CN102804720B - 集成了用于车辆的双向无线接口的通用无线可训练收发机单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种集成了双向无线接口功能的通用无线可训练收发机单元以及用于该单元的方法。通过使用扫描、按钮或未训练信道模式，用户可以进入可训练收发机的无线双向接口模式。该接口模式允许用户选择包括但不限于以下各项的模式的子集：诊断、闪存和车辆接口。每一种模式都允许可训练的收发机采用双向方式来与另一个远端设备进行无线通信。

Description

集成了用于车辆的双向无线接口的通用无线可训练收发机单元

相关申请的交叉引用

本PCT专利申请要求享有2010年1月21日提交的DE102010005385.6的权益，其中该申请的全部公开内容都被视为是本申请公开内容的一部分，并且通过引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及一种集成了双向无线接口功能的通用无线可训练收发机单元以及用于该单元的方法。

背景技术

用于控制诸如开车库门装置、防盗门、家用报警器、照明设备、计算机等的电器和设备的常规系统使用单独的遥控器来操作相应的电器和/或设备。对这种常规系统来说，控制多个设备或电器是很困难的，更不用说将电器和设备的操作联合到单个可控的系统中。例如，开车库门装置机制响应于射频控制信号来打开和关闭车库门。该控制信号通常是从与开车库门装置一起销售的遥控器产生和发送的。该控制信号具有预设的载波频率和控制代码，以使开车库门装置机制只对下发相关联的控制信号的遥控器做出响应。与这种类型的系统相关联的问题在于：开门器必须接收特定的预定控制信号来工作。也即是说，每一个电器和设备都必须接收特定的预定控制信号。因此，希望控制多个电器和/或设备的用户需要具有多个遥控器。

随着技术社会的不断演进，对于能够以联合的方式操作多个电器和设备的通信系统的需要日益增长。当前存在使多个电器和设备能够与集中或单个远端设备进行通信的通信系统。一种这样的系统是约翰逊控制公司拥有的Homelink^TM，在该系统中，可训练的收发机能够“学习”接收到的控制信号的特性，以使所述可训练的收发机随后可以产生并向受遥控的设备或电器发送具有所学到的特性的信号。图1是具有收发机电路34的无线控制系统以及具有收发机电路33的远端电子系统（远端设备）的示例。在美国专利5,903,226中公开了一个这样的系统，其中该专利通过引用的方式并入本文。另一个这样的系统是在欧洲专利No.0935226B1中公开的，并且该专利通过引用的方式并入本文。

为使可训练的收发机工作，每一个信号通常都与用户驱动的开关相关联，或者用户通过选择相关联的开关（例如通过按下与所要操作的设备相关联的可训练的收发机上的按钮）来选择在可训练的收发机上学到的信号之一。例如，用户可以选择图2所示的按钮B1、B2、B3中的一个或多个按钮。为使可训练的收发机学习具有不同长度和持续时间的不同信号的信号特性，在可训练的收发机内部为每一个传输信道提供和分配的存储器总量必须足以存储所要学习的最大信号的特性。

此外，为使可训练的收发机在通信系统中正常工作，其必须与电器或设备兼容，尤其是随着时间的推移，可训练的收发机可能与数量可能很多的电器和设备进行通信。当然，预测用户可能希望控制的电器和/或设备以便为了兼容性而对这种可训练的收发机进行编程是很困难的。另外，随着新的电器和设备的开发，在初始编程了可训练的收发机之后，当前没有用于更新可训练的收发机以使新的电器和设备是兼容的以便在该通信系统中使用的处理。

发明内容

本发明涉及一种集成了双向无线接口功能的通用无线可训练收发机单元以及用于该单元的方法。

在本发明的一个实施例中，存在一种用于与位于车辆中的可训练的收发机无线对接的方法，该方法包括：进入多种模式之一；以及在双向通信中使用多种模式之一来与远端设备对接。

在本发明的一个方面中，该方法还包括：在可训练的收发机上选择多个输入之一；将来自可训练的收发机的分组发送到远端设备；接收来自远端设备的分组，所述分组包括请求命令；以及基于所请求的命令来向远端设备发送响应命令。

在本发明的另一个方面中，该方法还包括：确定可训练的收发机接收的分组是否有效；当接收到的分组无效并且经过了预定时间段时，进入训练模式；以及当接收到的分组有效时，确定来自远端设备的请求是否有效；如果请求无效，则进入训练模式；以及如果有效，则在所述请求针对的是正常操作的时候进入训练模式，并且在所述请求针对的是诊断模式的时候进入无线诊断模式。

在本发明的另一个方面中，该方法还包括：在可训练的收发机上选择多个输入中的一个输入的序列；确定该序列是否有效；如果该序列无效，则进入正常操作模式；如果该序列有效，则在可训练的收发机处接收来自远端设备的请求命令，以及基于所述请求命令来从可训练的收发机向远端设备发送响应命令。

在本发明的另一个方面中，该方法还包括：确定是否接收到分组；如果接收到分组并且该分组有效，则确定请求命令请求的是多种模式中的哪一种；如果请求命令针对的是诊断，则向远端设备传送响应命令，以便设置进入无线诊断模式的标志，并且进入无线诊断模式；以及如果请求命令对应的是闪存（flash），则向远端设备传送响应命令并且进入无线闪存模式。

在本发明的另一个方面中，该方法还包括：如果没有接收到分组并且经过了预定时间量，则进入正常操作模式；如果已经接收到分组，则确定接收到的分组是否有效；以及如果接收到的分组无效，则进入正常操作模式。

在本发明的另一个方面中，多种模式包括无线诊断模式、无线闪存模式和无线车辆接口模式之一。

在本发明的另一个方面中，多种模式中的每一种都是保存在可训练的收发机的存储器中并且可以由微控制器运行的可执行程序产品。

附图说明

图1是根据现有技术的可训练接收机的示例性示意图。

图2是用于根据图1的可训练收发机的示例性接口。

图3是根据本发明的一个实施例的可训练收发机的示例性图示。

图4是根据本发明的另一个实施例的可训练收发机的示例性图示。

图5是根据本发明的包括用于传输和接收的分组命令的示例性表格。

图6是根据本发明进入不同模式的示例性流程图。

图7是根据本发明在可训练收发机与测试设备间进行的通信的示例性图示。

图8是进入本发明的不同模式的示例性流程图。

图9是根据本发明在可训练收发机与测试设备间进行的通信的示例性图示。

图10是根据本发明的可训练收发机中的示例性的引导装载程序代码BLC以及应用代码AC存储器。

具体实施方式

本发明涉及一种集成了双向无线接口功能的通用无线可训练收发机单元以及用于该单元的方法。通过使用扫描、按钮或未训练信道模式，用户可以进入可训练收发机的无线双向接口模式。该接口模式允许用户选择包括但不限于以下各项的模式的子集：诊断、闪存（例如编程和重新编程）和车辆接口。每一种模式都规定可训练的收发机采用双向方式来与另一个远端设备进行无线通信。

该系统提供了两种功能。第一种功能是由可训练的收发机通过学习和复制遥控器的射频代码来替换一个或多个具有单个内置组件的遥控器，其中举例来说，所述代码可以用于激活车库门、住宅门（propertygate）、安全及照明系统。

如图3所示，这种收发机版本的功能是以按钮状态变化为基础的，并且使用了有线通信。也就是说，为了改变可训练收发机上的模式，必须启动按钮、按钮组合或按钮序列。一旦被启动，状态模式就变成下列各项之一：空闲模式（没有活动的LIN通信）、清空模式、学习模式、发射模式、默认模式、管家模式、改变国家代码模式以及信息模式。具体地说，在空闲模式中，可训练收发机必须等待来自车辆的活动LIN有线通信，以便完成诊断、存储器的重新闪存等等。

第二种功能是可训练的收发机具有与远端设备的双向通信（发射-接收）模式，如下文中更详细描述的。通过提供新的操作模式，即一起被统称为无线双向接口模式的无线诊断模式、无线闪存模式和无线车辆接口模式，本发明的可训练收发机增强了功能。这三种模式是除了已有版本的可训练收发机中使用的清空模式、学习模式、发射模式、默认模式、管家模式、改变国家代码模式及信息模式以外的模式。

本发明的可训练收发机使用无线双向接口模式（发射-接收）来替换空闲模式。该无线双向接口模式使可训练收发机能够采用三种模式之一来与远端设备进行无线通信：1）自动扫描模式；2）按钮模式；以及3）未训练信道模式。

在一个实施例中，可训练收发机使用内置无线收发机的接收机来持续或自动扫描设备。每一个设备都具有与之相关联的频率和ID数据代码。当接收到某一个频率时，可训练收发机中的微控制器通过检查来确定存储器中是否存在相应的ID代码，如果存在的话，则开始与远端设备进行通信。通信模式（例如无线诊断模式、无线闪存模式、无线车辆接口模式）取决于检测到的远端设备。例如，如果远端设备是诊断工具，则可训练收发机将进入无线诊断模式。此外，从远端设备接收的数据可以通过内部网络传送到车内的其它电子设备。

无线双向接口模式还可以使用按钮模式（按钮状态改变）来设置。例如，如图4所示，用户可以选择或按下界面INT（图2）上的按钮，以便进入指定模式。例如，按下截面INT上的按钮B1和B2（同时或者依次）将会导致进入无线诊断模式，而按下界面INT上的按钮B2和B3（同时或者依次）则会导致进入无线闪存模式。在另一个示例中，如果引导装载程序代码BLC（图10）检测到以下示例性序列启动的上电：1）所有三个按钮B1、B2、B3都被按下、2）所有三个按钮都被放开、3）在预定时间量内按下外部按钮，然后将其放开、以及4）在预定时间量内按下中间的按钮B2，那么引导装载程序代码BLC将会进入分组接收模式，并且在预定的时间量中等待来自远端设备的指示进入何种模式（诊断、闪存或车辆接口）的命令。如果没有在预定时间量内接收到有效命令，那么可训练收发机将会移除所保持的电力并且关机。如果在该时间以及在处于某一种模式的时候按下按钮，那么同样会移除所保持的电力并且允许可训练的收发机关机。应该清楚的是，按钮的数量、顺序和/或时间帧并不限于所示出的实施例。可以使用任意变化的或数量的按钮和时间帧，以便进入指定的模式。

另一种进入无线双向接口模式的方法是使用未训练信道默认传输方法。当按下未训练信道按钮（例如选择未训练按钮）时，可训练收发机在预定时间段期间发送分组。响应于所述传输，可训练收发机将进入分组接收RX模式，以便等待来自远端设备的进入指定模式（例如无线诊断模式）的请求，如下文中更详细描述的。

通过设置或激活无线双向接口模式，可以使用户能够选择三种子模式中的任何一种，这三种子模式包括：1）无线诊断模式；2）无线闪存模式；以及3）无线车辆接口模式。这三种模式可以通过如上所述或是如后续的详细的示例性实施例中描述的扫描、按钮或未训练信道选择来进入。

无线诊断模式

无线诊断模式提供了用于执行车辆中发现的可训练收发机诊断内部的特定诊断功能的无线接口（即，不需要通过拆卸可训练收发机来连接电缆以进行诊断）。无线诊断模式通常针对近场通信，例如使用诊断工具来诊断可训练收发机。如图5的表格中所示，诊断命令支持制造和平台测试以及信息收集。例如，诊断分组命令包括DIAG_REQ（请求）和DIAG_RESP（响应）。应该理解的是，这些命令本质上是例示性的，并且不限于图5的表格中描述的命令。

图6公开了用于进入无线诊断模式的示例性序列。在这里，一旦如上所述执行了非训练信道按钮（模式）按压，那么可训练收发机可以进入无线诊断模式或训练/学习模式。具体地说，一旦在步骤50中完成了非训练信道按钮按压，则在步骤52中就在预定时间量期间发送分组。例如，该分组在有效载荷中可以包括默认代码、部件编号等等。此外，为使远端设备（例如工具）接收该分组，其必须处于分组接收模式。一旦在步骤52中发送了分组，可训练收发机和工具就将进入图7中描绘的通信状态（如下所述）。一旦在工具处接收到来自可训练收发机的初始分组，所述工具就会对分组接收进行确认，并且会在步骤70中向可训练收发机回送命令（例如请求REQ），并且分组接收模式会在步骤54处开始。

例如，在图7中示出了通信状态。在这里，在步骤80，可训练收发机（用HLV（App）表示，它指的是可训练收发机的存储器中的应用代码AC）发送分组。一旦工具在分组接收模式82期间接收到该分组，那么在步骤86中会从所述工具发送请求（REQ），直至发送了预定数量的请求并且在84中接收到从可训练收发机返回的响应（RSP）为止。

当在可训练收发机与工具之间发送分组时，将执行以下处理。在步骤56，确定是否已经接收到分组。如果还没有接收到分组，则确定是否发生超时。如果发生超时，则可训练收发机在步骤60处进入训练/学习模式。否则，该过程返回步骤56，以便监视在发生此类超时之前是否接收到分组。另一方面，如果接收到来自工具的分组，那么在步骤62，该过程确定接收到的分组是否是来自工具的有效REQ。如果确定该分组无效，则如步骤64所确定的那样发送无效RSP，并且在步骤60中进入训练/学习模式。作为替换，在从工具发送的REQ中有可能存在差错，在这种情况下，在步骤64中同样确定无效的传输RSP。如果在步骤62中确定接收到的分组是来自工具的有效REQ，则确定REQ63是“NORMAL_OP”（正常操作）还是“WIRELESS_DIAG”（无线诊断）REQ。如果在步骤63中确定该REQ是无线诊断请求，则在步骤66中发送用于进入诊断模式的RSP，并且在68中进入无线诊断模式。另一方面，如果REQ是正常操作请求，那么在步骤65中发送进入训练/学习模式的RSP，并且在60中进入训练/学习模式。应该清楚的是，如下文中参照无线闪存模式描述的那样，无线诊断模式还可以经由扫描模式或按钮序列检测（按钮模式）来进入。此外还应该理解的是，REQ并不限于所描述的实施例，并且任何命令或文本都可以用作REQ。

无线闪存模式

无线闪存模式使用户能够编程（闪存）或重新编程（重新闪存）可训练收发机。在本申请中并未讨论对可训练收发机进行编程/重新编程的细节。相反，在下文中将参照图8来论述使用可训练收发机进入闪存模式的能力。图8是进入本发明的各种模式的示例性流程图。具体地说，该流程图示出了用户使用预定按钮序列进入无线诊断模式或无线闪存模式。应该清楚的是，使用按钮序列模式同样可以进入其它模式，其包括无线车辆接口模式和无线诊断模式。一旦在步骤40为可训练收发机通电（例如按下按钮B1、B2、B3），用户就将进入可训练收发机在步骤62中检测到的按钮序列。例如，如图4所示，用户可以按下界面INT上的按钮B2和B3，以便启动步骤62中的按钮序列检测。如果在步骤44中没有检测到有效的按钮序列，则该过程继续执行步骤46（“跳转应用”，它指的是图10描绘的可训练收发机的正常操作应用代码）。另一方面，如果在步骤44中检测到了有效的按钮序列，则该过程在步骤48中继续进入分组接收模式。在该模式中，可训练收发机和工具开始进行如下面参照图9所解释的通信。图9示出了可训练收发机的示例性引导装载程序代码BLC和应用代码AC存储器。在步骤90，所述工具开始向可训练收发机回送请求REQ（例如，用于诊断或闪存模式的请求）。一旦启动了按钮序列，那么在步骤92，可训练收发机就开始接收来自工具的分组。响应于从所述工具发送的分组，在步骤94，可训练收发机向所述工具回送包含与REQ有关的信息的响应RSP。

在步骤43，确定是否接收到来自工具的分组。如果没有的话，则确定是否超时（例如，预定时限到期）或是发生了按钮选择。如果在步骤45中确定没有发生超时或按钮选择，则该过程返回步骤43，以便确定是否接收到分组。如果发生了超时或者按钮选择，则该过程继续步骤46，并且返回到“跳转应用”序列（例如，保存在可训练收发机的存储器中的正常操作应用代码）。

当在可训练收发机与工具之间发送分组时，执行以下处理。如果在步骤43确定接收到分组，则可训练收发机在步骤47中确定分组是否有效。如果确定分组无效，则在步骤49中向工具发送指示分组无效的RSP，并且该过程继续执行步骤46，在步骤46，所述可训练收发机通过跳转到驻留在所述可训练收发机存储器的应用代码AC部分（图10）中的适当应用来进入正常操作模式。另一方面，如果确定分组有效，则可训练收发机在步骤86中确定工具请求的是哪一种模式（步骤51，诊断或闪存）。如果请求的是无线诊断模式，则在步骤57中设置指示应该进入无线诊断模式的标志。在步骤46，通过跳转到图10中描绘的驻留于可训练收发机的存储器中的应用代码AC来进入无线诊断模式。如果该请求是进入无线闪存模式（步骤51），则可训练收发机在步骤53发送RSP，以便在步骤59中进入无线闪存模式。

无线车辆接口模式

无线车辆接口模式提供了将可训练收发机与位于车辆内部或外部（近场或远场）的不同装配相连的能力，例如，所述装配是远端无键系统、轮胎气压表、移动设备、其它车辆、车库门等等。通常，对于前述每一个装配来说，车辆包括在车辆与所述装配之间实现通信的模块。这些模块可以用可训练收发机来替换，使得所述可训练收发机变成车辆与装配之间的通信接口（可训练收发机替换模块）。所述可训练收发机可被编程，以便实现与无数的设备和应用对接。

现在，通过上述描述，本领域技术人员可以清楚的是，本文的概括性教导可以采用多种形式来实现。因此，虽然所描述的特征是结合特定的示例来描述的，但是这些特征的真实范围不应该由此受到限制，这是因为对本领域技术人员来说，通过研究附图和本说明书，其它的修改将变得显而易见。

Claims (8)

1.一种在位于车辆中的可训练的收发机与远端设备之间进行无线对接的方法，包括：

在所述可训练的收发机上进入多种操作模式中的一种模式；以及

在双向通信中使用所述多种操作模式中的一种模式来与所述远端设备对接；

将来自所述远端设备的请求命令发送到所述可训练的收发机；其中所述请求被配置成使所述可训练的收发机进入所述多种操作模式中的一种模式；以及

基于所述请求命令，将来自所述可训练的收发机的响应命令发送到所述远端设备；

其中，所述多种操作模式中的每一种模式对应于所述可训练的收发机的不同功能。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在所述可训练的收发机上选择多个输入中的一个输入。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括：

确定所述可训练的收发机接收到的分组是否有效；

当所接收的分组无效并且已经经过了预定的时间段时，进入训练模式；以及

当所接收的分组有效时，确定来自所述远端设备的所述请求是否有效：

如果所述请求无效，则进入所述训练模式；以及

如果所述请求有效，则在所述请求针对正常操作时进入所述训练模式，并且在所述请求针对诊断模式时进入无线诊断模式。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在所述可训练的收发机上选择多个输入中的一个输入的序列；

确定所述序列是否有效；

如果所述序列无效，则进入正常操作模式；以及

如果所述序列有效，则

在所述可训练的收发机处接收来自所述远端设备的请求命令，以及

基于所述请求命令来从所述可训练的收发机向所述远端设备发送响应命令。

5.根据权利要求4所述的方法，还包括：

确定是否已经接收到分组；

如果已经接收到所述分组并且所述分组有效，则确定所述请求命令请求的是所述多种操作模式中的哪一种模式；

如果所述请求命令针对诊断，则向所述远端设备发送响应命令，以便设置进入无线诊断模式的标志，并且进入所述无线诊断模式；以及

如果所述请求命令针对闪存，则向所述远端设备发送响应命令并且进入无线闪存模式。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括：

如果还未接收到所述分组并且已经经过了预定的时间量，则进入所述正常操作模式；

如果已经接收到所述分组，则确定所接收的分组是否有效；以及

如果所接收的分组无效，则进入所述正常操作模式。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述多种操作模式包括无线诊断模式、无线闪存模式和无线车辆接口模式中的一种。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述多种操作模式中的每一种模式都是保存在所述可训练的收发机的存储器中并且可以由微控制器执行的可执行程序产品。