用于车辆的被动进入系统的制作方法

本发明涉及汽车电子，特别涉及一种用于车辆的被动进入系统。

背景技术：

现在越来越多的车辆上集成有被动进入被动启动(passiveentrypassivestart，peps)系统。被动进入被动启动系统利用低频(lowfrequency，lf)/射频(radiofrequency，rf)、蓝牙(bluetooth)、超宽带(ultra-wideband，uwb)等通信技术与无线车钥匙进行通信，并对无线车钥匙进行定位。其中，采用uwb通信技术的定位精度高，目前越来越受到重视。uwb定位技术是采用三角定位法。具体来说，其是利用三个或更多个uwb节点来测量到无线车钥匙的距离，然后利用三角定位法确定无线车钥匙的位置。由于三角定位法需要三个或更多个uwb节点，实现成本高。如果只有两个uwb节点，采用类似三角定位法的定位方法，则只能确定出无线车钥匙位于两个可能的位置(一个真实位置、一个虚拟位置)，无法确定无线车钥匙的真实准确位置。

技术实现要素：

本发明解决的问题是提供一种用于车辆的被动进入系统，其能够仅凭两个天线模块即可准确地确定出无线车钥匙的位置。

为了解决上述问题，本发明提供了一种用于车辆的被动进入系统，其包括：第一天线模块，适于通过全向辐射与无线车钥匙进行第一全向通信和通过定向辐射与所述无线车钥匙进行第一定向通信；第二天线模块，适于通过全向辐射与所述无线车钥匙进行第二全向通信和通过定向辐射与所述无线车钥匙进行第二定向通信；以及处理模块，适于根据所述第一全向通信和所述第二全向通信分别确定所述第一天线模块和所述第二天线模块与所述无线车钥匙的相对距离，根据所述第一定向通信和/或所述第二定向通信确定所述第一天线模块和/或所述第二天线模块与所述无线车钥匙的相对方位，并且根据所述相对距离和所述相对方位确定所述无线车钥匙的位置。

与现有技术相比，上述方案具有以下优点：

本发明的用于车辆的被动进入系统，其通过第一天线模块和第二天线模块的第一全向通信和第二全向通信确定出这两个模块与无线车钥匙的相对距离后，即可确定出两个位置(无线车钥匙的真实位置、虚拟位置)，再通过第一天线模块和/或第二天线模块的第一定向通信和/或第二定向通信确定出这两个模块中的至少之一与无线车钥匙的相对方位，即可将虚拟位置排除，确定出无线车钥匙的位置。因此，本发明的用于车辆的被动进入系统能够在仅有两个天线模块的情况下准确地确定出无线车钥匙的位置，具有成本低廉的优点。

附图说明

图1例示了根据本发明一个或多个实施例的用于车辆的被动进入系统的示意图；

图2例示了根据本发明一个或多个实施例的第一天线模块的示意图；

图3例示了根据本发明一个或多个实施例的第一天线模块的全向辐射的垂直面示意图；

图4例示了根据本发明一个或多个实施例的第一天线模块的定向辐射的垂直面示意图；

图5例示了根据本发明一个或多个实施例的第一天线模块的定向辐射的垂直面示意图。

具体实施方式

在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便使所属技术领域的技术人员更全面地了解本发明。但是，对于所属技术领域的技术人员明显的是，本发明的实现可不具有这些具体细节中的一些。此外，应当理解的是，本发明并不限于所介绍的特定实施例。相反，可以考虑用下面的特征和要素的任意组合来实施本发明，而无论它们是否涉及不同的实施例。因此，下面的方面、特征、实施例和优点仅作说明之用而不应被看作是权利要求的要素或限定，除非在权利要求中明确提出。

图1例示了根据本发明一个或多个实施例的用于车辆的被动进入系统的示意图。参考图1所示，用于车辆10的被动进入系统100包括第一天线模块110、第二天线模块120和处理模块130。第一天线模块110、第二天线模块120分别与处理模块130连接，以进行信息交互。在一个或多个实施例中，第一天线模块110、第二天线模块120与处理模块130连接可以通过can、lin、flexray、most、lvds、以太网等总线中的一种或多种实现。需要说明的是，用于车辆10的被动进入系统100可以是peps系统的一部分，或者peps系统本身。进一步地，为了实现peps系统的完整功能，还可以包含其他的天线模块，本发明对此并不加以限制。

第一天线模块110用于通过全向辐射110a与无线车钥匙200进行第一全向通信，以及通过定向辐射110b、110c与无线车钥匙200进行第一定向通信。第一全向通信可以包括一次或多次的第一天线模块110与无线车钥匙200之间的信息交互。在一个或多个实施例中，第一全向通信包括无线车钥匙200发送时间戳信息给第一天线模块110。时间戳信息可以包括无线车钥匙200接收到第一天线模块110发来的信息的时间戳，无线车钥匙200发送信息给第一天线模块110的时间戳等。类似地，第一定向通信可以包括一次或多次的第一天线模块110与无线车钥匙200之间的信息交互。在一个或多个实施例中，第一定向通信包括无线车钥匙200发送其接收到的定向辐射110b、110c的信号强度信息至第一天线模块110。

图2例示了根据本发明一个或多个实施例的第一天线模块的示意图。参考图2所示，第一天线模块110包括第一天线单元111、第二天线单元112和第三天线单元113。第一天线单元111和第二天线单元112之间在空间上相距即第一天线单元111和第二天线单元112之间在连线方向空间传播上相差90°，同时在传输线116上也具有的长度差。第二天线单元112和第三天线单元113之间在空间上相距即第二天线单元112和第三天线单元113之间在连线方向空间传播上相差90°，同时在传输线117上也具有的长度差。其中，传输线116、117可以为设置于印刷电路板上的金属线，λ为第一天线模块110所发射的无线信号的波长。

在一个或多个实施例中，第一天线模块110可以通过第二天线单元112单独辐射实现全向辐射110a，即通过第二天线单元112单独辐射实现第一全向通信。需要说明的是，第二天线单元112单独辐射是指仅有第二天线单元112辐射/接收无线信号，第一天线单元111和第三天线单元113不辐射/接收无线信号。图3例示了根据本发明一个或多个实施例的第一天线模块的全向辐射的垂直面示意图。参考图3所示，其示出了在第二天线单元112的周围均有无线辐射，即为全向辐射110a。

在一个或多个实施例中，第一天线模块110通过第一天线单元111和第二天线单元112组合辐射(即定向辐射110b)实现第一定向通信，和/或通过第二天线单元112和第三天线单元113组合辐射(即定向辐射110c)实现第一定向通信。需要说明的是，第一天线单元111和第二天线单元112组合辐射是指第一天线单元111和第二天线单元112共同辐射/接收无线信号，第三天线单元113不辐射/接收无线信号；第二天线单元112和第三天线单元113组合辐射是指第二天线单元112和第三天线单元113共同辐射/接收无线信号，第一天线单元111不辐射/接收无线信号。图4例示了根据本发明一个或多个实施例的第一天线模块的定向辐射的垂直面示意图。参考图4所示，其示出了第一天线单元111和第二天线单元112的组合辐射，即定向辐射110b，其辐射的大部分能量位于第一天线单元111的一侧。图5例示了根据本发明一个或多个实施例的第一天线模块的定向辐射的垂直面示意图。参考图5所示，其示出了第二天线单元112和第三天线单元113的组合辐射，即定向辐射110c，其辐射的大部分能量位于第三天线单元113的一侧。在一个或多个实施例中，第一天线单元111和第二天线单元112的组合辐射(即定向辐射110b)与第二天线单元112和第三天线单元113的组合辐射(即定向辐射110c)具有相同的辐射强度。

在一个或多个实施例中，第一天线模块110还包括功分器114。功分器114用于将欲发射的信号分配给第一天线单元111、第二天线单元112和第三天线单元113中的一者或多者。具体来说，功分器114可以与第二天线单元112持续连接，在需要全向辐射110a时，打开开关114a和开关114b，将欲发射的信号仅分配给第二天线单元112；在需要定向辐射110b时，通过闭合开关114a、打开开关114b，将欲发射的信号分配给第一天线单元111和第二天线单元112；在需要定向辐射110c时，通过打开开关114a、闭合开关114b，将欲发射的信号分配给第二天线单元112和第三天线单元113。

在一个或多个实施例中，第一天线模块110还包括信号生成电路115。信号生成电路115根据处理单元130的控制生成欲发射的信号。信号生成电路115例如可以包括uwb芯片和外围电路。

继续参考图1所示，第二天线模块120用于通过全向辐射120a与无线车钥匙200进行第二全向通信，以及通过定向辐射120b、120c与无线车钥匙200进行第二定向通信。第二全向通信可以包括一次或多次的第二天线模块120与无线车钥匙200之间的信息交互。在一个或多个实施例中，第二全向通信包括无线车钥匙200发送时间戳信息给第二天线模块120。时间戳信息可以包括无线车钥匙200接收到第二天线模块120发来的信息的时间戳，无线车钥匙200发送信息给第二天线模块120的时间戳等。类似地，第二定向通信可以包括一次或多次的第二天线模块120与无线车钥匙200之间的信息交互。在一个或多个实施例中，第二定向通信包括无线车钥匙200发送其接收到的定向辐射120b、120c的信号强度信息至第二天线模块120。

在一个或多个实施例中，第二天线模块120具有与第一天线模块110相同或相似的设计，即第二天线模块120和第一天线模块110相同或相似。因此，在此不再对第二天线模块120展开描述，具体地，可参考图2-5以及相关的段落中对第一天线模块110的描述。

处理模块130用于根据第一全向通信和第二全向通信分别确定第一天线模块110和第二天线模块120与无线车钥匙200的相对距离r1、r2，以及根据第一定向通信和/或第二定向通信确定第一天线模块110和/或第二天线模块120与无线车钥匙200的相对方位，并且根据确定出的相对距离和相对方位确定无线车钥匙200的位置。

参考图1所示，在确定出第一天线模块110和第二天线模块120与无线车钥匙200的相对距离r1、r2后，即可确定出两个位置(无线车钥匙200的真实位置、虚拟位置v)，再根据确定出的第一天线模块110和/或第二天线模块120与无线车钥匙200的相对方位，即可将虚拟位置v排除，确定出无线车钥匙200的位置。可见，用于车辆10的被动进入系统100能够在仅有两个天线模块110、120的情况下准确地确定出无线车钥匙200的位置，具有成本低廉的优点。

在一个或多个实施例中，处理模块130利用第一天线模块110和/或第二天线模块120分别与无线车钥匙200通信的无线信号的飞行时间分别确定相对距离r1、r2。例如可以通过单边双向测距(single-sidedtwo-wayranging,ss-twr)法、双边双向测距(double-sidedtwo-wayranging,ds-twr)法来确定相对距离r1、r2。

在一个或多个实施例中，处理模块130通过无线车钥匙200确定并反馈的第一定向通信110b、110c和/或第二定向通信120b、120c的信号强度来确定相对方位。具体而言，以第一定向通信为例，设无线车钥匙200确定并反馈的第一定向通信110b的信号强度为s1，无线车钥匙200确定并反馈的第一定向通信110c的信号强度为s2，若s1>s2，则可以确定无线车钥匙200位于车辆10车头方向的左侧，如图1所示；若s1<s2，则可以确定无线车钥匙200位于车辆10车头方向的右侧。通过第二定向通信120b、120c的信号强度来确定相对方位，可以采用与前述的第一定向通信110b、110c相同或相似的方法，因此在此不再赘述。

在一个或多个实施例中，第一天线模块110和第二天线模块120沿车辆10纵向布置，如图1所示。在一个或多个实施例中，第一定向通信110b、110c和/或第二定向通信120b、120c为向车辆10车头方向的左侧和/或右侧辐射无线信号，如图1所示。

在一个或多个实施例中，第一天线模块110和/或第二天线模块120为uwb天线模块。也就是第一天线模块110和/或第二天线模块120通过uwb信号、通信技术与无线车钥匙200进行通信。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内所作的各种更动与修改，均应纳入本发明的保护范围内，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。