机动车被动进入系统及其操作方法

专利名称：机动车被动进入系统及其操作方法
机动车被动进入系统及其操作方法1. 发明领域本发明涉及机动车被动进入系统(passive entry system )和操作所述系 统的方法。2. 讨论已知某些被动启动和进入系统。Ostrander等人的美国专利公开号 2007/0228828 Al专利是这种系统的实例。Ostrander等人提供一种交通工 具被动启动和进入系统，该系统其包括控制器，该控制器通过低频天线将 信号发送给识别设备。低频天线布置在交通工具驾驶室内，并接近于 (proximate)产生外来电子噪声的源，该噪声可干扰被动启动和进入系统 和识别设备之间的传输。Baumgartner等人的美国专利公开号2006/0208854 Al专利是这种系统 的另 一 实例。Baumgartner等人提供一种被动启动和进入系统，该系统监测 由便携式信息终端(fob)检测到的低频信号的信号强度。便携式信息终端 使用射频信号将信号强度回报给电子控制单元。电子控制单元将信号强度 和预定的阈值进行比较。如果信号强度低于阈值，那么电子控制单元确定 由于千扰便携式信息终端可能没有接收低频传输并采取纠正措施。Baumgartner等人的美国专利公开号为2006/0202798 Al的专利是这种 系统的又一 实例。Baumgartner等人提供一种被动启动和进入系统，该系统 监测多个射频以检测便携式信息终端信号和多个频率中的各个频率上的 噪声。当系统在默认的频率上检测噪声时，选择另一个射频信道用于通信。 交通工具单元发送信号给便携式信息终端以指示便携式信息终端应使用 哪个频率来传输。便携式信息终端将射频发射器重置到选定的频率。同时，4交通工具单元重置射频接收机以在该频率上接收。Hara的欧洲专利申请EP1184236 A2是这种系统的又一 实例。Hara提 供一种固定设备，其从位于不同位置的多个固定设备侧天线发送便携式设 备发现信号给便携式设备。根据从固定设备接收的便携式设备发现信号， 便携式设备发送接收强度数据信号给固定设备。固定设备通过利用便携式 设备发现信号的接收强度数据来确定便携式设备的当前位置，来自便携式 设备的接收强度数据在固定设备侧天线接收。发明内容一种用于机动交通工具的被动进入系统包括控制单元，所述控制单元 配置成以第一频率广播(broadcast)唤醒信号，以便如果标记装置(token) 处于低功耗模式则促使标记装置上电(power-up )。所述系统还包括标记装 置，所述标记装置包括显示器，所述标记装置配置成接收所述唤醒信号， 以及响应于接收所述唤醒信号，如果所述显示器是激活(active)的，则去 激活(deactivate)显示器。一种操作被动进入系统的标记装置的方法包括接收高频询问信号以 验证标记装置，确定显示器是否开着，以及响应于接收高频询问信号，如 果显示器是开着的，则关闭显示器。一种操作^^动进入系统的方法包括产生显示器去激励信号，以促使标 记装置去激活显示器，以及产生唤醒信号以便如果所述标记装置处于低功 耗^t式则以促使标记装置上电。尽管示出和公开了根据本发明的示例性实施方式，但这种公开不应被 解释为限制权利要求。可以预期可进行各种修改和替换设计而不背离本发 明的范围。附图简述

图1是根据本发明实施方式的示例性;陂动启动和进入系统的框图；图2是描述与根据本发明实施方式的被动启动和进入系统相关联的示例性通信程序的流程图；以及图3是描述与根据本发明实施方式的另一被动启动和进入系统相关联 的示例性通信程序的流程图。详细描述被动启动和进入(PASE)系统可以不用钥匙解锁并启动交通工具。某 些PASE系统传送查询信号给由使用者携带的标记装置(token),例如便 携式信息终端或卡。作为响应，标记装置发送确认信号。当信号被确认时， 交通工具的门可以被解锁并且交通工具可以被启动。如果标记装置变成离 开交通工具预定的距离，则门可以被锁上。一些标记装置可包括用于交通工具信息的显示器。信息通过无线信号 从交通工具传送到标记装置。显示器通常在例如按钮按压、与防盗事件相关的交通工具发起的信号 的触发事件之后开启达一段可配置的持续时间。显示器驱动器在激活 (active)时刷新显示器，以保持任何图像、文本或背光。由显示器及其驱 动器电路产生的电磁噪声会影响标记装置精确测量由PASE广播的任何低 频信号的场强的能力。现在参考图1,机动交通工具12的PASE模块10的实施方式配置成 与标记装置14,例如便携式信息终端、卡等进行通信。PASE模块IO包括 微控制器16,该微控制器16与低频发射机18、诸如射频发射机的高频发 射机20、以及诸如射频接收机的高频接收机22电耦合。短语"低频"通 常指3-300KHz范围的频率，优选频率为125Hz 。短语"高频，，通常指 300MHz-3GKHz范围的频率，对于北美优选频率为315MHz，而对于欧洲 优选频率为434MHz 。然而其他范围也是可能的。在图l所示的实施方式中，天线24、 26与低频发射机18电耦合。天 线24、 26在交通工具12内的位置由微控制器16得知。例如，天线24、 26分别位于靠近交通工具12的驾驶员侧的门和乘客侧的门(未示出)的位置。如下文讨论，该位置信息可以被微控制器16使用，以确定便携式信息终端14相对于天线24、 26的位置。天线28与射频发射机20和射频 接收机22耦合。在其他实施方式中，另外的天线(以及另外的接收机和/ 或发射机)可位于交通工具的各处，以监视例如交通工具的另外区域，比 如行李箱。微控制器16也与发动机系统30和门系统32耦合。在其他实施方式 中，微控制器16可与受控于PASE模块10的任何合适的交通工具系统耦 合。例如，微控制器16可与照明系统或气候控制系统电耦合。微控制器 16配置成监视和控制系统30和32的运行。例如，微控制器16可确定与 系统30、 32相关的状态，这通过处理指示来自各个系统30、 32的这种状 态的信号来实现。此状态信息可通过射频发射机20发送给便携式信息终 端14。微控制器16也可响应于接收合适的远程无钥匙进入(remote keyless entry)命令而锁上和解锁门系统32 。在图l的实施方式中，便携式信息终端14包括微控制器34，该微控 制器34与低频接收机36、诸如射频发射机的高频发射机38、以及诸如射 频接收机的高频接收机40电耦合。天线42与低频^接收机36电耦合。天 线44与射频发射机38和射频接收机40电耦合。在其他实施方式中，便 携式信息终端14可包括与远程无钥匙进入功能，例如门锁上/解锁、应急 报警以及其他功能相关的按钮(未示出)。便携式信息终端14的低频接收机36接收通过PASE模块10的低频 发射机18广播的唤醒信号。唤醒信号促使微控制器34在预期到进一步通 信和执行其他代码之前，从低功耗4莫式上电。便携式信息终端14的射频接收机40接收通过PASE模块10的射频 发射机20广播的状态消息。状态消息可以包括与发动机系统30和/或门系 统32的状态有关的信息。例如，状态消息可指示发动机系统30的发动机 (未示出)是关闭的以及门系统32的门(未示出)是锁上的。显示器46与微控制器34电耦合。微控制器34处理状态消息并通过 显示器46显示这些状态消息。当显示器46开着时射频接收机40通常是 开着的。例如，当门系统32的门把手开关(未示出)产生触发脉沖时，示例 性被动进入程序开始。该触发脉沖被提供给微控制器16。响应于该触发脉 沖，微控制器16产生触发器产生功能(trigger generation function)。低频 发射机18被激活以产生与触发器产生功能相关的上文讨论的低频唤醒信 号。低频唤醒信号通过天线24、 26广播。分别由天线24、 26广播的低频 唤醒信号可包括指示天线的信息，其中所述低频唤醒信号从所述天线广 播。低频唤醒信号可被用于相对于天线24、 26定位便携式信息终端14。 在一些实施方式中，低频接收机36包括用于测量各个低频唤醒信号的接 收信号强度指示(RSSI)的任何合适的电路(未示出)。微控制器34包括 发送至PASE模块10的响应中的RSSI信息。PASE模块10基于RSSI信 息确定哪一个天线离便携式信息终端14最近。相对于天线24、 26定位便 携式信息终端14确保便携式信息终端14的使用者位于被动功能被请求 的区域内。例如，相对于天线24、 26定位便携式信息终端14确保当门把 手开关(未示出)被致动时，便携式信息终端14的使用者位于门系统32 外部。给便携式信息终端14上电包括激活射频接收机40，以预期从PASE 模块10接收期望的询问(challenge)信号作为任何合适的询问/响应信号 确认程序的一部分。例如，微控制器16产生被用作微控制器34所知的数 学变换中的种子数(seed number)的随机数。射频发射机20广播包含指 示该随机数的信息的询问信号。射频接收机40接收该询问信号并将其提 供给微控制器34。微控制器34对该随机数应用数学变换。变换了的随机 数，还有上文讨论的RSS1信息以及便携式信息终端标识符都被包含在发 送给PASE模块10的响应中。然后，微控制器16可检查便携式信息终端 标识符和变换了的随机数，以验证便携式信息终端14。如上文讨论，当显示器46被激活时，与显示器46相关的电磁噪声可 影响便携式信息终端14精确地测量通过天线24、 26广播的唤醒信号的 RSSI的能力。如果在广播低频唤醒信号时显示器46是激活的，则微控制 器34会忽略这些信号，例如微控制器34将不测量低频唤醒信号的RSSI，微控制器34将不发起对低频唤醒信号的响应，等等。
在一些实施方式中，在接收到低频唤醒信号时，微控制器34将去激 活(deactivate )显示器46并发起重试信号以促使微控制器16产生另一低 频唤醒信号。重试信号通过天线44广播。在其他实施方式中，在接收到 由PASE模块10产生的后续的询问信号时，微控制器34将去激活显示器 46并发起重试信号以促使微控制器16产生另一低频唤醒信号。
微控制器16将响应于接收重试信号而激活低频发射机18以产生另一 低频唤醒信号。该低频唤醒信号通过天线24、 26广播，且唤醒过程和询 问/响应验证程序如上文所描述的继续进行。显示器46随后可被再次激活。 在一些实施方式中，尤其是其中微控制器34不发起重试信号的那些实施 方式中，微控制器16可在低频信号被广播之后的预定时间段，例如20毫 秒，激活低频发射机18以产生另一低频唤醒信号。然而，该预定时间段 可取决于设计考虑和潜在要求。其他配置也是可能的。
现参考图2，大写字母文本(附图中加下划线字体)描述的步骤由PASE 模块，例如图1的PASE模块10的实施方式执行。小写字母文本(附图 中未加下划线字体)描述的步骤由标记装置，例如图1的便携式信息终端 14的实施方式执行。图2的步骤被顺序地描述。当然，某些步骤也可以并 行执行。例如，PASE才莫块和标记装置可并行地执行它们的某些步骤。
在步骤48,响应于PASE触发事件而产生触发脉冲。在步骤50,产生 触发功能。在步骤52，广播低频唤醒信号。在步骤54,唤醒信号被接收。 在步骤56，确定显示器是否为激活的。如果显示器未激活，则在步骤58， 测量唤醒信号的RSSI。在步骤60，广播对唤醒信号的响应。在步骤62， 响应信号纟皮接收。在步骤64，基于响应信号中的信息，确定标记装置的位 置。在步骤66,验证标记装置。
返回到步骤56,如果显示器是激活的，则在步骤68中，唤醒信号被 忽略。在步骤70，显示器被去激活。也就是说，显示器和它的相关电路被 去激活。在步骤72，等待预定的时间段。然后方法返回到步骤52。
可替换地，步骤74'和76'可替代步骤72执行。在步骤74',广
9播高频重试信号。在步骤76',接收高频重试信号。然后方法返回到步骤 52。当然也可能有其它的策略。例如，如上文讨论，与接收唤醒信号相对 比，标记装置可以响应于接收询问信号而对显示器去激活。这个策略在唤 醒信号可能不被标记装置接收的情况下是有用的。
现在参考图3,大写字母文本(附图中加下划线字体)描述的步骤由 PASE模块执行，而小写字母文本(附图中未加下划线字体)描述的步骤 由标记装置执行。如上提到的，某些步骤可以并行执行。在步骤80，响应 于PASE触发事件而产生触发脉沖。在步骤82,广播高频询问信号。在步 骤84，询问信号被接收。在步骤86,确定显示器是否是激活的。如果显 示器是激活的，则在步骤90,显示器被去激活。在步骤94,在广播高频 询问信号之后的预定时间段，例如20毫秒，广播低频唤醒信号。在步骤 96，接收唤醒信号。在步骤98,测量唤醒信号的RSSI。在步骤IOO，广播 对唤醒信号的响应。在步骤102，接收响应信号。在步骤104,基于响应 信号中的信息确定标记装置的位置。在步骤106，验证标记装置。
虽然示出和描述了本发明的实施方式，并非意指这些实施方式示出和 描述了本发明的所有可能形式。更确切地说，本说明书使用的词语是描述 的词而不是限制的词，并且应理解，可以作出各种改变而不背离本发明的 4青4申和范围。
权利要求
1. 一种用于机动交通工具的被动进入系统，所述系统包括控制单元，其配置成以第一频率广播唤醒信号，以便如果标记装置处于低功耗模式则促使标记装置上电；以及标记装置，其包括显示器，标记装置配置成接收所述唤醒信号，以及响应于接收所述唤醒信号，如果所述显示器是激活的则去激活所述显示器。
2. 如权利要求1所述的系统，其中，所述控制单元还配置成如果 在预定的时间段内未收到对所述唤醒信号的应答，则以所述第 一频率广播 另一个唤醒信号。
3. 如权利要求1所述的系统，其中，所述标记装置还配置成如果所 述显示器是激活的，则忽略所述唤醒信号。
4. 如权利要求1所述的系统，其中，所述标记装置还配置成在接收 所述唤醒信号之后广播重试信号，以促使所述控制单元以所述第一频率广 播另一唤醒信号。
5. 如权利要求4所述的系统，其中，所述控制单元还配置成接收所 述重试信号，并响应于接收所述重试信号以所述第一频率广播另一唤醒信 号。
6. 如权利要求5所述的系统，其中所述标记装置还配置成在接收所 述另一唤醒信号之后再次激活所述显示器。
7. 如权利要求6所迷的系统，其中所述标记装置还配置成测量所述 另一唤醒信号的场强，并产生响应信号，所述响应信号包含指示所测量的 所述场强的信息。
8. 如权利要求1所述的系统，其中，所述第一频率包括在3Hz至 300KHz范围内的频率，且第二频率包括在300MHz至3GHz范围内的频率。
9. 一种操作被动进入系统的标记装置的方法，所述标记装置包括显示器，所述方法包括接收高频询问信号以验证所述标记装置； 确定所述显示器是否开着；以及如果所述显示器是开着的则，响应于接收所述高频询问信号关闭所述 显示器。
10. 如权利要求9所述的方法，还包括产生重试信号以促使控制单元 发送唤醒信号。
11. 如权利要求IO所述的方法，还包括接收另一唤醒信号。
12. 如权利要求11所述的方法，还包括在接收所述另一唤醒信号之后 开启所述显示器。
13. 如权利要求11所述的方法，还包括测量所述另 一唤醒信号的场强。
14. 如权利要求13所述的方法，还包括产生响应信号，所述响应信号 包含指示所测量的所述场强的信息。
15. 如权利要求9所述的方法，还包括接收低频唤醒信号，以便如 果所述标记装置处于低功耗模式则促使所述标记装置上电；以及如果所述 显示器是激活的则忽略所述低频唤醒信号。
16. —种操作被动进入系统的方法，所述被动进入系统包括控制模块 和标记装置，所述标记装置包括显示器，所述方法包括产生显示器去激活信号，以促使所述标记装置去激活所述显示器；以及产生唤醒信号，以便如果所述标记装置处于低功耗模式则促使所述标 记装置上电。
17. 如权利要求16所述的方法，还包括如果在预定时间段内未收到对 所述唤醒信号的应答，则产生另一唤醒信号。
18. 如权利要求16所述的方法，还包括接收重试信号；响应于接收 所述重试信号产生另一唤醒信号；以及接收响应信号，所述响应信号包括 指示所述另一唤醒信号的所测量的场强的信息。
全文摘要
被动启动和进入(PASE)系统包括PASE模块和标记装置。标记装置包括显示器。PASE模块响应于触发事件而对标记装置产生低频唤醒信号和高频询问询问信号。如果显示器开着，那么标记装置忽略唤醒信号。标记装置可响应于接收低频唤醒信号而关闭显示器。标记装置也可响应于接收高频询问信号而关闭显示器。
文档编号B60R25/10GK101544220SQ200910131960
公开日2009年9月30日 申请日期2009年3月27日 优先权日2008年3月27日
发明者伊哈布·塔尔姆, 利雅得·哈巴尔 申请人:李尔公司