相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年1月29日提交的美国临时专利申请no.62/289,178的权益。上述申请的主题通过引用合并于此。
本公开通常涉及车辆的远程控制系统，并且尤其，涉及基于移动设备和转发器的车辆远程控制系统。
背景技术：
车辆经常被远程控制。原始设备制造商(oem)通常在车辆中安装与向用户提供车辆远程接入的转发器(例如，钥匙卡(keyfob))通信的软件。例如，钥匙卡可以允许用户在接近时无线地解锁门和/或启动车辆。钥匙卡可以向用户提供便利来在身体未位于车辆中的情况中允许接入车辆控制，但是远程接入在范围和功能方面受到限制。
近期技术发展已经通过移动设备增强了无线连通性，其中移动设备诸如智能电话、平板电脑和个人计算机。移动设备提供几乎无限的范围并且通过任何数量的对象和系统来接入，例如，通过指定的软件应用(例如，app)。然而，有时移动设备不能承担控制车辆运行所需的敏感数据。首先，移动设备被设计用于通用功能并且缺乏必要的安全特征。其次，移动设备可以通过第三方来设计和制造，并且因此车辆制造商无法确保移动设备是安全的。这将期望维持安全性的同时增强车辆的连通性。
本公开的远程控制系统针对减缓或解决现有技术中的以上陈述的问题和/或其它问题中的一个或多个问题。
技术实现要素：
本公开的一方面针对车辆的远程控制系统。该远程控制系统可以包括转发器，该转发器被配置成与移动设备通信；以及控制器，该控制器包括处理单元。所述处理单元可以被配置成：从所述移动设备接收执行车辆功能的控制请求；从所述移动设备接收认证信号，该认证信号由所述转发器生成；以及基于所述认证信号执行所述车辆功能。
本公开的另一方面针对用于车辆的远程控制方法。该方法可以包括：通过控制器从移动设备接收执行车辆功能的控制请求，所述移动设备与转发器通信；通过所述控制器从所述移动设备接收认证信号，该认证信号由所述转发器生成；以及基于所述认证信号执行所述车辆功能。
本公开的又一方面针对存储指令的永久性计算机可读媒介，当被执行时所述指令促使一个或多个处理器执行车辆的远程控制方法。所述方法可以包括：从移动设备接收执行车辆功能的控制请求，所述移动设备与转发器通信，从所述移动设备接收认证信号，该认证信号由所述转发器生成；以及基于所述认证信号执行所述车辆功能。
附图说明
图1是根据本公开示例性实施方式的示例车辆的示例性实施方式的图解说明。
图2是根据本公开示例性实施方式的可以被用于图1的示例车辆的示例性远程控制系统的框图。
图3是根据本公开示例性实施方式示出可以由图2的示例性远程控制系统执行的示例性过程的流程图。
图4是根据本公开示例性实施方式示出可以由图2的示例性远程控制系统执行的另一示例性过程的流程图。
具体实施方式
本公开通常针对在维持安全性的同时可以增强与车辆的连通性的远程控制系统。在一些实施方式中，远程控制系统可以包括转发器(例如，钥匙卡)、移动设备(例如，智能电话)、以及车载控制器。转发器可以被配置成生成认证信号并在短程网络上与移动设备通信。移动设备可以被配置成通过短程网络向控制器传送控制请求以执行车辆功能(例如，启动车辆)。车辆功能还可以包括至转发器和/或移动设备的数据传输和/或由车辆传感器获取的情况的传输。在一些实施方式中，远程控制系统可以被配置成执行质询响应认证协议以验证移动设备的控制请求。
图1是示例车辆10的示例性实施方式图解说明。车辆10可以具有任意主体风格，诸如跑车、小轿车、轿车、皮卡车、旅行车、运动型多功能车(suv)、小型货车或转换厢式车。车辆10可以是电动车、料电池车、混合车或传统的内燃机车辆。车辆10可以被配置成由身居车辆10的驾驶员操作、被远程控制和/或自动运行。如图1所示，车辆10可以包括多个门14，其可以允许进入舱室18，并且每个门14可以利用相应的锁16固定。
车辆10还可以包括动力系统，其具有电源22、电机24和传动装置26。在一些实施方式中，电源22可以被配置成向电机24输出电力，电机24驱动传动装置26来生成通过车辆10的轮子的动能。电源22还可以被配置成向车辆10的其它组件提供电力，诸如音响系统、用户界面、暖气、通风设备、空调(hvac)等。电源22可以包括充电电池或氢燃料电池。另外还考虑了，在一些实施方式中，动力系统20可以包括传统内燃机或由传统内燃机来代替。通过与控制器100通信，动力系统20的每个组件可以被远程地控制和/或执行自动功能，诸如自驾驶、自停车和自检索(如图2所示)。
车辆10还可以包括转向机构28。在一些实施方式中，转向机构28可以包括方向盘、转向柱、转向齿轮和连接杆(未示出)。举例而言，方向盘可以通过操作者来旋转，方向盘转而旋转转向柱。转向齿轮然后可以将转向柱的旋转运动转换成横向运动，其通过连接杆的运动来转动车辆10的轮子。通过与控制器100通信，转向机构28的组件中的每一者还可以被远程地控制和/或执行自动功能，诸如自驾驶、自停车和自检索。
车辆10甚至进一步可以包括功能上与其组件相关联的多个传感器，诸如动力系统20和转向机构28。例如，传感器可以监测和记录参数，诸如车辆10的速度和加速度、电源22存储的能量、电机24的运转以及转向机构28的功能。车辆10还可以包括舱室传感器，诸如摄像机和重力传感器，被配置成获取舱室18的占用者的参数。来自传感器的数据可以根据软件、算法和/或查询表格被聚集和处理，来确定车辆10的情况。例如，当图像利用图像识别软件被处理时，摄像机可以获取指示占用者身份的数据。所述数据还可以根据算法和/或查询表格来指示车辆10的预定情况正在发生还是已经发声。例如，控制器100可以处理来自传感器的数据以确定情况，诸如无人看管的孩子留在车辆10中，车辆10正被鲁莽地操作或由喝醉的驾驶员操作，和/或占用者未系好安全带。数据和情况可以由控制器100处理以生成合适的控制信号。控制信号可以被远程地传送，例如在第一网络70上传送至转发器80和/或在第二网络72上传送至移动设备90。在一些实施方式中，车辆10还可以在第一网络70上由转发器80远程地控制和/或在第二网络72上由移动设备90远程地控制。
第一网络70和第二网络72可以是多个不同类型的有线网络和无线网络。在一些实施方式中，第一网络70可以包括短程网络并能够实现转发器80与移动设备90和/或控制器100之间的双向通信，并且第二网络72可以包括远程网络并能够实现移动设备90与控制器100之间的双向通信。
在一些实施方式中，第一网络70可以包括能进行射频(rf)通信的结构。例如，在一些实施方式中，第一网络70可以包括蓝牙网络，在转发器80与移动设备90和/或控制器100配对时，蓝牙网络能够实现通信。举例来说，蓝牙网络可以提供微微网，当转发器80在移动设备90和/或控制器的近距离内(例如，在大约10米内)时能够实现在一个或多个预定rf信道上的连接。当微微网连接被建立时，转发器80可以与移动设备90和/或控制器100不断地传递数据，包括认证信号和/或响应于输入81生成的命令信号。在一些实施方式中，第一网络70可以包括蓝牙低功耗网络，例如，能够实现在具有2mhz带宽的rf信道上的低功耗信号传输的蓝牙低功耗网络。
在一些实施方式中，第一网络70可以包括进场通信(nfc)，在处于近距离内(例如，在大约10厘米内)时允许转发器80与移动设备90共享数据。例如，转发器80和移动设备90可以不通信，除非转发器80与移动设备90物理地接触或在在移动设备90的附近。第一网络70的nfc可以是无源的或有源的。例如，在无源nfc的实施方式中，移动设备90可以是发起者设备并且转发器80可以是目标设备，如此使得转发器80可以从移动设备90生成的电磁场吸取(draw)其电力，反之亦然。无源网络可以允许转发器80被制造成不具有电源并且可以被设计为任何装饰性形状和大小的无缝结构。无源网络还可以使得转发器80能够被封装在结构内，诸如移动设备90的可分离外壳(未示出)。考虑了转发器80可以在用于与移动设备90通信的相同第一网络70上与控制器100通信，或者在不同于第一网络70上另一短程网络(未示出)上与其通信。例如，转发器80可以在第一预定rf频率上与移动设备90通信并且可以在第二预定rf频率上与控制器100通信。
第二网络72可以包括多个不同类型的网络，能够实现移动设备90与控制器100之间的通信。在一些实施方式中，移动设备90可以被配置成在全国蜂窝网络和/或局域无线网(例如，蓝牙、wifi和/或lofi)中的一者或多者上与控制器100通信。例如，第二网络72可以包括远程蜂窝网络和/或无线因特网，能够实现移动设备90与控制器100之间的远程通信。第二网络72还可以包括由控制器100生成的wifi网络，使得在移动设备90和控制器100接近时能够通信。第二网络72的多元化结构可以增强车辆10的连通性的范围，同时还能通过可以由移动设备90的图形用户界面(gui)显示的大量数据来增强控制。
转发器80可以是配置成生成并传送无线信号至车辆10的任何结构。例如，转发器80可以被配置成通过rf通信(例如，第一网络70)向车辆10传送认证信号以基于授权用户来激活车辆功能。在一些实施方式中，转发器80还可以包括一个活多个输入81，被配置成由授权用户启动以向车辆10传送认证信号和/或命令信号。例如，转发器80可以包括解锁门14的第一输入81、锁上门14的第二输入81以及接通电源22的第三输入81.转发器80可以被配置成基于单个启动或者一个或多个输入81的连续启动来生成并传送认证信号和/或命令信号。例如，在一些实施方式中，转发器80可以被配置成通过启动输入81一次来打开第一门14，并且通过启动输入81两次来打开多个门14。在一些实施方式中，转换器80可以被配置成基于附加的安全特征来生成认证信号。例如，转发器80可以要求密码(例如，pin)的输入以确保转发器80被授权用户拥有。在一些实施方式中，密码可以通过在转发器80上的连续启动一个或多个输入81而被输入。输入81可以包括按钮和/或触敏面，并且还可以被配置成检测生物数据以确保授权用户拥有。在第一网络70是短程网络的实施方式中，转发器80仅可以被配置成在处于特定近距离内时与控制器100通信。
在一些实施方式中，在处于特定近距离内时转发器80可以自动地与控制器100通信。例如，在一些实施方式中，转发器80可以连续地传送认证信号和/或命令信号，例如，使得控制器100可以基于转发器80处于控制器100的近距离内而自动地执行车辆功能(例如，解锁门14或启动车辆10)。在一些实施方式中，转发器80可以响应于来自控制器100的请求(例如，质询)来自动地生成和传送认证信号和/或命令信号。因此，转发器80可以被设置不具有输入机制。例如转发器80可以由任何装饰性形状和大小的无缝结构来组成。在一些实施方式中，转发器80可以是挂饰(medallion)。还考虑了转发器80可以封装在其它结构内，诸如移动设备90的可分离外壳(未示出)。在一些实施方式中，转发器80可以不包括内部电源，但是代替的由外部能源来供电，诸如由移动设备90，或者通过太阳能。进一步考虑了转发器80可以被配置成生成并在第一网络7上向移动设备90传送信号，并且移动设备90可以被配置成在车辆10的控制功能的方法中在第二网络72上向车辆10传送信号。
移动设备90可以是被配置成向转发器80和/或控制器100传送数据并从转发器80和/或控制器100接收数据的任何设备。移动设备90可以包括智能电话、平板电脑、个人计算机和/或可穿戴设备，诸如智能眼镜或iwatch。移动设备90可以包括描绘移动应用91的图形用户界面的显示器。在一些实施方式中，移动应用91可以提供使得用户能够控制车辆10的多个不同功能的输入93。例如，移动应用91可以显示输入93，输入93使得能够解锁门14、启动车辆10、车辆10的自驾驶和/或车辆10的自停车。移动应用91还可以提供附加guis，使得能够通过车辆10的功能进行更高级的控制。例如，移动应用91可以提供地图、gps数据、车辆娱乐数据、车辆控制数据、车辆性能数据和/或来自车辆传感器的数据。还考虑了移动应用91可以被配置成控制车辆10的hvac系统，能够启动舱室18内的摄像机、接入车辆10的媒体和/或控制车辆10的自动驾驶。在一些实施方式中，移动应用91可以被配置成接收不需要触摸移动设备90的屏幕的其它类型的输入93，诸如声音命令和/或身体姿态(例如，手和/或面部表情)。还考虑了输入93可以包括触敏面、探针、键盘、按钮、鼠标和/或指示器。在一些实施方式中，移动应用91可以被配置成通过生物数据或面部扫描以及识别软件来检测用户的身份，其中生物数据诸如指纹。移动应用91还可以被配置成自动生成与来自车辆10传感器的数据有关的通知(例如，推送通知)。
图2是根据本公开示例性实施方式的可以用于图1车辆10的示例性远程控制系统11的框图。如图2所示，远程控制系统11可以包括控制器100，除了其它之外，控制器100具有i/o接口102、处理单元104和存储单元106。在一些实施方式中，密钥108可以被存储在存储单元106中。控制器100的组件中的一者或多者可以包括在车辆10的车载计算机上。这些单元可以被配置成彼此或相互之间传递数据及发送或接收指令。
i/o接口102还可以被配置成经由通信线缆、无线网络或其它通信媒介在控制器100与远程控制系统11的不同组件(诸如门锁16、动力系统20和转向机构28)之间进行双向通信。i/o接口还可以通过第一网络70和/或第二网络72中的至少一者向转发器80和移动设备90发送操作信号以及从转发器80和移动设备90接收操作信号。处理单元104可以被配置成接收并处理信号以确定车辆10的多个操作情况。处理单元104还可以被配置成生成命令信号并经由i/o接口102传送命令信号，以便启动设备通信。例如，处理单元104可以被配置成打开/锁上门锁16、控制动力系统20的组件以及操作转向机构28。处理单元104还可以被配置成接收和处理来自传感器的数据。
还如图2所示，转发器80可以包括一个或多个输入81、i/o界面82、处理单元84和存储单元86。处理单元84可以被配置成生成信号并经由i/o接口82传送信号至移动设备和/或控制器100以及传送来自移动设备90和/或控制器100的信号。处理单元84还可以被配置成访问存储单元86的数据，诸如密钥88，以生成信号。存储单元86可以是安全存储设备以避免未授权访问。在一些实施方式中，处理单元84可以被配置成基于密钥88生成并传送认证信号，使能与控制器100进行加密通信。处理单元84还可以被配置成验证从其它组件接收到的认证信号，诸如相互的质询响应协议中的控制器100。处理单元84还可以被配置成基于输入81的启动来生成信号。例如，处理单元84可以被配置成生成信号并将该信号传送至控制器100，以便打开/锁上门锁16、接通电源22和/或操作转向机构28。
密钥88/108可以安装在存储单元86、106中的每一者中并能够实现加密通信。密钥88、108可以是秘密的或是公开的，这取决于加密协议。在一些实施方式中，密钥88、108可以是相同的、可以无需传送密钥88、108而允许转发器80和控制器100之间通信的秘密功能或密码。在一些实施方式中，密钥88、108可以包括同步时钟或伪随机码生成器，其通过加密算法产生的各种密码来转动。例如，在瞬间比较每个密钥88、108的密码之后同步时钟可以实现通信。在一些实施方式中，如图4所例示的，密钥88、108可以在质询响应协议中使用。由于密钥88、108仅仅对于转发器80和控制器100是已知的，并且不可由移动设备90访问，因此远程控制系统11可以在不是未授权访问的情况下实现组件80、100之间的无线通信及车辆10的功能控制。
移动设备90可以包括i/o接口92、处理单元94及存储单元96。处理单元94可以被配置成生成信号并经由i/o接口92来传送该信号至转发器80和控制器100以及传送来自转发器80和控制器100的信号。处理单元94可以被配置成访问存储单元96的数据，诸如移动应用91，以生成信号。移动应用91可以提供指令以生成gui，如图1所例示的。gui可以显示可以被启动以控制车辆10的功能的一个或多个输入93(如图1所示)。在一些实施方式中，移动设备90可以是一般的功能设备(例如，智能手机)并且在移动设备90与转发器80配对时才能访问数据和控制器100的直接处理。
图3提供示出图2的可以由远程控制系统11执行的示例性配置方法1000的流程图。
步骤1010可以包括将转发器80与车辆10配对。配对步骤1010可以包括在控制器100的存储单元106中安装或存储密钥108和在转发器80的存储单元86中安装密钥88。密钥88和密钥108可以是相同的并可以实现转发器80和控制器100之间的加密通信。在一些实施方式中，在初始制造车辆10和/或转发器80时配对可以由oem来建立。在一些实施方式中，配对可以在车辆10的初始制造之后被建立，诸如当转发器80被不是oem的第三方制造商制造时。
步骤1020可以包括在移动设备90上安装移动应用91并指定车辆标识。例如，移动设备90可以通过网络(例如，第二网络72)从服务器下载并安装移动应用91。移动应用91可以提示用户提供车辆10的车辆识别号码(vin)以便配置移动设备90以与控制器100通信。步骤1020可以包括附加的安全步骤，诸如请求车辆10的拥有者的个人信息(例如，pin和/或生物信息)。在步骤1020之后，移动应用91可以被配置成通过第二网络72向控制器100发送信号以及从控制器100接收信号。然而，控制器100可以不允许移动应用91控制和/或访问数据，除非授权，例如，通过转发器80生成的认证信号的传输。
步骤1030可以包括在第一网络70上将转发器80与移动设备90配对。在一些实施方式中，转发器80可以在短程网络上与移动设备90配对，诸如蓝牙和/或nfc。步骤1020的初始配对可以要求输入pin和/或确保转发器80和移动设备90二者同时拥有的随机屏幕的描述的安全措施。步骤1030的配对可以实现转发器80和移动设备90之间的数据交换，无论两个设备是否处于近距离。例如，当移动设备90在网络上检测到转发器80存在时，移动设备90可以通过蓝牙网络自动地连接至转发器80。当组件80、90被连接至第一网络70时转发器80可以生成认证信号并将该认证信号传送至移动设备90。在一些实施方式中，步骤1030的配对还可以实现由移动设备90生成磁场以向转发器80提供电力，反之亦然。
步骤1040可以包括利用转发器80或移动设备90操作车辆功能。在一些实施方式中，用户可以通过启动生成命令信号的转发器80的输入81来操作车辆功能。命令信号可以在网络70上被直接传送至车辆10，或经由移动设备91传送至车辆10。在一些实施方式中，当移动设备90从转发器80接收到认证信号时，用户可以通过启动移动应用91的输入93来控制车辆功能。在一些实施方式中，在处于移动设备90的近距离内时，用户可以通过启动输入81来启动输入以控制车辆功能。步骤1040还可以包括从转发器80或移动设备90访问车辆10的数据。
图4提供通过质询响应协议利用移动设备90来操作车辆功能的示例性方法1100的流程图。在一些实施方式中，方法1100可以通过图2的远程控制系统11来执行。
在步骤1110，控制器100可以从移动设备90接收控制请求以执行车辆功能。例如，用户可以启动输入93以便解锁门14、接通电源22和/或通过移动应用91执行自动功能。车辆功能还可以包括车辆10情况的查询。例如，车辆功能还可以包括传感器数据查询，诸如车辆10的gps位置、车辆10的瞬时速度和/或经由内部摄像机进行的占用者的确定。移动设备90可以在第二网络72上向控制器100传送控制请求。在一些实施方式中，步骤1110可以被省略。例如，方法1100可以被执行以自动地在转发器80和/或移动设备90上生成指示来自车辆10的数据和/或情况的通知(例如，推送通知)。例如，当检测到留在车辆10中的孩子无人看管时，控制器100可以自动地发起步骤1120。
在步骤1120，控制器100可以生成质询并将质询从车辆10传送至移动设备90。在一些实施方式中，质询可以基于存储在转发器80和控制器100的一者中的密钥88、108。例如，密钥88、108可以包括函数，诸如f(x)，仅仅对于转发器80和控制器100是已知的。质询可以包括随机值，x，其通过控制器100生成并传送给移动设备90。在一些实施方式中，控制器100可以在第二网络72(例如，蜂窝网络)上向移动设备90传送质询。控制器100可以针对每个控制请求生成新的且唯一的质询以降低未授权接入的机会。
在步骤1130中，移动设备90可以将质询转发至转发器80。例如，移动设备90可以在第二网络72上从控制器100接收质询，并且在第一网络70上将该质询转发至转发器80。移动设备90可以在无需变更或记录质询的情况下转发质询。移动设备90还可以不访问加密，因为移动设备90不能访问密钥88、108。
在步骤1140，远程控制系统11可以从转发器80接收输入。例如，转发器80的输入81可以通过用户来启动以生成信号。步骤1140可以通过要求转发器80的启动来提供安全性的一个或多个附加层。例如，步骤1140可以包括输入81的启动以确保转发器80的实际拥有以便保护车辆10的接入和控制，甚至在密钥88、108的未授权访问之后。步骤1140可以基于一个或多个输入81的连续启动来另外地要求pin。步骤1140可以另外地或可替代地基于生物数据，诸如转发器80和/或移动设备100的表面上的指纹的检测。然而，在一些实施方式中，步骤1140可以被省略。
在步骤1150，转发器80可以生成期望响应并将该期望响应传送至移动设备90。例如，在一些实施方式中，密钥88可以包括函数，f(x)，与密钥108的函数相同。在接收到质询的随机值，x，之后，转发器可以基于随机值来计算函数f(x)以生成期望响应。期望响应可以提供认证信号，验证转发器80包括与控制器100的密钥108相同的密钥88。转发器80然后可以在第一网络70上将期望响应传送给移动设备90。
在步骤1160，移动设备90可以向车辆10转发期望响应。例如，移动设备90可以在第一网络70上从转发器80接收期望响应，以及在第二网络72上向控制器100转发质询。移动设备90可以在无需改变或记录期望响应的情况下转发质询。再次，移动设备90可以不访问加密，因为移动设备90不能访问密钥88、108。
在步骤1170，控制器100可以生成有效响应。该有效响应可以通过将质询的随机值x输入至函数密钥108的f(x)中而被确定。例如，有效响应可以是f(x)。
在步骤1180，控制器100可以确定期望响应是否匹配有效响应。如果期望响应和有效响应之间不匹配，则控制器100可以在步骤1200拒绝来自移动设备90的请求并返回至步骤1110。然而，如果期望响应匹配有效响应，则控制器100可以继续至步骤1190以操作从移动设备90请求的车辆功能。例如，控制器100可以仅基于步骤1150的有效认证信号的接收，根据步骤1110的控制请求解锁门14。控制器100还可以生成传感器的数据和/或将该数据传送至移动设备90。例如，控制器100可以生成来自车辆10的数据和/或情况的自动通知，例如，通知用户孩子已经留在车辆10中无人看管。
即使示例性方法1100关于单向质询响应协议被讨论，但是考虑了方法1100还可以利用相互质询响应协议要求双向认证而被执行。例如，转发器80和控制器100中的每一者可以传送质询和包含密钥88、108的函数，其需要通过相应组件80、100来响应。还考虑了方法1100可以利用其它加密协议来执行，诸如同步时钟或伪随机码生成器。
本公开的另一方面针对存储指令的永久性计算机可读媒介，当被执行时，指令促使一个或多个处理器执行如上所述的方法。计算机可读媒介可以包括易失性或非易失性、磁性、半导体式、磁带式、光学的、可移除的、不可移除的或其它类型的计算机可读媒介或计算机可读存储设备。例如，如所公开的，计算机可读媒介可以是具有存储在其实的计算机指令的存储单元或内存模块。在一些实施方式中，计算机可读媒介可以是具有存储在其上的计算机指令的磁盘或闪盘驱动器。
本领域技术人员应该理解的是可以对所公开的控远程制系统和有关方法进行各种修改和变型。根据说明书的考虑和所公开的远程控制系统和有关方法的实践，对于本领域技术人员来说其它实施方式是显而易见的。说明书和示例仅仅是示例性的，真实的范围由随附权利要求和其等同范围来指示。