用于车辆中的双范围探测的装置和方法
【专利摘要】本发明公开了用于车辆中的双范围探测的装置和方法。提供了一种用于执行希望的车辆功能的装置。所述装置包括基站，所述基站被配置为当处于接收模式时，接收指示希望的车辆功能的命令信号。所述基站还被配置为确定所接收的命令信号是否包括来自多个第二数据分量的至少一个第二数据分量，且如果所接收的命令信号包括至少一个所述第二数据分量，则激活发送模式。所述基站还被配置为当处于发送模式时，确定所接收的命令信号是否包括来自所述多个第二数据分量的至少一个额外的第二数据分量，且如果所接收的命令信号包括所述至少一个额外的第二数据分量，则确定所述便携式设备位于预定的范围内。
【专利说明】用于车辆中的双范围探测的装置和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求在2012年8月9日提交的美国专利申请第13/570，936号的优先权，其公开内容通过引用被全部并入。
【技术领域】
[0003]本文所公开的实施方案一般涉及用于执行由无线便携式设备基于便携式设备与车辆的距离所指示的希望的车辆功能的装置和方法。
【背景技术】
[0004]通常已知结合遥控无钥匙进入(RKE)系统实施双范围探测方案。在授予Nantz等人的美国专利第7，397，344号(即“344专利”)中阐述了这样实施的一个案例。
[0005]344专利揭露了一种用于操作RKE系统的控制器以提供可在距离车辆的较短距离处的智能钥匙操作的短距离功能而非其他长距离功能的方法和系统。这可包括接收所需类型的射频信号；致动控制器的接收器的高增益模式；和探测来自于可接受的遥控无钥匙进入发射器的消息。这还可包括解码消息的功能码部分；如果功能码不是长距离功能，则将接收器从高增益模式变换为较低增益模式；解码消息的其余部分；确定消息的其余部分是否被正确地解码；且如果消息的其余部分被正确地解码，则执行所请求的功能。
【发明内容】
[0006]提供了一种用于执行由无线便携式设备所指示的希望的车辆功能的装置。该装置包括位于车辆中的基站，所述基站被配置为当处于接收模式时，接收指示希望的车辆功能的命令信号。所接收的命令信号包括来自多个第二数据分量的至少一个第二数据分量。基站还被配置为确定所接收的命令信号是否包括来自多个第二数据分量的至少一个第二数据分量，且如果所接收的命令信号包括至少一个第二数据分量，则激活发送模式。基站还被配置为当处于发送模式时，确定所接收的命令信号是否包括来自多个第二数据分量的至少一个额外的第二数据分量，且如果所接收的命令信号包括至少一个额外的第二数据分量，则确定便携式设备位于预定的范围内。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]本公开的实施方案的特性在所附权利要求中指出。然而，结合附图，参阅以下阐述，各种实施方案的其他特征将会变得更明显且将会被最好地理解，其中:
[0008]图1示出了根据一种实施方案的用于在车辆中执行双范围探测的装置；
[0009]图2示出了根据一种实施方案的第一调制方案和第二调制方案；
[0010]图3示出了根据一种实施方案的车辆基站的更详细的视图；以及
[0011]图4示出了根据一种实施方案的用于在车辆中执行双范围探测的方法。【具体实施方式】
[0012]按照要求，本文将公开装置和方法的详细实施方案；然而，要理解所公开的实施方案仅仅是示例性的且可以体现在各种替代的形式中。附图并不是严格按照比例绘制的；为了显示特定组件的细节，某些特征可能被放大或缩小。因此，本文所公开的特定的结构和功能细节不能被解释为限制，而是仅仅作为教导本领域的技术人员以各种方式应用本装置和方法的代表性基础。
[0013]本公开的实施方案一般提供多个电路或其他电气设备。所有对电路和其他电气设备以及由每一个提供的功能的提及，并不意在被限制于仅仅包括在本文所图示和阐述的。虽然特定的标签可被分配到公开的各种电路或者其他电气设备，但是这些标签并不意在限制这些电路和其他电气设备的操作范围。这些电路和其他电气设备可以基于所需要的电气实现的特定类型，以任何方式相互结合和/或者分开。认识到本文所公开的任何电路或其他电气设备可以包含任何数量的微处理器、集成电路、存储器设备(例如，FLASH、RAM、ROM、EPROM,EEPR0M,或其其他合适的变体)和与其他联合作用来执行本文所公开的操作的软件。
[0014]本文公开了一种涉及探测由无线便携式设备发送的指示希望的功能的信号的装置和方法。例如，所述装置和方法可以确定便携式设备与车辆之间的距离，且有选择地执行各种希望的功能，诸如解锁车门和车辆行李箱(或者升降门)。这些操作需要在无线便携式设备被探测到处于车辆的短距离范围内的情况下执行。如果在便携式设备位于距离车辆的远距离和短距离处时执行这些操作，那么这可允许入侵者在授权用户探测到入侵或到达车辆之前自由访问车辆。
[0015]虽然某些操作需要在无线便携式设备位于车辆附近时被允许，但是其他操作需要在无线便携式设备处于离车辆远距离和短距离时都被允许。例如，可能需要使用户能控制无线便携式设备允许车辆锁定任何一个或多个门和行李箱(或者升降门)，执行远程启动操作，或者触发紧急报警。鉴于上述情况，车辆被要求弄清其与无线便携式设备的距离，以确定解锁操作是否在预定的范围内。如果车辆确定便携式设备位于比预定范围远的距离处时，在解锁操作是被用户在便携式设备上不经意间选择的情况下，则车辆不执行解锁操作。
[0016]便携式设备一般经由第一调制方案和第二调制方案向车辆发送希望的功能命令。第一调制方案一般提供多个第一数据分量，这些第一数据分量在车辆上作为一个整体组合时，提供关于希望的功能命令是什么命令的指示。例如，多个第一数据分量的每个第一数据分量提供希望的功能命令是什么命令的部分指示。当在车辆上接收到整套多个第一数据分量时，车辆重新组装所有第一数据分量以确定希望的命令功能。一旦弄清了希望的命令功能，车辆基于整套多个第一数据分量执行希望的功能(例如，锁定、解锁、远程启动，等等)。
[0017]第二调制方案一般提供多个第二数据分量。然而，每个第二数据分量提供希望的功能命令是什么命令的指示。因此，车辆可以不必重新组装多个第二数据分量来弄清希望的命令功能是什么。第二调制方案的单个的第二数据分量可以足以指示所要执行的操作。通常，第二调制方案的每个第二数据分量一般可以被嵌入第一调制方案的每个第一数据分量中。
[0018]本文所述的装置一般被配置为无线接收来自便携式设备的希望的功能命令。依据第一调制方案，希望的功能命令包含多个第一数据分量。第一调制方案的每个数据分量可以包含第二调制方案的第二数据分量。在车辆上接收到第二数据分量的第一个时，该装置在其接收器上创建较大的衰减。如果在车辆上(例如，克服衰减)接收到其余的第一数据分量或第二数据分量的后续帧，车辆执行在希望的功能命令中指示的操作。通过应用第一数据分量的或第二数据分量的后续帧克服车辆上的较大衰减，该装置确定无线便携式设备在车辆的短距离内，且执行用户所请求的解锁命令。这些方面和其他方面将在下文更详细地阐述。
[0019]图1示出根据一个实施方案的用于在车辆12上执行双范围探测的装置10。无线便携式设备(“便携式设备”)14被配置为向车辆12发送功能命令信号。功能命令信号通常对应于锁定门/升降门/行李箱命令、解锁门/升降门/行李箱命令、紧急报警命令和远程启动命令中的一个。车辆可以响应于功能命令信号执行前述操作。多个开关16位于便携式设备14上，使用户能够根据所需要的操作发送命令信号。便携式设备14可以是和遥控无钥匙进入(RKE)系统或被动进入被动启动(PEPS)系统配合使用的智能钥匙。
[0020]车辆12包含用于无线地接收来自便携式设备14的功能命令信号的车辆基站(或模块)18。基站18通常包含发送器/接收器20和控制器22。控制器22基于在接收器20上接收的来自便携式设备14的功能命令信号，激活锁定操作、解锁操作、远程启动操作和紧急报警操作。
[0021]正如上面提到的，优选如果便携式设备14被探测为距离车辆12第一距离(如，dl)(或者短距离)处，则装置10激活各种短范围操作，如解锁操作(例如，解锁门、挡板或行李箱等等)。第一距离可以对应于30米或其他合适的距离。如果用户不经意地通过便携式设备14选择了解锁操作，这种条件可以降低未被授权者轻易进入车辆12的可能性。除了期望在第一距离dl内执行短距离操作外，还期望在离车辆第二距离d2(或者长距离)且还在第一距离dl处激活各种长距离操作，如锁定操作(例如，锁定门、挡板或行李箱等等)和/或远程启动操作(如，启动车辆引擎)和紧急报警操作。第二距离可以对应于离车辆200米或其他合适的距离。
[0022]基站18通常包含射频(RF)开关24，所述射频(RF)开关24可操作地耦合到控制器22和发送器/接收器20。一般而言，基站`18利用RF开关24和包含在发送自便携式设备14的功能命令信号上的数据确定便携式设备14到车辆12的相应距离，且还确定哪个操作被请求了，以及基于便携式设备14到车辆12的距离激活这个操作。如果便携式设备14位于比第一距离dl更远的距离处，这种条件可以阻止短距离操作的执行。下面将详细探讨包括在功能命令信号中的数据。
[0023]图2示出根据一个实施方案的第一调制方案26和第二调制方案28。便携式设备14 一般按照第一调制方案26和第二调制方案28发送功能命令信号。在一个不例中，第一调制方案26可被实现为幅移键控(ASK)调制方案和第二调制方案28可被实现为频移键控(FSK)调制方案。
[0024]如图2中所示，功能命令信号一般包括多个第一数据分量(例如，ASK_1、ASK_2、ASK_3、……ASK_N)。多个第一数据分量共同提供了用户想要在车辆上执行的希望的功能的指示(这种情况大体上显示在图2的30处)。每个第一数据分量提供功能的部分指示。当接收到多个第一数据分量时，基站18被配置为探测希望的功能或操作和发送数据给车辆12中的相应模块(未显示)，使得希望的功能被执行(例如，锁定、解锁、远程启动等等)。
[0025]图2中还示出功能命令信号一般包括多个第二数据分量(例如，FSK_1、FSK_2、FSK_3、……FSK_N)。每个第二数据分量提供关于用户要在车辆上执行的希望的功能的指不。例如，FSK_1提供关于希望的功能的完整指不，FSK_2提供关于希望的功能的完整指不，等等(这种情况大体上显示在图2的32处)。每个第二数据分量可以被嵌入在相应的第一数据分量中。例如，第二数据分量FSK_1可以被嵌入第一数据分量ASK_1中，第二数据分量FSK_2可以被嵌入第一数据分量ASK_2中等等。
[0026]图3示出根据一个实施方案的基站18的更详细视图。基站18还包含用于接收来自便携式设备14的功能命令信号的天线30。基站18被配置为也发送数据给便携式设备
14。与此功能相关的内容将在下文结合图4更详细地探讨。
[0027]通常，控制器22被配置为激活RF开关24在发送模式或接收模式中操作。例如，RF开关24包含可操作地耦合到控制器22的第一开关24a和第二开关24b。当需要发送器20a发送数据给便携式设备14时，控制器22控制第一开关24a闭合从而启动向便携式设备14的发送。当需要接收器20b接收来自便携式设备14的数据时，控制器22控制第二开关24b闭合从而启动从便携式设备14接收功能命令信号。因为不知道便携式设备14何时将发送数据给它，控制器22在大多数情况下可激活第二开关24b以将RF开关24置于接收模式中。在基站18被要求发送数据时，控制器22可以激活第一开关24a启动数据发送。
[0028]然而，意识到在基站18处于发送模式的同时，控制器22仍然可以从便携式设备14接收数据。例如，在基站18处于发送模式(例如，第一开关24a被启用)的同时，在接收路径(例如，从接收器20到控制器22)上出现大量的衰减，因为第二开关24b被停用。当基站18处于发送模式时，如果输入信号的信号强度(或电压)较大，接收器20仍然可以探测出信号的存在。如果信号强度较大，或输入信号的电压较高，这种情况可以指示便携式设备14接近车辆12。基站18可以利用RF开关24的特征来确定便携式设备14的距离以区别短范围功能和长范围功能。下文将详细解释这种情况。
[0029]图4示出根据一个实施方案的用于在车辆12中执行双范围探测的方法100。意识到方法100的各种操作可以有序地执行、并行执行，或以其任何组合来执行。
[0030]在操作102中，基站18从便携式设备14接收对应于要由用户执行的希望的功能的功能命令信号。便携式设备14以固定的功率电平发送功能命令信号。
[0031]在操作104中，基站18检查曾收到的功能命令信号中的数据。例如，基站18检查功能命令信号中是否存在第一数据分量(例如，携带被ASK调制的数据的多帧)。
[0032]在操作106中，基站18确定在功能命令信号上是否和第一数据分量一起接收到至少一个第二数据分量(例如，携带被FSK调制的数据的帧或者分量(或FSK_N))。如果已经收到至少一个第二数据分量，那么方法100移向操作108。否则，那么方法100返回到操作102.[0033]在操作108中，基站18确定至少一个第二数据分量是否指示要执行的希望的功能是解锁请求。如果这种情况为真，那么方法100移向操作110。如果这种情况为假，那么方法100返回到操作102。
[0034]在操作110中，基站18的控制器22激活第一开关24a以将基站18置于发送模式。正如上面所提到的，这种情况在基站18的接收路径(例如，接收器20b和控制器22)创建较大的衰减。
[0035]在操作112中，基站18确定在预定的时间帧内是否接收到功能命令信号(例如，这关于和操作102中接收到的一样的功能命令信号)上的其他第二数据分量(例如，另一 FSK调制的数据分量)。如果这种情况为真，那么方法100移向操作114。如果不是，那么方法100移向操作118。通常，如果这种情况为真，那么功能命令信号能够克服由于将基站18置于发送模式而创建的较大衰减。
[0036]在操作114中，基站18发送确认信号给便携式设备14以指示功能命令信号已经被成功接收。
[0037]在操作116中，基站18执行希望的请求，诸如解锁门/升降门/行李箱的操作。
[0038]在操作118中，基站18确定是否已经接收到其余的数据分量及由第一数据分量所指示的完整消息是否能被正确地汇编。如果这种情况为真，那么方法100移向操作120。如果不是，那么方法100移回操作102。例如，假定基站18没有接收到在操作112中所述的额外的第二数据分量，那么在其余的ASK帧被正确接收后且如果ASK消息对应于解锁命令，基站18仍然可以执行解锁功能。
[0039]在操作120中，基站18执行希望的功能(例如，锁定、远程启动等等)。意识到即使功能命令信号对应于解锁请求，基站18也执行希望的功能。
[0040]便携式设备14的距离的确定可以基于其他实现来确定。例如，在一个调制方案中，便携式设备14可以包含功能命令信号上的表示希望功能(例如，锁定、解锁、报警、远程启动等等)的数据的重复帧。数据的重复帧可以对应于预定的重复帧数η。便携式设备14可以发送数据的重复帧给基站18。如果基站18准确地探测到接收了功能命令信号的n-a个(其中a是比η小且比I大的常量)帧且功能命令信号对应于解锁请求，那么基站18可以控制RF开关24处于发送模式。如果在发送模式时，基站18 (例如，克服在接收路径中创建的衰减)接收到一个或多个其余(或随后)数量的重复帧，那么基站18可以启动要执行的解锁操作。
[0041]虽然以上阐述了示例性的实施方案，但并不意在这些实施方案阐述了本发明的所有可能形式。相反，本说明书中所用的词句是描述性而不是限制性的词句，且可以理解在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以做出各种变型。此外，各种实施方案的特征可以被组合以形成本发明进一步的实施方案。
【权利要求】
1.一种用于基于距离来执行由无线便携式设备指示的希望的车辆功能的装置，所述装置包括: 基站，其位于车辆中，且被布置为处于发送模式和接收模式中的一种，所述基站被配置为: 当处于所述接收模式时，接收来自所述便携式设备的指示所述希望的车辆功能的命令信号，所接收的命令信号包括多个第一数据分量和多个第二数据分量中的至少一个； 确定所接收的命令信号是否包括来自所述多个第二数据分量的至少一个第二数据分量; 如果所接收的命令信号包括至少一个所述第二数据分量，则激活所述发送模式； 当处于所述发送模式时，确定所接收的命令信号是否包括来自所述多个第二数据分量的至少一个额外的第二数据分量；以及 如果所接收的命令信号包括所述至少一个额外的第二数据分量，则确定所述便携式设备位于预定的范围内。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述基站还被配置为，如果所述便携式设备被探测到处于所述预定的范围内，则基于所述命令信号启动解锁操作。
3.如权利要求1所述的装置，其中所述基站还被配置为，如果所述便携式设备被探测到处于所述预定的范围之外，则阻止解锁操作的发生。
4.如权利要求1所述的装置，其中所述基站还被配置为，如果在激活所述发送模式后，接收到所述多个第一数据分量的其余的第一数据分量，则确定所述便携式设备位于所述预定的范围内。
5.如权利要求1所述的装置，其中所述多个第一数据分量根据第一调制方案被调制于所述命令信号中。
6.如权利要求5所述的装置，其中所述第一调制方案是幅移键控(ASK)调制。
7.如权利要求6所述的装置，其中所述多个第二数据分量根据第二调制方案被调制于所述命令信号中。
8.如权利要求7所述的装置，其中所述第二调制方案是频移键控(FSK)调制。
9.如权利要求1所述的装置，其中所述基站包含开关，所述开关用于如果所接收的命令信号包括至少一个所述第二数据分量，则在所述基站的接收器处引起衰减情形。
10.一种用于执行由无线便携式设备指示的希望的车辆功能的装置，所述装置包括: 基站，其位于车辆中，且被配置为: 接收来自所述便携式设备的指示所述希望的车辆功能的命令信号，所接收的命令信号包括多个第一数据分量和多个第二数据分量中的至少一个； 确定所接收的命令信号是否包括来自所述多个第二数据分量的至少一个第二数据分量; 如果所接收的命令信号包括至少一个所述第二数据分量，则在其接收路径上产生衰减； 在产生所述衰减之后，确定所接收的命令信号是否包括来自所述多个第二数据分量的至少一个额外的第二数据分量；以及 如果所接收的命令信号包括所述至少一个额外的第二数据分量，则确定所述便携式设备位于所述车辆的第一距离内。
11.如权利要求10所述的装置，其中所述基站还被配置为，如果所述便携式设备被探测到位于所述第一距离内，则基于所述命令信号启动解锁操作。
12.如权利要求10所述的装置，其中所述基站还被配置为，如果所接收的命令信号不包括至少一个所述第二数据分量，则确定所述便携式设备位于所述车辆的第二距离内，所述第二距离大于所述第一距离。
13.如权利要求12所述的装置，其中所述基站还被配置为，如果所述便携式设备被探测到位于所述第一距离和所述第二距离中的一个内，则基于所述命令信号启动锁定操作。
14.如权利要求10所述的装置，其中所述多个第一数据分量根据第一调制方案被调制于所述命令信号中。
15.如权利要求14所述的装置，其中所述第一调制方案是幅移键控(ASK)调制。
16.如权利要求15所述的装置，其中所述多个第二数据分量根据第二调制方案被调制于所述命令信号中。
17.如权利要求16所述的装置，其中所述第二调制方案是频移键控(FSK)调制。
18.如权利要求10所述的装置，其中所述基站包括开关，所述开关用于如果所接收的命令信号包括至少一个所述第二数据分量，则在所述基站的接收路径上产生所述衰减。
19.如权利要求10所述的装置，其中所述基站还被配置为，如果在产生所述衰减之后，接收到所述多个第一数据分量的其余的第一数据分量，则确定所述便携式设备位于所述第一距离内。
20.一种装置,包括: 基站，其位于车辆中，且被布置为处于发送模式和接收模式中的一种，所述基站被配置为: 当处于所述接收模式时，接收来自所述便携式设备的指示希望的车辆功能的命令信号，所述便携式设备位于预定的范围内和所述预定的范围外中的一种情况，所接收的命令信号包括多个第一数据分量和多个第二数据分量中的至少一个； 确定所接收的命令信号是否包括来自所述多个第二数据分量的至少一个第二数据分量; 如果所接收的命令信号包括至少一个所述第二数据分量，则激活所述发送模式； 确定所接收的命令信号是否包括所述多个第一数据分量的其余的第一数据分量；以及如果所接收的命令信号包括所述其余的第一数据分量，则确定所述便携式设备位于离所述车辆所述预定的范围内。
【文档编号】B60R25/24GK103581908SQ201310339167
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年8月6日 优先权日:2012年8月9日
【发明者】斯蒂芬·汉弗莱, 利雅得·哈巴尔, 马修·洪卡宁, 罗纳德·O·金 申请人:李尔公司