專利名稱：用來定位車輛電子鑰匙的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛電子鑰匙系統(tǒng)，并且具體地說，涉及一種用來定位車輛電子鑰匙和確定電子鑰匙是在車輛駕駛室內(nèi)部還是外部的設(shè)備。
背景技術(shù)：
使用獨(dú)特、實際鑰匙進(jìn)入和啟動車輛發(fā)動機(jī)的車輛進(jìn)入和點(diǎn)火系統(tǒng)在技術(shù)中是熟知的。而且，電子鑰匙卡是已知的，這些電子鑰匙卡無線地發(fā)射用來控制車門的鎖定和解鎖功能的電信號，如射頻(“RF”)信號。最近，已經(jīng)為車輛開發(fā)了無源無鑰匙系統(tǒng)，這些無源無鑰匙系統(tǒng)包括由車輛操作人員攜帶的鑰匙卡，該鑰匙卡控制車門鎖定/解鎖功能和自動地響應(yīng)于鑰匙卡的存在的發(fā)動機(jī)止動。隨著操作人員接近車輛和觸及車輛的一部分，如觸及車門把手，車輛鎖定/解鎖系統(tǒng)自動地將詢問信號發(fā)送到鑰匙卡，并且監(jiān)視鑰匙卡響應(yīng)信號。一旦識別和鑒別發(fā)生在車輛系統(tǒng)與鑰匙卡之間，并且如果完成鑒別，就解鎖車門。一旦在車輛內(nèi)部，如果由操作人員攜帶的鑰匙卡是與該車輛相關(guān)聯(lián)的正確鑰匙卡，則借助于位于車輛儀表板上的啟動按鈕的簡單按壓可啟動車輛，即，為了啟動車輛不需要實際形式的鑰匙。這樣的系統(tǒng)已經(jīng)已知為“無鑰匙起動”點(diǎn)火系統(tǒng)。作為在車輛系統(tǒng)與鑰匙卡之間的鑒別過程的一部分，發(fā)送和比較識別(“ID”)代碼。例如，鑰匙卡可以經(jīng)RF將編碼的ID信號發(fā)送到車載系統(tǒng)。車載系統(tǒng)確定，接收的ID 代碼是否是來自與該車輛關(guān)聯(lián)的鑰匙卡的有效ID。如果ID代碼是有效代碼，如經(jīng)相對于預(yù)存儲代碼的比較確定的那樣，則當(dāng)按壓啟動按鈕時，車輛將能夠啟動。如果接收的ID代碼是無效的，即接收的代碼與預(yù)存儲代碼不匹配，則使車輛發(fā)動機(jī)止動。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明，提供一種用來定位在車輛系統(tǒng)中的電子鑰匙和確定電子鑰匙是在車輛駕駛室內(nèi)部還是在車輛駕駛室外部的設(shè)備。按照本發(fā)明的一個示范實施例，提供一種用來定位車輛電子鑰匙的設(shè)備，該設(shè)備包括鑰匙卡，該鑰匙卡用來接收低頻信號、確定低頻信號強(qiáng)度及提供射頻響應(yīng)信號，響應(yīng)信號的一部分包括確定的低頻信號強(qiáng)度。低頻天線位于車輛駕駛室內(nèi)，用來提供低頻信號。控制器接收響應(yīng)信號，并且將確定的低頻信號強(qiáng)度與預(yù)定閾值相比較。車輛止動器響應(yīng)于控制器，其中，控制器響應(yīng)于比較而控制止動器。按照本發(fā)明的另一個示范實施例，提供一種用來定位車輛電子鑰匙的設(shè)備，該設(shè)備包括鑰匙卡，該鑰匙卡具有低頻天線，用來探測在三個坐標(biāo)中的低頻能量并且確定低頻能量的強(qiáng)度值，及用來提供射頻信號，該射頻信號包括確定的低頻強(qiáng)度值。低頻發(fā)射器位于車輛駕駛室內(nèi)，用來在整個車輛駕駛室內(nèi)提供低頻能量。提供控制器，該控制器用來存儲用于車輛駕駛室的預(yù)定低頻能量強(qiáng)度映射，并且用來將確定的低頻強(qiáng)度值與存儲的低頻能量強(qiáng)度映射相比較，并且響應(yīng)于比較，確定鑰匙卡是否在車輛駕駛室內(nèi)部。提供車輛止動器， 并且車輛止動器響應(yīng)于控制器。按照本發(fā)明的另一個示范實施例，提供一種用來定位車輛電子鑰匙的設(shè)備，該設(shè)備包括低頻發(fā)射器，用來在車輛的駕駛室部分中發(fā)射低頻能量信號；和電子車輛鑰匙，用來接收低頻能量信號、確定接收的低頻能量信號的強(qiáng)度值及發(fā)射射頻信號，該射頻信號具有獨(dú)特識別代碼和確定的強(qiáng)度值的指示?？刂破鬟B接到車輛點(diǎn)火系統(tǒng)，用來監(jiān)視射頻信號， 并且只有當(dāng)電子鑰匙的識別代碼與預(yù)存儲代碼匹配，并且確定的強(qiáng)度代碼指示電子鑰匙在車輛駕駛室內(nèi)部時，才啟用車輛點(diǎn)火系統(tǒng)。按照本發(fā)明的又一個示范實施例，一種車輛控制系統(tǒng)包括鑰匙卡，該鑰匙卡具有用來探測低頻能量的低頻天線，所述鑰匙卡確定任何探測的低頻能量的低頻強(qiáng)度值，所述鑰匙卡還包括用來響應(yīng)于探測低頻能量提供射頻信號的裝置，該低頻能量包括關(guān)聯(lián)鑰匙卡識別代碼和確定的低頻強(qiáng)度值。多個低頻信號發(fā)射器位于車輛中的各個位置處，用來提供關(guān)聯(lián)低頻信號，所述低頻發(fā)射器的一些在車輛的駕駛室內(nèi)提供低頻信號，并且所述低頻發(fā)射器的另一些在車輛駕駛室外提供低頻信號。提供用來分離地控制多個低頻發(fā)射器中的每一個的控制器，所述控制器存儲鑰匙卡識別代碼并且用來存儲與車輛駕駛室相關(guān)聯(lián)的低頻信號強(qiáng)度映射，所述控制器具有射頻接收器，該射頻接收器用來從鑰匙卡接收射頻信號，并且所述控制器用來將鑰匙卡識別代碼與存儲的鑰匙卡識別代碼相比較和用來將來自鑰匙卡的確定的低頻強(qiáng)度值與存儲的低頻信號強(qiáng)度映射相比較，如果比較的識別代碼與存儲識別代碼相匹配，則所述控制器解鎖車輛，并且如果確定鑰匙卡在車輛駕駛室內(nèi)部，則所述控制器許可車輛啟動。


本發(fā)明的上述和其它特征和優(yōu)點(diǎn)對于本發(fā)明涉及領(lǐng)域的技術(shù)人員，在參照附圖閱讀如下描述時將成為顯然的，在附圖中圖1是車輛的俯視平面圖，該車輛具有按照本發(fā)明一個示范實施例的用來定位車輛電子鑰匙的設(shè)備；圖2是類似于圖1的俯視平面圖，表示由圖1的LF天線提供的LF場的近似范圍； 及圖3是鑰匙卡的部分剖視側(cè)視圖，該鑰匙卡表示在圖1中，并且按照本發(fā)明的一個示范實施例制成。
具體實施例方式參照圖1，車輛10包括按照本發(fā)明一個示范實施例的電子鑰匙系統(tǒng)12，該電子鑰匙系統(tǒng)12用來定位車輛電子鑰匙。電子鑰匙系統(tǒng)12提供車輛進(jìn)入點(diǎn)的無源進(jìn)入解鎖和鎖定，并且也通過簡單地按壓在車輛儀表板上的啟動按鈕，許可車輛點(diǎn)火系統(tǒng)的無源啟動，如下面描述的那樣。電子鑰匙系統(tǒng)12包括由車輛操作人員攜帶的鑰匙卡14和在車輛10中安裝的車輛系統(tǒng)16。車輛系統(tǒng)16包括多個低頻(“LF”)發(fā)射天線，這些低頻發(fā)射天線布置成向車輛10的內(nèi)部駕駛室18提供LF詢問信號。明確地說，中央LF天線20位于車輛的控制臺附近。第一 B柱(B-pillar) LF天線22位于車輛10的駕駛員的b柱中。第二 B柱LF天線M 位于車輛10的乘員的B柱中。后備箱LF天線沈位于車輛10的后備箱中。由天線中的每一個的LF信號行進(jìn)的距離比較短。由LF天線20、22、對及沈中的任一個發(fā)射的LF場的強(qiáng)度與距離的立方成反比地減小。參照圖2，可看到由LF天線20從控制臺位置產(chǎn)生的場圖案30?？煽吹接蒐F天線 22從在車輛駕駛員側(cè)上的B柱產(chǎn)生的外部場32?？煽吹接蒐F天線M從在車輛乘員側(cè)上的B柱產(chǎn)生的外部場34。后備箱LF天線沈的場大部分約束到車輛的內(nèi)部(只要后備箱蓋保持關(guān)閉)，并且約束到覆蓋后行李架(rear package shelf)的駕駛室18中。再參照圖1，LF天線20、22、對及沈連接到用來控制LF天線的激勵的電子控制單元(‘ ⑶”)40。E⑶40也連接到在駕駛員車門把手中的傳感器42和在乘員車門把手中的傳感器44。每當(dāng)已經(jīng)觸及車門把手42或44時，E⑶40將激活關(guān)聯(lián)LF天線22或24，以提供LF詢問信號，從而確定鑰匙卡14是否在車輛外部附近。E⑶也包括用來從鑰匙卡14接收響應(yīng)信號的射頻(“RF”)接收器。在詢問信號由與車輛相關(guān)聯(lián)的鑰匙卡接收到之后，它提供具有適當(dāng)ID代碼的RF響應(yīng)信號，該RF響應(yīng)信號然后由ECU RF接收器接收。如果代碼與預(yù)存儲代碼相匹配，則E⑶40將把解鎖信號發(fā)送到車門解鎖裝置，以使車門鎖解鎖。參照圖3，鑰匙卡14包括安裝在印刷電路板(“PCB”)51上的電子電路50，該印刷電路板51包括用來控制鑰匙卡的幾個功能的微控制器52。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到，使用分散電路或?qū)Ｓ眉呻娐?“ASIC”)也可實現(xiàn)鑰匙卡14的控制功能。鑰匙卡14包括幾個按鈕M、56及58，車輛操作人員可使用這些按鈕M、56及58以控制由鑰匙卡14控制的車輛方便功能，如車門鎖定/解鎖等等。鑰匙卡14包括三個LF天線，這三個LF天線定向成探測相對于自定義X、Y、Z坐標(biāo)系的LF能量。具體地說，LF天線60探測LF-X，天線62探測LF-Y，及天線64探測LF-Z。 為了建立LF強(qiáng)度值，控制器52取得由LF-X、LF-Y及LF-Z測量的值的每一個，將它們平方， 然后將平方求和。這在這里將稱作平方的LF和。鑰匙卡14還包括RF發(fā)射器70。當(dāng)鑰匙卡14從關(guān)聯(lián)車輛B柱天線22或M之一接收LF詢問信號時，它通過發(fā)射(“RF”)響應(yīng)信號而響應(yīng)，該響應(yīng)信號由ECU 40接收。鑰匙卡14的電子電路的全部都由內(nèi)部電池72供電。再參照圖1，作為車輛的無鑰匙起動系統(tǒng)的一部分，按鈕點(diǎn)火模塊80連接到E⑶ 40。ECU 40連接到發(fā)動機(jī)止動器/啟動電路82，該發(fā)動機(jī)止動器/啟動電路82又可操作地耦接到車輛發(fā)動機(jī)84。如果關(guān)聯(lián)E鑰匙，即鑰匙卡14，位于駕駛室18內(nèi)，并且已經(jīng)由E⑶ 40驗證，則E⑶40將使止動器82禁用，從而在點(diǎn)火模塊80上啟動按鈕的按壓將允許發(fā)動機(jī)84啟動。按照本發(fā)明的一個示范實施例，一旦E⑶40將車門解鎖(使用由B柱LF天線22 或M產(chǎn)生的LF信號)，并且在啟動按鈕80的激活時，才激勵控制臺LF天線20，以主要在車輛駕駛室18的內(nèi)部提供LF詢問信號30?？刂破?2使用LF-X天線60、LF_Y天線62、及 LF-Z天線64，通過將強(qiáng)度信號的每一個平方和將平方求和而測量LF場強(qiáng)度。實際上，控制器52經(jīng)RSSI電路技術(shù)確定LF場的信號強(qiáng)度。
對于本發(fā)明要使用的每個車輛平臺，LF場由控制臺天線20產(chǎn)生。在車輛駕駛室 18內(nèi)和外的多個X、Y、及Z點(diǎn)處，測量和映射LF場強(qiáng)度。這個測得場強(qiáng)度映射然后存儲在 ECU 40中，目的是在車輛內(nèi)定義用于止動去激活的確定，該止動去激活僅超越側(cè)部車門玻璃延伸小于20cm。然后將測量的和由鑰匙卡14經(jīng)RF發(fā)射到E⑶40的RSSI場強(qiáng)度與在 ECU 40中的預(yù)存儲LF場強(qiáng)度映射相比較，從而ECU可做出關(guān)于鑰匙卡14是在駕駛室18內(nèi)部還是在駕駛室18外部的確定。例如，可以確定的是，在最小值下，在駕駛室18內(nèi)部來自預(yù)定測量的全部LF場強(qiáng)度讀數(shù)始終大于3，并且在駕駛室外部大于20cm的讀數(shù)小于3。如果鑰匙卡發(fā)送4的RF場強(qiáng)度讀數(shù)，則ECR “知道”鑰匙卡在駕駛室18內(nèi)部，并且將禁用止動器82。如果鑰匙卡發(fā)送1的RF場強(qiáng)度讀數(shù)，則ECR “知道”鑰匙卡在駕駛室18外部大于 20cm，并且將不禁用止動器82。同樣，駕駛室18的場強(qiáng)度的預(yù)存儲映射是平臺依賴的，并且經(jīng)驗地進(jìn)行。如果控制臺天線20在駕駛室18內(nèi)不提供足夠的覆蓋，則可能的是，使用后備箱天線沈。這樣的天線不會與控制臺天線同時被激勵，但作為替代可與控制臺天線同時被激勵。 后備箱天線場已經(jīng)發(fā)現(xiàn)不產(chǎn)生超越后備箱的后部區(qū)域太多的場，只要后備箱蓋放下。作為替代，兩個側(cè)柱天線也可按依次激勵被使用，通過使用場強(qiáng)度映射和三角測量技術(shù)定位鑰匙卡在駕駛室18內(nèi)或外部的位置，并且利用多天線映射。由本發(fā)明的以上描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將感覺到改進(jìn)、變化及修改。在本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的這樣的改進(jìn)、變化及修改打算由附屬權(quán)利要求書覆蓋。
權(quán)利要求
1.一種用來定位車輛電子鑰匙的設(shè)備，包括鑰匙卡，用來接收低頻信號、確定低頻信號強(qiáng)度及提供射頻響應(yīng)信號，響應(yīng)信號的一部分包括確定的低頻信號強(qiáng)度；低頻天線，位于車輛駕駛室內(nèi)，用來提供低頻信號；控制器，用來接收響應(yīng)信號，并且將確定的低頻信號強(qiáng)度與預(yù)定閾值相比較；及車輛止動器，響應(yīng)于所述控制器，所述控制器響應(yīng)于所述比較而控制所述止動器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，如果所述比較指示所述鑰匙卡在車輛駕駛室內(nèi)部，則所述控制器禁用所述止動器。
3.一種用來定位車輛電子鑰匙的設(shè)備，包括鑰匙卡，具有低頻天線，并且用來探測在三個坐標(biāo)中的低頻能量，所述鑰匙卡確定低頻能量的強(qiáng)度值，所述鑰匙卡還包括用來提供射頻信號的裝置，該射頻信號包括確定的低頻強(qiáng)度值；低頻發(fā)射器，位于車輛駕駛室內(nèi)部，用來在整個車輛駕駛室內(nèi)提供低頻能量； 控制器，用來存儲用于車輛駕駛室的預(yù)定低頻能量強(qiáng)度映射，用來將確定的低頻強(qiáng)度值與存儲的低頻能量強(qiáng)度映射相比較，及響應(yīng)于比較，用來確定鑰匙卡是否在車輛駕駛室內(nèi)部；及車輛止動器，響應(yīng)于所述控制器，所述控制器響應(yīng)于所述比較而控制所述止動器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中，如果所述比較指示所述鑰匙卡在車輛駕駛室內(nèi)部，則所述控制器禁用所述止動器。
5.一種用來定位車輛電子鑰匙的設(shè)備，包括低頻發(fā)射器，用來在車輛的駕駛室部分中發(fā)射低頻能量信號； 電子車輛鑰匙，用來接收低頻能量信號、確定接收的低頻能量信號的強(qiáng)度值及發(fā)射射頻信號，所述射頻信號具有獨(dú)特識別代碼和確定的強(qiáng)度值的指示；及控制器，連接到車輛點(diǎn)火系統(tǒng)，用來監(jiān)視射頻信號，并且只有當(dāng)電子鑰匙的識別代碼與預(yù)存儲代碼匹配且確定的強(qiáng)度指示電子鑰匙在車輛駕駛室內(nèi)部時，才啟用車輛點(diǎn)火系統(tǒng)。
6.一種車輛控制系統(tǒng)，包括鑰匙卡，具有用來探測低頻能量的低頻天線，所述鑰匙卡確定任何探測的低頻能量的低頻強(qiáng)度值，所述鑰匙卡還包括用來響應(yīng)于探測低頻能量提供射頻信號的裝置，所述低頻能量包括關(guān)聯(lián)的鑰匙卡識別代碼和確定的低頻強(qiáng)度值；多個低頻信號發(fā)射器，位于車輛中的各個位置處，用來提供關(guān)聯(lián)的低頻信號，所述低頻發(fā)射器的一些在車輛的駕駛室內(nèi)提供低頻信號，并且所述低頻發(fā)射器的另一些在車輛駕駛室外部提供低頻信號；控制器，用來分離地控制多個低頻發(fā)射器中的每一個，所述控制器存儲鑰匙卡識別代碼，并且用來存儲與車輛駕駛室相關(guān)聯(lián)的低頻信號強(qiáng)度映射，所述控制器具有射頻信號接收器，所述射頻信號接收器用來從鑰匙卡接收射頻信號，并且所述控制器用來將鑰匙卡識別代碼與存儲的鑰匙卡識別代碼相比較和用來將來自鑰匙卡的確定的低頻強(qiáng)度值與存儲的低頻信號強(qiáng)度映射相比較，如果比較的識別代碼與存儲的識別代碼相匹配，則所述控制器解鎖車輛，并且如果確定鑰匙卡在車輛駕駛室內(nèi)部，則所述控制器許可車輛啟動。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的車輛控制系統(tǒng)，還包括連接到所述控制器的發(fā)動機(jī)止動器，所述控制器響應(yīng)于關(guān)聯(lián)的鑰匙卡位于車輛駕駛室內(nèi)而控制發(fā)動機(jī)止動器。
全文摘要
提供一種用來定位車輛電子鑰匙的設(shè)備，該設(shè)備包括鑰匙卡，該鑰匙卡用來接收低頻信號、測量低頻信號強(qiáng)度及提供射頻響應(yīng)信號，響應(yīng)信號的一部分包括信號強(qiáng)度確定。低頻天線位于車輛駕駛室內(nèi)，用來提供低頻信號?？刂破鹘邮枕憫?yīng)于信號，并且將信號強(qiáng)度與預(yù)定閾值相比較。車輛發(fā)動機(jī)止動器響應(yīng)于控制器，其中，控制器響應(yīng)比較而控制止動器。
文檔編號B60R25/00GK102300751SQ201080005836
公開日2011年12月28日 申請日期2010年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月29日
發(fā)明者D·L·朱茲思維克 申請人:Trw汽車美國有限責(zé)任公司