专利名称：多信道车辆被动激活系统的制作方法
多信道车辆被动激活系统
相关申请的交叉引用
本申请要求2006年11月30日递交的美国临时申请No.60/861，838的权益。
背景技术：
本发明通常涉及用于客运车辆中获取功能的被动系统。
车辆遥控激活系统(remote vehicle activation system),例如遥控无钥 匙进入(RKE)系统，就性质而言可以是主动的或被动的。在主动系统中， 通常由操作者激活远程发送器(remotetransmitter)上的开关或按钮以便执 行所希望的遥控功能，例如锁住或打开车门。在被动进入系统中，通常不 要求操作者进行激活以便执行所希望的遥控功能。
在典型的车辆被动激活系统中，设置有通常被称为"智能钥匙"(fob) 或"卡"的远程收发器(remote transceiver)-这种智能钥匙或卡可作为独 立单元连接到钥匙链，也可以是点火钥匙的头部部分或类似物。智能钥匙 或卡自动地将无线信号例如射频(RF)信号发射到车辆，以便执行各种车 辆遥控功能中的任何功能，例如锁住和/或打开车门、启动和/或停止车辆 发动机、打开和/或关闭车窗、开启内部和/或外部车灯、升上和/或降下敞 篷车顶、打开和/或关闭车尾行李箱以及类似功能。
车辆被动激活系统通常包括安装在车辆中的电子控制模块上的收发 器。车辆收发器控制模块设置成与各种车辆装置通信，以便执行多种功能。 例如，车辆收发器和/或控制模块可设置成与门锁机构通信，以便响应开锁
请求而打开车门，或者可设置成与车辆发动机通信，以便响应发动机启动 i貪,，而启动发动才;L。
例如，可在车门把手上设置传感器或开关，以便提供开锁请求。在该
实施例中，当车主身体接触门把手时，例如通过^;i^又或拉住把手，传感器 便向车辆收发器控制模块提供这种接触的指示。收到该指示之后，车辆收 发器控制模块自动地发送被动进入询问信号(challenge signal )。询问信号 一经接收，通常由使用者携带的远程收发器智能钥匙或卡确定该询问信号 是否有效，如果有效，便自动地发送响应，该响应包括智能钥匙通常唯一 的识别码。车辆收发器控制模块将识别码同授权的智能钥匙码相比较，如 果发现它们匹配，控制模块便产生控制信号，在该实施例中，这种控制信 号被发送到门锁机构以用于打开车门。
在执行车辆被动激活功能中，在决定是否应当执行特定被动进入功能 时，测定(即，确定位置)携带智能钥匙的使用者的位置可能有帮助。例 如，当激活车门把手以生成开门请求时，如果授权的智能钥匙在车辆外面， 锁应当被打开。否则，车门可由车辆外面的任何人开锁并打开，只因授权 使用者在车辆内部。作为另一实施例，如果使用者激活车辆内部的被动发 动机启动开关，只有授权使用者在车辆内部，发动机才被开启。
目前的车辆被动激活系统存在的一个问题是对干扰或噪声的敏感度。 例如，其他无线系统可能在与从车辆发送到智能钥匙或从智能钥匙发动到 车辆的信号中的一个或两个信号相同或接近的频率下工作(如果这些信号 在不同频率下发送)。例如，这些无线系统可包括其他智能钥匙或卡、轮 胎压力监控系统、远程安全系统(remote security system)、远程车库开门 器(remote garage door opener)和类似物。
发明内容
本发明通过使用基于取样的环境条件所选择的多个多频信道中的至 少一个，来解决信号干扰的问题。
图l是实现本发明实施方案的车辆的示意图2是展示了根据本发明实施方案的被动进入模块的框图； 图3是展示了根据本发明的智能钥匙或卡的框图； 图4M示了根据本发明实施方案的车辆被动激活系统的框图； 图5M示了根据本发明实施方案的车辆操作的流程图；以及 图6是展示了根据本发明实施方案的智能钥匙操作的流程图。
具体实施例方式
参考图1,显示了实现本发明实施方案的车辆的示意图。车辆10具有 内部区域11和外部区域12。 ^皮动进入电子才莫块(passive entry electronic module) 13连接到内部天线14,例如，内部天线14可安装到车辆仪表盘 15。模块13还可与外部天线16连接，外部天线16优选地安装在外部结 构上，例如侧视镜外壳17,或安装在门中，如门20。
车门20可提供内部区域11和外部区域12之间的部分边界。门把手 21包括i敫活开关和锁致动才几构(lock actuator mechanism), 5敫活开关和锁 致动机构两者都连接到模块13。通过升高门把手21,使用者发出开启门 的请求，该请求使模块13询问授权的智能钥匙。发动机启动开关22也可 设置在连接到模块13的仪表盘15上，以便发出启动车辆发动机的使用者 请求。例如，还可支持各种其他激活功能，如锁住和/或开启其他车门、打 开和/或关闭车窗、开启内部车灯和/或外部车灯、升高和/或降低敞篷车顶、 打开和/或关闭车尾行李箱、以及类似功能。
现参考图2,显示了展示根据本发明实施方案的被动进入模块的框图。 被动进入才莫块13包括收发器23和收发器24。可供选择地，可使用在内部 和外部发送/接收之间转换的单一收发器。被动进入模块13还包括控制器 26,控制器26具有只读存储器(ROM) 27,只读存储器(ROM) 27可包 括一个或多个由控制器26执行的软件程序以及由控制器26存取的数据。 电子可编程只读存储器(EPROM) 28连接到控制器26,以用于存储标定 数据(calibration)和如现有技术已知的其他数据。EPROM28也可保存由 控制器26执行的软件。
模块13包括用于驱动内部天线14的天线激励器(antenna driver) 30 和用于驱动外部天线16的天线激励器31。天线14和16提供了分别经由 收发器23和收发器24与便携式智能钥匙或卡25的双向通信。激励器30 和31可以是模拟或数字控制的，以分别响应来自控制器26的内部增益值 和外部增益值。例如，增益值可储存在EPROM 28中。激励器30包括双 向可变增益信号放大器32和接收内部增益值的增益模块(gainblock) 33。 同样，激励器31可包括双向可变增益信号放大器34和接收外部增益值的 增益模块35。如果所有的被动进入功能都使用了同样的内部增益值和外部 增益值，可在模块13的加电初始化序列期间一次设置内部和外部增益值。 否则，根据需要，在被动进入功能的操作期间，可周期性地将内部增益值 传送到激励器30和31。
无线接口 (wireless interface) 23、 24不必是连接到内部天线和外部天 线的收发器。例如，无线装置23、 24中的一个或两个可以是只发送的装 置或只接收的装置。此外，无线装置23、 24可在不同的频率范围内工作， 或以不同类型的无线信号工作。
现参考图3,显示了展示根据本发明的智能钥匙或卡的框图。智能钥 匙25包括由收发器37连接到天线38的智能钥匙控制器36。可供选择地， 可利用单独的接收器和发送器来适应所用频率的差别。由车辆被动进入模 块广播的询问信号(interrogation signal)由收发器37接收，并由控制器 36检测。如果询问信号是有效的(即，符合所识别的车辆和功能)，控制 器36发出响应消息，响应消息经由收发器37和天线38广播到车辆被动 进入模块。接收询问信号期间，信号强度指示器(SSI)模块39可确定所 接收的信号强度，并生成信号强度指示。信号强度指示可包括在由控制器 36根据预定的消息协议组装的响应消息中。
现参考图2,智能钥匙收发器37和一个或多个车辆模块无线装置23、 24可操作以在多个载频下进行发送和/或接收。这允许根据本发明的车辆 被动激活系统选择低噪声程度的信道。例如，在车辆模块13中的一个或 多个收发器23、 24可在所关注的频率下对环境取样，来确定噪声程度。 然后，车辆模块控制器26可选择这些频率中的一个或多个，供与智能钥 匙25通信之用。控制器26可在从车辆模块13发送到智能钥匙25的一个 或多个询问信号中通知使用哪一个或多个频率。
现参考图4,显示了展示根据本发明实施方案的车辆被动激活系统的 框图。车辆模块13包括低频(LF )发送器50和超高频(UHF )接收器52。 智能钥匙25包括LF接收器54和UHF发送器56。可供选择地，UHF发 送器56和UHF接收器52中的一个或两个可以是UHF收发器。
车辆模块控制器26给LF发送器50产生控制信号60，包括将要发送 的数据。LF发送器50从LF天线64发送LF信号62。 LF信号62可由智 能钥匙LF天线66接收。LF接收器54检测或解调LF信号62,以便产生 用于智能钥匙控制器36的接收数据68。
智能钥匙控制器36可才喿作以产生频率控制信号70和传输控制信号 72,包括将要由UHF发送器56发送的数据。UHF发送器56从智能钥匙 UHF天线76发送UHF信号74。 UHF信号74可由车辆才莫块UHF天线78 接收。UHF接收器52检测或解调UHF信号74,以产生用于车辆模块控 制器26的数据80。 UHF接收器52还接收频率控制信号82,以用于设置 中心频率或另外选择一个信道或多个信道以用于接收来自天线78的UHF 信号。UHF接收器52还包括确定接收信号强度的能力，例如通过生成接 收信号强度指示(RSSI)信号，作为提供给车辆模块控制器26的数据80。
当请求激活功能时，询问以LF信号62的形式发送到智能钥匙25。然 后，智能钥匙25通过发送UHF信号74来响应。为了使系统不受来自其 他源的人为干扰和噪声的影响，可根据需要改变操作的UHF信道。车辆 模块通过周期地;险测来自UHF接收器52的RSSI水平，来确定哪一个或 多个信道是清晰的(没有噪声)或较清晰或最清晰。控制器26将基于环 境噪声程度来选择一个或多个信道。这种选择可获得最安静的信道。可供 选择地，这种选择可获得噪声程度低于阀值的一个信道或多个信道。这种 选择可以基于以特定优先次序进行的信道搜索，直到发现适当的信道或多 个信道为止。这种次序可以基于车辆位置或基于有关车辆的已知信息。一 旦选择了 一个信道或多个信道，智能钥匙25在LF询问阶段接到选择的通 知。当智能钥匙25发觉LF询问时，其解码LF信号62,并转换到由车辆
模块13所指示的一个或多个清晰的信道。因此，可改进车辆接收来自智
能钥匙25的UHF响应的可能性。
本发明提供了转换信道的可行的、快速的和有效功率的方式。为了节 省车辆电池的功率，车辆模块控制器26可指示UHF接收器52以周期间 隔的方式来^^查一个或多个清晰的信道。
可使用如本技术领域已知的种类繁多的任何回路，来实现UHF接收 器52和UHF发送器56。例如，可使用来自美国马萨诸塞州Analog Devices of Norwood公司的ADF7012多信道ISM波段FSK/GFSK/OOK/ASK发送 器，来实现发送器56。这种发送器包括N分数锁相环(fractional-N PLL ), 可为锁相环(PLL)加载数据值，以将工作频率设定在75 MHz和1 GHz 之间。
可供选择地，或除了以上的实施方案以外，在智能钥匙中的多信道LF 接收器可用来避免LF噪声源。此外，本系统还可用于LF/RF/RF询问响应 系统以及LF/RF系统。
现参考图5和6,显示了展示根据本发明实施方案的操作方法的流程 图。本领域的一个普通技术人员可理解，所展示的操作没有必要是顺序操 作。可在本发明的精神和范围内改变步骤顺序，且此处所显示的顺序是逻 辑陈述。所展示的方法还可由硬件、软件、固件和类似物的任何组合来实 现。本发明超越任何具体的实施方式，且为了易于展示以顺序流程图的形 式来显示实施方案。
现参考图5，显示了展示根据本发明实施方案的车辆操作的流程图。 进行检查，以确定是否应当针对噪声而对周围环境进行取样，如在模块100 中。这种检查可基于周期性进行。可供选择地，或除了周期性检查以外， 在检测到某些事件之后，例如请求特殊功能，可进行检查。然后，可对一 个或多个信道中的环境噪声程度进行取样，如在模块102中。然后，可基 于所测量的噪声程度，来确定将要使用哪一个或多个信道，如在模块104 中。可使用最后的成功信道，除非有必要改变信道。这种需要可以基于对 该信道噪声程度的取样、所接收的控制信号、从智能钥匙所接收的信号或 类似物。
最终，接收激活功能的请求，如在模块106中。从车辆发送至少一个 询问，如在模块108中。在询问中优选地提供指定响应信道所使用的一个 或多个信道的信息。在一个或多个指定的询问中接收响应，如在模块110 中。这种响应优选地包括智能钥匙标识符或指示授权使用希望功能的其他 数据。进行检查，以确定标识符或其他数据是否正确，如在冲莫块112中。 例如，可通过对照授权标识符的列表核对所接收的标识符，来进行以上检 查。如果所接收的数据指示授权使用该功能，便可执行该功能，如在模块 114中。
在本发明的一个实施方案中，可从车辆发送多个询问，如在^f莫块108 中。例如，如果在一定时间周期内没有响应询问，询问可被重新发送。此 外，使用来自首次传输的一个或多个不同特征，进行至少一个重新发送， 例如载频、调制技术、编码方案、信道选择、标识符和类似物。
现参考图6,显示了展示根据本发明实施方案的智能钥匙操作的流程 图。询问信号被接收，如在模块120中。这种询问信号可用来唤醒智能钥 匙中的电子设备。确定应当使用哪一个或多个信道进行发送，如在模块122 中。这种确定可以基于在询问信号中接收的信息。智能钥匙发送响应，如 在模块124中。这种响应可包括发送器标识符或由车辆用以确定所请求的 功能是否被允许的其他信息。
尽管已经展示和描述了本发明的实施方案，但是这些实施方案并非旨 在展示和描述本发明的所有可能形式。而是，说明书中使用的词汇是描述 性词汇而不是限制性词汇，且应当理解，可进行各种改变而不偏离本发明 的精神和范围。
权利要求
1.一种用于机动车的被动激活系统，其包括智能钥匙，其可操作以接收询问信号并且响应所述询问信号在多个频率中的一个频率下发送激活信号；以及激活器，其安装在所述机动车上，所述激活器可操作以基于传输品质选择所述多个频率中的一个频率、将所选频率的指示发送到所述智能钥匙、发送所述询问信号、以及在所选频率下接收所述激活信号。
2. 如权利要求1所述的被动激活系统，其中所述激活器通过在所述 多个频率中的每一个频率下对环境噪声取样，来选择所述多个频率中的一 个频率。
3. 如权利要求2所述的被动激活系统，其中所述激活器利用所述所 选频率来随后接收所述激活信号，除非所述所选频率下的环境噪声超过一 个阀值。
4. 如权利要求1所述的被动激活系统，其中所述智能钥匙包括LF接 收器和UHF发送器，且其中所述激活器包括LF发送器和UHF接收器。
5. 如权利要求4所述的被动激活系统，其中所述激活器利用所述LF 发送器来发送所述询问信号，所述智能钥匙利用所述LF接收器来接收所 述询问信号，所述智能钥匙利用所述UHF发送器来发送所述激活信号， 以及所述激活器利用所述UHF接收器来接收所述激活信号。
6. 如权利要求1所述的被动激活系统，其中所述激活器在所述询问 信号中发送所述所选频率的所述指示。
7. 如权利要求1所述的被动激活系统，其中如果所接收的所述激活 信号包括先前识别的智能钥匙的标识符，所述激活器进一步操作以激活车 辆功能。
8. 如权利要求1所述的被动激活系统，其中所发送的询问是第一询 问，所述激活器进一步操作以确定没有接收到响应所述第一询问的激活信号，且发送具有不同于所述第 一询问的至少 一个特征的至少 一个附加询问。
9. 一种遥控激活机动车的功能的方法，所述方法包括从所述机动车发送第一信号，所述第一信号基于在多个信道中的至少 一个信道下所检测的环境噪声来指示所述多个信道中的一个信道；在遥控装置中接收所述第一信号，所述遥控装置可操作以与所述机动 车分离地移动；在所述遥控装置中设置发送器，以基于所接收的所述第一信号在所指 示的所述信道中进行发送；利用所指示的所述信道从所述遥控装置中发送第二信号；在所述机动车上接收所述第二信号；以及基于所接收的所述第二信号，来激活机动车的所述功能。
10. 如权利要求9所述的方法，其中所述第一信号以第一频率进行发 送，且所述第二信号以不同于所述第一频率的第二频率进行发送。
11. 如权利要求IO所述的方法，其中所述第一频率处在所述LF波段， 且所述第二频率处在所述UHF波段。
12. 如权利要求9所述的方法，其中所述第一信号是响应对所述功能 的请求而从所述机动车发送的询问信号。
13. 如权利要求9所述的方法，其中所述第二信号包括遥控装置标识 符，且其中激活所述功能是基于所述遥控装置标识符匹配已知标识符的。
14. 如权利要求9所述的方法，其中所述遥控装置利用所指示的所述 信道继续发送信号，直到接收到指示所述遥控装置使用所述多个信道中的 一个不同信道的信号为止。
15. —种机动车，其包括 发送器；接收器；由控制信号操作的机动装备；以及与所述发送器、所述接收器和所述机动装备通信的控制逻辑单元，所述控制逻辑单元可操作以(a) 利用所述接收器对环境中的噪声取样；(b) 根据所取样的噪声来从多个可能信道中确定工作信道；(c) 利用所述发送器发送指示所确定的信道的信道信号；(d) 利用所确定的信道从所述接收器接收激活信号；和(e) 基于所接收的所述激活信号生成所述控制信号。
16. 如权利要求15所述的机动车，其中所述发送器在LF波段工作， 且其中所述多个信道在UHF波段中的不同频率下工作。
17. 如权利要求15所述的机动车，其中所述信道信号是发送到遥控 装置的询问信号的一部分。
全文摘要
通过基于取样的环境噪声条件确定激活信号的频率，来改进机动车的遥控激活。所选的频率可在询问信号中被发送到被动遥控装置。遥控装置以处于所选频率的激活信号进行响应。
文档编号G08C17/00GK101197068SQ200710188299
公开日2008年6月11日 申请日期2007年11月30日 优先权日2006年11月30日
发明者利雅得·哈巴尔, 罗纳德·O·金 申请人:李尔公司