CN105022023A - 检测距车辆预定距离处的激活装置的固定位置的方法 - Google Patents

检测距车辆预定距离处的激活装置的固定位置的方法 Download PDF

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Abstract

本发明的目的是一种检测用于激活车辆(10)的功能的装置(20)距所述车辆(10)预定距离处的固定位置的方法。该方法允许根据由所述车辆(10)的天线(14)引起的电磁场的至少一个分量来比较幅度值，这些值由激活装置(20)在检测时间间隔内所测量，以便确定所述激活装置(20)是否已经在所述检测时间间隔的持续时间内保持在固定位置中。

Description

检测距车辆预定距离处的激活装置的固定位置的方法
技术领域
本发明一般涉及对车辆(特别是机动车辆)的功能的激活，并且更特别地涉及对距车辆预定距离处的激活装置的固定位置的检测，以便允许对所述车辆的功能的激活。
特别地，本发明可以用于汽车行业，并且更特别地，可以用在用于锁定或者解锁车辆的开放面板(例如，门、后备箱等等)的“解放双手的(hands-free)”系统中。
背景技术
用于检测距车辆预定距离处的激活装置的固定位置的系统的示例在图1中被图示。这种系统包括车辆V和激活装置，该示例中，该激活装置是以标志(badge)B的形式，以用于对车辆V的“解放双手的”访问。
车辆包括激活模块C(电子单元)和与所述激活模块C耦合的三个全向天线：左侧天线L和右侧天线R，其分别被放置在左前和右前门把手中的每个之中，以及放置在车辆V的后备箱锁处或者后保险杠处的后部区域中的后天线T。
在激活模块C的控制下，天线L、R和T发射引起电磁场的电磁波，该电磁场分别定义了发射区域AL、AR和AT。
使用标识符将标志B与车辆V相关联，并且标志B首先被配置为检测天线L、R和T中至少一个的出现并且由此测量来自至少一个天线的所接收到的电磁场的总幅值，以及其次将以这种方式所测量的值传送给激活模块C。
使用这种系统的已知示例涉及对车辆后备箱的自动打开。为此，用户移动到位于车辆V的后备箱的后天线T的发射空间AT中，然后执行表征其意图打开后备箱的预定的动作序列。
例如，这种序列可以包括在预定最小持续时间内在固定位置中在单个时机(occasion)停止标志B，或者在第一预定最小持续时间内在第一距离处的第一固定位置中在第一时机停止标志B，然后在第二预定最小持续时间内在第二距离处的第二固定位置中在第二时机停止标志B。
为了检测标志B的固定位置，标志B在预定检测时间间隔内周期性测量其从最接近的天线接收的电磁场向量的总幅值，并且通过后天线T将这些测量结果发送到车辆V的激活模块C。
激活模块C然后将接收到的值相互比较，以便确定在检测时间间隔的持续时间内电磁场的总幅值是否是恒定的，这允许相对于车辆V确立标志B的固定位置。
一个问题在用户以围绕天线T的圆弧进行移动时产生，因为在这种情况下，电磁场向量的幅值是恒定的，而标志B没有处于相对于天线T的固定位置中。在这种情况下，后备箱能够被打开，而打开序列尚未被执行。
一个明显的解决方案将在于，使用安装在车辆的后部处的两个天线，以便通过使用三角化方法来获得标志B的确切位置，但是这种解决方案将会显著增加系统的复杂度和成本，这呈现了缺点。
发明内容
本发明的目的在于通过提出一种用于验证激活装置的位置相对于车辆V是固定的以便识别用于激活车辆的功能的序列的简单、有效且廉价的解决方案，来至少部分地克服这些缺点。
本发明首先涉及一种检测用于激活车辆的功能的装置距所述车辆预定距离处的固定位置的方法，所述车辆包括激活模块和与所述激活模块相耦合的至少一个天线，所述方法包括：
●第一步骤：通过所述天线发射在发射空间中引起电磁场的电磁波，所述电磁场在所述发射空间的一点处由根据第一空间维度的第一分量、根据第二空间维度的第二分量、以及根据第三空间维度的第三分量所定义，
●第二步骤：通过激活装置在预定检测时间间隔内测量由所述激活装置接收到的磁场的第一分量的值、第二分量的值、以及第三分量的值，
●第三步骤：通过激活装置发射已经以这种方式所测量的所接收到的磁场的第一分量的值、第二分量的值、以及第三分量的值，
●第四步骤：通过激活模块接收和存储由激活装置所发送的数目n个集合，每个集合包括由天线发射的波所引起的电磁场的第一分量的值、第二分量的值、以及第三分量的值，以及
●第五步骤：将来自电磁场的第一分量，和/或来自电磁场的第二分量和/或来自电磁场的第三分量的至少一个分量的n个接收值相互比较，
●第六步骤：当n个被比较的值处于幅值预定范围内时，确定检测时间间隔的持续时间内距车辆预定距离处的激活装置的固定位置。
根据本发明的方法有利地虑及这样的验证，即，电磁场(根据激活装置处的空间的三个维度中的每一个测量其幅值)在预定检测时间间隔的持续时间内根据所述三个空间维度中的至少一个保持恒定，并因此激活装置保持固定。电磁场的一个或两个分量的过小的值(例如，由诸如移动电话的频率噪声源所减少)可以不被考虑在内，以便决定激活装置相对于车辆是固定的。因此，当电磁场向量的总幅值恒定但激活装置移动(例如，以围绕天线的圆弧移动)时，在检测时间间隔的持续时间内根据三个空间维度中的至少一个(例如沿着根据由天线产生的电磁场完美定向的轴)所测量的值将不会处于幅值预定范围内，并且将由此推断在检测时间间隔的持续时间内，激活装置在距车辆的预定距离处不是固定的。
优选地，在第五比较步骤期间，该方法包括：
●将电磁场的第一分量的n个接收值相互比较的步骤，
●将电磁场的第二分量的n个接收值相互比较的步骤，
●将电磁场的第三分量的n个接收值相互比较的步骤，
●当电磁场的第一分量的n个比较值处于第一幅值预定范围内，电磁场的第二分量的n个比较值处于第二幅值预定范围内，以及电磁场的第三分量的n个比较值处于第三幅值预定范围内时，确定检测时间间隔的持续时间内距车辆预定距离处的激活装置的固定位置的步骤。
根据三个分量所测量的电磁场值的使用虑及了这样的验证，即电磁场在检测时间间隔的持续时间内在所述三个空间维度中的每个中保持恒定，这使得检测既可靠又准确。因此，激活装置在距天线恒定距离处以圆弧的移动不被检测为其固定位置，因为在这种情况下电磁场将根据三个空间维度中的至少两个进行变化。
磁场的第一分量、第二分量和第三分量的幅值范围的宽度是预定的，以便允许对于用户将在预定检测时间间隔的持续时间内移动激活装置几毫米或者几厘米的情况而言在对激活装置的固定位置的检测方面的容限，或者以便验证标记了固定位置的距离处于距离范围内。因此，本发明的含义内的固定位置被理解为是具有移动有限容差的基本上固定的位置。
根据本发明的一个方面，通过天线发射电磁波的步骤被周期性执行。
电磁场的相同分量的值可以通过将值成对比较或者通过比较最小值和最大值或者通过成对执行电磁场向量的标积(当这些值彼此分别不同或者显著不同时，这种标积小于1或者接近1的阈值)来相互比较。
根据本发明的一个方面，确定步骤可以包括将电磁场的值转换为距离，针对电磁场的分量的值的幅值范围则均对应于距离预定范围。
有利地，对激活装置的固定位置的检测允许对车辆的访问，例如允许打开后备箱或者门。
本发明还涉及一种车辆，其用于检测用于激活车辆的功能的装置距所述车辆预定距离处的固定位置，所述车辆包括激活模块和与所述激活模块耦合的至少一个天线，所述至少一个天线被配置为发射在发射空间中引起电磁场的电磁波，所述电磁场在所述发射空间的一点处由根据第一空间维度的第一分量、根据第二空间维度的第二分量、以及根据第三空间维度的第三分量所定义，所述激活模块被配置为：
●接收数目n个集合，每个集合包括由天线发射的波所引起的电磁场的第一分量的值、第二分量的值和第三分量的值，这些值由激活装置在预定检测时间间隔内进行测量，优选为周期性测量，
●将来自电磁场的第一分量、来自电磁场的第二分量和/或来自电磁场的第三分量的至少一个分量的n个接收值相互比较，
●当n个被比较的值处于幅值预定范围内时，确定检测时间间隔的持续时间内距车辆预定距离处的激活装置的固定位置。
优选地，所述车辆被配置为：
●将电磁场的第一分量的n个接收值相互比较，
●将电磁场的第二分量的n个接收值相互比较，
●将电磁场的第三分量的n个接收值相互比较，
●当电磁场的第一分量的n个比较值处于第一幅值预定范围内，电磁场的第二分量的n个比较值处于第二幅值预定范围内，以及电磁场的第三分量的n个比较值处于第三幅值预定范围内时，确定检测时间间隔的持续时间内距车辆预定距离处的激活装置的固定位置。
本发明还涉及一种系统，其用于检测用于激活车辆的功能的装置距所述车辆预定距离处的固定位置，所述系统包括以上阐述的车辆以及用于激活所述车辆的功能的至少一个装置，所述激活装置被配置为在预定检测时间间隔内(优选周期性地)通过其天线测量数目n个集合并将其发送到激活模块，每个集合包括由天线发射的波引起的电磁场的幅值的第一分量的值、第二分量的值以及第三分量的值。
优选地，所述激活装置是以标志的形式。
附图说明
在参考作为非限制性示例给出的附图的以下描述的过程中，本发明的其他特征和优点将显现，以及其中将相同的附图标记给予相似的对象：
-图1(上面已经进行说明)图示了一种机动车辆，其包括用于发射电磁场的三个天线，
-图2示意性图示了根据本发明的系统，
-图3示意性图示了根据本发明的方法。
具体实施方式
根据本发明的系统允许从激活装置激活车辆的功能。在此后所描述的实施例中，该系统允许打开车辆的后备箱。当然，可以设想激活车辆的其他功能，例如，启动车辆、锁定入口等。
为此，如图2中示意性图示的，系统1包括车辆10(例如机动车辆)，以及与所述车辆10相关联的激活装置20。
车辆10包括用于激活对车辆10的后备箱的打开的模块12和全向天线14，该全向天线14被安装在车辆10的后部中并且与所述激活模块12相耦合，并且首先被配置为(优选周期性)发射在车辆10周围的发射空间中引起电磁场的电磁波，以及其次从激活装置20接收电磁波。
由天线14发射的电磁波可以包括分组成所谓的“检测”帧的信息(特别是包括用于车辆10的识别码)，或者分组成所谓的“测量请求”帧的信息，其包括意图用于激活装置20的请求，该请求与车辆相关联，以用于通过所述激活装置20对由天线14发射的电磁波所引起的磁场的分量的测量。
由天线14发射的波所引起的电磁场可以在发射空间的任何点处被量化，并且根据空间的三个维度被分解成三个分量：根据第一空间维度X的第一分量，根据第二空间维度Y的第二分量以及根据第三空间维度Z的第三分量。
激活模块12被配置为通过天线14接收数目n个集合，每个集合包括由激活模块20在预定检测时间间隔内所测量的并且由所述激活装置20发送到天线14的电磁场的第一分量的值、第二分量的值以及第三分量的值。
激活模块12还被配置为将来自电磁场的第一分量、来自电磁场的第二分量和/或来自电磁场的第三分量的至少一个分量的值相互比较。
优选地，激活模块12首先被配置为将电磁场第一分量的值相互比较，其次将电磁场的第二分量的值相互比较，再次将电磁场的第三分量的值相互比较。
激活模块12进一步被配置为以电磁场的第一分量的值之间和/或电磁场的第二分量的值之间和/或此外电磁场的第三分量的值之间进行的比较为基础，确定在检测时间间隔的持续时间内激活装置20处于距车辆10预定距离处的固定位置中。
更准确地说，当由所述激活装置20测量的n个值在幅值预定范围内时，激活模块12确定在检测时间间隔的持续时间内激活装置20处于距车辆10预定距离的固定位置中。
优选地，在满足以下时，激活模块12确定在检测时间间隔的持续时间内激活装置20处于距车辆10预定距离的固定位置中：
●由所述激活装置20测量的电磁场的第一分量的n个值在第一幅值预定范围内，
●由所述激活装置20测量的电磁场的第二分量的n个值在第二幅值预定范围内，以及
●由所述激活装置20测量的电磁场的第三分量的n个值在第三幅值预定范围内。
在优选实施例中，激活模块12包括计算机(未示出)或者与计算机相链接，该计算机被配置为执行比较以及对距车辆10预定距离处的激活装置20的固定位置的确定。
激活装置20首先被配置为发射电磁波，该电磁波包括信息，该信息被分组成意图用于天线14的所谓的“唤醒”帧并且尤其包括用于激活装置20的识别码。
激活装置20然后被配置为在预定检测时间间隔内测量数目n个集合，每个集合包括由天线14发射的电磁波所引起的电磁场的第一分量的值、第二分量的值和第三分量的值。
激活装置20进一步被配置为(优选周期性)发射电磁波，该电磁波包括信息，该信息被分组成意图用于天线14的所谓的“测量”帧并且包括已经由激活装置20在天线14的发射空间的一点处测量的电磁场的三个空间分量的值的集合。
激活装置20还被配置为将这些测量帧(优选周期性)发送给激活模块12。为此，激活模块20包括天线型发射装置(未示出)。
激活装置20优选是以标志的形式，而这并不是对本发明的范围的限制。
现在将仍关于系统1的使用以便打开车辆10的后备箱来描述由系统1所实现的根据本发明的方法。该方法在图3中被图示。
当由激活装置20执行激活序列时，对车辆10的后备箱的打开可以由车辆10的激活模块12来激活。
这种激活序列可以包括分别将激活装置20在距车辆10一个或多个预定距离处放置在一个或者多个固定位置中。
在步骤S1中，为了检测激活装置20的固定位置，车辆10的激活模块12首先通过其天线14在发射空间中周期性发射(例如每300至500毫秒)包括所谓的“检测”帧的电磁波。
在步骤S2中，当与车辆10相关联的激活装置20进入所述发射空间并且接收由天线14所发射的检测帧中的至少一个时，其使用用于车辆10的识别码来确定其处于天线14的发射空间中，该天线14与其所关联的激活模块12相耦合。
进而在步骤S3中，激活装置20然后通过天线14向激活模块12发送包括所谓的“唤醒”帧的电磁波。
在步骤S4中，激活模块12然后分析所接收的唤醒帧，并且根据该帧所包含的用于激活模块20的识别码来确定该帧已经由与其相关联的激活装置20所发送。
一旦完成，在步骤S5中，激活模块12仍然通过天线14向激活装置20发送包括测量请求帧的电磁波。
在步骤S6a中，当其接收到测量请求帧，激活装置20然后将在预定检测时间间隔内(优选周期性)测量由激活模块12的天线14所发射的电磁场的幅值的三个空间分量的值。
一旦已经执行每次测量，激活装置12向激活模块12发送电磁场的三个空间分量的测量值(步骤S6b)，在步骤S7中，该激活模块12通过天线14接收该测量值。
预定检测时间间隔优选包括由激活装置20进行的多个测量时段，例如，成对分隔开300ms的五次测量，表示1.5秒的检测间隔持续时间。
在步骤S8中，磁场的幅值的三个分量值的每个集合由激活模块12接收并存储，例如存储在存储区域(未示出)中。
在检测时间间隔的末尾，激活装置12在步骤S9a中首先相互比较第一分量的值，其次在步骤S9b中相互比较第二分量的值，以及再次在步骤S9c中相互比较第三分量的值。
在步骤S10中，当第一分量的值相互接近(即在第一幅值范围内)时，当第二分量的值相互接近(即在第二幅值范围内)时，以及当第三分量的值相互接近(即在第三幅值范围内)时，激活模块12确定在检测时间间隔的持续时间内，激活装置20已经保持在基本上固定的位置中。
词语“相互接近”意指相同分量的值之间的差是较小的。
举例来说，可以成对比较所述值，并且当所述值之间的差全部小于阈值时，推断出它们是接近的。
仍然举例来说，可以比较相同分量的值的最小值和最大值，并且当最小值和最大值之间的差小于阈值时，推断出序列的所有值是接近的。
作为替换方式，针对在相同时段期间执行的至少两次测量确定磁场向量，然后成对执行这些向量的标积。当此标积等于1或者大于接近1的预定阈值时，由此推断出这些值是接近的。
此外，还有可能设想出，当一个或两个分量的值过小，例如当激活装置20没有被定向在这些分量相对于由车辆的天线所发射的电磁场的方向的方向上时，对于确定激活装置20在检测时间间隔的持续时间内的基本上固定的位置而言，可以忽略这些值。在这种情况下，根据其一个或两个分量的用于电磁场的幅度值可以被用于确定激活装置20移动，而磁场向量的(总)幅值是恒定的。
在实施例中，磁场的分量的值被转换为距离，这允许相对于车辆V精确地确定激活装置20的位置。
一旦已经由激活装置20正确执行了激活序列，激活模块12就激活车辆10的相关功能，即，本示例中的对车辆10的后备箱的打开。
因此，根据本发明的检测方法，包括如下步骤：
●第一步骤S5：发射在发射空间中引起电磁场的电磁波，所述电磁场在所述发射空间的一点处由根据第一空间维度的第一分量、根据第二空间维度的第二分量、以及根据第三空间维度的第三分量所定义，
●第二步骤S6a：通过激活装置20在预定检测时间间隔内测量由所述激活装置20接收到的磁场的第一分量的值、第二分量的值、以及第三分量的值，
●第三步骤S6b：通过激活装置20发射测量值，
●第四步骤S7：通过激活模块12接收并存储(S8)数目n个集合，每个集合包括由天线14发射的波所引起的电磁场的第一分量的值、第二分量的值和第三分量的值，
●第五步骤S9a、S9b、S9c：将来自电磁场的第一分量，和/或来自电磁场的第二分量和/或来自电磁场的第三分量的至少一个分量的n个接收值相互比较，
●第六步骤S10：当n个被比较的值处于幅值预定范围内时，确定检测时间间隔的持续时间内距车辆10预定距离处的激活装置20的固定位置。
此外，应当注意的是，本发明并不限于上述示例，并且可以具有本领域技术人员可以获得的许多替换方式。特别地，车辆10中的天线14的位置、根据激活装置20的固定位置的检测所激活的功能的类型、测量所述值的时段、检测时间间隔的持续时间、用于电磁场的分量的值的幅值范围的宽度等等，不能被解释为是限制性的。

Claims (9)

1.一种检测用于激活车辆(10)的功能的装置(20)在距所述车辆(10)预定距离处的固定位置的方法，所述车辆(10)包括激活模块(12)和与所述激活模块(12)相耦合的至少一个天线(14)，所述方法的特征在于其包括：
●第一步骤(S5)：发射在发射空间中引起电磁场的电磁波，所述电磁场在所述发射空间的一点处由根据第一空间维度的第一分量、根据第二空间维度的第二分量、以及根据第三空间维度的第三分量所定义，
●第二步骤(S6a)：通过所述激活装置(20)在预定检测时间间隔内测量由所述激活装置(20)接收到的磁场的第一分量的值、第二分量的值、以及第三分量的值，
●第三步骤(S6b)：通过所述激活装置(20)发射测量值，
●第四步骤(S7)：通过所述激活模块(12)接收并存储(S8)数目n个集合，每个集合包括由所述天线(14)发射的波所引起的电磁场的第一分量的值、第二分量的值和第三分量的值，
●第五步骤(S9a，S9b，S9c)：将来自电磁场的第一分量，和/或来自电磁场的第二分量和/或来自电磁场的第三分量的至少一个分量的n个接收值相互比较，
●第六步骤(S10)：当n个被比较的值处于幅值预定范围内时，确定检测时间间隔的持续时间内距所述车辆(10)预定距离处的所述激活装置(20)的固定位置。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于其包括：
●步骤(S9a)：将电磁场的第一分量的n个接收值相互比较，
●步骤(S9b)：将电磁场的第二分量的n个接收值相互比较，
●步骤(S9c)：将电磁场的第三分量的n个接收值相互比较，
●步骤(S10)：当电磁场的第一分量的n个值处于第一预定范围内，电磁场的第二分量的n个值处于第二预定范围内，以及电磁场的第三分量的n个值处于第三预定范围内时，确定检测时间间隔的持续时间内距所述车辆(10)预定距离处的所述激活装置(20)的固定位置。
3.如前述权利要求中任意一项所述的方法，其特征在于，通过所述天线(14)发射电磁波的步骤(S5)被周期性执行。
4.如前述权利要求中任意一项所述的方法，其特征在于，通过将值成对比较或者通过比较最小值和最大值或者通过成对执行电磁场向量的标积来相互比较电磁场的相同分量的值。
5.如前述权利要求中任意一项所述的方法，其特征在于，确定步骤(S10)包括将电磁场的值转换为距离，针对电磁场的分量的值的范围则均对应于距离预定范围。
6.如前述权利要求中任意一项所述的方法，其特征在于，对所述激活装置(20)的固定位置的检测允许对所述车辆(10)的访问，例如允许打开后备箱或者门。
7.一种车辆(10)，其用于检测用于激活所述车辆(10)的功能的装置(20)距所述车辆(10)预定距离处的固定位置，所述车辆(10)特征在于其包括激活模块(12)和与所述激活模块(12)耦合的至少一个天线(14)，所述至少一个天线(14)被配置为发射在发射空间中引起电磁场的电磁波，所述电磁场在所述发射空间的一点处由根据第一空间维度(X)的第一分量、根据第二空间维度(Y)的第二分量、以及根据第三空间维度(Z)的第三分量所定义，所述激活模块(12)被配置为：
●接收数目n个集合，每个集合包括由天线(14)发射的波所引起的电磁场的第一分量的值、第二分量的值和第三分量的值，这些值由激活装置(20)在预定检测时间间隔内进行测量，优选为周期性测量，
●将来自电磁场的第一分量、来自电磁场的第二分量和/或来自电磁场的第三分量的至少一个分量的n个接收值相互比较，
●当n个被比较的值处于幅值预定范围内时，确定检测时间间隔的持续时间内距所述车辆(10)预定距离处的所述激活装置(20)的固定位置。
8.一种用于检测用于激活车辆(10)的功能的装置(20)距所述车辆(10)预定距离处的固定位置的系统，所述系统特征在于其包括前述权利要求中要求保护的车辆(10)以及用于激活所述车辆(10)的功能的至少一个装置(20)，所述激活装置(20)被配置为在预定检测时间间隔内，优选周期性地，通过其天线(14)测量数目n个集合并将其发送到激活模块(12)，每个集合包括由所述天线(14)发射的波所引起的电磁场的幅值的第一分量的值、第二分量的值以及第三分量的值。
9.根据前述权利要求中所述的系统，其特征在于，所述激活装置(20)是以标志的形式。
CN201510311934.1A 2014-04-22 2015-04-21 检测距车辆预定距离处的激活装置的固定位置的方法 Active CN105022023B (zh)

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