CN102594539B - 用于车辆的遥控无钥匙进入系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供基于双向通信的多信道遥控无钥匙进入系统，包括手持通信装置和基于车辆的第二无线模块，手持通信装置包括指令输入装置和第一无线模块，其中，手持通信装置具有可与第二无线模块通信的至少两个信道，其中，第一无线模块进一步被配置为在最优信道向所述第二无线模块发送包含所述指令的第一信号，第二无线模块被配置为执行第一信号所包含的指令并将包含结果信息的第二信号发送回至第一模块。
Description
技术领域
本发明涉及车辆的遥控无钥匙进入(RKE)系统，并且尤其涉及基于双向通信的多信道遥控无钥匙进入系统。
背景技术
随着技术和驾车者需求的不断发展，诸如RKE系统这样的车辆遥控激活系统被广泛地应用。通常，RKE系统包括钥匙盒(即钥匙)中的一个无线发射器，它向车辆上的接收器发出一串短的数字信号，信号被解码，并通过接收器控制的传动机构将门或行李箱打开或关闭。在美国和日本使用的无线链路载频是315MHz，欧洲使用是业余频段(即工业-科学-医药频段，ISM)上的433.92MHz。
典型的RKE系统在钥匙控制器内包含一个微控制器。对于车辆而言，按下控制器上的一个按钮，唤醒微控制器，并向控制器的无线发射器送出一个64位或128位的数据流，经过载波调制，用环状印刷线路天线广播至车辆实现开锁。在车辆中，无线接收器捕捉到广播数据，并将它传到另一个微控制器，完成解码并发出适当的信息来起动引擎或打开车门。具有多个按钮的钥匙控制器可以选择执行打开驾驶门或行李箱等等。
RKE数据流通常以2.4至20kbps的速率发射，其可以由前导码、操作码、校验位、滚动码等字段组成，通过每次使用后修改自身字段来保证车辆安全。
目前，大多数RKE系统采用单向(单工)通信，例如从钥匙到门锁。现代车辆遥控钥匙系统通常采用基于315MHz或433MHz的单频点单向控制的方法。然而这种方法抗干扰能力弱，例如，容易受到大功率无线电电台的谐波以及盗车设备针对单频的干扰，而且使用单频点单向控制的方法无法知道当前车辆开解锁的状态和车辆的基本信息，例如，无法得知车门、行李箱的上锁和开启状态以及车辆的胎压和油位。
因此，需要一种双向传输的遥控无钥匙进入系统，使用户在远端不启动车的情况下可以获得关于车辆的当前油量、胎压等信息。进一步，较为理想的是，提供一种在环境对车辆钥匙有干扰时能够能迅速自动更换信道传输数据的遥控无钥匙进入系统，从而进一步增强钥匙的遥控能力。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种具有信息反馈的自动跳频RKE系统。
根据本发明的一个方面，提供了基于双向通信的多信道遥控无钥匙进入系统，其包括手持通信装置和基于车辆的第二无线模块，所述手持通信装置包括指令输入装置和第一无线模块，其中，
所述手持通信装置可具有可与所述第二无线模块通信的至少两个信道，
所述指令输入装置被配置成激活所述第一无线模块并生成指令，
所述第一无线模块可以被配置成基于预定信号强度检测所述至少两个信道的接收信号强度指示(RSSI)，并且选择首次检测到的RSSI小于或者等于预定信号强度的信道作为最优信道，当检测的所述至少两个信道的RSSI都大于所述预定信号强度时，选择具有最小RSSI的信道作为最优信道，
所述第一无线模块和所述第二无线模块可以利用所述最优信道进行通信，其中，
所述第一无线模块进一步被配置为在所述最优信道向所述第二无线模块发送包含所述指令的第一信号，
所述第二无线模块被配置为可执行所述第一信号所包含的指令并将包含结果信息的第二信号发送回至所述第一模块。
优选地，至少两个信道之间的关系可以为：第N信道频率＝基频+N×信道宽度。
优选地，指令包括关于获取车辆信息的请求指令。
优选地，车辆信息包括油量、胎压或者车内温度。
优选地，所述手持通信装置还包括信号指示器，该信号指示器用于指示从所述第二信号所包含的结果信息。
优选地，所述指示器为LED灯或者LCD屏。
根据本发明的另一个方面，提供了在基于双向通信的多信道遥控无钥匙进入系统中进行双向通信的方法，其中所述遥控无钥匙进入系统包括手持通信装置和基于车辆的第二无线模块，所述手持通信装置包括指令输入装置和第一无线模块，其中，
所述手持通信装置具有可与所述第二无线模块通信的至少两个信道，
该方法包括：
所述指令输入装置激活所述第一无线模块并生成指令的步骤，
选择最优信道的步骤，其中所述第一无线模块基于预定信号强度检测所述至少两个信道的接收信号强度指示(RSSI)，并且选择首次检测到的RSSI小于或者等于预定信号强度的信道作为最优信道，当检测的所述至少两个信道的RSSI都大于所述预定信号强度时，选择具有最小RSSI的信道作为所述最优信道，
信号交互的步骤，该步骤包括，
a)所述第一无线模块在所述最优信道向所述第二无线模块发送包含所述指令的第一信号，
b)所述第二无线模块执行所述第一信号所包含的指令并将包含结果信息的第二信号发送回至所述第一模块。
优选地，在步骤a)之后，所述第一无线模块进入等待状态，如果等待超过预定的时间，那么自动跳转至另一信道。
优选地，在步骤a)之后，所述第一无线模块进入等待状态，如果等待超过预定的时间，那么结束通信。
附图说明
在参照附图阅读了本发明的具体实施方式以后，本领域技术人员将会更清楚地了解本发明的各个方面。本领域技术人员应当理解的是：这些附图仅仅用于配合具体实施方式说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。其中，
图1A示出了根据本发明实施例的遥控无钥匙进入系统的组成示意图；
图1B示出了根据本发明实施例的遥控无钥匙进入系统的手持通信装置的示意图；
图2示出了根据本发明实施例的遥控无钥匙进入系统的手持通信装置中的第一无线模块和基于车辆的第二无线模块之间的信号交互。
具体实施方式
下面参照附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细描述。现在参考图1A，其示出了根据本发明实施例的遥控无钥匙进入系统的组成示意图。如图所示，图中实线10标记遥控无钥匙进入系统，虚线20标记车辆。其中，遥控无钥匙进入系统10包括手持通信装置100和第二无线模块200，手持通信装置包括第一无线模块110和指令输入装置120。手持通信装置100上的指令输入装置120用于激活第一无线模块110并且生成表示指令的数字信号，该数字信号经过第一无线模块110调制后被广播。第一无线模块110用于在无线通信链路上通过天线(未示出)向第二无线模块200发送和接收信号。第二无线模块200通常被设置在车辆20的内部，并且可以通过天线(未示出)接收来自第一无线模块的无线信号，基于接收到的信号与车身控制模块300(BCM)通信从而获取车辆信息。在其它实施例中，第二无线模块200也可以集成在车身控制模块300中而不影响本发明的实施。
根据本发明实施例，用户可以按下指令输入装置120上的按钮或者指令输入装置120上输入指令，信号通过控制线130传送到第一无线模块110，第一无线模块110对该信号进行编码后将该信号通过通信信道发送到车辆20内的第二无线模块200。在为了避开外部环境的信号干扰，将第一无线模块110配置成基于预定信号强度检测多个信道的接收信号强度指示(RSSI)，选择首次检测到的RSSI小于或者等于预定信号强度的信道作为与第二模块200通信的最优信道。作为示例，第一无线模块110可以首先判断初始信道，即单频点上是否有干扰。例如，可以在第一无线模块110中配置德州仪器TI的CC1101芯片，该芯片在接收带宽内任何超过信号强度阈值(一般为-112dbm)的信号都会触发一个Carrier Sense信号反馈，只有符合同步格式的有效信号才会触发另一个Syn信号反馈，通过甄别这两个信号可以判断在接收带宽内是否存在干扰信号。如果在初始通道上存在干扰信号，那么第一无线模块100将自动更换到另一预定的其它信道进行干扰检测，直到在检测的信道上确定在接收带宽内没有任何大于预定信号强度(例如，可以为-112dbm)的信号产生时，第一无线模块100通过该信道向第二无线模块200发送指令。
在本发明的另一实施例中，第一无线模块100以初始信道频率为基频，预定的其它信道的工作频率可以在基频11附近，基于信道宽度来扩展。在本发明的多个信道中，第N个信道的频率＝基频+N×信道宽度。
可能存在一种情况，即预定的所有信道经过判断之后都存在干扰，那么本发明的技术方案使用噪声强度最小的信道进行通信。例如，第一无线模块100在每一次检测干扰时可以记录并存储各个信道的接收信号强度指示RSSI，在上述情况发生时，通过比较所存储的各个接收信号强度指示RSSI来选择干扰最小的信道作为最优信道发送指令。
本发明的实施例采用双向的通信架构，用户可以通过手持通信装置100主动地获取从车辆反馈的信息。信息反馈的过程如下：第二无线模块200在接收到用户发送的指令信号后，例如请求当前油量和胎压的指令，通过数据总线210与BCM建立通信；BCM接收到该指令后，唤醒车辆部分系统总线读取当前油量和胎压，并将这些信息反馈给用户以便用户了解当前车子是否处在良好状态。本发明的系统为半双工通信，一个通道内需确保只有一路发送，要么钥匙端发送信号，要么车辆端发送信号。图1B示出了根据本发明实施例的遥控无钥匙进入系统的手持通信装置的示意图。如图所示，手持通信装置100通过设置在其上的信号指示器130来显示从第二模块200接收的反馈信息。作为示例，第一无线模块110通过其包含的收发器112接收包含反馈信息的信号，位于第一无线模块110中的控制器113处理接收的信号并且将包含反馈信息的信号传送到由一个或多个LED灯组成的指示器130，LED灯根据该信号显示不同的颜色来反应车辆的状态，例如，LED灯显示红色表示油位低或者胎压低。本领域的技术人员可以理解可以根据实际的需要增加或者减少LED灯的数量。在本发明的另一个实施例中，信号指示器130为LCD屏，反馈的信息通过LCD屏来显示。
下面将参考图2描述根据本发明实施例的遥控无钥匙进入系统的手持通信装置中的第一无线模块和基于车辆的第二无线模块之间的信号交互。
如图所示，在第一无线模块被激活并且自动选择好最优信道之后，在步骤a中，第一无线模块在最优信道上向第二无线模块发送第一信号并且在发送完第一信号后等待第二无线模块的应答ACK信号。如步骤b表示，根据本发明的实施例的第二无线模块被设计成定期自动从休眠状态唤醒并工作，通过天线逐一检测所有信道内是否有信号。当在最优信道内接收到来自第一无线模块的第一信号后，第二无线模块在步骤c中反馈ACK信号以通知第一无线模块接收到第一信号。
这里要说明的是，当在步骤a结束之后，如果第一无线模块等待超时(例如，50ms)，那么在第二无线模块可能存在接收干扰。此时第一无线模块被配置为再次自动更换信道，重新选择最优信道向第二无线模块发送第一信号，直到从第二无线模块接收到ACK信号以确保第二无线模块收到了信号。在本发明的另一实施例中，当第一无线模块等待超时时，结束通信。
第二无线模块在步骤d中通过数据总线唤醒BCM并且请求执行第一信号所包含的指令，例如获取相关的车辆信息或者执行开门等操作。BCM在得到请求后在步骤e中反馈给第二无线模块车辆信息或者执行相应的操作。
在步骤f中，第二无线模块向第一无线模块发送第二信号，第二信号包括反馈例如油耗和胎压或者开门成功等相关信息以及本次通信结束信号，之后进入等待状态。
第一无线模块在接收到第二信号之后反馈应答信息通知第二无线模块已经收到信息和通信结束的信号，同时结束通信进入休眠。第二无线模块在接收到ACK信号之后也进入休眠，等待下次自动唤醒检测b’。
上文中，参照附图描述了本发明的具体实施方式。但是，本领域中的普通技术人员能够理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，还可以对本发明的具体实施方式作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本发明权利要求书所限定的范围内。
Claims (9)
1.一种基于双向通信的多信道遥控无钥匙进入系统，包括手持通信装置和基于车辆的第二无线模块，所述手持通信装置包括指令输入装置和第一无线模块，其中，
所述手持通信装置具有可与所述第二无线模块通信的至少两个信道，
所述指令输入装置被配置成激活所述第一无线模块并生成指令，
所述第一无线模块被配置成基于预定信号强度检测所述至少两个信道的接收信号强度指示(RSSI)，并且选择首次检测到的RSSI小于或者等于预定信号强度的信道作为最优信道，当检测的所述至少两个信道的RSSI都大于所述预定信号强度时，选择具有最小RSSI的信道作为最优信道，
其中，
所述第一无线模块进一步被配置为在所述最优信道向所述第二无线模块发送包含所述指令的第一信号，
所述第二无线模块被配置为执行所述第一信号所包含的指令并将包含结果信息的第二信号发送回至所述第一无线模块。
2.如权利要求1所述的系统，其中，所述至少两个信道之间的关系为：第N信道频率＝基频+N×信道宽度。
3.如权利要求1所述的系统，其中，所述指令包括关于获取车辆信息的请求指令。
4.如权利要求3所述的系统，其中，所述车辆信息包括油量、胎压或者车内温度。
5.如权利要求1所述的系统，其中，所述手持通信装置还包括信号指示器，该信号指示器用于指示从所述第二信号所包含的结果信 息。
6.如权利要求5所述的系统，其中，所述指示器为LED灯或者LCD屏。
7.一种在基于双向通信的多信道遥控无钥匙进入系统中进行双向通信的方法，其中所述遥控无钥匙进入系统包括手持通信装置和基于车辆的第二无线模块，所述手持通信装置包括指令输入装置和第一无线模块，其中，
所述手持通信装置具有可与所述第二无线模块通信的至少两个信道，
该方法包括：
利用所述指令输入装置激活所述第一无线模块并生成指令的步骤，
选择最优信道的步骤，其中，利用所述第一无线模块基于预定信号强度检测所述至少两个信道的接收信号强度指示(RSSI)，并且选择首次检测到的RSSI小于或者等于预定信号强度的信道作为最优信道，当检测的所述至少两个信道的RSSI都大于所述预定信号强度时，选择具有最小RSSI的信道作为所述最优信道，
信号交互的步骤，该步骤包括，
a)所述第一无线模块在所述最优信道向所述第二无线模块发送包含所述指令的第一信号，
b)所述第二无线模块执行所述第一信号所包含的指令并将包含结果信息的第二信号发送回至所述第一无线模块。
8.如权利要求7所述的方法，其中，在步骤a)之后，所述第一无线模块进入等待状态，如果等待超过预定的时间，那么自动跳转至另一信道。
9.如权利要求8所述的方法，其中，在步骤a)之后，所述第一 无线模块进入等待状态，如果等待超过预定的时间，那么结束通信。
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