专利名称：用于近场通信系统交换乘客信息的系统和方法
技术领域：
本发明中的说明性实施例总体上涉及用于近场通信(NFC)系统交换乘客信息的方法和装置。
背景技术：
车辆计算机和信息娱乐系统每年都发展得越来越先进。从简单的收音机漫长地演化，更新的系统能向驾驶员提供控制导航、流媒体音乐(stream music)、设置车内多个区域的温度、检查车辆数据、设置驾驶偏好、设置车辆系统以及许多其它选项的能力。例如，驾驶员使用车辆计算系统或多个车辆部件(均可与车辆网络通信)能调节后视镜、座椅、踏板、方向盘等。当然，虽然这些设置适合于该驾驶员，但另一个驾驶员可能需 要不同的调节。以类似的方式，驾驶员能预设置收音机设置、设置偏好的流媒体音乐设置、设置导航偏好(例如但不限于最快的路线与燃料效率高的路线)等。同样，对于实体的系统设置，可基于谁正在驾驶车辆而调节这些各种设置。在一个实施方案中，驾驶员能在车辆计算机系统中建立档案，并且系统能存储涉及驾驶员的信息。当然，取决于设置有多详细，这可导致一些个人信息存储在车辆中(非法侵入的第三方然后可访问该信息)。例如，如果车辆有乘客医疗信息设置，在发生事故的情况下其能向护理人员提供涉及车辆乘客的相关信息，则驾驶员可能希望使用该设置但不愿意将关于他们的医疗信息永久地存储在车辆系统中。可替代地，该信息可存储在无线设备(例如便不限于蜂窝电话)上并且当设备进入车辆时传输至车辆。这类传输的一个可能的实施方式是通过蓝牙通信。然而，这类无线传输系统通常必须与特定系统配对，意味着进入车辆的具有未配对的设备的驾驶员不能从信息的自动传输受益。
发明内容
在第一说明性实施例中，系统包括多个设置为能接收无线NFC设备信号的天线，该信号关联于位于驾驶员后口袋或前口袋、中控台或乘客座椅中任一者的设备。该说明性系统还包括与该多个天线通信的NFC阅读器。该NFC阅读器可操作用于至少部分基于接收信号的数量和信号强度而向驾驶员分配关联于检测到的信号的一个或多个设备中的一个。该NFC阅读器与车辆计算机系统通信，其操作用于检索关联于分配至该驾驶员的该设备的额外信息并且应用该信息以控制车辆设置。在第二说明性实施例中，计算机可执行的方法包括检测一个或多个NFC的标识(ID, Identification),每个ID对应于无线装置。该方法进一步包括取决于检测到多个ID,通过检测到每个ID的天线数目及关联的信号强度而分别对这些ID分级。此外，该方法包括确定单个ID被最多天线检测到，并取决于单个ID被最多天线检测到而将该ID对应的无线设备与驾驶员相关联。该方法还包括，取决于单个ID未被最多天线检测到，确定单个ID是否有与其关联的最强信号强度。此外，该方法包括，根据单个ID具有与其关联的最强信号强度，将该ID对应的无线装置与驾驶员相关联。另外，该方法包括通过车辆计算机系统应用多个与无线装置(其关联于驾驶员)相关联的车辆系统设置，其中如果无线装置没有与驾驶员关联则应用车辆系统设置的标准设置。在第三说明性示例中，计算机可读的存储介质存储有当由处理器执行时使该处理器执行下述方法的指令，该方法包括检测一个或多个NFC的ID，每个ID均对应于无线装置。该方法还包括，根据检测到多个ID，通过检测到每个ID的天线数量及关联的信号强度而分别对这些ID分级。该方法进一步包括确定单个ID被最多天线检测到。同样，该方法包括取决于单个ID被最多天线检测到而将该ID对应的无线装置与驾驶员相关联。此外，该方法包括根据单个ID未被最多天线检测到而确定单个ID是否具 有与之关联的最强的信号强度。额外地，该方法包括根据单个ID具有与之关联的最强信号 强度而将该ID对应的无线装置与驾驶员关联。该方法还包括应用与驾驶员关联的无线装置相关联的多个车辆系统设置，其中如果无线装置未与驾驶员关联则应用车辆系统设置的标准设置。
图I显示了说明性车辆计算机系统；图2显示了说明性车辆传感器系统；图3显示了说明性检测处理；以及图4显示了说明性数据传输处理。
具体实施例方式根据需要，本说明书中公开了本发明具体的实施例；但是，应理解公开的实施例仅为本发明的示例，其可以多种替代形式实施。图纸无需按比例绘制；一些特征可放大或缩小以显示特定部件的细节。所以，此处所公开的具体结构和功能细节不应解释为限定，而仅为教导本领域技术人员以多种形式实施本发明的代表性基础。图I说明了用于车辆31的基于车辆的计算机系统(VCS)的示例框式拓扑图。这样的基于车辆的计算机系统I的示例是由福特汽车公司制造的SYNC系统。设有基于车辆的计算机系统的车辆包括位于车辆里的可视前端界面4。如果设有可视前端界面，则用户可和所述界面(例如触摸屏)交互。在另一说明性实施例中，可通过按压按钮、可听语言和语音合成进行交互。在图I所示的说明性实施例中，处理器3至少控制基于车辆的计算机系统的操作的一部分。设于车内的处理器允许车载地处理指令和程序。进一步地，所述处理器连接到非持久存储器5和持久存储器7。在这个说明性实施例中，所述非持久储存器是随机存取存储器(RAM)并且所述持久存储器是硬盘驱动器(HDD)或闪存。所述处理器还设有允许用户和所述处理器交互的许多不同的输入。在这个说明性实施例中，提供了话筒29、辅助输入25 (用于输入33)、USB输入23、GPS输入24和蓝牙输入15中的全部。也提供了输入选择器51，以允许用户在多种输入之间切换。话筒和辅助连接器两者的输入在传给处理器之前通过转换器27从模拟信号转换为数字信号。虽然未示出，与VCS通信的多个车辆部件和辅助部件可使用车辆网络(比如，但不限于CAN总线)向VCS (或者它的部件)传输数据或从其传输数据。系统的输出可包括但不限于，视觉显不器4和扬声器13或立体声系统的输出。扬声器和放大器11相连并且通过数字至模拟转换器9从处理器3接收其信号。输出也可沿分别如19、21处所示的双向数据流向远程蓝牙装置(比如PND54)或USB装置(比如车辆导航装置60)进行输出。在一个说明性实施例中，系统I使用蓝牙收发器15和用户的漫游设备53(例如蜂窝电话、智能手机、PDA或具有无线远程可连接性的任何其它装置)通信17。漫游设备随后可用于通过与例如蜂窝塔57的通信55来与车辆31外部的网络61通信59。在一些实施例中，塔57可为WiFi接入点。
在漫游设备和蓝牙收发器之间的示例性通信可通过信号14表示。可通过按钮或相似的输入指示漫游设备53和蓝牙收发器15的配对52。这样，指示CPU车载的蓝牙收发器将与漫游设备里的蓝牙收发器配对。可利用例如与漫游设备53关联的数据计划(data-plan)、声载数据或双音多频(DTMF)音调在CPU3和网络61之间通信数据。可替代地，可希望包括具有天线18的车载调制解调器63以在CPU3和网络61之间通过声音频带传送16数据。漫游设备53随后可用于通过和例如蜂窝塔57的通信55来和车辆31外部的网络61通信59。在一些实施例中，调制解调器63可建立和塔57的通信20用于和网络61通信。作为非限制性的示例，调制解调器63可以是USB蜂窝式调制解调器并且通信20可以是蜂窝通信。在一个说明性实施例中，处理器设有包括与调制解调器应用软件通信的API的操作系统。调制解调器应用软件可访问蓝牙收发器上的嵌入式模块或固件以完成和远程蓝牙收发器(比如设在漫游设备里的)的无线通信。蓝牙是IEEE 802PAN (个人局域网)协议的子集。IEEE 802LAN (局域网)协议包括WiFi并且与IEEE 802PAN有相当多的交叉功能。两者都适合用于车辆中的无线通信。在此范围中可使用的另一个通信方法是自由空间光通信(例如红外数据组织(IrDA))和非标准的消费者IR (红外)协议。在另一实施例中，漫游设备53包括用于声音频带或宽带数据通信的调制解调器。在声载数据的实施例中，可执行已知的频分复用技术，此时漫游设备的所有者可在正在传输数据时通过所述装置通话。在其它时间，当所有者没有使用所述装置时，数据传输可使用所有的带宽(在一个示例中是300Hz到3. 4kHz)。尽管频分复用对于车辆和互联网之间的模拟蜂窝通信很普遍并且仍然在使用，但它已经主要被用于数字蜂窝通信的码域多址(CDMA)、时域多址(TDMA)和空域多址(SDMA)的混合所取代。这些均是遵从ΙΤΠΜΤ_200(国际电信联盟国际移动通信-2000) (3G)的标准，并且对于静止或步行的用户提供高达2mbs的数据速率对于移动的车辆中的用户提供高达385kbs的数据速率。3G标准现在正在被对车辆中的用户提供IOOmbs并对静止的用户为Igbs的MT-AdvancecK4G)取代。如果用户有和漫游设备关联的数据计划，数据计划可允许宽带传输并且所述系统可使用宽得多的带宽(加速数据传输)。在另外一个实施例中，用安装在车辆31上的蜂窝通信装置(未示出)代替漫游设备53。在另一个实施例中，漫游设备(ND)53可以是能通过例如(但不限于)802. Ilg网络(即WiFi)或WiMax网络通信的无线局域网(LAN)装置。在一个实施例中，接收到的数据可通过声载数据或数据计划穿过漫游设备，穿过车载蓝牙收发器并且流入车辆的内部处理器3。作为示例，在某些临时数据的情况下，数据能存储在HDD或其它存储媒体7上直到不再需要所述数据。其它可和车辆交互的源包括具有例如USB连接56和/或天线58的个人导航装置54 ;或者具有USB62或其它连接的车辆导航装置60，车载GPS装置24或和连接至网络61的远程导航系统(未示出)。USB是串行网络协议的分类的一个。IEEE1394 (火线)、EIA (电子工业协会)串行协议、IEEE1284 (并行端口)、S/H)IF(索尼/飞利浦数字互相连接格式)和USB-IF(USB制订人论坛)形成装置与装置(device-device)串行标准的主要部分。针对电子或光通信可执行所述大多数协议。此外，CPU能和各种其它的辅助装置65通信。这些装置可通过无线连接67或有线连接69来连接。辅助装置65可包括，但不限于，个人媒体播放机、无线健康装置、便携式 计算机等。额外或可替代地，CPU可基于无线路由器73使用例如WiFi71收发器和车辆连接。这可允许CPU连接到本地路由器73的范围里的车辆。除了具有通过位于车内的车辆计算机系统执行的示例性处理，在特定实施例中，示例性处理可通过和车辆计算机系统通信的计算机系统执行。这种系统可包括但不限于无线装置(例如但不限于移动电话)或者通过无线装置连接的远程计算机系统(例如但不限于服务器)。共同地，这种系统可被称为车辆关联计算机系统(VACS)。在某些实施例中，根据系统的特定实施，VACS的特定组件可执行处理的特定部分。通过示例但不限制的方式，如果处理具有与配对的无线装置发送或接收信息的步骤，那么无线装置有可能不执行处理，因为无线装置不能与自己发送和接收信息。本技术领域内的普通技术人员应理解何时不适合将特定的VACS应用于给定的解决方案。所有的解决方案中，可预想至少位于车内的VCS自身能执行示例处理。本发明公开了一种用于使用NFC技术的自动驾驶员信息传输的系统。该通信系统基于例如无线射频识别(RFID)或其它NFC技术。本发明覆盖的标准的一些非限制性示例包括但不限于 IS0/IEC18092、IS0/IEC 14443 和 JISX6319-4。集成有描述的标准中的至少一个标准的设备可遵守数字协议技术规范，其定义用于双向通信的比特级(bit-level)编码、比特速率、帧格式、以及协议和命令设置以促进集成有这些标准的设备之间的数据传输，其它标准也可遵守此类协议或类似协议。可在车辆内设置的收发器附近发起包含NFC系统的装置之间的通信，并且当驾驶员进入车辆时可自动发送标识信息。除了发送标识号以外，涉及驾驶员的以及涉及一个或多个车辆系统或设置的个人信息也可存储在无线设备上并传输至车辆，或者存储在车辆中并与传输的标识关联。由于很多系统设置涉及驾驶员偏好(后视镜、座椅、方向盘等)，因此在车辆系统中能区分驾驶员和乘客可能也是有用的。此外，设备可能没有一直在驾驶员的身上(它们可能在包中或放置在乘客座椅上或在中央储物容器中)。由于不是一直知道设备的位置，因此较理想的是提供允许检测任何位置的装置的传感器阵列(或者能覆盖几乎所有情形的传感器阵列)并进一步提供驾驶员设备和乘客设备之间的区分。
图2显示了说明性的车辆传感器系统200。在此说明性示例中，在车辆内设置有四个天线、传感器或收发器以提供对配备有NFC能力的驾驶员设备的检测和识别。在相对于坐着的驾驶员的前方和后方位置提供传感器I (201)和传感器2 (203)。一些NFC技术无法穿过驾驶员身体进行检测，所以可能需要在坐着的驾驶员的前方和后方都提供传感器。这样，能检测到前方口袋中携带的、大腿上放置的、后方口袋中或侧面口袋中的电话。因为出于安全的原因其通信范围可能在某种程度上受到限制，因此可在车辆中控区(center stack)处提供第三传感器205以检测放置在中控台内的设备。同样，因为驾驶员可能将手机放在包中并将包放置在乘客座椅上或者因为驾驶员可能直接将他们的手机放在座椅上，因此可在乘客座椅中(或乘客一侧的仪表板上)提供第四传感器207以检测乘客座椅上的手机。
其它传感器位置包括但不限于在中控台中的第二传感器、在任一侧的车门中的一个或多个传感器以及用于一个或多个后座的用于检测乘客的信息的一个或两个传感器。每个天线/传感器均连接至NFC阅读器211，NFC阅读器211能读取从配备有NFC技术的设备209转发的信息。读取的信息可被传输至车辆网络213并且从那里转发至连接的模块，该模块包括但不限于乘员保护控制模块215。除了能感应多个位置处的无线NFC设备，建议的天线阵列还可确定哪个装置(如果存在多个装置)属于驾驶员(或其他乘客)。NFC接收器可确定信号强度(也可仅仅检测信号)，并且图3显示了说明性的检测处理。应理解，可根据阵列的布局修改此处理以包括用于确定特定位置处的特定设备的类似处理。在图3中显示的说明性示例中，在301处NFC阅读器扫描阵列中的每个NFC天线(此示例中为四个天线)。在303处如果在任何点处没有读取到NFC设备的ID，则扫描直接继续。例如当车辆启动、信息娱乐系统启动、或在任何其它合适的时间，可发起扫描。在一个示例中，车辆可能保持运行并且如果车辆检测到驾驶员已经离开又进入车辆(通过座椅传感器、车门传感器等)可发起新的扫描(在驾驶员改变的情况下)。如果在任何点检测到NFC设备，则在305处处理确定是否检测到多于一个的NFC的ID。在305处如果只检测到一个ID，则在319处处理确定天线I或天线2是否(在此实施例中为“驾驶员”天线)检测到ID。如果这些传感器中的任一个均没有检测到设备(意味着是传感器3或4完成该检测)，则在321处系统确定乘客座椅是否是空着的。通常，这种检测的组合应该用于确定乘客是否携带设备(从而该设备上的驾驶员设置可能是不合适的)。当然，存在这个典型实施例没有覆盖的例外，但是本领域技术人员应该理解怎样修改处理以覆盖发现的例外同时仍然保持在本发明的范围内。在319处如果单个检测点是驾驶员天线，则在313处处理使用检测的NFC设备作为驾驶员设备并且在315处退出。类似地，如果单个检测点不是驾驶员天线并且乘客座椅是空着的，则可推测该设备属于驾驶员。然而，如果乘客座椅被占用，则处理将不使用该设备，而是可代替地对车辆系统或至少对涉及驾驶员的系统应用“基本”设置。如果检测到多个信号(可能指示存在超过一个设备)，则在307处处理通过检测到ID的天线的数量及所述检测到ID的天线中的每个的信号强度而对检测到的这些ID分级。在此示例中，不包括乘客天线。
在309处如果这些ID中的一个是通过多个天线(在此示例中不包括乘客天线)检测到的，则在313处认为那个ID对应于驾驶员的设备。如果各个ID只是被一个天线检测到的，则在311处处理确定这些ID中的任意一些是否被天线I或2中的至少一个检测到。如果有至少一个ID符合这个标准，则在312处选择在天线I和2中具有最强强度的ID对应于驾驶员设备，如果没有的话则不选择。额外地，可呈现设备的ID以便于能确认特定选择的或忽略的信号对应于或不对应于驾驶员。如果需要可对此处理作出进一步的修改，以便于例如在传感器2(驾驶员的前方)处接收的信号比在中控台(center column)处的传感器3处接收的较强的信号优先(其能处理当驾驶员设备离前方的传感器远于乘客设备离中控台传感器的距离时的情况)。在本发明的范围内还可预想其它适当的改变。在至少一个实施例中，当无线设备的ID已经与驾驶员关联时，车辆计算机系统能发起蓝牙数据连接，而不必须首先将无线设备与车辆系统“配对”。额外地或可替代地，可使用适当的阵列检测到与乘客关联的多个设备。随后这些设备能够通过车辆计算机系统激·活、传输或检索关联于这些设备的数据。图4显示了说明性的数据传输确认处理。在此说明性示例中，在401处NFC阅读器检测特定设备并且将那个设备与驾驶员关联。在403处车辆计算机系统然后接收涉及那个设备的信息并且激活人机界面(HMI )。在405处通过HMI，系统询问驾驶员是否已经选择了正确的电话。额外地或可替代地，如果存在多个设备且不能做出对驾驶员设备的确定，则系统可列出多个选项并且让驾驶员选择设备。在此示例中，在407处如果驾驶员输入“是”(指示设备选择是正确的)，则在409处处理将涉及驾驶员偏好的信息发送至一个或多个车辆模块。然后，在411处该模块调节它们各自的车辆系统以匹配于发送的信息。可替代的，在407处如果驾驶员输入“否”，则在413处处理不发送消息并且在415处各种模块以默认模式运转。尽管上文描述了典型的实施例，并非意味着这些实施例说明并描述了本发明的所有可能形式。应当理解为，说明书中使用的词语为描述性词语而非限定，并且应理解可做各种改变而不脱离本发明的实质和范围。另外，可组合各种实施例的特征以形成本发明进一步的实施例。
权利要求
1.ー种用于近场通信系统交换乘客信息的系统，包括 设置为能接收无线近场通信NFC设备的信号的多个天线，所述信号关联于位于驾驶员的后ロ袋或前ロ袋、中控台或乘客座椅中任何ー个中的设备； 与所述多个天线通信的NFC阅读器，其中所述NFC阅读器可操作用于至少部分基于接收的信号的数量和信号强度而向驾驶员分配一个或多个关联于检测到的信号的设备中的ー个，其中 所述NFC阅读器与车辆计算机系统通信，所述车辆计算机系统可操作用于检索与分配给所述驾驶员的所述设备相关联的额外信息并且应用所述信息来控制车辆设置。
2.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，所述多个天线包括四个天线。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述四个天线分别设置在驾驶员的前方、驾驶员的后方、中控台中和比中控台天线离驾驶员更远的乘客座椅附近。
4.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，所述多个天线包括三个天线。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述三个天线分别设置在驾驶员ー侧的车门中、乘客ー侧的车门中以及中控台中。
6.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，如果检测到多个信号，则所述NFC阅读器进ー步评估任何ー个信号是否被多个天线接收到，其中，如果没有信号被多个天线接收到并且至少ー个驾驶员一侧的天线接收到至少ー个信号，则将所述关联于被所述至少ー个驾驶员ー侧天线接收的所述信号的设备分配给所述驾驶员，其中如果没有信号被多个天线接收到并且没有一个驾驶员ー侧的天线接收到至少ー个信号，则不将设备分配给所述驾驶员。
7.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，如果仅由所述中控台和乘客ー侧的天线中的一者或两者接收到单个信号并且所述车辆计算机系统确定所述乘客座椅是占用的，则所述NFC阅读器不将分配设备至所述驾驶员。
8.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，如果接收到多个信号，则所述NFC确定通过多于一个的天线检测到的信号对应于所述驾驶员。
9.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，如果多个信号是通过所述驾驶员前方的、所述驾驶员后方的和所述中控台中的任何数量的所述天线检测到的，则所述NFC向所述驾驶员分配关联于通过多个天线检测到的信号的装置。
10.ー种用于近场通信系统交换乘客信息的方法，包括 检测ー个或多个NFC的ID，ー个或多个NFC的ID中的每个对应于无线设备； 根据检测到多个ID，通过检测到每个ID的天线的数量和关联的信号强度而分别对这些ID分级；确定单个ID被最多天线检测到； 根据单个ID被最多天线检测到，将所述ID对应的无线设备与驾驶员关联； 根据单个ID未被最多天线检测到，确定单个ID是否被一个或多个关联于车辆的驾驶员ー侧的天线检测到的； 根据单个ID被一个或多个关联于车辆的驾驶员一侧的天线检测到，将对应于所述ID的无线设备与驾驶员关联；以及 通过车辆计算机系统应用多个与驾驶员关联的无线设备相关的车辆系统设置，其中，如果无线设备没有与驾驶员关联则应用车辆系统设置的标准设置。
全文摘要
本发明提供一种系统，该系统包括多个天线，设置为能接收无线近场通信(NFC)设备的信号，该信号关联于位于驾驶员的后口袋或前口袋、中控台或乘客座椅中任何一者中的设备。该系统还包括与该多个天线通信的NFC阅读器。NFC阅读器操作用于至少部分基于接收的信号的数量和信号强度向驾驶员分配一个或多个关联于检测的信号的设备中的一个。该NFC阅读器与车辆计算机系统通信，其可操作用于检索关联于分配给驾驶员的装置的其它信息并且应用此信息以控制车辆设置。
文档编号H04B5/02GK102957459SQ20121030106
公开日2013年3月6日 申请日期2012年8月22日 优先权日2011年8月25日
发明者马克·A·卡迪希, 马诺哈普拉萨德·K·劳 申请人:福特全球技术公司