CN100587218C - 无源通信设备、无源访问控制系统以及轮胎压力监控系统 - Google Patents

无源通信设备、无源访问控制系统以及轮胎压力监控系统 Download PDF

Info

Publication number
CN100587218C
CN100587218C CN02811945A CN02811945A CN100587218C CN 100587218 C CN100587218 C CN 100587218C CN 02811945 A CN02811945 A CN 02811945A CN 02811945 A CN02811945 A CN 02811945A CN 100587218 C CN100587218 C CN 100587218C
Authority
CN
China
Prior art keywords
communication equipment
signal
base station
acceptor unit
request signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
CN02811945A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1516649A (zh
Inventor
埃里克·珀劳德
布鲁诺·贝拉克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zenith Investment LLC
Apple Inc
Original Assignee
Freescale Semiconductor Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Freescale Semiconductor Inc filed Critical Freescale Semiconductor Inc
Publication of CN1516649A publication Critical patent/CN1516649A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100587218C publication Critical patent/CN100587218C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/24—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts
    • H04B7/26—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00—Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02—Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0408—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre transmitting the signals by non-mechanical means from the wheel or tyre to a vehicle body mounted receiver
    • B60C23/0422—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre transmitting the signals by non-mechanical means from the wheel or tyre to a vehicle body mounted receiver characterised by the type of signal transmission means
    • B60C23/0433—Radio signals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00—Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02—Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0408—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre transmitting the signals by non-mechanical means from the wheel or tyre to a vehicle body mounted receiver
    • B60C23/041—Means for supplying power to the signal- transmitting means on the wheel
    • B60C23/0413—Wireless charging of active radio frequency circuits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00—Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02—Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0408—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre transmitting the signals by non-mechanical means from the wheel or tyre to a vehicle body mounted receiver
    • B60C23/0422—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre transmitting the signals by non-mechanical means from the wheel or tyre to a vehicle body mounted receiver characterised by the type of signal transmission means
    • B60C23/0433—Radio signals
    • B60C23/0447—Wheel or tyre mounted circuits
    • B60C23/0455—Transmission control of wireless signals
    • B60C23/0461—Transmission control of wireless signals externally triggered, e.g. by wireless request signal, magnet or manual switch

Abstract

本发明公开一种无源通信设备，包含内部电源、用于接收从基站传输的信号的接收器装置和有选择地响应于从基站接收的询问信号以生成用于传输到基站的数据信号的处理装置。接收器装置包含第一接收器单元和第二接收器单元，在上电时，第一接收器单元具有比第二接收器单元更低的功耗。至少在设备的备用状态期间，内部电源使第一接收器单元上电，以便检测所接收信号的存在，第二接收器单元和处理装置不从内部电源上电。第一接收器单元对所接收信号的检测做出响应，以触发通信设备的操作的激活状态，其中内部电源使第二接收器单元上电，以便使第二接收器单元有选择地对所接收信号的特性做出响应以启动处理装置。本发明适用于访问控制系统，尤其适用于车辆访问控制系统，并且还适用于轮胎压力监控系统。

Description

无源通信设备、无源访问控制系统以及轮胎压力监控系统
技术领域
这个发明涉及一种其中通信设备响应于来自基站的询问而发送数据到基站的通信系统，该通信设备和基站通过传输的信号进行远程通信。本发明尤其(但不排他地)适用于通过电磁信号的通信，其中该电磁信号的表述应被理解为包含其中磁场分量占优势的信号以及其中磁场和电场分量具有可比的幅度的信号。
背景技术
在某些已知的通信系统中，便携式设备为有源类型(active kind)，其要求用户在便携式设备上的动作(诸如按下在便携式设备上的一个按钮)启动一个经由电磁传输通路到基站的信号传输。便携式设备因此可以被完全断电(de-energise)直到用户启动信号传输为止，这在除用户启动设备之外的时间里避免了不需要的功率消耗。然而，这样由用户进行的设备启动是在与其主要意图有关的动作(诸如开门、起动引擎或者开始使用数据处理设备)之外的，因此是不便利的。
本发明涉及所谓的“无源”类型的通信系统，其包含一个能够响应于从基站接收询问信号而传输一个编码的标识信号到基站、而不需要用户在通信设备上的特定动作的通信设备。如在此使用的那样，“无源通信设备”的表述除了包含它的通常无源操作之外，还包含具有这样一种装置的设备，其中所述装置可以由用户启动，以触发到基站的传输，而不需要从基站接收询问信号。
依据本发明的通信系统尤其(而不排他地)适用于一个访问控制系统，并且更尤其地适用于具有这样性质的访问控制系统，其中该种性质的访问控制系统包含一个通过传输编码的标识信号到基站而向基站标识设备用户的便携式设备。基站可以包含一个连接到门或者其它封闭物(closure)的机构，以便响应于从便携式设备接收的有效标识信号，打开门锁并且开启用户的物理入口；基站可以执行其它类型的访问控制，诸如操作功能的启用控制，尤其是启动使用数据处理设备的引擎或者入口。
由于在无源系统中的通信设备必须准备好从基站接收询问信号，所以通常一直被上电(energise)，这要求大量的功率消耗，而这尤其对电池供电的设备来说是一个问题。
在1998年由Society of Automotive Engineers(汽车工程师学会)出版的Stephan Schmitz和Christopher Roser的、题为“A New State-of-the-Art Keyless Entry System”的参考文献980381中描述了一种包含无源通信系统的访问控制系统。这个出版物认识到了把描述的应答器的功率消耗减少到较低水平的必要性，但是未能指出能够通过应答器的内部结构实现这个目标。
本发明还适用于其它的通信系统，在通信系统中一个无源的电池供电的通信设备对来自基站的询问信号做出响应，例如，在用于监控车辆的轮胎压力的系统中：基站被安装在车辆的车体上，而通信设备已经安装在轮胎中，并连接一个压力传感器。
因此，特别是在备用模式中和在集成电路结构的情况下，为了实现通信设备的低成本，需要获得通信设备的低水平的功率消耗。
发明概述
根据本发明的一个方面，本发明提供了一种用于具有基站(1；38，39)的通信系统的无源通信设备，所述通信设备包含：内部电源(7)；用于接收从所述基站传输的询问信号(21)的接收器装置(14，16)；处理装置(9，10，11，15)，有选择地响应于由所述接收器装置(14，16)从所述基站接收的询问信号，以生成用于传输到所述基站的数据信号(32)，并且所述通信设备有选择地响应于由所述接收器装置(14，16)对信号的检测，以使所述内部电源(7)能够使所述处理装置(9，10，11，15)上电，
其特征在于：所述接收器装置(14，16)包含第一接收器单元(17)和第二接收器单元(18)，与第二接收器单元(18)相比，所述第一接收器单元(17)在上电时具有低的功率消耗，
所述通信设备被这样设置，以便至少在设备的备用状态期间，所述内部电源(7)使所述第一接收器单元(17)上电以便检测所述接收的询问信号(21)的存在，所述第二接收器单元(18)和所述处理装置(9，10，11，15)不从所述内部电源(7)上电，
所述第一接收器单元(17)响应于所述接收的询问信号(21)的检测，以触发所述通信设备的操作的激活状态，其中所述内部电源(7)使所述第二接收器单元(18)上电，以便使所述第二接收器单元有选择地响应于所接收信号的特性以启动所述处理装置(9，10，11，15)。
根据本发明的另一方面，提供了一种无源访问控制系统，其包含上述无源通信设备，并且包含所述基站(1；38，39)，所述无源通信设备和所述基站通过所述询问信号(21)和所述数据信号(32)进行通信，所述无源通信设备被包含在一个便携式设备中，并且所述基站对所述数据信号(32)做出响应，用于有选择地允许便携式设备的用户的访问，
其特征在于：所述询问信号(21)的载波频率在低频范围中，由所述便携式设备发射的所述数据信号(32)的载波频率在超高频范围中。
根据本发明的另一方面，提供了一种无源访问控制系统，其包含上述无源通信设备，并且包含所述基站(1；38，39)，其特征在于：所述通信设备被包含在一个便携式设备(3)中，所述基站对该系统的用户的动作做出响应以发射所述询问信号(21)，并且有选择地对从所述通信设备中接收相应的数据信号(32)做出响应，以有选择地允许用户的访问。
根据本发明的另一方面，提供了一种轮胎压力监控系统，其包含上述无源通信设备，并且包含所述基站(1；38，39)中的至少一个，
其特征在于：所述基站(1；38，39)被安装在车辆(2)的不旋转的部分上，并且所述通信设备与压力传感装置相关联地被安装在车辆的一个车轮中，其中所述压力传感装置用于向所述处理装置(9，10，11，15)提供数据，所述基站定期发射所述询问信号(21)，并且对从所述通信设备中接收的所述数据信号(32)做出响应以记录所述数据。
附图简要说明
图1是一个配备有一个访问控制系统的车辆的示意图，该访问控制系统包含依据本发明一个实施例的通信系统；
图2是在图1的通信系统中的收发器级的方框图；
图3是在图2的收发器级中的自动停止比较器的更详细的方框图；
图4是在图1的访问控制系统的操作中的询问信号的编码格式图；
图5是图3中的比较器的操作流程图；
图6是配备有轮胎压力监控系统的车辆的示意图，该轮胎压力监控系统包含依据本发明另一个实施例的通信系统。
具体实施方式
如附图中的图1和图2所示的无线访问和控制系统包含一个通信系统和一个包含收发器4的通信设备，其中该通信系统包含安装在车辆2上的基站1和便携式设备3，该便携式设备3形式上可以是徽章或者钥匙链。车辆具有安装在门6上的门锁机制5，其包含把手(handles)、闩锁(latches)和锁(locks)。假定试图开门的用户带有便携式设备3并且它被基站1确认为标识了该用户，则系统可操作用以响应于由用户移动门锁机制5的一个把手而打开门6上的锁。便携式设备3是无源的，所以在系统的正常操作中打开门上的锁不需要用户在便携式设备3上的特定动作。
基站1连接到门锁机制5的把手，以便响应于门把手的移动而以询问信号的形式传输质询(challenge)。通信是双向的：如果接收的询问信号是有效的，则便携式设备3响应于询问信号的接收，以数据信号的形式向后传输一个答复，其中该数据信号包含一个识别码。基站1还连接到门锁机制5，以便如果答复是有效的，则触发车辆的门6的开锁，从而允许用户移动门把手5以打开相应的门6。
质询是一个电磁信号，并且最好是在低频(“LF”)范围(30到300kHz)。便携式设备3包含一个作为主电源的内部电池7，以便使利用基站1的预定义的通信范围(典型地，大约为1.5m)是可能的；便携式设备3通常由电池7、而不是由基站生成的电磁场上电。便携式设备答复是一个在超高频(“UHF”)范围(300到3000MHz)中的载波频率的电磁数据信号。
便携式设备3包含LF接收器8，其通常必须被永久地上电以便使便携式设备3不遗漏任何LF质询。因此，对于这样一个便携式设备来说，其关键目标是LF接收器的非常低的电流消耗。收发器4具有激活状态和备用模式，其中在激活状态中它能够处理询问信号并且生成数据信号，而在备用模式中只有接收器8上电，所以它的功率消耗被减小以优化电池7的寿命。
便携式设备3还包含微控制器9、调制级10和传输级11，其工作在UHF范围，这意味着比在较低频率时有更高的功率消耗；然而，这些单元仅仅间歇地、在响应于询问而要求数据传输时、即当质询数据被便携式设备识别为有效时才被上电。
在本发明的当前实施例中，尽管可以使用其它频率，但是LF质询是在125kHz的频率。目前用于LF接收器8，以及因此用于整个收发器的目标备用电流小于5A。
下面更详细地参见附图中的图2，便携式设备3包含两个(或更多)磁性天线(环形天线或者铁氧体天线)12和13，以便保证好的电磁接收而不考虑天线的定向，并且它们连接到LF接收器8的相应输入通道，在附图中仅仅显示了其中的一个通道，其它的通道是类似的。
LF接收器8的每个通道包含一系列模块，这些模块当且仅当满足一个预定条件时才被连续地上电或者激活，并且之后被自动停止。
LF接收器8包含接收器装置和输入级16，如图所示，其中接收器装置包含LF载波频率检测器14和数据解调器15(如果安全性要求需要对在载波上调制的信号进行解码)。输入级包含用于每一天线12和13的通道(在该图中仅仅显示了一个通道)；数据解调器15是接收器通道所共用的。当接收器8检测到在天线12和13中的一个或者另一个上存在LF字段(field)时，它输出一个唤醒信号以触发收发器4的激活状态，在该激活状态中微控制器9被唤醒，并且解调器15被激活，以接收质询数据。此外，在LF接收器8内部的其它接收器模块不会都被永久地开启，但还是被连续地开启。
LF电磁上行链路信号包含一个唤醒信号，其可以是一个未被调制的LF 125kHz的信号，然后(如果应用的安全级别要求)对调制到载波信号上的质询数据进行编码。
用于每一接收器通道的输入级16包含相应的比较器模块17和18，如图3所示。每一个比较器模块17和18响应于输入信号的存在或者不存在生成一个简单的二值输出，而不需要任何电容器。
更具体地说，如图3所示，每个输入级包含一个前端比较器模块17，除非电池被放电了，否则该模块在备用状态中被内部电池7永久地上电。实际上，在本发明的优选实施例中，这是在整个收发器中在备用模式中上电(因此被激活)的唯一的模块。前端比较器模块17是低速比较器(它不能传输LF载波频率)；第二比较器模块18是高速比较器，并且特别地它能够传递与LF载波相同的频率或者更高频率的电信号。前端比较器模块17与第二比较器模块18相比能具有较低的功率消耗(在上电时)，这是由于它的带宽较低。在当前实施例中，两个比较器模块17和18都具有非常低的和固定的阈值(在几毫伏的范围内)，所以它们能够检测到在目标距离处的LF载波。
在备用模式中(当没有LF字段时)，高速、高功耗的比较器模块18被断开(断电)，而两个接收器通道中的低速、低功耗的比较器模块17被接通。LF天线12和13连接到低功率比较器17。
当便携式设备3接收LF电磁场时，LF电流流经磁性天线12和13，并且馈送到低功耗比较器17。低功耗、低速的比较器17不能遵循电流的频率变化，但是构成了第一接收器单元，其检测在天线处接收的信号的存在，并且生成一个二值的“使能(enable)”信号19，该信号被传递到高速比较器模块18和LF载波频率检测器14以触发设备的激活状态。
响应于使能信号19，高速比较器模块18被启动(上电)了。LF载波频率检测器14还包含开关20，其通常连接相应的天线到相应低功率比较器17，但是对使能信号19作出响应以连接天线到高速比较器18。高速比较器18然后输出一个以与LF载波频率相同的整形的LF时钟信号。在本发明的优选实施例中，在收发器的剩余的激活状态期间，低功耗比较器17被断电；然而，功率消耗的减小不大，并且在本发明的一个替换实施例中，在激活状态期间它们也上电。
LF载波频率检测器14还包含一个控制单元22和一个计数器23。控制单元22是两个接收器通道共用的，并且包含一个电容性定时电路24。高速比较器18连同控制单元22、计数器23和定时电路24一起形成了第二接收器单元，其有选择地对所接收信号的特性、即它的载波频率做出响应，用于通过触发包含微控制器9和解调器15的处理装置的上电，来实施(pursue)唤醒序列(wake-up sequence)。
当由低速比较器17检测到的第一边沿(下降或者上升沿)生成使能信号19以开启高速比较器18时，它还启动控制单元22。控制单元22连接到计数器23，并且向它发送一个起动信号25，并且同时还起动定时电路24，以对由定时电路的外部电容定义的一段时间Ts计时。实际上，每个接收器通道有一个不同的计数器23，并且控制单元22仅仅把起动信号25发送到与其中生成使能信号19的通道有关的计数器23。
在时间段T期间，计数器23统计从所接收的输入电流的周期交替中检测到的LF时钟脉冲的相应数目。计数器23连接到控制单元22，由它读出计数结果26。当计时完成，如果检测到有效的LF载波，则预计计数结果在一预定值N左右的两个界限范围之内(界限取决于定时器准确度)，N是这样的：
N/FLF＝T，其中FLF是载波的频率；
如果计数结果在这两个界限的范围之内，则控制单元22输出一个唤醒信号27，其唤醒收发器4的以下级。
如果计时结束时计数结果不在预期的界限内，则控制单元22不输出唤醒信号27，但是作为替代，生成一个复位信号33，其被发送到高功耗比较器模块18、低功耗比较器模块17和计数器23。复位信号33重置输入级16，以便关闭高功耗比较器模块18，而打开低功率比较器模块17。它还激活开关20以把磁性天线12和13连接回低功率比较器模块17，并且使计数器23和控制单元22本身断电。因此，在错误频率处的间歇噪声仅仅使部分检测器高功率单元上电，并且仅仅在噪声持续时间里使之上电。
如果计数结果在预期的界限范围之内，则连接控制单元22以把唤醒信号27发送到微控制器9，以便使它上电；通常通过“下拉(pulldown)”微控制器的唤醒引脚、即向它施加负脉冲，来唤醒微控制器。还连接控制单元22以把唤醒信号27发送到数据解调器15以使它上电，并且控制单元22还把解调制器15的输入端连接到首先响应于在它的天线上的有效LF载波的接收器通道。
解调器15对最好是通过调制(诸如脉冲位置调制)而在载波上编码的质询信号做出响应，其不要求在收发器4中的自动增益控制。如图4所示的优选调制是其中每个脉冲后面跟有一个较长持续时间间隔的变体。更特别地，每个字段(field)具有长度(n+1)位，“1”表示n位期间有一位长的脉冲，其后无脉冲，而“0”表示(n+1)位期间无脉冲。后一种调制的选择是由于比较器的阈值固定和非常低的这个观察结果。LF系统的上升时间和下降时间通常较长，以便使LF电磁脉冲由于低阈值而被恢复为比较长的脉冲。这就是为什么最好是在逻辑高数据结束之前停止LF字段的原因，以便使它不会延续至在下一字段中的任何逻辑低数据的时隙。
质询解调器15的体系结构是简单的。由于输入信号振幅由高速比较器18的输出电压摆动控制，所以它不需要自动增益控制(AGC)。它包含一个简单的低通滤波器和一个数据限幅器(slicer)，其中数据限幅器校正数字信号的形状，并且把它转换成为微控制器能够处理的数字解调制信号28。只有当控制单元22已经在天线12和13其中之一中检测到了其频率在上下限之间的LF载波时，这个解调器15才由唤醒信号27启动。
连接微控制器9以从解调器15中接收解调制信号，并且检查它是否包含有效的质询信号。如果没有有效的质询信号，则微控制器9连接到控制单元22，以向它发送停止信号29。它还连接到调制器10以响应于在解调制信号28中的有效质询而向它发送标识数据30，调制器10连接到发射器11以向它发送用标识数据30调制的信号31，并且发射器连接到天线12和13以向它们发送一个由调制信号31调制的发射信号，从而构成了对质询的答复。
如上所述的车辆访问控制系统的操作如下。该操作通常以无源模式、响应于用户的单个自然辅助手势(诸如转或者拉上锁的车辆门把手以打开门)而被触发。用户因此不需要预先握住便携式通信设备3也不需要启动便携式通信设备3，就可打开门6上的锁，它在基站的电磁场内的存在以及由基站对它身份的验证就足够了。如果(以及只有当)响应于与预设的编码协议或者有效代码定义相对应的询问信号而从便携式设备3接收了有效的编码的标识答复信号，则基站1感知用户的手势(门把手机制5的初始移动)，传输询问信号21，并且打开门6上的锁。
在图5中概括了LF载波频率检测器14的唤醒和自动停止操作序列。
最初，接收器处于状态34“等待载波”：只有前端级8被打开，并且在前端级内，只有低速、低功率比较器17被打开；它们连接到天线12和13。
在检测到一个边沿时，接收器进行到“计数”状态35：把使能信号19发送到LF载波频率检测器14的所有模块，它们都被上电，并且把使能信号发送到高速和高功率比较器18，其被打开并且连接到磁性天线12和13。
最后，如果载波频率与询问信号载波频率一致，则接收器进行到“唤醒设备”状态36：把唤醒信号27发送给解调器15、微控制器9、调制器10和UHF发送器11级以唤醒它们。另外，质询解调器15(如果需要的话)被打开。
如果质询信号是无效的，则微控制器9输出停止信号29到控制单元22，其触发复位信号33的生成以使检测器回到备用模式，并输出停止信号29到解调器15以及微控制器9、调制器10和UHF发送器11级以使它们断电。
如果质询信号是有效的，则微控制器9输出识别码数据30到调制器10，并且UHF发送器级11传输在传输的答复中的标识数据到基站1，由基站1打开车辆2的门6上的锁以允许用户移动门把手5从而打开相应的门。微控制器9然后发送停止信号29到控制单元22，其触发复位信号33的生成以使检测器回到备用模式，并且使解调器15以及微控制器9、调制器10和UHF发送器11断电。
尽管在正常操作中通信设备由电池上电，但是当电池被放电时它也能够起作用。通信设备因此用于如果它出现在基站的一或两厘米范围内则能够通过基站场远程通电(powering)。然而，这意味着在当通信设备非常接近于基站天线时的最大接收信号和当它在它的最大有效距离处时的最小接收信号之间的差值可以高达100dB。用于输入接收器单元的比较器的使用适应了输入信号中的这种变化。
如上所述的本发明中的通信系统是无源系统，即它能够在无源模式下起作用。然而，即使这是用户通常将会选择的模式，但是便携式设备3对于例如几米的长距离操作也能够起到有源设备的作用，并且包括一个用于独立于它的无源操作的正常模式、响应于基站的询问而触发标识信号到基站1的传输的按钮(未显示)。
如上所述，收发器4的低功耗在无源通信设备中是尤其有益的，其中通信设备的输入接收器通常被上电，以便感知询问信号，并且它的功率消耗因此必须是低的，特别是在备用状态中，所以电池的放电是慢速的，并且电池寿命被延长了。
用于接收器通道的接收器输入级16每个都包含两个比较器模块17和18，如图3所示。与输入接收器部分包含一个具有AGC的被永久上电的LF放大器级相比较，这个结构消耗相当少的电流，特别是在备用模式中。作为接收器模块的比较器的使用避免了对电容器的需要(如AGC放大器中那样)，在内部电容器的情况下其将占据集成电路上的一大块面积，或者在外部电容器的情况下其将需要集成电路上的连接垫片，同样占据了集成电路上的一大块面积，并且还具有随之而来的成本缺点。
如上所述的通信系统也能够被用在轮胎压力监控系统中，如图6所示的本发明的另一个实施例中那样。在这样一个应用中，车身控制器单元37与LF基站38和39相连，并且被安装在车辆车体上，它是车辆的不旋转的部分，接近相应的车轮。在本发明的优选实施例中，车身控制器单元37与基站38和39通过直接有线连接相连；然而，在一个变体中，它们是通过CAN总线连接的。车轮包括通信设备40和41，其与以上关于访问控制系统的描述类似，包含收发器4，并且包含LF接收器8、微控制器9和UHF发送器11，如先前参考附图中的图1到图6描述的那样。通信设备40和41还包含传感器(未显示)，其响应于相应车轮的轮胎中的气压，并且连接到微控制器9，以向那儿提供用于传输到基站38和39的数据，而不是先前描述的访问控制系统的标识数据30。在该系统的一个最佳实施例中，通信设备40和41的传感器还对轮胎温度做出响应。
虽然车辆被固定了，但是该系统被断电以避免不必要的功率消耗。在车辆引擎起动时的周期时间间隔，车身控制器单元37指示基站38和39中的一个传输一个包含询问信号21的LF字段到通信设备40和41中相邻的一个。如先前描述的那样，这个字段的存在将由LF接收器8检测，其中该LF接收器8被包含在通信设备40和41的这一个中，并且由于由基站38和39传输的LF字段的范围被设置得太短而不能激活通信设备40和41中的另一个，所以这个字段的存在只能由这个通信设备的接收器检测。在检查了所接收信号的频率之后，为了避免由于噪声和干扰引起的不必要的唤醒，接收器8然后将唤醒通信设备的微控制器9和UHF发送器11。被询问的轮胎的压力和温度数据然后被传输到车身控制器37。
为了使在电池上的功率流失最小，仅仅激活通信设备和压力传感器以响应于来自基站的询问信号而传输数据。其中定期传输轮胎安装(installation)而不从基站传输任何信号以触发其操作的系统在当车辆固定和不被使用以及当它正在移动的期间将消耗功率；由于在车辆使用期间主要要求轮胎压力监控功能，并且大部份车辆的寿命中的很高比例是在不被使用中度过的，所以与本发明的系统相比，这种系统的功率消耗将会是不必要地高，其中在本发明的系统中通信设备的操作仅仅在需要时才被基站触发。此外，所描述的、其中在轮胎压力监控通信设备中所选择的一个设备在车身控制器的控制下被依次询问的系统优选地实现：轮胎压力监控通信设备以自同步的定期间隔传输压力和温度数据，而无需中心询问，这是因为它避免了当两个轮胎同时传输它们的压力和温度时发生的两个车轮的答复之间的数据冲突。另外，它最小化了轮胎压力监控系统的电流消耗，因此提高了轮胎压力监控通信设备的寿命，并且即使车辆的两个车轮已经被互换了，它也提供对轮胎标识问题的一个简单解决方案，其使得压力能够与车轮在车辆上的位置相关联。

Claims (12)

1.一种用于具有基站(1；38，39)的通信系统的无源通信设备，所述通信设备包含：内部电源(7)；用于接收从所述基站传输的询问信号(21)的接收器装置(14，16)；处理装置(9，10，11，15)，有选择地响应于由所述接收器装置(14，16)从所述基站接收的询问信号，以生成用于传输到所述基站的数据信号(32)，并且所述通信设备有选择地响应于由所述接收器装置(14，16)对信号的检测，以使所述内部电源(7)能够使所述处理装置(9，10，11，15)上电，
其特征在于：所述接收器装置(14，16)包含第一接收器单元(17)和第二接收器单元(18)，与第二接收器单元(18)相比，所述第一接收器单元(17)在上电时具有低的功率消耗，
所述通信设备被这样设置，以便至少在设备的备用状态期间，所述内部电源(7)使所述第一接收器单元(17)上电以便检测所述接收的询问信号(21)的存在，所述第二接收器单元(18)和所述处理装置(9，10，11，15)不从所述内部电源(7)上电，
所述第一接收器单元(17)响应于所述接收的询问信号(21)的检测，以触发所述通信设备的操作的激活状态，其中所述内部电源(7)使所述第二接收器单元(18)上电，以便使所述第二接收器单元有选择地响应于所接收信号的特性以启动所述处理装置(9，10，11，15)。
2.如权利要求1所述的无源通信设备，其特征在于：所述第二接收器单元(18)有选择地对其做出响应的所述特性是所述接收的询问信号(21)的载波频率，所述第二接收器单元被设置为如果所述载波频率在上下限之间则启动所述处理装置(9，10，11，15)。
3.如权利要求2所述的无源通信设备，其特征在于：所述第二接收器单元(18)包含输入接收器单元，用于统计所述接收的询问信号(21)的周期的计数器装置，和用于定义对应于所述统计的周期数目的时间段的定时装置。
4.如权利要求1所述的无源通信设备，其特征在于：所述处理装置包含解调器装置(15)，其对所述接收的询问信号(21)的调制做出响应，所述内部电源(7)被设置为响应于所述第二接收器单元(18)的启动而在所述激活状态下使所述解调器装置(15)上电。
5.如权利要求4所述的无源通信设备，其特征在于：所述接收器装置包含复位装置(22，33)，用于在缺少由所述第一接收器单元(17)接收的询问信号(21)以及缺少由通信设备进行的所述数据信号(32)的传输的情况下，触发所述备用状态。
6.如权利要求5所述的无源通信设备，其特征在于：所述复位装置对超出用于触发所述备用状态的上下限之外的、由所述第一接收器单元(17)接收的所述询问信号(21)的所述特性做出响应。
7.如权利要求6所述的无源通信设备，其特征在于：所述接收器装置包含用于接收所述询问信号(21)的天线装置(12，13)和用于连接所述天线装置与所述第一接收器单元(17)的开关装置(20)，所述开关装置对由所述第一接收器单元(17)进行的对由所述天线装置接收的所述询问信号(21)的检测做出响应，以触发所述天线装置与所述第二接收器单元(18)的连接。
8.如权利要求7所述的无源通信设备，其特征在于：所述第一和第二接收器单元(17，18)给出了具有上限的频率通带，其中所述第一接收器单元(17)的频率通带的上限低于所述第二接收器单元(18)的频率通带的上限，所述第二接收器单元(18)的频率通带的上限等于或高于所述接收信号载波频率。
9.一种无源访问控制系统，其包含如权利要求1所述的无源通信设备，并且包含所述基站(138，39)，所述无源通信设备和所述基站通过所述询问信号(21)和所述数据信号(32)进行通信，所述无源通信设备被包含在一个便携式设备中，并且所述基站对所述数据信号(32)做出响应，用于有选择地允许便携式设备的用户的访问，
其特征在于：所述询问信号(21)的载波频率在低频范围中，由所述便携式设备发射的所述数据信号(32)的载波频率在超高频范围中。
10.如权利要求9所述的无源访问控制系统，其中所述低频范围是30到300kHz的范围，而所述超高频范围是300到3000MHz的范围。
11.一种无源访问控制系统，包含如权利要求1所述的无源通信设备，并且包含所述基站(1；38，39)，其特征在于：所述通信设备被包含在一个便携式设备(3)中，所述基站对该系统的用户的动作做出响应以发射所述询问信号(21)，并且有选择地对从所述通信设备中接收相应的数据信号(32)做出响应，以有选择地允许用户的访问。
12.一种轮胎压力监控系统，包含如权利要求1所述的无源通信设备，并且包含所述基站(1；38，39)中的至少一个，
其特征在于：所述基站(1；38，39)被安装在车辆(2)的不旋转的部分上，并且所述通信设备与压力传感装置相关联地被安装在车辆的一个车轮中，其中所述压力传感装置用于向所述处理装置(9，10，11，15)提供数据，所述基站定期发射所述询问信号(21)，并且对从所述通信设备中接收的所述数据信号(32)做出响应以记录所述数据。
CN02811945A 2001-06-13 2002-06-03 无源通信设备、无源访问控制系统以及轮胎压力监控系统 Expired - Lifetime CN100587218C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP01401533A EP1267021B1 (en) 2001-06-13 2001-06-13 Passive communication device and passive access control system
EP01401533.3 2001-06-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1516649A CN1516649A (zh) 2004-07-28
CN100587218C true CN100587218C (zh) 2010-02-03

Family

ID=8182765

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN02811945A Expired - Lifetime CN100587218C (zh) 2001-06-13 2002-06-03 无源通信设备、无源访问控制系统以及轮胎压力监控系统

Country Status (9)

Country Link
US (1) US7286042B2 (zh)
EP (1) EP1267021B1 (zh)
JP (1) JP4288154B2 (zh)
KR (1) KR100920317B1 (zh)
CN (1) CN100587218C (zh)
AT (1) ATE377123T1 (zh)
DE (1) DE60131149T2 (zh)
TW (1) TW564650B (zh)
WO (1) WO2002100666A1 (zh)

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6933898B2 (en) 2002-03-01 2005-08-23 Lear Corporation Antenna for tire pressure monitoring wheel electronic device
US6788193B2 (en) 2002-03-01 2004-09-07 Lear Corporation System and method for tire pressure monitoring providing automatic tire location recognition
US6647773B2 (en) * 2002-03-01 2003-11-18 Lear Corporation System and method for integrated tire pressure monitoring and passive entry
US6725712B1 (en) 2002-03-01 2004-04-27 Lear Corporation System and method for tire pressure monitoring with automatic tire location recognition
US6829924B2 (en) 2002-03-01 2004-12-14 Lear Corporation Tire pressure monitoring system with low frequency initiation approach
FR2850194A1 (fr) * 2003-01-16 2004-07-23 Somfy Sas Recepteur d'ordres destines a la commande d'equipements et procede de communication entre un recepteur d'ordres et un emetteur d'ordres.
DE102004004257A1 (de) * 2004-01-28 2005-08-25 Seccor High Security Gmbh Stromsparendes Wecken in Transponder-Schließsystemen
US7209030B2 (en) 2004-04-23 2007-04-24 Microchip Technology Inc. Noise alarm timer function for three-axis low frequency transponder
US9007195B2 (en) * 2004-06-25 2015-04-14 Lear Corporation Remote FOB integrated in a personal convenience device
US7868745B2 (en) * 2004-06-25 2011-01-11 Lear Corporation Integrated passive entry transmitter/receiver
DE102004052907B8 (de) * 2004-11-02 2009-07-23 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur Überprüfung einer Berechtigung für den Zugang oder die Benutzung eines Objektes, insbesondere eines Fahrzeugs
DE102004055659B4 (de) * 2004-11-18 2015-07-09 Metrona Wärmemesser Union Gmbh Verbrauchsdaten-Erfassungsvorrichtung, insbesondere Heizkostenverteiler und Datensammler mit RFID
US20070008088A1 (en) * 2005-06-08 2007-01-11 Lear Corporation A multipower passive entry fob
JP2007049561A (ja) * 2005-08-11 2007-02-22 Fujitsu Ten Ltd 車載通信システム、車載端末および携帯端末
US7818589B2 (en) * 2005-08-19 2010-10-19 Ricoh Company, Ltd. Data transfer apparatus and image forming apparatus
US20070222746A1 (en) * 2006-03-23 2007-09-27 Accenture Global Services Gmbh Gestural input for navigation and manipulation in virtual space
DE102006058856B4 (de) * 2006-12-13 2017-05-18 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zur Fernsteuerung einer motorisiert betätigbaren Fahrzeugöffnung
DE102007013684A1 (de) * 2007-03-22 2008-09-25 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Ermittlung von Fahrzeugdaten, insbesondere von Reifendruckdaten
US8531268B2 (en) * 2008-05-15 2013-09-10 Lear Corporation Passive entry system for an automotive vehicle
DE102008060082B4 (de) * 2008-12-02 2019-09-05 Texas Instruments Deutschland Gmbh RFID-Transponder mit verbesserter Weckmusterdetektion und Verfahren
US8564403B2 (en) * 2009-03-18 2013-10-22 Mario Landau-Holdsworth Method, system, and apparatus for distributing electricity to electric vehicles, monitoring the distribution thereof, and/or controlling the distribution thereof
DE102009038100A1 (de) * 2009-08-19 2011-02-24 Beru Ag Verfahren und System zur Reifendrucküberwachung
JP2012023565A (ja) * 2010-07-14 2012-02-02 Sony Corp 通信システム並びに通信装置
CN102264083A (zh) * 2010-12-31 2011-11-30 广东新一信通信发展有限公司 Ezj-gprs基站综合监控系统
AT512076A1 (de) * 2011-10-18 2013-05-15 Evva Sicherheitstechnologie Verfahren zur zutrittskontrolle
KR101362325B1 (ko) * 2012-07-19 2014-02-13 현대모비스 주식회사 트렁크 자동 열림 제어 장치 및 방법
US9477585B2 (en) * 2012-11-09 2016-10-25 Coherent Logix, Incorporated Real time analysis and control for a multiprocessor system
AT515014A1 (de) * 2013-11-07 2015-05-15 Evva Sicherheitstechnologie Verfahren und Vorrichtung zur Zutrittskontrolle
CN104175818A (zh) * 2014-06-27 2014-12-03 刘志纲 一种轮胎监测传输系统及其传输装置
SI3194184T1 (sl) * 2014-09-17 2023-02-28 STE Industries s.r.l. Oddajna naprava in postopek za brezžični prenos izmerjenih parametrov
JP6193199B2 (ja) * 2014-10-10 2017-09-06 太平洋工業株式会社 タイヤ状態監視装置
KR101678096B1 (ko) * 2015-11-05 2016-11-23 현대자동차주식회사 통신 모듈, 그를 가지는 차량 및 그 제어 방법
GB2545901B (en) * 2015-12-22 2020-06-03 Schrader Electronics Ltd Apparatus and method for detecting vehicle motion in a tyre pressure monitoring system
KR20170002938U (ko) 2016-02-12 2017-08-22 남민지 수세미외 섬유질 일체형 비누
DE102016118150A1 (de) * 2016-09-26 2018-03-29 ABUS Seccor GmbH Elektronisches Zutrittskontrollsystem
CN107512142B (zh) * 2017-09-05 2021-07-06 南京矽力微电子技术有限公司 代码写入装置、胎压监测单元及控制方法
CN108173553B (zh) * 2018-03-01 2023-10-13 南京英锐创电子科技有限公司 低频解码集成电路及tpms发射器
FR3083859B1 (fr) * 2018-07-12 2020-06-12 Continental Automotive France Capteur a emission radioelectrique pour roue de vehicule, comportant un circuit d'antenne a deux modes
FR3093954B1 (fr) * 2019-03-20 2021-02-26 Continental Automotive Procédé d’ajustement d’une périodicité de communication entre une unité roue et un dispositif habilité
US10855394B1 (en) * 2019-08-06 2020-12-01 Firstech, LLC Interfering radio and vehicle key locker

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2221811B (en) * 1988-06-28 1993-04-28 Canon Kk Multichannel digital-signal reproducing apparatus
GB2239571B (en) * 1989-12-29 1994-08-03 Schlumberger Ind Ltd Transponder
EP0502566A1 (en) * 1991-03-06 1992-09-09 Delco Electronics Corporation Apparatus for communicating with a vehicle
US5790946A (en) * 1993-07-15 1998-08-04 Rotzoll; Robert R. Wake up device for a communications system
EP0778803A2 (en) * 1994-08-31 1997-06-18 Otter Controls Limited A tyre condition monitoring system
DE19503756A1 (de) * 1995-02-04 1996-08-08 Audi Ag Fernbedienungsanlage für ein Kraftfahrzeug
DE19618094C2 (de) * 1996-05-06 1999-06-02 Sgs Thomson Microelectronics Steuerschaltung mit nachstimmbarem Standby-Oszillator
US5838257A (en) * 1996-05-24 1998-11-17 Trw Inc. Keyless vehicle entry system employing portable transceiver having low power consumption
KR100284257B1 (ko) * 1997-08-31 2001-03-02 윤종용 전자식 통행요금 징수 시스템의 자동 기동장치
JP4167320B2 (ja) * 1998-03-31 2008-10-15 富士通テン株式会社 車両用ワイヤレス制御装置およびその携帯機
DE19917819A1 (de) * 1999-04-20 2000-11-09 Siemens Ag Schalterabfrage mit Wake-up-Schaltung
US20010010491A1 (en) * 1999-11-02 2001-08-02 Marneweck Willem J. Signal discriminator for wake-up of a low power transponder
CA2743631A1 (en) * 2000-07-26 2002-01-31 Bridgestone Americas Tire Operations, Llc Electronic tire management system
US20020075134A1 (en) * 2000-12-19 2002-06-20 Pieter Schieke Intelligent signal switch/detector

Also Published As

Publication number Publication date
EP1267021A1 (en) 2002-12-18
EP1267021B1 (en) 2007-10-31
US7286042B2 (en) 2007-10-23
KR100920317B1 (ko) 2009-10-07
US20050052286A1 (en) 2005-03-10
JP2005501188A (ja) 2005-01-13
ATE377123T1 (de) 2007-11-15
JP4288154B2 (ja) 2009-07-01
TW564650B (en) 2003-12-01
DE60131149D1 (de) 2007-12-13
KR20040035605A (ko) 2004-04-29
DE60131149T2 (de) 2008-08-14
WO2002100666A1 (en) 2002-12-19
CN1516649A (zh) 2004-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100587218C (zh) 无源通信设备、无源访问控制系统以及轮胎压力监控系统
CN103200657B (zh) 无线通信电路
US10239494B2 (en) Secure vehicle access system, key, vehicle and method therefor
CN102654003B (zh) 一种低功耗远程唤醒的智能锁系统
CN100536616C (zh) 用于低功率无线电设备的应答器辅助唤醒的方法和设备
CN202970174U (zh) 一种低功耗远程唤醒的智能锁系统
CN103958295B (zh) 便携机
US9805531B2 (en) Access arrangement for a vehicle
CN103587496B (zh) 无线数据通信装置、系统及方法
CN111385000B (zh) 用于车辆远程控制的rf反向散射通信的系统和方法
CN105338486A (zh) 多波段识别和测距
KR101405892B1 (ko) 지그비 통신을 이용한 자동 출입관리 장치 및 방법
US20120280788A1 (en) Communications apparatus and method therefor
KR100869888B1 (ko) 세대현관 출입제어장치 및 그를 포함하는 세대현관 자동출입관리 시스템
JPH0567995A (ja) 車両と通信するための装置
AU2019326915A1 (en) Device and method for access control
US8558664B2 (en) Passive approach detection system and method using a unidirectional FOB
CN102081745B (zh) 有源电子标签及其应用系统和方法
KR102593251B1 (ko) 배터리 동작형 디바이스를 웨이크업시키기 위한 시스템
JP2009218713A (ja) 複合無線通信システム
CN102722930A (zh) 一种车辆无钥匙进入系统及汽车
KR20210013438A (ko) Rf 신호를 이용한 저전력 스마트키 도어락 시스템
KR100700709B1 (ko) 무조작 도어록 시스템의 통신 방법
JPH05281347A (ja) トランスポンダ
KR20100137950A (ko) 알에프아이디 시스템이 구비된 도어

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Free format text: FORMER OWNER: JEAN PIERRE KAAIERJIELEIDE KAAIER

Effective date: 20050325

Owner name: FREESCALE SEMICONDUCTOR INC.

Free format text: FORMER OWNER: MOTOROLA, INC.

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20050325

Address after: Texas, USA

Applicant after: FREESCALE SEMICONDUCTOR, Inc.

Address before: Illinois, USA

Applicant before: Motorola, Inc.

Co-applicant before: Michael Bury

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: TIANDING INVESTMENT CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: FISICAL SEMICONDUCTOR INC.

Effective date: 20150717

Owner name: APPLE COMPUTER, INC.

Free format text: FORMER OWNER: TIANDING INVESTMENT CO., LTD.

Effective date: 20150717

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
C53 Correction of patent of invention or patent application
CI01 Publication of corrected invention patent application

Correction item: Second patent holder

False: Burri Michel

Number: 05

Volume: 26

CI03 Correction of invention patent

Correction item: Second patent holder

False: Burri Michel

Number: 05

Page: The title page

Volume: 26

ERR Gazette correction

Free format text: CORRECT: SECOND PATENTEE; FROM: BURRI MICHEL TO: NONE

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20150717

Address after: American California

Patentee after: APPLE Inc.

Address before: American California

Patentee before: Zenith investment LLC

Effective date of registration: 20150717

Address after: American California

Patentee after: Zenith investment LLC

Address before: Texas, USA

Patentee before: FREESCALE SEMICONDUCTOR, Inc.

CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20100203

CX01 Expiry of patent term