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機動車被動進入系統(tǒng)及其操作方法

文檔序號:3914567閱讀:239來源:國知局
專利名稱:機動車被動進入系統(tǒng)及其操作方法
機動車被動進入系統(tǒng)及其操作方法1. 發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及機動車被動進入系統(tǒng)(passive entry system )和操作所述系 統(tǒng)的方法。2. 討論已知某些被動啟動和進入系統(tǒng)。Ostrander等人的美國專利公開號 2007/0228828 Al專利是這種系統(tǒng)的實例。Ostrander等人提供一種交通工 具被動啟動和進入系統(tǒng),該系統(tǒng)其包括控制器,該控制器通過低頻天線將 信號發(fā)送給識別設備。低頻天線布置在交通工具駕駛室內(nèi),并接近于 (proximate)產(chǎn)生外來電子噪聲的源,該噪聲可干擾被動啟動和進入系統(tǒng) 和識別設備之間的傳輸。Baumgartner等人的美國專利公開號2006/0208854 Al專利是這種系統(tǒng) 的另 一 實例。Baumgartner等人提供一種被動啟動和進入系統(tǒng),該系統(tǒng)監(jiān)測 由便攜式信息終端(fob)檢測到的低頻信號的信號強度。便攜式信息終端 使用射頻信號將信號強度回報給電子控制單元。電子控制單元將信號強度 和預定的閾值進行比較。如果信號強度低于閾值,那么電子控制單元確定 由于千擾便攜式信息終端可能沒有接收低頻傳輸并采取糾正措施。Baumgartner等人的美國專利公開號為2006/0202798 Al的專利是這種 系統(tǒng)的又一 實例。Baumgartner等人提供一種被動啟動和進入系統(tǒng),該系統(tǒng) 監(jiān)測多個射頻以檢測便攜式信息終端信號和多個頻率中的各個頻率上的 噪聲。當系統(tǒng)在默認的頻率上檢測噪聲時,選擇另一個射頻信道用于通信。 交通工具單元發(fā)送信號給便攜式信息終端以指示便攜式信息終端應使用 哪個頻率來傳輸。便攜式信息終端將射頻發(fā)射器重置到選定的頻率。同時,4交通工具單元重置射頻接收機以在該頻率上接收。Hara的歐洲專利申請EP1184236 A2是這種系統(tǒng)的又一 實例。Hara提 供一種固定設備,其從位于不同位置的多個固定設備側(cè)天線發(fā)送便攜式設 備發(fā)現(xiàn)信號給便攜式設備。根據(jù)從固定設備接收的便攜式設備發(fā)現(xiàn)信號, 便攜式設備發(fā)送接收強度數(shù)據(jù)信號給固定設備。固定設備通過利用便攜式 設備發(fā)現(xiàn)信號的接收強度數(shù)據(jù)來確定便攜式設備的當前位置,來自便攜式 設備的接收強度數(shù)據(jù)在固定設備側(cè)天線接收。發(fā)明內(nèi)容一種用于機動交通工具的被動進入系統(tǒng)包括控制單元,所述控制單元 配置成以第一頻率廣播(broadcast)喚醒信號,以便如果標記裝置(token) 處于低功耗模式則促使標記裝置上電(power-up )。所述系統(tǒng)還包括標記裝 置,所述標記裝置包括顯示器,所述標記裝置配置成接收所述喚醒信號, 以及響應于接收所述喚醒信號,如果所述顯示器是激活(active)的,則去 激活(deactivate)顯示器。一種操作被動進入系統(tǒng)的標記裝置的方法包括接收高頻詢問信號以 驗證標記裝置,確定顯示器是否開著,以及響應于接收高頻詢問信號,如 果顯示器是開著的,則關(guān)閉顯示器。一種操作^^動進入系統(tǒng)的方法包括產(chǎn)生顯示器去激勵信號,以促使標 記裝置去激活顯示器,以及產(chǎn)生喚醒信號以便如果所述標記裝置處于低功 耗^t式則以促使標記裝置上電。盡管示出和公開了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式,但這種公開不應被 解釋為限制權(quán)利要求??梢灶A期可進行各種修改和替換設計而不背離本發(fā) 明的范圍。附圖簡述

圖1是根據(jù)本發(fā)明實施方式的示例性;陂動啟動和進入系統(tǒng)的框圖;圖2是描述與根據(jù)本發(fā)明實施方式的被動啟動和進入系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的示例性通信程序的流程圖;以及圖3是描述與根據(jù)本發(fā)明實施方式的另一被動啟動和進入系統(tǒng)相關(guān)聯(lián) 的示例性通信程序的流程圖。詳細描述被動啟動和進入(PASE)系統(tǒng)可以不用鑰匙解鎖并啟動交通工具。某 些PASE系統(tǒng)傳送查詢信號給由使用者攜帶的標記裝置(token),例如便 攜式信息終端或卡。作為響應,標記裝置發(fā)送確認信號。當信號被確認時, 交通工具的門可以被解鎖并且交通工具可以被啟動。如果標記裝置變成離 開交通工具預定的距離,則門可以被鎖上。一些標記裝置可包括用于交通工具信息的顯示器。信息通過無線信號 從交通工具傳送到標記裝置。顯示器通常在例如按鈕按壓、與防盜事件相關(guān)的交通工具發(fā)起的信號 的觸發(fā)事件之后開啟達一段可配置的持續(xù)時間。顯示器驅(qū)動器在激活 (active)時刷新顯示器,以保持任何圖像、文本或背光。由顯示器及其驅(qū) 動器電路產(chǎn)生的電磁噪聲會影響標記裝置精確測量由PASE廣播的任何低 頻信號的場強的能力?,F(xiàn)在參考圖1,機動交通工具12的PASE模塊10的實施方式配置成 與標記裝置14,例如便攜式信息終端、卡等進行通信。PASE模塊IO包括 微控制器16,該微控制器16與低頻發(fā)射機18、諸如射頻發(fā)射機的高頻發(fā) 射機20、以及諸如射頻接收機的高頻接收機22電耦合。短語"低頻"通 常指3-300KHz范圍的頻率,優(yōu)選頻率為125Hz 。短語"高頻,,通常指 300MHz-3GKHz范圍的頻率,對于北美優(yōu)選頻率為315MHz,而對于歐洲 優(yōu)選頻率為434MHz 。然而其他范圍也是可能的。在圖l所示的實施方式中,天線24、 26與低頻發(fā)射機18電耦合。天 線24、 26在交通工具12內(nèi)的位置由微控制器16得知。例如,天線24、 26分別位于靠近交通工具12的駕駛員側(cè)的門和乘客側(cè)的門(未示出)的位置。如下文討論,該位置信息可以被微控制器16使用,以確定便攜式信息終端14相對于天線24、 26的位置。天線28與射頻發(fā)射機20和射頻 接收機22耦合。在其他實施方式中,另外的天線(以及另外的接收機和/ 或發(fā)射機)可位于交通工具的各處,以監(jiān)視例如交通工具的另外區(qū)域,比 如行李箱。微控制器16也與發(fā)動機系統(tǒng)30和門系統(tǒng)32耦合。在其他實施方式 中,微控制器16可與受控于PASE模塊10的任何合適的交通工具系統(tǒng)耦 合。例如,微控制器16可與照明系統(tǒng)或氣候控制系統(tǒng)電耦合。微控制器 16配置成監(jiān)視和控制系統(tǒng)30和32的運行。例如,微控制器16可確定與 系統(tǒng)30、 32相關(guān)的狀態(tài),這通過處理指示來自各個系統(tǒng)30、 32的這種狀 態(tài)的信號來實現(xiàn)。此狀態(tài)信息可通過射頻發(fā)射機20發(fā)送給便攜式信息終 端14。微控制器16也可響應于接收合適的遠程無鑰匙進入(remote keyless entry)命令而鎖上和解鎖門系統(tǒng)32 。在圖l的實施方式中,便攜式信息終端14包括微控制器34,該微控 制器34與低頻接收機36、諸如射頻發(fā)射機的高頻發(fā)射機38、以及諸如射 頻接收機的高頻接收機40電耦合。天線42與低頻^接收機36電耦合。天 線44與射頻發(fā)射機38和射頻接收機40電耦合。在其他實施方式中,便 攜式信息終端14可包括與遠程無鑰匙進入功能,例如門鎖上/解鎖、應急 報警以及其他功能相關(guān)的按鈕(未示出)。便攜式信息終端14的低頻接收機36接收通過PASE模塊10的低頻 發(fā)射機18廣播的喚醒信號。喚醒信號促使微控制器34在預期到進一步通 信和執(zhí)行其他代碼之前,從低功耗4莫式上電。便攜式信息終端14的射頻接收機40接收通過PASE模塊10的射頻 發(fā)射機20廣播的狀態(tài)消息。狀態(tài)消息可以包括與發(fā)動機系統(tǒng)30和/或門系 統(tǒng)32的狀態(tài)有關(guān)的信息。例如,狀態(tài)消息可指示發(fā)動機系統(tǒng)30的發(fā)動機 (未示出)是關(guān)閉的以及門系統(tǒng)32的門(未示出)是鎖上的。顯示器46與微控制器34電耦合。微控制器34處理狀態(tài)消息并通過 顯示器46顯示這些狀態(tài)消息。當顯示器46開著時射頻接收機40通常是 開著的。例如,當門系統(tǒng)32的門把手開關(guān)(未示出)產(chǎn)生觸發(fā)脈沖時,示例 性被動進入程序開始。該觸發(fā)脈沖被提供給微控制器16。響應于該觸發(fā)脈 沖,微控制器16產(chǎn)生觸發(fā)器產(chǎn)生功能(trigger generation function)。低頻 發(fā)射機18被激活以產(chǎn)生與觸發(fā)器產(chǎn)生功能相關(guān)的上文討論的低頻喚醒信 號。低頻喚醒信號通過天線24、 26廣播。分別由天線24、 26廣播的低頻 喚醒信號可包括指示天線的信息,其中所述低頻喚醒信號從所述天線廣 播。低頻喚醒信號可被用于相對于天線24、 26定位便攜式信息終端14。 在一些實施方式中,低頻接收機36包括用于測量各個低頻喚醒信號的接 收信號強度指示(RSSI)的任何合適的電路(未示出)。微控制器34包括 發(fā)送至PASE模塊10的響應中的RSSI信息。PASE模塊10基于RSSI信 息確定哪一個天線離便攜式信息終端14最近。相對于天線24、 26定位便 攜式信息終端14確保便攜式信息終端14的使用者位于被動功能被請求 的區(qū)域內(nèi)。例如,相對于天線24、 26定位便攜式信息終端14確保當門把 手開關(guān)(未示出)被致動時,便攜式信息終端14的使用者位于門系統(tǒng)32 外部。給便攜式信息終端14上電包括激活射頻接收機40,以預期從PASE 模塊10接收期望的詢問(challenge)信號作為任何合適的詢問/響應信號 確認程序的一部分。例如,微控制器16產(chǎn)生被用作微控制器34所知的數(shù) 學變換中的種子數(shù)(seed number)的隨機數(shù)。射頻發(fā)射機20廣播包含指 示該隨機數(shù)的信息的詢問信號。射頻接收機40接收該詢問信號并將其提 供給微控制器34。微控制器34對該隨機數(shù)應用數(shù)學變換。變換了的隨機 數(shù),還有上文討論的RSS1信息以及便攜式信息終端標識符都被包含在發(fā) 送給PASE模塊10的響應中。然后,微控制器16可檢查便攜式信息終端 標識符和變換了的隨機數(shù),以驗證便攜式信息終端14。如上文討論,當顯示器46被激活時,與顯示器46相關(guān)的電磁噪聲可 影響便攜式信息終端14精確地測量通過天線24、 26廣播的喚醒信號的 RSSI的能力。如果在廣播低頻喚醒信號時顯示器46是激活的,則微控制 器34會忽略這些信號,例如微控制器34將不測量低頻喚醒信號的RSSI,微控制器34將不發(fā)起對低頻喚醒信號的響應,等等。
在一些實施方式中,在接收到低頻喚醒信號時,微控制器34將去激 活(deactivate )顯示器46并發(fā)起重試信號以促使微控制器16產(chǎn)生另一低 頻喚醒信號。重試信號通過天線44廣播。在其他實施方式中,在接收到 由PASE模塊10產(chǎn)生的后續(xù)的詢問信號時,微控制器34將去激活顯示器 46并發(fā)起重試信號以促使微控制器16產(chǎn)生另一低頻喚醒信號。
微控制器16將響應于接收重試信號而激活低頻發(fā)射機18以產(chǎn)生另一 低頻喚醒信號。該低頻喚醒信號通過天線24、 26廣播,且喚醒過程和詢 問/響應驗證程序如上文所描述的繼續(xù)進行。顯示器46隨后可被再次激活。 在一些實施方式中,尤其是其中微控制器34不發(fā)起重試信號的那些實施 方式中,微控制器16可在低頻信號被廣播之后的預定時間段,例如20毫 秒,激活低頻發(fā)射機18以產(chǎn)生另一低頻喚醒信號。然而,該預定時間段 可取決于設計考慮和潛在要求。其他配置也是可能的。
現(xiàn)參考圖2,大寫字母文本(附圖中加下劃線字體)描述的步驟由PASE 模塊,例如圖1的PASE模塊10的實施方式執(zhí)行。小寫字母文本(附圖 中未加下劃線字體)描述的步驟由標記裝置,例如圖1的便攜式信息終端 14的實施方式執(zhí)行。圖2的步驟被順序地描述。當然,某些步驟也可以并 行執(zhí)行。例如,PASE才莫塊和標記裝置可并行地執(zhí)行它們的某些步驟。
在步驟48,響應于PASE觸發(fā)事件而產(chǎn)生觸發(fā)脈沖。在步驟50,產(chǎn)生 觸發(fā)功能。在步驟52,廣播低頻喚醒信號。在步驟54,喚醒信號被接收。 在步驟56,確定顯示器是否為激活的。如果顯示器未激活,則在步驟58, 測量喚醒信號的RSSI。在步驟60,廣播對喚醒信號的響應。在步驟62, 響應信號纟皮接收。在步驟64,基于響應信號中的信息,確定標記裝置的位 置。在步驟66,驗證標記裝置。
返回到步驟56,如果顯示器是激活的,則在步驟68中,喚醒信號被 忽略。在步驟70,顯示器被去激活。也就是說,顯示器和它的相關(guān)電路被 去激活。在步驟72,等待預定的時間段。然后方法返回到步驟52。
可替換地,步驟74'和76'可替代步驟72執(zhí)行。在步驟74',廣
9播高頻重試信號。在步驟76',接收高頻重試信號。然后方法返回到步驟 52。當然也可能有其它的策略。例如,如上文討論,與接收喚醒信號相對 比,標記裝置可以響應于接收詢問信號而對顯示器去激活。這個策略在喚 醒信號可能不被標記裝置接收的情況下是有用的。
現(xiàn)在參考圖3,大寫字母文本(附圖中加下劃線字體)描述的步驟由 PASE模塊執(zhí)行,而小寫字母文本(附圖中未加下劃線字體)描述的步驟 由標記裝置執(zhí)行。如上提到的,某些步驟可以并行執(zhí)行。在步驟80,響應 于PASE觸發(fā)事件而產(chǎn)生觸發(fā)脈沖。在步驟82,廣播高頻詢問信號。在步 驟84,詢問信號被接收。在步驟86,確定顯示器是否是激活的。如果顯 示器是激活的,則在步驟90,顯示器被去激活。在步驟94,在廣播高頻 詢問信號之后的預定時間段,例如20毫秒,廣播低頻喚醒信號。在步驟 96,接收喚醒信號。在步驟98,測量喚醒信號的RSSI。在步驟IOO,廣播 對喚醒信號的響應。在步驟102,接收響應信號。在步驟104,基于響應 信號中的信息確定標記裝置的位置。在步驟106,驗證標記裝置。
雖然示出和描述了本發(fā)明的實施方式,并非意指這些實施方式示出和 描述了本發(fā)明的所有可能形式。更確切地說,本說明書使用的詞語是描述 的詞而不是限制的詞,并且應理解,可以作出各種改變而不背離本發(fā)明的 4青4申和范圍。
權(quán)利要求
1. 一種用于機動交通工具的被動進入系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括控制單元,其配置成以第一頻率廣播喚醒信號,以便如果標記裝置處于低功耗模式則促使標記裝置上電;以及標記裝置,其包括顯示器,標記裝置配置成接收所述喚醒信號,以及響應于接收所述喚醒信號,如果所述顯示器是激活的則去激活所述顯示器。
2. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其中,所述控制單元還配置成如果 在預定的時間段內(nèi)未收到對所述喚醒信號的應答,則以所述第 一頻率廣播 另一個喚醒信號。
3. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其中,所述標記裝置還配置成如果所 述顯示器是激活的,則忽略所述喚醒信號。
4. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其中,所述標記裝置還配置成在接收 所述喚醒信號之后廣播重試信號,以促使所述控制單元以所述第一頻率廣 播另一喚醒信號。
5. 如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng),其中,所述控制單元還配置成接收所 述重試信號,并響應于接收所述重試信號以所述第一頻率廣播另一喚醒信 號。
6. 如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng),其中所述標記裝置還配置成在接收所 述另一喚醒信號之后再次激活所述顯示器。
7. 如權(quán)利要求6所迷的系統(tǒng),其中所述標記裝置還配置成測量所述 另一喚醒信號的場強,并產(chǎn)生響應信號,所述響應信號包含指示所測量的 所述場強的信息。
8. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其中,所述第一頻率包括在3Hz至 300KHz范圍內(nèi)的頻率,且第二頻率包括在300MHz至3GHz范圍內(nèi)的頻率。
9. 一種操作被動進入系統(tǒng)的標記裝置的方法,所述標記裝置包括顯示器,所述方法包括接收高頻詢問信號以驗證所述標記裝置; 確定所述顯示器是否開著;以及如果所述顯示器是開著的則,響應于接收所述高頻詢問信號關(guān)閉所述 顯示器。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法,還包括產(chǎn)生重試信號以促使控制單元 發(fā)送喚醒信號。
11. 如權(quán)利要求IO所述的方法,還包括接收另一喚醒信號。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法,還包括在接收所述另一喚醒信號之后 開啟所述顯示器。
13. 如權(quán)利要求11所述的方法,還包括測量所述另 一喚醒信號的場強。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法,還包括產(chǎn)生響應信號,所述響應信號 包含指示所測量的所述場強的信息。
15. 如權(quán)利要求9所述的方法,還包括接收低頻喚醒信號,以便如 果所述標記裝置處于低功耗模式則促使所述標記裝置上電;以及如果所述 顯示器是激活的則忽略所述低頻喚醒信號。
16. —種操作被動進入系統(tǒng)的方法,所述被動進入系統(tǒng)包括控制模塊 和標記裝置,所述標記裝置包括顯示器,所述方法包括產(chǎn)生顯示器去激活信號,以促使所述標記裝置去激活所述顯示器;以及產(chǎn)生喚醒信號,以便如果所述標記裝置處于低功耗模式則促使所述標 記裝置上電。
17. 如權(quán)利要求16所述的方法,還包括如果在預定時間段內(nèi)未收到對 所述喚醒信號的應答,則產(chǎn)生另一喚醒信號。
18. 如權(quán)利要求16所述的方法,還包括接收重試信號;響應于接收 所述重試信號產(chǎn)生另一喚醒信號;以及接收響應信號,所述響應信號包括 指示所述另一喚醒信號的所測量的場強的信息。
全文摘要
被動啟動和進入(PASE)系統(tǒng)包括PASE模塊和標記裝置。標記裝置包括顯示器。PASE模塊響應于觸發(fā)事件而對標記裝置產(chǎn)生低頻喚醒信號和高頻詢問詢問信號。如果顯示器開著,那么標記裝置忽略喚醒信號。標記裝置可響應于接收低頻喚醒信號而關(guān)閉顯示器。標記裝置也可響應于接收高頻詢問信號而關(guān)閉顯示器。
文檔編號B60R25/10GK101544220SQ200910131960
公開日2009年9月30日 申請日期2009年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月27日
發(fā)明者伊哈布·塔爾姆, 利雅得·哈巴爾 申請人:李爾公司
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