无钥匙进入多信道RKE系统

摘要

一种遥控无钥匙进入系统包括用于与运输车辆的电子控制模块进行通信的便携式通信设备。发射器具有用于广播通信信号到运输车辆的至少两个可选择的通信信道。基于车辆的电子控制模块与便携式通信设备进行通信。电子控制模块包括接收器，所述接收器包括用于接收来自便携式通信设备的RF信号的至少两个可选择的通信信道。控制器选择性地激励接收器，以在相应的预定时间段内测量接收器的每一个可选的通信信道的RSSI电压电平。控制器基于所测量的RSSI电压电平确定至少两个可选择的通信信道中的哪一个信道包含最低的噪声电平。信道状态更新信号被从电子控制模块广播到便携式通信设备，所述信道状态更新信号识别所选择的具有最低的噪声电平的通信信道。

说明书

发明背景

技术领域

本发明一般涉及到RKE系统，更加明确地，涉及使用多信道通信的RKE系统。

背景技术

遥控的车辆进入发射器/接收器已经用于完成车辆上的无线操作，比如锁上和打开车门、打开车尾行李箱闩锁、或者激活或去激活车上配备的警报系统。该遥控进入设备一般地涉及到遥控无钥匙进入(remote keylessentry，RKE)遥控器(fob)。一般地，RKE遥控器是小的矩形或者椭圆塑料外壳，带有多个用以激活每一项无线操作的可按压的按钮。车辆驾驶员携带RKE遥控器，且当处于车的预定的接收范围内时可以无线地完成这些功能。

RKE遥控器通过RF通信信号与车内的电子控制模块进行通信。当驾驶员位于车外的时候，驾驶员按下RKE遥控器上的一个按钮，其广播无线信号，当RKE遥控器处于车的广播范围内时，该信号会被电子控制模块接收。电子通信模块一旦接收到被广播的信号就对信号进行验证，如果信号被确认，就执行所请求的无钥匙进入功能。

RKE电子控制模块的接收器可能会受到来自车辆系统内其他通信模块，比如轮胎气压监测(tire pressure monitoring，TPM)系统的干扰。TPM系统将压力传感器安置在车辆轮胎之上或者之内，来感测相应的轮胎内的气压，并且向驾驶者报告低或高的压力状况。TPM系统感测轮胎内的轮胎气压，发射信号到装在车身上的接收单元，该接收单元位于轮胎外部，并用来处理轮胎气压数据。当由TPM系统的发射装置发射的信号以与RKE接收器相同工作频率被广播时，干扰就会出现。

多个通信信道可用于电子控制模块和RKE遥控器之间的信号传递；然而，如果要求接收器密切注视所有信道，等待将被广播的信号，则能量消耗是一个问题。这会增加能量消耗以及电子控制模块中接收器的“运行时间”，以监控所有信道上的信号。用于搜索所有的信道和确定信号是否存在的此延长的时间段增加了接收器的静态电流，从而引起车辆供电系统的消耗。

发明内容

本发明提供了利用便携式通信设备和电子控制模块之间的多个通信信道的优势，以避免在单一通信信道的相同工作范围内运行的其它RF设备的干扰，同时使运行电子通信模块的接收单元所需要的能量降到最小。

在本发明的一个方面，提供了用于运输车辆的遥控无钥匙进入系统。便携式通信设备包括发射器，所述发射器用于在多个信道的任意一个上广播遥控无钥匙进入指令。便携式通信设备响应于识别遥控无钥匙进入的行为的手动激活生成遥控无钥匙进入指令。发射器响应于手动激活，利用优选的信道，广播遥控无钥匙进入指令。基于车辆的电子控制模块与便携式通信设备相互通信，并控制运输车辆内的无钥匙进入功能。电子控制模块包括用于在多个信道中的任意一个上接收遥控无钥匙进入指令的接收器。电子控制模块包括接收信号强度指示(RSSI)电路，其用来确定具有最低噪声电平平的优选的信道。电子通信模块进一步包括控制器，其用来在优选的信道上监控来自便携式通信设备的所发射的遥控无钥匙进入指令一段预定时间间隔。控制器在预定的时间间隔后重新确定优选信道，并重复对在重新确定的优选信道上发射的遥控无钥匙进入指令的监控。电子控制模块进一步包括发射器，用于发射信道状态更新信号到便携式通信设备，以识别预定事件过程中的优选信道。便携式通信设备确定电子控制模块是否确认收到所发射的遥控无钥匙进入指令。便携式通信设备在多个信道的每一个上循环地发射遥控无钥匙进入指令，直到车辆控制器确认收到所发射的遥控无钥匙进入指令为止。

在本发明的再一方面，提供了一种方法，其用于在多信道遥控无钥匙进入(RKE)系统中选择性地激活电子控制模块与便携式通信设备之间的双向通信信道。所选择的信道在多信道遥控无钥匙进入(RKE)系统中具有最低的噪声电平。接收电路被激励。在第一预定的时间段内，测量基于车辆的电子控制模块的第一通信信道的RSSI的电压电平。在第二预定的时间段内，测量基于车辆的电子控制模块的第二通信信道的RSSI的电压电平。将测量到的第一通信信道和第二通信信道的RSSI电压电平与预定的电压电平相比较。选择具有最接近于预定电压电平的测量RSSI电压电平的电子控制模块的相应通信信道。启动用于第三预定时间段的计数器。确认由便携式通信设备广播的无钥匙进入指令信号在所选择的通信信道上是否被接收到。接收电路被去激励一段第四预定时间段的时间。接收电路被重新激励。确认第三预定时间段是否已经过去。如果第三预定时间段已经过去，重复起初激励接收电路的步骤到确认由通信设备广播的无钥匙进入指令信号在所选的通信信道上是否被接收的这些步骤。如果第三预定时间段还没有过去，则重复确定由通信设备广播的无钥匙进入指令信号在所选的通信信道上是否被接收的步骤到确定第三预定时间段是否过去的步骤。

在本发明的又一个另外方面，用于运输车辆的遥控无钥匙进入系统包括便携式通信设备，所述便携式通信设备具有用来与运输车辆进行通信的发射器和接收器。发射器有至少两个可选择的通信信道，来广播通信信号到运输车辆。基于车辆的电子控制模块与便携式通信设备进行通信，并控制运输车辆内的无钥匙进入功能。在一实施方式中发射器和接收器可以被集成为收发器。电子控制模块包括发射器，其用于广播通信信号到便携式通信设备。接收器接收来自便携式通信设备的RF信号。接收器有至少两个可选择的通信信道，用于接收来自便携式通信设备的RF信号。在一实施方式中发射器和接收器可以被集成为收发器。控制器选择性地激励接收器，以在相应的预定时间段上测量接收器的每一个可选的通信信道的RSSI电压电平。控制器基于所测量的RSSI电压电平，来确定所述至少两个可选择的通信信道中的哪一个信道包含最低的噪声电平。控制器控制信道状态更新信号到便携式通信设备的广播，该信道状态更新信号识别所选的具有最低的噪声电平的通信信道。

在参照附图阅读时，根据优选实施方案的如下详尽描述，对于本领域技术人员来说，本发明的许多目的和优势是显而易见的。

附图说明

图1是依照本发明的实施方案的车辆遥控无钥匙进入系统的透视图；

图2是依照本发明的实施方案的车辆遥控无钥匙进入系统的结构图；

图3是依照本发明的第一优选实施方案的选择性多信道通信RKE系统的流程图；

图4是依照本发明的第一优选实施方案的选择性多信道通信RKE系统的流程图；

图5是依照本发明的第一优选实施方案的选择性多信道通信RKE系统的流程图。

具体实施方式

图1展示了遥控的车辆便携式通信设备，例如用于广播RF信号(RKE指令信号)到电子控制模块的遥控无钥匙进入(RKE)遥控器11，电子控制模块例如位于车辆10内的无钥匙进入模块12，RKE遥控器11用于启动车辆进入功能，例如打开或者锁上车门13、打开车尾行李箱闩锁14，以及用于激活和去激活车辆警报系统15。车辆锁门开关16和车辆开门开关18一般都设置在RKE遥控器11的面板上。RKE遥控器11可进一步包括车尾行李箱开门开关20和用于激活或者去激活车辆警报系统的警报开关22。

当车辆10(也就是，无钥匙进入模块12)处于RKE遥控器11的广播范围之内时，无钥匙进入模块12接收所广播的RF信号。无钥匙进入模块12确定RKE遥控器11所广播的RF信号的有效性，以用于启动车辆进入功能。

图2展示了用于启动车辆进入功能的RKE遥控器11与无钥匙进入模块12之间的双向RKE通信系统的结构图。RKE遥控器11包括耦合到天线25的收发器24和用于控制往返于RKE遥控器11的通信的控制器26。做为选择，RKE遥控器11可能包括分离的发射器和接收器而不是一个收发器。

无钥匙进入模块12包括接收电路28和天线29，用于接收来自RKE遥控器11的广播信号。数据线31将接收到的数据传递到控制器30。控制器30处理自RKE遥控器11接收到的数据，并控制车辆进入功能32的启动。无钥匙进入模块12进一步包括耦合到天线29的发射器34，用来将响应信号广播到RKE遥控器11。

接收电路28是多信道接收器，其具有至少两个信道用于接收来自无钥匙进入模块12的RF信号。两个或者更多的接收信道中的任意数量的接收信道可以被使用。无钥匙进入模块12会利用在信道上具有最小量的噪声的单独的通信信道(也就是，“最干净的信道”)，用于与RKE遥控器11进行通信。“最干净的信道”由控制器30测量接收电路28的每一个独立信道的接收信号强度指示(RSSI)电压电平来确定。这一操作在车辆所有的运行和未运行的时间内周期地进行。通常，其中没有信号存在而且没有噪声存在的单独的信道会具有预定的电压电平(比如，800毫伏)。无钥匙进入模块12包括RSSI数据线36，其将用于每一个独立的信道的RSSI电压提供到控制器30。控制器30测量每一个信道的RSSI电压，并确定哪个信道具有与预定电压电平相等的RSSI电压电平。如果没有信道具有与预定电压电平相等的RSSI电压电平，那么控制器就会利用具有最低的RSSI电压电平(即，最接近预定电压电平的RSSI电压电平)的独立信道。

“最干净信道”的确定由控制器30完成，其提供静态电流来“开启”接收电路28，从而每次一个地扫描每一个独立信道并测量每一个被扫描信道的RSSI电压电平。所有信道的RSSI电压电平周期地(比如，2秒钟的时间间隔)被检查。作为选择，可使用不同于2秒钟的其他周期时间。一旦预定的事件发生，比如车门的打开，RKE遥控器11就会进行更新。作为选择，一个预定的事件也可包括但不仅限于：关闭车门、将点火钥匙旋至熄火的位置、或者锁上车门。一旦预定事件发生，控制器30将向RKE遥控器11广播包含有最后被记录为具有“最干净的信道”的优选工作信道的标识符的LF信号(例如，信道状态更新)。RKE遥控器11接收该包含有优选的工作信道的标识符的广播信号，而控制器26使能由无钥匙进入模块12提供的优选的工作信道，用于将进一步的指令信号从RKE遥控器11广播到无钥匙进入模块12。操作者一旦返回车辆，就会按下RKE遥控器11面板上的一个相应的RKE按钮，来激活无钥匙进入功能。RKE遥控器11将利用最后确定的优选的工作信道，该工作信号由RKE遥控器11自无钥匙进入模块12成功接收到。

如先前讨论过的，无钥匙进入模块12的控制器30周期地开启接收电路28，并测量信道来确定多个信道中的哪个信道是“最干净的信道”。这在车辆的所有运行和未运行时间内执行。如果在驾驶员离开车辆的时间段内无钥匙进入模块12确定另外一个信道是“最干净的信道”，则在无钥匙进入模块12中使能新的信道；然而，在广播范围外的RKE遥控器11将接收不到包括更新的信道状态的广播信号。结果，就会在无钥匙进入模块12与RKE遥控器11之间出现不成功的通信更新。随着驾驶员靠近车辆，按下RKE遥控器按钮的其中一个，RKE遥控器11在从无钥匙进入模块12到RKE遥控器11的最新的成功的通信中所识别的独立信道上广播指令信号。这个独立的信道不再是无钥匙进入模块12所确定的“最干净的信道”。由于接收电路28使能了不同的通信信道，因此无钥匙进入模块12将不会响应该指令信号。如果发自无钥匙进入模块12的、确认无钥匙进入指令信号已经被接收到的确认信息没有被RKE遥控器11接收到，则在一段预定的时间后RKE遥控器11在下一个通信信道上广播指令信号。RKE遥控器11将重复地切换信道，在剩下的每一个信道上发送信号，直到接收到来自无钥匙进入模块12的响应信号，确认无钥匙进入指令信号已经成功被无钥匙进入模块12接收为止。这种RKE系统的优势就是在单一的时间段中仅一个信道被使能，因此，能量损耗会大大地低于可同时地使能所有信道的多信道系统。

图3展示了一种用于在多个信道中选择一个信道，以用于RKE遥控器和无钥匙进入模块之间的通信的的方法。在步骤50中，无钥匙进入模块被初始化。在步骤51中，启动干净信道选择程序(routine)，用来测量每个信道的RSSI电压以确定最干净的信道。为接收电路提供电力，启动接收电路来使能第一通信信道5毫秒。控制器在第一信道上测量RSSI电压5毫秒，并记录下平均RSSI电压电平。作为选择，也可使用不同于5毫秒的使能时间。程序进行到步骤52。在步骤52中，接收电路使能下一个通信信道5秒钟。控制器在该下一个信道上测量RSSI电压5秒钟，并记录下平均RSSI电压电平。程序进行到步骤53。

在步骤53中，确定下一个未记录的信道是否出现。如果下一个未记录的信道出现，则返回到步骤52来测量和记录下一个独立信道的RSSI电压电平。例行程序会在步骤52和步骤53之间连续循环，直到完成对所有信道的测量和记录为止。在步骤53中，如果确定了完成对所有信道的测量和记录，则程序进行到步骤54。

在步骤54中，做出关于哪个通信信道是“最干净的信道”(也就是，最小量的噪声)的确定。通过将每一个RSSI电压电平与预定电压电平相比对来完成这个步骤，预定电压电平表示通信信道没有噪声。“最干净的信道”被确认为具有等于或者最接近于预定电压电平的RSSI电压电平的信道。

在步骤55中，计时器(比如，2秒钟定时器)被启动，其中，确定在这个时间段无钥匙进入指令信号在所选的信道上是否出现。在步骤56中，监控所选的信道5毫秒，来确定从RKE遥控器接收到的无钥匙进入指令信号是否出现。

在步骤57中，确定指令信号是否出现。如果确定了指令信号未出现，则程序进行到步骤58，在该步骤接收器进入休眠模式40毫秒。在40毫秒时间段过去之后，在步骤59中确定2秒钟轮流检测(pooling)周期是否已经到期。如果2秒钟轮流检测周期没有到期，则返回到步骤56，在该步骤中接收器被施以激励，并且对于无钥匙进入指令信号监控所选的信道(如步骤54中确定的)。在步骤59中，如果2秒钟时间段过去了，则返回到步骤51来检验每一个信道的状态，确定哪一个独立信道是“最干净信道”。

在步骤57中，如果确定指令信号出现，那么程序进行到步骤60，在该步骤中启动信号确认协议，比如在2006年9月28日提交的共同未决的美国专利申请序列号为11/536,225的共同未决的申请中描述的信号确认协议，其全部内容被包含于此以做参考。作为选择，也可使用不同于此处所参考的信号确认协议的其他的信号确认协议。这个程序重新获得、编译、还有解码由无钥匙进入模块接收到的信号。该协议可能包括信号和数据确认。为了此处这些目的，仅做出关于信号是否可信、数据是否有效的决定。应该理解的是，信号确认协议可能包括大量的程序和信号及数据有效性的分析。在步骤61中，做出关于信号和数据是否有效的决定。如果确定信号或者数据是无效的，那么返回到步骤51重新测定信道选择。如果信号和数据确定是有效的，那么程序进行到步骤62。

在步骤62中，无钥匙进入模块的控制器使能所要求的无钥匙进入功能，其可包括但不仅限于打开或者锁上车门、打开车尾行李箱、激活或者去激活防盗或者警报系统。从无钥匙进入模块发出确认到RKE遥控器，以确认无钥匙进入指令信号已经成功被接收以及启动要求。其后，程序进行到步骤51，重新测定信道选择。

图4展示了一种通过所选的信道更新RKE遥控器的方法。RKE遥控器更新在预定事件中发生。这样的事件可包括但不限于车门的打开/关闭。如果在信道测定程序(图3中展示的)期间任意时刻预定的事件发生，则在无钥匙进入模块中启动中断标记，而“干净的信道”选择程序就会立即停止执行，而中断程序会在步骤70中被启动。在步骤70中中断例行程序开始之后，广播LF信号(信道更新状态信号)到RKE遥控器，所述LF信号识别在(图3中的)步骤54中确定的信道更新状态。由于响应于车门的打开/关闭而发生预定事件，携带有RKE遥控器的车辆驾驶员靠近车辆，因此，由于无钥匙进入模块与RKE遥控器之间的近距离，信号可作为LF信号而被广播。

在发出LF信号之后，在步骤72中确定响应信号是否被RKE遥控器接收到。来自RKE遥控器的响应信号是确认LF信号被RKE遥控器成功接收。如果从RKE遥控器确定了LF信号被接收，那么在步骤73中，返回到干净信道选择程序，以对最干净的信道进行重新测定。如果在步骤72中确定了LF信号没有被接收到，则程序进行到步骤74，以确认自从预定事件发生以来3秒钟时间段是否已经过去。如果3秒钟时间段没有过去，那么返回到步骤71，在该步骤中包含信道状态的LF信号被重新广播到RKE遥控器。在步骤74中，如果3秒钟时间段已经过去，那么步骤75中发往RKE遥控器的LF信号传送被终止。在步骤76中，中断程序被终止，返回到干净信道选择程序，以对最干净信道进行重新测定。RKE遥控器会继续在最后传送到便携式通信设备成功的独立通信信道上广播信号。在便携式通信设备没有接收信道状态更新信号的的情况下，到无钥匙进入模块确定的“最干净的信道”的切换将在图5中讨论。

在某些确定事件下，车辆驾驶员可能会远离车辆，在这段期间，无钥匙进入模块可以确定一个新的“干净信道”存在。无钥匙进入模块将切换到该新的“干净信道”，即使RKE遥控器不知道该变化，RKE遥控器也将在最后确定的“干净信道”上广播信号，所述“干净信道”是由RKE遥控器11从无钥匙进入模块12成功接收的(也就是，当驾驶员离开车辆时，在被传送到RKE遥控器的独立信道上)。图5表示了在这样的事件下用于RKE遥控器与无钥匙进入模块之间通信的方法。在步骤80中，驾驶员靠近车辆，并按下RKE遥控器上的其中一个按钮来要求RKE功能。在步骤81中，利用从无钥匙进入模块到RKE遥控器的最后成功信道通信，RF信号被广播到无钥匙进入模块。

在步骤82中，确定是否从无钥匙进入模块接收到确认信息。如果确认信息被接收到，那么就确定了RF信号被成功地传送到了无钥匙进入模块。程序在步骤85终止。在步骤82中，如果没有收到确认信息，那么就确定RF信号没有被无钥匙进入模块接收到。程序进行到步骤83，在该步骤中RKE遥控器的发射频率被切换到下一个通信信道。

在步骤84中，在RKE遥控器中利用下一个通信信道，RF信号被发送到无钥匙进入模块。返回到步骤82，确定来自无钥匙进入模块、指示RF信号被成功接收的确认信号是否被接收到。如果没有接收到确认信号，则程序会继续从步骤82到步骤84进行循环，直到确认信号指示RF信号被成功接收为止。

依照专利法的规定，本发明的原理和运行模式已经在它的优选实施方案中解释和举例说明。然而，必须理解，也可采用不同于已经具体解释和说明的另外方式来实践本发明，而不背离其主旨和范围。