无线设备和车辆收发器之间的轮询

申请号 CN201510173799.9 申请日 2015-04-13 公开(公告)号 CN104980881A 公开(公告)日 2015-10-14
申请人 李尔公司; 发明人 利雅得·哈巴尔;
摘要 本公开涉及无线设备和车辆收发器之间的轮询。描述了轮询方法和系统以允许无线设备以有效的方式建立与基站例如车辆的通信。轮询 信号 包括多个时间间隔开的轮询传输信号和单个接收时间周期。轮询传输信号间隔开非传输时间周期,其大于时间间隔开的传输信号的传输时间。可对轮询信号重复轮询方案,直到来自基站的轮询应答信号被接收到为止。通过限制在无线设备中的接收活动和时间周期的数量来提供无线设备的 能量 节省。
权利要求

1.一种用于与车辆通信的无线轮询设备,包括:
控制器,其产生具有传输周期、接收周期和睡眠周期的轮询信号,所述睡眠周期比所述传输周期和接收周期合起来长,且所述传输周期和所述睡眠周期合起来比车辆的接收周期长;以及
收发器,其连接到所述控制器并配置成从所述设备发送所述轮询信号或在所述设备处接收车辆信号。
2.如权利要求1所述的设备,其中所述控制器配置成在轮询时间周期期间产生所述轮询信号,其中所述轮询信号包括多个时间间隔开的轮询传输信号和接收时间周期,其中所述轮询传输信号间隔开非传输时间周期,该非传输时间周期大于所述时间间隔开的传输信号的传输时间,以及
其中所述控制器重复所述轮询信号,直到所述控制器从车辆接收到轮询应答信号。
3.如权利要求2所述的设备,其中所述接收时间周期与所述传输时间周期大约相同。
4.如权利要求2所述的设备,其中所述接收时间周期是在所述多个时间间隔开的轮询传输信号之后的单个接收时间周期。
5.如权利要求4所述的设备,其中所述非传输时间周期大于所述传输时间周期的十倍。
6.如权利要求5所述的设备,其中所述收发器配置成以大于或等于2.4GHz的频率发送所述轮询信号。
7.如权利要求2所述的设备,其中所述多个时间间隔开的传输轮询信号对于每个接收时间周期包括四个或多于四个传输轮询信号。
8.如权利要求2所述的设备,其中所述多个时间间隔开的传输轮询信号对于每个接收时间周期包括四个或多于四个传输轮询信号。
9.一种短程轮询系统,包括:
便携式设备,其包括:
控制器,其产生具有传输周期、接收周期和睡眠周期的轮询信号,所述睡眠周期比所述传输周期和接收周期合起来长,且所述传输周期和所述睡眠周期合起来比车辆的接收周期长;以及
收发器,其连接到所述控制器并配置成从所述设备发送所述轮询信号或在所述设备处接收车辆信号;以及
具有通信系统的车辆,所述通信系统配置成具有轮询信号接收时间周期,该轮询信号接收时间周期大于非传输轮询时间周期与所述时间间隔开的传输信号的传输时间的和。
10.如权利要求9所述的系统,其中所述控制器配置成在轮询时间周期期间产生所述轮询信号,其中所述轮询信号包括多个时间间隔开的轮询传输信号和接收时间周期,其中所述轮询传输信号间隔开非传输时间周期,该非传输时间周期大于所述时间间隔开的传输信号的传输时间,以及
其中所述控制器重复所述轮询信号,直到所述控制器从车辆接收到轮询应答信号。
11.如权利要求10所述的系统,其中所述接收时间周期与所述传输时间周期大约相同。
12.如权利要求11所述的系统,其中所述控制器在从所述车辆接收到信号之后确定所述便携式设备相对于所述车辆的位置
13.如权利要求9所述的系统,其中所述车辆包括接收时间关闭周期,该接收时间关闭周期小于或等于单个发送时间周期和单个非传输轮询时间周期的时间周期(T分组_轮询)的两倍。
14.如权利要求9所述的系统,其中所述控制器从所述车辆接收应答信号并进入被动通信操作且结束所述轮询信号。
15.如权利要求9所述的系统,其中所述控制器在多个时间间隔开的轮询传输信号的最终轮询信号之后在第一时间关闭周期期间关闭所述收发器,并接着在所述第一时间关闭周期之后将所述收发器转换到接收模式,且其中被动通信操作在第二时间关闭周期之后开始。
16.如权利要求15所述的系统,其中所述第二时间关闭周期大于所述第一时间关闭周期。
17.一种在基站和移动设备之间的无线轮询方法,包括:
发送轮询信号,该轮询信号包括多个时间间隔开的轮询传输信号和在所述多个轮询传输信号末尾的最终轮询传输信号;
对于所述轮询信号的每次发送,在发送具有单个接收周期的所述轮询信号之后监测轮询应答信号;
如果所述轮询应答在所述接收周期中未被接收到,则等待第一时间周期且其后再次发送所述轮询信号;以及
如果所述轮询应答在所述接收周期中被接收到,则等待第二时间周期且其后进入被动通信模式。
18.如权利要求17所述的方法,其中发送包括将所述轮询传输信号间隔开第三时间周期,所述第三时间周期大于所述轮询传输信号的传输信号时间周期。
19.如权利要求18所述的方法,其中所述第三时间周期比所述传输信号时间周期大十倍。
20.如权利要求17所述的方法,其中车辆包括轮询信号接收时间周期,所述轮询信号接收时间周期大于所述第三时间周期与所述传输信号时间周期的传输时间的和;且其中发送包括对于每个接收周期发送四个或多于四个传输轮询信号。

说明书全文

无线设备和车辆收发器之间的轮询

技术领域

[0001] 本公开的实施方式通常提供用于在无线设备和车辆之间的轮询以便发起通信的装置和方法。

背景技术

[0002] 检测无线设备相对于车辆的位置是已知的。下面直接阐述用于检测无线设备相对于车辆的位置的一种实现。
[0003] Dickerhoof等人的美国专利公布号2010/0076622提供用于确定无线设备相对于车辆的位置的系统。该系统包括用于从无线设备接收无线信号的、放置在车辆各处的多个天线。无线信号对应于与预定车辆操作有关的命令和状态中的至少一个。系统还包括可操作地耦合到每个天线的控制器。控制器配置成基于多个天线中的一个或多个天线处的无线信号的到达时间来产生指示无线设备的位置的位置信号,并基于位置信号来控制预定车辆操作的操作。附图说明
[0004] 以细节说明本公开的实施方式。然而,通过结合附图参考下面的详细描述,各种实施方式的其它特征将变得更明显且将被最好地理解,其中:
[0005] 图1描绘根据一个实施方式的用于检测无线设备的位置的装置;
[0006] 图2描绘根据一个实施方式的无线设备、主基站和辅助基站的详细示意图;
[0007] 图3描绘根据一个实施方式的用于检测无线设备的位置的方法;
[0008] 图4描绘根据一个实施方式的无线设备离车辆的第一距离、第二距离和第三距离;
[0009] 图5描绘根据一个实施方式的无线设备轮询来自车辆的信号的方式;
[0010] 图6描绘图5的一部分的放大视图;
[0011] 图7描绘车辆监测轮询信号的方式;
[0012] 图8描绘根据一个实施方式的无线设备和车辆被动地通信的方式;以及[0013] 图9描绘根据一个实施方式的无线设备响应于操作员命令而与车辆通信的方式。

具体实施方式

[0014] 如所需的,本文公开了本发明的详细实施方式;然而,应理解,所公开的实施方式仅仅是可以各种和可选的形式体现的本发明的示例。附图不一定按比例;一些特征可被放大或缩到最小以示出特定部件的细节。因此,本文公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的,而仅仅作为用于教导本领域中的技术人员多方面地使用本发明的代表性基础
[0015] 本公开的实施方式通常提供多个电路或其它电气设备。对电路和其它电气设备及每个电路和电气设备所提供的功能的所有提及并不意欲受限于只包含本文示出和描述的内容。虽然可向所公开的各种电路或其它电气设备分配特定的标签,这样的标签并不意欲限制电路和其它电气设备的操作范围。这样的电路和其它电气设备可彼此进行组合和/或以基于所需要的特定类型的电气实现的任何方式进行分离。应认识到,本文公开的任何电路或其它电气设备可包括任意数量的微处理器、集成电路、存储器设备(例如FLASH、RAM、ROM、EPROM、EEPROM或这些存储器设备的其它适当变型)以及彼此协作以执行如本文公开的任意数量的操作的软件
[0016] 图1描绘根据一个实施方式的用于检测无线设备12的位置的装置10。无线设备12可被实现为钥匙链或用于获得进入车辆18的进入权的其它合适的设备。装置10包括用于检测无线设备12相对于车辆18的位置的主基站14和至少两个辅助基站
16a-16n(“16”)。例如,主基站14和辅助基站16的每个包括用于将信号无线发送到无线设备12/从无线设备12无线接收信号的发射器/接收器(“收发器”)。主基站14和辅助基站16中的每个可被称为基于车辆的电子。将结合图2更详细地讨论用于无线设备
12、主基站14和辅助设备16中的每个的发射器/接收器。
[0017] 主基站14通常包括响应于如由无线设备12提供的命令信号而将车辆18定和解锁的额外电路系统。装置10可执行无钥匙进入无钥匙启动(passive entry passive start,PEPS)功能,其中主基站14可响应于确定无线设备12被放置在车辆18周围的相应的区域(或象限)20a-20n(即,分别为前面的驾驶员旁侧区域、车辆前面的区域、前面的乘客旁侧区域、后面的乘客旁侧区域、车辆后面的区域和后面的驾驶员旁侧区域)中而将车辆18解锁。例如,区域20通常对应于车辆18周围的预定的经授权位置(例如在车辆18的内部和外部),使得如果无线设备12被检测到在这些区域20之一中,则主基站14可自动将接近区域20的车辆(或)解锁,无线设备12被检测到在区域20内并使用户能够启动车辆。
[0018] 装置10除了PEPS功能以外还可利用远程无钥匙操作。例如,主基站14可在无线设备12发送指示期望的操作的命令同时在经授权的区域20内的情况下对车辆18执行该期望的操作(例如,锁定、解锁、提升门释放、远程启动等)。此外,装置10可用于执行汽车寻找器应用。
[0019] 通常,主基站14、辅助基站16和无线设备12彼此进行一系列信号交换并利用飞行时间(TOF)实现来确定无线设备12离车辆18的距离。在下文中,主基站14可使用三边测量来找出其内放置了无线设备12的实际区域20。需要至少四个距离测定来确定无线设备12的3维位置。三边测量的使用使主基站14能够具备找出无线设备12相对于车辆被定位的位置的能。与如通过利用TOF确定的距离信息相联系的这个信息(例如无线设备12被放置在哪个区域20内)使主基站14能够以增加的准确度平找出无线设备12相对于车辆18的位置。装置10可布置成精确地确定在车辆18周围或之内的无线设备12的位置,与常规系统形成对照,在常规系统中也许只有应答器可位于车辆的各个旁侧处而具有较小的准确度。
[0020] 例如,主基站14可确定无线设备12被放置在远离车辆18三米距离之处,以及无线设备12被放置在对应于驾驶员旁侧区域的区域20a中。虽然注意到可经由TOF和三边测量来确定无线设备12的位置,应认识到,在本文关于定位无线设备12而提到的方面可适用于其它车辆功能,例如但不受限于轮胎压力监测,其中无线设备12可以是四个安装在车轮上的轮胎压力传感器之一。下面将更详细地讨论这些方面和其它方面。虽然利用TOF,但应认识到,主基站14和辅助基站16可被放置在车辆18中的预定位置处用于将信号发送到无线设备12及从无线设备12接收信号。
[0021] 图2描绘根据一个实施方式的无线设备12、主基站14和辅助基站单元16的详细示意图。无线设备12包括微控制器30、发射器/接收器(“收发器”)32和至少一个天线34。微控制器30可操作地耦合到收发器32和天线34用于将信号发送到主基站14和辅助基站16/从主基站14和辅助基站16接收信号。射频(RF)开关35可操作地耦合到天线34以便将其耦合到收发器32。多个天线34的实现可提供可有助于射频多路径的天线分集。
RF开关35和多个天线的使用是可选的。例如,单个天线34可用于将信号发送到无线设备
12并从无线设备12接收信号。
[0022] 可再充电电池36给微控制器30和收发器32供电。电池充电器电路40从可操作地耦合到外部电源(未示出)的充电器连接器42接收功率。电池充电器电路40可调节来自外部电源的输入功率以确保其适合于存储在可再充电电池36上。应认识到,电池充电器电路40和电池36可以从外部设备无线地接收功率以便对电池充电器电路40和电池36充电。电池36也可以是不可再充电的和/或可替换的,取决于涉及的精确的电池容量和电力负载。
[0023] 根据一个或多个实施方式,电池充电器40可向微控制器30指示电池36何时进行再充电和/或电池36的充电状态。第一照明指示器44可被放置在充电器连接器42周围并可操作地耦合到微控制器30以向用户提供电池36的充电状态。振动电动机46可以可操作地耦合到微控制器30并设置成提供触觉反馈加速计47可操作地耦合到微控制器30用于检测无线设备12的运动。例如,无线设备12可设置成响应于确定其正在移动而发起数据传输。压电声波探测器48也可以可操作地耦合到微控制器30并设置成提供基于音频的反馈。第二照明指示器50也可以可操作地耦合到微控制器30并被设置成提供视觉反馈。多个开关52被放置在无线设备12上,每个开关用于将命令发送到车辆18,使得执行期望的操作(例如锁定、解锁、提升门释放、远程启动等)。
[0024] 收发器32通常配置成在大约2.4-10GHz或3.0-10GHz之间的操作频率下操作。通常,提及在大约2.4-10GHz或3.0-10GHz之间的操作频率下操作收发器32,这个条件可使无线设备12和辅助基站16能够在无线设备12进行与车辆18的通信的情况下以高准确度确定其相对于车辆的距离,以提供其离车辆18的距离。下面将更详细讨论操作频率方面。收发器32通常包括用于使收发器32能够在大约2.4-10GHz或3.0-10GHz之间的操作频率下操作的锁相环(PLL)振荡器54和56。提及使收发器32能够在大约2.4-10GHz或3.0GHz和10GHz之间的操作频率下操作,这样的条件也使收发器32能够以至少500MHz的超宽带(UWB)带宽发送和接收信号。
[0025] 主基站14通常包括微控制器60、收发器62和至少一个天线64。RF开关66可操作地耦合到微控制器60和天线64。RF开关66可操作地耦合到天线64以便将其耦合到收发器62。多个天线64的实现可提供可有助于RF多路径的天线分集。还设想单个天线64可用于将信号发送到无线设备12并从无线设备12接收信号而不需要RF开关66。微控制器60可操作地耦合到收发器62和天线64用于将信号发送到无线设备12和辅助基站16/从无线设备12和辅助基站16接收信号。车辆18中的电源65给微控制器60和收发器62供电。主基站14还包括用于执行将车门和/或提升门/行李箱锁定/解锁并用于执行远程启动操作的电路系统(未示出)。
[0026] 收发器62还通常配置成在3-10GHz之间的操作频率下操作。提及在3-10GHz之间的操作频率下操作收发器62,在3-10GHz之间的操作频率下,这个条件可使主基站14在其进行与无线设备12的通信时能够以高准确度确定无线设备12相对于车辆的距离。这将在下面更详细地被讨论。收发器62通常包括用于使收发器62能够在3-10GHz之间的频率下操作的振荡器74和PLL 76。收发器62还配置成以至少500MHz的UWB带宽发送和接收信号。提及使收发器62能够在3和10GHz之间的操作频率下操作,这样的条件也使收发器62能够在UWB范围中发送和接收信号。可选地,在一个或多个实施方式中,主基站14不包括用于与无线设备12通信的收发器62。
[0027] 辅助基站16通常包括微控制器80、收发器82和至少一个天线84。RF开关86可操作地耦合到微控制器80和天线84。RF开关86和多天线84的实现由于上面提到的原因是可选的。微控制器80可操作地耦合到收发器82和天线84用于将信号发送到无线设备12和主基站14/从无线设备12和主基站14接收信号。车辆18中的电源65给微控制器
80和收发器82供电。
[0028] 收发器82还通常配置成在3-10GHz之间的操作频率下操作。提及在3-10GHz之间的操作频率下操作收发器82,这个条件可使辅助基站16能够在其进行与无线设备12的通信时以高准确度确定无线设备12相对于车辆的距离。这将在下面被更详细地讨论。收发器82通常包括用于使收发器82能够在3-10GHz之间的频率下操作的振荡器94和PLL96。收发器82还配置成以至少500MHz的UWB带宽发送和接收信号。将认识到,第二辅助基站16n可类似于如上所述的辅助基站16a,并可包括类似的部件并在相关部分中提供类似的功能。
[0029] 因为无线设备12、主基站14和辅助基站16中的每个设置成在至少500MHz的UWB带宽内发送和接收数据,此方面可对这些设备强加大的电流消耗的要求。例如,提及在UWB带宽范围中操作,这样的条件产生宽的频谱和提高测距准确度的高时间分辨率。与无线设备12相比,功率消耗对于主基站14和辅助基站16来说较不成问题,因为这样的基站14、16由车辆中的电源65进行供电。通常,便携式设备(例如无线设备12)配备有独立电池。在结合在UWB带宽范围中发送/接收数据的无线设备12实现独立电池的情况下,电池可能相当快地被耗尽。为了负责这种状况,无线设备12可包括可再充电电池36和电池充电器电路40连同充电器连接器42(或无线充电实现),使得电池36可按需要进行再充电以支持结合在UWB带宽范围中发送/接收信息而使用的功率要求。
[0030] 通常,收发器32、62和82的操作频率越大,这些收发器32、62和82可发送和接收信息的带宽就越大。这样的大带宽(即,在UWB带宽中)可提高抗扰度并提高信号传播。这也可提高在确定无线设备12的距离方面的准确度,因为UWB带宽允许更可靠的信号传输。如上面提到的,3-10GHz的操作频率使收发器32、62和82能够在UWB范围中发送和接收数据。对无线设备12、主基站14和辅助基站16利用UWB带宽可提供高的测距(或定位)准确度和高速的数据通信。在UWB频谱中的传输可提供抗干扰的鲁棒无线性能。这也可提供抗延迟攻击对策和适当的解决方案来在例如几厘米的分辨率内测量。
[0031] 在无线设备12、主基站14和辅助基站16中的UWB的实现通常适合于TOF应用。
[0032] 图3描绘根据一个实施方式的用于检测无线设备12的位置的方法150。
[0033] 在操作152中,装置10使用TOF测量来确定无线设备12的距离。已知TOF基于无线信号从第一位置传送到第二位置所需的时间,其中该时间通常指示第一位置和第二位置之间的距离。这可扩展到适用于装置10。例如,装置10可测量将数据(或信息)从无线设备12发送到主基站14和辅助基站16中的一个或多个所需的时间,并基于时间测量结果来确定将无线设备12远离车辆18定位的距离。
[0034] 为了开始确定无线设备12相对于车辆18的位置的过程,无线设备12可在其接近车辆18时发送轮询信号,用于供车辆18确定无线设备12的位置。在这种情况下,无线设备12可响应于检测到其运动而周期性地发送轮询信号。在无线设备12内的加速计47可将指示无线设备12在运动中的运动信号发送到微控制器30。主基站14和辅助基站16中的任一个可接收轮询信号并对无线设备12进行回应。例如,假设主基站14接收到轮询信号,则主基站14可接着发送第一信号并在其中包括第一时间戳。第一信号被发送到无线设备12。无线设备12接收具有第一时间戳的第一信号并产生包括对应于其接收到第一信号时的时间的第二时间戳的第二信号。无线设备12将第二信号发送回主基站14。主基站14可接着基于第一时间戳和第二时间戳来确定往返时间。往返时间可对应于指示无线设备12和主基站14之间的距离的时间测量结果。这个交换可重复任意次数,使得可确定任意次数的时间测量结果。多次测量可提高距离测定的准确度。在一个或多个实施方式中,主基站14不包括内部收发器32,且不确定在其本身和无线设备12之间的距离。
[0035] 在无线设备12和基站14、16之间的轮询通信涉及RF通信(即,在3-10GHz之间)。在一个或多个实施方式中,无线设备12和基站14、16也可在备用模式期间使用低频(LF)通信(即,125kHz)进行通信。在例子中,当将无线设备12的电池36放电到较低功率状态时,例如当将电池放电到接近耗尽且需要保存电池中的电能以延长无线设备12的操作时间时,触发备用模式。在备用模式中,无线设备12使用在无线设备12中的控制器中的设置来改变其通信频率。当无线设备在备用模式中时,车辆的基站14、16也将在LF频带下监听来自无线设备的通信。
[0036] 在无线设备12和主基站14之间交换信号以确定第一距离D1之后,无线设备12和辅助基站16a可进行类似的交换(例如,时间戳的插入),使得获得对应于无线设备12和辅助基站16a之间的距离的第二距离D2。再者,可以使用带有多个时间戳的多个信号交换来提高距离测定的准确度。
[0037] 在无线设备12和辅助基站16a之间交换信号以确定第二距离D2之后,无线设备12和辅助基站16n可进行类似的交换(例如,时间戳的插入),使得获得对应于无线设备12和辅助基站16n之间的距离的第三距离D3。带有多个时间戳的多个信号交换可用于提高距离测定的准确度。
[0038] 应注意,在无线设备12、主基站14和辅助基站16之间的上述信号交换可将通常与无线设备12中和基站14、16中的电子设备相关的延迟时间考虑在内,用于提供时间测量结果。
[0039] 一旦辅助基站16a和16n确定第二距离D2和第三距离D3,辅助基站16a和16n中的每个就可将这样的数据无线地发送到主基站14。主基站14使用距离D1、D2和D3来确定无线设备12被放置在其中的区域20。这将在下面被更详细地讨论。利用在3-10GHz之间的操作频率和在UWB带宽内发送/接收信息通常使无线设备12、主基站14和辅助基站16能够以高分辨率水平处理时间测量结果,使得主基站14和辅助基站16中的每个在高分辨率水平内提供相应的距离(例如D1、D2和D3)。
[0040] 可选的实施方式设想无线设备12本身可以用与上面陈述的类似方式提供距离读数,同时与主基站14和/或辅助基站16一起进行TOF测量,同时还在操作频率下操作以确定距离准确度的值。在这种情况下,无线设备12可将距离读数提供给主基站14。主基站14可接着使用来自无线设备12的距离读数和来自辅助基站16的距离读数来确定无线设备
12的位置。
[0041] 图4大体上示出如由主基站14、辅助基站16a和辅助基站16n确定的距离(例如D1、D2和D3)。应认识到,可能需要至少三个参考点(或三个距离测量结果(例如D1、D2和D3))来用于主基站14确定当主基站14执行三边测量时无线设备所位于的区域20a-20n。
[0042] 在操作154中,主基站14使用三边测量来确定无线设备12被放置其中的区域20a-20n。如上面提到的,装置10可使用TOF实现来确定无线设备12离车辆18的距离(例如D1、D2和D3)。
[0043] 通常,三边测量采用通过检查圆、球或三形的几何形状经由距离的测量来确定点的绝对或相对位置。在Paul Bourke的1997年4月的“Intersection of two circles”中和在Alan Kaminsky的2007年3月8日的“Trilateration”中阐述了三边测量的例子。例如,主基站14可使用三个距离D1、D2和D3并利用三边测量来找到其中放置了无线设备
12的坐标(例如区域)。无线设备12的坐标可对应于x、y、z轴中的点。一旦最终坐标被确定,主基站14就可基于无线设备12的最终坐标来执行预定的操作。例如,主基站14可将门或提升门解锁。在另一例子中,主基站14可通过通信总线发送消息以使远程启动操作变得可能。一旦确定了最终坐标,就可执行任意数量的车辆操作。
[0044] 可选的实施方式设想无线设备12也可代替主基站14来执行三边测量。例如,如上面提到的,无线设备12可使用除了来自主基站14、辅助基站16a和/或辅助基站16n的距离读数(例如D1、D2和/或D3)以外的所计算的距离读数,并使用这些读数来执行三边测量以确定其中放置了无线设备12的区域20。这个信息可被发送到主基站14。
[0045] 图5描绘根据一个或多个实施方式的无线设备12轮询来自一个或多个基站(例如主基站14和辅助基站16)的信号且一般由数字600标注的方式。无线设备12的轮询操作600自动地发生且没有用户干预(例如用户没有按下无线设备12上的按钮等)。无线设备12以轮询周期(T轮询)发送数据分组610。在例子中可预先确定轮询周期T轮询。周期T轮询可在设备与车辆配对之后进行设置。每个品牌或型号的车辆可具有其自己的周期T轮询。在一个实施方式中,T轮询等于大约1.0s。轮询周期T轮询包括多个发送的轮询信号和接收时间周期。每个所发送的轮询信号被静默时间周期间隔开,在静默时间周期期间,没有出现传输。
[0046] 图6描绘图5的轮询信号过程的一部分的放大视图以示出轮询分组610的细节。无线设备12配置成在传输阶段(“Tx”)612期间发送每个数据分组610,并接着监测在接收阶段(“Rx”)614期间来自车辆收发器的应答信号的接收。然后无线设备12配置成在一段时间段期间关闭,直到该过程重复为止。这个关闭时间段可以是周期T轮询的大部分。在例子中,关闭时间段可以是周期T轮询的90%或小于轮询周期T轮询的95%并大于一半。每个数据分组610包括在分组轮询的持续时间(时间分组_轮询)内以设定的分组-轮询周期(T分组_轮询)发送的多个预传输的轮询信号616和最终传输的轮询信号618。分组轮询的持续时间(时间分组_轮询)可等于轮询周期T轮询减去接收时间周期614。在例子中,预先确定了分组轮询周期(T分组_轮询)和分组轮询的持续时间(时间分组_轮询)两者。根据一个或多个实施方式,轮询信号包括前导码、同步部分和数据部分。在例子中,预传输的轮询信号616在时间分组_轮询中相等地间隔开。预传输的轮询信号616具有相等的时间T分组_轮询。
[0047] 图7描绘根据一个或多个实施方式的、基站14、16中的至少一个监测来自无线设备12的轮询信号的接收且一般由数字700标注的方式。基站14、16在大于T轮询的时间周期(Trx)的接收开启时间中操作。在一个实施方式中,Trx等于大约1.2s且T轮询是大约一秒。
[0048] 轮询操作700自动发生而无需用户肯定地按下在无线设备12上的按钮。在一个或多个实施方式中,基站14、16中的仅仅一个执行轮询操作700以进一步节省能量。当一个基站确认轮询信号时,其可开启其它基站以开始与无线设备12通信。基站14、16的接收器最初被关闭(由在Y轴上的低振幅来指示)并接着配置成在预定时间期间开启(Rx_开启轮询)以从无线设备12接收轮询信号。Rx_开启轮询由数字710标注。该过程然后在接收器在再次开启之前在预定时间期间关闭(Rx_关闭轮询)的情况下重复。在所示轮询操作700中,Rx_关闭轮询大于Rx_开启轮询。开启时间周期(Rx_开启轮询)大于分组轮询周期(T分组_轮询)。在例子中,开启时间周期(Rx_开启轮询)小于分组轮询的持续时间(时间分组_轮询)。在另一例子中,开启时间周期(Rx_开启轮询)大于分组轮询的持续时间(时间分组_轮询)。
[0049] 基站14、16配置成在大于T分组_轮询的接收开启时间(Rx_开启轮询)中操作,并在小于时间分组_轮询的一段时间段中关闭(Rx_关闭轮询)。例如,在实施方式中,Rx_开启轮询在17-27ms之间,且T分组_轮询在15-25ms之间;以及Rx_关闭轮询在53-63ms之间,且时间分组_轮询在56-66ms之间。信号的这样的配置节省能量并确保在轮询信号和接收时间之间有重叠,使得可在无线设备12和车辆之间完成轮询操作。
[0050] 图8是描绘在无线设备12和基站14、16之间的被动通信并通常由数字800标注的定时方案。在发送最终轮询信号618之后,无线设备12在Rx阶段614期间监测应答信号的接收之前在预定时间段(时间关闭)期间关闭。在基站接收到最终轮询信号618之后,其也在发送被动信号810之前在相同的预定时间段(时间关闭)期间关闭。无线设备12和基站14、16现在被同步并开始在时间(t4)进行被动通信。在一个或多个实施方式中,所有基站14、16在被动通信期间是激活的。基站14、16在预定时间(TX_开启被动)期间发送被动信号810,接着在预定时间(时间_关闭被动)期间关闭,然后在Rx阶段812期间在预定时间段(RX_开启被动)内监测来自无线设备12的被动信号的接收。
[0051] 当在Rx阶段614期间从基站14、16接收到应答信号时,无线设备12接着进入与基站的“被动功能”通信操作。Rx阶段614在Rx阶段812期间的预定时间段(RX_开启被动)内继续。无线设备12然后在预定时间(时间_关闭被动)期间关闭并接着在预定时间(TX_开启被动)期间发送被动信号814。
[0052] 图9描绘根据一个或多个实施方式的、并通常由数字900标注的时间线,其中示出无线设备12和基站14、16响应于操作员发起的操作而进行通信。在这里,当操作员激活无线设备(例如通过按下按钮)时,无线设备12发送通信信号并接着配置成在一段时间期间从收发器接收应答信号。这样的操作员发起的通信与PEPS系统的远程无钥匙进入(“RKE”)功能相关并由图9中的“RKE”标注。
[0053] 该方法也与由加速计激活的无线设备12一起工作,加速计检测无线设备的运动或某些规定的运动。
[0054] 无线设备12配置成在传输阶段(“Tx”)912期间发送数据分组910,接着在接收阶段(“Rx”)914期间监测来自车辆收发器的应答信号的接收。
[0055] 每个数据分组910包括多个轮询信号,轮询信号包括以预定时间周期(T分组_rke)、在预定持续时间(时间分组_rke)内发送的多个预Tx信号916和最终Tx信号918。持续时间(时间分组_rke)可被设置为大约一秒。在这个实施方式中,轮询传输信号的数量大于在图5的实施方式中所示的数量。在例子中,时间周期(T分组_rke)大约是持续时间(时间分组_rke)的1/20。轮询传输信号具有时间周期(T分组_rke)的大约2%到10%的持续时间。在实施方式中,传输信号具有时间周期(T分组_rke)的大约2%到5%或时间周期(T分组_rke)的大约2%到
4%的持续时间。
[0056] 图9还描绘根据一个实施方式的、基站14、16监测来自无线设备的RKE通信信号的接收并通常由数字920标注的方式。基站的接收器最初被关闭(由在Y轴上的低振幅来指示)并接着配置成在预定时间期间开启(Rx_开启rke)以从无线设备12接收由数字922标注的通信信号。该过程然后在接收器在再次开启之前在预定时间期间关闭(Rx_关闭rke)的情况下重复。在一个或多个实施方式中,主基站14不包括内部收发器82且不执行与无线设备12的这样的RKE通信。
[0057] 基站14、16配置成在大于T分组_rke的接收开启时间(Rx_开启 rke)中操作,并在小于时间分组_rke的一段时间期间关闭(Rx_关闭 rke)。例如,在一个实施方式中,Rx_开启rke在5-9ms之间,且T分组_rke在3-7ms之间;以及Rx_关闭 rke在91-95ms之间,且时间分组_rke在
94-98ms之间。每个基站在Rx模式中保持激活,直到最终Tx信号918接收到为止。当接收到最终Tx信号918时,基站在预定时间期间关闭。根据一个或多个实施方式,通信信号包括前导码、同步部分和数据部分。
[0058] 本公开描述了轮询过程和系统。在一个例子中,轮询可以是电子设备(例如控制设备)等待外部设备来检查其准备就绪或状态的过程。这可使用相对低级别的硬件完成。这些过程可包括读取加密信号或读取简单的数字信号以开始在这两个设备之间的通信会话。轮询可包括忙碌等待轮询。轮询也可包括:当外部设备重复地检查就绪状态时且如果它没有准备好或不存在,电子设备(例如车辆中的计算系统)返回到不同的任务。
[0059] 因此,现有的轮询方法一般在轮询期间将无线设备的接收器维持在开启状态中。这样的方法使无线设备的电池快速放电,特别是当设备在UWB带宽内通信时。本文公开的轮询方法在轮询期间重复地关闭无线设备以延长无线设备的电池的带电。
[0060] 轮询系统的例子可包括用于与车辆通信的无线轮询设备。轮询设备可包括产生具有传输周期、接收周期和睡眠周期的轮询信号的控制器,睡眠周期比传输周期和接收周期合起来长,且传输周期和睡眠周期合起来比车辆的接收周期长。轮询设备可包括连接到控制器并配置成从设备发送轮询信号或在该设备处接收车辆信号的收发器。在例子中,控制器配置成在轮询时间周期期间产生轮询信号。轮询信号包括多个时间间隔开的轮询传输信号和接收时间周期。轮询传输信号可间隔开非传输时间周期,该非传输时间周期大于该时间间隔开的传输信号的传输时间。控制器可重复轮询信号,直到控制器从车辆接收到轮询应答信号为止。在例子中,接收时间周期与传输时间周期大约相同。在例子中,接收时间周期是在多个时间间隔开的轮询传输信号之后的单个接收时间周期。
[0061] 虽然上面描述了示例性实施方式,但并不意味着这些实施方式描述了本发明的所有可能的形式。更确切地,在说明书中使用的词是描述而不是限制的词,且应理解,可做出各种变化而不偏离本发明的精神和范围。此外,可组合各种实现实施方式的特征以形成本发明的另外的实施方式。
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