des mobilen Gerätes zu realisieren, um mit dem Fahrzeug zu interagieren unter Verwendung eines gängigen und sicheren drahtlosen Kommunikationskanals.
1 ist ein schematisches Diagramm eines Fahrzeugs 10 mit einem System 12, welches kontinuierliche NFC-Kommunikation mit einem mobilen Gerät 14 unterstützt. Das System 12 beinhaltet ein Schnittstellenmodul 16 für das Gerät, welches in einer Ausführungsform eine Aufladefläche darstellt, die das mobile Gerät 14 drahtlos auflädt, wenn das Gerät 14 auf die Aufladefläche, d. h. das Schnittstellenmodul 16, platziert wird. Mit der Funktionalität des drahtlosen Aufladens in dem Schnittstellenmodul 16 kann ein Fahrer des Fahrzeugs 10 sein Gerät 14 auf das Modul 16 platzieren und es dort belassen, wobei es als eine voll funktionsfähige Schnittstelle zu dem Fahrzeug verwendet werden kann und eine volle Batterieladung für den späteren Gebrauch außerhalb des Fahrzeugs 10 erhalten kann.
Das Schnittstellenmodul 16 beinhaltet einen NFC-Chip 18, der eine eingebaute NFC-Antenne aufweist. Das mobile Gerät 14 weist ferner einen NFC-Chip 20 auf. Demzufolge werden NFC-Verbindungen zwischen dem Gerät 14 und dem Schnittstellenmodul 16 eingerichtet, sobald das Gerät 14 auf dem Schnittstellenmodul 16 des Geräts platziert wird. Das Gerät 14 vollführt eine Anwendung 22, welche Daten zu dem Fahrzeug 10 und Daten von dem Fahrzeug 10 über das Schnittstellenmodul 16 sendet bzw. empfängt. Das Schnittstellenmodul 16 wiederum kommuniziert mit anderen Elementen des Systems 12, wozu die Module 24, 26 und 28 gehören. Die Module 24–28 sind Steuergeräte für Geräte und Aktuatoren, die sich auf dem Fahrzeug 10 befinden, welche bei vergleichsweise niedrigen Geschwindigkeiten arbeiten. Beispiele für die Module 24–28 umfassen Steuergeräte für die Türverriegelung, die Fensterheber, die Sitzverstellung und die Pedalaktuatoren. Mehr als drei dieser Module 24–28 könnten in dem System 12 umfasst sein, genauso wie irgend ein geeignetes Steuermodul mit einer niedrigen Geschwindigkeit eingerichtet werden könnte, um mit dem mobilen Gerät 14 über das Schnittstellenmodul 16 wechselzuwirken.
Das Schnittstellenmodul 16 kommuniziert ferner mit einem Gateway-Modul 30, welches Zugang zu anderen Niedriggeschwindigkeits- und Hochgeschwindigkeitssystemdaten von dem Fahrzeug 10 bereitstellt. Beispielsweise kann das Gateway-Modul 30 einen Zugang zu den Infotainment- und Telematiksystemdaten gewährleisten, um eine Interaktion des Geräts 14 mit dem Fahrzeug 10 einzurichten, was Audio-, Video-, Mobilfunk und andere Signale und Daten involviert. Das Gateway-Modul 30 kann ferner Daten liefern, beispielsweise Diagnosefehlercodes (DTCs) von einem auf dem Fahrzeug befindlichen Steuergerät zu dem Gerät 14 und kann Nachrichten und andere Daten von dem Gerät 14 liefern, die dem Fahrer des Fahrzeugs 10 angezeigt werden. Diese Beispiele werden im Folgenden im Detail diskutiert.
Unter Verwendung der in der 1 gezeigten Architektur wird das mobile Gerät 14 effektiv eine konfigurierbare virtuelle Steuerschnittstelle für Geräte, die sich auf dem Fahrzeug 10 befinden, wie das durch die Module 24–28 dargestellt wird. Beispielsweise kann die Anwendung 22 eine Touchscreen-Schnittstelle bereitstellen, um es dem Fahrer zu ermöglichen, die Fahrzeugfenster, die Türverriegelungen, die Sitze, die Audiolautstärke etc. einzustellen. Man kann sich leicht vorstellen, dass die Anwendung 22 darüber hinaus Voreinstellungen für den Fahrzeughalter im Gerät 14 umfasst, und dass diese Voreinstellungen immer dann verwendet werden könnten, wenn das Gerät 14 auf das Schnittstellenmodul 16 platziert wird, um eine NFC-Kommunikation einzurichten. Solche Voreinstellungen könnten die Voreinstellungen von Radiostationen, Sitzpositionen und Pedalpositionen, Steuereinstellungen für die Klimaanlage und dergleichen umfassen.
Die Anwendung 22 könnte darüber hinaus eine ausgeklügelte Funktionalität, beispielsweise eine Kollisionswarnung oder eine Spurhaltewarnung bereitstellen. Wenn das Fahrzeug 10 mit Radar oder anderen Objektdetektionssystemen ausgerüstet ist und wenn das Fahrzeug 10 keine spezielle Kollisionswarnungs- oder Spurhaltewarnungssoftware beinhaltet, ist es möglich, diese Funktionalitäten auf dem Gerät 14 einzurichten und Warnungen und Informationen an den Fahrzeugführer zu liefern. Analog dazu ist es möglich, das System unter Verwendung des Geräts 14 weiterzubilden und eine Vielzahl von Fahrerwarnungen und Informationsfunktionalitäten einzurichten, wenn das Fahrzeug 10 mit einer kurzen Reichweite im Kommunikationstransceiver, beispielsweise Dedicated Short Range Communications (DSRC), Wi-Fi oder anderen Peer-to-Peer-Netzwerktechnologien ausgerüstet ist, die in einem reinen Übermittlungsmodus betrieben werden. Darüber hinaus können zusätzliche Funktionalitäten unter Verwendung des Geräts 14 und der oben erwähnten Schnittstelle eingerichtet werden, wenn das Fahrzeug 10 mit einem Kurzreichweitenkommunikationstransceiver ausgerüstet ist und eine Untermenge von potentiellen Warnungsfunktionalitäten und Informationsfunktionalitäten abarbeitet. Das Einrichten von hochentwickelten Funktionalitäten in der Anwendung 22 auf dem mobilen Gerät 14 bietet zumindest zwei unterschiedliche Vorteile. Erstens können die Kosten des Fahrzeugs 10 niedriger sein, da das Fahrzeug 10 keine Computerhardware bereitstellen muss, d. h. Prozessor, Speicher und Arbeitsspeicher, die von dieser Funktionalität erfordert werden, und keine Software für die Funktionalität, die auf dem Gerät 14 eingerichtet wird. Zweitens ist die Anwendungsentwicklung und Entfaltung gut eingerichtet und ein schnell ablaufender Prozess auf Smartphones, wie beispielsweise dem Gerät 14, so dass neue Anwendungen und Funktionalitäten, die entwickelt und entfaltet werden sollen, durch eine Vielzahl von Quellen über die Lebensdauer des Fahrzeugs 10 hinausgehen.
Das herkömmliche Verfahren für die Geräteinteraktion unter Verwendung von NFC, bei der ein einmaliger Austausch von Daten auftritt, wenn zwei Geräte zueinander gebracht werden, ist selbstverständlich unzureichend, um die Funktionalitäten des oben beschriebenen Systems 12 zu unterstützen. Diese Funktionalitäten, zu denen die Verwendung des mobilen Geräts 14 als eine Benutzerschnittstelle zu den Fahrzeugsystemen gehört, und das Einrichten von Anwendungen auf dem Gerät 14, um Informations- und Steuerfunktionalitäten für das Fahrzeug 10 bereitzustellen, kann nur dann realisiert werden, wenn der NFC-Austausch zwischen dem mobilen Gerät 14 und dem Schnittstellenmodul 16 zu einer kontinuierlichen Verbindungssitzung ausgebaut wird.
2 ist ein Flussdiagramm 40 für ein Verfahren zum Einrichten und Aufrechterhalten einer kontinuierlichen Kommunikationssitzung zwischen dem Fahrzeug 10 und dem mobilen Gerät 14 über NFC. Das Verfahren beginnt im Kasten 42, in dem keine Netzwerkverbindung zwischen dem Fahrzeug 10 und im Gerät 14 vorliegt, und irgendeine Anwendung auf dem Gerät 14, beispielsweise die Anwendung 22, ruht oder nicht abläuft. In der Entscheidungsraute 44 detektiert das Fahrzeug 10, speziell das Schnittstellenmodul 16, die Anwesenheit eines NFC-fähigen Geräts, in diesem Fall das Gerät 14. Wenn kein NFC-fähiges Gerät in der Entscheidungsraute 44 detektiert wird, werden alle Netzwerkdienste von dem Schnittstellenmodul 16 im Kasten 46 abgeschaltet und das Verfahren kehrt zu dem Kasten 42 ohne eine NFC-Netzwerkverbindung zurück. Wenn ein NFC-fähiges Gerät in der Entscheidungsraute 44 vorhanden ist, dann wird eine Bestimmung in der Entscheidungsraute 48 vorgenommen, ob das NFC-fähige Gerät autorisiert ist, um mit dem Fahrzeug 10 zu kommunizieren. Eine Authentifizierung könnte bedeuten, dass die Anwendung 22 auf dem Gerät 14 vorhanden ist und rechtmäßig erworben wurde, oder eine Authentifizierung könnte bedeuten, dass das Gerät 14 als ein Master- oder Gast-Mobilgerät für das jeweilige Fahrzeug 10 registriert ist, oder eine Kombination von beidem. Das Registrierverfahren könnte beinhalten, dass ein Authentifizierungsverfahren außerhalb des Fahrzeugs vorgenommen wird, sobald eine Paarung mit dem Fahrzeug vorgenommen worden ist, eine darauf folgende Autorisierungsanfrage an ein Callcenter oder ein Unternehmensportal vorgenommen wurde, bevor ein Zugang zu dem Fahrzeug und eine Steuerung für das Fahrzeug erteilt wird. Eine solche Authentifizierung von außerhalb und ein Widerruf könnten verwendet werden, um eine unautorisierte Fahrzeugbenutzung zu verhindern, beispielsweise wenn das Mobiltelefon des Kunden gestohlen worden ist, dritte Personen, beispielsweise die Familie oder Freunde, befähigen, das Fahrzeug zu nutzen oder Behörden dazu zu befähigen, einen Zugang von außen zu bekommen und Dienste auf einem gestohlenen Fahrzeug abzuschalten. Die Authentifizierungsprüfung in der Entscheidungsraute 48 ist dazu gedacht, ein unbekanntes und/oder unautorisiertes Gerät vom Einrichten einer NFC-Kommunikation mit dem Fahrzeug 10 auszuschließen. Wenn ein unautorisiertes Gerät in der Entscheidungsraute 48 detektiert wird, werden die Netzwerkdienste im Kasten 46 abgeschaltet.
Wenn ein autorisiertes Gerät in der Entscheidungsraute 48 detektiert wird, werden die Netzwerkdienste im Kasten 50 eingeschaltet. Das bedeutet, dass eine bidirektionale NFC-Kommunikation zwischen dem mobilen Gerät 14 und dem Fahrzeug 10 über das Schnittstellenmodul 16 eingerichtet wird. Um eine fortlaufende kontinuierliche Kommunikationssitzung zwischen dem Gerät 14 und dem Fahrzeug 10 aufrechtzuerhalten, ist es notwendig, periodisch den NFC-Kommunikationskanal und den Zustand des Geräts 14 zu testen. Diese Tests werden in den Entscheidungsrauten 52 und 54 ausgeführt. In der Entscheidungsraute 52 wird bestimmt, ob ein autorisiertes NFC-fähiges Gerät, beispielsweise das mobile Gerät 14, immer noch auf dem Schnittstellenmodul 16 vorhanden ist. Der Test für das Vorhandensein könnte in Form eines Packet Delivery Ratio (PDR) Tests vorgenommen werden, wobei der PDR einen gewissen Schwellwert übersteigen muss, um das Vorhandensein des Geräts anzuzeigen. Wenn der Test für das Vorhandensein des Geräts in der Entscheidungsraute 52 erfolgt ist, dann wird eine Abfrage für die Leistungsfähigkeit in der Entscheidungsraute 54 von dem System 12 an das Gerät 14 erlassen. Die Abfrage für die Leistungsfähigkeit könnte eine kleine Rechenaufgabe oder Kommunikationsaufgabe sein, welche dazu gedacht ist, sicherzugehen, dass das Gerät 14 ansprechbar ist und fähig ist, als ein dem Fahrzeug hinzugefügtes Gerät zu arbeiten. Eine solche Anfrage für die Leistungsfähigkeit wird eine immer wiederkehrende Anforderung sein, um den Zugang zu dem Fahrzeug aufrechtzuerhalten, und die Art der Anfrage wird in einer zufälligen Art und Weise variieren, um die Anwendungen daran zu hindern, dem Leistungsfähigkeitstest zu entgehen.
Wenn die Anfrage für die Leistungsfähigkeit in der Entscheidungsraute 54 vorgenommen wurde, werden die Fahrzeugdienste für das Gerät 14 im Kasten 56 eingeschaltet. Im Kasten 56 werden die Dienste, die mit Warnungen verbunden sind, konfiguriert und/oder bereitgestellt. Dienste, die mit Warnungen verbunden sind, sind die Dienste, die von dem mobilen Gerät 14 an das Fahrzeug 10 bereitgestellt werden, welche Informationsdisplays und Audio/Visuelle-Warnungen involvieren, aber keine Steuerung von Fahrzeugfunktionen involvieren. Im Kasten 56 können die Dienste, die mit Warnungen verbunden sind, konfiguriert werden, beispielsweise durch Definieren, welche Art von Warnung, d. h. Audioton, Blinkanzeige etc., für jede Art von Alarm, welche von dem Gerät 14 bereitgestellt wird, erlassen werden soll. Darüber hinaus werden die Dienste, die mit einer Warnung verbunden sind, im Kasten 56 bereitgestellt, beispielsweise, wenn das Gerät 14 eine Fahreraufmerksamkeitsanwendung einrichtet und diese Anwendung eine Ermüdung des Fahrers detektiert, könnte eine Kombination von akustischer und haptischer Warnung an den Fahrer des Fahrzeugs 10 abgegeben werden.
Wenn ein Zugang zu Diensten, die mit einer Steuerung verbunden sind, für das mobile Gerät 14 eingerichtet werden soll, dann wird in der Entscheidungsraute 58 eine zweite, stringentere Abfrage für die Leistungsfähigkeit erlassen. Wenn die Abfrage für die Leistungsfähigkeit in der Entscheidungsraute 58 vollführt ist, dann werden im Kasten 60 Dienste, die mit einer Steuerung verbunden sind, konfiguriert und/oder bereitgestellt. Dienste, die mit einer Steuerung verbunden sind, sind die Dienste, die von dem Gerät 14 an das Fahrzeug 10 geliefert werden, welche eine tatsächliche Steuerung der Fahrzeugfunktionen involviert. Wenn das Gerät 14 ein Adaptives Fahrzeugassistenzsystem (ACC) einrichtet und das Gerät 14 über Fahrzeug-zu-Fahrzeug (V2V) Kommunikation bestimmt, dass das Fahrzeug 10 zu nahe an ein Vorderfahrzeug gerät, dann könnte das Gerät 14 einen Steuerbefehl an das Fahrzeug 10 abgeben, um abzubremsen. Das Gerät 14 könnte analog dazu eine Spurhalteanwendung oder viele andere Arten von Steueranwendungen in Echtzeit unter Verwendung von V2V, V2I und anderen Datenquellen einrichten.
Eine Trennung der Dienste, die mit einer Warnung einhergehen, im Kasten 56 von den Diensten, die mit einer Steuerung einhergehen, im Kasten 60 gestattet es, dass diese zwei Arten von Diensten unterschiedlich konfiguriert werden, oder dass Dienste, die mit einer Warnung einhergehen, eingeschaltet werden, wohingegen Dienste, die mit einer Steuerung einhergehen, abgeschaltet werden. Darüber hinaus können zwei verschiedene Dienstarten verschiedene Leistungsfähigkeitskriterien aufweisen. Demzufolge können die Abfragen für die Leistungsfähigkeit in der Entscheidungsraute 58 schwieriger und/oder häufiger sein als die Abfragen für die Leistungsfähigkeit in der Entscheidungsraute 54.
Wenn die PDR den Schwellenwert in der Entscheidungsraute 52 nicht überschreitet oder wenn die Abfragen für die Leistungsfähigkeit in den Entscheidungsrauten 54 oder 58 nicht ausgeführt werden, geht das Verfahren zum Kasten 62 über, wo ein kurzes Warten ausgeführt wird, bevor das Verfahren zu der Entscheidungsraute 52 zurückkehrt, in der der Test für das Vorhandensein des Geräts erneut vorgenommen wird. Nach einer gewissen Zahl von Wartezyklen in dem Kasten 62 oder einem gewissen Betrag an verstrichener Gesamtzeit wird die NFC-Kommunikationssitzung ausgeschaltet und die Netzwerkdienste werden im Kasten 64 abgeschaltet. Im Kasten 66 kehren sowohl das System 12 als auch das Gerät 14 zu dem Zustand zurück, in dem sie sich befunden haben, als das Verfahren im Kasten 42 begann, was bedeutet, dass die NFC-Kommunikation von dem System 12 deaktiviert wird und die Anwendungen 22 auf dem Gerät 14 nun ruhen oder nicht ablaufen. Diese Bedingungen würden an den Fahrer in irgend einer Form (akustisch/optisch/haptisch) kommuniziert, um anzuzeigen, dass die angeforderte Funktionalität oder der angeforderte Dienst aufgrund der Fähigkeiten des Geräts nicht zur Verfügung stehen, da das Gerät 14 außerhalb der Position des NFC-Lesegeräts ist oder da das Gerät 14 außerhalb des NFC-Kommunikationsbereichs sich befindet, d. h. der Benutzer das Gerät aufgenommen hat. In dem Fall, in dem der Benutzer das Gerät 14 aufgenommen hat, kann das System 12 auf einen sekundären Kommunikationskanal, beispielsweise Bluetooth oder Wi-Fi übergehen, bis das Gerät 14 wieder auf der Ladefläche, d. h. auf dem Schnittstellenmodul 16, zurückgelegt ist. Eine Erinnerung kann dem Fahrer angezeigt werden, wenn sich das System 12 in diesem Zustand befindet, dafür das Gerät 14 wieder an seinen Platz für eine optimale Leistungsfähigkeit, Datensicherheit und Anwendungssicherheit zu legen.
Viele Beispiele von Anwendungen, die auf dem Gerät 14 ablaufen und Dienste für das Fahrzeug 10 über eine kontinuierliche NFC-Kommunikationssitzung bereitgestellt werden, können ins Auge gefasst werden. Ein Beispiel ist die Verwendung des Geräts 14 als eine Steuerschnittstelle für viele unterschiedliche fahrergesteuerte Komponenten und Funktionalitäten des Fahrzeugs 10, beispielsweise die Sitzposition, die Fensteröffnung und -schließung, die Türverriegelung, die Klimagerätesteuerung, die Radiosteuerung etc. Diese Funktionalitäten können alle über eine Touchscreen-Schnittstelle auf dem Gerät 14 zugänglich gemacht werden. Die Funktionalitäten könnten ebenso über Sprachsteuerbefehle auf dem Gerät 14 zugänglich gemacht werden, beispielsweise durch einen Steuerbefehl: ”Fahrerseitiges Fenster halb öffnen”. Da die meisten modernen Smartphones Sprachsteuerbefehle unterstützen, könnte die Anwendung 22 auf dem Gerät 14 die Sprachsteuerbefehle leicht in Steuersignale umwandeln, die über die NFC-Schnittstelle an das Fahrzeug 10 geliefert werden. Dies veranschaulicht einen besonderen Vorteil bei der Verwendung des Geräts 14 als eine Schnittstelle für das Fahrzeug 10, wobei die Fähigkeit, ein Funktionalität mit einem zusätzlichen Wert für den Fahrer bereitzustellen, durch das Nutzen eines Vorteils einer in dem Gerät 14 existierenden Fähigkeit und das Vermeiden des Verursachens von Kosten für ein Spracherkennungssystem auf dem Fahrzeug 10 liegt.
Weitere hochentwickelte Anwendungen sind ebenso möglich, wozu Anwendungen gehören, welche eine Echtzeit-Information aus einer Vielzahl von Quellen sammeln und Signale an das Fahrzeug 10 für Informationsdienste oder Dienste, die mit einer Warnung einhergehen, oder Dienste, die mit einer Steuerung einhergehen, liefern, beispielsweise einer adaptiven Fahrassistenzanwendung und einer Spurhalteanwendung, wie oben erwähnt. Darüber hinaus werden viele Arten von Crowd-Source-Datenanwendungen robuster, da der Prozentsatz von Fahrzeugen, die Smartphones beinhaltet, steigt. Solche Anwendungen können Warnungen liefern, dass sich ein Stau auf der Strecke befindet, eine Hilfestellung geben, um eine Navigation für eine alternative Routenführung zu liefern, und viele andere Funktionalitäten. Diese Arten von innovativen und hochfunktionalen Anwendungen werden sich organisch auf dem Markt der Smartphones entwickeln, so dass es dem mobilen Gerät 14 möglich ist, viele neue Funktionalitäten und Dienste für das Fahrzeug 10 bereitzustellen, auch wenn das Fahrzeug 10 etliche Jahre alt ist und diese Funktionalitäten noch nicht vorstellbar waren, als das Fahrzeug 10 entwickelt wurde. Das System 12 ermöglicht diese Funktionalität, indem es den Vorteil der inhärenten Datensicherheit der drahtlosen Kommunikation über NFC wahrnimmt und die NFC-Kommunikation zu kontinuierlichen Sitzungen ausbaut.
Der Algorithmus für das Management einer kontinuierlichen NFC-Sitzung, der oben beschrieben wurde, ermöglicht, dass das mobile Gerät 14 als ein Benutzerschnittstellengerät für Fahrzeugsysteme und Anwendungen eingerichtet wird, welche zusätzliche Funktionalitäten für das Fahrzeug 10 liefern. Viele andere Verwendungsfälle werden ebenfalls von dem Algorithmus ermöglicht, in dem es möglich ist, mittels kontinuierlicher Kommunikation und inhärenter Datensicherheit aufgrund der kurzen Signalreichweite des NFC vorgenommen zu werden.
Einer dieser Verwendungsfälle liegt für die Fahrzeugmobilisierung und -immobilisierung vor, d. h. die Verwendung des Geräts 14 als eine Art von ”digitalem Schlüssel” für den Zutritt zu dem Fahrzeug und für die Verwendungserlaubnis. Das Vorhandensein des Geräts 14 auf dem Schnittstellengerät 16 kann zu einer Art von physikalischem Schlüssel für die Zündung des Fahrzeugs 10 werden. Mit anderen Worten kann das Fahrzeug 10 nicht in Betrieb genommen werden, ohne dass ein korrekt autorisiertes Gerät 14 auf dem Schnittstellengerät 16 platziert ist und das Gerät 14 seine Authentifizierungsdaten mit dem Fahrzeug 10 austauscht.
Mit der Verwendung des Geräts 14 als ein digitaler Schlüssel für das Fahrzeug 10 können viele andere Funktionalitäten ebenfalls bereitgestellt werden. Beispielsweise kann ein Master- oder Fahrzeughaltergerät, das als Gerät 14 dient, eine unbeschränkte Zugangsmöglichkeit in dem Fahrzeug 10 bereitstellen. Ein Gastgerät, das als Gerät 14 dient, kann jedoch Beschränkungen aufweisen, wenn es in dem Fahrzeug 10 platziert wird, beispielsweise eine geographische Beschränkung, d. h. eine Beschränkung, für das geographische Gebiet, innerhalb dessen das Fahrzeug 10 betrieben werden kann, Einstellungen für die Geschwindigkeit und die Leistungsfähigkeit, beispielsweise die Maximalgeschwindigkeit, die Maximalbeschleunigung etc., und andere Beschränkungen, beispielsweise, dass keine Telefonanrufe oder Textinformationen von dem Gerät 14 durchgeführt werden können. Das Konzept für ein Gastgerät kann für ein Kind, ein anderes Familienmitglied oder einen Freund des Fahrzeughalters angewendet werden, oder die Erlaubnisse für das Gastgerät können auf Wunsch, in Echtzeit durch eine Art von Fahrzeug-Sharing-Dienst bereitgestellt werden.
Im Fall eines Fahrzeug-Sharing-Dienstes beispielsweise kann ein Kunde sein Smartphone dazu benutzen, ein Fahrzeug ”In der Innenstadt von Ann Arbor, Michigan, von 18:00 Uhr bis 22:00 Uhr an diesem Abend” mieten. Der Fahrzeug-Sharing-Dienst würde ein verfügbares Fahrzeug auswählen, welches aus einem Pool von Firmenfahrzeugen stammen könnte oder ein privat geführtes Fahrzeug, welches für eine Anmietung verfügbar ist. Der Fahrzeug-Sharing-Dienst würde dann die Zugangsinformation auf das verfügbare Fahrzeug herunterladen, welches nun das Fahrzeug 10 ist, und auf das Smartphone des Benutzers, welches nun das Gerät 14 ist. Der Kunde kann dann das Gerät 14 verwenden, um Zugang zu erlangen und das Fahrzeug 10 zu betreiben, wobei Beschränkungen vorgenommen werden, wie oben erwähnt.
Eine Fahrzeugpersonalisierung ist darüber hinaus möglich, wenn das Gerät 14 für den Fahrzeugzugang und die Fahrzeugmobilisierung verwendet wird. Die Personalisierungseinstellungen, beispielsweise die Sitzeinstellungen und Pedalpositionen, die Klimageräteeinstellung und die Radiosendervoreinstellungen und die Leistungsfähigkeitseinstellungen und anderes können von dem Gerät 14 verfügbar gemacht werden und von dem Fahrzeug 10 verwendet werden. Diese Personalisierungseinstellungen können mit jeder Art von Gerät 14 bereitgestellt werden, das mit dem Fahrzeug 10 verwendet wird, egal ob das Gerät 14 einem Master oder einem Fahrzeughalter gehört, einem normalen Gast beispielsweise einem Kind oder einem einmaligen Gast, beispielsweise einem Nutzer von Fahrzeug-Sharing.
Eine Erfassung einer ereignisbasierten Information ist eine andere Funktionalität, die in Verbindung mit der oben beschriebenen kontinuierlichen Kommunikationsfähigkeit verwendet werden kann oder ohne diese verwendet werden kann. In einer Erfassung einer ereignisbasierten Information kann ein Fahrer ein mit NFC ausgestattetes Smartphone oder ein anderes Gerät verwenden, um eine Information von Ereignissen, die sich in den Displays im Fahrzeug befinden, zu erfassen und zusätzliche Informationen zu sammeln oder bestimmte Aktionen basierend auf der gesammelten Information vorzunehmen. Beispiele reichen von der automatischen Identifizierung und einem Erwerb eines Liedes, das gegenwärtig auf einer Radiostation abgespielt wird, bis zum Erlangen einer detaillierten Information, die zu einer angezeigten Aufforderung zur Überprüfung des Motors reicht.
3 ist eine Veranschaulichung der Kommunikation, welche vonstatten geht, wenn NFC verwendet wird, um die Erfassung einer ereignisbasierten Information von dem mobilen Gerät 14 in dem Fahrzeug 10 einzurichten. Wenn die interessierende Information irgendwo auf der Konsole oder dem Armaturenbrett des Fahrzeugs 10 angezeigt wird, tippt oder bewegt der Fahrer das mobile Gerät 14 in einem Spot 80, wobei die Information angezeigt wird. Es können etliche Spots 80 in dem Fahrzeug 10 eingerichtet sein, welche in dem Navigations- oder Kartendisplay vorliegen können, beispielsweise können NFC-Antennen hinter dem Glas oder der reflektierenden Oberfläche des Displays angeordnet sein, in dem Radiodisplay, in einem Fahrzeugdiagnosedisplay und/oder an einem anderen Ort, der zu einer nichtdynamischen Displayfläche gehört, das heißt Flächen, die aufgedruckte Texte, Grafiken oder eine rückwärtige Beleuchtung aufweisen, beispielsweise Fahrzeugknöpfe, -schalter oder -hilfen. Beispielsweise kann eine rückwärtige Leuchtdiode als ein Hinweis verwendet werden, um den Fahrer darüber zu informieren, wo er das Smartphone berühren soll. So ein Hinweis könnte eine Farbe oder eine spezielle Blinkfrequenz sein, um die Aufmerksamkeit des Fahrers zu erlangen. Jeder der Spots 80 an den verschiedenen Displayorten des Fahrzeugs 10 ist mit einem NFC-Tag oder NFC-Transponder ausgerüstet, welcher die Berührungsfläche des Geräts 14 detektiert und durch Transferieren der relevanten Information antwortet. In einer Ausführungsform beinhalten die Spots 80 jeweils ein NFC-Tag, welches einfach den Ort identifiziert, welcher berührt wurde, beispielsweise ”Radio”. Die Anwendung 22 auf dem Gerät 14 fragt die gegenwärtige Information für den Ort, beispielsweise den Namen des Liedes, das im Radio gespielt wird, von dem Fahrzeug 10 über Bluetooth oder Wi-Fi ab. In einer anderen Ausführungsform beinhalten die Spots 80 jeweils einen NFC-Chip oder NFC-Transponder, welcher die relevante Information direkt liefert, wenn das Gerät 14 in den NFC-Bereich gebracht wird.
In allen oben beschriebenen Ausführungsformen empfängt das Gerät 14 eine kleine Menge von interessierender Information, beispielsweise den Titel des Liedes auf dem Radio, einen Diagnosefehlercode (DTC), der mit einer Warnungsmeldung einhergeht, oder einen Point-of-Interest, der in einer Karte angezeigt wird. Die Anwendung 22 auf dem Gerät 14 erfasst eine kontextspezifische Aktion, die auf der Art der Information, die erfasst wird, basiert. In den meisten Fällen wird das Gerät 14 zusätzliche Details, die mit den erfassten Informationen assoziiert sind, sammeln müssen. Die Anwendung 22 bewirkt, dass das Gerät 14 über seinen Mobilfunkcarrier 82 mit dem Internet 84 oder anderen Cloud-basierten Datenquellen kommuniziert. Beispiele für Datenquellen, die von dem Gerät 14 angegangen werden, beinhalten eine DTC/Wartungsdatenbank 86 vom Fahrzeughersteller und eine Datenbank 88 für Satellitenradiodienste. Die Anwendung 22 gibt die originären erfassten Informationen wieder und zusätzliche Details für den Fahrer, zusammen mit optionalen Aktionen, die von dem Fahrer vorgenommen werden können. Unten werden weitere Beispiele dafür diskutiert.
4 ist ein Flussdiagramm 100 für ein Verfahren zum Ausführen ereignisbasierter Informationserfassung unter Verwendung des mobilen Geräts 14 in dem Fahrzeug 10. Im Kasten 102 wird eine Information auf einer Displayeinheit im Fahrzeug 10 angezeigt. Im Kasten 104 wischt der Fahrer über das Gerät 14 in dem Spot 80, der mit den angezeigten Informationen assoziiert ist, wenn er daran interessiert ist, auf die angezeigte Information zu reagieren. Im Kasten 106 liefert das Tag seine Identifizierungsinformation an das Gerät 14 in dem Ausführungsbeispiel, indem der Spot 80 mit einem NFC-Tag ausgerüstet ist. Im Kasten 108 fordert das Gerät 14 die zu dem angezeigten Ereignis gehörige Information an und empfängt von dem Fahrzeug 10 die geeignete Information, die zu dem angezeigten Ereignis gehört. Die Anwendung 22 auf dem Gerät 14 kann die Aufgaben im Kasten 108 automatisieren, wobei das Gerät 14 Wi-Fi- oder Bluetooth-Kommunikation mit dem Fahrzeug 10 initiiert, wenn eine solche Kommunikation nicht bereits schon aktiv ist, das Gerät 14 sendet die Informationsanfrage für das Ereignis, welches zu dem identifizierten Spot 80 gehört, und das Gerät 14 empfängt die Information von dem Fahrzeug 10.
Im Kasten 110 verwendet das Gerät 14 seinen Mobilfunkcarrier 82 um zusätzliche Details anzufragen und zu empfangen, die zu der erfassten Information von dem Fahrzeug 10 gehören. Die Dateianfrage wird typischerweise an eine Internet- oder Cloud-basierte Datenquelle gerichtet, beispielsweise an eine Suchmaschine, an einen Fahrzeughersteller oder an einen Satellitenradiodienst. Im Kasten 112 zeigt das Gerät 14 die detaillierten Daten an, welche im Kasten 110 empfangen wurden zusammen mit den ursprünglich erfassten Informationen von dem Fahrzeug 10. Im Kasten 114 verwendet der Fahrer das Gerät 14, um zusätzliche Aktionen basierend auf den gelieferten detaillierten Daten auszuführen.
Im Kasten 116 liefert der Transponder, bei der Ausführungsform, bei der der Spot 80 mit einem NFC-Transponder ausgerüstet ist, die Information, die zu dem angezeigten Ereignis gehört, direkt an das Gerät 14 über NFC. In diesem Fall besteht keine Notwendigkeit für einen separaten Wi-Fi- oder Bluetooth-Kommunikationskanal. Im Kasten 110 geht dann das Gerät 14 dazu über, seinen Mobilfunkdienst zu verwenden, um zusätzliche Details anzufragen und zu empfangen, die zu den von dem Fahrzeug 10 erfassten Informationen gehören.
Viele verschiedene nutzerspezifische Szenarios sind möglich für eine ereignisbasierende Informationserfassung. Wenn dies zusammen mit einem Fahrzeug-Infotainmentsystem verwendet wird, kann die erfasste Information einen Titel und/oder einen Künstler eines Liedes umfassen, das gegenwärtig gespielt wird. Das Gerät 14 kann dann zusätzliche Information über das Lied und/oder den Künstler abfragen, beispielsweise das Album, auf welchem das Lied erscheint, den Liedtext oder andere Werke, die von dem Künstler stammen, etc. Weitere darauf folgende Aktionen, die von dem Gerät 14 angeboten werden, beinhalten das Kaufen des Liedes als MP3-File, das Kaufen des gesamten Albums, das Kaufen von Eintrittskarten für ein Konzert von dem Künstler etc. Eine Werbeinformation könnte ebenfalls von einem Satellitenradio oder einem digitalen Radiodienstanbieter bereitgestellt werden, wenn ein Werbespot gesendet wird. Von dem Fahrzeugnavigationssystem können Informationen über Points-of-Interest, sowohl kommerzielle als auch öffentliche, bereitgestellt werden. Aktionen zu Points-of-Interest, können das Anrufen eines Restaurants, um eine Reservierung vorzunehmen, oder das Erfahren der Öffnungszeiten eines Museums umfassen. Die Integration zwischen dem Fahrzeugtelefon und dem Gerät 14 kann ebenso vorgenommen werden, beispielsweise durch Erfassen einer Kontaktinformation auf dem Gerät 14 von einem eingehenden Telefonanruf auf dem Fahrzeugtelefon oder dem Übermitteln eines Anrufs von dem Fahrzeugtelefon auf das mobile Gerät 14.
Die Funktionalität für die Informationserfassung wäre darüber hinaus ein gängiger Weg für einen Kunden, um den Dienst eines Satellitenradiodienstes zu erwerben. Der Kunde könnte das Gerät 14 in den Spot 80 in dem Radio berühren, um eine Identifizierung des Satellitenradios von dem NFC-Tag in dem Radio zu erfassen. Von dem Gerät 14 könnte dann der Kunde den Dienst von dem Satellitenradiodienstlieferanten erwerben, welcher dann eine Aktivierungsanfrage über den Lieferanten von einem Telematikdienstlieferanten an das Fahrzeug 10 senden könnte, welches dann den Satellitenradiodienstzugang aktivieren könnte.
Bei der Verwendung mit Fahrzeugdiagnosesystemen können vorgefertigte Nachrichten (Warnungen oder Notizen über den Zustand eines Systems) erfasst werden und zusätzliche Detailinformationen können vom Fahrzeughersteller erhalten werden. Beispielsweise kann eine Armaturenbrettanzeige einfach eine ”Überprüfe den Motor”-Nachricht liefern, wobei aber ein oder mehrere spezifische Fehlercodes von einem Motorsteuergerät aufgezeichnet worden sind. Das Gerät 14 kann die Fehlercodeinformation erfassen und so zusätzliche Details darüber abfragen und die Details, insbesondere welches Problem vorliegt und wie schwerwiegend dieses Problem ist, an den Fahrer weitergeben. Als eine darauf folgende Aktion könnte das Gerät 14 die Vereinbarung eines Wartungstermins mit dem Fahrzeugservice vornehmen, wozu das Übermitteln der Fehlercode-Daten an die Servicewerkstatt über das Telematiksystem gehören könnte.
Die Funktionalität für die Erfassung einer ereignisbasierenden Information, wie sie oben beschrieben wurde, bietet einen großen Nutzen für den Fahrer, in der detaillierten Information und den Optionen, für weitere folgende Aktionen bereitgestellt werden, die zu vielen verschiedenen Datenarten gehören, welche auf dem Fahrzeug 10 angezeigt werden und vonstatten gehen, sobald der Fahrer einfach das mobile Gerät 14 berührt oder darüber wischt, wenn die interessierenden Daten erscheinen.
Andere Verfahren für eine NFC-basierende Interaktion zwischen dem mobilen Gerät 14 und dem Fahrzeug 10 sind ebenso möglich. Eine breite Kategorie von Fahrzeug-Führer-Interaktionen unter Verwendung von NFC können als eine gestenbasierende Steuerung bezeichnet werden. Bei einer gestenbasierenden Steuerung wird die Bewegung des NFC-fähigen Geräts 14 von einem oder mehreren NFC-Tags oder -Lesegeräten in dem Fahrzeug 10 detektiert und die Bewegung wird dazu verwendet, um einen Steuerbefehl für ein Gerät oder eine Funktionalität zu erbringen. Beispielsweise könnte das Bewegen des Geräts 14 in einer nach oben gerichteten Bewegung in Richtung eines Fensters als ”Schließe dieses Fenster” interpretiert werden.
Eine gestenbasierende Steuerung kann implementiert werden in verschiedenen Arten, wie in den 5–8 dargestellt. 5 ist eine Veranschaulichung einer ersten Ausführungsform einer gestenbasierenden Steuerung einer Fahrzeugfunktionalität unter Verwendung des mobilen Geräts 14 in Verbindung mit einem NFC-Tag und Wi-Fi- oder Bluetooth-Kommunikation. Ein NFC-Tag 130 wird in dem Fahrzeug 10 an einem Ort platziert, wobei das NFC-Tag repräsentativ für eine bestimmte Fahrzeugfunktionalität ist. Beispielsweise könnte das NFC-Tag 130 in einer Tür des Fahrzeugs 10 platziert werden, wobei es die Steuerung für das Öffnen/Schließen eines Fensters darstellt. Das NFC-Tag 130 kommuniziert nicht mit anderen Fahrzeugsystemen, vielmehr ist es als allein ständiges Tag vorgesehen, welches Daten beinhaltet, die es als ein Fenstersteuertag identifiziert. Sobald das Gerät 14 über das Tag 130 gebracht wird, liest das Gerät 14 die Daten von dem Tag 130 aus und bestimmt, dass der Fahrer eine Fenstersteuerung herbeizuführen wünscht. Das Gerät 14 verwendet dann seine eigenen Bewegungsdetektionssensoren, beispielsweise Gyroskopsensoren und Beschleunigungssensoren, um die Art der Bewegung zu bestimmen, die das Gerät 14 erfahren möchte, wenn es über das Tag 130 gebracht wird. Beispielsweise würde eine nach oben gerichtete Bewegung bedeuten ”Schließe das Fenster”. Das Gerät 14 kommuniziert diesen funktionalen Steuerbefehl an ein Steuergerät 140 in dem Fahrzeug 10 unter Verwendung einer anderen drahtlosen Kommunikationstechnologie, beispielsweise Bluetooth oder Wi-Fi.
In der ersten Ausführungsform der gestenbasierenden Steuerung aus der 5 könnten viele NFC-Tags 130 in dem Fahrzeug 10 platziert werden, wobei jedes für verschiedene Systeme oder Funktionalitäten vorgesehen ist. Beispielsweise könnte eines der NFC-Tags 130 in der Fahrertür oder der Türsäule zur Fenstersteuerung platziert werden, wohingegen ein anderes in dem Türgriff des Fahrers zur Türverriegelungssteuerung dient, ein zusätzliches im Fahrersitz zur Steuerung der Sitzposition dienen könnte etc. Sowohl translatorische als auch rotatorische Steuerbefehle können von dem Gerät 14 geliefert werden, da die meisten Smartphones Sensoren beinhalten, die dazu in der Lage sind, beide Arten der Bewegung zu messen. Rotatorische Steuerbefehle könnten dazu verwendet werden, die Außenrückspiegel beispielsweise zu steuern.
6 ist eine Veranschaulichung einer zweiten Ausführungsform der gestenbasierenden Steuerung einer Fahrzeugfunktionalität unter Verwendung des mobilen Geräts 14 in Verbindung mit mehreren (zwei oder mehr) NFC-Tags und Wi-Fi oder Bluetooth-Kommunikation. In der zweiten Ausführungsform werden NFC-Tags 132, 134 und 136 in unmittelbare Nähe zueinander platziert und kollektiv dazu verwendet, um eine Fahrzeugfunktionalität, beispielsweise eine Türverriegelung, darzustellen. In der ersten Ausführungsform sind die NFC Tags 132–136 eigenständigen Tags, die eine kleine Menge von Identifikationsdaten beinhalten, aber nicht miteinander zu anderen Fahrzeugsystemen verbunden sind. Wenn das Gerät 14 über die Tags 132, 134 und 136 gebracht wird, liest das Gerät 14 die Daten von jedem Tag nacheinander aus. Daraus bestimmt das Gerät 14 nicht nur, welche Fahrzeugfunktionalität gesteuert werden soll, sondern auch, welche Richtung der Steuerung vorgenommen werden soll. Beispielsweise weiß das Gerät 14, dass der Fahrer wünscht, die Türen zu verriegeln, wenn das Gerät 14 die NFC-Tags 132–134–136 in dieser Reihenfolge überstreicht. Wenn das Gerät 14 die NFC-Tags 136–134–132 in dieser Reihenfolge überstreicht, weiß das Gerät 14, dass der Fahrer es wünscht, die Türen zu entriegeln. Wie in der ersten Ausführungsform kommuniziert das Gerät 14 den tatsächlichen Funktionssteuerbefehl an das Steuergerät 140 in dem Fahrzeug 10 unter Verwendung einer anderen drahtlosen Kommunikationstechnologie, beispielsweise Bluetooth oder Wi-Fi. Ausgestaltungen eines Tags können in einer linearen, einer Netzartigen oder einer beliebigen Form definiert werden. Unter Vorgabe einer hinreichenden Anzahl von Tags könnte eine Vielzahl von komplexen Steuergesten vorgenommen werden, welche aus der Gerätebewegung über und um das definierte Muster abgeleitet werden können.
7 ist eine Veranschaulichung einer dritten Ausführungsform einer gestenbasierenden Steuerung einer Fahrzeugfunktionalität unter Verwendung des mobilen Geräts 14 in Verbindung mit einem fahrzeugintegrierten NFC-Chip. Ein NFC-Chip 142 kommuniziert mit einem Steuergerät 150. Der NFC-Chip 142 wird an einem Ort platziert, der für das System oder die Funktionalität geeignet ist, welche beispielsweise als eine Fenstersteuerung dargestellt ist. Wenn das mobile Gerät 14 über den NFC-Chip 142 gebracht wird, detektiert der Chip 142 ein NFC-Signal von dem Gerät 14 und kommuniziert dies an das Steuergerät 150, dass eine Fenstersteuerung vollführt werden soll. Zur selben Zeit bestimmt das Gerät 14, dass es über den NFC-Chip 142 gebracht worden ist und stellt sicher, dass der Chip 142 eine Fenstersteuerung darstellt. Das Gerät 14 verwendet seine eigenen Sensoren, um dieses Bewegungsprofil zu bestimmen, und sendet seine Bewegung oder die Parameter für das Gestenprofil an den Chip 142 über NFC. Beispielsweise zeigt eine nach oben gerichtete Bewegung an, dass das Fenster geschlossen werden soll. Der NFC-Chip 142 übermittelt den Steuerbefehl zur Fenstersteuerung an das Steuergerät 150, welcher den Steuerbefehl ausführt. In diesem Fall werden weder Bluetooth noch Wi-Fi-Kommunikation verwendet.
8 ist eine Veranschaulichung eines vierten Ausführungsbeispiels ist für eine gestenbasierende Steuerung einer Fahrzeugfunktionalität unter Verwendung des mobilen Geräts 14 in Verbindung mit mehreren fahrzeugintegrierten NFC-Chips. In dieser Ausführungsform kommunizieren die NFC-Chips 144, 146 und 148 mit dem Steuergerät 150. Sobald das Gerät 14 über die Chips 144–148 gelangt, sendet jeder der Chips 144 –148 ein Signal an das Steuergerät 150, welches anzeigt, dass es von dem Gerät 14 kontaktiert wurde. Die Abfolge der Signale von den Chips 144–148 zeigt nicht nur an, dass das System gesteuert wird, sondern auch die Richtung der Steuerung. Beispielsweise weiß das Steuergerät 150, dass der Fahrer es wünscht, die Türen zu verriegeln, wenn das Gerät 14 die NFC-Chips 144–146–148 in dieser Reihenfolge überstreicht. Wenn das Gerät 14 die NFC-Chips 148–146–144 in dieser Reihenfolge überstreicht, weiß das Steuergerät 150, dass der Fahrer es wünscht, die Türen zu entriegeln. In dieser Ausführungsform empfängt das Steuergerät 150 alle Informationen, die es von den NFC-Chips 144–148 benötigt. Das Gerät 14 muss keine Bewegungsinformation in dieser Ausführungsform übermitteln; die Steuerbefehlgeste wird von den Chips 144–148 detektiert und der Steuerbefehl wird von dem Steuergerät 150 übersetzt.
Durch Ausweiten der inhärenten Datensicherheit der NFC-Technologie auf das Umfassen kontinuierlicher Kommunikationssitzungen, wobei das Integrieren einer Geräteaufladung und anderer Merkmale vorgenommen wird, stellen die offenbarten Verfahren viele Funktionalitäten für den Fahrzeugführer in einer datensicheren und komfortablen Umgebung dar. Gleichzeitig erlauben diese Verfahren einem Fahrzeughersteller, hochentwickelte Funktionalitäten anzubieten, wobei die Kosten reduziert werden und die Verlässlichkeit verbessert wird, indem die Anzahl von physischen Schaltern und Steuerelementen reduziert wird.
Die vorhergehende Diskussion zeigt und beschreibt rein exemplarische Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung. Ein Fachmann kann leicht aus der Diskussion an den beigefügten Figuren und Patentansprüchen erkennen, dass zahlreiche Änderungen, Modifikationen und Variationen gemacht werden können, ohne dabei den Geist und den Bereich der Erfindung zu verlassen, wie er mit den folgenden Patentansprüchen definiert ist.

Claims

Ein Verfahren zum Bereitstellen einer kontinuierlichen Kommunikationssitzung zwischen einem mobilen Gerät und einem Fahrzeug unter Verwendung von Nahfeldkommunikation (NFC), wobei das Verfahren umfasst: – Platzieren des mobilen Geräts in enge Nachbarschaft zu einem Schnittstellenmodul in dem Fahrzeug, wobei sowohl das mobile Gerät als auch das Schnittstellenmodul einen NFC-Chip umfassen; – Detektieren des Vorhandenseins des mobilen Geräts durch das Schnittstellenmodul, wobei das Detektieren des Vorhandenseins NFC-Signale verwendet; – Bestimmen durch das Schnittstellenmodul, ob das mobile Gerät autorisiert ist, um mit dem Fahrzeug zu kommunizieren; – Einrichten einer birektionalen NFC-Kommunikation zwischen dem mobilen Gerät und dem Fahrzeug; – Verifizieren, dass das mobile Gerät immer noch in enger Nachbarschaft zu dem Schnittstellenmodul sich befindet durch Ausführen eines Packet Delivery Ratio (PDR) Tests; – Bestimmen, dass das mobile Gerät mit dem Fahrzeug interoperationsfähig ist durch Erlassen einer Leistungsfähigkeitsabfrage; und – Bereitstellen eines Zugangs für das mobile Gerät zu Fahrzeugdiensten, wenn sowohl der PDR-Test als auch die Leistungsfähigkeitsabfrage bestanden wurden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Schnittstellenmodul eine Fläche zum drahtlosen Aufladen umfasst und das mobile Gerät drahtlos aufgeladen wird, wenn es auf der Fläche zum Aufladen platziert worden ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen, ob das mobile Gerät autorisiert ist, um mit dem Fahrzeug zu kommunizieren, das Bereitstellen von Berechtigungsabfragen durch ein Anwendungsprogramm auf dem mobilen Gerät umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Leistungsfähigkeitsabfrage eine Rechenaufgabe oder eine Kommunikationsaufgabe umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bereitstellen von einem Zugang des mobilen Geräts zu Fahrzeugdiensten das Bereitstellen eines Zugangs zu Fahrzeugdiensten, die mit einer Warnung einhergehen, umfasst, wobei ein Anwendungsprogramm auf dem mobilen Gerät Informationsnachrichten und Warnungen für eine Anzeige durch das Fahrzeug bereitstellt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bereitstellen von einem Zugang des mobilen Geräts zu Fahrzeugdiensten das Bereitstellen eines Zugangs zu Fahrzeugdiensten beinhaltet, die mit einer Steuerung einhergehen, wobei ein Anwendungsprogramm auf dem mobilen Gerät Fahrzeugsysteme steuert.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Fahrzeugsysteme Audio- und Video-Systeme, ein Navigationssystem und Klimagerätesteuerungen umfassen.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Anwendungsprogramm eine Steuerung der Fahrzeugsysteme über Spracherkennungssteuerbefehle bereitstellt, die von einem Fahrer oder einem Mitfahrer an das mobile Gerät gegeben werden.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Anwendungsprogramm Fahrzeugsysteme in Echtzeit autonom steuert, zu denen die Motordrossel-, Brems- und Lenk-Systeme gehören.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bereitstellen von einem Zugang für das mobile Gerät zu Fahrzeugdiensten das Bereitstellen der Fahrzeugmobilisierungs- und -immobilisierungssteuerung gehört.