用于选择性激活车辆近场通信模块的方法和系统与流程

本发明总体涉及车辆通信和接入系统，且更具体地涉及选择性地激活车辆通信和接入系统的一个或多个车辆近场通信(nfc)模块。

发明背景

对于某些车辆通信和接入系统，诸如被动式免持钥匙进入(pke)系统或被动式进入睡眠启动(peps)系统，通常使用蓝牙低能耗(ble)系统以实现对车辆或用户移动设备的多种车辆功能的接入。然而，如果移动设备的电池耗尽，则在用户没有钥匙或钥匙链的情况下可能需要备用。因此，在使用ble而钥匙或钥匙链不可用或不期望时，车辆nfc模块可用作激活启动器，并且移动nfc设备可用作被动目标。然而，优选地是，将车辆nfc模块保持在睡眠模式以保存车辆功率。本文描述的系统和方法致力于车辆nfc模块的动态控制选择性激活，这使得当移动设备的电池电平处在或低于阀值电池电平时其仅处在激活模块。

技术实现要素：

根据一个实施例，提供了一种选择地激活车辆近场通信(nfc)模块的方法。该方法包括接收指示移动设备的电池功率电平处在或低于阈值电池功率电平的第一移动设备电池信号。响应于指示移动设备的电池功率电平处在或低于阈值电池功率电平的第一移动设备电池信号的接收，车辆nfc模块变为激活模式。该方法进一步包括接收指示移动设备的电池功率电平高于阈值电池功率电平的第二移动设备电池信号。响应于指示移动设备的电池功率电平高于阈值电池功率电平的第二移动设备电池信号的接收，车辆nfc模块变为睡眠模式。

根据另一个实施例，提供了一种选择性地激活nfc模块的方法。该方法包括将移动设备与车辆通信和接入系统配对，并且向远程服务器无线地传输第一移动设备电池信号。第一移动设备电池信号指示之前配对的移动设备的电池功率电平处在或低于阈值电池功率电平。响应于第一移动设备电池信号向远程服务器的无线传输，从远程服务器发送激活信号，以将车辆nfc模块从标准睡眠模式变为激活模式。当之前配对的移动设备处在车辆nfc模块的范围内以及车辆nfc模块处在激活模式下，nfc信号被从车辆nfc模块发送到之前配对的移动设备的移动nfc模块上，以激活车辆通信和接入系统。

根据另一个实施例，提供了一种车辆通信和接入系统，包括具有处理器和存储器的控制单元，以及耦合到控制单元的nfc模块。控制单元的存储器配置为存储用于之前配对的移动设备的可识别代码。控制单元配置为接收第一移动设备电池信号，该第一移动设备电池信号指示之前配对的移动设备的电池功率电平处在或低于阈值电池功率电平。响应于指示之前配对的移动设备的电池功率电平处在或低于阈值电池功率电平的第一移动设备电池信号的接收，控制单元配置为将车辆nfc模块的模式从睡眠变为激活。

附图说明

下文将结合附图描述优选的示例性实施例，其中相似的标记表示相似的元件，并且其中：

图1是车辆通信和接入系统的示意图；并且

图2是可用于图1中车辆通信和接入系统的示例性方法的流程图。

具体实施方式

本文公开了一种用于车辆的通信和接入系统，以及一种选择性地激活车辆通信和接入系统的车辆近场通信(nfc)模块的方法。车辆nfc模块可用于用户移动设备的移动nfc模块，以允许或启动多种车辆功能。例如，nfc可代替钥匙、钥匙链或蓝牙设备，用于解锁和/或启动车辆。本文描述的系统和方法提供了根据用户移动设备的电池电平而对车辆nfc模式的动态控制。车辆nfc模块的动态控制选择性激活可在移动设备的电池耗尽时使得车辆通信和接入系统可用。此外，动态控制可选择性地将车辆nfc模块保持在默认睡眠模式下以节省功率，并保持车辆通信和接入系统的可用性。

现在转到图1，示出了车辆12的通信和接入系统10的示意图。通信和接入系统10包括第一车辆nfc模块14。而且，但不是必须地，通信和接入系统10的具体实施方式中描绘了第二车辆nfc模块16。但是，如下文详述的那样，可以仅具有单个车辆nfc模块或超过两个的车辆nfc模块。第一和第二车辆nfc模块14、16被示为通过车辆总线20示意性地连接到控制单元18；然而，应当理解，第一和/或第二车辆nfc模块14、16可具有他们自己的集成控制单元或可以以任何可操作的方式连接到一个或多个控制单元，诸如硬连接、以无线连接实现、或通过中间设备、单元或模块的连接等。

第一和/或第二车辆nfc模块14、16优选地为nfc芯片组或nfc收发器，能够用作启动器或用作目标。如图1示意性描绘的那样，第一和/或第二车辆nfc模块14、16与用户的移动设备22相互作用，用户的移动设备22具有其自己的移动nfc模块24。移动设备22可以是任何类型的便携式电子设备，诸如蜂窝电话、智能电话、平板等。移动nfc模块24具有移动nfc天线26，第一车辆nfc模块14具有第一车辆nfc天线28，并且第二车辆nfc模块16具有第二车辆nfc天线30。如上所述，第一和/或第二车辆nfc模块14、16优选地用作启动器和目标。启动器主动地生成rf电流，生成可以向被动目标供电的电磁场。启动器设备提供载波场，并且目标设备通过调制当前的场而应答。目标设备可以从启动器提供的电磁场中获取其操作功率，并且因此，如果移动设备22的电池电量很低或耗尽时，车辆nfc模块14、16可以向移动nfc模块24提供操作功率，以启动与车辆通信和接入系统10的连接。

此外，第一和/或第二车辆nfc模块14、16在激活模式或睡眠模式下可以是可操作的。在激活模式下，仅车辆nfc模块14、16或者车辆nfc模块14、16和移动设备22的移动nfc模块24两者都可以生成rf信号，数据可携带在该rf信号上。激活模式包括当车辆nfc模块轮询其他在范围内的nfc模块时的低功率操作，以及当检测到一个或多个其他nfc模块时的正常操作。在睡眠模式下，车辆nfc模块14、16是目标，使用负载调制将数据传输回移动nfc模块24的启动器。第一和/或第二车辆nfc模块14、16可使用任何可操作的通信模式，诸如读/写、卡仿真或对等。此外，可采用任何可使用的标准化协议，并且可以使用任何可行信号编码方案。

第一车辆nfc模块14示意性地示作接近车辆识别码(vin)牌并且配置为锁定或解锁一个或多个车门32。在另一个优选的实施例中，第一车辆nfc模块14位于一个或多个车门32的把手处。最大nfc范围约为10cm，并且因此，出于锁定和/或解锁的目的期望的是在车辆12的外部或附近具有第一车辆nfc模块14。其他用于第一车辆nfc模块14的位置当然也是可行的。例如，车辆nfc模块可以放置于或靠近一个或多个侧镜，或靠近行李箱盖以提供对行李箱的接入。第二车辆nfc模块16示意性地示作接近车辆12的仪表板。第二车辆nfc模块16可配置为，例如，启动车辆12的发动机或马达34。在一种实施方式中，第二车辆nfc模块16与在车辆12的中心控制台的对接站集成。其他用于车辆nfc模块的位置当然也是可行的。

特别是对于第一车辆nfc模块14，优选的是nfc模块是否处于标准睡眠模式。当移动设备22的电池处于良好状态时，车辆nfc模块功能在标准睡眠模式下将被禁用，意味着车辆nfc模块将不耗电。在激活模式下，且更具体地，在低功率操作中，车辆nfc模块14通常每隔500ms轮询一次其他nfc模块，且功耗约为150μa。因此，可通过将车辆nfc模块保持在标准睡眠模式下而节省约150μa。虽然随时间节省的功率量可能不被视为特别显著(例如，10天约36mah)，然而当考虑到恶意nfc模块和激活模式的正常操作时，标准睡眠模式的功率节省是十分显著的。当车辆nfc模块检测到另一个nfc模块的存在时，车辆nfc模块切换到正常操作，以读取其他nfc模块，并且功耗高达约50-100ma。因此，如果车辆nfc模块处于激活模式，则有可能恶意nfc模块(即，非用户移动设备22)可放置于车辆nfc模块14的附近并将其从低功率操作转为正常操作。在此情况下，随时间的功耗可能是显著的(例如，10天约12-24ah)，其占通常车辆电池的25-50％。例如，恶意移动设备和nfc模块的存在可能在更为都市化或商业化的区域尤为引人关注。

控制单元18可用于控制、管控或以其他方式管理车辆12的某些操作或功能和/或其一个或多个部件或模块(例如，车辆通信和接入系统10或车辆nfc模块14、16)。优选地，尽管简明起见并未示出，但是每个车辆nfc模块14、16都具有其自己的集成控制单元18，该集成控制单元18随后可以无线地(例如，通过蓝牙)或通过车辆总线20或其他连接与一个或多个其他车辆单元或模块通信。在一个示例性实施例中，控制单元18包括处理器36和存储器38。处理器36可包括任何类型的适当电子处理器(例如，微处理器、微控制器、专用集成电路(asic)等)，该电子处理器执行软件、固件、程序、算法、脚本等的指令。该处理器不限于任一类型的部件或设备。存储器38可包括任何类型的适当电子存储设备，并且可以存储多种数据和信息。其包括，例如：移动设备22的一种或多种可识别代码；关于移动设备22的电池电平的信息，例如，不论是从移动设备22或远程服务器40直接获取的，还是通过远程信息处理单元或其他车辆模块而间接获取的；查找表和其它数据结构；软件、固件、程序、算法、脚本和其他电子指令；部件特征和背景信息等。本方法-以及此类任务所需的任何其他电子指令和/或信息-也可存储或以其他方式保持在存储器38中，从而使得控制单元18可配置为执行下面详述的方法的一个或多个步骤。在另一个优选的实施例中，本方法-以及此类任务所需的任何其他电子指令和/或信息-可远程存储，诸如存储在远程服务器40上。控制单元18可通过i/o设备和适当连接，诸如通信总线20，电子连接到其他车辆设备和模块上，从而使得他们可以按需要相互作用。此外，控制单元18不必如图1所示电子连接在车辆通信和接入系统10内。当然，这只是控制单元18一些可能的设置、功能和性能，而其他的当然也是可行的。按照特定实施例，控制单元18可以是独立电子模块(例如，车门控制模块)，其可以合并或包括在车辆的其他电子模块中(例如，车身控制模块、远程信息处理单元等)，或者其可以是更大的网络或系统的一部分，这些是列出的一些可能性。如上所述，也可能包括用于每个nfc模块的特定控制单元，这些nfc模块包括在通信和接入系统10中。例如，更为集中的控制单元18(独立单元或集成到诸如远程信息处理单元的其他设备的单元)可将关于移动设备的信息传输到控制单元，该控制单元特定或集成于车辆nfc模块14。其他可操作的配置和设置当然也是可行的。

远程服务器40可用于本文所述的方法和系统的一个或多个实施例，以便于关于移动设备22的多种信息的传输，且更为具体地，便于关于移动设备22的电池功率电平的多种信息的传输。远程服务器40可将信息传输到控制单元18或其他车辆部件，诸如将信息转发到控制单元18的远程信息处理单元。在优选的实施例中，远程服务器40是基于云的服务器。基于云的服务器可升级(例如，易于且快速升级)、成本低且具有通常可更好地适用于用户需求的灵活功能。远程服务器40的其他实施方式当然也是可行的。例如，远程服务器40可位于呼叫中心等。可选地，远程服务器40可被一起忽略，并且移动设备22可将信息直接传输到车辆12，例如，从而传输到控制单元18或远程信息处理单元。

转向图2，示出了描绘选择性地激活车辆nfc模块的方法100的步骤的流程图。方法100可用于一种或多种车辆nfc模块，诸如图1描绘的车辆通信和接入系统10的车辆nfc模块14、16。此外，可能对超过一部移动设备执行方法100。例如，一位用户可具有以方法100工作的多部移动设备，或者多位用户可每人具有以方法100工作的一部或多部移动设备。出于示例的目的，方法100是结合图1中移动设备22以及车辆通信和接入系统10的第一车辆nfc模块14进行描述的。

方法100的步骤102包括将移动设备22与车辆通信和接入系统10配对。移动设备22的配对包括使得车辆12能够相对于恶意移动设备而识别用户的移动设备22的任何方法。配对可包括在车辆12或移动设备22上带有或没有菜单导航的情况下实现nfc或蓝牙连接。在一个实例中，移动设备22具有可识别代码，诸如设备地址或更具体的蓝牙设备地址，其可以存储在控制单元18的存储器38中。在一个实施例中，移动设备22与车辆通信和接入系统10的配对是通过移动设备22和其他移动系统，诸如信息娱乐系统等，的首次配对而间接完成的。在另一个实施例中，移动设备22的可识别代码被从远程服务器40发送到控制单元18或其他车辆模块，诸如远程信息处理单元。其他配对方法当然也是可行的。

步骤104包括接收指示移动设备22的电池功率电平处在或低于阈值电池功率电平的第一移动设备电池信号。换言之，由第一移动设备电池信号表示的移动设备22的电池功率电平与阈值电池功率电平进行了比较。第一移动设备电池信号可由移动设备22上基于应用的程序发送。在一个特定实施例中，第一移动设备电池信号被无线地传输到远程服务器40。第一移动设备电池信号可在控制单元18上接收，直接地从移动设备22接收，间接地通过远程服务器40从移动设备22接收，并且发送到控制单元18或远程信息处理单元，这些是列举的一些实例。

阈值电池功率电平是指示期望将车辆nfc模块14变为激活模式以确保车辆通信和接入系统10的可用性的任何电池功率电平。阈值电池功率电平可为静态或动态阈值。静态阈值可以基于剩余电池容量。例如，阈值电池功率电平可以约为剩余电池容量的10％。阈值电池功率电平也可以是基于电池使用而变化的动态阈值。例如，阈值电池功率电平可以是基于当前电池使用的剩余电池时间的估计值。一个特定实施例中，阈值电池功率电平约为基于当前电池使用的剩余电池时间的五分钟。动态电池功率电平阈值考虑到用户可能运行很多应用程序等的情况。相对于用户仅有少数消耗电池功率的应用程序的情况，在此情况下，10％的电池功率可能以更为显著的速度减少。此外，关于静态或动态阈值电池功率电平，“处在或低于”的要求是为了提供清晰度，而并非必须将系统或方法限制在一旦电池电平低于阈值电平就发送第一移动设备电池信号的实施例内。例如，如果设计了一种方法，其中当电池功率电平低于阈值电池功率电平的10％时发送第一移动设备电池信号，则在该实施例中，阈值电池功率电平按照所需精确度和具体度大约为9％或9.99％。

响应于步骤104中第一移动设备电池信号的接收，车辆nfc模块14在步骤106变为激活模式。在一个实施例中，激活信号可从移动设备22或从远程服务器40发送，以将车辆nfc模块14从标准睡眠模式变为激活模式。如上所述，激活模式通常由低能耗操作和正常操作组成。在低能耗操作中，车辆nfc模块14每500ms轮询一次其他nfc模块。当检测到其他nfc模块时，发生正常操作，不论检测到的是移动设备22的移动nfc模块24还是任何其他nfc模块。如果移动设备22的电池处在或低于阈值电池功率电平，则保证了车辆通信和接入系统10的可用性，这是因为移动设备22的移动nfc模块24可用作被动目标。在移动设备22的电池功率电平较低但不一定耗尽的情况下，nfc可用作蓝牙系统的替代，蓝牙系统需要更高的电池功率电平以便于数据传输。在移动设备22电池耗尽的情况下，车辆nfc模块14的天线28可通过移动nfc天线26在移动nfc模块24中感应电压，从而便于在车辆nfc模块14和移动nfc模块24之间的数据传输。

步骤108包括接收指示移动设备22的电池功率电平高于阈值电池功率电平的第二移动设备电池信号。如第一移动设备电池信号，第二移动设备电池信号可由移动设备22上基于应用的程序发送。在一个特定实施例中，第二移动设备电池信号被无线地传输到远程服务器40。第二移动设备电池信号可在控制单元18上接收，直接地从移动设备22接收，间接地通过远程服务器40从移动设备22接收，并且发送到控制单元18或远程信息处理单元，这些是列举的一些实例。所指的“第一”和“第二”电池信号是出于清晰的目的，且并不是为了限制或指示特定时间要求。例如，方法意图包含一种场景，其中首次接收的移动设备电池信号指示电池功率电平高于阈值，因而触发向睡眠模式的转变(例如，第二移动设备电池信号)。继续该实例，随后接收的移动设备电池信号可指示电池功率电平处于或低于阈值，从而触发向激活模式的转变(例如，第一移动设备电池信号)。

响应于步骤108中第二移动设备电池信号的接收，车辆nfc模块14在步骤110变为睡眠模式。在一个实施例中，停用信号可从移动设备22或从远程服务器40发送，以将车辆nfc模块从激活模式变为标准睡眠模式。在标准睡眠模式下，车辆nfc模块14的功能至少部分被禁用，这使得车辆nfc模块14变成目标，并且移动nfc设备24可作为启动器以激活车辆通信和接入系统10。在标准睡眠模式下，随时间节省的功耗可以是显著的，特别是因为在恶意nfc模块进入车辆nfc模块的范围内时正常操作可被避免。例如，在正常睡眠模式下，10天可节省12-24ah，这可占通常车辆电池容量的25-50％。

步骤112包括从之前配对的移动设备22的移动nfc模块24向车辆nfc模块14发送nfc信号，以激活车辆通信和接入系统10。如上所述，nfc设备的通常范围最大约为10cm。因此，在图1所示的实施例中，当车辆nfc模块14和移动设备22的移动nfc模块24处在约10cm或更小的范围内时，车辆通信和接入系统10被激活。在一个实施例中，车辆nfc模块14位于或靠近vin牌并且配置为解锁一个或多个车门32。在另一个优选的实施例中，车辆nfc模块14位于车门把手上且配置为解锁一个或多个车辆车门32。优选地，标准睡眠模式包括当移动设备22的电池功率电平高于阈值电池功率电平时，从移动nfc模块24向车辆nfc模块14发送nfc信号。然而，如前所述，当处于激活模式时，当移动设备22的电池功率电平处在或低于阈值电池功率电平时，nfc信号可被从车辆nfc模块14发送到移动nfc模块24。应当理解，当移动设备的电池功率电平低于阈值电平时nfc模块24依然发送nfc信号(例如，移动nfc模块24和车辆nfc模块14都处于激活模式，可以生成携带数据的rf信号，尽管移动设备22的电池功率电平较低)，这也是可能的。

应当理解，以上描述并非对本发明的限定，而是对本发明的一个或多个优选的示例性实施方式的描述。本发明不限于本文公开的特定实施例，而仅由下面的权利要求书限定。此外，包括在前述描述中的声明涉及特定的实施例，并且除非该术语或措词在上面进行了清楚地限定，否则不能解释为限定本发明的范围或限定权利要求所使用的术语。多种其他的实施例以及已公开实施例的多种变化和修改对本领域技术人员而言显而易见。例如，特定组合和步骤顺序仅是一种可能，本方法可包括少于、多于或不同于本文所示步骤的步骤组合。所有此类其它的实施例、变化和修改都意为处在所附权利要求的范围之内。

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