用于利用睡眠和假期策略的電池節(jié)能裝置的方法和設(shè)備的制作方法
【專利摘要】提供一種用于利用睡眠和假期策略的電池節(jié)能裝置的方法和設(shè)備。一種在電池供電車輛內(nèi)使用的蜂窩通信模塊，所述蜂窩通信模塊包括：處理器，被配置用于激活延伸功率模式，其中，延伸功率模式允許蜂窩通信模塊與蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)建立數(shù)據(jù)會話達第一時間段。所述處理器還被配置用于激活低功率模式，其中，低功率模式允許蜂窩通信模塊與蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)保持登記的蜂窩連接達第二時間段；被配置用于激活睡眠模式，其中，睡眠模式在重復(fù)出現(xiàn)的喚醒周期期間保持與蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)的登記的蜂窩連接，或者從蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)斷開連接達第三時間段。
【專利說明】用于利用睡眠和假期策略的電池節(jié)能裝置的方法和設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]說明性實施例總體上涉及用于無線通信模塊的電池節(jié)能技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002]第6198995號美國專利總體上涉及一種在車輛進入睡眠模式之后的方法，假如監(jiān)視系統(tǒng)不從多個車輛子系統(tǒng)中的一個車輛子系統(tǒng)接收喚醒信號，則所公開的方法將車輛監(jiān)視系統(tǒng)設(shè)置為越來越長小睡(nap)期。在小睡期期間，監(jiān)視系統(tǒng)需要更少量的運行功率，從而在睡眠模式期間減少電池上的寄生電流消耗。
[0003]第8285039號美國專利公開了一種提供的用于監(jiān)視車輛的系統(tǒng)、方法和裝置，其中，車輛監(jiān)視裝置基于確定的車輛運行狀態(tài)來調(diào)整其主機電源的功耗。監(jiān)視裝置的功耗管理方案利用以下運行模式來調(diào)整功耗:工作模式、運輸模式、睡眠模式和深層睡眠模式。監(jiān)視裝置的運行模式取決于確定的車輛運行狀態(tài)。監(jiān)視裝置利用運行的各種狀態(tài)來使監(jiān)視裝置的特定部分斷電，以減少由監(jiān)視裝置耗費的電功率。通信網(wǎng)絡(luò)適用于經(jīng)由接入裝置將車輛數(shù)據(jù)傳送到終端用戶。通信網(wǎng)絡(luò)也適用于經(jīng)由接入裝置將終端用戶數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)視系統(tǒng)。監(jiān)視裝置的功耗管理方案可由終端用戶遠程地配置，以自定義監(jiān)視裝置對駐留在主機電源內(nèi)的存儲的能量的利用。
[0004]W03011/003813總體上涉及一種用于對控制機動車輛中的多種功能的控制裝置
(I)進行操作的方法，其中，以正常運行模式執(zhí)行多種功能，其中，控制裝置(I)被連接到多個喚醒源(4)，具有以下步驟:如果第一條件存在于正常運行模式中，則采用(S3，S4)第一睡眠運行模式，其中，只有所述功能中的一部分以第一睡眠運行模式被執(zhí)行和/或所述功能中的至少一種功能以降低的性能運行，使得在第一睡眠運行模式下的整體能量消耗相對于在正常運行模式下的能量消耗減少；如果第二條件存在于第一睡眠運行模式中，則采用(S5，S6)第二睡眠運行模式，其中，只有所述功能中的一部分以第二睡眠運行模式被執(zhí)行和/或所述功能中的至少一種功能以降低的性能運行，使得在第二睡眠運行模式下的整體能量消耗相對于在第一睡眠運行模式下的能量消耗減少。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]第一說明性實施例公開了一種在電池供電車輛中使用的蜂窩通信模塊，所述蜂窩通信模塊包括:處理器，被配置用于激活延伸功率模式，其中，延伸功率模式允許蜂窩通信模塊與蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)建立數(shù)據(jù)會話達第一時間段。所述處理器還被配置用于激活低功率模式，其中，低功率模式允許蜂窩通信模塊與蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)保持登記的蜂窩連接達第二時間段；并被配置用于激活睡眠模式，其中，睡眠模式在重復(fù)出現(xiàn)的喚醒周期期間保持與蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)的登記的蜂窩連接，或者從蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)斷開連接達第三時間段。
[0006]第二說明性實施例公開了一種在包括蜂窩通信模塊的車輛內(nèi)節(jié)省功率的方法，節(jié)省功率的步驟包括:產(chǎn)生第一信號以激活在蜂窩通信模塊中的延伸功率模式，其中，延伸功率模式允許蜂窩通信模塊與蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)建立數(shù)據(jù)會話。所述方法還包括:在延伸功率模式結(jié)束時產(chǎn)生第二信號以激活在蜂窩通信模塊中的低功率模式，其中，低功率模式允許蜂窩通信模塊保持與蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)的登記的蜂窩連接；并在低功率模式結(jié)束時產(chǎn)生第三信號以激活在蜂窩通信模塊中的睡眠模式，其中，睡眠模式暫時從蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)斷開連接。
[0007]睡眠模式可在重復(fù)出現(xiàn)的喚醒周期期間保持與蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)的登記的蜂窩連接。
[0008]所述方法還可包括以下步驟:產(chǎn)生第四信號以激活在蜂窩通信模塊中的深層睡眠模式，其中，深層睡眠模式被配置用于保持向蜂窩通信模塊供電以向?qū)崟r時鐘和網(wǎng)絡(luò)喚醒電路供電，并還被配置用于從蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)斷開連接。
[0009]第三說明性實施例公開了一種車輛模塊，所述車輛模塊包括:處理器，被配置用于激活車載信息服務(wù)控制模塊(TCU)的延伸功率模式以與電信網(wǎng)絡(luò)建立數(shù)據(jù)會話。所述處理器還被配置用于:當延伸功率模式結(jié)束時激活TCU的低功率模式以保持與所述網(wǎng)絡(luò)的登記的蜂窩連接；當?shù)凸β誓Ｊ浇Y(jié)束時激活T⑶的包括喚醒周期的睡眠模式；并激活T⑶的從所述網(wǎng)絡(luò)斷開連接的深層睡眠模式。
[0010]處理器還可被配置用于激活假期模式，其中，假期模式被配置用于在假期模式時間段期間激活深層睡眠模式。
[0011]處理器還可被配置用于當假期模式激活時但在激活在假期模式時間段期間的深層睡眠模式之前啟動低功率模式。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1示出用于車輛的基于車輛的計算系統(tǒng)的示例框式拓撲圖。
[0013]圖2A至圖2D示出提供與遠程網(wǎng)絡(luò)的通信的基于車輛的通信模塊的說明性示例。
[0014]圖3A示出蜂窩通信模塊基于電池電動車(BEV)的上電周期和斷電周期而使用的不同階段的示例。
[0015]圖3B示出蜂窩通信模塊基于插入式混合動力電動車(PHEV)的上電周期和斷電周期而使用的不同階段的示例。
[0016]圖4示出進入和退出蜂窩通信模塊的不同睡眠階段的流程圖的示例。
[0017]圖5示出針對可由用戶編程的假期模式使用的不同階段的示例。
[0018]圖6示出使用假期模式功能的流程圖的示例。

【具體實施方式】
[0019]根據(jù)需要，在此公開本發(fā)明的詳細實施例；然而，將理解的是，所公開的實施例僅僅是本發(fā)明的示例，本發(fā)明可以以各種替代形式實現(xiàn)。附圖無需按比例繪制；可夸大或最小化一些特征以示出特定組件的細節(jié)。因此，在此公開的具體結(jié)構(gòu)和功能細節(jié)不會被解釋為具有限制性，而僅僅是用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以多種形式采用本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。
[0020]現(xiàn)在將參照附圖在下文中更加全面地描述本發(fā)明，其中，在附圖中示出了本發(fā)明的說明性實施例。然而，本發(fā)明可以以多種不同形式來實現(xiàn)，并且不應(yīng)該被解釋為受限于在此闡述的實施例。相同的編號始終指示相同的元件。如在此使用，術(shù)語“和/或”包括一個或更多個相關(guān)所列項中的任意或全部組合。
[0021]圖1示出用于車輛31的基于車輛的計算系統(tǒng)I (VCS)的示例框式拓撲圖。這種基于車輛的計算系統(tǒng)I的示例是由福特汽車公司制造的SYNC系統(tǒng)。啟用了基于車輛的計算系統(tǒng)的車輛可包含位于車輛中的可視前端界面4。如果設(shè)置有例如觸敏屏幕，則用戶還能夠與所述界面進行交互。在另一說明性實施例中，通過按鈕按壓、具有自動語音識別和語音合成的語音會話系統(tǒng)發(fā)生交互。
[0022]在圖1中所示的說明性實施例1中，處理器3控制基于車輛的計算系統(tǒng)的至少一部分操作。設(shè)置在車輛內(nèi)的處理器允許命令和程序的車載處理。此外，處理器被連接到非持久性存儲器5和持久性存儲器7兩者。在該說明性實施例中，非持久性存儲器是隨機存取存儲器(RAM)，持久性存儲器是硬盤驅(qū)動器(HDD)或閃存。
[0023]處理器還設(shè)置有允許用戶與處理器以接口互聯(lián)的若干不同的輸入。在該說明性實施例中，麥克風29、輔助輸入(Aux)25 (用于輸入33)、USB輸入23、GPS輸入24和藍牙輸入15全部被設(shè)置。還設(shè)置有輸入選擇器51，以允許用戶在各種輸入之間進行選擇。在對于麥克風和輔助連接器兩者的輸入被傳送到處理器之前，由轉(zhuǎn)換器27將所述輸入從模擬轉(zhuǎn)換到數(shù)字。盡管未示出，這些組件和其它組件可通過車輛多路復(fù)用網(wǎng)絡(luò)(諸如但不限于CAN總線)與VCS通信，以向VCS (或其組件)傳送數(shù)據(jù)并傳送來自VCS (或其組件)的數(shù)據(jù)。
[0024]系統(tǒng)的輸出可包括但不限于可視顯示器4以及揚聲器13或立體聲系統(tǒng)輸出。揚聲器連接到放大器11并通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器9從處理器3接收其信號。還可分別沿19和21所示的雙向數(shù)據(jù)流進行到遠程藍牙裝置(諸如個人導(dǎo)航裝置(PND) 54)或USB裝置(諸如車輛導(dǎo)航裝置60)的輸出。
[0025]在一說明性實施例中，系統(tǒng)I使用藍牙收發(fā)器15與用戶的移動裝置(ND) 53 (例如，蜂窩電話、智能電話、PDA或具有無線遠程網(wǎng)絡(luò)連接能力的任何其它裝置)進行通信17。移動裝置隨后可用于通過例如與蜂窩塔57的通信55來與車輛31外部的網(wǎng)絡(luò)61進行通信59。在一些實施例中，蜂窩塔57可以是WiFi接入點。
[0026]移動裝置與藍牙收發(fā)器(BTT)之間的示例性通信由信號14表示。
[0027]可通過按鈕52或相似輸入來指示移動裝置53與藍牙收發(fā)器15進行配對。相應(yīng)地，指示CPU，車載藍牙收發(fā)器將與移動裝置中的藍牙收發(fā)器進行配對。
[0028]可利用例如與移動裝置53相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)計劃、話上數(shù)據(jù)或雙音多頻(DTMF)音調(diào)在CPU3與網(wǎng)絡(luò)61之間傳送數(shù)據(jù)。可選擇地，可期望包括具有天線18的車載調(diào)制解調(diào)器(Mdm) 63以便在CPU3與網(wǎng)絡(luò)61之間通過語音頻帶傳送數(shù)據(jù)16。移動裝置53隨后可用于通過例如與蜂窩塔57的通信55來與車輛31外部的網(wǎng)絡(luò)61進行通信59。在一些實施例中，調(diào)制解調(diào)器63可與蜂窩塔57建立通信20，以與網(wǎng)絡(luò)61進行通信。作為非限制性示例，調(diào)制解調(diào)器63可以是USB蜂窩調(diào)制解調(diào)器，并且通信20可以是蜂窩通信。
[0029]在一說明性實施例中，處理器設(shè)置有包括用于與調(diào)制解調(diào)器應(yīng)用軟件進行通信的API的操作系統(tǒng)。調(diào)制解調(diào)器應(yīng)用軟件可訪問藍牙收發(fā)器上的嵌入式模塊或固件，以完成與(諸如設(shè)置在移動裝置中的)遠程藍牙收發(fā)器的無線通信。藍牙是IEEE802PAN (個域網(wǎng))協(xié)議的子集。IEEE802LAN (局域網(wǎng))協(xié)議包括WiFi并且與IEEE802PAN具有相當多的交叉功能。兩者都適合于車輛內(nèi)的無線通信。可在本領(lǐng)域使用的另一通信方式是自由空間光通信(諸如IrDA)和非標準化消費者IR協(xié)議。
[0030]在另一實施例中，移動裝置53包括用于語音頻帶或?qū)拵?shù)據(jù)通信的調(diào)制解調(diào)器。在話上數(shù)據(jù)的實施例中，當移動裝置的擁有者可在數(shù)據(jù)被傳送的同時通過裝置說話時，可實施稱為頻分復(fù)用的技術(shù)。在其它時間，當擁有者沒有在使用裝置時，數(shù)據(jù)傳送可使用整個帶寬(在一示例中是400Hz至3.4kHz)。盡管頻分復(fù)用對于車輛與互聯(lián)網(wǎng)之間的模擬蜂窩通信而言會是常見的并且仍在被使用，但其已經(jīng)很大程度上被用于數(shù)字蜂窩通信的碼域多址(CDMA)、時域多址(TDMA)、空域多址(SDMA)的混合體所替代。這些都是ITUMT-3000 (3G)兼容標準，并且，為靜止或者行走的用戶提供高達2mbs的數(shù)據(jù)速率，并為在移動的車輛中的用戶提供高達385kbs的數(shù)據(jù)速率。3G標準現(xiàn)在正被高級MT (4G)所替代，其中，所述高級MT (4G)為在車輛中的用戶提供10mbs的數(shù)據(jù)速率并為靜止的用戶提供Igbs的數(shù)據(jù)速率。如果用戶具有與移動裝置關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)計劃，則所述數(shù)據(jù)計劃可允許寬帶傳輸且系統(tǒng)可使用寬得多的帶寬(加速數(shù)據(jù)傳送)。在另一實施例中，移動裝置53被安裝至車輛31的蜂窩通信裝置(未示出)所替代。在另一實施例中，ND53可以是能夠通過例如(而非限制)802.1lg網(wǎng)絡(luò)卿WiFi)或WiMax網(wǎng)絡(luò)進行通信的無線局域網(wǎng)(LAN)裝置。
[0031]在一個實施例中，傳入數(shù)據(jù)可經(jīng)由話上數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)計劃而通過移動裝置、通過車載藍牙收發(fā)器來傳送并進入車輛的內(nèi)部處理器3。例如，在某些臨時數(shù)據(jù)的情況下，數(shù)據(jù)可被存儲在HDD或其它存儲介質(zhì)7上，直至不再需要所述數(shù)據(jù)時為止。
[0032]可與車輛以接口互聯(lián)的另外的源包括:具有例如USB連接56和/或天線58的個人導(dǎo)航裝置54、具有USB62或其它連接的車輛導(dǎo)航裝置60、車載GPS裝置24、或與網(wǎng)絡(luò)61連接的遠程導(dǎo)航系統(tǒng)(未示出)。USB是一類串行聯(lián)網(wǎng)協(xié)議中的一種。IEEE1394 (火線? (蘋果)、1.LINK? (索尼)以及Lynx? (德州儀器))、EIA (電子工業(yè)協(xié)會)串行協(xié)議、IEEE1284 (并行端口)、S/H)IF (索尼/飛利浦數(shù)字互連格式)和USB-1F (USB開發(fā)者論壇)形成裝置-裝置串行標準的骨干。多數(shù)協(xié)議可針對電通信或光通信來實施。
[0033]此外，CPU可與各種其它的輔助裝置65進行通信。這些裝置可通過無線連接67或有線連接69來連接。輔助裝置65可包括但不限于個人媒體播放器、無線保健裝置、便攜式計算機、移動裝置、遙控鑰匙(key fob)等。
[0034]此外或可選擇地，可使用例如WiFi (IEEE803.11)收發(fā)器71將CPU連接到基于車輛的無線路由器73。這可允許CPU在本地路由器73的范圍中連接到遠程網(wǎng)絡(luò)。
[0035]除了具有由位于車輛中的車輛計算系統(tǒng)執(zhí)行的示例性處理之外，在某些實施例中，還可由與車輛計算系統(tǒng)通信的計算系統(tǒng)執(zhí)行示例性處理。這樣的系統(tǒng)可包括但不限于:無線裝置(例如但不限于移動電話)或通過無線裝置連接的遠程計算系統(tǒng)(例如但不限于服務(wù)器)?？傮w上，這樣的系統(tǒng)可被稱為與車輛關(guān)聯(lián)的計算系統(tǒng)(VACS)。在某些實施例中，VACS的特定組件可根據(jù)系統(tǒng)的特定實施而執(zhí)行處理的特定部分。通過示例而并非限制的方式，如果處理具有與配對的無線裝置發(fā)送或者接收信息的步驟，則很可能無線裝置沒有在執(zhí)行該處理，這是因為無線裝置不會與自身進行信息的“發(fā)送和接收”。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解何時不適合對給定解決方案應(yīng)用特定的VACS。在所有解決方案中，預(yù)期至少位于車輛自身內(nèi)的車輛計算系統(tǒng)(VCS)能夠執(zhí)行示例性處理。
[0036]圖2A至圖2D示出提供與遠程網(wǎng)絡(luò)的通信的基于車輛的通信模塊的說明性示例。
[0037]圖2A示出與GPS模塊結(jié)合的通信模塊200的說明性示例，其中，蜂窩模塊和GPS位于不同的板上。
[0038]在此說明性實施例中，通信模塊200可包括通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)與遠程服務(wù)器進行通信的蜂窩(例如但不限于GSM或CDMA)天線201。接收到的蜂窩信號可從蜂窩天線201被傳送到多頻段蜂窩(例如但不限于GSM或CDMA)芯片219，其中，多頻段蜂窩芯片219處理接收到的信號以生成可由微處理器217使用的信息。
[0039]在此說明性實施例中，包括閃存207和RAM211的多頻段蜂窩芯片219作為包括SIM卡221的可移除裝置223的一部分被安裝在該模塊中。SIM卡221可包含允許在特定用戶的計劃下對蜂窩網(wǎng)絡(luò)進行訪問的用戶識別信息。
[0040]另外，所述模塊包括GPS芯片203，其中，GPS芯片203可對來自GPS天線205的信號進行處理和解碼，并將此信息發(fā)送到微處理器217。
[0041]微處理器也可與車輛數(shù)據(jù)總線進行通信，其中，車輛數(shù)據(jù)總線提供對各種車輛模塊(諸如RF模塊215)的訪問。未示出的其它模塊包括但不限于車輛線束(vehiclecluster)、遠程(非車載)GPS系統(tǒng)、無線電模塊等。車輛數(shù)據(jù)總線的非限制性示例包括SAEJ1860總線、CAN總線、GMLAN總線和本領(lǐng)域已知的任何其它車輛數(shù)據(jù)總線。僅為了說明目的，使用CAN總線來表示圖2A至圖2D。
[0042]圖2B示出蜂窩芯片和GPS位于相同板223上的第二示例性實施例。在此說明性實施例中，可移除板223 (此板也可永久性地附接到此模塊)可包含SM卡221、包括GPS芯片203和GPS天線205a的GPS模塊、以及包括閃存207和RAM211的多頻段蜂窩芯片219。
[0043]在另一實施例中，GPS天線205b可與所述板223分離地附接到所述模塊。當信號從蜂窩天線201和/或GPS天線205b傳入時，該信號可被傳送到相應(yīng)的蜂窩芯片/GPS芯片203以進行處理，然后被傳遞到微處理器217。微處理器217與CAN收發(fā)器213接口互聯(lián)以連接到車輛網(wǎng)絡(luò)214和諸如RF模塊215的車輛模塊。
[0044]圖2C示出蜂窩模塊是獨立的另一示例性實施例。在此說明性實施例中，包含GPS天線205和GPS芯片203的GPS模塊可通過CAN收發(fā)器213連接到微處理器217。其它車輛模塊(諸如RF模塊215)也可通過CAN收發(fā)器213連接到微處理器。
[0045]在此說明性實施例中，可移除的板223可包含SM卡221和多頻段蜂窩芯片219以及閃存207和RAM211。來自蜂窩天線201的信號可在被傳送到微處理器217之前被傳送到板223，以由多頻段蜂窩芯片219進行處理。
[0046]圖2D示出在通信模塊200中蜂窩模塊與RF模塊215組合的另一示例性實施例。RF模塊215可通過CAN收發(fā)器213繼續(xù)與微處理器217進行會話。在此說明性實施例中，包括GPS天線203a或GPS天線203b和GPS芯片205a或GPS芯片205b的GPS模塊可位于通信模塊200內(nèi)或位于車輛中的其它地方，在GPS模塊位于車輛中的其它地方的情況下，GPS模塊可通過CAN收發(fā)器213與微處理器217進行通信。
[0047]再次，在此實施例中，蜂窩天線201可將信號傳送到包括閃存207和RAM211的多頻段蜂窩芯片219。所述信號可被處理并被傳送到微處理器217。多頻段蜂窩芯片219可位于也可包括SM卡221的可移除的電路板223上。
[0048]圖3A示出基于車輛的上電周期和斷電周期的蜂窩通信模塊的不同階段的示例。車身控制模塊(BCM)可控制蜂窩通信模塊的功率狀態(tài)，或者在特定實施例中，蜂窩通信模塊可對自身進行操作。在圖3A的說明性實施例中，車輛可以是電池電動車。車輛可以在全功率301下進行操作，所有的模塊和裝置(包括蜂窩通信模塊)可以是活動的。當車輛觸發(fā)鑰匙關(guān)閉(key off )303時，車輛將退出全功率狀態(tài)，并且電池可不再向所有模塊供電。然而，蜂窩通信模塊可在特定的一段時間內(nèi)進入延長功率模式305。延長模式可對蜂窩無線電供電同時使數(shù)據(jù)信道打開，使蜂窩微處理器(cellular micro)開啟，并還向?qū)崟r時鐘(RTC)和控制器局域網(wǎng)絡(luò)喚醒電路供電。延長功率模式可持續(xù)一段特定時間，或者持續(xù)直到觸發(fā)中斷并完全喚醒蜂窩模塊。所述的時間可以是任意一段時間。然而，3A使用30分鐘的說明性示例。另外，多種不同的觸發(fā)可啟動所述中斷。所述觸發(fā)可包括來自控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)總線的喚醒、車門上鎖/解鎖信號、來自遙控鑰匙用于操作車輛的信號、來自蜂窩電話或服務(wù)器的信號、以及其它類似場景。在延伸功率模式期間，蜂窩通信模塊可保持與蜂窩網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)連接，該數(shù)據(jù)連接允許即時雙向數(shù)據(jù)通信。
[0049]當延伸模式活動的一段閾值時間到期時，蜂窩調(diào)制解調(diào)器可在一段特定閾值時間內(nèi)進入低功率模式307。低功率模式可使用比延伸模式更少的電流，從而在向蜂窩通信模塊提供特定功能的同時，延長了電池壽命。低功率模式可對蜂窩無線電供電同時僅使控制信道打開，蜂窩微處理器可開啟而僅使用控制信道，并且RTC和網(wǎng)絡(luò)喚醒電路可開啟。雖然圖3A使用60天的閾值時間以保持在低功率模式下，但是任意一段時間都可滿足。低功率模式可在任意一段時間內(nèi)活動，直到觸發(fā)喚醒蜂窩通信模塊或者一段閾值時間到期。在低功率模式期間，蜂窩通信模塊可不具有活動的數(shù)據(jù)會話，但可包括與蜂窩網(wǎng)絡(luò)的登記的連接。登記的連接可允許蜂窩通信模塊發(fā)送/接收SMS消息，或保持類似連接。因此，仍可由蜂窩通信模塊接收經(jīng)由用戶的移動電話、計算機或服務(wù)器發(fā)送的消息。當接收到這些消息時，蜂窩通信模塊可“喚醒”以激活/停用另一車輛模塊。
[0050]當?shù)凸β誓Ｊ交顒拥囊欢伍撝禃r間到期時，蜂窩調(diào)制解調(diào)器可在一段特定閾值時間內(nèi)進入淺層睡眠模式309。淺層睡眠模式可關(guān)閉蜂窩通信模塊，但可包括“喚醒周期”。淺層睡眠模式可在向蜂窩通信模塊提供特定功能的同時促進延長電池壽命?！皢拘阎芷凇笨稍试S蜂窩通信模塊建立活動的數(shù)據(jù)會話。蜂窩通信模塊可在喚醒周期結(jié)束時再次進入到不活動的模式或斷電狀態(tài)。另外，喚醒周期可允許蜂窩通信模塊經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接收消息，以操作特定車輛模塊。在一些實施例中，喚醒周期可允許蜂窩通信模塊與蜂窩網(wǎng)絡(luò)建立登記的連接(類似于低功率模式下的連接)，以發(fā)送/接收SMS消息。
[0051]雖然圖3A使用7天的閾值時間以保持在淺層睡眠模式下，但是任意一段時間都可滿足。淺層睡眠模式可在任意一段時間內(nèi)活動，直到觸發(fā)喚醒蜂窩通信模塊或一段閾值時間到期。在淺層睡眠模式期間，蜂窩通信模塊可保持向?qū)崟r時鐘(RTC)和CAN喚醒電路供電，直到喚醒周期開始。因此，一旦喚醒周期開始，就可由蜂窩通信模塊得到經(jīng)由用戶的移動電話、計算機或服務(wù)器發(fā)送的消息。喚醒周期可以以任意一段時間(諸如每40分鐘、60分鐘或甚至60天)發(fā)生。當?shù)玫竭@些消息時，蜂窩通信模塊可“喚醒”以激活/停用另一車輛模塊。
[0052]當淺層睡眠模式活動的一段閾值時間到期時，蜂窩調(diào)制解調(diào)器可在一段特定閾值時間內(nèi)進入中層睡眠模式310。雖然中層睡眠模式可保持向?qū)崟r時鐘(RTC)和CAN喚醒電路供電，以促使“喚醒周期”，但是用于啟動喚醒周期的一段時間在中層睡眠期間比在淺睡眠期間更長。例如，中層睡眠模式下的喚醒周期可每六個小時發(fā)生，而淺層睡眠模式下的喚醒周期每一個小時發(fā)生。當在淺層睡眠模式時，無線電部件和蜂窩微處理器可關(guān)閉。雖然圖3A使用7天的閾值時間以保持在中層睡眠模式下，但是任意一段時間都可滿足。中層睡眠模式可在任意一段時間內(nèi)是活動的，直到觸發(fā)喚醒蜂窩通信模塊或一段閾值時間到期。在中層睡眠模式期間，蜂窩通信模塊可不保持任何供電，直到喚醒周期開始。因此，一旦喚醒周期開始，就可由蜂窩通信模塊得到經(jīng)由用戶的移動電話、計算機或服務(wù)器發(fā)送的消息。當?shù)玫竭@些消息時，蜂窩通信模塊可返回到全功率模式或低功率模式，以激活/停用另一車輛模塊。
[0053]當中層睡眠模式活動的一段閾值時間到期時，蜂窩調(diào)制解調(diào)器可在一段特定閾值時間內(nèi)進入深層睡眠模式311。深層睡眠模式可保持蜂窩通信模塊關(guān)閉。另外，深層睡眠模式可不包括“喚醒周期”。在交替的實施例中，如果深層睡眠周期保持用于啟動喚醒周期的一段時間，則所述一段時間在深層睡眠模式期間比在中層睡眠模式期間更長。例如，相對于在中層睡眠模式下的喚醒周期每六小時發(fā)生，在深層睡眠模式下的喚醒周期可每六天發(fā)生。一旦蜂窩通信模塊進入深層睡眠模式，蜂窩通信模塊就將停留在深層睡眠模式下，直到觸發(fā)激活蜂窩通信模塊以喚醒為止。例如，用戶可將車門解鎖或啟動車輛。其它的觸發(fā)可包括CAN喚醒信號、鑰匙或點火裝置啟動、將車門解鎖、或從用戶的移動終端接收到信號。
[0054]圖3B示出基于插入式混合動力電動車(PHEV)的上電周期和斷電周期的蜂窩通信模塊的不同階段的示例。在圖3B中，針對插入模式，系統(tǒng)不包括淺層睡眠模式或中層睡眠模式。因此，PHEV可當退出保持登記的蜂窩連接的低功率模式時進入深層睡眠模式。另外，低功率模式被登記的時間可比在電池電動車下更少。然而，對于可選實施例，任意一段時間可滿足。因此，不同策略可基于對保護鑰匙關(guān)閉時的電池電源的需要來為車輛提供靈活性。因此，更快地進入深層睡眠模式對用戶是有利的。
[0055]圖4示出進入和退出蜂窩通信模塊的不同睡眠階段的流程圖的示例。當車輛開啟并向蜂窩通信模塊提供全功率401時，車輛計算機系統(tǒng)或控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)總線可確定點火裝置是否關(guān)閉403。如果點火裝置沒有關(guān)閉，則汽車將停留在全功率模式。然而，當關(guān)閉車輛時，蜂窩通信模塊將接收消息，并進入延伸模式405。如上所述，延伸模式可用于在任意的周期性時間內(nèi)使蜂窩通信模塊保持連接和活動的數(shù)據(jù)會話。
[0056]如果觸發(fā)被激活407，并且蜂窩通信模塊接收到指示觸發(fā)被激活的消息，則蜂窩通信模塊可從延伸功率模式退出，并進入全功率模式。所述觸發(fā)可以是圖3A和圖3B中所描述的觸發(fā)。蜂窩通信模塊還可分析閾值時間是否已經(jīng)過去409。例如，如果蜂窩通信模塊被編程為在30分鐘內(nèi)停留在延伸功率模式下，則所述模塊可在30分鐘過去之后進入低功率模式階段411。
[0057]在進入低功率模式411時，蜂窩通信模塊可不處于活動的數(shù)據(jù)會話中，但可登記到蜂窩網(wǎng)絡(luò)并得到SMS消息。如果觸發(fā)被激活413，并且蜂窩通信模塊接收到指示觸發(fā)激活的消息，則蜂窩通信模塊可從低通濾波模式退出，并進入到全功率模式。蜂窩通信模塊還可分析閾值時間是否已經(jīng)過去415。例如，如果蜂窩通信模塊被編程為在60天內(nèi)停留在延伸功率模式下，則所述模塊可在60天過去之后進入淺層睡眠模式階段417。
[0058]當進入淺層睡眠模式417時，蜂窩通信模塊可一段時間內(nèi)被斷電，但是可包括不同的喚醒周期。喚醒周期可允許所述模塊建立并保持與蜂窩網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)會話或登記的會話，以接收SMS消息。如果觸發(fā)被激活419，并且蜂窩通信模塊接收到指示觸發(fā)被激活的消息，則蜂窩通信模塊可從淺層睡眠模式退出并進入到全功率模式。蜂窩通信模塊還可分析閾值時間是否已經(jīng)過去421。例如，如果蜂窩通信模塊被編程為在14天內(nèi)停留在淺層睡眠模式下，則所述模塊可在14天過去之后進入中層睡眠模式階段423。
[0059]當進入中層睡眠模式423時，蜂窩通信模塊可在一段時間內(nèi)斷電，但可包括不同的喚醒周期。喚醒周期可允許所述模塊建立并保持與蜂窩網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)會話或登記的會話，以接收SMS消息。中層睡眠周期可比在淺層睡眠模式下更少地周期性地觸發(fā)喚醒周期。如果觸發(fā)被激活425，并且蜂窩通信模塊接收到指示觸發(fā)被激活的消息，則蜂窩通信模塊可從中層睡眠模式退出并進入全功率模式。蜂窩通信模塊還可分析閾值時間是否已經(jīng)過去427。例如，如果蜂窩通信模塊被編程為在14天內(nèi)停留在中層睡眠模式下，則所述模塊可在14天過去之后進入深層睡眠模式429。
[0060]當進入深層睡眠模式429時，蜂窩通信模塊可無限期地關(guān)閉。提供給蜂窩通信模塊的功率可以是最少的或沒有。在一些實施例中，蜂窩通信模塊可保持充足的功率，以使用實時時鐘(RTC)并經(jīng)由控制器局域網(wǎng)絡(luò)喚醒電路來識別車輛局域網(wǎng)絡(luò)活動。因此，蜂窩通信模塊可通過在處于深層睡眠模式下時消耗零電流到最小電流來延長車輛的電池壽命。可在觸發(fā)(諸如，打開車門或來自遙控鑰匙的車門解鎖信號)激活蜂窩通信模塊之后退出深層睡眠模式。在一些交替的實施例中，蜂窩通信模塊還可在一段時間內(nèi)進入全功率模式，或者可進入全功率模式以完成其任務(wù)，并然后在沒有重設(shè)閾值定時器的情況下返回到被退出的模式。
[0061]圖5示出用于可由用戶編程的假期模式的不同階段的示例。假期模式可允許系統(tǒng)在一段指定時間內(nèi)進入深層睡眠，而不使蜂窩通信模塊進入在圖3A、圖3B和圖4中所描述的所有階段。另外，消費者能夠輸入進入深層睡眠的開始日期，并且可輸入退出深層睡眠模式的結(jié)束日期。因此，當在假期模式下時，無需進行用戶交互以退出深層睡眠來觸發(fā)蜂窩通信模塊退出深層睡眠模式。
[0062]當車輛仍處于全功率503時，消費者可使用界面來設(shè)置假期模式。假期模式界面可提供在多媒體系統(tǒng)的用戶界面屏幕或儀表面板組上。另外，假期模式可經(jīng)由用戶的移動裝置(例如，蜂窩電話、平板等)或計算機來激活。在可選實施例中，也可使用語音激活。
[0063]當使用假期模式用戶界面時，消費者將輸入開始日期和/或返回日期501，以進入假期模式。因此，消費者可意識到他們在一段特定時間內(nèi)將不使用他們的車輛，從而他們可使用假期模式來節(jié)省其電池中的絕大部分能量?？杀３謱Ψ涓C通信模塊的全功率503直到鑰匙或點火裝置關(guān)閉505。當關(guān)閉點火裝置時，如果消費者設(shè)置了返回日期，則車輛將進入深層睡眠模式507。如果消費者輸入了開始日期和返回日期以進入假期模式，則當開始日期開始時，蜂窩通信模塊將進入到深層睡眠模式。
[0064]在其它實施例中，用戶能夠簡單地通過“啟動”假期模式或任何其它軟觸發(fā)按鈕或硬開關(guān)來開始假期模式。因此，可進入不限時間量的假期模式，直到信號喚醒蜂窩通信模塊。在另一實施例中，系統(tǒng)可通過消費者輸入進入假期模式的一段時間來進入假期模式。例如，消費者可想在I天、2周、4個月、2年等內(nèi)進入假期模式。因此，可選實施例的可用之處在于消費者不需要輸入返回日期。另外，在一些實施例中，假期模式可通過可配置的時間長度被提前退出，以允許用戶的提前返回的可能。例如，也許用戶的飛機提前到達并且用戶期望比作為返回日期和時間被原始輸入的時間更早地接觸到他們的車輛。對于這種事件，此策略允許消費者在作為相對小的許可期的返回日期的緩沖時間內(nèi)接觸車輛。
[0065]在另一可選實施例中，用戶能夠輸入系統(tǒng)可進入假期模式的特定日期。因此，用戶界面可使用日歷來輸入任意日期或者重復(fù)出現(xiàn)的日期(例如，每個周一、每個工作日、每隔一個星期二等)。日歷可允許用戶按分散時間而不是特定時間間隔來輸入假期模式日期。
[0066]從上述過程，實時時鐘(RTC)可保存日期509。因此，RTC將保持跟蹤RTC可被使用的一段時間。在特定實施例中，RTC可確定假期模式的開始日期在何時出現(xiàn)。在車輛處于假期模式時，RTC可能需要保持一定的最小功率以保存日期。在RTC跟蹤完所有相關(guān)日期或時間時，車輛將返回到正常的低功率模式511。
[0067]當進入假期模式時，車載信息服務(wù)控制模塊(TCU)或蜂窩通信模塊可最先進入低功率模式。因此，蜂窩通信模塊可在就在開始日期之前的一段時間內(nèi)進入低功率模式，以允許用戶遠程關(guān)閉假期模式。此策略可允許用戶仍然與窩蜂通信模塊遠程地進行通信，并且即使偶然進入假期模式，用戶仍具有關(guān)閉假期模式的能力。
[0068]圖6示出使用假期模式功能的流程圖的示例。消費者可輸入假期的開始日期和返回日期601以啟用假期模式功能。在交替的實施例中，用戶能夠輸入返回日期，并且當輸入返回日期并且觸發(fā)鑰匙或點火裝置關(guān)閉時，車輛可進入到假期模式直到所述日期過去為止。所述模塊可檢查或確定輸入的日期是否有效603。如果日期無效，則錯誤消息605可被輸出給用戶。錯誤消息可經(jīng)由車輛顯示器、用戶的移動裝置來輸出，或通過麥克風利用聽得見的輸出來輸出。假期模式日期會涉及錯誤消息的一些示例為:過去的日期、在太遙遠的未來的日期、或不可用的日期(例如2月40日)。
[0069]如果蜂窩通信模塊確定日期有效，則車輛可進入假期模式607。當進入假期模式時，車輛可進入深層睡眠周期以保持車輛的電池壽命。為防錯，當進入假期模式時，一些實施例可激活蜂窩通信模塊以進入低功率模式。當在一段閾值時間內(nèi)停留在低功率模式時，蜂窩通信模塊將進入深層睡眠模式。因此，車輛不需要進入周期性階段，可直接進入可保存最大功率的一種模式。蜂窩通信模塊可停留在假期模式下，直到返回日期過去或觸發(fā)發(fā)生609為止。觸發(fā)的一些示例可以是車門被打開、車門解鎖、遙控鑰匙向車輛發(fā)送信號、蜂窩電話或服務(wù)器將消息發(fā)送到車輛等。在日期過去和/或觸發(fā)發(fā)送到蜂窩通信模塊時，車輛和蜂窩通信模塊可返回到全功率611。
[0070]公開于此的處理、方法或算法可交付給處理裝置、控制器或計算機，或由處理裝置、控制器或計算機來實現(xiàn)，其中，處理裝置、控制器或計算機可包括任何現(xiàn)有的可編程電子控制單元或?qū)Ｓ秒娮涌刂茊卧?。類似地，處理、方法或算法可以以多種形式被存儲為可由控制器或計算機執(zhí)行的數(shù)據(jù)和指令，其中，所述多種形式包括但不限于永久性地存儲在非可寫存儲介質(zhì)(諸如，ROM裝置)上的信息和可改動地存儲在可寫存儲介質(zhì)(諸如軟盤、磁帶、CD、RAM裝置和其它磁光介質(zhì))上的信息。處理、方法或算法也可以以軟件可執(zhí)行對象來實現(xiàn)。可選地，處理、方法或算法可以全部或部分地使用適當?shù)挠布M件(諸如專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、狀態(tài)機、控制器或其它硬件組件或裝置)或硬件、軟件和固件組件的組合來實現(xiàn)。
[0071]雖然以上描述了示例性實施例，但是并不意味著這些實施例描述了由權(quán)利要求包含的所有可能的形式。在本說明書中使用的詞語是描述性而不是限制性的詞語，并且應(yīng)理解在不脫離本公開的精神和范圍的情況下，可做出各種改變。如先前所描述的，各種實施例的特征可被組合以形成可不用明確描述或說明的本發(fā)明的另外的實施例。雖然各種實施例可能已經(jīng)被描述為針對一個或更多個期望的特性提供優(yōu)點，或優(yōu)選于其它實施例或現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員認識到，可折中一個或更多功能或特性以實現(xiàn)期望的全部系統(tǒng)屬性，這取決于特定應(yīng)用和實現(xiàn)。這些屬性可包括但不限于成本、強度、耐久性、生命周期成本、可銷售性、外觀、包裝、尺寸、可維護性、重量、工藝性、組裝性等。因此，針對一個或更多個特性被描述為比其它實施例或現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)可取的實施例沒有超出本公開的范圍，并且對于特定應(yīng)用可能是可取的。
【權(quán)利要求】
1.一種在電池供電車輛內(nèi)使用的蜂窩通信模塊，包括: 處理器，被配置用于: 激活延伸功率模式，其中，延伸功率模式允許蜂窩通信模塊與蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)建立數(shù)據(jù)會話達第一時間段； 激活低功率模式，其中，低功率模式允許蜂窩通信模塊與蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)保持登記的蜂窩連接達第二時間段； 激活睡眠模式，其中，睡眠模式在重復(fù)出現(xiàn)的喚醒周期期間保持與蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)的登記的蜂窩連接，或者從蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)斷開連接達第三時間段。
2.如權(quán)利要求1所述的蜂窩通信模塊，其中，睡眠模式包括第一睡眠模式和第二睡眠模式，其中，第二睡眠模式使用比第一睡眠模式更少的功率，并在第一睡眠模式時間段過去之后出現(xiàn)，其中，第一睡眠模式在第一睡眠模式時間段期間運行。
3.如權(quán)利要求2所述的蜂窩通信模塊，其中，第二睡眠模式包括比第一睡眠模式的重復(fù)出現(xiàn)的喚醒周期啟動頻率低的重復(fù)出現(xiàn)的喚醒周期。
4.如權(quán)利要求2所述的蜂窩通信模塊，其中，處理器還被配置用于激活深層睡眠模式，其中，深層睡眠模式使用比第二睡眠模式更少的功率，并在第二睡眠模式時間段過去之后出現(xiàn)，其中，第二睡眠模式在第二睡眠時間段期間運行。
5.如權(quán)利要求4所述的蜂窩通信模塊，其中，深層睡眠模式被配置用于保持向蜂窩通信模塊供電，以向?qū)崟r時鐘和網(wǎng)絡(luò)喚醒電路供電，并且還被配置用于從蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)斷開連接。
6.如權(quán)利要求1所述的蜂窩通信模塊，其中，處理器還被配置用于在延伸功率模式結(jié)束時激活低功率模式。
7.如權(quán)利要求1所述的蜂窩通信模塊，其中，處理器還被配置用于當?shù)凸β誓Ｊ浇Y(jié)束時激活睡眠模式。
8.如權(quán)利要求1所述的蜂窩通信模塊，其中，處理器還被配置用于在接收到從包括以下項的組中選擇的信號時運行:車輛局域網(wǎng)絡(luò)喚醒信號、車門打開信號、車門上鎖或解鎖信號、遙控鑰匙信號、來自移動裝置的消息或來自服務(wù)器的消息。
9.如權(quán)利要求1所述的蜂窩通信模塊，其中，處理器還被配置用于激活假期模式，其中，假期模式被配置用于激活在假期模式時間段期間保持向蜂窩通信模塊供電以向?qū)崟r時鐘供電的深層睡眠模式。
10.如權(quán)利要求9所述的蜂窩通信模塊，其中，處理器還被配置用于當假期模式激活時但在激活在假期模式時間段期間的深層睡眠模式之前啟動低功率模式。
11.如權(quán)利要求9所述的蜂窩通信模塊，其中，假期模式時間段經(jīng)由用戶界面被配置。
12.如權(quán)利要求11所述的蜂窩通信模塊，其中，用戶界面包括日歷、固定的假期模式時間段、或用于配置假期模式時間段的輸入。
13.如權(quán)利要求9所述的蜂窩通信模塊，其中，處理器還被配置用于在激活深層睡眠之后但在假期模式時間段結(jié)束之前的時間啟動低功率模式。
14.如權(quán)利要求9所述的蜂窩通信模塊，其中，假期模式時間段被配置用于在點火裝置運行周期或激活網(wǎng)絡(luò)喚醒信號期間結(jié)束。
15.一種在包括蜂窩通信模塊的車輛內(nèi)節(jié)省功率的方法，所述方法包括:激活延伸功率模式，其中，延伸功率模式允許蜂窩通信模塊與蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)建立數(shù)據(jù)會話達第一時間段； 激活低功率模式，其中，低功率模式允許蜂窩通信模塊與蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)保持登記的蜂窩連接達第二時間段； 激活睡眠模式，其中，睡眠模式在重復(fù)出現(xiàn)的喚醒周期期間保持與蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)的登記的蜂窩連接 ，或者從蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)斷開連接達第三時間段。
【文檔編號】H04W52/02GK104053217SQ201410096578
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月14日
【發(fā)明者】羅伯特·布魯斯·克萊韋, 瑞塔什·潘迪亞 申請人:福特全球技術(shù)公司