CN103732424A - 具有天线切换能力的接收器 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于使用具有天线切换能力的接收器来接收信号的系统和方法。该接收器被配置为轮询多个天线中的每个天线并处理来自每个天线的信号。另外，该接收器协调向每个天线提供功率与轮询。

Description

具有天线切换能力的接收器
技术领域
本发明一般涉及具有天线切换能力的接收器。
背景技术
控制功率使用正变得越来越重要，尤其是在车辆应用中。因此，已经开发了可以进入睡眠模式并且自发唤醒并轮询RF信号的射频接收器。然而，这些系统并未设法解决当接收信号时需要功率的天线。
发明内容
提供了一种用于使用具有天线切换能力的接收器来接收信号的系统和方法。该接收器被配置为轮询多个天线中的每个天线并处理来自每个天线的信号。此外，该接收器协调向每个天线提供功率与轮询。
附图说明
为了可以良好地理解本公开内容，现在将参考附图对通过示例方式给出的其的各种实施方式进行描述，其中：
图1是用于天线切换的系统的示意图；
图2是用于天线切换的智能接收器的示意图；以及
图3是用于智能接收器的定时图。
具体实施方式
现在参考图1，提供了用于天线切换的系统100。系统100可以包括微处理器110、接收器112和多个天线120。微处理器110可以包括板载存储器并且还可以连接到诸如存储器设备的存储设备130，例如随机存取存储器、只读存储器、静态存储器，或者甚至可以是硬盘驱动器或光学驱动器或其他数据存储装置。主微处理器110可以通过各种电连接，例如通过时钟信号线132、串行通信时钟134、串行数字输入114和串行数字输出136，来与接收器112通信。接收器112可以是具有天线切换能力的自轮询接收器。此外，接收器112可以被配置为从车辆内的各种设备接收射频（RF）信号。同样地，天线120可以是射频天线，但是应当理解，接收器112也可以通过天线120来接收其他信号。
在一个示例中，第一天线122、第二天线124和第三天线126连接到接收器112。然而，应当理解，多个附加天线或者更少的天线可以连接到接收器112，并以与天线122、124和126相同的方式被处理。如上所述，接收器112可以是从微处理器110接受其配置的部分的自轮询接收器。接收器112还可以被配置为针对每个外部天线翻转功率输出以激活或去激活该天线。这些参数可以与其他配置数据一起通过串行通信接口在串行数字输入线114上传送到接收器112。
由于RF系统变得更复杂，所以使用多个天线接收不同信号正变得更有吸引力。例如，可以需要三个不同天线来优化远程无钥匙进入、远程启动和胎压监视信号的接收。还可以要求当正在轮询特别信号时协调对这些天线的供电。尽管当前的自轮询接收器具有自发唤醒既定接收器以针对特别RF信号进行自轮询的能力，但是它们不能执行多个天线的切换和/或供电。结果，主微处理器可以用于该类型的切换以减小或者消除自轮询接收器的处理器负载的减小和功耗。
现在参考图2，如参考数字200所标示的，提供了接收器112的一种实施方式。智能接收器200可以优选地为专用集成电路（ASIC），但是也可以用现场可编程门阵列（FPGA）或其他处理器来实现。接收器200可以包括处理器电路212、接收器电路214和功率切换电路216。处理器电路212、接收器电路214和功率切换电路216可以全部包括在单个芯片上并且可以全部容纳在单个集成电路封装210内。然而，在一些实施方式中，应当理解，功率切换电路216或其部分可以实现在集成电路封装210的外部，例如，使用分立部件或者其他集成电路。
处理器电路212可以与诸如远程信息处理控制器或其他控制器的外部设备通信，所述外部设备例如可以包括如图1中参考数字110所示的主处理器。同样地，接收器200的处理电路212可以接收时钟信号262、串行通信时钟信号264和串行数字输入信号266。此外，处理器电路212可以通过如参考数字268所标示的串行数字输出信号来传送信息。处理器电路212可以与接收器电路214以及功率切换电路216通信。例如，处理器电路212可以与多个开关230、234、238通信以控制至多个天线250、254、258的功率的提供。此外，接收器电路214可以与功率切换电路216通信以从多个天线250、254、258接收通信信号。
接收器200的功率输入220可以连接到功率切换电路216的电源218。类似地，接地输入221可以提供给接收器200并且连接到功率电路216和/或酌情连接到其他电路。电源218可以提供功率信号，其可以供电多个天线250、254、258中的一个或多个。来自电源218的功率信号通过多个开关230、234、238选择性地被提供给多个天线中的每一个。
更具体地，功率信号可以通过开关230被提供给天线250。处理器电路212可以基于连接到处理器电路212的开关输入232选择性地将电源218连接到天线250。此外，接收器214可以具有在节点233处连接到天线250的天线输入270。此外，功率信号可以通过开关234被提供给天线254。处理器电路212可以基于连接到处理器电路212的开关输入236选择性地将电源218连接到天线254。此外，接收器214可以具有在节点235处连接到天线254的天线输入272。
功率信号还可以通过开关238提供给天线258。处理器电路212可以基于连接到处理器电路212的开关输入240选择性地将电源218连接到天线258。此外，接收器214可以具有在节点239处连接到天线258的天线输入274。
当接收器200被配置为轮询集成电路外壳210的天线输入时，闭合仅可以将功率提供给对应的外部天线的对应开关。此外，可以通过处理器电路212基于接收器配置来自动控制开关，所述接收器配置可以存储在处理器电路212的存储器中和/或通过诸如串行数字输入266的输入提供给处理器电路212。
在一种实施方式中，接收器200可以接收例如可以包括字节的分组，其中所述字节的每个比特对应于相应的天线配置。如果与天线对应的比特为1，则功率切换电路216可以供电该天线。可替换地，如果与天线对应的比特为0，则功率切换电路将不供电该天线。在这种场景中，可以基于系统的操作模式来改变配置。例如，在车辆应用中，接收器配置可以设置为基于特别使用条件而禁止特别天线的供电。例如，如果车辆在长时间段内未使用，则特定天线可以具有较少的轮询信号的需要。在一些实施方式中，如果车辆在诸如多于一个月的预定时间段内未使用，则可以以显著小的频率来轮询诸如胎压传感器天线的特定天线。然而，当车辆启动时，可以经由例如通过串行数字输入来改变存储在智能接收器中的配置来再次修改轮询频率。
现在参考图3，提供了天线的轮询和/或供电的定时图。线302图示了在运行模式与睡眠模式之间的接收器轮询。与运行模式相比，睡眠模式可以需要显著更少的功率。线304图示了针对天线1的天线通电和断电模式。线306图示了针对天线2的通电和断电模式，并且线308图示了针对天线3的通电和断电模式。接收器可以在具有活跃周期320的循环内进行轮询，在活跃周期320中接收器处于运行模式，活跃周期320之后为其中接收器处于睡眠模式的非活跃周期322。循环可以是连续的，例如具有附加的活跃和非活跃周期，如周期330所标示。在活跃周期320期间，接收器可以针对第一信号进行轮询，如参考数字310所标示。同样地，接收器可以在周期310期间通过第一天线接收RF信号。此外，在对应时间段期间可以使第一天线通电，如线304的周期350所标示。在时间段312期间，接收器可以被重新配置为针对第二RF信号进行轮询。例如，第一RF信号可以是通过第一天线接收的远程无钥匙进入信号，然后可以通过第二天线接收诸如胎压监视信号的第二RF信号。接收器可以针对第二RF信号进行轮询，如周期314所标示。并且，在对应时间段期间，可以使与第二信号相关联的第二天线通电，如线306的周期354所标示。
在时间段316期间，接收器可以重新配置以针对第三RF信号进行轮询。此后，接收器可以针对第三RF信号进行轮询（例如，远程启动信号），如时间段318所标示。此外，如线308的周期358所标示的，第三天线可以通电以与接收器轮询318相对应。尽管针对该实施方式示出了三个轮询周期310、314、318，但是应当理解，可以针对附加信号提供附加轮询时间段。此外，应当理解，基于存储的配置数据，可以使用相同天线对多个信号进行轮询，或者可以针对特别信号轮询多个天线。同样地，针对特别天线的接收器轮询与天线通电场景的各种组合可以一起用于各种配置。
在RF信号被轮询之后，轮询接收器在非活跃周期322可以进入睡眠模式。接收器可以掉电，或者被配置使得在该时间段期间接收器的各个部件（例如，处理器电路、接收器电路或功率切换电路）需要较低的功率使用。然而，活跃周期330可以跟随在非活跃周期322之后以创建活跃周期和非活跃周期的交替循环。然而，启动一个活跃周期与启动下一个非活跃周期（例如，320、330）之间的时间可以短于预定时间量，如箭头340所标示。例如，活跃启动之间的时间段可以短于50毫秒，使得远程无钥匙进入系统可以从远程无钥匙进入发射机接收RF信号。在通常的远程无钥匙进入实施方式中，发射机将在约50毫秒的时间段内发射信号。同样地，接收器将在50毫秒的时间段期间接收远程无钥匙进入信号至少一次。如上文所描述的，接收器可以自发向用于接收正被轮询的RF信号的天线供应功率。
在其他实施例中，可以构建诸如专用集成电路、可编程逻辑阵列和其他硬件设备的专用硬件实施方式来实现本文描述的一种或多种方法。可以包括各种实施例的装置和系统的应用可以广泛地包括各种电子和计算机系统。本文描述的一个或多个实施例可以使用两个或更多用相关控制和数据信号来特别互连的硬件模块或设备或者作为专用集成电路的部分来实现功能，所述相关控制和数据信号可以在所述模块之间和通过所述模块传送。因此，本系统涵盖了软件、固件和硬件实施方式。
根据本公开的各种实施例，本文描述的方法可以通过计算机系统可执行的软件程序来实现。此外，在示例性的非限制实施例中，实施方式可以包括分布式处理、部件/对象分布式处理以及并行处理。可替换地，可以构建虚拟计算机系统处理来实现本文所描述的一种或多种方法或功能性。
此外，本文描述的方法可以体现在计算机可读介质中。术语“计算机可读介质”包括单个介质或多个介质，诸如存储一个或多个指令集的集中式或分布式数据库和/或相关联的高速缓存和服务器。术语“计算机可读介质”还应当包括能够存储、编码或携带供处理器执行的指令集或者使计算机系统执行本文公开的任何一种或多种方法或操作的任何介质。
如本领域技术人员将容易意识到的，上面的描述意在作为本发明的原理的说明。该描述并不意在限制本发明的范围或应用，因为本发明可被修改、变型和改变，而不偏离如所附权利要求所限定的本发明的精神。

Claims (22)

1. 一种具有天线切换能力的用于接收信号的系统，所述系统包括：
多个天线，用于接收信号；
接收器，其与多个天线中的每个天线通信，接收器包括：
     处理电路，用于接收配置信息，
     接收器电路，其与用于处理信号的天线通信，以及
     功率切换电路，用于对多个天线中的每个天线供电，功率切换电路包括被配置为基于来自处理电路的控制信号来将功率从电源提供给每个天线的多个开关；以及
微处理器，其与接收器通信以提供指示多个天线中的一组天线供电和轮询的配置信息。
2. 根据权利要求1所述的系统，其中，处理电路与接收器电路通信以协调接收器的轮询与多个天线中的每个天线的供电。
3. 根据权利要求1所述的系统，其中，接收器电路被配置为在活跃周期期间依次轮询多个天线中的每个天线。
4. 根据权利要求1所述的系统，其中，功率切换电路被配置为当被接收器轮询时对每个天线供电，并且当未被接收器轮询时从天线移除功率。
5. 根据权利要求1所述的系统，其中，处理电路被配置为基于车辆状态来存储指示多个天线中的一组天线供电和轮询的配置信息。
6. 根据权利要求1所述的系统，其中，处理电路被配置为基于车辆状态来通过串行输入接收指示多个天线中的一组天线供电和轮询的配置信息。
7. 一种用于处理来自多个天线的信号的接收器，所述接收器具有天线切换能力，所述接收器包括：
处理电路，被配置用于接收配置信息；
接收器电路，被配置为与用于处理信号的天线通信；以及
功率切换电路，被配置为对多个天线中的每个天线供电，功率切换电路包括被配置为基于来自处理电路的控制信号来将功率从电源提供给每个天线的多个开关。
8. 根据权利要求7所述的系统，其中，处理电路与接收器电路通信以协调接收器的轮询与多个天线中的每个天线的供电。
9. 根据权利要求7所述的接收器，其中，处理电路、接收器电路和功率切换电路形成在芯片上并容纳在集成电路外壳内。
10. 根据权利要求7所述的接收器，其中，处理电路被配置为提供交替的活跃周期和非活跃周期，在活跃周期中接收器处于运行模式，而在非活跃周期中接收器处于睡眠模式。
11. 根据权利要求7所述的接收器，其中，接收器电路被配置为在活跃周期期间依次轮询多个天线中的每个天线。
12. 根据权利要求7所述的接收器，其中，功率切换电路被配置为当被接收器轮询时对每个天线供电，并且当未被接收器轮询时从天线移除功率。
13. 根据权利要求7所述的接收器，其中，处理电路被配置为基于车辆状态来存储指示多个天线中的一组天线供电和轮询的配置信息。
14. 根据权利要求7所述的接收器，其中，处理电路被配置为基于车辆状态来通过串行输入接收指示多个天线中的一组天线供电和轮询的配置信息。
15. 一种使用具有天线切换能力的接收器来接收信号的方法，所述方法包括：
在接收器中接收指示多个天线轮询的配置数据；
轮询多个天线中的每个天线；
对多个天线中的每个天线供电；
处理来自每个天线的信号；以及
基于控制信号向每个天线提供功率。
16. 根据权利要求15所述的方法，还包括交替活跃周期和非活跃周期，在活跃周期中接收器处于运行模式，而在非活跃周期中接收器处于睡眠模式。
17. 根据权利要求15所述的方法，还包括在活跃周期期间依次轮询多个天线中的每个天线。
18. 根据权利要求15所述的方法，还包括当被接收器轮询时对每个天线供电，并且当未被接收器轮询时从每个天线移除功率。
19. 在一种计算机可读存储介质中，其中存储有可由被编程的处理器执行来使用具有天线切换能力的接收器接收信号的指令，所述存储介质包括用于以下的指令：
在接收器中接收指示多个天线轮询的配置数据；
轮询多个天线中的每个天线；
对多个天线中的每个天线供电；
处理来自每个天线的信号；以及
基于控制信号向每个天线提供功率。
20. 根据权利要求19所述的计算机可读存储介质，还包括用于交替活跃周期和非活跃周期的指令，在活跃周期中接收器处于运行模式，而在非活跃周期中接收器处于睡眠模式。
21. 根据权利要求19所述的计算机可读存储介质，还包括用于在活跃周期期间依次轮询多个天线中的每个天线的指令。
22. 根据权利要求19所述的计算机可读存储介质，还包括用于当被接收器轮询时对每个天线供电并且当未被接收器轮询时从每个天线移除功率的指令。
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