专利名称：一种车用被动进入系统的低频标定系统和方法
技术领域：
本发明涉及一种射频场强标定系统和方法，尤其涉及无需标准天线的车用被动进
入场强自动标定系统和方法。
背景技术：
被动式免钥匙进入系统(PKE， Passive Keyless Entry)是在远程无钥匙进入系统 基础之上发展起来，作为新一代防盗技术正在逐步发展壮大，目前已经从高档车市场逐步 进入中档车市场。PKE不是传统的钥匙，而是一个智能钥匙，类似于智能卡。当驾驶者携带 智能钥匙踏进指定范围时，该系统对智能钥匙进行识别判断，如果是合法的智能钥匙则进 行自动解锁。上车之后，驾驶者只需要按一个按钮即可点火启动。 在我国专利局已公开的专利中，一种汽车无钥匙系统及其通信加密方法(申请号
200910020805. 1)和无钥匙被动进入系统(申请号200710145918. 5)所设计的无钥匙系统
均属于本专利的被测系统。但关于此类系统的标定和测试方法未见任何资料谈及。 车用被动进入系统的一项关键技术就在于对智能钥匙位置的准确识别，而对位置
的准确识别需要通过低频场强标定来实现。现有的场强测试方案必须采用标准接收天线和
标准接收机才能实现，不但成本高昂，而且测试结果需要与实际天线对标后才能用于系统标定。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种低成本、高效率的汽车被动进入系统低频自 动标定系统和方法。 本发明具体采用以下技术方案 —种车用被动进入系统的低频标定系统，所述系统包括三维机械定位仪，固定于 三维机械定位仪Y轴上的非金属非磁性材料延长杆，固定于非金属非磁性材料延长杆远离 三维机械定位仪一端的测量模块，与测量模块和三维机械定位仪相连的测量控制模块。
所述测量控制模块与三维机械定位仪相连，向三维机械定位仪传递定位点位置坐 标、步长和行走速度参数，测量控制模块与测量模块相连，完成测量数据的实时显示和记 录。所述测量控制模块由测量数据实时显示模块、测量路径参数设置模块、测量数据记录模 块、内部存储器和数据接口模块组成 所述测量路径参数设置模块用于设置测量模块运动的起止点坐标、运动步长和行 走速度。 所述测量数据实时显示模块通过RS232接口接收来自测量模块的场强数据和坐 标，实时显示测得的场强； 所述测量数据记录模块向内部存储器中写入测量结果； 所述数据接口模块用于导出测量结果至带USB接口的外部Flash存储器。 所述三维机械定位仪用于进行自动连续三维定位，完成定位操作。三维机械定位仪Y轴上固定有非金属非磁性材料延长杆，以减少金属或磁性材质的三维机械定位仪对电 磁场分布的影响，测量模块固定于延长杆远离三维机械定位仪的一端。 所述低频标定系统通过测量控制模块控制三维机械定位仪实现自动连续多点定
位，使测量模块连续测量车用被动进入系统低频发射天线周围空间内的场强，通过测量控
制模块实时显示测量模块所在位置的场强，并利用三维机械定位仪输出的定位确认信号触
发测量控制模块按顺序将测量点的场强数据和坐标记录至内部存储区域中。 本发明还公开了一种车用被动进入系统的低频标定方法，其特征在于，所述标定
方法包括以下步骤 (1)安放和固定标定系统在开阔的空间内将三维机械定位仪固定好，将待标定 车辆长轴平行于三维机械定位仪X轴停放，将测量模块固定于三维机械定位仪Y轴机械臂 延长杆上靠近车辆的一端，使车辆的待标定侧和测量模块之间没有其它阻挡物；
(2)给编订系统上电，通过测量控制模块设置三维机械定位仪的行走路径和测量 密度，并启动测量； (3)三维机械定位仪将测量模块定位至第一个测试点，并输出定位确认信号和当 前坐标 (4)测量模块测量磁场场强，输出场强数据给测量控制模块； (5)测量控制模块在来自三维机械定位仪的定位确认信号触发下将当前测试点的 坐标与测试结果记录至内部存储区域中，至此完成一个点的测量； (6)然后三维机械定位仪根据测量控制模块设置的行走路径和测量密度，自动将 测量模块定位至下一个测试点，再从步骤(3)开始输出定位确认信号和当前坐标，如此循 环，直至完成对所有待测点的测量；然后，将内部存储区域中的测量数据导出至外部存储 器，测量结束。 本发明利用PEPS系统中智能钥匙所使用的低频接收天线和具备接收信号强度指
示(RSSI)功能的集成电路制作测量模块，利用测量控制模块实现测量路径规划，利用三维
机械定位仪实现测量模块的自动连续定位，縮短标定时间，利用三维机械定位仪反馈的定
位确认信号触发测量控制模块存储测量点坐标和相应的测量结果至内部存储器。 本发明可帮助被动进入系统的产品设计师了解其产品的低频发射天线安装于整
车之后，作用区域的大小和作用区域内的场强分布；当被动进入系统中具备多个低频发射
天线时，可帮助考察多个天线作用区域的边界或交界处场强的分布情况；可帮助设计师了
解车窗等没有金属阻隔的特殊区域附近信号场强分布情况，为系统设计中的"车内"、"车
外"判别提供参考依据。而且，本本发明的测量模块使用了被标定门禁系统中钥匙所用的天 线，而非标准天线，测量模块利用被标定门禁系统中钥匙所用集成电路内的磁场接收和信 号调理功能，而非使用标准低频接收机或频谱仪，即本发明无需购买昂贵的标准低频接收 天线和标准接收机，降低了标定系统的成本，同时，测量结果无需与实际使用的天线对标， 可直接表征实际使用中低频接收天线的接收情况，且测量过程实现了自动化，测量效率高。
附图1是测量模块示意图。
附图2是测量控制模块示意图。
附图3是三维机械定位仪和非金属非磁性材料延长杆摆放位置示意图。
附图4是标定系统各部分的连接示意图。
附图5是标定系统工作流程图。
具体实施例方式
下面结合说明书附图对本发明的技术方案作进一步详细说明。 如图1所示为本发明的测量模块示意图。测量模块由低频天线、带RSSI功能的芯 片和数据接口电路三部分组成，其可以利用PEPS系统中智能钥匙所使用的低频接收天线 和具备接收信号强度指示(RSSI)功能的集成电路制作测量模块(例如NXP半导体公司的 PCF7952)。低频接收天线接收的低频磁场信号通过带RSSI功能的集成电路转换成数字信 号，通过数据接口电路传输给测量控制模块。 如附图2所示为测量控制模块示意图。测量控制模块通过RS232接口接收来自测 量模块的场强数据，通过测量数据实时显示模块实时显示测得的场强，并通过测量数据记 录模块向内部存储器中写入测量结果。测量结果可通过数据接口模块导出至带USB接口的 外部Flash存储器。测量控制模块与三维机械定位仪相连，并向其传递定位点位置坐标、步 长和行走速度等参数，三维机械定位仪完成定位操作。 如附图3所示为三维机械定位仪和非金属非磁性材料延长杆A摆放位置示意图， 三维机械定位仪底座长轴为X轴，垂直于地面的机械臂长轴为Z轴，与X轴和Z轴正交的机 械臂长轴为Y轴。在开阔的空间内将三维机械定位仪固定好，待标定车辆长轴平行于三维 机械定位仪X轴停放，使车辆的待标定侧和固定于机械臂延长杆A上的测量模块之间没有 其它阻挡物。安装时应确保牢固，在测量过程中，三维机械定位仪的底座不能出现移动。延 长杆A分直线型和L型两种，L型延长杆可用于测量车体内部直线型延长杆无法探测的区 域。测量模块固定于延长杆靠近车体的一端。 附图4所示为本标定系统各部分的连接示意图。系统由测量控制模块控制，测量
控制模块通过电缆，将控制信号发送至三维机械定位仪，同时接收三维机械定位仪反馈的
定位确认信号和当前点的坐标；测量模块通过RS232接口将测量结果连续发送至测量控制
模块，测量控制模块在来自三维机械定位仪的定位确认信号触发下将当前测试点的坐标与
测试结果记录至可通过USB接口导出至外部Flash存储器的存储区域中。 如附图5所示为标定系统工作流程。系统上电后，通过测量控制模块设置三维机
械定位仪的行走路径和测量密度，并启动测量；三维机械定位仪将测量模块定位至第一个
测试点，并输出定位确认信号和当前坐标，测量模块测量磁场场强，输出场强数据给测量控
制模块，测量控制模块在来自三维机械定位仪的定位确认信号触发下将当前测试点的坐标
与测试结果记录至可通过USB接口导出至外部Flash存储器的存储区域中，至此完成一个
点的测量。然后三维机械定位仪根据测量控制模块设置的行走路径和测量密度，自动将测
量模块定位至下一个测试点，开始测量，如此循环，直至完成对所有待测点的测量。
权利要求
一种车用被动进入系统的低频标定系统，所述系统包括三维机械定位仪，固定于三维机械定位仪Y轴上的非金属非磁性材料延长杆，固定于非金属非磁性材料延长杆远离三维机械定位仪一端且靠近待测车辆一端的测量模块、与测量模块和三维机械定位仪相连的测量控制模块；其特征在于所述测量模块由低频接收天线、带RSSI功能的芯片和数据接口电路三部分组成，低频接收天线通过信号线与带RSSI功能的芯片连接，将接收的低频磁场信号通过带RSSI功能的集成电路转换成数字信号，带RSSI功能的芯片再通过数据接口电路连接测量控制模块，将数字信号传输给测量控制模块，由测量控制模块完成测量数据的实时显示和记录；所述测量控制模块通过电缆与三维机械定位仪相连，向三维机械定位仪传递定位点位置坐标、步长和行走速度参数；所述测量控制模块由测量数据实时显示模块、测量路径参数设置模块、测量数据记录模块、内部存储器和数据接口模块组成所述测量路径参数设置模块用于设置测量模块运动的起止点坐标、运动步长和行走速度。所述测量数据实时显示模块通过RS232接口接收来自测量模块的场强数据和坐标，实时显示测得的场强；所述测量数据记录模块向内部存储器中写入测量结果；所述数据接口模块用于导出测量结果至带USB接口的外部Flash存储器；所述三维机械定位仪用于进行自动连续三维定位，完成定位操作；所述低频标定系统通过测量控制模块控制三维机械定位仪实现自动连续多点定位，使测量模块连续测量车用被动进入系统低频发射天线周围空间内的场强，通过测量控制模块实时显示测量模块所在位置的场强，并利用三维机械定位仪输出的定位确认信号触发测量控制模块按顺序将测量点的场强数据和坐标记录至内部存储区域中。
2. 利用权利要求1所述的车用被动进入系统的低频标定系统进行标定的方法，其特征 在于，所述标定方法包括以下步骤(1) 安放和固定标定系统在开阔的空间内将三维机械定位仪固定好，将待标定车辆 长轴平行于三维机械定位仪X轴停放，将测量模块固定于三维机械定位仪Y轴机械臂延长 杆上靠近车辆的一端，使车辆的待标定侧和测量模块之间没有其它阻挡物；(2) 给标定系统上电，通过测量控制模块设置三维机械定位仪的行走路径和测量密度， 并启动测量；(3) 三维机械定位仪将测量模块定位至第一个测试点，并输出定位确认信号和当前坐标(4) 测量模块测量磁场场强，输出场强数据给测量控制模块；(5) 测量控制模块在来自三维机械定位仪的定位确认信号触发下将当前测试点的坐标 与测试结果记录至内部存储区域中，至此完成一个点的测量；(6) 然后三维机械定位仪根据测量控制模块设置的行走路径和测量密度，自动将测量 模块定位至下一个测试点，再从步骤(3)开始输出定位确认信号和当前坐标，如此循环，直 至完成对所有待测点的测量；然后，将内部存储区域中的测量数据导出至外部存储器，测量 结束。
全文摘要
本发明公开了一种车用被动进入系统低频标定系统和方法，其利用被动进入系统中钥匙端的低频接收天线和具备接收信号强度指示(RSSI)功能的集成电路制作测量模块，利用测量控制模块实现测量路径规划，利用三维机械定位仪实现测量模块的自动连续定位，缩短标定时间，利用三维机械定位仪反馈的定位确认信号触发测量控制模块存储测量点坐标和相应的测量结果。本发明无需购买昂贵的标准低频接收天线和标准接收机，降低了标定系统的成本，同时，测量结果无需与实际使用的天线对标，可直接表征实际使用中低频接收天线的接收情况，且测量过程实现了自动化，测量效率高。
文档编号G01R33/02GK101793948SQ20101010298
公开日2010年8月4日 申请日期2010年1月29日 优先权日2010年1月29日
发明者刘洋, 申建, 雷剑梅 申请人:重庆长安汽车股份有限公司