СИСТЕМА ДОСТУПА И БЕЗОПАСТНОСТИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2018 года по МПК G07C9/00 H04W4/00 H04W4/02 H04W52/02 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к системам доступа и безопасности транспортного средства, в частности, к активации функции приветствия, например, в виде подсветки салона, при приближении пользователя к транспортному средству.

Уровень техники

Развитие различных технологий беспроводной связи сделало доступными для пользователей транспортных средств усовершенствованные функции дистанционного управления и безопасности. Например, в системе бесключевого доступа (RKE), портативный брелок, носимый пользователем, содержит активируемый кнопкой передатчик, который можно использовать для отправки команд на приемник транспортного средства для разблокировки дверей, пуска двигателя транспортного средства и выполнения других функций. Системы удаленного доступа и пуска двигателя обычно работают в УВЧ- диапазоне на достаточно большом расстоянии: обычно до нескольких десятков метров для стандартных систем, а в более современных системах - до 150 метров.

В отличие от систем бесключевого доступа, которые требуют от пользователя нажатия на кнопку на брелоке, пассивные системы могут работать без непосредственного взаимодействия пользователя с удаленным устройством. При обнаружении взаимодействия между пользователем и транспортным средством или при его входе в определенную область вокруг транспортного средства данное транспортное средство выполняет проверку наличия брелока или другого беспроводного устройства у пользователя с целью подтверждения его личности. При использовании систем пассивного доступа транспортное средство включает низкочастотный (НЧ) передатчик ближнего действия для отправки низкочастотного сигнала запроса в область вокруг двери каждый раз, когда пользователь прикасается к ручке двери заблокированного транспортного средства. Некоторые производители оборудования предусмотрели возможность отправки запроса малой дальности при обнаружении брелока в определенной области вокруг транспортного средства. Пользовательское удаленное устройство обнаруживает низкочастотный сигнал запроса, выходит из спящего режима и отправляет сигнал аутентификации на транспортное средство (обычно по УВЧ-каналу, однако могут быть использованы и другие каналы связи). При использовании пассивных систем пуска двигателя для инициирования аналогичной процедуры выдачи низкочастотного сигнала запроса, обнаружения ответного УВЧ-сигнала и аутентификации нахождения портативного устройства пользователя рядом с сиденьем водителя, пользователь нажимает на кнопку пуска, расположенную в салоне транспортного средства. Таким образом, использование механического ключа и нажатия на кнопки брелока перестает быть ежедневной процедурой, а, скорее играет роль запасного варианта. Для обеспечения максимального удобства, функции пассивного доступа/пассивного пуска могут быть встроены в брелок бесключевого доступа, что позволяет достичь высокого уровня комфорта и гибкости данного подхода.

Еще одна беспроводная технология, все чаще используемая в транспортных средствах, подразумевает установку модема сотовой связи. Система передачи голоса и данных через каналы сотовой связи делает возможным использование различных услуг, включая дистанционную разблокировку, определение местоположения транспортного средства, помощь при движении и многие другие функции. В настоящее время разрабатываются различные приложения для смартфонов, позволяющие использовать мобильный телефон для удаленного управления различными системами транспортного средства.

Современные транспортные средства также оснащаются различными устройствами беспроводного подключения к сети, включая сети Bluetooth, Bluetooth Low Energy и WiFi, позволяющие транспортному средству взаимодействовать с другими электронными устройствами, носимыми пользователем, например, со смартфоном, планшетом, нетбуком или мультимедийным проигрывателем.

Когда транспортное средство оставлено на стоянке, все активные электронные системы разряжают аккумулятор, в результате чего уровень заряда может достичь уровня, недостаточного для пуска двигателя транспортного средства при возвращении пользователя. Следовательно, собственный ток, потребляемый каждой активной системой, должен быть низким. Обычно производитель устанавливает максимальную нагрузку при выключенном зажигании (KOL) для каждой модели транспортного средства таким образом, чтобы исключить проблемы с разрядкой аккумулятора в течение срока не менее 30 дней после передачи покупателю, однако для определенных категорий покупателей данный срок может быть увеличен до 60 дней.

В некоторых системах беспроводной связи, например, в приемнике бесключевого доступа и модеме сотовой связи можно достичь достаточно низкого уровня собственного потребляемого тока. Для других систем, например, низкочастотных систем пассивного доступа, Bluetooth-систем и WiFi-систем, потребляемая мощность является слишком высокой, чтобы обеспечить их работу в течение достаточного времени при выключенном двигателе. Из-за данных проблем с управлением электропитанием системы пассивного доступа обычно не проверяют присутствие пользователя до обнаружения определенного действия пользователя, например, прикосновения к ручке двери. Подобный подход позволяет обеспечить доступность системы пассивного доступа в течение всего 30-дневного периода.

Очень желательной функцией обеспечения комфорта, связанной с разблокировкой и/или входом в транспортное средство, является функция приветствия, которая «встречает» пользователя. Функция приветствия обычно подразумевает включение системы внутреннего и наружного освещения транспортного средства, в том числе плафонов подсветки околодверного пространства, передних и задних ходовых огней, ламп освещения салона и выдачу звукового сигнала, например, сигнала клаксона. Функция приветствия также может включать в себя регулировку различных систем транспортного средства в соответствии с пользовательскими настройками, например, автоматическую установку сидений с электроприводом таким образом, чтобы после посадки пользователя в транспортное средство оно уже было готово к работе и полностью соответствовало индивидуальным требованиям приближающегося пользователя. Однако в стандартных системах функция приветствия обычно запускается только после обнаружения определенного действия пользователя, например, при использовании систем пассивного доступа данным действием может быть нажатие на кнопку разблокировки на брелоке или прикосновение к ручке двери. Предпочтительным является инициирование функции приветствия при обнаружении пользователя на небольшом расстоянии от транспортного средства без необходимости нажатия на кнопку или иного взаимодействия пользователя с транспортным средством. Например, если не инициировать данную функцию до того, как пользователь прикоснется к ручке двери, сиденье может не успеть переместиться в соответствующее индивидуальное положение к моменту, когда пользователь захочет сесть на него. Кроме того, включение внутренней и наружной системы освещения до прикосновения пользователя к ручке двери создает ряд преимуществ для личной безопасности пользователя. С другой стороны, активация функций приветствия на слишком большом расстоянии может привести к ложному срабатыванию в тех случаях, когда пользователь будет проходить рядом с транспортным средством, при этом не собираясь приближаться к нему или использовать его.

Одним из возможных подходов может быть обнаружение присутствия пользователя в непосредственной близости от транспортного средства, не требующее от него прикосновения к транспортному средству. Это может быть осуществлено с помощью непрерывно работающего низкочастотного передатчика системы пассивного доступа/пассивного пуска (PEPS). Поскольку определение местоположения пользователя относительно конкретной двери или багажного отделения не обязательно, то для создания необходимой области обнаружения вокруг транспортного средства (например, в пределах 3-5 метров) будет использована специальная конфигурация антенн и уровней напряжения для низкочастотного передатчика. Хотя после этого при определенных условиях может быть выполнена активация функции приветствия, разрядка аккумулятора в результате чрезмерной работы низкочастотного передатчика будет слишком высокой. Непрерывная проверка приближения пользователя с удаленным устройством приводит к возникновению высокого уровня мощности, потребляемой от аккумулятора транспортного средства, что не позволит достичь целевого срока стоянки в 30 дней. В связи с этим данный способ обнаружения приближения обычно позволяет обеспечить работу системы обнаружения примерно на 5-10 дней с момента последнего ездового цикла.

Еще одним вариантом для активации функции приветствия является обмен данными между транспортным средством и смартфоном, носимым пользователем, который позволяет определить и проанализировать положение транспортного средства относительно пользователя/телефона. Например, положение припаркованного транспортного средства может быть получено от GPS-приемника в транспортном средстве или телефоне в момент выключения зажигания транспортного средства и затем сохранено в телефоне. После выхода пользователя из транспортного средства телефон может контролировать расстояние между транспортным средством и телефоном, чтобы обнаружить, отошел ли пользователь от транспортного средства, а затем вернулся к нему на заранее заданное расстояние, после чего телефон инициирует обмен данными с транспортным средством. Хотя в соответствии с данным способом скорость разрядки аккумулятора в транспортном средстве будет приемлемой, использование аккумулятора телефона возрастет, а использование сочетания сотовой связи и определения местоположения с помощью GPS-системы не позволит гарантировать достоверность данных и достичь необходимого уровня эффективности. Например, в некоторых областях сигналы GPS-системы не могут быть приняты, например, на многоуровневых парковках, либо не обеспечивают достаточной точности, в том числе в районах с высокими зданиями. Кроме того, после обнаружения смартфоном появления пользователя в месте, требующем активации функции приветствия, возникает временная задержка (запаздывание), вызванная установлением канала сотовой связи между телефоном и транспортным средством, которая может привести к проблемам, не позволяющим эффективно использовать функцию приветствия. Кроме того, неточности местоположений телефона и транспортного средства, определенных GPS-системой (около 3-6 метров), создадут достаточно большую область ошибок, в которых будет происходить активация системы в результате наложения GPS-зон, хотя пользователь может этого и не хотеть. Это может привести к слишком частым нежелательным включениям транспортного средства, увеличивающим потребление энергии от аккумулятора транспортного средства, а также может привести пользователя в замешательство при включении системы освещения транспортного средства без специального или намеренного запроса.

Такие беспроводные сети ближнего действия, как Bluetooth и WiFi, также не подходят для инициирования функции приветствия. Стандартный диапазон работы сетей Bluetooth и WiFi может быть слишком большим для использования с целью обнаружения появления пользователя в небольшой области вокруг транспортного средства. Более того, разрядка аккумулятора при использовании систем Bluetooth или WiFi превышает предельные значения нагрузки при выключенном зажигании. Использование системы Bluetooth Low Energy позволит снизить расход энергии в транспортном средстве для передатчика Bluetooth LE, однако отсутствие системы Bluetooth LE в большинстве телефонов в настоящее время и в обозримом будущем делает затруднительным построение стратегии на основании данных систем.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение позволяет выполнить пассивное обнаружение приближающегося пользователя транспортного средства в определенной зоне активации без значительного увеличения общего среднего значения разрядки аккумулятора. Мощный детектор ближнего действия в нормальном состоянии выключено или работает с очень низкой скоростью сканирования или частотой повторения импульсов. Для обнаружения повышенной вероятности приближения пользователя к транспортному средству и последующего увеличения частоты повторения импульсов, выдаваемых детектором ближнего действия (по крайней мере, в течение определенного периода времени) выполняется контроль различных действий пользователя удаленного устройства.

В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения система транспортного средства включает в себя контроллер обеспечения комфорта, активирующий функцию приветствия пользователя при обнаружении авторизованного удаленного устройства пользователя транспортного средства в области приближения вокруг транспортного средства. Передатчик ближнего действия транслирует сигнал запроса на всю область приближения. Передатчик ближнего действия имеет режим ожидания приближения, в котором сигнал запроса транслируется в соответствии с первой заранее заданной частотой повторения импульсов, и базовый режим, в котором сигнал запроса транслируется в соответствии со второй заранее заданной частотой повторения импульсов, меньшей, чем первая заранее заданная частота повторения импульсов. В режиме ожидания приближения передатчик ближнего действия работает с первым повышенным уровнем разрядки аккумулятора, обусловленном повышенной скоростью сканирования или частотой повторения импульсов. Система беспроводной связи выполнена с возможностью контроля действий пользователя вне области приближения и предсказания или прогнозирования возможного появления пользователя в области приближения, при этом во время контроля система беспроводной связи работает со вторым уровнем разрядки аккумулятора, меньшим, чем первый уровень разрядки аккумулятора. Если во время работы передатчика ближнего действия в базовом режиме будет обнаружено определенное действие пользователя, то данный передатчик ближнего действия будет переведен в режим ожидания приближения.

Система беспроводной связи может представлять собой систему сотового телефона, а модем сотовой связи в транспортном средстве может быть выполнен с возможностью приема сообщения от сотового телефона, носимого пользователем, который генерирует данное сообщение при выполнении условий, указывающих на возможность входа, условия включают в себя выдачу команды отправки сообщения вручную. При этом условия включают в себя контроль местоположений сотового телефона и транспортного средства с помощью GPS-системы, управление устройством, находящимся вне транспортного средства, совпадающее с началом использования транспортного средства в ближайшее время. Модем сотовой связи в транспортном средстве может быть выполнен с возможностью приема сообщения от удаленного компьютера, который генерирует данное сообщение при выполнении условий, указывающих на вероятность входа в заданную область. Режим ожидания приближения включается в результате наблюдения за временем с помощью календаря, настроенного в соответствии с поведением пользователя. Календарь может быть составлен контроллером обеспечения комфорта с помощью адаптивного алгоритма.

Система также может включать в себя устройство дистанционного управления замками двери, которые находятся в закрытом состоянии во время режима ожидания приближения.

Система также может иметь индикатор, который виден пользователю, находящемуся снаружи от транспортного средства, и который активирован в режиме ожидания приближения.

Вторая заранее заданная частота повторения импульсов может подразумевать трансляцию сигнала запроса с нулевой скоростью.

Функция приветствия пользователя может представлять собой себя включение по крайней мере одной лампы освещения кабины транспортного средства и/или регулировку настраиваемого пользователем устройства транспортного средства.

Краткое описание чертежей

На Фиг. 1 представлена схема, изображающая транспортное средство и области обнаружения для системы пассивного доступа/пассивного пуска.

На Фиг. 2 представлена схема, на которой изображены компоненты пассивной системы активации.

На Фиг. 3 представлена схема, изображающая транспортное средство, пользователя и несколько систем беспроводной связи, используемых в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения.

На Фиг. 4 представлена блок-схема, подробно описывающая принцип работы настоящего изобретения.

На Фиг. 5 представлена диаграмма состояний, на которой описан принцип работы системы по изобретению в предпочтительном варианте осуществления.

Осуществление изобретения

В соответствии с одним из основополагающих принципов настоящего изобретения, режим ожидания приближения может быть запущен непосредственно с помощью команды ручного управления от пользователя, посылаемой на транспортное средство и содержащей данные о намерении пользователя подойти к транспортному средству. Режим ожидания приближения также может быть запущен косвенно, с помощью автоматической процедуры, которая будет прогнозировать возможное использование транспортного средства в ближайшее время на основании действий или перемещений других беспроводных устройств, например, смартфона. Прямая команда ручного управления от пользователя может быть подана путем нажатия на специальную кнопку ожидания приближения, либо функция ожидания приближения может быть привязана к другой кнопке и запускаться вместе с другой функцией, например, вместе с удаленным пуском или включением поиска автомобиля.

Поскольку сигналы о приближении, полученные от смартфона или другого устройства, используются только для активации (или интенсификации использования) низкочастотного сканирования в ближней зоне в попытке обнаружения приближения пользователя, преимущества низкочастотного сканирования все-таки достигаются при одновременном снижении поэтапного потребления энергии аккумулятора транспортного средства до приемлемого уровня. Таким образом, только когда более грубый способ со сниженным уровнем потребления тока указывает на то, что пользователь может находиться в пределах определенной области, запускается более точный процесс, характеризующийся большим энергопотреблением, который начинает сканирование приближения с достаточной точностью.

В соответствии с одним вариантом осуществления режим ожидания приближения может быть запущен путем специального нажатия на кнопку на брелоке, например, на кнопку удаленного пуска. Аналогичным образом мобильное устройство пользователя (например, брелок или телефон) может быть выполнено с возможностью отправки команды предварительной регулировки температуры внутри транспортного средства, которая также может быть использована для прогнозирования вероятности скорого использования транспортного средства. Система управления транспортным средством может запоминать схемы использования данных функций (например, пользователь может выдавать команду предварительной регулировки условий в транспортном средстве примерно за 10 минут до посадки в транспортное средство) и не запускать сканирование в ближней зоне до этого времени. Кроме того, можно использовать способ постепенного увеличения частоты повторения импульсов сканирования в ближней зоне по мере приближения момента ожидаемого появления пользователя.

В соответствии с другим вариантом осуществления запуск режима ожидания приближения может быть выполнен в соответствии с заранее заданными временными интервалами. Если транспортное средство или удаленное устройство, например смартфон, имеют функцию календаря, то информация календаря может быть использована для определения вероятности поездок, или может содержать данные о заранее заданных временных интервалах включения режима ожидания приближения. Кроме того, интеллектуальный календарь может научиться соотносить значения разных календарных полей местоположения (например, для нахождения на работе может быть задан определенный временной интервал, тогда неуказанный период времени может быть сопоставлен с положением у дома), а затем определять, что поездка начнется незадолго до указанного времени встречи, назначенной в другом месте. Используя известные способы распознавания схем поведения, интеллектуальный календарь может запоминать места, которые обычно посещает пользователь, и то, за какое время до назначенного срока начинается поездка в данные места.

В соответствии с другими вариантами осуществления сотовый телефон или другое портативное электронное устройство с возможностью подключения к беспроводной сети (например, к сети сотовой связи для передачи данных, Bluetooth, Bluetooth LE или WiFi) может контролировать действия пользователя для генерирования сигнала переключения в режим ожидания приближения. Например, такое устройство мобильной связи, как смартфон, может быть выполнено с возможностью запирать/отпирать двери дома пользователя (например, с помощью протокола связи малой дальности NFC или Bluetooth), при этом сигнал запуска будет генерироваться при запирании входной двери пользователя с наружной стороны. За счет использования адаптивного обучения мобильное устройство может запоминать, как запирание входной двери дома связано с управлением автомобилем, и регулировать время выдачи сигнала включения соответствующим образом.

Некоторые пользователи при выходе из дома могут переключать режим работы своего мобильного устройства (например, путем его приближения к NFC-метке). Данное действие может быть использовано в качестве сигнала запуска.

При наличии индивидуальных настроек для транспортного средства инициирование процесса регулировки в соответствии с данными настройками может быть выполнено удаленно, например, с помощью приложения на смартфоне. Таким образом, пользователь может «подготовить» транспортное средство с помощью ввода команды на устройстве мобильной связи путем прикосновения к сенсорному экрану, использования системы распознавания голоса или приближения к NFC-метке. Данные действия также могут быть использованы для генерирования сигнала запуска режима ожидания приближения.

Также может быть использован сигнал запуска, генерируемый на основании относительных местоположений транспортного средства и пользователя. Если смартфон или устройство мобильной связи может отслеживать свое положение, и транспортное средство может отслеживать свое положение (например, с помощью GPS-системы), то транспортное средство может отправлять на смартфон данные о собственном местоположении с помощью GSM-модуля или другого канала сотовой связи при каждом выключении зажигания (или возникновении другого подходящего индикатора). Смартфон также может запоминать GPS-положение транспортного средства при возникновении других событий, например, путем определения текущего положения телефона при выключении двигателя транспортного средства или при завершении Bluetooth-соединения между телефоном и транспортным средством. Позднее смартфон может обнаруживать, приближается ли он к транспортному средству, путем сравнения текущего положения с сохраненным положением. Во избежание многократного генерирования сигнала запуска в случае, когда пользователь находится рядом с транспортным средством (например, когда транспортное средство припарковано перед домом или местом работы пользователя), режим ожидания приближения должен запускаться только после того, как пользователь появится на заранее заданном минимальном расстоянии, и выключаться в том случае, если пользователь не подошел к транспортному средству по истечении определенного времени (например, 10 минут). В соответствии с одним вариантом осуществления мобильный телефон с GPS-системой может рассчитывать скорость движения пользователя и определять на основании расчетной скорости расстояние до транспортного средства, на котором устройство должно будет отправить сигнал включения, чтобы у транспортного средства было достаточно времени для выполнения всех персональных/индивидуальных настроек.

Для предотвращения приведения пользователя в замешательство в случае, когда транспортное средство не выполняет ожидаемую функцию приветствия, в предпочтительном варианте активация режима ожидания приближения предпочтительно отображается пользователю. Состояние активации может быть отображено на устройстве связи (например, в строке состояния смартфона) и/или на транспортном средстве (например, путем включения слабого света).

Контроллер транспортного средства может запоминать положение «у дома» (например, место, где пользователь паркует его на ночь) и положение «на работе» (например, место, где пользователь паркует его днем в рабочие дни), на основании которых он будет регулировать соответствующую интерпретацию различных входных данных.

После запуска режима ожидания приближения транспортное средство может использовать одну из нескольких беспроводных технологий ближнего действия, чтобы обнаруживать пользователя на небольшом расстоянии от транспортного средства. Например, низкочастотная система сканирования ближнего действия, используемая системой пассивного доступа/пассивного пуска, может быть выполнена с возможностью выдачи запросов в области приближения с большей частотой, чем при работе не в режиме ожидания приближения. Для корректировки размеров и/или формы области приближения вокруг транспортного средства может потребоваться дополнительная система антенн и/или изменение уровней мощности для отправки сигнала запроса. В качестве альтернативы при выдаче запросов может выполняться сканирование нажатий на кнопку на удаленном дуплексном УВЧ-брелоке (работающем, например, на частоте 868 МГц для Европы и 902 МГц для США, что позволит создать область размером около 100 метров). В соответствии с другим примером для обнаружения приближения пользователя может быть использовано соединение Bluetooth или WiFi между развлекательной/навигационной системой транспортного средства (например, системой Ford Sync®) и смартфоном. Однако системы Bluetooth и WiFi могут иметь нежелательно большую дальность приема (например, более 10 метров для Bluetooth и 30 метров - для WiFi). Мощность сигнала, измеренная транспортным средством, может быть использована для оценки расстояния от пользователя до транспортного средства, например, сначала первая точка доступа WiFi обнаруживает приближение устройства мобильной связи на расстояние 30 метров со слабым сигналом, после чего до включения функции приветствия с помощью подсветки салона она ожидает усиления сигнала в момент, когда устройство мобильной связи окажется в пределах 10 метров. Преимущество данного подхода заключается в том, что при наличии прямой видимости с пользователем транспортное средство обнаруживает приближение раньше, чем если бы он находился за углом. В соответствии со стандартными ожиданиями пользователя в данном случае автомобиль может включать систему освещения при наличии прямой видимости с пользователем и не включать систему освещения до тех пор, пока пользователь не выйдет из-за угла, где он изначально не видит автомобиль.

На Фиг. 1 изображено транспортное средство 10, которое оборудовано модулем 11 системы пассивного доступа/пассивного пуска (PEPS). Например, у пользователя может быть беспроводное устройство 12, такое как пассивный брелок или карта. При выполнении стандартной функции пассивного доступа модуль 11 дает команду нескольким антеннам (не показаны) на отправку низкочастотного опрашивающего сигнала для создания областей 13 и 14 выдачи запросов рядом с входными дверями транспортного средства, и области 15 рядом с дверью багажного отделения транспортного средства. Также могут быть созданы области выдачи запросов рядом с капотом. В стандартной системе области 13-15 выдачи запросов будут созданы только в том случае, когда транспортное средство 10 обнаруживает выполнение пользователем определенного действия, например, прикосновение пользователя к ручке 16 или 17 двери для получения доступа в транспортное средство. В предпочтительном варианте опрашивающий сигнал представляет собой низкочастотный транслируемый сигнал 18, который может быть принят устройством 12. Прием опрашивающего сигнала активирует устройство 12, которое затем использует отдельный УВЧ-канал 19 связи для выдачи ответа на транспортное средство для подтверждения подлинности с помощью модуля 11 PEPS. Если сигнал пользователя подтвержден, модуль 11 может разблокировать соответствующую дверь (двери).

Оказавшись внутри транспортного средства, пользователь инициирует выполнение функции пассивного пуска путем нажатия на кнопку 20 пуска двигателя в салоне транспортного средства. Система PEPS также включает в себя антенны (не показаны), используемые для создания области 21 выдачи запросов, совпадающей с местом расположения сиденья водителя или другой области в кабине, выбранной производителем оборудования. При обнаружении авторизованного беспроводного устройства в данной области кабины происходит пуск двигателя транспортного средства.

На Фиг. 2 более подробно представлено несколько стандартных компонентов транспортного средства и последовательность операций, выполняемых системой пассивного доступа. Сначала пользователь активирует контроллер 11 системы PEPS транспортного средства, например, прикосновением к ручке двери, ручке багажного отделения или кнопке пуска двигателя. Затем контроллер 11 системы PEPS транспортного средства генерирует низкочастотный сигнал запроса в ближней зоне, который транслируется в соответствующую область для того, чтобы обнаружить наличие брелока 12. В предпочтительном варианте опрашивающий сигнал может включать в себя вызываемые данные, используемые во время процедуры аутентификации, известной из уровня техники. Используя сигнал вызова, брелок 12 генерирует ответный УВЧ-сигнал, транслируемый обратно на контроллер 11 системы PEPS транспортного средства в соответствии с уровнем техники. Если ответный УВЧ-сигнал подтверждает личность пользователя с брелоком 12, то процедура переходит к включению соответствующих систем транспортного средства в соответствии с действиями пользователя, запустившего процедуру аутентификации. Например, контроллер 11 системы PEPS транспортного средства может быть соединен с модулем 23 управления трансмиссией (PCM) для выполнения пуска двигателя, если исходным действием пользователя было нажатие на кнопку включения зажигания. К другим типам активации можно отнести разблокировку одной или нескольких дверей или двери багажного отделения (не показаны).

Кроме того, контроллер 11 PEPS транспортного средства соединен с контроллером 24 обеспечения комфорта для выполнения функции приветствия. После выполнения разблокировки двери контроллер 24 обеспечения комфорта выдает системе 25 внутреннего и/или наружного освещения команду включения в рамках выполнения функции приветствия. Также контроллер 24 обеспечения комфорта соединен с настраиваемыми компонентами транспортного средства, к которым можно отнести сиденья 26 с электроприводом и информационно-развлекательную систему 27. Таким образом, функция приветствия может использовать распознавание личности пользователя, севшего в транспортное средство, например, для автоматического выполнения соответствующих настроек положений сидений, настроек радиоприемника и настроек зеркал с электроприводом.

Функции приветствия с Фиг. 2 выполняются в стандартной системе только после того, как пользователь приблизится и прикоснется к транспортному средству. Предпочтительным является более раннее инициирование функции приветствия без необходимости прямого взаимодействия с пользователем для определения необходимости включения функции приветствия (т.е. предпочтительно выполнение функции приветствия в автоматическом режиме).

В соответствии с одним предпочтительным вариантом осуществления настоящее изобретение работает, как показано на Фиг. 3, где транспортное средство 30 имеет окружающую область 31 приближения, которая для простоты задана радиусом 32, соответствующим необходимому диапазону работы функции приветствия. В общем случае для пассивного доступа область приближения описывается овальными перекрывающимися лепестками зон охвата, отходящих от низкочастотных антенн. Однако для таких беспроводных технологий, как Bluetooth, WiFi или GPS, область обнаружения может иметь более круглую форму. Пользователь 33 носит с собой беспроводное устройство 34, которое выполнено с возможностью взаимодействия по беспроводному каналу с транспортным средством 30 в соответствии с одной или несколькими технологиями беспроводной связи. Помимо низкочастотной связи ближнего действия, описанной выше, беспроводное устройство 34 может обмениваться данными с транспортным средством 30 по симплексному или дуплексному УВЧ-каналу 35 связи. Непрямое беспроводное соединение по первому каналу 37 передачи данных между устройством 34 и инфраструктурой 36 сотовой связи (с несущей частотой А) и второму каналу 38 между инфраструктурой 39 сотовой связи (с несущей частотой В) и сотовым модемом транспортного средства 30 может быть установлено с помощью системы 36 сотового телефона. Беспроводное устройство 34 также может включать в себя GPS-приемник, способный принимать GPS-сигналы 41 от нескольких GPS-спутников 40, передаваемые на транспортное средство.

Область 31 приближения имеет эффективный размер, определяемый конфигурацией антенн и уровнями мощности передатчика (не показан) ближнего действия в транспортном средстве 30, который транслирует опрашивающий сигнал в область 31. Передатчик ближнего действия может работать в базовом режиме, в котором опрашивающий сигнал транслируется с низкой частотой повторения импульсов. В предпочтительном варианте низкая частота повторения импульсов может быть равна нулю (т.е. передатчик ближнего действия может быть выключен). Базовый режим используется в большинстве случаев для того, чтобы обеспечить низкий уровень тока нагрузки при выключенном зажигании. Передатчик ближнего действия также имеет режим ожидания приближения, в котором сигнал запроса транслируется с увеличенной частотой повторения импульсов (т.е. большей по сравнению с частотой в базовом режиме), в результате чего потребляется больше энергии.

Режим ожидания приближения включается только после того, как система беспроводной связи обнаружит действия пользователя, находящегося за пределами области приближения, которые свидетельствуют о его возможном входе в область приближения. Наблюдение за действиями пользователя, находящегося за пределами области приближения, системой беспроводной связи характеризуется низким потреблением энергии, что позволяет поддерживать нагрузку при выключенном зажигании на низком уровне. Действие пользователя, которое может инициировать переключение в режим ожидания приближения, может быть обнаружено при нажатии пользователем на кнопку устройства системы бесключевого доступа с использованием УВЧ-канала 35 или приложения для дистанционного управления брелоком на телефоне, которое может передать виртуальный сигнал нажатия на кнопку устройства системы бесключевого доступа по каналам связи 37 и 38. В качестве альтернативы действие пользователя может подразумевать использование смартфона определенным образом или определенное перемещение смартфона, обнаруженное с помощью GPS-системы. В данном случае устройство 34 также может выдать уведомление на транспортное средство по каналам связи 37 и 38. В качестве альтернативы устройство 34 также может выдать уведомление на транспортное средство по каналу прямой связи от устройства 34 к приемнику транспортного средства, например, приемопередатчику Bluetooth Low Energy, для выдачи запроса на вход в режим ожидания приближения.

На Фиг. 4 подробно представлено несколько предпочтительных вариантов осуществления. Система 50 транспортного средства может быть выполнена с возможностью работы только с авторизованным пользователем, который носит по крайней мере одно беспроводное устройство 51, изображенное в данном варианте осуществления в виде брелока пассивного доступа. Пользователь может носить дополнительные беспроводные устройства, например, беспроводной телефон 52.

Система 50 транспортного средства включает в себя передатчик 54 ближнего действия, который в предпочтительном варианте осуществления может включать в себя низкочастотный передатчик, привязанный к стандартной системе пассивного доступа. Логический блок управления 53 может включать в себя специальный микроконтроллер, либо может быть встроен в различные электронные модули в транспортном средстве. Соединение логического блока 53 с низкочастотным передатчиком 54 позволяет ему выдавать на передатчик 54 команды, задающие скорость опрашивания. Брелок 51 включает в себя низкочастотный приемник 55, выполненный с возможностью приема опрашивающих сигналов от передатчика 54 известным из уровня техники образом. Стандартный опрашивающий сигнал включает в себя вызываемые данные, уникальные для транспортного средства 50, которые будут обработаны приемником 55 для генерирования ответных данных. Ответные данные передаются обратно на транспортное средство через беспроводной передатчик 56 для аутентификации пользователя. Для выполнения стандартных функций бесключевого доступа беспроводной передатчик 56 может использовать УВЧ-канал, на котором работает брелок 51. Передатчик 56 возвращает ответные данные на беспроводной приемник 57 в системе 50 транспортного средства. Приемник 57 проверяет действительность ответных данных и информирует логический блок 53 управления о результате. В соответствии со стандартной функцией пассивного доступа при подтверждении аутентификации пользователя подается активирующий сигнал на замки двери или на переключатель 60 включения/выключения зажигания в соответствии с локализацией брелока 51 (т.е. на основании относительной мощности сигналов, принимаемых на разных антеннах). При использовании базового режима или режима ожидания приближения для обеспечения выполнения функции приветствия обнаружение действительных ответных данных от авторизованного пользователя приводит к инициированию функции приветствия логическим блоком 53 управления. При включенном режиме ожидания приближения логический блок 53 управления активирует индикатор 58 системы 50 транспортного средства, благодаря чему пользователь может визуально убедиться, был ли он опознан для целей инициирования функции приветствия.

Когда транспортное средство, ожидающее появления пользователя для того, чтобы инициировать функцию приветствия, работает в базовом режиме, переход в режим ожидания приближения может быть инициирован при обнаружении брелока 51 или беспроводного телефона 52 в соответствии с различными сценариями. Например, брелок 51 может реагировать на команду выбора пользователя (например, на нажатие на кнопку, инициирующую подачу сигнала удаленного пуска двигателя). Когда соответствующий сигнал управления транслируется беспроводным передатчиком 56 на беспроводной приемник 57, чтобы выполнить пуск двигателя, сигнал управления также исполняет роль инициирующего сигнала, направляемого беспроводным приемником 57 на логический блок 53 управления для инициирования режима ожидания приближения. В результате логический блок 53 управления увеличивает частоту опрашивания у передатчика 54.

Передатчик 54 ближнего действия, изображенный на Фиг. 4, представляет собой низкочастотный передатчик. В качестве альтернативы передатчик ближнего действия может представлять собой узел или точку 59 доступа Bluetooth или WiFi, обычно устанавливаемую в транспортных средствах.

В соответствии с некоторыми альтернативными вариантами осуществления при обнаружении беспроводного телефона 52 с соответствующими настройками для генерирования запускающего сигнала, передаваемого на логический блок 53 управления, действия и/или данные от пользователя могут быть приняты беспроводным приемопередатчиком (или модемом) 65. Система беспроводной связи между телефоном 52 и беспроводным приемопередатчиком 65 может использовать соединение сотовой связи для передачи данных через независимую сеть сотовой связи или может включать в себя другие варианты установления прямых соединений с сетью.

Для генерирования запускающего сигнала могут быть использованы различные действия пользователя с беспроводным телефоном 52. Например, беспроводной телефон 52 может включать в себя GPS-приемник 61, который позволить генерировать запускающий сигнал на основании контроля положения. Таким образом, при обнаружении беспроводным телефоном 52 перемещения телефона в области приближения вокруг заранее сохраненного для транспортного средства места, телефон 52 может отправлять сообщение с данными непосредственно на беспроводной приемопередатчик 59 или на беспроводной приемник 65 через сети сотовой связи, указывая на вероятный вход пользователя, при этом в режиме ожидания приближения может быть инициировано увеличение частоты повторения импульсов опрашивающего сигнала. В предпочтительном варианте телефон контролирует, превышает ли расстояние инициирования радиус области приближения, при этом система может компенсировать любые задержки в определении приближения, вызванные использованием GPS-системы, или задержки подачи запускающего сигнала, вызванные разговором по телефону.

Действие с беспроводным телефоном 52 может подразумевать управление другим устройством, находящимся за пределами транспортного средства, например, охранной системой 62 дома. Таким образом, когда пользователь запирает или настраивает сигнализацию своего дома с помощью приложения или специального транспондера на телефоне 52, данный телефон 52 генерирует соответствующее сообщение и отправляет его на беспроводной приемопередатчик 59 или 65, при этом в данном сообщении может содержаться информация о том, что пользователь выходит из дома и собирается использовать транспортное средство. Как было сказано выше, логический блок управления 53 может научиться сопоставлять действие запирания дома или другое аналогичное действие пользователя, выполняемое с помощью беспроводного телефона 52, с последующим приближением и использованием транспортного средства.

Беспроводной телефон 52 также может иметь соответствующий календарь 63 с конкретными или косвенными данными о времени, когда пользователь предположительно будет подходить к транспортному средству. Аналогичным образом логический блок управления 53 также может включать в себя календарь 64 в системе 50 транспортного средства, который может быть составлен на основании адаптивного алгоритма обучения действиям пользователя, или может быть специально настроен пользователем.

В соответствии с другим вариантом осуществления беспроводной телефон 52 может включать в себя приложение для дистанционного управления, реагирующее на команду пользователя, запускающую обмен данными с системой 50 транспортного средства для выполнения различных функций, например, предварительной регулировки температуры внутри транспортного средства или удаленного пуска двигателя, каждая из которых может быть использована для генерирования соответствующих сигналов включения.

В соответствии с еще одним возможным вариантом сигнал включения режима ожидания приближения может быть инициирован другими устройствами 67, например, настольным ПК, планшетом или ноутбуком. Данные устройства 67 могут взаимодействовать с сетью 66 предоставления услуг (SDN), которая может принимать команды, полученные данными устройствами через интернет, а затем пересылать команды по сети сотовой связи на приемник 65.

Общий принцип работы изобретения представлен на диаграмме состояний с Фиг. 5. В состоянии 70 транспортное средство используется. Когда пользователь паркует транспортное средство и выходит из области вокруг транспортного средства, происходит переход в состояние 71, в результате чего передатчик ближнего действия начинает транслировать опрашивающий сигнал в базовом режиме. В самом предпочтительном варианте опрашивание осуществляется с нулевой или низкой скоростью, чтобы обеспечить низкое потребление энергии. Во время работы в базовом режиме система беспроводной связи (уровень энергопотребления для которой ниже уровня потребления при работе передатчика ближнего действия) контролирует действия пользователя вне области приближения, которые могут свидетельствовать о возможном входе в область приближения. При обнаружении сигнала возможного приближения происходит переход в состояние 72, в котором передатчик ближнего действия начинает транслировать опрашивающий сигнал с увеличенной скоростью в режиме ожидания приближения. Таким образом, потребление энергии аккумулятора также временно увеличивается в течение периода повышенной вероятности приближения пользователя. При этом выполняется контроль времени, прошедшего с момента перехода в режим ожидания приближения, в результате по истечении заранее заданного периода времени (например, около десяти минут) происходит блокировка по времени или завершение работы в данном режиме. При блокировке по времени происходит возврат в состояние 71, при этом передатчик ближнего действия возвращается в базовый режим. Частота повторения выдачи опрашивающего сигнала может мгновенно или постепенно вернуться к нулевой или низкой скорости.

При обнаружении и авторизации пользователя в состоянии 72 происходит переход в состояние 73, в котором выполняются функции приветствия. После инициирования функций приветствия происходит переход в состояние 74, в котором происходит ожидание команды разблокировки (например, на основании прикосновения авторизованного пользователя к ручке двери или выполнения другого действия для доступа). После выполнения разблокировки происходит переход в состояние 70, соответствующее использованию транспортного средства.

При отсутствии команды разблокировки в течение заранее заданного периода времени после перехода в состояние 74 (например, в течение десяти минут) или в случае исчезновения условия, инициировавшего сигнал активации (например, пользователь пошел в сторону от транспортного средства), происходит возврат в базовый режим (состояние 71).

Предложены системы для обнаружения приближения пользователя к транспортному средству. Система включает в себя контроллер обеспечения комфорта, который запускает высокоточное определение необходимости включения функции приветствия в небольшой области (с высоким рабочим током) при менее точном обнаружении авторизованного пользователя в большей зоне вокруг транспортного средства, для включения функции приветствия (с низким энергопотреблением). Передатчик ближнего действия транслирует опрашивающий сигнал на определенную область. Передатчик ближнего действия имеет режим ожидания приближения, в котором опрашивающий сигнал транслируется с первой заранее заданной частотой повторения импульсов, и базовый режим, в котором опрашивающий сигнал транслируется с меньшей частотой повторения импульсов. Передатчик ближнего действия имеет первый уровень энергопотребления в режиме ожидания приближения. Система беспроводной связи выполнена с возможностью наблюдать за действиями пользователя вне области приближения, соответствующими возможному входу пользователя в область приближения, при этом во время этого наблюдения система беспроводной связи работает при меньшем уровне энергопотребления. Если во время работы передатчика ближнего действия в базовом режиме будет обнаружено определенное действие пользователя, то передатчик ближнего действия будет переведен в режим ожидания приближения. Достигается пассивное обнаружение приближающегося пользователя транспортного средства в определенной зоне активации без значительного увеличения общего среднего значения разрядки аккумулятора. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Система доступа и безопасности транспортного средства, содержащая:

контроллер обеспечения комфорта, активирующий функцию приветствия пользователя при обнаружении вхождения авторизованного пользователя транспортного средства в область приближения вокруг транспортного средства, при этом функция приветствия не включает в себя функцию разблокировки двери;

передатчик ближнего действия, транслирующий опрашивающий сигнал, который охватывает область приближения и имеет режим ожидания приближения, в котором опрашивающий сигнал транслируется в соответствии с первой заранее заданной частотой повторения, и базовый режим, в котором опрашивающий сигнал транслируется в соответствии со второй заранее заданной частотой повторения, которая меньше упомянутой первой заранее заданной частоты повторения, причем передатчик ближнего действия, работающий в режиме ожидания приближения, имеет первый уровень энергопотребления;

приемник ближнего действия, обнаруживающий ответ от первого переносимого пользователем беспроводного устройства, при этом приемник ближнего действия обладает заранее заданной точностью обнаружения приближения переносимого пользователем беспроводного устройства;

систему беспроводной связи, выполненную с возможностью наблюдать за активностью пользователя вне области приближения, когда первое переносимое пользователем беспроводное устройство находится за пределами диапазона передатчика ближнего действия, при этом обнаруживаемая активность пользователя соответствует возможному входу в область приближения, при этом наблюдение системой беспроводной связи имеет второй уровень энергопотребления, меньший, чем упомянутый первый уровень энергопотребления, при этом система беспроводной связи обладает худшей точностью, нежели упомянутая заранее заданная точность обнаружения приближения переносимого пользователем беспроводного устройства, и при этом система беспроводной связи выполнена с возможностью связи со вторым переносимым пользователем беспроводным устройством с диапазоном, который больше, чем у передатчика ближнего действия;

причем, если при обнаружении активности пользователя передатчик ближнего действия работает в базовом режиме, тогда передатчик ближнего действия осуществляет переключение в режим ожидания приближения.

2. Система по п. 1, в которой передатчик ближнего действия представляет собой низкочастотный передатчик системы пассивного доступа.

3. Система по п. 1, в которой передатчик ближнего действия представляет собой узел Bluetooth.

4. Система по п. 1, в которой передатчик ближнего действия представляет собой узел WiFi.

5. Система по п. 1, в которой система беспроводной связи представляет собой систему бесключевого доступа, а активность пользователя представляет собой подачу пользователем команды для осуществления бесключевого доступа.

6. Система по п. 1, в которой система беспроводной связи представляет собой систему удаленного пуска двигателя, а активность пользователя представляет собой подачу пользователем команды пуска двигателя.

7. Система по п. 1, в которой система беспроводной связи представляет собой систему сотового телефона.

8. Система по п. 7, в которой второе переносимое пользователем беспроводное устройство представляет собой сотовый телефон, и при этом модем сотовой связи в транспортном средстве выполнен с возможностью приема сообщения от сотового телефона, который генерирует это сообщение в соответствии с условиями, идентифицирующими возможный вход.

9. Система по п. 8, в которой условия включают в себя генерируемую вручную команду для отправки сообщения.

10. Система по п. 8, в которой условия включают в себя контролируемые GPS-местоположения сотового телефона и транспортного средства.

11. Система по п. 8, в которой условия включают в себя управление некоторым устройством за пределами транспортного средства, которое совпадает с последующим использованием транспортного средства.

12. Система по п. 7, в которой модем сотовой связи в транспортном средстве выполнен с возможностью приема сообщения от удаленного компьютера, который генерирует упомянутое сообщение согласно условиям, идентифицирующим возможный вход.

13. Система по п. 1, дополнительно содержащая индикатор, выполненный видимым пользователю, когда он находится за пределами транспортного средства, который активируется во время режима ожидания приближения.

14. Система по п. 1, в которой вторая заранее заданная частота повторения предназначена для трансляции опрашивающего сигнала с частотой, равной нулю.

15. Система по п. 1, в которой функция приветствия пользователя содержит включение по меньшей мере одной лампы на транспортном средстве.

16. Система по п. 1, в которой функция приветствия пользователя состоит в регулировке настраиваемого пользователем вспомогательного оборудования транспортного средства.

17. Система доступа и безопасности транспортного средства, содержащая:

контроллер обеспечения комфорта, активирующий функцию приветствия пользователя при обнаружении вхождения авторизованного пользователя транспортного средства в область приближения вокруг транспортного средства, при этом функция приветствия не включает в себя функцию разблокировки двери;

передатчик ближнего действия, транслирующий опрашивающий сигнал, который охватывает область приближения и имеет режим ожидания приближения, в котором опрашивающий сигнал транслируется в соответствии с первой заранее заданной частотой повторения, и базовый режим, в котором опрашивающий сигнал транслируется в соответствии со второй заранее заданной частотой повторения, которая меньше упомянутой первой заранее заданной частоты повторения, причем передатчик ближнего действия, работающий в режиме ожидания приближения, имеет первый уровень энергопотребления;

приемник ближнего действия, обнаруживающий ответ от переносимого пользователем беспроводного устройства, при этом приемник ближнего действия обладает заранее заданной точностью обнаружения приближения переносимого пользователем беспроводного устройства;

систему беспроводной связи, выполненную с возможностью наблюдать за активностью пользователя вне области приближения, когда переносимое пользователем беспроводное устройство находится за пределами диапазона передатчика ближнего действия, при этом обнаруживаемая активность пользователя соответствует возможному входу в область приближения, при этом наблюдение системой беспроводной связи имеет второй уровень энергопотребления, меньший, чем упомянутый первый уровень энергопотребления, при этом система беспроводной связи обладает худшей точностью нежели упомянутая заранее заданная точность обнаружения приближения переносимого пользователем беспроводного устройства, и при этом активность пользователя для указания возможного входа дополнительно содержит временной календарь, связанный с пользователем и содержащий записи, указывающие вероятные поездки;

причем, если при обнаружении активности пользователя передатчик ближнего действия работает в базовом режиме, тогда передатчик ближнего действия осуществляет переключение в режим ожидания приближения.

18. Система по п. 17, в которой временной календарь адаптивно формируется контроллером обеспечения комфорта.