CN106355685A - 使用定向传感器的车辆peps系统 - Google Patents

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Abstract

一种有关车辆的密钥卡的定位系统和方法,包括在该车辆所使用的多个定向传感器与密钥卡之间通过短距离无线信号进行通信。在该多个定向传感器或该密钥卡处产生信号数据,该信号数据指示该短程无线信号的一个或多个属性。根据该一个或多个属性,通过处理由该多个定向传感器或该密钥卡产生的信号数据产生位置信息。并且根据所产生的位置信息确定该密钥卡相对于该车辆的位置。

Description

使用定向传感器的车辆PEPS系统
技术领域
本发明涉及在车辆中使用的无钥匙进入与无钥匙启动(PEPS)系统,并且更具体地涉及使用控制车辆访问的定向传感器来作为PEPS系统的一部分。
背景技术
现代车辆使用无线密钥卡,这些无线密钥卡限制内部访问以及操作车辆的能力。经授权的车辆用户能够携带无线密钥卡,并且当他们接近车辆时,车辆能够确定由密钥卡发射的独特无线信号是否被授权用于访问和/或操作。如果是这样,则车辆用户能够进入并且随后启动车辆。这些系统通常被称为无钥匙进入与无钥匙启动(PEPS)系统。在车辆用户能够启动车辆之前,车辆确定密钥卡是否位于车辆内部。假定用于确定在车辆内部或外部的阈值能够非常小,则分辨密钥卡在车辆中的位置可能需要高精确度。
目前,PEPS系统和密钥卡使用全向天线,这些全向天线接收无线信号而不考虑从哪个方向接收这些无线信号。当和有源系统一起使用时,这些全向天线可能是有效的,其中在有源系统中,用户按下密钥卡上的按钮以主动控制车辆功能,如解锁车门。在那些系统中,信号方向可能是不重要的。但是在PEPS系统中,无线信号被用于确定密钥卡的位置,并且全向天线可能限制PEPS系统性能。例如,由密钥卡发射的无线信号可能在被全向天线最终接收之前被表面反射出去。当这种反射发生时,确定密钥卡的最终位置可能是颇有难度的。并且随着密钥卡进行发射的频率增加,这些反射发生得更频繁。
发明内容
根据本发明的一个实施例,提供一种相对于车辆来定位密钥卡的方法。该方法包括:经由短程无线信号在由车辆使用的多个定向传感器与密钥卡之间进行通信;在多个定向传感器或密钥卡处生成表示短程无线信号的一个或多个属性的信号数据;通过处理由多个定向传感器或密钥卡生成的信号数据,以基于一个或多个属性生成位置信息;以及基于所生成的位置信息来确定密钥卡相对于车辆的位置。
根据本发明的另一个实施例,提供一种相对于车辆来定位密钥卡的方法。该方法包括:经由一个或多个短程无线信号在由车辆使用的多个定向传感器与密钥卡之间进行通信,所述短程无线信号是根据低功耗蓝牙(BLE)协议、Wi-Fi协议或这两种协议来发射的。在多个定向传感器处产生表示短程无线信号的一个或多个属性的信号数据;通过处理由多个定向传感器或密钥卡产生的信号数据,以根据一个或多个属性产生位置信息;以及根据所产生的位置信息来确定密钥卡相对于车辆的位置。
根据本发明的另一个实施例,提供一种相对于车辆来定位密钥卡的系统。该系统包括:多个定向传感器,其附着到车辆上;车辆系统模块(VSM),其通信地链接到多个定向传感器并且从多个定向传感器接收表示从密钥卡发射的短程无线信号的一个或多个属性的信号数据,其中该VSM根据来自多个定向传感器的信号数据来确定密钥卡相对于车辆的方位。
附图说明
下文将结合附图来描述本发明的一个或多个实施例,其中相同的标号代表相同的元件,并且其中:
图1是描述能够利用本文公开的方法的车辆的实施例的框图;
图2是描述相对于车辆来定位密钥卡的方法的实施例的流程图;以及
图3是能够利用本文公开的方法的车辆的实施例的投影图。
具体实施方式
以下所述的系统和方法采用定向传感器来相对于车辆定位密钥卡。配备有多个定向传感器的车辆可以使用这些传感器来在密钥卡与传感器之间传递(即,传输和接收)无线信号。无线信号随后可以用来根据定向传感器或密钥卡产生的信号数据来确定作为无钥匙进入与无钥匙启动(PEPS)系统的一部分的密钥卡位置。当各定向传感器为接收信号产生信号数据时,例如,到达角(AoA)、发射角(AoD)或接收信号强度指示器(RSSI),PEPS系统及其多个定向传感器能够用该信号数据对从另一个物体上反射的信号进行补偿。
在使用定向传感器的PEPS系统如何能够工作的简要示例中,六个定向传感器可以以各个位置和方向来定位,以便从密钥卡接收无线信号。在一瞬间,可能发生的是,五个定向传感器产生表示信号从一个方向到达的信号数据,而另一个定向传感器表示信号正在不同方向上到达。车辆系统模块(VSM)使用的电子控制单元或其他类似的计算装置能够识别出产生了与其他定向传感器不同的信号数据的异常定向传感器,并且确定传感器测量到反射信号。VSM能够决定无视该特定的定向传感器或者是给予其更小的权重。这仅仅是与PEPS系统一起使用的定向传感器的不同布置中的其中一个示例,并且正如通过以下论述将会理解的,定向传感器的其他实施方式也是可以的。
参照图1,示出了能够用于实施本文所公开的方法的车辆10。应理解的是,所公开的方法能够与任意数量的不同系统一起使用并且没有具体限制于该车辆或其在此所示出的环境。此外,车辆10的结构、构造、设置和操作及其单个部件在本领域通常是已知的。因此,以下段落仅仅提供了对这样一辆车辆10的简要概述。然而,未在此示出的其他车辆配置也可以使用所公开的方法。
车辆10在所示出的实施例中是描绘为客车,但应认识到的是,也可以使用包括摩托车、卡车、运动型多功能车(SUV)、娱乐车(RV)、海上船只、飞机等在内的任何其他交通工具。一些车辆电子装置28通常在图1中示出,并且包括远程信息处理单元30和GPS模块40以及许多车辆系统模块(VSM)42。这些装置中的许多装置采用一种或多种网络连接来间接地连接,例如,通信总线44或娱乐总线46。合适的网络连接的示例包括控制器局域网络(CAN)、媒体导线系统传输(MOST)、局域互连网络(LIN)、局域网(LAN)以及其他适合的连接,例如以太网或其他符合已知的ISO、SAE和IEEE标准和规范的其他连接,等等。
远程信息处理单元30可以是OEM安装式(嵌入式)或售后装置,其安装在车辆中并且能够经由无线网络通过无线载波系统实现无线语音和/或数据通信。这使得车辆能够与呼叫中心、其他实现了远程信息处理的车辆或者一些其他实体或装置进行通信。远程信息处理单元优选地采用无线电传输来与无线载波系统建立通信信道(语音信号和/或数据信号),使得能够在该信道上发送和接收语音和/或数据通信。通过提供语音通信和数据通信这两者,远程信息处理单元30使得车辆能够提供许多不同的服务,其中包括与导航、电话、紧急援助、诊断、娱乐信息节目等相关的服务。采用本领域已知的技术,数据能够经由数据连接(例如,经由数据信道上的分组数据传输)或经由语音信道进行发送。对于涉及语音通信(例如,与呼叫中心的实时顾问或语音应答单元的语音通信)和数据通信(例如,将GPS位置数据或车辆诊断数据提供给呼叫中心)这两者的组合服务而言,系统能够利用语音信道上的单个呼叫并且根据需要在语音信道上的语音传输与数据传输之间进行切换,并且,这可以通过采用本领域技术人员已知的技术来完成。
根据一个实施例,远程信息处理单元30利用依据GSM、CDMA或LTE标准的蜂窝通信,并因此包括像免提通话等用于语音通信的标准蜂窝芯片50、用于数据传输的无线调制解调器、电子处理设备52、一个或多个数字存储设备54,和一个双天线56。应当理解的是,调制解调器可以通过存储在远程信息处理单元中并由处理器52执行的软件来实现,或者,也可以是位于远程信息处理单元30内部或外部的单独硬件组件。调制解调器可以使用任何数目的不同标准或协议运行,如LTE、EVDO、CDMA、GPRS和EDGE。也可以使用远程信息处理单元30实现车辆和其他联网设备之间的无线网络连接。为了这个目的,远程信息处理单元30可以被配置成根据一个或多个短距离无线协议进行无线通信,包括短距离无线通信(SRWC),如IEEE 802.11协议、WiMAX、ZigBee TM、Wi-Fi直连、BLE或近场通信(NFC)中的任何一种。当用于诸如TCP/IP等的分组交换数据通信时,远程信息处理单元可以被配置一个静态IP地址,或者可以设置为从网络上的另一设备如路由器,或从一个网络地址服务器自动接收分配的IP地址。
处理器52可以是能够处理电子指令的任何类型的设备,包括微处理器、微控制器、主机处理器、控制器、车辆通信处理器和专用集成电路(ASIC)。处理器可以是仅供远程信息处理单元30使用的专用处理器,或者也可以被其他车辆系统共享。处理器52执行各种类型以数字方式存储的指令,诸如存储在存储器54中、使远程信息处理单元提供各种服务的软件或固件程序。例如,处理器52可以执行程序或处理数据,以实现本文所讨论方法的至少一部分。
远程信息处理单元30可用于提供涉及到与车辆之间进行无线通信的各种不同的车辆服务。这些服务包括:逐向导航以及结合基于GPS的车载导航模块40提供的其他导航相关服务;气囊展开通知以及连接一个或多个碰撞传感器接口模块(诸如车身控制模块(未示出))提供的其他紧急或路边援助相关服务;使用一个或多个诊断模块进行的诊断报告;以及信息娱乐相关服务,在该服务中通过一个信息娱乐模块(未示出)下载音乐、网页、电影、电视节目、视频游戏和/或其他信息,并存储下来用于当前或以后播放。上面列出的服务绝不是远程信息处理单元30所有功能的一个详尽列表,而仅仅是该远程信息处理单元能够提供的一部分服务的枚举。此外,应当理解的是,上述模块中的至少一些可以通过保存在远程信息处理单元30内部或外部的软件指令的形式来实现,它们可以是位于远程信息处理单元30内部或外部的硬件组件,或者也可以是集成和/或彼此共享或与位于车辆中的其他系统共享,仅举几种可能性。在这些模块被实现为位于远程信息处理单元30外部的VSMs 42的情况下,它们可以利用车辆总线44与远程信息处理单元交换数据和命令。
GPS模块40接收来自GPS卫星星群的无线电信号。从这些信号中,模块40可以确定出车辆位置,用于为车辆驾驶员提供导航和其他位置相关服务。导航服务可以使用专用的车载导航模块(其可以是GPS模块40的一部分)来提供,或者,一部分或全部导航服务可以通过远程信息处理单元30实现,其中位置信息被发送到一个远程位置,用于为车辆提供导航地图、地图注解(感兴趣的点、餐馆等)、路线计算等等。可以提供位置信息给呼叫中心20或其他远程计算机系统,诸如计算机18,用于其他目的,诸如车队管理。另外,可以经由远程信息处理单元30从呼叫中心下载新的或更新过的地图数据到GPS模块40。
除了音频系统36和GPS模块40之外,车辆10可包括其他的形式为电子硬件部件的车辆系统模块(VSMs)42,其遍布整个车辆且典型地接收来自一个或多个传感器的输入并利用了该感测的输入来实现诊断、监测、控制、报告和/或其他功能。VSMs 42的每个模块通过通信总线44连接至其他VSMs,并连接至远程信息处理单元30,且可被编程成用于运行车辆系统和子系统诊断测试。作为实例,一个VSM 42可以是发动机控制模块(ECM),其可控制发动机运行的各个方面,例如燃料点火和点火正时,另一个VSM 42可以是动力传动控制模块,其可调节车辆动力传动的一个或多个部件的运行,并且另一个VSM 42可以是车身控制模块(BCM),其可支配遍布整个车辆中的各个电子部件,类似车辆动力门锁、点火开关和前照灯。根据一个实施例,发动机控制模块配备有车载诊断(OBD)功能件;所述车载诊断(OBD)功能件提供各种实时数据,例如从包括车辆排放传感器在内的传感器中接收到的数据;且所述车载诊断(OBD)功能件还提供了一系列标准化诊断故障代码(DTCs),其允许技术员来快速地识别和修补车辆中的故障。正如本领域技术人员所理解的,以上提及的VSMs仅仅是可能在车辆10中使用的一些模块的实例,因为许多其他的也是可能的。
体现为车身控制模块的VSM 42还可被用于提供车辆10中使用的无钥匙进入与无钥匙启动(PEPS)功能。PEPS功能可被用于控制车辆的使用,例如有能力来开启和关闭车门或致动车辆传动系统。密钥卡41利用多个定向传感器47来传输和接收短程无线信号。定向传感器47可通过使用不同类型的硬件来实施,该硬件能够检测无线信号且然后生成信号数据,例如AoA、AoD或RSSI。定向传感器47的不同实施例可通过使用方向天线、波束形成天线或方向阵列来实现。而且这些实施例中的每个实施例均可以通过不同的方式来实现。例如,定向传感器47可以作为相控阵来实现,其使用彼此相互分开的且基本上线性布置的六个单个天线。在一些实施方式中,定向传感器47的前后比的范围为10-18dB。同时,一些实施方式可被配置成用于通过使用BLE协议或Wi-Fi协议来发送短程无线信号。在这些实施方式中,密钥卡41和定向传感器47被配置成用于在与协议相关联的2.4GHz频带中运行。然而,将系统配置成使用密钥卡来实现定向传感器是可能的,其运行要使用更高的频率,例如未来Wi-Fi协议已经使用的或预想的3.6GHz、5GHz和60GHz频带,以及目前由PEPS系统使用的UHF频带,其被发现位于300-400MHz之间。当车辆用户接近车辆10时,由密钥卡41传输的短程无线信号可被设置于车辆10内部的多个定向传感器47接收。根据不同的短程无线协议,例如低功耗蓝牙和Wi-Fi协议,定向传感器47还可传输短程无线信号,该信号可由密钥卡41接收。
密钥卡41可以实施为包括微处理器、存储装置和天线在内的能够在短距离内(例如,<50米)传递无线信号且位于壳体内的手持无线装置。在一个实施方式中,密钥卡41可以配置为使用对称加密方案来与特定车辆10进行安全通信。例如,密钥卡41和车辆10中的VSM42都可以分别接收用于编码通过短距离无线信号发送的数据的加密密钥的副本。在密钥卡41或VSM 42处的密钥可以由存储在任意一个装置的存储部分中的密码哈希函数进行使用,以创建出信息认证码(MAC)。MAC可以经由短距离无线信号进行发送并且在密钥卡41或VSM42处接收,在此,可以采用密钥对MAC进行认证。在一些配置中,密钥卡41可以是仅仅用来控制车辆功能的专用装置,例如,打开车辆车门或者使外部灯光闪烁。或者在不同的配置中,密钥卡41可以集成至车辆使用者的手持无线装置中,例如,具有建立LBE和Wi-Fi连接能力的智能手机或平板。
VSM 42可以经由车辆通信总线44或分散通信线路(有线或无线)通信地连接到定向传感器47,使得所检测到的短距离无线信号的内容可以传递至VSM 42、车辆远程信息处理单元30的处理器52、或两者。VSM 42可以包括形式为微处理器的计算机处理能力,并且任选地包括微处理器可以访问以读取可执行计算机程序并存储数据的计算机可读存储装置。加密哈希函数和密钥可以采用内存储器或者微处理器可以访问的计算机可读存储装置而存储在微处理器自身。
现转到图2,示出了相对于车辆10定位密钥卡41的方法200。方法200开始于步骤210:在车辆10所使用的多个定向传感器47处接收从密钥卡41传输的短距离无线信号。车辆10包括放置在车辆10的限定区域处且对准特定方向的定向传感器47。例如,图3中示出了对如何布置定向传感器47进行描述的实施例。在此,示出了车辆10,其包括位于车辆10后部的背向车辆10的内部的定向传感器47a以及位于车辆车门上且背向车辆10的两个定向传感器(47b和47c)。两个定向传感器(47d和47e)示出为定位在车辆的前座附近并且朝向车辆10的内部,而另一个定向传感器47f放置在车辆10的后座附近并且对准车辆10的内部。当车辆使用者携带密钥卡41靠近或者坐在车辆10内部时,定向传感器(47a-47f)接收从密钥卡41无线传输的短距离无线信号。可以根据低功耗蓝牙(BLE)协议、Wi-Fi协议或者这两种协议从密钥卡41传输无线信号。尽管方法200将主要是就定向传感器(47a-47f)从密钥卡41接收短距离无线信号这一方面进行说明,但应理解的是,方法200还可以由传输密钥卡41所接收的短距离无线信号的定向传感器47a-47f来实施。方法200进行到步骤220。
在步骤220中,在多个定向传感器47a-47f处产生表示短距离无线信号的信号数据。取决于钥匙链41的位置,定向传感器47a-47f中的每一个均可根据其对相同的短距离无线信号的接收来产生不同的信号数据。表示信号数据的测量实例包括RSSI、AoA、和AoD。例如,如果拿着密钥卡41的用户从车辆10的右侧接近车辆10,则定向传感器47a和47b可产生与其余定向传感器47c-47f所收集的信号数据不同的信号数据并表示密钥卡靠近那些定向传感器47a-47b。在此实施例中,定向传感器47a-47b可产生具有相对于定向传感器47c-47f所检测到的RSSI更高的RSSI的信号数据。此外,定向传感器47a-47b可使用所接收的无线信号的检测到的AoA以进一步细化对密钥卡41的位置的估计。除了定向传感器47a-47b,定向传感器47c-47f也可产生位置估计。这些传感器可产生小RSSI但也向可进一步阐述密钥卡位置的所接收信号提供AoA。另外,密钥卡41可接收从一个或多个定向传感器47a-47f发出的短距离无线信号。定向传感器47a-47f可确定发送到密钥卡41的信号的AoD并任选地将每个传感器测量的AoD发送到密钥卡41。密钥卡41可接收信号,注意从定向传感器47a-47f所接收的信号的AoA,并利用在每个传感器测量的AoA、AoD、或两者确定密钥卡41的位置。密钥卡41也可将AoA返回到定向传感器47a-47f以确定密钥卡在车辆10的位置。
在一个不同实施例中,用户可拿着密钥卡41坐在车辆10中。当密钥卡41位于车辆10中时,定向传感器47d-47f可产生相对于定向传感器47a-47c更高的RSSI。此外,定向传感器47d-47f也可产生可精确地确定密钥卡41是否位于车辆10的内部的以AoA测量值形式的其他信号数据。同时,定向传感器47a-47c不可检测到来自密钥卡41的信号从而进一步指示密钥卡41位于车辆中。上述的两个实施例被表述为定向传感器47a-47f在特定时间所检测到的内容的瞬像。但是,应了解的是,可在一段时间内监测定向传感器47a-47f且可识别信号数据的转换以当密钥卡移动时监测密钥卡41。方法200进行到步骤230。
在步骤230中,基于短距离无线信号的属性,通过处理信号数据产生位置信息。PEPS系统可以基于来自定向传感器47a-47f的数据定位密钥卡41。信号数据可以从多个定向传感器47a-47f传递到VSM 42,例如实施为车身控制模块的VSM 42,并且被处理以确定钥匙扣41的特定位置。一般而言,信号数据可以被转换成位置信息形式的密钥卡位置。定向传感器47a-47f收集的包括短距离无线信号属性的信号数据,可以表示密钥卡41的特定位置,该无线信号属性例如RSSI、AoA或AoD。在一种实现方式中,密钥卡41可以在实验期间被移动到车辆10的外部和内部的各种位置,同时定向传感器47a-47f产生信号数据。假定每个定向传感器47a-47f具有隔开的位置和特定的方向,密钥卡41的每个移动或位置可以发起由定向传感器47a-47f产生的唯一信号数据集。在实验期间由定向传感器47a-47f为密钥卡41的每个位置产生的信号数据,可以被记录在计算机可读介质中,例如使密钥卡41的位置与信号数据关联的表或数据库。所述表可以包括与每个定向传感器47a-47f的RSSI、AoA或AoD关联的位置。然后,在车辆生产之后密钥卡41与车辆10一起使用时,包括实验期间记录的信号数据和位置的所述表可以被VSM 42访问,并且与密钥卡41或定向传感器47a-47f当前产生的信号数据进行比较。通过使用测量的信号数据,例如RSSI、AoA和AoD,所述表可以用于识别密钥卡41的位置信息,该位置信息使用密钥卡41的微处理器的计算机处理能力表明其精确位置。然而,应当理解,在一些实现方式中,密钥卡41的位置可以由密钥卡41自己以类似方式计算。
产生位置信息的其他实现方式是可能的,其中计算机逻辑结构可以确定车辆密钥卡位置,或者管理来自定向传感器47a-47f的信号数据。例如,车身控制模块可以随时间测量信号数据的变化,并且基于这些测量做出决策。车身控制模块可以确定定向传感器47a检测到相对低的RSSI,而定向传感器47b检测到相对高的RSSI。如果车身控制模块确定这两个测量变化得比与密钥卡移动一致的速率更快,那么所述模块可以确定来自一个或多个传感器的传感器数据应当被忽略,而且是由反射信号导致的。此外,三角测量技术可以与AoA或AoD测量一起用于几何定位密钥卡41。方法200进行到步骤240。
在步骤240中,基于该位置信息来确定相对于车辆10的密钥卡41的位置。VSM 42可使用密钥卡41的位置以确定其相对于车辆10的位置。例如,VSM 42可确定密钥卡41是否在定义的区域或者车辆10的范围内。限定每个车辆10内部范围可规划VSM 42,并且当识别的位置在其内部,VSM 42可确定其密钥卡41位于车辆10内。还可以定义在车辆10内部的多个区域或者车辆10外部一个或者多个区域。以这种方式,VSM 42可确定何时密钥卡41进入这些区域中的每个然后基于密钥卡10在每个区域内的当前状况允许或者限制车辆功能。车辆10的内部可被分成用于驾驶员座椅区域和用于车辆10的其他区域。VSM 42可阻止车辆传动系统的工作,除非在驾驶员座椅区域检测到密钥卡41。在一些实施方式中,车辆10外部一个或者多个区域,随着密钥卡41靠近,可被用来逐渐地改变车辆功能。比如,当在距离车辆10最远的第一区域或者范围内检测到密钥卡41时,车辆10可启动外部灯。随着密钥卡41靠近,密钥卡41可进入第二区域或范围,其中车辆10的门未锁。定向传感器47a-47f的使用可允许密钥卡位置的相对精确确定。比如,定向传感器47a-47f可允许密钥卡41分辨率的准确度在5-10内。在这个意义上,定向传感器的使用可使得车辆10来满足一个或者多个Thatcham安全类别。然后,方法200结束。
可以理解的是,前述的是本发明的一个或多个实施例的描述。本发明不限于在此公开的特殊的实施例,而是由下面的权利要求书来唯一限定。例如,图2-3中示出的实施例描述了六个不同的定向传感器,然而也可以使用更少或者额外的定向传感器实现所公开的系统和方法。另外,包括在前面描述中的声明涉及具体的实施例,不能理解为本发明的范围的限定或权利要求书中所使用术语定义的限定,除非术语或短语在上面进行了的明确的定义。各种其他的实施例和已公开实施例的各种变化以及修改对本领域技术人员而言是显而易见的。所有这样的其他的实施例、变形和修改都旨在附属的权利要求范围之内。
正如在本发明的说明书和权利要求中所使用的,术语“如”、“例如”、“比如”、“诸如”和“类似”以及动词“包括”,“具有”,“包含”,和他们其他动词形式,当与一个或多个组件或其他术语列表结合使用时,意味着列表不应被看作为排除了其他的、附加的组件或术语。其他术语不应理解为使用其最广泛的合理含义,除非其用于要求有不同解释的上下文中。

Claims (10)

1.一种相对于车辆来定位密钥卡的方法,包括以下步骤:
(a)经由短程无线信号在多个车辆使用的定向传感器和密钥卡之间进行通信;
(b)在所述多个定向传感器或者所述密钥卡处产生信号数据指示所述短程无线信号的一个或者多个属性;
(c)基于所述一个或多个属性,通过处理由所述多个定向传感器或者所述密钥卡产生的所述信号数据,产生位置信息;以及
(d)根据所产生的所述位置信息,确定相对于所述车辆的所述密钥卡的所述位置信息。
2.如权利要求1所述的方法,其中所述多个定向传感器进一步包括相位阵列、波束形成天线或定向天线。
3.如权利要求1所述的方法,其中在大于300MHz的频段接收所述短程无线信号。
4.如权利要求1所述的方法,其中在2.4GHz频段或者更高频段接收所述短程无线信号。
5.如权利要求1所述的方法,其中所述定向传感器进一步还包括在10-18分贝(dB)之间的前后比。
6.如权利要求1所述的方法,其中所述信号数据指示以下短距离无线信号属性中的任一个或多个:到达角(AoA)、发射角(AoD)或接收信号强度指示(RSSI)信息。
7.如权利要求1所述的方法,其中所述密钥卡的所述确定位置精确到10厘米(cm)内。
8.如权利要求1所述的方法,其中所述短距离无线信号在偏移对象后在多个定向信号处接收。
9.一种相对于车辆来定位密钥卡的系统,其包括:
多个定向传感器,其附着到车辆;
车辆系统模块(VSM),其与所述多个定向传感器通信链接,用于从所述多个定向传感器接收信号数据,所述信号数据指示从所述密钥卡发送的短距离无线信号的一个或多个属性,其中所述VSM根据从所述多个定向传感器接收的所述信号数据,确定所述密钥卡相对于所述车辆的位置。
10.如权利要求9所述的系统,其中所述定向传感器进一步包括在10-18分贝(dB)之间的前后比。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107885203A (zh) * 2017-02-10 2018-04-06 问众智能信息科技(北京)有限公司 一种基于轮速传感器的前车跟随方法和系统
CN109699004A (zh) * 2018-12-25 2019-04-30 深圳市元征科技股份有限公司 蓝牙钥匙定位方法、装置、蓝牙设备及存储介质
CN110447054A (zh) * 2017-03-28 2019-11-12 法国大陆汽车公司 用于激活车辆功能的方法
CN110612554A (zh) * 2017-03-16 2019-12-24 罗伯特·博世有限公司 用于车辆的智能访问系统和方法
CN110612555A (zh) * 2017-03-16 2019-12-24 罗伯特·博世有限公司 用于车辆的智能无线访问系统和方法
CN111656828A (zh) * 2018-06-13 2020-09-11 索尼公司 电子设备、用户设备、无线通信方法和存储介质
CN113345133A (zh) * 2020-02-14 2021-09-03 株式会社东海理化电机制作所 通信装置、控制方法、以及计算机可读存储介质

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170092026A1 (en) * 2015-09-25 2017-03-30 Faraday&Future Inc. Low-power access authentication
US10244390B2 (en) 2015-10-16 2019-03-26 Vivint, Inc. Secure key fob
US10328898B2 (en) 2016-10-12 2019-06-25 Denso International America, Inc. Passive entry / passive start systems and methods for vehicles
US10328899B2 (en) 2016-10-12 2019-06-25 Denso International America, Inc. Localization and passive entry / passive start systems and methods for vehicles
US10104499B2 (en) 2017-02-23 2018-10-16 Denso International America, Inc. Motor vehicle key location system using wireless signal
KR20180097981A (ko) * 2017-02-24 2018-09-03 삼성전자주식회사 차량용 스마트키 인증 방법 및 장치
US10462633B2 (en) * 2017-03-10 2019-10-29 Qualcomm Incorporated Bluetooth based motion detection systems
US10124768B1 (en) * 2017-05-09 2018-11-13 Robert Bosch Gmbh Bluetooth low energy (BLE) passive vehicle access control system for defending the system against relay attacks and method thereof
JP6907711B2 (ja) * 2017-05-29 2021-07-21 株式会社デンソー 電子キー位置推定装置
DE102017214681B4 (de) * 2017-08-22 2019-03-14 Continental Automotive Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Bestimmen von Qualitätseigenschaften für Winkelmessung für ein Kraftfahrzeug
US10306419B2 (en) 2017-09-29 2019-05-28 Abl Ip Holding Llc Device locating using angle of arrival measurements
US10716068B2 (en) * 2017-10-13 2020-07-14 Denso International America, Inc. Power saving methods for communication in localization systems
US10412546B2 (en) 2018-01-12 2019-09-10 Ford Global Technologies, Llc Method and apparatus for phone as a key including dynamic wireless band switching
WO2019152836A1 (en) 2018-02-01 2019-08-08 Strattec Security Corporation Methods and systems for providing bluetooth -based passive entry and passive start (peps) for a vehicle
US10917784B2 (en) 2018-03-27 2021-02-09 Denso International America, Inc. Systems and methods of cloud bonding for vehicles
US11097689B2 (en) 2018-03-27 2021-08-24 Denso International America, Inc. Passive entry and passive start system and method using temporary keys
US11269323B2 (en) 2018-03-27 2022-03-08 Denso International America, Inc. Remote park assist message flow systems and methods
US10839627B2 (en) * 2018-03-28 2020-11-17 Denso International America, Inc. Reflective environment detection systems and methods
US11548517B2 (en) 2018-03-28 2023-01-10 Denso International America, Inc. Activating vehicle functions based on vehicle occupant location
US10730479B2 (en) 2018-03-28 2020-08-04 Denso International America, Inc. Tamper security systems and methods for vehicles
US10706651B2 (en) 2018-03-28 2020-07-07 Denso International America, Inc. Systems and methods for communication bus security in a vehicle
US11330431B2 (en) 2018-03-28 2022-05-10 Denso International America, Inc. Targeted advertising with privacy and anti-replay protection
US10943416B2 (en) 2018-05-09 2021-03-09 Strattec Security Corporation Secured communication in passive entry passive start (PEPS) systems
US11353538B2 (en) 2018-06-20 2022-06-07 Denso International America, Inc. Circular polarized quadrifilar helix antennas electronics
US10756418B2 (en) 2018-07-03 2020-08-25 Lear Corporation Angle of arrival (AoA) antenna assembly for passive entry passive start (PEPS) base station
US10977884B2 (en) * 2018-07-09 2021-04-13 Denso International America, Inc. Half-hemisphere antennas for locating remote devices
US10754987B2 (en) * 2018-09-24 2020-08-25 International Business Machines Corporation Secure micro-service data and service provisioning for IoT platforms
US10469987B1 (en) 2018-12-10 2019-11-05 Honda Motor Co., Ltd. System and method for providing device subjective vehicle passive functions
WO2020210990A1 (en) * 2019-04-16 2020-10-22 Huawei Technologies Co., Ltd. System and method for authenticating a connection between a user device and a vehicle using bluetooth low energy technology
US11878694B2 (en) * 2019-06-24 2024-01-23 Andy Krejci Vehicle safety system
CN110764048A (zh) * 2019-09-10 2020-02-07 清研讯科(北京)科技有限公司 一种目标的寻找方法、装置、存储介质及计算机设备
US11349187B1 (en) * 2020-08-25 2022-05-31 Waymo Llc Modular telematics control unit with directional Bluetooth low energy
DE102021105942A1 (de) 2021-03-11 2022-09-15 U-Shin Deutschland Zugangssysteme Gmbh Verfahren zur Positionsbestimmung eines mobilen Sensorknotens

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1360804A (zh) * 1999-05-06 2002-07-24 塞-洛克公司 无线定位系统
CN102689620A (zh) * 2011-03-25 2012-09-26 李尔公司 用于无线设备检测的装置和方法
US20130090744A1 (en) * 2006-06-12 2013-04-11 Bao Tran Mesh network access controller
CN103946899A (zh) * 2011-11-16 2014-07-23 捷豹路虎有限公司 车辆访问系统
CN104221413A (zh) * 2011-12-08 2014-12-17 诺基亚公司 基于方向测量实现安全距离界定的方法、装置及计算机程序产品
CN104247288A (zh) * 2012-06-29 2014-12-24 惠普发展公司,有限责任合伙企业 具有协调的扇区以减轻干扰的无线网络

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100026503A1 (en) * 2008-08-04 2010-02-04 Gm Global Technology Operations, Inc. Vehicle locating device and method
US9332363B2 (en) * 2011-12-30 2016-05-03 The Nielsen Company (Us), Llc System and method for determining meter presence utilizing ambient fingerprints
US9079560B2 (en) * 2012-11-02 2015-07-14 GM Global Technology Operations LLC Device location determination by a vehicle
US9008917B2 (en) * 2012-12-27 2015-04-14 GM Global Technology Operations LLC Method and system for detecting proximity of an end device to a vehicle based on signal strength information received over a bluetooth low energy (BLE) advertising channel
US8930045B2 (en) * 2013-05-01 2015-01-06 Delphi Technologies, Inc. Relay attack prevention for passive entry passive start (PEPS) vehicle security systems
US9086879B2 (en) * 2013-07-26 2015-07-21 GM Global Technology Operations LLC Methods and apparatus for optimizing battery life in a remote device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1360804A (zh) * 1999-05-06 2002-07-24 塞-洛克公司 无线定位系统
US20130090744A1 (en) * 2006-06-12 2013-04-11 Bao Tran Mesh network access controller
CN102689620A (zh) * 2011-03-25 2012-09-26 李尔公司 用于无线设备检测的装置和方法
CN103946899A (zh) * 2011-11-16 2014-07-23 捷豹路虎有限公司 车辆访问系统
CN104221413A (zh) * 2011-12-08 2014-12-17 诺基亚公司 基于方向测量实现安全距离界定的方法、装置及计算机程序产品
CN104247288A (zh) * 2012-06-29 2014-12-24 惠普发展公司,有限责任合伙企业 具有协调的扇区以减轻干扰的无线网络

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107885203A (zh) * 2017-02-10 2018-04-06 问众智能信息科技(北京)有限公司 一种基于轮速传感器的前车跟随方法和系统
CN110612554A (zh) * 2017-03-16 2019-12-24 罗伯特·博世有限公司 用于车辆的智能访问系统和方法
CN110612555A (zh) * 2017-03-16 2019-12-24 罗伯特·博世有限公司 用于车辆的智能无线访问系统和方法
CN110447054A (zh) * 2017-03-28 2019-11-12 法国大陆汽车公司 用于激活车辆功能的方法
CN111656828A (zh) * 2018-06-13 2020-09-11 索尼公司 电子设备、用户设备、无线通信方法和存储介质
CN109699004A (zh) * 2018-12-25 2019-04-30 深圳市元征科技股份有限公司 蓝牙钥匙定位方法、装置、蓝牙设备及存储介质
CN113345133A (zh) * 2020-02-14 2021-09-03 株式会社东海理化电机制作所 通信装置、控制方法、以及计算机可读存储介质

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