用于遠程車輛訪問系統(tǒng)的協(xié)議的制作方法
【專利摘要】示出了車輛中的控制器、鑰匙扣與傳感器之間的無線通信協(xié)議。特別地，提供了并行處理信號中的數(shù)據(jù)并且使信號中的數(shù)據(jù)交織的方法。
【專利說明】用于遠程車輛訪問系統(tǒng)的協(xié)議
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2013年12月3日提交的美國臨時專利申請第61/911,216號的權益，該美國臨時專利申請的全部內容通過引用合并到本文中。
【背景技術】
[0003]近年來，無線通信在許多車輛控制系統(tǒng)中已經(jīng)變得越來越重要。遠程車輛進入發(fā)送器/接收器例如用于鎖閉車門和對車門解鎖、或打開后備箱的暗鎖或者激活或禁用在車輛上所裝備的警報系統(tǒng)。該遠程進入裝置通常指的是遠程免鑰匙進入(RKE)扣(fob) AKE扣通常是具有用于激活無線操作中的每一個無線操作的多個可按壓按鈕的小矩形塑料殼或橢圓形塑料殼。RKE扣由車輛的操作者攜帶，并且RKE扣在車輛的預定接收范圍內時能夠無線地執(zhí)行這些功能。RKE扣經(jīng)由RF通信信號來與車輛內的電子控制模塊進行通信。
[0004]還可以在車輛系統(tǒng)中提供其他通信模塊。這些通信模塊可以包括例如輪胎壓力監(jiān)測(TPM)系統(tǒng)。TPM系統(tǒng)將壓力傳感器布置在車輛輪胎上或車輛輪胎內以感測相應輪胎內的壓力并且將低壓力狀況或高壓力狀況報告給駕駛員。TPM系統(tǒng)感測輪胎內的輪胎壓力并且向位于輪胎外部用于處理輪胎壓力數(shù)據(jù)的體裝式接收單元發(fā)送信號。當由TPM系統(tǒng)的發(fā)送裝置發(fā)送的信號以與RKE接收器的工作頻率相同的工作頻率進行廣播時可能會發(fā)生干擾。
[0005]最近，復雜嵌入式電子系統(tǒng)已經(jīng)普遍用于提供訪問和啟動功能，以及提供廣范圍功能以改進駕駛員安全性和方便性。這些系統(tǒng)包括被動進入和被動啟動(PEPS)系統(tǒng)。在PEPS系統(tǒng)中，便攜式通信裝置諸如鑰匙扣或卡中的遠程接收器和發(fā)送器(或收發(fā)器)由用戶攜帶。便攜式通信裝置在被成功質詢時將射頻(RF)信號發(fā)送至車輛內的模塊，用于執(zhí)行各種遠程車輛功能諸如車門鎖閉/解鎖、使發(fā)動機能夠啟動或者激活外部/內部照明。被動進入系統(tǒng)包括布置在車輛內的電子控制模塊中的發(fā)送器和接收器(或收發(fā)器)。收發(fā)器通常與一個或更多個裝置(例如車門鎖閉機構)進行通信，用于確定用戶何時發(fā)起對裝置的致動請求(例如提升門把手)。
[0006]當感測到致動請求時，收發(fā)器廣播被動進入詢問信號。當鑰匙扣從ECU接收到詢問信號時，便攜式通信裝置確定詢問信號是否有效。如果確定詢問信號是有效信號，則鑰匙扣將包括加密識別碼或滾動識別碼的輸出信號自動廣播至電子控制模塊。此后，電子模塊確定輸出信號的有效性并且在輸出信號被確定為有效的情況下生成用于裝置執(zhí)行操作(例如，車門鎖閉機構對車門進行解鎖)的信號。
[0007]隨著無線通信系統(tǒng)的數(shù)目和無線控制的數(shù)目已經(jīng)增加，保證通信快速且高效已經(jīng)變得越來越重要。因此，需要的是能夠快速發(fā)送和處理無線通信包的改進的通信系統(tǒng)。

【發(fā)明內容】

[0008]本公開提供了在車輛內的發(fā)送中用于減少延遲、增加冗余以及增加抗干擾性的若干無線協(xié)議或者在車輛與鑰匙扣或其他個人通信裝置或令牌之間的若干無線協(xié)議。
[0009]在一方面，本公開描述了一種用于機動車的無線通信系統(tǒng)，該無線通信系統(tǒng)包括:機動車中的控制單元，所述機動車包括收發(fā)器，所述收發(fā)器被配置成從鑰匙扣接收信號；以及鑰匙扣，所述鑰匙扣包括收發(fā)器和控制單元，所述鑰匙扣被配置成向所述機動車中的所述控制單元發(fā)送喚醒信號。在喚醒包內嵌入有下述數(shù)據(jù)包，所述數(shù)據(jù)包提供用于命令所述控制單元執(zhí)行車輛功能的命令。所述數(shù)據(jù)包能夠包括應用程序代碼。
[0010]在另一方面，公開了一種用于機動車的無線通信系統(tǒng)，該無線通信系統(tǒng)包括:機動車中的控制單元，所述機動車包括收發(fā)器，所述收發(fā)器適于在至少兩個信道中發(fā)送和接收串行通信；以及鑰匙扣，所述鑰匙扣包括收發(fā)器和控制單元，所述鑰匙扣被配置成通過所述至少兩個信道來發(fā)送和接收通信。所述鑰匙扣中的所述控制單元被編程以:通過所述至少兩個信道中的第一信道發(fā)送前同步碼；以及在通過所述第一信道發(fā)送的所述前同步碼之后的空間隔期間通過所述至少兩個信道中的第二信道發(fā)送前同步碼。所述控制單元被進一步編程以:在所述第二信道中的所述前同步碼之后的空間隔被檢測到時通過所述第一信道發(fā)送數(shù)據(jù)包有效負荷；以及在所述第二信道中的所述前同步碼之后的空間隔被檢測到時通過所述第二信道發(fā)送數(shù)據(jù)包有效負荷。在所述第一信道與所述第二信道之間的通信因此交織。第一信道與第二信道中的每個信道中的有效負荷數(shù)據(jù)包的發(fā)送被可變地分隔開以提高抗噪性能。
[0011]另一方面，公開了一種用于機動車的無線通信系統(tǒng)，該無線通信系統(tǒng)包括:機動車中的控制單元，所述機動車包括并行處理收發(fā)器，所述并行處理收發(fā)器適于在多個信道和相應子信道中發(fā)送和接收通信；以及鑰匙扣，所述鑰匙扣包括并行處理收發(fā)器和控制單元，所述并行處理收發(fā)器適于在多個信道和相應子信道中發(fā)送和接收通信。所述鑰匙扣被配置成通過并行處理信道來發(fā)送和接收通信，以及所述鑰匙扣中的所述控制單元被編程以:通過第一信道中的相應子信道來發(fā)送與由多個鑰匙扣中的每個鑰匙扣所選擇的車輛功能對應的數(shù)據(jù)包；以及通過第二信道中的相應子信道來發(fā)送與所述多個鑰匙扣中的每個鑰匙扣對應的所述數(shù)據(jù)包。
[0012]另一方面，公開了一種用于機動車的無線通信系統(tǒng)，該無線通信系統(tǒng)包括:機動車中的控制單元，所述機動車包括并行處理收發(fā)器，所述并行處理收發(fā)器適于在多個信道和相應子信道中發(fā)送和接收通信；以及鑰匙扣，所述鑰匙扣包括并行處理收發(fā)器和控制單元，所述并行處理收發(fā)器適于在多個信道和相應子信道中發(fā)送和接收通信。所述鑰匙扣被配置成通過并行處理信道來發(fā)送和接收通信，其中，所述鑰匙扣中的所述控制單元被編程以:通過第一信道中的相應子信道來發(fā)送與多個鑰匙扣中的每個鑰匙扣的車輛功能對應的數(shù)據(jù)包；以及通過第二信道中的相應子信道來發(fā)送所述數(shù)據(jù)包。
[0013]本發(fā)明的這些方面和其他方面根據(jù)下面的描述將變得明顯。在描述中，參考了形成本發(fā)明的一部分并且示出本發(fā)明的優(yōu)選實施例的附圖。這樣的實施例并不一定代表本發(fā)明的完整范圍并且因此參考所附的用于解釋發(fā)明范圍的權利要求書。
【附圖說明】
[0014]圖1示出了無線車輛通信系統(tǒng)，其包括車輛、車輛收發(fā)器模塊和與移動電子用戶裝置進行通信的天線。
[0015]圖2是可以根據(jù)所公開的系統(tǒng)使用的示例性車輛收發(fā)器模塊的框圖。
[0016]圖3是可以根據(jù)所公開的系統(tǒng)使用的示例性鑰匙扣的框圖。
[0017]圖4是具有四個輪胎和相應輪胎狀況監(jiān)測器的車輛的簡化仰視圖。
[0018]圖5是輪胎狀況監(jiān)測器的框圖。
[0019]圖6示出了與車輛收發(fā)器進行通信的鑰匙扣、輪胎狀況傳感器或其他車輛系統(tǒng)之間的典型的射頻通信協(xié)議。
[0020]圖7示出了包括嵌入在喚醒包內的用于執(zhí)行諸如打開車門等功能的數(shù)據(jù)包的協(xié)議。
[0021]圖8是圖7的協(xié)議的替選實施例，其中，在喚醒信號中嵌入有應用程序代碼，并且將執(zhí)行多種功能。
[0022]圖9示出了在車輛收發(fā)器與鑰匙扣或其他無線通信裝置之間的無線通信中所使用的典型的現(xiàn)有技術雙信道協(xié)議架構。
[0023I圖10示出了交織協(xié)議。
[0024]圖11示出了替選的交織協(xié)議。
[0025]圖12示出了典型的現(xiàn)有技術串行數(shù)據(jù)處理。
[0026]圖13示出了并行無線通信的第一實施例。
[0027]圖14示出了并行無線通信的第二實施例。
[0028]圖15示出了并行無線通信的第三實施例。
[0029]圖16示出了并行無線通信的第四實施例。
[0030]圖17示出了車輛收發(fā)器的替選實施例。
[0031]圖18示出了與圖17的車輛收發(fā)器對應的鑰匙扣200的替選實施例。
[0032]圖19示出了車輛和相應檢測區(qū)域。
【具體實施方式】
[0033]參考圖1，示出了無線車輛通信系統(tǒng)100。系統(tǒng)100包括車輛102，車輛102包括車輛收發(fā)器模塊110，車輛收發(fā)器模塊110具有與移動電子用戶裝置200進行通信的天線104，移動電子用戶裝置200在此被示出并且被描述為鑰匙扣。將明顯的是，移動電子用戶裝置200可以是很多類型的特定應用裝置或個人計算裝置，包括例如應答器卡、個人數(shù)字助理、平板電腦、蜂窩電話和智能電話。下面通常將車輛收發(fā)器模塊與鑰匙扣200以及其他裝置之間的通信描述為雙向，但是明顯的是，在許多應用中單向通信將是足夠的。
[0034]鑰匙扣200可以包括一個或更多個用戶輸入裝置202和一個或更多個用戶輸出裝置或用戶警報裝置204。用戶輸入裝置202通常是開關如由用戶按壓的按鈕。用戶輸出警報裝置204可以是一個或更多個可視警報諸如發(fā)光二極管(LED)和液晶顯示器(LCD)以及聲響警報，或者是觸覺裝置或震動裝置。可以向各個輸入裝置202或用戶警報裝置204分配單個功能，或者可以使用輸入裝置的組合或顯示菜單經(jīng)由輸入裝置順序或輸入裝置組合來請求更多功能。鑰匙扣可以例如提供命令以:啟動車輛;提供被動進入(即當鑰匙扣200處于車輛102的預定近似距離范圍內時使車輛102的車門自動解鎖)；激活外部車輛照明和內部車輛照明；準備車輛鎖閉系統(tǒng);激活車輛攝像頭以響應于攝像頭所檢測到的活動來進行車輛行動;打開車窗;激活內部電子裝置諸如收音機、電話和其他裝置；以及響應于對鑰匙扣200的識別來調節(jié)駕駛員偏好(例如，駕駛員座椅的位置和方向盤的傾斜)?？梢杂奢斎胙b置202激活這些功能，或者由檢測到鑰匙扣200的車輛102來自動地激活這些功能。盡管這里示出了單個鑰匙扣，但將明顯的是，任何數(shù)目的鑰匙扣可以與車輛收發(fā)器模塊進行通信，并且車輛收發(fā)器模塊110和相應的控制系統(tǒng)可以將不同的參數(shù)集合與每個鑰匙扣進行關聯(lián)。
[0035]另外，車輛收發(fā)器模塊110可以激活輸出裝置或警報裝置204以:向車輛用戶通知鑰匙扣200處于車輛102的通信距離或一些其他預定距離范圍內；向車輛用戶通知發(fā)生了車輛事件(例如車輛安全系統(tǒng)被激活)，車輛收發(fā)器模塊110確認已經(jīng)從鑰匙扣200接收到指示或者確認由鑰匙扣200發(fā)起的行動已經(jīng)完成。
[0036]現(xiàn)在參考圖2，示出了可以根據(jù)所公開的系統(tǒng)使用的示例性車輛收發(fā)器模塊110的框圖。車輛收發(fā)器模塊110包括處理器或控制器112、存儲器114、電源118以及通過天線104進行通信的收發(fā)器電路116。
[0037]收發(fā)器電路116包括用于雙向通信的接收器電路122和發(fā)送器電路120。如下所述，接收器電路122對從鑰匙扣200接收的RF信號進行解調和解碼，而發(fā)送器向鑰匙扣200提供RF碼。盡管示出了分開的發(fā)送器和接收器，但是還可以使用一個或更多個收發(fā)器。
[0038]存儲器114存儲數(shù)據(jù)和操作信息供處理器112用于執(zhí)行車輛收發(fā)器模塊110的功能以及提供上述一個或更多個車輛功能?？刂破?12還被耦接至一個或更多個高級車輛控制器(未示出)，高級車輛控制器可以包括例如車輛總線如控制器局域網(wǎng)(CAN)總線系統(tǒng)和相應的車輛控制系統(tǒng)，并且控制器112可以從車輛控制系統(tǒng)接收命令信號并且將命令信號和其他信息提供至車輛控制系統(tǒng)。其他裝置可用的來自CAN總線或其他在線車輛總線的信息可以包括例如與車輛系統(tǒng)有關的車輛狀態(tài)信息，如點火狀態(tài)、里程表狀態(tài)(行駛距離讀數(shù))、車輪轉動數(shù)據(jù)(例如車輪轉動的程度)等。車輛狀態(tài)數(shù)據(jù)還可以包括電子控制系統(tǒng)的狀態(tài)，該電子控制系統(tǒng)尤其包括輔助約束系統(tǒng)(SRS)、防抱死制動系統(tǒng)(ABS)、牽引力控制系統(tǒng)(TCS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、環(huán)境監(jiān)測和控制系統(tǒng)、發(fā)動機控制系統(tǒng)、蜂窩電話、個人通信系統(tǒng)(PCS)以及基于衛(wèi)星的通信系統(tǒng)和此處沒有具體提及的許多其他系統(tǒng)。
[0039]收發(fā)器110被耦接至天線104，用于從鑰匙扣200接收射頻(RF)信號并且向鑰匙扣200發(fā)送信號。盡管天線104被不為在車輛收發(fā)器模塊110的外部并且在車輛102的外部，但是天線104還可以被實現(xiàn)在車輛120的邊界內或甚至被實現(xiàn)在車輛收發(fā)器模塊內。可以將若干天線嵌入在例如車輛的頂篷內或車輛的其他地方。盡管示出了雙向收發(fā)器110，但將明顯的是，還可以提供從鑰匙扣200至車輛102或從車輛至鑰匙扣200的單向通信，并且將不需要發(fā)送器和接收器。
[0040]現(xiàn)在參考圖3，可以根據(jù)所公開的系統(tǒng)使用的示例性鑰匙扣200的框圖包括控制器206、存儲器208、收發(fā)器210和相應的天線212以及電源214(諸如電池)。用戶輸入裝置202和用戶警報裝置204與控制器206進行通信。收發(fā)器電路210包括接收器電路和發(fā)送器電路，接收器電路對所接收的RF信號進行解調和解碼以導出信息并且將該信息提供至控制器或處理器206以提供來自鑰匙扣200的所需功能。收發(fā)器電路將來自處理器206的信息進行編碼并且將該信息調制成用于經(jīng)由天線212向車輛收發(fā)器110發(fā)送的RF信號。
[0041]盡管可以使用許多不同類型的通信系統(tǒng)，但是常規(guī)的車輛通常利用四個近程的基于RF的點對點無線系統(tǒng)，包括遠程免鑰匙進入(RKE)、被動免鑰匙進入(PKE)、汽車防盜器以及輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)(TPMS) eRKE和TPMS通常使用具有不同信號調制(美國/北非是315MHz、日本是433.32MHz、歐洲是868MHz)的相同高頻，而PKE系統(tǒng)通常需要鑰匙扣與接收器模塊之間的低頻(125KHZ)雙向通信以及從鑰匙扣到接收器模塊的單向高頻通信。汽車防盜器系統(tǒng)通常也使用鑰匙扣與接收器模塊之間的低頻雙向通信。這些系統(tǒng)的接收器通常是獨立的并且/或者駐留在各種控制模塊如車身控制模塊(BCM)或智能連接塊(SJB)中。通過使用具有不同載波頻率和/或調制方案的不同無線電，可以避免來自車輛中的分開的無線通信系統(tǒng)的發(fā)送之間的沖突。
[0042]位于鑰匙扣200內的天線212可以被配置成將遠程超高頻(UHF)信號發(fā)送至車輛100的天線104以及從天線104接收近程低頻(LF)信號。然而，還可以將分開的天線包括在鑰匙扣200內以發(fā)送UHF信號以及接收LF信號。另外，天線104和車輛中的其他天線可以被配置成將LF信號發(fā)送至鑰匙扣200以及從鑰匙扣200的天線212接收UHF信號。另外，可以將分開的天線包括在車輛102內以將LF信號發(fā)送至鑰匙扣200以及從鑰匙扣2200接收UHF信號。
[0043]鑰匙扣200還可以被配置成使得鑰匙扣控制器206能夠在一個或更多個UHF信道之間切換。同樣地，鑰匙扣控制器206能夠通過多個UHF信道來發(fā)送響應信號。通過多個UHF信道來發(fā)送響應信號，鑰匙扣控制器206可以保證鑰匙扣200與車輛收發(fā)器110之間的精確通
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[0044]仍參考圖3，可以可選擇地將運動檢測裝置諸如移動傳感器216包括在鑰匙扣200中以檢測鑰匙扣200的移動?？刂破?06可以例如利用來自移動傳感器216的運動檢測信號或缺少運動檢測信號以在預定時段內沒有檢測到運動時將鑰匙扣200置于休眠模式。所述預定時段一一在其間未檢測到運動，將會觸發(fā)休眠模式一一可以是預定的一段時間或軟件可配置的值。盡管此處將運動檢測裝置示出為鑰匙扣的部件，但是還可以另外或可替選地將運動檢測裝置設置在車輛102中。
[0045]車輛收發(fā)器110可以在操作員未激活鑰匙扣200上的開關或按鈕的情況下發(fā)送一個或更多個信號，該信號包括用于激活相應鑰匙扣200的喚醒信號。鑰匙扣200可以從收發(fā)器110接收信號并且確定信號的強度(接收信號強度指示(RSSI))，其中信號的強度可以用來確定鑰匙扣200的位置。
[0046]現(xiàn)在參考圖4，示例性車輛102通常包括四個輪胎122、124、126和128以及分別用于感測輪胎狀況的相關輪胎狀況監(jiān)測器302、304、306和308。輪胎狀況可以例如是輪胎內的氣體壓力、輪胎溫度、壓力和溫度二者、或其他輪胎狀況?，F(xiàn)在也通過示例方式參考圖5，示意性地示出了輪胎狀況監(jiān)測器302，其代表其他輪胎狀況監(jiān)測器304、306和308中的每個輪胎狀況監(jiān)測器。如圖5所示，每個輪胎狀況監(jiān)測器302、304、306和38包括用于感測相應輪胎內的氣體壓力或溫度的傳感器310。輪胎狀況監(jiān)測器302還可以包括另外的傳感器以感測其他輪胎參數(shù)。
[0047]輪胎狀況監(jiān)測器302還可以包括與傳感器310進行通信的發(fā)送器312。發(fā)送器312被耦接至天線314以發(fā)送用于指示由傳感器310所感測的輪胎狀況的信號。輪胎壓力監(jiān)測器302還包括電源諸如電池318，該電源向至少發(fā)送器312提供電力。輪胎壓力信號可以包括代表電池318的狀態(tài)的信息或信號或消息包部分，該狀態(tài)包括低電池狀態(tài)。輪胎狀況信號被發(fā)送至車輛收發(fā)器110，并且優(yōu)選地是上述類型的射頻(“RF”)信號，但是還可以采用現(xiàn)有技術中已知的其他信號類型?？梢砸袁F(xiàn)有技術已知的任何方式如幅移鍵控(“ASK”)或頻移鍵控(“FSK”)來調制輪胎壓力信號。輪胎壓力信號被一起發(fā)送或分開發(fā)送。輪胎壓力信號34還可以包括與其他輪胎參數(shù)諸如溫度有關的信息。
[0048]喚醒
[0049]現(xiàn)在參考圖6，在典型系統(tǒng)中，與車輛收發(fā)器110進行通信的鑰匙扣200、輪胎狀況傳感器302、304、306和308或其他車輛系統(tǒng)之間的RF通信從喚醒信號400開始，接著是間隔402，然后是有效負荷404。當接收到喚醒信號400時，車輛收發(fā)器110可以發(fā)送響應信號或可以不發(fā)送響應信號。車輛控制器112還可以開始車輛控制器112與鑰匙扣200之間的認證/響應質詢序列。典型的喚醒包是不具有附加信息的冗余音調(tone)。因為需要在可以確定數(shù)據(jù)包的功能之前接收和驗證喚醒包，所以該典型架構引起時延。在功能(打開車門、激活燈、接收輪胎狀況更新等)的請求與功能的執(zhí)行之間可以存在顯著的延遲。由于響應時間增加，這些延遲在包括具有多種無線功能的多個系統(tǒng)的車輛中可能是特別不期望的。
[0050]現(xiàn)在參考圖7和圖8，本發(fā)明的實施例嵌入了有效負荷包，該有效負荷包提供為執(zhí)行喚醒包內的功能所需的數(shù)據(jù)或應用程序代碼。所嵌入的數(shù)據(jù)包提供若干優(yōu)點。通過在喚醒包中提供附加信息，可以在發(fā)送的早期由車輛控制器112接收數(shù)據(jù)包，也可以在處理的早期反復地接收數(shù)據(jù)包。因此，車輛控制器能夠確定功能并且更快地執(zhí)行功能。處理將發(fā)生在較早的時間處，從而減小了整體時延。此外，如果多個車輛功能使用類似的喚醒包，則可以向應用程序代碼嵌入或不嵌入有效負荷數(shù)據(jù)包以識別要被處理的有效負荷數(shù)據(jù)。
[0051]首先參考圖7，在一個實施例中，可以在喚醒包406中嵌入用于執(zhí)行單個功能諸如打開車門的數(shù)據(jù)包。在喚醒包406之后接著是空發(fā)送402。隨后，發(fā)送第二有效負荷包404。接著是附加的有效負荷包405和407。因此，車輛收發(fā)器110最初接收喚醒包中的功能數(shù)據(jù)包命令，從而減小了時延，并且快速地接收第二數(shù)據(jù)包，從而提供了保證快速適當激活的冗余發(fā)送。
[0052]現(xiàn)在參考圖8，在替選實施例中，可以在要執(zhí)行多種功能的喚醒信號408中嵌入應用程序代碼。例如，可以使用應用程序代碼為用戶提供使車輛個性化的信號。此處，例如，該信號可以指示針對所識別的用戶將座椅、方向盤和后視鏡調節(jié)為預定設置。隨后的有效負荷包404、405和407中的每個有效負荷包可以分別提供與座椅位置、方向盤調節(jié)以及后視鏡調節(jié)有關的數(shù)據(jù)。在其中多種車輛功能是類似喚醒包的替選實施例中，在喚醒包內嵌入應用程序代碼以識別隨后的不同功能有效負荷數(shù)據(jù)。因此，例如，應用程序代碼可以指示:第一有效負荷404是車門打開數(shù)據(jù)包，而第二有效負荷405包含車輛監(jiān)測數(shù)據(jù)諸如TPM包。
[0053]交織技術
[0054]現(xiàn)在參考圖9，示出了在車輛收發(fā)器110與鑰匙扣200或其他無線通信裝置之間的無線通信中所使用的典型雙信道協(xié)議架構。此處，在一個信道或頻譜410的無線發(fā)送之后接著是第二信道或第二頻譜412的無線發(fā)送，從而產(chǎn)生了頻率-時間空洞或頻譜空洞。
[0055]現(xiàn)在參考圖10，示出了第一交織協(xié)議。此處，最初在第一信道410中開始發(fā)送。該發(fā)送從前同步碼414開始，接著是沒有發(fā)生發(fā)送的空間隔415，然后接著是發(fā)送數(shù)據(jù)包或應用程序代碼的有效負荷420。當?shù)谝话l(fā)送的前同步碼在時刻416處結束時在第二信道412中開始第二發(fā)送，第二信道412在信道I的發(fā)送中的空間隔415期間發(fā)送前同步碼418。在第一信道410中發(fā)送的第一有效負荷包420是在第二信道412中的前同步碼418之后的空間隔419期間被發(fā)送的。將來自第一信道和第二信道的隨后有效負荷在相對信道中的空時段期間進行發(fā)送，從而產(chǎn)生了改進的帶寬使用率。該技術使頻譜的使用率最大化，并且通過在早期時隙處提供要發(fā)送的第二電報包還減小了系統(tǒng)中的時延?？梢詫⒃摐p小的時延應用于單個功能或多個功能。
[0056]現(xiàn)在參考圖11，示出了交織協(xié)議的第二實施例。此處，如上面參考圖10所描述的，通過第二信道412發(fā)送的前同步碼418是在第一信道410的空415期間發(fā)生的。此處，第一信道410中的有效負荷420、424和428的發(fā)送時間是在第二信道412中的空間隔期間發(fā)生的。類似地，通過第二信道412發(fā)送的有效負荷422、426和430是在第一信道410的空間隔期間發(fā)生的。此處，在空間隔期間改變有效負荷的發(fā)送次數(shù)，使得有效負荷被隨機散布。另外，可以使在空區(qū)域期間的發(fā)送的時間隨機化以幫助提高抗噪性能。例如，當以相同頻率運行的兩個車輛互相靠近或鄰近時，發(fā)送可能會干擾。隨機化的發(fā)送可以有助于避免干擾，并且防止鄰近的或間距太近的車輛之間的干擾。
[0057]并行處理
[0058]現(xiàn)在參考圖12，在現(xiàn)有技術中數(shù)據(jù)的無線處理通常是并行執(zhí)行的，此處，向每個無線訪問裝置(例如鑰匙扣或其他個人通信器)或診斷裝置(輪胎狀況傳感器、車輛狀態(tài)傳感器或單個模塊狀態(tài)傳感器)分配信道，以及向與每個信道相關的每個功能分配信道。因此，例如，具有用于鎖閉車門的第一致動器202a和用于對車門解鎖的第二致動器202b的鑰匙扣200(圖1)將通過兩個分開的信道進行串行通信。第一信道將被用于傳送鎖閉車門的指令，并且第二信道將被用于傳送對車門解鎖的指令。
[0059]再次參考圖2，為了提供數(shù)據(jù)的并行處理，鑰匙扣200中的收發(fā)器電路210和車輛控制系統(tǒng)110中的收發(fā)器電路120/122可以由來自位于荷蘭奈梅亨市的恩智浦(NXP)半導體公司的NCK2983來提供。首先參考圖13，示出了一種用于提供并行處理的方法。此處，將每個通信信道500、500a、...、500η劃分為數(shù)據(jù)的子信道，所述數(shù)據(jù)的子信道各自對應于期望向車輛102提供命令數(shù)據(jù)的鑰匙扣200、200a、…、200η。因此，可以將通信并行處理，從而減小了數(shù)據(jù)通信中的時間延遲。
[0060]現(xiàn)在參考圖14，在替選實施例中，基于期望從鑰匙扣200或其他車輛控制系統(tǒng)接收到的命令功能來將每個通信信道500、500a、"_、500n劃分為數(shù)據(jù)的子信道。因此，例如，在第一發(fā)送中，從信道500開始將所選功能例如“打開車門”功能發(fā)送至每個信道。隨后，從信道500a開始將相同的信息發(fā)送至每個信道。因此，冗余地并且在不同子信道上發(fā)送數(shù)據(jù)，從而增大了發(fā)送的速度和完整性。
[0061 ] 現(xiàn)在參考圖15，在使用并行處理的另一實施例中，在對應于所選的信道500、500&、."、50011的若干子信道中重復地提供單個功能502、502&、."、50211的命令。該實施例在車輛鄰近可能正在以相同頻率范圍進行發(fā)送的其他車輛的情形下是特別有用的。
[0062]現(xiàn)在參考圖16，在使用并行處理的另一實施例中，將高數(shù)據(jù)速率的完整數(shù)據(jù)包522嵌入在以低得多的數(shù)據(jù)速率被發(fā)送的單個比特的“接通”時間邊界520內。嵌入完整數(shù)據(jù)包522通過在早期時隙處提供要發(fā)送的附加電報包而減小了通信系統(tǒng)的時延。完整數(shù)據(jù)包522可以發(fā)送單個功能或多個功能。如果要實現(xiàn)多個功能，則可以在具有或不具有附加的有效負荷的情況下使用應用程序代碼來向系統(tǒng)提供與如何處理所輸入數(shù)據(jù)有關的信息。附加的有效負荷減小時延，并且提供信息冗余，因此增加了準確且快速處理信息的可能性。
[0063]運動檢測
[0064]現(xiàn)在參考圖17和圖18，示出了車輛收發(fā)器110和相應鑰匙扣200的替選實施例，其中，與圖2和圖3所示的類似標記指示類似的元件。此處，車輛收發(fā)器110包括與控制器112進行通信的運動檢測器123。運動檢測器123使用多普勒、超聲檢測或其他運動感測裝置來感測接近的個體。當檢測到運動時，車輛收發(fā)器110開始發(fā)送LF輪詢信號以確定鑰匙扣200是否在區(qū)域中。鑰匙扣中的接收器210或者保持在“接通”位置，或者被編程以輪詢來接收從控制器112發(fā)送的LF命令，并且在高頻MHz和GHz范圍內無線地響應。當車輛收發(fā)器110檢測到鑰匙扣時，車輛收發(fā)器110確定鑰匙扣200處于哪個區(qū)域(圖19中的A、B、C、D、E和F)。
[0065]盡管上面描述了具體實施例，但是對于本領域技術人員將明顯的是，可以在本公開的范圍內做出若干變化。例如，盡管示出和描述了車輛與遠程控制、被動進入以及傳感器裝置之間的雙向通信，但是還可以使用單向通信。因此，應當理解的是，上述方法和設備僅是示例性的，并不限制本發(fā)明的范圍，以及能夠由本領域技術人員做出的各種修改將落入本發(fā)明的范圍內。為了向公眾告知本發(fā)明的范圍，做出了下列權利要求書。
【主權項】
1.一種用于機動車的無線通信系統(tǒng)，包括: 機動車中的控制單元，所述機動車包括收發(fā)器，所述收發(fā)器被配置成從鑰匙扣接收信號；以及 鑰匙扣，所述鑰匙扣包括收發(fā)器和控制單元，所述鑰匙扣被配置成向所述機動車中的所述控制單元發(fā)送喚醒信號，其中，在喚醒包內嵌入有下述數(shù)據(jù)包，所述數(shù)據(jù)包提供用于命令所述控制單元執(zhí)行車輛功能的命令。2.根據(jù)權利要求1所述的無線通信系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)包包括應用程序代碼。3.—種用于機動車的無線通信系統(tǒng)，包括: 機動車中的控制單元，所述機動車包括收發(fā)器，所述收發(fā)器適于在至少兩個信道中發(fā)送和接收串行通信；以及 鑰匙扣，所述鑰匙扣包括收發(fā)器和控制單元，所述鑰匙扣被配置成通過所述至少兩個信道來發(fā)送和接收通信，并且其中，所述鑰匙扣中的所述控制單元被編程以: 通過所述至少兩個信道中的第一信道發(fā)送前同步碼； 在通過所述第一信道發(fā)送的所述前同步碼之后的空間隔期間通過所述至少兩個信道中的第二信道發(fā)送前同步碼； 在所述第二信道中的所述前同步碼之后的空間隔被檢測到時通過所述第一信道發(fā)送數(shù)據(jù)包有效負荷； 在所述第二信道中的所述前同步碼之后的空間隔被檢測到時通過所述第二信道發(fā)送數(shù)據(jù)包有效負荷，其中，通信在所述第一信道與所述第二信道之間交織。4.根據(jù)權利要求3所述的無線通信系統(tǒng)，其中，所述第一信道和所述第二信道中的每個信道中的所述有效負荷數(shù)據(jù)包的發(fā)送被可變地分隔開以改進抗噪性能。5.—種用于機動車的無線通信系統(tǒng)，包括: 機動車中的控制單元，所述機動車包括并行處理收發(fā)器，所述并行處理收發(fā)器適于在多個信道和相應子信道中發(fā)送和接收通信；以及 鑰匙扣，所述鑰匙扣包括并行處理收發(fā)器和控制單元，所述并行處理收發(fā)器適于在多個信道和相應子信道中發(fā)送和接收通信，所述鑰匙扣被配置成通過并行處理信道來發(fā)送和接收通信，其中，所述鑰匙扣中的所述控制單元被編程以: 通過第一信道中的相應子信道來發(fā)送與由多個鑰匙扣中的每個鑰匙扣所選擇的車輛功能對應的數(shù)據(jù)包； 通過第二信道中的相應子信道來發(fā)送與所述多個鑰匙扣中的每個鑰匙扣對應的所述數(shù)據(jù)包。6.—種用于機動車的無線通信系統(tǒng)，包括: 機動車中的控制單元，所述機動車包括并行處理收發(fā)器，所述并行處理收發(fā)器適于在多個信道和相應子信道中發(fā)送和接收通信；以及 鑰匙扣，所述鑰匙扣包括并行處理收發(fā)器和控制單元，所述并行處理收發(fā)器適于在多個信道和相應子信道中發(fā)送和接收通信，所述鑰匙扣被配置成通過并行處理信道來發(fā)送和接收通信，其中，所述鑰匙扣中的所述控制單元被編程以: 通過第一信道中的相應子信道來發(fā)送與多個鑰匙扣中的每個鑰匙扣的車輛功能對應的數(shù)據(jù)包； 通過第二信道中的相應子信道來發(fā)送所述數(shù)據(jù)包。
【文檔編號】G07C9/00GK105917390SQ201480066014
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2014年12月2日
【發(fā)明人】約翰·南茨, 馬修·R·洪卡寧, 羅易
【申請人】胡夫北美汽車零件制造股份有限公司, 霍弗·霍斯貝克及弗斯特兩合公司