CN108369756A - 被动进入系统的车辆钥匙及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车的进入系统的无线电钥匙(2)，包括接收电路(10)，所述接收电路具有至少三个用于低频信号接收的LF接收线圈，其中所述LF接收线圈在不同的空间方向上定向。带有微控制器的控制电路(11)耦合到所述接收电路(10)，带有所述微控制器的所述控制电路可呈现不同的运行状态，这些不同的运行状态中的至少一个运行状态为能量降低的休眠状态且至少一个运行状态为激活的运行状态。所述接收电路(10)被构造为，当通过所述LF接收线圈接收到信号时，将所述控制电路(11)从能量降低的所述休眠状态中唤醒。所述中央控制电路(11)在从所述休眠状态中唤醒之后分别激发所述LF接收线圈中的每一个并询问接收的信号强度。基于所述信号强度，所述控制电路选择具有最大信号强度的LF接收线圈用于后续的信号接收。

Description

被动进入系统的车辆钥匙及其方法
技术领域
本发明涉及一种用于车辆进入系统的无线电钥匙。本发明尤其涉及一种用于诸如无钥匙进入系统之类的所谓被动进入系统的无线电钥匙(也称为ID发送器)。
背景技术
在现有技术中已知各种用于被动进入系统的车辆钥匙。例如在文献US7,602,274B2中描述了一种创新的车辆钥匙类型的车辆钥匙。所述车辆钥匙具有线圈组件，该线圈组件构造为用于在低频(LF)频率范围中的接收信号的所谓3D线圈组件。三个天线线圈以不同的空间方向定向，以便在车辆钥匙的任何位置从车辆侧接收低频信号传输(例如在125kHz的情形下)。
这样的3D线圈组件耦合到相关的接收电路。钥匙还具有控制电路，该控制电路继而与接收电路耦合。使用从车辆到车辆钥匙处的低频的信号传输，以为了从休眠状态唤醒车辆钥匙尤其是其控制电路，且开启随后的在高频范围中的通信。为此车辆钥匙除了LF天线之外还具有至少一个构造为用于高频通信的高频天线和相关传输电路。
由于便携式无线电钥匙的能源应节省，故而应避免太频繁地激活无线电钥匙。因此只有当接收电路在低频范围内在3D线圈组件上接收匹配的信号时，才唤醒无线电钥匙的中央控制电路，该中央控制电路包含微控制器和用于实施程序代码的相关装置。
在市面上可获得这样的产品，即其将所提及的部件中的多个组合且或多或少集成为组件。例如已知德州仪器公司的产品，这些产品将相应的线圈组件与接收电路集成(TI汽车进入产品系列)。
所提及类型的钥匙特别设置成用于所谓的轮询系统、即通过LF信号从车辆定期轮询周围环境。
在这样的带有多个LF接收线圈的系统中，通常选择线圈中的一个用于后续的信号接收，以在通过3D线圈组件接收到低频信号时解码低频信号。该选择可根据不同的标准进行。然而，已经发现这样的线圈选择方式在线圈选择的性能和可靠性方面随之带来问题。
发明内容
本发明的目的在于，改进具有3D线圈组件的无线电钥匙的操作的可靠性。
该目的通过具有权利要求1的特征的无线电钥匙以及具有权利要求4的特征的方法来实现。
根据本发明，在接收唤醒信号之后通过所述3D线圈组件的接收电路进行所述中央控制电路的唤醒。唤醒信号(或唤醒模式)的接收过程是已知的，并且在市场上可获得的接收电路响应于在115kHz和150kHz之间的载波频率的接收信号，产生对应下级电路的信号，其中通过所述接收电路监听唤醒信号仅仅需要非常小的能量需求。
在将带有所述微控制器的所述中央控制电路从休眠状态中唤醒之后，带有所述微控制器的所述控制电路承担对所述3D线圈组件的线圈中的每个线圈的分别询问。这意味着，即使所述接收电路已经对接收线圈之一作出了选择，在唤醒之后在所述钥匙的中央控制电路的控制下重新在所述3D线圈组件的线圈中的每个处进行信号评估。已表明，当所述中央控制电路在唤醒过程之后评估所述线圈中的每个的信号且接着选择线圈中的一个用于LF接收和信号的解码时，由于一方面时序且另一方面在控制电路唤醒时车辆钥匙中的改变的系统条件，可实现LF接收的明显改进的可靠性。
因此本发明的重要特征不是选择一个线圈，而是选择或重新选择线圈之一的时间点，其中线圈的选择是由所述中央控制电路基于所述微控制器中的程序流程而不是通过可选地与所述线圈接收电路集成来实现。在接收唤醒模式之后，根据本发明相应地开始线圈选择。
线圈的选择可由软件基于所述线圈接收的信号强度(RSSI值)或基于确定的所述线圈的应答时间进行。
通常选出这样的线圈，即其在唤醒带有所述微控制器的所述中央控制电路中显示出接收的LF信号的最大的信号强度。
所选的线圈用于在所述中央控制装置的后置处理步骤，以接收且解码传入的低频信号。根据传入数据启动与车辆的高频通信。
在根据现有技术的系统中，虽然在安全检查的进程中同样执行RSSI探测，但是该RSSI探测用于相对于车辆定位所述车辆钥匙。在本发明中，RSSI测量优选用于确定LF线圈中的哪个具有最大场强信号。只有这样才能解码所选的线圈的数据。RSSI数据稍后还被用于定位所述车辆钥匙，这使得另外的RSSI测量是多余的。
所描述的系统和方法的重要优点在于，现有系统可改型为这种方法，因为线圈选择过程可在作为控制软件的所述中央控制装置的软件中执行且还可改变。基于软件的线圈选择在实际的试验中已经表明明显优于通过LF接收电路的集成的模块进行的前置选择，因为实现了系统的显著改进的可靠性。
附图说明
现在将参考附图更详细地解释本发明。
图1示意性地显示了由车辆侧的通信单元和移动车辆钥匙组成的系统；
图2显示了根据现有技术的无钥匙进入方法的流程图；以及
图3显示了根据本发明的无钥匙进入方法的流程。
具体实施方式
在图1中以示意图显示了车辆侧的通信装置1。
车辆钥匙2通过无线通信连接与通信单元1相互作用，以提供被动进入系统。在车辆侧的通信单元中安装有中央控制装置3。用于低频(LF)通信的多个发送线圈4a,4b,4c与中央控制装置3耦合。在该示例中低频通信在125kHz的情形下发送。此外设置有通信电路5，该通信电路与高频天线6耦合。通过通信电路5可在天线6的激发下实施高频通信。
在车辆钥匙2一侧上布置有LF通信模块10，该LF通信模块具有接收电路和与接收电路耦合的用于接收低频信号的线圈。线圈在此构造为所谓的3D线圈组件。各线圈在空间中具有不同的方向，以允许在车辆钥匙2的任意位置处改进低频信号的接收。
控制装置11与接收电路10耦合，该控制装置11可呈现能量降低的待机状态。待机状态是能量降低的状态，在该状态中降低了车辆钥匙2的装置的能量需求，因为控制装置切换成未激活。通过接收电路10，在接收匹配的唤醒信号时可行的是，通过激发唤醒控制电路11。
控制装置11具有微控制器和用于可执行程序代码的存储元件。此外通信电路12与控制装置11耦合，该通信电路又与用于高频通信的发送-接收天线13连接。
在运行时车辆的通信单元在短的时间间隔(例如250ms)中通过天线4a,4b,4c发出唤醒信号，以唤醒在车辆附近的车辆钥匙。这种反复询问环境的系统称为所谓探询系统。如果钥匙2处于车辆附近区域中，则LF唤醒信号的场强足以达到由接收装置10探测到。在接收装置10中接收唤醒信号，且响应于该唤醒信号控制装置11被唤醒，即进入可运行的状态中。
原则上可行的是，接收电路10基于接收的唤醒信号和3D线圈组件的信号已经预选了接收电路10的接收线圈之一。然而根据本发明设置成，在唤醒控制装置11之后，通过控制装置11对3D线圈组件的每个线圈进行激发。响应于信号应答特别是RSSI值确定，控制电路11选择接收电路10的线圈中的一个，通过该一个线圈接收低频信号。随后，实施信号的解码且响应于解码的信号通过通信电路12和在车辆侧具有相应组件的天线13，天线6和通信电路5启动高频通信。
图2显示了根据本发明的方法和根据现有技术的用于天线选择的方法的区别。
根据现有技术，在步骤10中由车辆发出低频信号范围中的唤醒信号。车辆钥匙通过3D线圈组件接收唤醒信号。与用于低频通信的线圈耦合的接收电路基于各天线的信号强度或其应答时间选出待使用的LF接收天线。接着唤醒在车辆钥匙中的带有微控制器的控制电路。通过预选出的天线接收低频数据且进行数据的解码。
在车辆钥匙的认证的进一步的进程中，稍后可进行用于接收的信号强度的RSSI确定。该RSSI确定又基于由接收电路预选出的天线线圈进行。这样的RSSI确定用于更精确地确定车辆钥匙在车辆中或在车辆周围的位置，例如用于验证执行功能的权限。
图3显示了根据本发明的对应关系。根据本发明方法步骤的顺序改变且用于实施各个方法步骤的装置被修改。
在步骤110中同样由车辆侧发出唤醒信号，其在步骤120中通过LF线圈组件和相关的接收电路接收。
随后，唤醒带有微控制器的控制电路，如步骤130所示。在控制电路中的微控制器在步骤140中在程序控制的情况下执行针对3D线圈组件的低频天线中的每个的RSSI询问。基于确定的值选择具有最高的RSSI值的线圈。因此不在接收电路中而在带有微控制器的控制电路中，更确切地说在唤醒过程之后进行线圈的选择，该线圈被选出以用于低频数据接收且由此用于接收待解码的数据。因此重要的是，根据本发明首先在控制电路中进行微控制器的唤醒，然后才选择用于数据接收和解码的3D线圈组件的线圈。线圈选择在此通过钥匙的控制部分实现，该控制部件在首次LF接收过程中处于待机状态中且在唤醒过程之后才供使用。
随后，通过所选的天线进行低频信号的数据接收，如在步骤160所示，且在步骤170中解码相应的接收数据。
在进一步的过程中可使用确定的RSSI数据来进一步评估车辆钥匙相对于车辆的位置。RSSI数据的进一步确定不是必要的，因为已经可在唤醒状态中动用微控制器的测量。尽管如此但是原则上还可在后面的认证过程中进一步进行RSSI询问。

Claims (3)

1.一种用于机动车的进入系统的无线电钥匙(2)，包括：接收电路(10)，所述接收电路具有至少三个用于低频信号接收的LF接收线圈，其中所述LF接收线圈在不同的空间方向上定向；
与所述接收电路(10)耦合的带有微控制器的中央控制电路(11)，其中带有所述微控制器的所述控制电路可呈现不同的运行状态，这些不同的运行状态中的至少一个运行状态为能量降低的休眠状态且至少一个运行状态为激活的运行状态，其中所述接收电路(10)被构造为，当通过所述LF接收线圈接收到信号时，将所述控制电路(11)从能量降低的所述休眠状态中唤醒，
其特征在于，
带有所述微控制器的所述中央控制电路(11)构造为，在从所述休眠状态中唤醒之后分别激发所述LF接收线圈中的每一个并询问接收的信号强度，其中所述控制电路根据所述信号强度选择具有最大信号强度的LF接收线圈用于后续的信号接收。
2.根据权利要求1所述的无线电钥匙，其中带有LF线圈组件的所述接收电路构造为集成的模块，且其中所述控制电路与所述集成的模块分开地构造。
3.一种用于运行用于机动车的进入系统的无线电钥匙的方法，所述无线电钥匙具有至少三个用于低频信号接收的LF接收线圈组件形成的组件，其中所述LF接收线圈在不同的空间方向上定向，包括步骤：
通过接收电路探测在所述LF接收线圈处的接收信号；
当在所述LF接收线圈之一处接收到信号时，响应于接收的LF信号唤醒与所述接收电路耦合的中央控制电路，其中在唤醒时所述控制电路的微控制器从能量降低的休眠状态进入激活的运行状态中；
借助于所述微控制器激发所述LF接收线圈中的每一个且询问接收的信号强度；以及
选择具有最大的信号强度的LF接收线圈用于后续的信号接收。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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