CN106408688B - 对轮询识别中身份编码识别的改进 - Google Patents

对轮询识别中身份编码识别的改进 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆无钥匙进入和起动的身份编码识别***，包括：第一天线，布置在车辆的第一区域中，并且配置为发射第一信号；第二天线，布置在车辆的第二区域中，并且配置为发射第二信号；智能钥匙，配置为与第一天线和第二天线进行交互，以完成智能钥匙与车辆的匹配验证；其中，第二区域相比第一区域更靠近车辆的电子干扰装置，并且第二天线的发射功率高于第一天线的发射功率。本发明还包括一种使用该***的身份编码识别方法。

Description

对轮询识别中身份编码识别的改进
技术领域
本发明涉及一种在轮询识别中识别身份编码(CID)的***，以及一种在轮询识别中识别CID的方法。
该***和方法特别地在用于机动车辆(诸如汽车，轿车，卡车等)的PEPS***(Passive Entry and Passive Start，即无钥匙进入和启动***)中使用。并且，其中CID是指车辆的身份编码，并且对应于与该身份编码的车辆对应的、用于PEPS***的智能钥匙。
背景技术
汽车的PEPS***是车辆的无线进入应用中最具代表性的方案之一，它采用无线射频技术和身份编码识别***，通过车主随身携带的智能钥匙而自动开关门锁。驾驶者无需按动智能钥匙上的遥控按键或将钥匙插拔锁芯，就可以完成车门的开启和车辆的启动。
特别地，身份编码的识别过程是通过智能钥匙和车内布置的天线之间的双向身份编码认证过程而实现的。
但是，现有的CID识别***是有问题的。
首先，车辆中存在大量其他的电子装置，其可能对CID识别***造成干扰。特别地，在车辆仪表盘处的电子装置，可能会产生多种电子信号，从而造成了对PEPS***的电子干扰。传统的单RSSI(Received Signal Strength Indication接收信号强度指示)解决方法是增强内部天线的发射功率以克服来自仪表盘的噪音。这种方案使得功率消耗大幅增加，特别是当车辆未启动时，将大幅加速车内电池电量的消耗。现有的CID识别***难以在克服来自仪表盘的噪声干扰的同时降低功率消耗。
其次，传统的单RSSI解决方案难以精确地确定智能钥匙在车辆中的位置。
基于以上问题，需要提出一种改进的PEPS***，其能够解决上述问题。
发明内容
本发明提出了一种能够克服上述问题的在轮询识别中CID识别的***，以及一种在轮询识别中识别CID的方法。
本发明提出了一种应用两个RSSI机构、以及存储在智能钥匙中的两个不同的阈值的***，而实现节省电力的目的，并且能够精确地确定智能钥匙的位置。
在本发明中，在车辆第一区域中(车辆远离仪表盘的部分)的RSSI机构中的第一天线的发射功率被保持在低水平，以降低功率消耗；相应地，智能钥匙中存储的对应的第一阈值也被保持在低水平。在车辆第二区域中(车辆靠近仪表盘的部分)的RSSI机构中的第二天线的发射功率被提高，以免疫来自仪表盘的噪声干扰；相应地，智能钥匙中存储的对应的第二阈值也被保持在高水平。
特别地，在本发明中，对CID识别***造成电子干扰的主要部件是车辆的仪表盘，并且也以此为例进行说明。然而，如果车辆中存在其他电子干扰部件，本发明的思想也可适当地应用。
智能钥匙测量和接收第一/第二天线发射的第一/第二强度指示信号，以得到第一/第二接收强度指示信号值，其中第一/第二接收强度信号值不同于由第一/第二天线发出的强度指示信号，并且第一/第二接收强度信号值通常根据天线与第一/第二天线之间的距离而衰减。接着，智能钥匙将第一/第二接收强度指示信号值与存储在智能钥匙中的第一/第二阈值相比较，以确定智能钥匙的位置。特别地，如果第二接收强度指示信号值大于第二阈值，则智能钥匙确定其处于第二区域附近(车辆靠近仪表盘的部分，诸如车的前部)；而如果第一接收强度指示信号值大于第一阈值，则智能钥匙确定其处于第一区域附近(车辆远离仪表盘的部分，诸如，车的后部)。
具体地，在根据本发明的CID识别***中，包括：
第一天线，布置在车辆的第一区域中，并且配置为发射第一信号；
第二天线，布置在车辆的第二区域中，并且配置为发射第二信号；
智能钥匙，配置为与第一天线和第二天线进行交互，以完成智能钥匙与车辆的匹配验证；
其中：第二区域相比第一区域更靠近车辆的电子干扰装置，并且第二天线的发射功率高于第一天线的发射功率。
并且，具体地，在根据本发明的CID识别方法中，
布置在车辆第一区域中的第一天线发出第一信号；
布置在车辆第二区域中的第二天线发出第二信号；
智能钥匙与第一天线和第二天线进行交互，以完成智能钥匙与车辆的匹配验证；
其中，第二区域相比第一区域更靠近车辆的电子干扰装置，并且第二天线的发射功率高于第一天线的发射功率。
附图说明
图1示出了车辆的示意图，其中车辆中布置有第二天线和第一天线；
图2示出了第二天线和第一天线在CID识别过程中发送报文的示意性时序图；
具体实施方式
图1示出了车辆100的示意图，其中第一天线101和第二天线102布置在车辆100中。第二天线102布置在车辆100的前部，更靠近车辆的仪表盘103；而第一天线101布置在车辆100的后部，即更远离车辆的仪表盘103。
第一天线101和第二天线102分别发出第一信号和第二信号。第二天线102更靠近车辆的仪表盘，可能受到的电子干扰较大；而第一天线101更远离车辆的仪表盘，可能受到的电子干扰较小。在根据本发明的实施例中，第二天线102的功率被提高，使得第二天线102的功率大于第一天线101的功率，从而靠近仪表盘的第二天线102发射的信号能够免疫仪表盘的噪声，而远离仪表盘的第一天线101发射的信号能够保持在低水平而节约功率消耗。
图2示出了第二天线102和第一天线101在CID识别过程中发送报文的示意性时序图。其中第一天线101和第二天线102的报文发送过程基本类似，下文中以第一天线101的报文发送过程为例进行具体说明。
第一天线101发射的信号包括“唤醒(wakeup)”信号、“挑战(challenge)”信号和强度指示信号，具体说明如下。
首先，用户随身携带智能钥匙并且按下触发按键或一键启动按键，使得车内的ECU被激活，转为工作状态。ECU命令第一天线101发出“唤醒(wakeup)”报文，以唤醒智能钥匙，使得与该车辆匹配的智能钥匙被唤醒。
接着，在智能钥匙被唤醒后，ECU命令第一天线101发出“挑战(challenge)”报文，以完成与智能钥匙之间的身份编码(CID)的匹配验证。
随后，ECU命令第一天线101发出第一强度指示信号RSSI1。优选地，第一强度指示信号RSSI1是纯信号而未被调制，即，第一强度指示信号RSSI1仅包含幅值信息而不包含任何数据信息。该第一强度指示信号RSSI1被智能钥匙接收和测量，得到第一接收强度指示信号值RSSI-RX1。该第一接收强度指示信号值RSSI-RX1不同于第一强度指示信号RSSI1，并且该第一接收强度指示信号值RSSI-RX1的幅值根据智能钥匙与第一天线101之间的距离而衰减。第一天线101发出第一强度指示信号RSSI1的时间应当足够长，使得该信号能够被智能钥匙准确测量。
类似地，第二天线102也发出“唤醒”报文、“挑战”报文、和第二强度指示信号RSSI2。并且优选地，第二强度指示信号RSSI2是纯信号而未被调制，即，第二强度指示信号RSSI2仅包含幅值信息而不包含任何数据信息。此外，由于第二天线102的发射功率高于第一天线101的发射功率，第二强度指示信号RSSI2的幅值大于第一强度指示信号RSSI1的幅值。该第二强度指示信号被智能钥匙接收和测量，得到第二接收强度指示信号值RSSI-RX2。该第二接收强度指示信号值RSSI-RX2不同于第二强度指示信号RSSI2，并且该第二接收强度指示信号值RSSI-RX2的幅值根据智能钥匙与第二天线102之间的距离而衰减。
优选地，上述第二天线102和第一天线101发出的报文或信号是低频信号。参照图2，第二天线102和第一天线101同时发出低频信号(low Frequency)，但是由第一天线101发出的第一强度指示信号RSSI1和由第二天线102发出的第二强度指示信号RSSI2使用不同的时隙(time slot)，使得第一强度指示信号RSSI1和第二强度指示信号RSSI2在不同的时刻发出。例如，在第一时隙，第一天线101发出第一强度指示信号RSSI1，而第二天线102不发出信号；在第二时隙，第二天线102发出第二强度指示信号RSSI2，而第一天线101不发出信号。第一强度指示信号RSSI1和第二强度指示信号RSSI2在时间上不相互重叠。
智能钥匙中存储有第一阈值TR1和第二阈值TR2，其中第一阈值TR1与第一强度指示信号RSSI1对应，并且第二阈值TR2与第二强度指示信号RSSI2对应。第二强度指示信号RSSI2的幅值大于第一强度指示信号RSSI1的幅值，相应地，第二阈值TR2大于第一阈值TR1。智能钥匙接着将第一和第二接收强度指示信号值RSSI-RX1、RSSI-RX2分别与第一和第二阈值TR1、TR2比较，而确定智能钥匙的位置。
具体地，首先，智能钥匙将第二接收强度指示信号值RSSI-RX2与第二阈值TR2相比较。如果第二接收强度指示信号值RSSI-RX2超过第二阈值TR2，则智能钥匙判断其处于车舱的第二区域附近，即靠近仪表盘的位置处。然而，如果第二接收强度指示信号值RSSI-RX2小于第二阈值TR2，则智能钥匙接着将第一接收强度指示信号值RSSI-RX1与第一阈值TR1相比较。如果第一接收强度指示信号值RSSI-RX1超过第一阈值TR1，则智能钥匙判断其处于车舱的第一区域附近，即远离仪表盘的位置处。
在以上两种情况下，智能钥匙判断其处于车舱内。此时，例如但不限于，车辆的ECU将发出点火、启动等信号。
相反地，如果智能钥匙检测到第二接收强度指示信号值RSSI-RX2小于第二阈值TR2，并且第一接收强度指示信号值RSSI-RX1小于第一阈值TR1，则智能钥匙判断其，例如，处于车舱外。此时，车辆的ECU将不发出点火、启动等控制信号。
此外，替代地且类似地，智能钥匙可以首先将第一接收强度指示信号值RSSI-RX1与第一阈值TR1相比较。如果第一接收强度指示信号值RSSI-RX1小于第一阈值TR1，智能钥匙接着再将第二接收强度指示信号值RSSI-RX2与第二阈值TR2相比较，从而确定智能钥匙的位置。
因此，通过在车辆的不同区域中分别设置第一天线101和第二天线102，并且将分别从第一天线101和第二天线102接收和测量的第一和第二接收强度指示信号值RSSI-RX1、RSSI-RX2与存储在智能钥匙中的阈值TR1、TR2比较，智能钥匙能够准确地确定其在车辆中的位置。
在替代实施例中，为了满足对智能钥匙更精确的定位，可以设置多个RSSI机构，即在车辆中设置多个天线。类似地，仅有靠近仪表盘的天线的发射功率被提高，而其他远离仪表盘的天线的发射功率仍然被保持在低水平，以在免疫噪音干扰的同时降低功率消耗。进一步地，天线发射功率的增加幅度可以与该天线与仪表盘或可能导致干扰的其他装置的距离正相关，即，天线越靠近仪表盘，该天线的发射功率的增加幅度越大。从而，该***可在克服来自仪表盘的噪声的干扰的同时尽可能降低功率消耗。
并且，类似地，多个天线分别在不同的时隙发出强度指示信号RSSI1-RSSIn。智能钥匙中存储有与不同天线发射的强度指示信号相对应的多个阈值TR1-TRn。类似地，智能钥匙将接收到的接收强度指示信号值RSSI-RX1到RSSI-RXn分别与存储在智能钥匙中的多个阈值TR1-TRn比较，从而精确地确定智能钥匙的位置。

Claims (10)

1.一种用于车辆无钥匙进入和启动的身份编码识别***，包括：
第一天线，布置在车辆的第一区域中，并且配置为发射第一信号；
第二天线，布置在车辆的第二区域中，并且配置为发射第二信号；
智能钥匙，配置为与第一天线和第二天线进行交互，以完成智能钥匙与车辆的匹配验证；
其中：第二区域相比第一区域更靠近车辆的电子干扰装置，并且第二天线的发射功率高于第一天线的发射功率；
其中，
由第一天线发射的第一信号包括第一强度指示信号，
由第二天线发出的第二信号包括第二强度指示信号，
其中，第一强度指示信号和第二强度指示信号是未被调制的信号，第一强度指示信号和第二强度指示信号仅包含幅值信息，而不包含数据信息，并且第一强度指示信号的信号强度弱于第二强度指示信号的信号强度；
且其中，第一天线和第二天线同时发出第一信号和第二信号，且第一强度指示信号和第二强度指示信号都被智能钥匙接收和测量，第一强度指示信号和第二强度指示信号使用不同的时隙，使得第一强度指示信号和第二强度指示信号在时间上不相互重叠。
2.根据权利要求1所述的身份编码识别***，其中，
由第一天线发射的第一信号包括：
第一唤醒信号，用于唤醒智能钥匙，
第一挑战信号，用于与智能钥匙匹配验证；
由第二天线发射的第二信号包括：
第二唤醒信号，用于唤醒智能钥匙，
第二挑战信号，用于与智能钥匙匹配验证。
3.根据权利要求1所述的身份编码识别***，其中，
智能钥匙配置为接收和测量第一强度指示信号，从而得到第一接收强度指示信号值，并且智能钥匙配置为接收和测量第二强度指示信号，从而得到第二接收强度指示信号值，其中
智能钥匙中存储有第一阈值和第二阈值，第一阈值小于第二阈值，
并且智能钥匙配置为将第一接收强度指示信号值与第一阈值比较，以及将第二接收强度指示信号值与第二阈值比较，以确定智能钥匙的位置。
4.根据权利要求3所述的身份编码识别***，其中智能钥匙配置为：
将第二接收强度指示信号值与第二阈值相比较，
如果第二接收强度指示信号值大于第二阈值，则智能钥匙判断其处于第二区域附近，
如果第二接收强度指示信号值小于第二阈值，则将第一接收强度指示信号值与第一阈值相比较：
如果第一接收强度指示信号值大于第一阈值，则智能钥匙判断其处于第一区域附近。
5.根据权利要求4所述的身份编码识别***，其中智能钥匙配置为：
如果第二接收强度指示信号值小于第二阈值，并且第一接收强度指示信号值小于第一阈值，则智能钥匙判断其处于车辆外部。
6.根据权利要求1到5任意一项所述的身份编码识别***，其中，
所述第一区域是车辆的后部；
所述第二区域是车辆的前部；
所述电子干扰装置为车辆的仪表盘。
7.一种用于车辆无钥匙进入和启动的身份编码识别方法，其中
布置在车辆第一区域中的第一天线发出第一信号；
布置在车辆第二区域中的第二天线发出第二信号；
智能钥匙与第一天线和第二天线进行交互，以完成智能钥匙与车辆的匹配验证；
其中，第二区域相比第一区域更靠近车辆的电子干扰装置，并且第二天线的发射功率高于第一天线的发射功率；
其中
由第一天线发射的第一信号包括第一强度指示信号，
由第二天线发出的第二信号包括第二强度指示信号，
其中，第一强度指示信号和第二强度指示信号是未被调制的信号，其仅包含幅值信息，而不包含数据信息，并且第一强度指示信号的信号强度弱于第二强度指示信号的信号强度，
其中，第一天线和第二天线同时发出第一信号和第二信号，且第一强度指示信号和第二强度指示信号都被智能钥匙接收和测量，第一强度指示信号和第二强度指示信号使用不同的时隙，使得第一强度指示信号和第二强度指示信号在时间上不相互重叠；
智能钥匙接收和测量第一强度指示信号以得到第一接收强度指示信号值，并且接收和测量第二强度指示信号以得到第二接收强度指示信号值，
智能钥匙中存储有第一阈值和第二阈值，第一阈值小于第二阈值，并且
智能钥匙配置为将第一接收强度指示信号值与第一阈值比较，以及将第二接收强度指示信号值与第二阈值比较，以确定智能钥匙的位置。
8.根据权利要求7所述的身份编码识别方法，其中，
由第一天线发射的第一信号包括：
第一唤醒信号，用于唤醒智能钥匙，
第一挑战信号，用于与智能钥匙匹配验证；
由第二天线发射的第二信号包括：
第二唤醒信号，用于唤醒智能钥匙，
第二挑战信号，用于与智能钥匙匹配验证。
9.根据权利要求7所述的身份编码识别方法，包括
将第二接收强度指示信号值与第二阈值相比较:
如果第二接收强度指示信号值大于第二阈值，则智能钥匙判断其处于第二区域附近，
如果第二接收强度指示信号值小于第二阈值，则将第一接收强度指示信号值与第一阈值相比较：
如果第一接收强度指示信号值大于第一阈值，则智能钥匙判断其处于第一区域附近，
如果第二接收强度指示信号值小于第二阈值，并且第一接收强度指示信号值小于第一阈值，则智能钥匙判断其处于车辆外部。
10.根据权利要求7到9任意一项所述的身份编码识别方法，其中
所述第一区域是车辆的后部；
所述第二区域是车辆的前部；
所述电子干扰装置为车辆的仪表盘。
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