用于檢測終端裝置到車輛的鄰近程度的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于基于通過藍牙低能量（BLE）廣告信道接收的信號強度信息來檢測終端裝置到車輛的鄰近程度的方法和系統(tǒng)，具體地，提供了一種當(dāng)終端裝置（例如，智能電話或遠程鑰匙等）接近車輛并進入授權(quán)范圍內(nèi)時相對于車輛執(zhí)行至少一項PEPS功能的被動式進入被動式啟動（PEPS）系統(tǒng)。車輛包括多個傳感器和中央模塊。中央模塊經(jīng)由短距離無線連接通信地結(jié)合到終端裝置并結(jié)合到傳感器。中央模塊可以基于傳感器或終端裝置提供的信號強度信息來確定終端裝置是否在授權(quán)范圍內(nèi)。當(dāng)確定出終端裝置在授權(quán)范圍內(nèi)時，中央模塊可以在車輛處控制至少一項PEPS功能的性能。
【專利說明】用于檢測終端裝置到車輛的鄰近程度的方法和系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】總體上涉及車輛，且更具體地涉及被動式進入被動式啟動(PEPS)系統(tǒng)和檢測終端裝置到車輛的鄰近程度。
【背景技術(shù)】
[0002]被動式進入被動式啟動系統(tǒng)允許駕駛員或持有經(jīng)授權(quán)的遠程鑰匙(key fob)的任何人在他們接近車輛時將車門開鎖而無需接觸遠程鑰匙。一旦遠程鑰匙在車輛的范圍例如Im內(nèi)，可通過牽拉門把手而將被鎖的門打開。另外，一些PEPS系統(tǒng)可以被構(gòu)造成在經(jīng)授權(quán)的遠程鑰匙接近車輛時自動地啟動車輛的發(fā)動機。其它PEPS系統(tǒng)需要駕駛員推動點火按鈕來啟動和/停止車輛發(fā)動機。
[0003]PEPS系統(tǒng)通常在車輛的內(nèi)部和外部需要多個低頻率(LF)(例如，125kHz)發(fā)射天線。外部天線可以定位在門把手中。在一種PEPS系統(tǒng)中，遠程鑰匙檢測從車輛發(fā)出的低功率信號，并通過發(fā)出鑰匙代碼或其它標(biāo)識符自動地做出響應(yīng)。車輛中的接收機接收鑰匙代碼(或其它標(biāo)識符)，并將其發(fā)送到電子控制單元(ECU)。如果鑰匙代碼(或其它標(biāo)識符)被確認(rèn)，則遠程鑰匙是“經(jīng)授權(quán)的”，并且當(dāng)駕駛員接觸或牽拉門把手時，ECU將門開鎖。為了啟動車輛發(fā)動機，駕駛員簡單地推動點火按鈕。ECU允許發(fā)動機僅當(dāng)遠程鑰匙在車輛的艙室內(nèi)被檢測到且鑰匙代碼被再次確認(rèn)時啟動。
[0004]為執(zhí)行PEPS系統(tǒng)所需要的這些天線及其它硬件和布線的一體化是昂貴的，并且總是期望降低包含此種PEPS系統(tǒng)的車輛的成本。
[0005]在一些PEPS系統(tǒng)中，因為遠程鑰匙必須緊鄰近于車輛(例如，在三英尺內(nèi))以使其發(fā)揮作用，所以系統(tǒng)反應(yīng)時間可能成問題。例如，在一些傳統(tǒng)的PEPS系統(tǒng)中，通常需要經(jīng)授權(quán)的質(zhì)疑在車輛的I米至3米內(nèi)發(fā)生以便認(rèn)證目的。在許多情況下，在可防止這種經(jīng)授權(quán)的質(zhì)疑在駕駛員開始牽拉門把手時完成的傳統(tǒng)系統(tǒng)中存在延遲。因此，駕駛員會在門被開鎖之前牽拉門把手。然后，駕駛員必須松開把手，并再次牽拉以將門打開。將期望的是提供避免此問題的PEPS系統(tǒng)。
[0006]另外，一些PEPS系統(tǒng)是不安全的，且易受中繼站攻擊的影響。在一些情況下，車輛會被開鎖和/或啟動而駕駛員并不希望如此。這樣，將期望的是提供采用更復(fù)雜的安全機制的更安全的PEPS系統(tǒng)。
[0007]在PEPS系統(tǒng)中出現(xiàn)的另一問題是，在一些情況下，遠程鑰匙是不可獲得的或者不發(fā)揮作用。例如，駕駛員可能丟失他們的遠程鑰匙，或者無意地將其鎖在他們的車輛中。另夕卜，遠程鑰匙授權(quán)過程需要遠程鑰匙是可操作的且能夠與車輛通信。在這些情況下，期望的是提供將車輛開鎖并啟動的備用方法。
[0008]因此，期望能夠有助于解決上述缺陷中的一個或多個缺陷的改進的PEPS系統(tǒng)。此夕卜，根據(jù)隨后結(jié)合附圖以及上述【技術(shù)領(lǐng)域】和【背景技術(shù)】的詳細(xì)描述和所附權(quán)利要求，本發(fā)明的其它期望的特征和特性將變得明顯。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]在一個實施例中，提供了一種當(dāng)終端裝置(例如，智能電話或遠程鑰匙等)接近車輛并進入授權(quán)范圍內(nèi)時相對于車輛執(zhí)行至少一項被動式進入被動式啟動(PEPS)功能的被動式進入被動式啟動(PEPS)系統(tǒng)。車輛包括多個傳感器和中央模塊。在一個非限制性實施方案中，傳感器可以集成到車輛的輪胎中并且還提供胎壓監(jiān)測能力。中央模塊經(jīng)由短距離無線連接(例如，藍牙無線連接)通信地結(jié)合到終端裝置并結(jié)合到傳感器。中央模塊可以基于傳感器或終端裝置提供的信號強度信息來確定終端裝置是否在授權(quán)范圍內(nèi)。例如，在一個實施方案中，中央模塊可以基于傳感器或終端裝置提供的信號強度信息來確定終端裝置距車輛的距離，并且隨后可基于終端裝置距車輛的距離來確定終端裝置是否在授權(quán)范圍內(nèi)。當(dāng)確定出終端裝置在授權(quán)范圍內(nèi)時，中央模塊可以在車輛處控制至少一項被動式進入被動式啟動(PEPS)功能的性能。
[0010]在一些實施例中，中央模塊可以對通過廣告信道從終端裝置發(fā)射的廣告消息執(zhí)行濾波掃描，當(dāng)在掃描期間檢測到終端裝置時，可以向每個傳感器發(fā)射發(fā)現(xiàn)消息，以指示傳感器將開始掃描通過廣告信道從終端裝置發(fā)射的第一廣告消息。繼而，每個傳感器可以確定第一廣告消息的信號強度信息，并向中央模塊發(fā)射包括信號強度信息和終端裝置的第一藍牙地址的報告消息。在這些實施例中，中央模塊可以基于從傳感器接收的報告消息的信號強度信息來確定終端裝置距車輛的距離。在一些實施例中，當(dāng)確定出終端裝置在授權(quán)范圍內(nèi)時，中央模塊被配置為通過經(jīng)由數(shù)據(jù)信道與終端裝置交換消息來發(fā)起與終端裝置的授權(quán)過程。在一些實施例中，廣告信道和數(shù)據(jù)信道符合藍牙低能量(BLE)通信標(biāo)準(zhǔn)。換言之，廣告信道是無連接的，并且對于通過廣告信道發(fā)生的通信不需要建立連接，而數(shù)據(jù)信道是面向連接的，從而在通過數(shù)據(jù)信道發(fā)生通信之前必須建立連接。
[0011]在另一實施例中，傳感器被配置為通過廣告信道發(fā)射廣告消息，終端裝置對通過廣告信道從傳感器發(fā)射的廣告消息執(zhí)行濾波掃描，并且一旦接收到，可以確定廣告消息的信號強度信息。終端裝置可以隨后向中央模塊發(fā)射包括與每個傳感器對應(yīng)的所述信號強度信息的報告消息。如上，中央模塊可以隨后基于在來自終端裝置的報告消息中提供的信號強度信息來確定終端裝置距車輛的距離，并基于終端裝置距車輛的距離來確定終端裝置是否在授權(quán)范圍內(nèi)。
[0012]在另一實施例中，提供了用于控制包括中央模塊和多個傳感器的車輛的方法。根據(jù)所述方法，設(shè)置在車輛內(nèi)的中央模塊可以基于信號強度信息確定終端裝置是否在授權(quán)范圍內(nèi)。當(dāng)確定出終端裝置在授權(quán)范圍內(nèi)時，可以隨后在車輛處執(zhí)行至少一項被動式進入被動式啟動(PEPS)功能。
[0013]根據(jù)所述方法的一些實施例，在確定終端裝置距車輛的距離之前，可以如下執(zhí)行步驟(a)至步驟(h)。在步驟(a)，在初始藍牙無線連接設(shè)置階段期間在中央模塊和傳感器之間建立藍牙無線連接。在步驟(b)，中央模塊可以隨后對通過廣告信道從終端裝置發(fā)射的廣告消息(其包括用于終端裝置的第一藍牙地址)執(zhí)行濾波掃描。當(dāng)中央模塊從終端裝置接收到廣告消息時，在步驟(C)，中央模塊可以隨后向每個傳感器傳送發(fā)現(xiàn)消息，所述發(fā)現(xiàn)消息指示檢測到的終端裝置以及傳感器開始對來自終端裝置的通信進行掃描。每個發(fā)現(xiàn)消息包括在濾波掃描期間發(fā)現(xiàn)的終端裝置的第一藍牙地址。根據(jù)所述方法的一些實施例，每個傳感器可以從外圍角色切換到觀察者角色。在步驟(d)，每個傳感器可以隨后對通過廣告信道從終端裝置發(fā)射的第一廣告消息執(zhí)行濾波掃描。第一廣告消息包括用于終端裝置的第一藍牙地址。
[0014]從終端裝置接收到第一廣告消息的任何傳感器可以隨后在步驟(el)確定第一廣告消息的信號強度信息，并在步驟(e2)產(chǎn)生并發(fā)射包括信號強度信息和終端裝置的第一藍牙地址的報告消息。根據(jù)所述方法的一些實施例，在發(fā)射報告消息之前，每個傳感器可以從觀察者角色切換到外圍角色。同時，在步驟(f)，中央模塊對從傳感器發(fā)射的報告消息(其包括終端裝置的第一藍牙地址)執(zhí)行另一濾波掃描，在步驟(g)，等待接收一個或多個報告消息。在步驟(h)，中央模塊可以處理每個報告消息的信號強度信息，以確定終端裝置距車輛的距離以及可選地確定終端裝置接近車輛的方向。根據(jù)所述方法的一些實施例，從傳感器發(fā)射的報告消息是通過廣告信道從傳感器發(fā)射的通用廣告消息，而根據(jù)所述方法的一些其它實施例，從傳感器發(fā)射的報告消息是通過數(shù)據(jù)信道從傳感器發(fā)射的通用屬性配置(GATT)消息。
[0015]根據(jù)所述方法的一些實施例，在中央模塊確定出終端裝置在授權(quán)范圍內(nèi)時，中央模塊可以向每個傳感器發(fā)射藍牙無線連接請求消息，一旦接收到一個藍牙無線連接請求消息，每個傳感器通過向中央模塊發(fā)回藍牙無線連接響應(yīng)消息而做出響應(yīng)，以確認(rèn)已經(jīng)在該特定傳感器和中央模塊之間建立藍牙無線連接。
[0016]根據(jù)所述方法的一些實施例，中央模塊還可以通過廣告信道向終端裝置發(fā)射連接請求消息，以請求對車輛的藍牙無線連接，終端裝置可以通過廣告信道向中央模塊發(fā)射連接響應(yīng)消息而做出響應(yīng)，以確認(rèn)終端裝置通過藍牙無線連接而連接到車輛。
[0017]當(dāng)確定出終端裝置在授權(quán)范圍內(nèi)時，中央模塊可以通過經(jīng)由數(shù)據(jù)信道與終端裝置交換GATT消息來發(fā)起與終端裝置的授權(quán)過程。根據(jù)所述方法的一些實施例，發(fā)起授權(quán)過程包括下述步驟:通過數(shù)據(jù)信道從終端裝置向中央模塊發(fā)射GATT請求消息，以引發(fā)被動式進入被動式啟動功能；以及通過數(shù)據(jù)信道從中央模塊向終端裝置發(fā)射GATT響應(yīng)消息，以確認(rèn)終端裝置連接到中央模塊。然后在中央模塊處啟動計時器，以指定中央模塊將等待觸發(fā)事件發(fā)生的超時時段。當(dāng)觸發(fā)事件在由計時器指定的超時時段內(nèi)發(fā)生時，車輛的電子控制單元(ECT)確定終端裝置是否被授權(quán)進入所述車輛。一旦確定出終端裝置被授權(quán)接入車輛，ECU可以執(zhí)行處理，以使至少一項PEPS功能被執(zhí)行，從而允許車輛接入。當(dāng)觸發(fā)事件未在由計時器指定的超時時段內(nèi)發(fā)生時，在中央模塊處取消授權(quán)。
[0018]根據(jù)所述方法的一些實施例，廣告信道和數(shù)據(jù)信道符合藍牙低能量(BLE)通信標(biāo)準(zhǔn)，從而任何廣告信道是無連接的且不需要建立用于在該廣告信道上發(fā)生通信的連接，并且任何數(shù)據(jù)信道是面向連接的，從而在該數(shù)據(jù)信道上發(fā)生通信之前必須建立連接。
[0019]本發(fā)明還提供如下方案:
1.一種被動式進入被動式啟動系統(tǒng)，包括:
終端裝置；以及 車輛，其包括:
多個傳感器；以及
中央模塊，其經(jīng)由短距離無線連接通信地結(jié)合到所述終端裝置并結(jié)合到所述傳感器，所述中央模塊被配置為:
基于所述傳感器或所述終端裝置測量并提供的信號強度信息，確定所述終端裝置是否在授權(quán)范圍內(nèi)；以及
當(dāng)確定出所述終端裝置在授權(quán)范圍內(nèi)時，在所述車輛處控制至少一項被動式進入被動式啟動(PEPS)功能的性能。
[0020]2.根據(jù)方案I所述的被動式進入被動式啟動系統(tǒng)，其特征在于，所述短距離無線連接包括藍牙無線連接，其中，所述中央模塊還被配置為:
對通過廣告信道從所述終端裝置發(fā)射的廣告消息執(zhí)行濾波掃描，并且當(dāng)在掃描期間檢測到所述終端裝置時，向每個傳感器發(fā)射發(fā)現(xiàn)消息，以指示傳感器將開始掃描通過廣告信道從所述終端裝置發(fā)射的第一廣告消息；
其中，每個傳感器被配置為:
確定所述第一廣告消息的信號強度信息，并向所述中央模塊發(fā)射包括所述信號強度信息和所述終端裝置的第一藍牙地址的報告消息；以及
其中，所述中央模塊被配置為基于從所述傳感器接收的報告消息的所述信號強度信息來確定所述終端裝置距所述車輛的距離，并基于所述終端裝置距所述車輛的距離來確定所述終端裝置是否在授權(quán)范圍內(nèi)。
[0021]3.根據(jù)方案2所述的被動式進入被動式啟動系統(tǒng)，其特征在于，所述終端裝置被確定在授權(quán)范圍內(nèi)，其中，所述中央模塊被配置為通過經(jīng)由數(shù)據(jù)信道與所述終端裝置交換消息來發(fā)起與所述終端裝置的授權(quán)過程。
[0022]4.根據(jù)方案3所述的被動式進入被動式啟動系統(tǒng)，其特征在于，所述廣告信道和所述數(shù)據(jù)信道符合藍牙低能量(BLE)通信標(biāo)準(zhǔn)，
其中，所述廣告信道是無連接的，并且對于通過所述廣告信道發(fā)生的通信不需要建立連接，和
其中，所述數(shù)據(jù)信道是面向連接的，從而在通過所述數(shù)據(jù)信道發(fā)生通信之前必須建立連接。
[0023]5.根據(jù)方案I所述的被動式進入被動式啟動系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器被配置為通過廣告信道發(fā)射廣告消息，
其中，所述終端裝置被配置為對通過廣告信道從所述傳感器發(fā)射的廣告消息執(zhí)行濾波掃描、確定所述廣告消息的所述信號強度信息以及向所述中央模塊發(fā)射包括與每個傳感器對應(yīng)的所述信號強度信息的報告消息；以及
其中，所述中央模塊被配置為:基于在來自所述終端裝置的報告消息中提供的信號強度信息，確定所述終端裝置距所述車輛的距離，以及基于所述終端裝置距所述車輛的距離，確定所述終端裝置是否在授權(quán)范圍內(nèi)；以及
當(dāng)確定出所述終端裝置在授權(quán)范圍內(nèi)時，其中，所述中央模塊被配置為:通過經(jīng)由數(shù)據(jù)信道與所述終端裝置交換消息來發(fā)起與所述終端裝置的授權(quán)過程；以及當(dāng)所述終端裝置已經(jīng)被授權(quán)時，在所述車輛處控制至少一項被動式進入被動式啟動(PEPS)功能的性能。
[0024]6.一種方法,其包括:
在設(shè)置在車輛內(nèi)的中央模塊處基于信號強度信息確定終端裝置是否在授權(quán)范圍內(nèi)；以
及
當(dāng)確定出所述終端裝置在授權(quán)范圍內(nèi)時，在所述車輛處執(zhí)行至少一項被動式進入被動式啟動(PEPS)功能。[0025]7.根據(jù)方案6所述的方法，其特征在于，確定步驟包括:
在設(shè)置在車輛內(nèi)的中央模塊處基于信號強度信息確定終端裝置距所述車輛的距離；以
及
在所述中央模塊處基于所述終端裝置距所述車輛的距離確定所述終端裝置是否在授權(quán)范圍內(nèi)。
[0026]8.根據(jù)方案7所述的方法，其特征在于，所述短距離無線連接包括藍牙無線連接，其中，所述車輛包括多個傳感器，在確定所述終端裝置距所述車輛的距離之前，還包括:
(a)在初始藍牙無線連接設(shè)置階段期間在所述中央模塊和所述傳感器之間建立藍牙無線連接；
(b)在所述中央模塊處，對通過廣告信道從所述終端裝置發(fā)射的廣告消息執(zhí)行濾波掃描，其中，所述廣告消息包括用于所述終端裝置的第一藍牙地址；
當(dāng)所述中央模塊從所述終端裝置接收到廣告消息時:
(C)從所述中央模塊向每個傳感器傳送發(fā)現(xiàn)消息，所述發(fā)現(xiàn)消息指示已經(jīng)檢測到所述終端裝置以及所述傳感器將開始對來自所述終端裝置的通信進行掃描，其中，每條發(fā)現(xiàn)消息包括在濾波掃描期間發(fā)現(xiàn)的終端裝置的第一藍牙地址；
(d)在每個傳感器處對從所述終端裝置發(fā)射的包括用于所述終端裝置的第一藍牙地址的第一廣告消息執(zhí)行濾波掃描，其中，通過廣告信道傳送所述第一廣告消息；
(el)在每個傳感器處，一旦從所述終端裝置接收到包括所述第一藍牙地址的第一廣告消息:確定所述第一廣告消息的信號強度信息，以及(e2)產(chǎn)生并發(fā)射包括所述信號強度信息和用于所述終端裝置的第一藍牙地址的報告消息；
(f)在所述中央模塊處，對從所述傳感器發(fā)射的報告消息執(zhí)行另一濾波掃描，其中，每條報告消息包括用于所述終端裝置的第一藍牙地址；以及
(g)在所述中央模塊處接收一條或多條報告消息。
[0027]9.根據(jù)方案8所述的方法，其特征在于，當(dāng)確定出所述終端裝置在授權(quán)范圍內(nèi)時，并且在所述車輛處執(zhí)行至少一項被動式進入被動式啟動(PEPS)功能之前，還包括:
通過經(jīng)由數(shù)據(jù)信道與所述終端裝置交換通用屬性配置(GATT)消息來發(fā)起與所述終端裝置的授權(quán)過程。
[0028]10.根據(jù)方案9所述的方法，其特征在于，所述廣告信道和所述數(shù)據(jù)信道符合藍牙低能量(BLE)通信標(biāo)準(zhǔn)，使得所述廣告信道是無連接的，并且對于通過所述廣告信道發(fā)生的通信不需要建立連接，并使得所述數(shù)據(jù)信道是面向連接的，從而在通過所述數(shù)據(jù)信道發(fā)生通信之前必須建立連接。
[0029]11.根據(jù)方案8所述的方法，其特征在于，在設(shè)置在所述車輛內(nèi)的中央模塊處基于信號強度信息確定所述終端裝置距所述車輛的距離的步驟包括:
(h)處理來自每條報告消息的信號強度信息，以確定所述終端裝置距所述車輛的距離以及所述終端裝置接近所述車輛的方向。
[0030]12.根據(jù)方案8所述的方法，其特征在于，當(dāng)確定出所述終端裝置未在授權(quán)范圍內(nèi)時，還包括:
重復(fù)步驟(d)至步驟(h)，直到確定出所述終端裝置在授權(quán)范圍內(nèi)為止。
[0031]13.根據(jù)方案8所述的方法，其特征在于，所述終端裝置具有外圍角色，所述中央模塊具有中央角色，其中，在每個傳感器處對從所述終端裝置發(fā)射的第一廣告消息執(zhí)行濾波掃描的步驟(d)之前，還包括:
在每個傳感器處從外圍角色切換到觀察者角色；以及
在產(chǎn)生并發(fā)射包括所述信號強度信息和所述終端裝置的第一藍牙地址的報告消息的步驟(e2)之前,還包括:
在每個傳感器處從觀察者角色切換到外圍角色。
[0032]14.根據(jù)方案8所述的方法，其特征在于，從所述傳感器發(fā)射的所述報告消息是通過廣告信道從所述傳感器發(fā)射的通用廣告消息。
[0033]15.根據(jù)方案8所述的方法，其特征在于，從所述傳感器發(fā)射的所述報告消息是通過數(shù)據(jù)信道從所述傳感器發(fā)射的GATT消息。
[0034]16.根據(jù)方案8所述的方法，其特征在于，在初始藍牙無線連接設(shè)置階段期間在所述中央模塊和所述傳感器之間建立藍牙無線連接的步驟(a)包括:
(al)在所述中央模塊處執(zhí)行濾波掃描，以檢測由所述傳感器在廣告信道上發(fā)射的廣告消息，其中，由傳感器發(fā)射的每條廣告消息包括用于特定傳感器的標(biāo)識符；
(a2)在所述中央模塊和在所述濾波掃描期間檢測到的每個傳感器之間建立藍牙無線連接；以及
(a3)在所述中央模塊和每個傳感器之間建立所述藍牙無線連接之后，在每個傳感器處進入聆聽模式，直到傳感器從所述中央模塊接收到轉(zhuǎn)變到活躍通信模式的消息為止。
[0035]17.根據(jù)方案9所述的方法，其特征在于，通過經(jīng)由數(shù)據(jù)信道與所述終端裝置交換GATT消息來發(fā)起授權(quán)過程包括步驟:
通過數(shù)據(jù)信道從所述終端裝置向所述中央模塊發(fā)射GATT請求消息，以請求與所述中央模塊的連接，其中，所述GATT請求消息包括所述終端裝置的地址；
通過數(shù)據(jù)信道從所述中央模塊向所述終端裝置發(fā)射GATT響應(yīng)消息，以確認(rèn)所述終端裝置連接到所述中央模塊；
在所述中央模塊處啟動計數(shù)器，以指定中央模塊將等待觸發(fā)事件發(fā)生的超時時段；當(dāng)所述觸發(fā)事件未在由所述計時器指定的超時時段內(nèi)發(fā)生時，在所述中央模塊處的取消授權(quán)將取消授權(quán)；以及
當(dāng)所述觸發(fā)事件在由所述計時器指定的超時時段內(nèi)發(fā)生時，在所述車輛的電子控制單元(ECU)處確定所述終端裝置是否被授權(quán)接近所述車輛，一旦確定出所述終端裝置被授權(quán)接近所述車輛時，在電子控制單元(E⑶)處執(zhí)行處理，以使所述至少一項PEPS功能被執(zhí)行，從而允許車輛接近。
[0036]18.根據(jù)方案9所述的方法，其特征在于，在所述中央模塊基于所述終端裝置距所述車輛的距離確定出所述終端裝置在授權(quán)范圍內(nèi)之后，還包括步驟:
從所述中央模塊向每個傳感器發(fā)射藍牙無線連接請求消息；以及一旦接收到藍牙無線連接請求消息中之一，在每個傳感器處將藍牙無線連接響應(yīng)消息發(fā)射回到所述中央模塊，以確認(rèn)在該特定的傳感器和所述中央模塊之間已經(jīng)建立藍牙無線連接；以及
通過數(shù)據(jù)信道從所述中央模塊向所述中央模塊已經(jīng)與其建立藍牙無線連接的每個傳感器發(fā)射GATT請求消息，其中，每條GATT請求消息包括請求所述傳感器繼續(xù)掃描所述終端裝置并獲取所述終端裝置的信號強度信息。
[0037]19.根據(jù)方案18所述的方法，其特征在于，在通過數(shù)據(jù)信道從所述中央模塊向所述中央模塊已經(jīng)與其建立藍牙無線連接的每個傳感器發(fā)射GATT請求消息之后，還包括步驟:
通過廣告信道從所述中央模塊向所述終端裝置發(fā)射連接請求消息，以請求對所述車輛的藍牙無線連接；以及
通過廣告信道從所述終端裝置向所述中央模塊發(fā)射連接響應(yīng)消息，以確認(rèn)所述終端裝置通過所述藍牙無線連接而連接到所述車輛。
[0038]20.一種包括車輛和終端裝置的系統(tǒng)，所述車輛包括:
多個輪胎，每個輪胎具有安裝在其中的傳感器，每個傳感器包括藍牙芯片組和藍牙天線；以及
中央模塊，所述中央模塊包括另一藍牙芯片組和另一藍牙天線，所述中央模塊通過藍牙無線連接通信地結(jié)合到所述終端裝置并結(jié)合到所述傳感器，所述中央模塊被配置為:基于所述傳感器或所述終端裝置提供的信號強度信息來確定所述終端裝置距所述車輛的距離，并基于所述終端裝置距所述車輛的距離來確定所述終端裝置是否在授權(quán)范圍內(nèi)；以及
當(dāng)確定出所述終端裝置在授權(quán)范圍內(nèi)時，在所述車輛處控制至少一項被動式進入被動式啟動(PEPS)功能的性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0039]在下文中將結(jié)合下面的附圖描述示例性實施例，其中，相同的附圖標(biāo)記指示相同的元件，其中:
圖1A是示出根據(jù)所公開的實施例的包括車輛和終端裝置的系統(tǒng)的框圖；
圖1B是根據(jù)一個實施例的組合的功能傳感器裝置的框圖；
圖2是示出根據(jù)所公開的實施例中的一些實施例的可在組合的功能傳感器裝置、中央模塊和/或終端裝置處實施的藍牙芯片組和藍牙天線的示例的簡化框圖；
圖3A至圖3C示出了根據(jù)所公開的實施例中的一些實施例的方法；
圖4A和圖4B示出了根據(jù)所公開的實施例中的一些實施例的另一方法；
圖5A至圖5C示出了根據(jù)所公開的實施例中的一些實施例的又一方法；
圖6是提供射頻(RF)信道到藍牙低能量(BLE)數(shù)據(jù)信道和BLE廣告信道的映射的圖；
以及
圖7是根據(jù)至少一個實施例的廣告信道分組的示例數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
【具體實施方式】
[0040]下面的詳細(xì)描述本質(zhì)上僅是示例性的并且并非旨在限制本申請和用途。此外，并不意圖受限于在前面的【技術(shù)領(lǐng)域】、【背景技術(shù)】、
【發(fā)明內(nèi)容】
或下面的【具體實施方式】中提出的任何明示的或暗示的理論。
[0041]圖1A示出了根據(jù)所公開的實施例的包括車輛110和終端裝置170的系統(tǒng)100。
[0042]終端裝置170是藍牙使能裝置。終端裝置170包括藍牙天線172和藍牙芯片組175，并能夠執(zhí)行包括藍牙低能量(BLE)協(xié)議的任何已知的藍牙標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議。藍牙技術(shù)規(guī)范由藍牙技術(shù)聯(lián)盟(SIG)開發(fā)并發(fā)布。2010年6月30日批準(zhǔn)的藍牙核心規(guī)范版本4.0、2011年12月27日批準(zhǔn)的核心規(guī)范補充(CSS)vl、2011年12月27日批準(zhǔn)的核心規(guī)范附錄(CSA)
2、2012年7月24日批準(zhǔn)的核心規(guī)范補充(CSS)v2和2012年7月24日批準(zhǔn)的核心規(guī)范附錄(CSA)3描述了 BLE標(biāo)準(zhǔn)的各種特征，并通過引用將其全部并入本文?？梢酝ㄟ^以BluetoothSpecial Interest Group, 5209 Lake Washington Blvd NE， Suite 350， Kirkland, WA98033，USA為地址與藍牙技術(shù)聯(lián)盟(SIG)書面聯(lián)系或通過訪問其網(wǎng)站并下載副本來從藍牙技術(shù)聯(lián)盟(SIG)獲得包括藍牙規(guī)范版本4.0在內(nèi)的任何所并入的核心規(guī)范的副本。藍牙核心規(guī)范版本4.0包括經(jīng)典藍牙、藍牙高速(HS)協(xié)議和藍牙低能量(BLE)。
[0043]不受限制地，終端裝置170可以是任何藍牙使能通信裝置，例如智能電話或其它蜂窩電話、膝上型或掌上型電腦、平板電腦、PDA、藍牙使能遠程控制器、令牌、遠程鑰匙、手表、游戲盤、娛樂裝置或任何其它藍牙使能裝置。此外，需要指出，在一些實施方案中，終端裝置170可以實際上是多個不同的裝置(例如，遠程鑰匙和諸如智能電話的藍牙使能通信裝置)。這樣，如果駕駛員隨身攜帶藍牙使能智能電話和藍牙使能遠程鑰匙，則系統(tǒng)可以單獨地處理來自這些裝置中的每個裝置的信號強度信息，以確定駕駛員與車輛的鄰近程度。在其中一個裝置不可用(例如，丟失、沒電、不發(fā)揮作用)的情況下，這也是有用的，因為其提供了備用方案。例如，在一種情況下，藍牙使能智能電話可能是失靈的，但是駕駛員可以隨身攜帶他們的遠程鑰匙，或反之亦然。在另一種情況下，駕駛員可能意外地將他們的遠程鑰匙鎖在了車內(nèi)，并且僅隨身攜帶智能電話。
[0044]車輛110包括輪胎115和執(zhí)行各種管理和控制功能的多個車內(nèi)模塊140。每個輪胎115具有安裝在其中的組合功能傳感器裝置120 (本文也稱作為“傳感器”)。
[0045]組合功能傳感器裝置(或“傳感器”)
每個傳感器120結(jié)合到藍牙天線122 (其可以在輪胎的外部)。此外，如圖1B所示，每個傳感器120包括胎壓監(jiān)測系統(tǒng)傳感器124、藍牙芯片組125和包括信號處理模塊132的終端裝置鄰近程度檢測/確定模塊130。
[0046]胎壓監(jiān)測系統(tǒng)傳感器124感測其被安裝在內(nèi)的輪胎115的胎壓。胎壓監(jiān)測系統(tǒng)傳感器124可以是可用于監(jiān)測胎壓的任何已知的傳感器。這種傳感器的細(xì)節(jié)在本領(lǐng)域中是已知的，并且這里不再詳細(xì)描述。
[0047]通常，藍牙芯片組125包括藍牙控制器和主機(在圖1中未示出)，如在通過引用并入本文的藍牙通信標(biāo)準(zhǔn)中的任何標(biāo)準(zhǔn)中所定義的。下面將結(jié)合圖2詳細(xì)描述與藍牙芯片組125有關(guān)的一些細(xì)節(jié)。
[0048]藍牙芯片組125產(chǎn)生將經(jīng)由藍牙天線122發(fā)射的信號，并且還接收經(jīng)由藍牙天線122從其它藍牙使能裝置發(fā)射的信號。在一個實施例中，藍牙天線122使用每個輪胎的氣門桿來實現(xiàn)。
[0049]在一些實施方案中，終端裝置鄰近程度檢測/確定模塊130的信號處理模塊132處理來自藍牙天線122接收的信號的信息，以確定信號強度信息，而在一些實施例中，以確定這些信號源(例如，終端裝置170)與車輛110的定位有傳感器120的輪胎115之間的近似距離(例如，在多個傳感器處觀察并確定的信號強度信息可以使用已知的三角測量技術(shù)來處理，以確定終端裝置距一個或多個輪胎的近似距離)。[0050]車內(nèi)模塊
再參照在圖1A中示出的具體實施例，車內(nèi)模塊140包括:中央模塊144和電子控制單元(ECU) 162。
[0051]中央模塊144包括藍牙芯片組145、終端裝置認(rèn)證和授權(quán)模塊147和終端裝置接近程度檢測模塊150。根據(jù)所公開的實施例中的一些實施例，中央模塊144可以在信息娛樂模塊或遠程信息處理模塊內(nèi)實現(xiàn)。在信息娛樂模塊或遠程信息處理模塊內(nèi)實現(xiàn)中央模塊144的一個優(yōu)點是，這些模塊中的任意一個通常已經(jīng)具有藍牙芯片組，因此不需要提供另外的專用藍牙芯片組來供中央模塊144使用。在一個實施例中，中央模塊144在每個驅(qū)動循環(huán)結(jié)束時動態(tài)地且隨機地產(chǎn)生用于終端裝置170和傳感器120的新的藍牙地址。用于終端裝置170的新的藍牙地址可以提供給傳感器120，從而其可以由傳感器120和/或中央模塊144使用，以識別并認(rèn)證終端裝置170。同樣適用于用于每個傳感器120的新的藍牙地址。
[0052]E⑶162可以包括其它車內(nèi)模塊，其包括但不限于胎壓管理模塊146和被動式進入被動式啟動(PEPS)系統(tǒng)控制模塊148。PEPS系統(tǒng)控制模塊148包括遠程致動模塊152和主體控制模塊154。車內(nèi)模塊140被示為分組在繪出車內(nèi)模塊140的單個框中；然而，需要指出，車內(nèi)模塊140可以分布在車輛110內(nèi)，并可以通過一條或更多條總線彼此通信。
[0053]在終端裝置170 (例如，智能電話或遠程鑰匙等)接近車輛并滿足授權(quán)標(biāo)準(zhǔn)時，終端裝置179、傳感器120、中央模塊144和E⑶162用于提供被動式進入被動式啟動(PEPS)系統(tǒng)以便相對于車輛執(zhí)行至少一項被動式進入被動式啟動(PEPS)功能。
[0054]為此，中央模塊144可通過藍牙無線連接(例如，藍牙低能量(BLE)無線連接)通信地結(jié)合到終端裝置170并結(jié)合到傳感器120。終端裝置170根據(jù)藍牙通信協(xié)議與傳感器120和中央模塊144通信。另外，終端裝置170在其上具有各種應(yīng)用，例如被動式進入被動式啟動(PEPS)應(yīng)用程序(在圖2中用標(biāo)號201示出)，以允許其作為與位于車輛內(nèi)的被動式進入被動式啟動系統(tǒng)控制模塊148相結(jié)合的PEPS系統(tǒng)的一部分而提供信息并產(chǎn)生指令。
[0055]在一些實施例中，中央模塊144可以對通過廣告信道從終端裝置170傳輸?shù)膹V告消息執(zhí)行濾波掃描。當(dāng)終端裝置170在掃描期間被檢測到時，中央模塊144可以向每個傳感器120發(fā)射發(fā)現(xiàn)消息，其指示傳感器120將掃描通過廣告信道從終端裝置170傳輸?shù)囊粭l或多條廣告消息。繼而，每個傳感器120可以掃描廣告消息，并基于檢測，可以確定廣告消息的信號強度信息，然后將包括終端裝置170的藍牙地址和信號強度信息的報告消息發(fā)射到中央模塊144。在其它實施例中，傳感器120還可以通過廣告信道發(fā)射廣告消息，終端裝置170對從每個傳感器120發(fā)射的廣告消息進行濾波掃描，并且基于接收，可以確定來自廣告消息的信號強度信息。終端裝置170可以隨后將包括與每個傳感器120對應(yīng)的信號強度信息的報告消息發(fā)射到中央模塊144。
[0056]中央模塊144可以基于來自從傳感器120或終端裝置170接收的報告消息的信號強度信息來確定終端裝置170距車輛的距離。
[0057]基于終端裝置170距車輛的距離，中央模塊144可以隨后確定終端裝置是否在授權(quán)范圍內(nèi)。因此，信號強度信息可用于確定與車輛的鄰近程度。在一些實施例中，當(dāng)確定出終端裝置在授權(quán)范圍內(nèi)時，中央模塊144可以通過經(jīng)由數(shù)據(jù)信道與終端裝置交換消息來發(fā)起與終端裝置170的授權(quán)過程，且隨后控制車輛100處的至少一項被動式進入被動式啟動(PEPS)功能的性能。例如，在一個實施例中，中央模塊144可以執(zhí)行質(zhì)疑/響應(yīng)并將結(jié)果發(fā)送到BCM。這里，將確定終端裝置170是否被授權(quán)用于車輛進入。
[0058]例如，在一些實施例中，當(dāng)確定出終端裝置170足夠接近車輛110時，執(zhí)行PEPS功能(例如，將門開鎖、啟動發(fā)動機等)。當(dāng)確定出終端裝置170距車輛110太遠時，PEPS系統(tǒng)保持未激勵且I?保持被鎖定。
[0059]使用廣告信道來傳送信號強度信息的一個優(yōu)點在于它們的無連接(connectionless)狀態(tài)縮短了獲取信號強度信息所需的時間量。使用廣告信道要快得多，因為不需要在終端裝置170和傳感器120或中央模塊144之間建立連接以將信號強度信息提供到中央模塊144。在BLE使能系統(tǒng)中，無連接的選擇允許PEPS系統(tǒng)在終端裝置170和傳感器120或中央模塊144之間建立連接之前收集信號強度信息。這對于其它無線技術(shù)(包括經(jīng)典藍牙技術(shù))將是不可能的，因為它們在能夠處理從終端裝置170提供的數(shù)據(jù)之前需要在終端裝置170和系統(tǒng)100的其它組件(傳感器120或中央模塊144)之間建立連接。作為BLE的替代方案，可利用允許數(shù)據(jù)的無連接傳遞的其它無線協(xié)議來代替BLE技術(shù)。[0060]PEPS系統(tǒng)的鄰近程度檢測和控制
從終端裝置170接收的信號可以由在傳感器120內(nèi)實現(xiàn)的信號處理模塊132來處理。在一個實施例中，信號處理模塊132可以確定/測量與從終端裝置170傳送的信號相關(guān)的信號強度信息(例如，接收的信號強度指示符(RSSI))。在一個實施方案中，信號處理模塊132可以產(chǎn)生包括信號強度信息的報告消息，并可以將報告消息傳送到中央模塊144。中央模塊144的接近程度檢測模塊150可以將信號強度信息與一個或更多個閾值進行比較，以確定終端裝置170是否在車輛的范圍內(nèi)。當(dāng)中央模塊144的接近程度檢測模塊150確定出終端裝置170在授權(quán)所需的距車輛的特定距離時，接近程度檢測模塊150可以授權(quán)一個或更多個PEPS功能或指令，并與PEPS系統(tǒng)控制模塊148進行通信，以執(zhí)行這些PEPS功能/指令。例如，在一些實施例中，PEPS系統(tǒng)控制模塊148可以將控制信號傳送到遠程致動控制模塊152和/或主體控制模塊154，從而可以隨后執(zhí)行各種功能，例如將車門開鎖(例如，響應(yīng)于機械觸發(fā)，比如牽拉門把手、尾箱開啟等)、自動地啟動車輛等。RSSI僅是中央模塊144可用于確定距車輛110的距離的一個示例性度量?？蛇x地，任何其它鏈路質(zhì)量指示符例如藍牙鄰近程度輪廓可用于確定兩個BLE使能裝置之間的距離。在藍牙低能量標(biāo)準(zhǔn)中定義了鄰近程度輪廓。鄰近程度輪廓使用包括信號強度信息、電池荷電狀態(tài)、裝置是否連接等的許多度量來表征一個BLE使能裝置(例如，終端裝置170)與另一個BLE使能裝置(例如，傳感器120或中央模塊144)的鄰近程度。
[0061]另外，根據(jù)所公開的實施例中的一些實施例，中央模塊144還包括認(rèn)證和授權(quán)模塊147，后者可執(zhí)行在本文提到的任何藍牙通信標(biāo)準(zhǔn)中描述的認(rèn)證和/或授權(quán)機制以及在藍牙標(biāo)準(zhǔn)中未描述的其它認(rèn)證和/或授權(quán)機制。這樣，授權(quán)和認(rèn)證模塊147可以接收從終端裝置170發(fā)射的信號，并執(zhí)行終端裝置170的授權(quán)和/或認(rèn)證。當(dāng)終端裝置170已經(jīng)被授權(quán)和/或認(rèn)證時，這允許終端裝置170起到用于一些車內(nèi)模塊140的控制器的作用。根據(jù)實施方案，此控制可以自動地執(zhí)行或者在占有終端裝置170的用戶的指令下執(zhí)行。
[0062]胎壓管理
中央模塊144通信地結(jié)合到胎壓管理模塊146。如圖1B所示，胎壓管理傳感器124可以設(shè)置在例如車輛的輪胎內(nèi)并監(jiān)測胎壓。與胎壓有關(guān)的信息隨后傳送到藍牙芯片組125，藍牙芯片組125繼而將胎壓數(shù)據(jù)通過另一條無線通信鏈路傳送到組合功能模塊144，組合功能模塊144繼而將胎壓數(shù)據(jù)提供到胎壓管理模塊146。
[0063]如上所述，傳感器120、中央模塊144和終端裝置170可以各自包括藍牙芯片組125/145/175?，F(xiàn)在將在下面參照圖2描述藍牙芯片組的一個實施方案的一些特征。
[0064]圖2是示出根據(jù)所公開的實施例的一些非限制性示例的可在傳感器120、中央模塊144和/或終端裝置170處執(zhí)行的藍牙芯片組125/145/175和藍牙天線122/142/172的示例的框圖。
[0065]藍牙芯片組125/145/175包括應(yīng)用程序200、藍牙低能量(BLE)協(xié)議棧202、可選的藍牙基本速率(BR)/增強數(shù)據(jù)速率(EDR)協(xié)議棧204、藍牙無線電收發(fā)機208、處理器220(包括例如中央處理單元(CPU)，例如雙核心中央處理單元(CPU) 260和261 (或具有任何數(shù)量的處理器核心的任何其它多核心CPU))、隨機存取存儲器(RAM) 262、只讀存儲器(ROM)264和接口電路266，以與藍牙無線電收發(fā)機208接口連接。RAM 262和ROM 264可以使用任何已知類型的半導(dǎo)體存儲器來實現(xiàn)。
[0066]根據(jù)實施方案，本文描述的藍牙芯片組125/145/175中的任意藍牙芯片組可以是單模式裝置或雙模式裝置。
[0067]單模式藍牙芯片組是僅BLE的芯片組，其被優(yōu)化用于超低功率操作，并且當(dāng)雙模式藍牙芯片組正在使用它們架構(gòu)的BLE技術(shù)部分進行發(fā)射和接收時，能夠與其它單模式藍牙芯片組和雙模式藍牙芯片組進行通信。單模式芯片可以使用硬幣式單元電池(例如，3V、220mAh的CR2032)運行達長時間周期(數(shù)月或甚至數(shù)年)。
[0068]相比之下，雙模式藍牙芯片組也能夠使用傳統(tǒng)的藍牙架構(gòu)與經(jīng)典藍牙技術(shù)和其它雙模式芯片組進行通信。雙模式藍牙芯片組能夠與所有遺留的經(jīng)典藍牙裝置以及BLE裝置進行通信。然而，因為需要它們執(zhí)行經(jīng)典藍牙和BLE任務(wù)，所以雙模式芯片對于ULP操作并未優(yōu)化到與單模式裝置相同的程度。而是，經(jīng)典藍牙技術(shù)和BLE雙模式裝置通常需要至少兩個AAA電池(其容量是硬幣式電池的容量的10倍至12倍且峰電流容差要高得多)或通常更多的容量，從而為它們供電數(shù)天或數(shù)周(根據(jù)應(yīng)用)。
[0069]這樣，藍牙芯片組125/145/175至少包括藍牙低能量(BLE)協(xié)議棧202，在一些實施例，還可以包括藍牙BR/EDR協(xié)議棧204。
[0070]在通過引用被全部并入本文的藍牙核心規(guī)范版本4.0協(xié)議規(guī)范中描述了 BLE協(xié)議棧202。BLE協(xié)議棧202對于偶然連接進行優(yōu)化，與經(jīng)典藍牙裝置相比，其允許連接之間的休眠時間更長、數(shù)據(jù)傳輸更少、占空比非常低且拓?fù)涓唵巍LE技術(shù)的支撐有助于實現(xiàn)超低功率(ULP)性能的一些特征是最大化的待命時間、快速連接和低峰發(fā)射/接收功率。經(jīng)典藍牙采用具有固定連接間隔的“面向連接的”無線電。相比之下，BLE技術(shù)采用可變的連接間隔，根據(jù)應(yīng)用可以設(shè)定從幾毫秒到若干秒的可變的連接間隔。另外，因為其以非?？斓倪B接為特征，所以BLE技術(shù)通?？商幱跓o連接狀態(tài)，其中，鏈路的兩端彼此知曉，但僅當(dāng)絕對必要時才聯(lián)接且隨后維持盡可能短的時間。BLE技術(shù)的這種無連接操作模式理想地適合數(shù)量的傳輸，其中，完全異步的通信可以用于偶爾地傳送和發(fā)送少量數(shù)據(jù)。
[0071]在一些實施方案中，藍牙芯片組125/145/175中的任何或全部藍牙芯片組還可以包括在通過引用被全部并入本文的藍牙規(guī)范版本3.0+HS中描述的藍牙BR/EDR協(xié)議棧204。
[0072]藍牙協(xié)議棧202和204和/或應(yīng)用程序200可以體現(xiàn)為以經(jīng)編程的指令序列的形式被存儲在RAM 262和/或ROM 264中的編程邏輯，當(dāng)在CPU 260和/或261中執(zhí)行時，該經(jīng)編程的指令序列執(zhí)行所公開的實施例的功能中的至少一些功能。編程邏輯可以以計算機可用介質(zhì)例如駐留存儲裝置、智能卡和其它可去除存儲裝置的形式從計算機程序產(chǎn)品傳遞到RAM 262或ROM 264。可選地，它們可以體現(xiàn)為編程邏輯陣列或客戶設(shè)計的專用集成電路(ASIC)形式的集成電路邏輯。在一些實施方案中，編程邏輯可以從這種計算機可讀介質(zhì)下載以存儲在例如RAM 262或可編程的ROM 264中，以供CPU 260和/或261執(zhí)行。
[0073]藍牙無線電208可以包括單獨的收發(fā)機電路，或者可選地，無線電208可以是能夠以高速度、時頻復(fù)用方式操縱一個或多個信道的單個無線電模塊。
[0074]另一無線電270可以是在本領(lǐng)域中已知的各種無線個人區(qū)域、無線局域或無線廣域無線電裝置中的任意裝置。
[0075]最后，關(guān)于終端裝置170，應(yīng)用程序200可以除其它方面之外還包括PEPS系統(tǒng)控制模塊201，其一旦被授權(quán)控制車輛110，可用于積極地或非積極地控制本文描述的任何PEPS功能。
[0076]藍牙低能量(BLE)協(xié)議棧
在下面的描述中，將提供與BLE協(xié)議棧的一些層有關(guān)的細(xì)節(jié)。在藍牙規(guī)范版本4.0(及其補充和附錄)中描述了與每個層有關(guān)的其它細(xì)節(jié)。
[0077]如在本領(lǐng)域中已知的，BLE協(xié)議棧202包括兩個主要部件，其通常被稱作控制器和主機?？刂破靼ㄎ锢韺雍玩溌穼?LL)，并通常實現(xiàn)為具有集成無線電例如藍牙無線電208的小的芯片上系統(tǒng)(S0C)。主機在應(yīng)用處理器上運行，并包括上層功能，其包括邏輯鏈路控制和自適應(yīng)協(xié)議(L2CAP )、屬性協(xié)議(ATT )、通用屬性配置(GATT )、安全管理協(xié)議(SMP )和通用訪問配置(GAP )。
[0078]L2CAP向上層協(xié)議例如SMP和ATT提供數(shù)據(jù)服務(wù)。其負(fù)責(zé)協(xié)議復(fù)用和數(shù)據(jù)分割成用于控制器的較小的分組，另一方面，負(fù)責(zé)解復(fù)用和重組操作。L2CAP是用于GAP的后端接口，其限定與BLE裝置的發(fā)現(xiàn)和連接到其它BLE裝置的鏈路管理方面有關(guān)的類屬過程。
[0079]ATT對于在BLE中使用的小分組尺寸進行優(yōu)化。ATT允許屬性服務(wù)器向?qū)傩钥蛻舳吮┞兑唤M屬性和它們的相關(guān)值。這些屬性可以被對等裝置發(fā)現(xiàn)、讀取和寫入。
[0080]GATT描述了使用ATT的服務(wù)框架，以便發(fā)現(xiàn)服務(wù)并用于在對等裝置上讀取和寫入特征值。其通過應(yīng)用的配置與應(yīng)用進行接口連接。應(yīng)用配置自身限定屬性的集合以及這些屬性在通信中應(yīng)用所需的任何許可。
[0081]GAP提供用于應(yīng)用的接口，以配置并實現(xiàn)不同的操作模式(例如，廣告或掃描，并且還發(fā)起、建立和管理與其它裝置的連接)。下面將更詳細(xì)地描述GAP。
[0082]SMP負(fù)責(zé)裝置配對和密鑰分配。SMP定義了裝置的安全管理器(SM)如何與其在其它裝置上的對等方通信。SM提供附加的加密功能，其可以由棧的其它組件使用。BLE利用標(biāo)準(zhǔn)AES-128位加密引擎并使用配對機制以便密鑰分配。SMP提供不僅加密數(shù)據(jù)而且還提供數(shù)據(jù)認(rèn)證的機制。
[0083]主體和控制器之間的通信被標(biāo)準(zhǔn)化為主機控制器接口(HCI)。可以在主機的頂部上實現(xiàn)非核心配置(即，不是由藍牙規(guī)范定義的應(yīng)用層功能)。
[0084]藍牙低能量(BLE)物理層和藍牙低能量(BLE)信道
BLE在2.4 GHz工業(yè)科學(xué)醫(yī)療(ISM)頻帶中操作并限定具有2 MHz信道間隔的40個射頻(RF)信道。有兩種類型的BLE RF信道:廣告信道和數(shù)據(jù)信道。三個廣告信道用于裝置發(fā)現(xiàn)、連接建立和廣播傳輸，而三十七個(37)數(shù)據(jù)信道用于已連接的裝置之間的雙向通信。
[0085]在BLE中，當(dāng)裝置僅需要廣播數(shù)據(jù)時，其通過廣告信道在廣告分組中發(fā)射數(shù)據(jù)。發(fā)射廣告分組的任何裝置可以被稱作廣告裝置(advertiser)。通過廣告信道的分組傳輸在稱作廣告事件的時間間隔內(nèi)發(fā)生。在廣告事件內(nèi)，廣告裝置順序地使用每個廣告信道進行分組傳輸。為方便起見，這里有時將多個廣告信道稱作廣告信道。
[0086]僅通過廣告信道接收數(shù)據(jù)的裝置可以被稱作掃描器。
[0087]兩個裝置之間的雙向數(shù)據(jù)通信需要它們彼此連接。兩個裝置之間的連接的建立是不對稱的過程，廣告裝置通過此過程經(jīng)由廣告信道宣布其是可連接的裝置，而可稱作發(fā)起器的其它裝置掃描這些廣告。當(dāng)發(fā)起器發(fā)現(xiàn)廣告裝置時，其可以向廣告裝置發(fā)射連接請求消息，從而在這兩個裝置之間建立點對點連接。兩個裝置可以隨后通過使用物理數(shù)據(jù)信道進行通信。用于此連接的分組將通過隨機產(chǎn)生的32位接入碼得到識別。
[0088]物理信道可以采用易于實現(xiàn)的高斯頻移鍵控(GFSK)調(diào)制。調(diào)制指數(shù)可以在0.45和0.55之間的范圍內(nèi)，這允許減小峰值功耗。相對于數(shù)據(jù)信道使用自適應(yīng)跳頻機制，以減輕干擾和無線傳播問題，例如衰退和多路徑。該自適應(yīng)跳頻機制在給定的時間間隔期間選擇37個可用數(shù)據(jù)信道中的一個進行通信。
[0089]根據(jù)所公開的實施例，傳感器120的藍牙芯片組125/145/175、中央模塊144和終端裝置170之間的任何空中通信通過符合BLE標(biāo)準(zhǔn)的BLE廣告信道或BLE數(shù)據(jù)信道發(fā)生。換言之，BLE廣告信道是無連接的，且不需要在發(fā)射機和接收機之間建立連接，以使它們通過BLE廣告信道進行通信。相比之下，BLE數(shù)據(jù)信道是面向連接的，從而必須在通過BLE數(shù)據(jù)信道發(fā)生通信之前在發(fā)射機和接收機之間建立連接。下面將參照圖6更詳細(xì)地描述這些BLE信道。
[0090]藍牙低能量(BLE )鏈路層
BLE鏈路層(LL)控制器負(fù)責(zé)通過物理層接口的低水平通信。BLE LL控制器管理被發(fā)射和接收的幀的順序和時序，并使用鏈路層協(xié)議與關(guān)于連接參數(shù)和數(shù)據(jù)流控制的其它節(jié)點進行通信。BLE LL控制器還在裝置處于廣告或掃描模式時處理所接收和發(fā)射的幀。BLE LL控制器還提供守門功能，以限制與其它裝置的暴露和數(shù)據(jù)交換。如果配置了濾波，則BLE LL控制器保持被允許裝置的“白名單”，并且將忽略來自其它裝置的用于數(shù)據(jù)交換或廣告信息的所有請求。其不僅有助于安全方面，而且還減小了功耗。如果它們未被配置的話，則BLELL控制器使用HCI與棧的上層進行通信。
[0091]BLE在用于建立連接的LL處定義兩個裝置角色:主機和從機。這些分別是在連接建立期間用作發(fā)起器和廣告裝置的裝置。主機可以管理與不同從機的多個同時的連接，而每個從機可以僅連接到一個主機。因此，由主機和其從機構(gòu)成的被稱作微微網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)遵循星形拓?fù)洹?br> [0092]裝置發(fā)現(xiàn)和連接設(shè)置
BLE使用推模型代替在傳統(tǒng)的藍牙無線技術(shù)中使用的拉模型。期望被其它裝置發(fā)現(xiàn)的裝置在到聆聽這些廣播的裝置的區(qū)域中使用廣播廣告(或信標(biāo))，而傳統(tǒng)的藍牙無線技術(shù)在發(fā)送裝置信息之前將期望被其它裝置發(fā)現(xiàn)的裝置設(shè)置在針對來自詢問裝置的廣播的聆聽模式下。在BLE中，廣告廣播還用作裝置的用于向周圍裝置指示其可與其它裝置或特定裝置連接的方法。聆聽廣告廣播的裝置還可以處于排他的可連接模式下，其中，它們僅在從期望連接到另一裝置的裝置接收到可連接的廣告廣播時才做出響應(yīng)。
[0093]GAP 角色
在核心BLE棧202的最高水平，GAP指定裝置角色、模式和程序用于發(fā)現(xiàn)裝置和服務(wù)、
連接建立管理以及安全。
[0094]對于通過BLE物理信道操作的裝置，BLE GAP限定對下層的控制器具有具體要求的四個角色:廣播者、觀測者、外圍和中央。每個角色指定對下層的控制器的要求。這允許控制器對于具體使用情況得到最優(yōu)化。
[0095]盡管在BLE標(biāo)準(zhǔn)中定義了這些角色，但是在描述不同角色的一些具體示例之前將對它們進行簡要描述，傳感器120、中央模塊144和終端裝置170可以接受根據(jù)所公開的實施例中的一些實施例的各種方法。下面將參照通用的“裝置”來描述各種角色；然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，裝置是指包括藍牙芯片組和藍牙天線的任何實體，其包括本文描述的傳感器120、中央模塊144和終端裝置170。
[0096]廣播者角色
作為廣播者角色的裝置也可以被稱作廣播者。以廣播者角色操作的裝置必須具有發(fā)射機，并且可以具有接收機。作為廣播者角色的裝置不支持與其它裝置的連接。廣播者僅通過廣告信道廣播數(shù)據(jù)。更具體地講，以廣播者角色操作的裝置是發(fā)送廣播事件的裝置，如在藍牙核心規(guī)范版本4.0的[第6卷]、B部分第4.4.2章中所描述的。這樣，廣播者角色僅對于發(fā)射機應(yīng)用被最優(yōu)化。
[0097]觀察者角色
以觀察者角色操作的裝置還被稱作觀察者裝置或被稱作觀察者。觀察者必須具有接收機，并且可以具有發(fā)射機。觀察者角色不支持與其它裝置的連接。觀察者角色僅對于接收機應(yīng)用被最優(yōu)化，并且與廣播者角色是互補的。換言之，以觀察者角色操作的裝置對于廣播者是互補裝置(例如，它具有從廣播者接收以廣告形式發(fā)射的廣播數(shù)據(jù)的目的)。更具體地講，以觀察者角色操作的裝置是接收廣告事件的裝置，如在藍牙核心規(guī)范版本4.0的[第6卷]、B部分第4.4.3章中所描述的。
[0098]外圍角色
以外圍角色操作的裝置也被稱作外圍或外圍裝置。外圍裝置必須具有發(fā)射機和接收機。支持外圍角色的裝置僅需要支持控制器的從機角色的控制器。外圍角色對于支持單個連接的裝置被最優(yōu)化，并且比中央裝置更欠復(fù)雜。外圍裝置與中央裝置成對，并在連接中用作客戶機。接受使用如在藍牙核心規(guī)范版本4.0的第13.3章中定義的連接建立程序中的任意連接建立程序建立BLE物理鏈路的任何裝置被稱作處于外圍角色。外圍角色是連接中的從機，并可以僅保持一個連接。換言之，以外圍角色操作的裝置將處于如在藍牙核心規(guī)范版本4.0的[第6卷]、B部分第4.5章中描述的鏈路層連接狀態(tài)中的從機角色。
[0099]需要指出，當(dāng)向中央裝置發(fā)送數(shù)據(jù)時，外圍裝置用作到連接中央裝置的數(shù)據(jù)服務(wù)器，其繼而用作客戶機。
[0100]中央角色
以中央角色操作的裝置還可以被稱作中央裝置或被稱作中央。中央必須具有發(fā)射機和接收機。支持中央角色的裝置發(fā)起物理連接的建立。中央角色支持多個連接，并且是用于與處于外圍角色的裝置的全部連接的發(fā)起器。中央角色被設(shè)計為負(fù)責(zé)發(fā)起并管理多個連接的裝置，而外圍角色被設(shè)計為使用與處于中央角色的裝置的單個連接的簡單裝置。中央角色是連接中的主機，并可以保持多個連接。中央裝置與外圍裝置配對，并用作連接的主機。這樣，中央角色和外圍角色需要裝置的控制器分別支持主機角色和從機角色。支持中央角色的裝置需要控制器支持控制器的主機角色并通常支持與其它BLE GAP角色相比更復(fù)雜的功能。以中央角色操作的裝置將處于如在藍牙核心規(guī)范版本4.0的[第6卷]、B部分第4.5章中描述的鏈路層連接狀態(tài)中的王機角色。
[0101]需要指出，當(dāng)從外圍裝置接收數(shù)據(jù)時，中央裝置用作到外圍的客戶機并且外圍裝置用作數(shù)據(jù)服務(wù)器。
[0102]多個GAP角色中的同時操作
如果由其下層的控制器支持，則裝置可以同時支持各種BLE GAP角色，但在給定的時間僅可以采用一個角色。在使用任何程序或模式之前，主機應(yīng)當(dāng)從控制器讀取支持的LL狀態(tài)和狀態(tài)組合。
[0103]圖3A至圖3C示出了根據(jù)所公開的實施例中的一些實施例的方法。在圖3A至圖3C中，終端裝置170具有外圍角色，傳感器120在不同點處具有外圍角色或觀察者角色，并且中央模塊144具有中央角色。
[0104]如圖3A所示，圖3A至圖3C的方法開始于初始藍牙連接建立階段305，其中，在傳感器120和中央模塊144之間建立或設(shè)置藍牙連接。
[0105]在310，中央模塊144執(zhí)行濾波掃描，以在廣告信道中的一條上檢測由傳感器120發(fā)射的廣告消息。在框310，環(huán)312指示中央模塊144對從傳感器120發(fā)射的廣告消息連續(xù)執(zhí)行濾波掃描。作為在310處的濾波掃描的一部分，中央模塊144連續(xù)地對傳感器120進行掃描，從而其可以與在掃描期間檢測到的任何傳感器120建立藍牙連接。每個廣告消息包括用于發(fā)射其的傳感器的標(biāo)識符。
[0106]在初始設(shè)置階段305的某一點，傳感器120中的一個或多個在以314指示的廣告信道中的一條上發(fā)射廣告消息。盡管圖3A示出了單個廣告消息的傳送，但是將明白的是，每個傳感器120可以發(fā)射它們自己的單獨的廣告消息。
[0107]當(dāng)中央模塊144從傳感器120中的一個或多個接收到廣告消息時，在316，中央模塊144將藍牙連接請求消息發(fā)射到該特定的傳感器，從而與傳感器建立藍牙連接。在一個實施例中，可以使用任何已知的加密技術(shù)對藍牙連接請求消息進行加密，以提供改善的安全性。盡管圖3A示出了單個藍牙連接請求消息的傳送，但是將明白的是，中央模塊144將單獨的藍牙連接請求消息發(fā)射到在掃描期間被檢測到的每個傳感器120。一旦在每個特定的傳感器處接收到連接請求消息，該傳感器將處理連接請求消息，以確定其來自于中央模塊144，并做出確認(rèn)連接的響應(yīng)且使用標(biāo)準(zhǔn)藍牙連接協(xié)議以在每個傳感器120和中央模塊144之間建立安全的連接。
[0108]在318，從中央模塊144接收到藍牙連接請求消息的每個傳感器120可以在318傳送藍牙連接響應(yīng)消息。每個藍牙連接響應(yīng)消息是來自特定傳感器120的確認(rèn)，以指示在特定傳感器120和中央模塊144之間已經(jīng)建立藍牙連接。一旦建立藍牙連接，傳感器120便在319進入聆聽模式。當(dāng)在聆聽模式下時，傳感器120與中央模塊144處于連接狀態(tài)，不發(fā)射數(shù)據(jù)，并且在轉(zhuǎn)變到活躍通信模式之前等待來自中央模塊144的進一步指令。盡管圖3A示出了單個藍牙連接響應(yīng)消息的傳送，但是將明白的是，每個傳感器120(其從中央模塊144接收到藍牙連接請求消息)將單獨的藍牙連接響應(yīng)消息發(fā)射到中央模塊144。
[0109]在320，中央模塊144對預(yù)授權(quán)的終端裝置執(zhí)行濾波掃描(例如，連續(xù)地掃描從先前授權(quán)的具有與其相關(guān)聯(lián)的標(biāo)識符的一個或多個終端裝置170(例如，先前已經(jīng)與車輛以安全的方式配對的裝置)發(fā)射的傳入的廣告消息，以相對于車輛執(zhí)行PEPS功能)。在框320，環(huán)322指示中央模塊144對從預(yù)授權(quán)的終端裝置例如終端裝置170發(fā)射的廣告消息連續(xù)地執(zhí)行濾波掃描。
[0110]當(dāng)終端裝置在階段325時處于范圍之外時，由終端裝置170(在326)發(fā)射(在326)的廣告消息在中央模塊144處不被接收到。然而，當(dāng)終端裝置170進入中央模塊的范圍內(nèi)(在圖3A的330)時，由終端裝置170 (在332)發(fā)射的廣告消息將由在320掃描廣告消息的中央模塊144接收到。
[0111]當(dāng)中央模塊144通過廣告信道中的一條從終端裝置170接收到廣告消息時，中央模塊144已經(jīng)發(fā)現(xiàn)如由圖3A的框334指示的預(yù)授權(quán)的終端裝置。在336，中央模塊144將發(fā)現(xiàn)消息傳送到每個傳感器120。在336傳送的發(fā)現(xiàn)消息包括在320處在濾波掃描期間發(fā)現(xiàn)的終端裝置170的地址。在336處的發(fā)現(xiàn)消息用于喚醒傳感器120，從而傳感器120可以對來自終端裝置170的通信進行掃描。當(dāng)傳感器接收到發(fā)現(xiàn)消息時，傳感器120可以通過在338發(fā)射用作對中央模塊144的確認(rèn)的響應(yīng)消息來做出傳感器將開始查找具有以在336處的發(fā)現(xiàn)消息指示的地址的終端裝置170的響應(yīng)。如在339指示的，中央模塊144在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)終端裝置170 (S卩，在320的掃描期間檢測到的終端裝置170)之后繼續(xù)對其它預(yù)授權(quán)的終端裝置(未示出)執(zhí)行濾波掃描。
[0112]現(xiàn)在參照圖3B，在340，對可能接近車輛的終端裝置開始搜索過程。在341，傳感器120切換至觀察者角色，隨后在342對從終端裝置170 (其可能接近車輛)發(fā)射的廣告消息執(zhí)行濾波掃描。在342，傳感器120對由終端裝置170傳送的廣告消息連續(xù)地執(zhí)行濾波掃描。在342執(zhí)行的掃描的連續(xù)性質(zhì)由圖3B的環(huán)343指示。當(dāng)傳感器120在344接收到從終端裝置170發(fā)射的一個或多條通用廣告消息時，傳感器120將確定每條廣告消息的信號強度信息和發(fā)射如以345指示的廣告消息的終端裝置170的地址。在此發(fā)生之后，在346，傳感器再次切換角色，并開始以外圍角色操作。
[0113]在347,中央模塊144掃描從傳感器120發(fā)射的通用廣告消息。從傳感器120傳送的廣告消息包括終端裝置170的地址和所測量的信號強度信息(例如，RSSI)。在框347，環(huán)348指示中央模塊144對從傳感器120發(fā)射的通用廣告消息連續(xù)地執(zhí)行掃描。盡管圖3B示出了單條通用廣告消息的傳送，但是將明白的是，每個傳感器120將其自己的通用廣告消息發(fā)射到中央模塊144，并且這些消息中的每條消息的信號強度信息可以是不同的，因為對于相同終端裝置來說每個傳感器120將可能觀察到不同的所接收到的信號強度。
[0114]一旦接收到在350傳送的廣告消息，中央模塊144處理來自廣告消息的信號強度信息(例如，RSSI)，如在356指示的，以確定終端裝置170距車輛的距離以及其是否在授權(quán)范圍內(nèi)，并且還確定終端裝置170接近車輛的方向。
[0115]當(dāng)中央模塊144確定出終端裝置170不在授權(quán)范圍內(nèi)時，重復(fù)在341-356執(zhí)行的通信和處理。這將繼續(xù)進行，直到確定終端裝置170在授權(quán)范圍內(nèi)為止。
[0116]當(dāng)中央模塊144基于處理的信號強度信息確定出終端裝置170在授權(quán)范圍內(nèi)時，該方法將隨后進行至364，在364，中央模塊144將藍牙連接請求消息傳送到每個傳感器120。在一個實施例中，藍牙連接請求可以是加密的通信，以提供額外的安全性。如上，盡管圖3B示出了在364的單個藍牙連接請求消息的傳送，但是將明白的是，中央模塊144將單獨的藍牙連接請求消息發(fā)射到在掃描期間檢測到的每個傳感器120。
[0117]現(xiàn)在參照圖3C，一旦接收到藍牙連接請求消息中的一條，在366，每個傳感器120將藍牙連接響應(yīng)消息傳送回到中央模塊144，以確認(rèn)在傳感器120和中央模塊144之間已經(jīng)建立藍牙連接。接下來，在368，中央模塊144通過數(shù)據(jù)信道中的一條將通用屬性配置(GATT)請求消息發(fā)送到已經(jīng)與其建立藍牙連接的每個傳感器120。GATT請求消息(在368傳送的)包括請求傳感器120繼續(xù)掃描終端裝置170并獲取該終端裝置170的信號強度信肩、O
[0118]已經(jīng)確定出終端裝置170在授權(quán)所需的車輛范圍內(nèi)時，授權(quán)過程開始于370。在370執(zhí)行的授權(quán)過程可以根據(jù)實施方案而改變。通常，在370的授權(quán)過程期間，中央模塊144和終端裝置170按照授權(quán)過程交換消息，以確認(rèn)終端裝置170是否被中央模塊144授權(quán)，以觸發(fā)被動式進入被動式啟動功能。在一個非限制性實施方案中，在371，中央模塊144將藍牙連接請求消息傳送到終端裝置170，在372，一旦接收到藍牙連接請求消息，終端裝置170將藍牙連接響應(yīng)消息傳送回到中央模塊144，以確認(rèn)在終端裝置170和中央模塊144之間存在藍牙連接。
[0119]在374，終端裝置170通過數(shù)據(jù)信道中的一條將GATT請求消息傳送到中央模塊144，以請求與中央模塊144的連接。(在372傳送的)GATT請求消息包括終端裝置170的地址。當(dāng)中央模塊144接收到(在374被傳送的)GATT請求消息時，中央模塊144可以在376將GATT響應(yīng)消息(通過數(shù)據(jù)信道中的一條)傳送回到終端裝置170，以確認(rèn)終端裝置170連接到車輛的中央模塊144。在370的消息交換是示例性的，在其它實施例中，可以包括任何已知的授權(quán)協(xié)議，并可以包括出于清楚目的而未示出的在中央模塊144和終端裝置170之間交換的其它消息。
[0120]在370的授權(quán)過程之后，在378、379，中央模塊144可以開始計時器，以等待在超時時段內(nèi)發(fā)生的觸發(fā)事件。如果觸發(fā)事件在指定的超時時段(由計時器測量)內(nèi)未發(fā)生，則在380處，中央模塊144將取消授權(quán)，并且該方法將循環(huán)回到框340的開始,將再次執(zhí)行授權(quán)。簡言之，所需要的是在短的超時時段內(nèi)發(fā)生觸發(fā)事件提供了當(dāng)攜帶終端裝置170的人員遠離車輛時防止另一人員進入車輛的方式。觸發(fā)事件可以是例如機械觸發(fā)諸如牽拉門把手或觸摸車輛的另一部分、開啟尾箱、激活提升式門按鈕等。
[0121]相比之下，當(dāng)觸發(fā)事件在(由計時器測量的)超時時段內(nèi)發(fā)生時，車輛的電子控制單元(ECT) 162 (或在車輛內(nèi)實現(xiàn)的其它模塊，例如主體控制模塊(BCM))將接收觸發(fā)，并且一旦接收到觸發(fā)，在382，E⑶162將再次檢查授權(quán)，以確定是否存在已經(jīng)被授權(quán)接近車輛的終端裝置170。在一個實施例中，E⑶162可以從中央模塊144請求終端裝置170的狀況(即，終端裝置170被授權(quán)還是未被授權(quán))，以確定終端裝置170是否為經(jīng)授權(quán)的終端裝置。在另一實施例中，當(dāng)終端裝置170接近車輛時，E⑶162執(zhí)行預(yù)授權(quán)(預(yù)先)，并基于該預(yù)授權(quán)的結(jié)果來確定終端裝置170是否為經(jīng)授權(quán)的終端裝置。
[0122]一旦E⑶162已經(jīng)確認(rèn)終端裝置170被授權(quán)接近車輛(例如，中央模塊144指示終端裝置170具有授權(quán)狀況，或者E⑶162確定出終端裝置是經(jīng)授權(quán)的終端裝置)，在384，E⑶162將執(zhí)行必要的處理，以執(zhí)行一項或多項被動式進入被動式啟動(PEPS)功能或指令，從而允許接近車輛，例如將車門開鎖、將一個或多個車門開鎖、啟動車輛的發(fā)動機等。
[0123]圖4A和圖4B示出了根據(jù)所公開的實施例中的一些實施例的另一方法。在這個實施例中，中央模塊144具有外圍角色，終端裝置170具有中央角色，傳感器120具有廣播者角色。
[0124]該方法開始于420，在420，終端裝置170掃描中央模塊144或傳感器120。在圖4A中，環(huán)421用于指示由終端裝置170執(zhí)行的濾波掃描是連續(xù)的。換言之，終端裝置170連續(xù)地掃描由中央模塊144和傳感器120發(fā)射的廣告消息。
[0125]在階段425期間，終端裝置170在車輛范圍之外，因此，終端裝置不接收從中央模塊144 (在426)傳送的廣告消息或從傳感器120 (在427)傳送的廣告消息。
[0126]在階段430期間，終端裝置170在車輛范圍內(nèi)移動，由中央模塊144 (在432)和傳感器120 (在433)傳送的廣告消息由終端裝置170接收。響應(yīng)于廣告消息，如在435所示，終端裝置170將藍牙連接請求消息傳送到中央模塊144，作為響應(yīng)，在437，中央模塊144將藍牙連接響應(yīng)消息傳送回到終端裝置172，以確認(rèn)在中央模塊144和終端裝置170之間已經(jīng)建立藍牙連接。
[0127]如在439所示，當(dāng)終端裝置170接收到藍牙連接響應(yīng)消息時，這對于終端裝置170表明其與中央模塊144具有BLE連接。如下面將描述的，盡管終端裝置與中央模塊144具有BLE連接，但終端裝置170將不被授權(quán)以發(fā)起PEPS功能，直到中央模塊144已經(jīng)確定出終端裝置170在車輛范圍內(nèi)并“被授權(quán)”以發(fā)起PEPS功能為止。
[0128]在建立中央模塊144和終端裝置170之間的藍牙連接之后，方法前進至440，在440，授權(quán)過程開始。在450，終端裝置170開始對從傳感器122傳送到終端裝置170的廣告消息執(zhí)行濾波掃描。對于從傳感器120接收的任何廣告消息，在框454，終端裝置170將確定接收的信號強度信息和傳送該特定廣告消息的傳感器120的裝置地址。
[0129]在終端裝置170已經(jīng)從一個或多個傳感器120接收到廣告消息之后，在458，終端裝置170將一個或多個GATT請求消息(通過一個數(shù)據(jù)信道)傳送到中央模塊144。每個GATT請求消息包括特定傳感器(從其接收到廣告消息)的地址和與從該特定傳感器接收的廣告消息相關(guān)聯(lián)的信號強度信息(例如，RSSI)。盡管圖4A示出了單個GATT請求消息的傳送，但是將明白的是，終端裝置可以傳送每個傳感器120的包括標(biāo)識符的一個GATT請求消息和與特定傳感器相關(guān)聯(lián)的信號強度信息。
[0130]接下來，在464，中央模塊144可以產(chǎn)生GATT響應(yīng)消息并將GATT響應(yīng)消息發(fā)送到終端裝置172(通過一個數(shù)據(jù)信道)，以確認(rèn)終端裝置170連接到車輛的中央模塊144。GATT響應(yīng)消息確認(rèn)在458傳送的GATT請求消息已經(jīng)由中央模塊144接收。
[0131]在466，中央模塊144處理從終端裝置170接收的每個GATT請求消息的信號強度信息，并確定終端裝置170距每個特定傳感器120的距離以及終端裝置170接近車輛的方向?；诮K端裝置170距車輛的距離，中央模塊144還可以確認(rèn)終端裝置170是否在授權(quán)范圍內(nèi)(例如，足以與車輛緊密接近，以允許執(zhí)行一項或多項PEPS功能)。
[0132]就中央模塊144確定出終端裝置170不在授權(quán)范圍內(nèi)而言，在468，該方法將循環(huán)回到450，在450，終端裝置170繼續(xù)掃描廣告消息，并且重復(fù)步驟454-466。在一些實施方案中，在469，中央模塊144可以將GATT請求消息(通過一個數(shù)據(jù)信道)發(fā)射到終端裝置170，以向其告知其不在授權(quán)范圍內(nèi)并且應(yīng)當(dāng)繼續(xù)掃描。[0133]現(xiàn)在參照圖4B，當(dāng)中央模塊144在466確定出終端裝置170在授權(quán)范圍內(nèi)時，方法前進至階段470。在472，中央模塊144隨后將GATT請求消息傳送到終端裝置170，以指示終端裝置170被授權(quán)連接到車輛的中央模塊144。該GATT請求消息包括終端裝置170的地址。在474，終端裝置170將GATT響應(yīng)消息傳送到中央模塊144，以確認(rèn)終端裝置170作為授權(quán)裝置而連接到車輛的中央模塊144。在這點上，中央模塊144可以開始授權(quán)過程，如上面關(guān)于圖3B更詳細(xì)地描述的。
[0134]在478、479、480、482和484的處理與上面關(guān)于378、379、380、382和384所描述的相同，為了簡潔起見，將不再重復(fù)步驟的描述。
[0135]圖5A至圖5C示出了根據(jù)所公開的實施例中的一些實施例的另一方法。在圖5A至圖5C中，終端裝置170具有外圍角色，傳感器120具有外圍角色和觀察者角色，中央模塊144具有中央角色。在510-539的各種通信和處理步驟與上面關(guān)于圖3A的310-339所描述的相同，為了簡潔起見，將不再重復(fù)這些步驟的描述。在圖5B和圖5C示出的方法部分與在圖3B和圖3C示出的方法部分在以下方式不同。
[0136]現(xiàn)在參照圖5B，在540，對可能接近車輛的終端裝置開始掃描過程。在542，傳感器120對從終端裝置170 (其可能接近車輛)發(fā)射的廣告消息連續(xù)地執(zhí)行濾波掃描。在542執(zhí)行的掃描的連續(xù)性質(zhì)由圖5B的環(huán)543指示。當(dāng)傳感器120在544接收到從終端裝置170發(fā)射的一個或多個通用廣告消息時，傳感器120將確定每個廣告消息的信號強度信息以及發(fā)射廣告消息的終端裝置170的地址，如在545所指示的。
[0137]在547，中央模塊144掃描通過一個數(shù)據(jù)信道從傳感器120發(fā)射的GATT請求消息。從傳感器120傳送的GATT請求消息包括與終端裝置170相關(guān)聯(lián)的所測量的信號強度信息(例如，RSSI)和終端裝置170的地址。在框547，環(huán)548指示中央模塊144對從傳感器120傳送的GATT請求消息連續(xù)地執(zhí)行掃描。盡管圖5B示出了單個GATT請求消息的傳送，但是將明白的是，每個傳感器120將其自己的單獨的GATT請求消息發(fā)射到中央模塊144，并且這些消息中的每個消息的信號強度信息可以是不同的，因為每個傳感器120將可能觀察到從相同的終端裝置接收的信號的不同的接收信號強度。
[0138]一旦接收到在550通過一個數(shù)據(jù)信道傳送的GATT請求消息，中央模塊144處理來自GATT請求消息的信號強度信息(例如，RSSI )，如在556指示的，以確定終端裝置170距車輛的距離以及其是否在授權(quán)范圍內(nèi)，并且還確定終端裝置170接近車輛的方向。
[0139]當(dāng)中央模塊144確定出終端裝置170不在授權(quán)范圍內(nèi)時，重復(fù)在542-556的通信和處理。這將繼續(xù)進行，直到終端裝置170被確定在授權(quán)范圍內(nèi)為止。
[0140]當(dāng)中央模塊144基于處理的信號強度信息確定出終端裝置170不在授權(quán)范圍內(nèi)時，該方法將隨后前進至568，在568，中央模塊144通過一個數(shù)據(jù)信道將GATT請求消息傳送到每個傳感器120。每個GATT請求消息(在568傳送的)包括請求傳感器120繼續(xù)掃描包括終端裝置170在內(nèi)的正在接近的終端裝置并獲取該終端裝置170的信號強度信息。在一個實施例中，GATT請求消息可以是加密的通信，以提供額外的安全性。如上，盡管圖5B在568示出了單個GATT請求消息的傳送，但將明白的是，中央模塊144將單獨的GATT請求消息發(fā)射到每個傳感器120。
[0141]現(xiàn)在參照圖5C，已經(jīng)確定出終端裝置170在授權(quán)所需的車輛范圍內(nèi)時，授權(quán)過程在570開始。在570執(zhí)行的授權(quán)過程可以根據(jù)實施方案而改變。通常，在570的授權(quán)過程期間，中央模塊144和終端裝置170按照授權(quán)過程交換消息，以確認(rèn)終端裝置170是否被中央模塊144授權(quán)來觸發(fā)被動式進入被動式啟動功能。
[0142]在一個非限制性實施方案中，在574，中央模塊144將GATT請求消息傳送到終端裝置170 (通過一個數(shù)據(jù)信道)，以指示終端裝置170被準(zhǔn)許連接到車輛，在576，一旦接收到GATT請求消息，終端裝置170將GATT響應(yīng)消息傳送回到中央模塊144(通過一個數(shù)據(jù)信道)，以確認(rèn)在終端裝置170和中央模塊144之間存在連接以及終端裝置170現(xiàn)在作為授權(quán)裝置而連接到車輛的中央模塊144。此時，中央模塊144可以開始授權(quán)過程，如上面關(guān)于圖3C更詳細(xì)地描述的。關(guān)于圖3C，在階段570的消息交換是示例性的，在其它實施例中，可以包括任何已知的授權(quán)過程，并可以包括出于清楚目的而未示出的在中央模塊144和終端裝置170之間交換的其它消息。
[0143]在570的授權(quán)過程之后，在578、579、580、582和584的處理與上面關(guān)于378、379、380,382和384描述的相同，為了簡潔起見，不再重復(fù)步驟的描述。
[0144]圖6是提供RF信道到藍牙低能量(BLE)數(shù)據(jù)信道和藍牙低能量(BLE)廣告信道410的映射的圖。BLE技術(shù)在與經(jīng)典藍牙技術(shù)相同的頻譜范圍(2402-2480 MHz)內(nèi)操作。然而，如圖6所示，BLE通過不同組的信道通信。代替藍牙技術(shù)的每個具有帶寬為I MHz的79個RF信道，BLE技術(shù)具有40個RF信道，每個信道具有2 MHz的帶寬。需要指出的是，為了清楚起見，BLE數(shù)據(jù)信道未用參考數(shù)字進行標(biāo)記,而是未標(biāo)記410-1、410-B、410-C的所有信道。更具體地講，BLE數(shù)據(jù)信道是信道零(O)至十(10)和十一(11)至三十六(36)，BLE廣告信道410是中心分別在2402 MHz,2426 MHz和2480 MHz的信道三十六(37)、三十八(38)和三十九(39)。
[0145]BLE裝置之間的數(shù)據(jù)通信在37個預(yù)指定的數(shù)據(jù)信道中發(fā)生。所有的數(shù)據(jù)傳輸在連接事件中發(fā)生，在連接事件 中，在主機裝置和從機裝置之間建立點對點連接。在現(xiàn)有的BLE協(xié)議中，從機裝置不能通過BLE通信向除了其連接到的主機裝置之外的任何其它裝置提供數(shù)據(jù)。
[0146]BLE廣告信道410通常由裝置使用，以廣告它們的存在和能力。通過廣告信道410廣播的通信是單向的和無連接的。BLE技術(shù)使用三個廣告信道410，以使裝置搜索其它裝置的空中時間最少化或促進其對于可能尋找建立連接的裝置的自身存在。這意味著BLE技術(shù)必須開啟僅0.6毫秒至1.2毫秒來掃描其它裝置。相比之下，經(jīng)典藍牙技術(shù)使用32個信道，并且需要22.5毫秒來掃描其32個信道。因此，BLE技術(shù)使用比經(jīng)典藍牙技術(shù)少10倍至20倍的功率來定位其它無線電。另一方面，與可通過BLE數(shù)據(jù)信道傳送的數(shù)據(jù)的量相比，通過BLE廣告信道410以這種無連接的廣播模式發(fā)射的數(shù)據(jù)的量非常有限。
[0147]一旦連接，BLE裝置切換到用于BLE使能裝置之間的數(shù)據(jù)通信的37個數(shù)據(jù)信道中的一個。數(shù)據(jù)通信(還稱作數(shù)據(jù)連接傳輸)在所謂的連接事件中發(fā)生。在短的數(shù)據(jù)傳輸時段期間，藍牙無線電使用自適應(yīng)跳頻(AFH)技術(shù)以偽隨機式樣在信道之間切換。
[0148]如上所述，根據(jù)所公開的實施例中的一些實施例，BLE廣告信道410用于傳送信號強度信息(例如，RSSD以及傳感器120、中央模塊144和終端裝置170之間的地址信息，如上所述。
[0149]為了完整起見，現(xiàn)在將描述BLE分組的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。盡管BLE鏈路層僅具有用于廣告信道分組和數(shù)據(jù)信道分組的一個分組格式，但是現(xiàn)在將參照圖7描述示例，在圖7中，將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述為廣告信道分組700的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
[0150]圖7是根據(jù)至少一個實施例的廣告信道分組700的示例數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
[0151]每個分組由四個字段組成:前序、接入地址、協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)和循環(huán)冗余碼(CRC)0前序是一個(I個)八位字節(jié)，接入地址是四個(4個)八位字節(jié)。PDU在長度上可以來自于兩個(2個)至三十九個(39個)八位字節(jié)。CRC是三個(3個)八位字節(jié)。
[0152]用于所有廣告信道分組的接入地址被設(shè)為十六進制值0x8E89BED6。
[0153]廣告信道PDU具有16位的標(biāo)題和可變大小有效載荷。包含在標(biāo)題中的廣告信道PDU的PDU類型字段指示PDU類型。包含在標(biāo)題中的廣告信道PDU的TxAdd和RxAdd字段包含對于為每個廣告信道PDU所定義的PDU類型特定的信息。廣告信道PDU標(biāo)題的長度字段指示以八位字節(jié)為單位的有效載荷字段長度，其可以為6個至37個八位字節(jié)。
[0154]廣告信道PDU中的有效載荷字段對于PDU類型是特定的。對于廣告信道分組700，示例有效載荷字段可以包括下面的字段:
接入地址(AccessAddress)-四個(4個)八位字節(jié),其指定連接的接入地址。
[0155]CRCInit -三個(3個)八位字節(jié)，其指定用于CRC計算的初始化值。
[0156]間隔(Interval)-兩個(2個)八位字節(jié)，其指定連接間隔參數(shù)值。
[0157]信道映射(ChannelMap)-五個(5個)八位字節(jié),其指定表示使用的和未使用的數(shù)據(jù)信道的信道映射；每一個信道用按照數(shù)據(jù)信道索引設(shè)置的位來表示。
[0158]跳(Hop)-五個(5個)位，其指示在數(shù)據(jù)信道選擇算法中使用的跳增量，并具有在5至16范圍內(nèi)的隨機值。
[0159]保留以供將來使用(Reserved for Future Use) (RFU)-是被保留以供將來使用的三位的未使用的字段，在一個實施例中，其可以攜帶信號強度信息(例如，由發(fā)送者基于從另一實體接收的信號所確定的RSSI值)。
[0160]信道索引(Channel Index)- 一個(I個)八位字節(jié)，其指示所廣告的開始時間用窗口偏移(Win_0fTset)參數(shù)所指示的連接事件的未映射的數(shù)據(jù)信道索引。
[0161]窗口偏移-兩個(2個)八位字節(jié)，其指定連接事件開始傳輸窗口的開始時間。
[0162]窗口尺寸(Win_Size)- 一個(I個)八位字節(jié)，其指示連接事件開始傳輸窗口尺寸。
[0163]另外，在視為用于連接標(biāo)識用途的廣告信道分組700中可以有其它參數(shù)。作為示例，PDU可以包含連接的主機裝置和從機裝置中一個或兩者的地址:
主機地址(MasterAddress)-六個(6個)八位字節(jié),其指定連接中的主機裝置的地址。
[0164]從機地址(SlaveAddress)-六個(6個)八位字節(jié),其指定連接中的從機裝置的地址。
[0165]盡管在上面的詳細(xì)描述中提供了至少一個示例性實施例，但是應(yīng)當(dāng)明白的是，存在大量的變形。還應(yīng)當(dāng)明白的是，一個示例性實施例或多個示例性實施例僅是示例，并且不旨在以任何方式限制本發(fā)明的范圍、適用性或構(gòu)造。而是，上面的詳細(xì)描述將為本領(lǐng)域技術(shù)人員提供用于實施所述一個示例性實施例或多個示例性實施例的便利的路線圖。應(yīng)當(dāng)理解的是，在不脫離如所附權(quán)利要求及其法律等同物所闡述的本發(fā)明的范圍的情況下，可以在元件的功能和布置方面做出各種改變。
【權(quán)利要求】
1.一種被動式進入被動式啟動系統(tǒng)，包括: 終端裝置；以及 車輛，其包括: 多個傳感器；以及 中央模塊，其經(jīng)由短距離無線連接通信地結(jié)合到所述終端裝置并結(jié)合到所述傳感器，所述中央模塊被配置為: 基于所述傳感器或所述終端裝置測量并提供的信號強度信息，確定所述終端裝置是否在授權(quán)范圍內(nèi)；以及 當(dāng)確定出所述終端裝置在授權(quán)范圍內(nèi)時，在所述車輛處控制至少一項被動式進入被動式啟動(PEPS)功能的性能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的被動式進入被動式啟動系統(tǒng)，其特征在于，所述短距離無線連接包括藍牙無線連接，其中，所述中央模塊還被配置為: 對通過廣告信道從所述終端裝置發(fā)射的廣告消息執(zhí)行濾波掃描，并且當(dāng)在掃描期間檢測到所述終端裝置時，向每個傳感器發(fā)射發(fā)現(xiàn)消息，以指示傳感器將開始掃描通過廣告信道從所述終端裝置發(fā)射的第一廣告消息； 其中，每個傳感器被配置為: 確定所述第一廣告消息的信號強度信息，并向所述中央模塊發(fā)射包括所述信號強度信息和所述終端裝置的第一藍牙地址的報告消息；以及 其中，所述中央模塊被配置為基于從所述傳感器接收的報告消息的所述信號強度信息來確定所述終端裝置距所述車輛的距離，并基于所述終端裝置距所述車輛的距離來確定所述終端裝置是否在授權(quán)范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的被動式進入被動式啟動系統(tǒng)，其特征在于，所述終端裝置被確定在授權(quán)范圍內(nèi)，其中，所述中央模塊被配置為通過經(jīng)由數(shù)據(jù)信道與所述終端裝置交換消息來發(fā)起與所述終端裝置的授權(quán)過程。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的被動式進入被動式啟動系統(tǒng)，其特征在于，所述廣告信道和所述數(shù)據(jù)信道符合藍牙低能量(BLE)通信標(biāo)準(zhǔn)， 其中，所述廣告信道是無連接的，并且對于通過所述廣告信道發(fā)生的通信不需要建立連接，和 其中，所述數(shù)據(jù)信道是面向連接的，從而在通過所述數(shù)據(jù)信道發(fā)生通信之前必須建立連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的被動式進入被動式啟動系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器被配置為通過廣告信道發(fā)射廣告消息， 其中，所述終端裝置被配置為對通過廣告信道從所述傳感器發(fā)射的廣告消息執(zhí)行濾波掃描、確定所述廣告消息的所述信號強度信息以及向所述中央模塊發(fā)射包括與每個傳感器對應(yīng)的所述信號強度信息的報告消息；以及 其中，所述中央模塊被配置為:基于在來自所述終端裝置的報告消息中提供的信號強度信息，確定所述終端裝置距所述車輛的距離，以及基于所述終端裝置距所述車輛的距離，確定所述終端裝置是否在授權(quán)范圍內(nèi)；以及 當(dāng)確定出所述終端裝置在授權(quán)范圍內(nèi)時，其中，所述中央模塊被配置為:通過經(jīng)由數(shù)據(jù)信道與所述終端裝置交換消息來發(fā)起與所述終端裝置的授權(quán)過程；以及當(dāng)所述終端裝置已經(jīng)被授權(quán)時，在所述車輛處控制至少一項被動式進入被動式啟動(PEPS)功能的性能。
6.一種方法，其包括: 在設(shè)置在車輛內(nèi)的中央模塊處基于信號強度信息確定終端裝置是否在授權(quán)范圍內(nèi)；以及 當(dāng)確定出所述終端裝置在授權(quán)范圍內(nèi)時，在所述車輛處執(zhí)行至少一項被動式進入被動式啟動(PEPS)功能。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，確定步驟包括: 在設(shè)置在車輛內(nèi)的中央模塊處基于信號強度信息確定終端裝置距所述車輛的距離；以及 在所述中央模塊處基于所述終端裝置距所述車輛的距離確定所述終端裝置是否在授權(quán)范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述短距離無線連接包括藍牙無線連接，其中，所述車輛包括多個傳感器，在確定所述終端裝置距所述車輛的距離之前，還包括: (a)在初始藍牙無線連接設(shè)置階段期間在所述中央模塊和所述傳感器之間建立藍牙無線連接； (b)在所述中央模塊處，對通過廣告信道從所述終端裝置發(fā)射的廣告消息執(zhí)行濾波掃描，其中，所述廣告消息包括用于所述終端裝置的第一藍牙地址； 當(dāng)所述中央模塊從所述終端裝置接收到廣告消息時: (C)從所述中央模塊向每個傳感器傳送發(fā)現(xiàn)消息，所述發(fā)現(xiàn)消息指示已經(jīng)檢測到所述終端裝置以及所述傳感器將開始對來自所述終端裝置的通信進行掃描，其中，每條發(fā)現(xiàn)消息包括在濾波掃描期間發(fā)現(xiàn)的終端裝置的第一藍牙地址； (d)在每個傳感器處對從所述終端裝置發(fā)射的包括用于所述終端裝置的第一藍牙地址的第一廣告消息執(zhí)行濾波掃描，其中，通過廣告信道傳送所述第一廣告消息； (el)在每個傳感器處，一旦從所述終端裝置接收到包括所述第一藍牙地址的第一廣告消息:確定所述第一廣告消息的信號強度信息，以及(e2)產(chǎn)生并發(fā)射包括所述信號強度信息和用于所述終端裝置的第一藍牙地址的報告消息； (f)在所述中央模塊處，對從所述傳感器發(fā)射的報告消息執(zhí)行另一濾波掃描，其中，每條報告消息包括用于所述終端裝置的第一藍牙地址；以及 (g)在所述中央模塊處接收一條或多條報告消息。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，當(dāng)確定出所述終端裝置在授權(quán)范圍內(nèi)時，并且在所述車輛處執(zhí)行至少一項被動式進入被動式啟動(PEPS)功能之前，還包括: 通過經(jīng)由數(shù)據(jù)信道與所述終端裝置交換通用屬性配置(GATT)消息來發(fā)起與所述終端裝置的授權(quán)過程。
10.一種包括車輛和終端裝置的系統(tǒng)，所述車輛包括: 多個輪胎，每個輪胎具有安裝在其中的傳感器，每個傳感器包括藍牙芯片組和藍牙天線；以及 中央模塊，所述中央模塊包括另一藍牙芯片組和另一藍牙天線，所述中央模塊通過藍牙無線連接通信地結(jié)合到所述終端裝置并結(jié)合到所述傳感器，所述中央模塊被配置為:基于所述傳感器或所述終端裝置提供的信號強度信息來確定所述終端裝置距所述車輛的距離，并基于所述終端裝置距所述車輛的距離來確定所述終端裝置是否在授權(quán)范圍內(nèi)；以及 當(dāng)確定出所述終端裝置在授權(quán)范圍內(nèi)時，在 所述車輛處控制至少一項被動式進入被動式啟動(PEPS)功能的性能。
【文檔編號】B60R25/20GK103905127SQ201310734124
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月27日
【發(fā)明者】N.R.高塔馬, A.J.卡爾霍斯, R.A.赫拉巴克, N.J.維格特 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責(zé)任公司