CN109952774B - 利用磁场数据激活无线模块 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无线通信模块。所述无线通信模块包括被配置成检测磁场数据的磁传感器和通信电路。控制器与所述磁传感器和所述通信电路通信。所述控制器被配置成监测所述磁场数据，并将所述磁场数据与第一预定阈值进行比较。响应于所述磁场数据超过所述第一阈值，所述控制器被配置成将激活信号输出到所述通信电路。所述通信电路被配置成响应于接收所述激活信号而进入活动状态。

Description

利用磁场数据激活无线模块
技术领域
本公开涉及一种包括磁传感器的无线模块。
发明内容
根据本公开的一个方面，公开了一种无线通信模块。所述无线通信模块包括被配置成捕获磁场数据的磁传感器和通信电路。控制器与所述磁传感器和所述通信电路通信。所述控制器被配置成监测所述磁场数据，并将所述磁场数据与第一预定阈值进行比较。响应于所述磁场数据超过所述第一阈值，所述控制器被配置成将激活信号输出到所述通信电路。所述通信电路被配置成响应于接收所述激活信号而进入活动状态。
根据本公开的另一方面，公开了一种用于控制无线通信模块的方法。所述方法包括监测多个轴线中的磁场数据，并识别所述磁场数据的变化。所述方法通过将所述磁场的变化与第一预定阈值进行比较继续。响应所述磁场数据的变化超过所述第一阈值，所述方法通过将通信电路激活到活动状态继续。在所述活动状态中，所述方法进一步通过扫描某频率的一个或多个无线信号继续。
根据本公开的又一个方面，公开了一种用于车辆的无线通信系统。所述系统包括被配置成检测多个轴线中的磁场数据的磁传感器和通信电路。控制器与所述磁传感器和所述通信电路通信。所述控制器被配置成监测所述磁场数据，并将所述磁场数据的变化与第一预定阈值进行比较。响应于所述磁场数据的变化超过所述第一阈值，所述控制器被配置成将激活信号输出到所述通信电路。所述通信电路被配置成响应于接收所述激活信号而进入活动状态。在所述活动状态中，所述通信电路扫描来自电子收费读取器的第一无线信号。
参考以下说明书、权利要求书和附图，所属领域的技术人员将进一步理解和了解本公开的这些和其它特征、优点和目的。
附图说明
图1是包括收费模块的车辆的示图，车辆进入包括收费读取器的收费站；
图2是用于控制收费模块进入活动模式和休眠模式的方法的流程图；以及
图3是展示根据本公开的收费模块和车辆装置的框图。
具体实施方式
出于本文中描述的目的，术语“上”、“下”、“右”、“左”、“后”、“前”、“垂直”、“水平”和其派生词应与如图1中定向的装置有关。然而，应理解，装置可采用各种替代定向和步骤顺序，除非明确地指定为相反情况。还应理解，附图中所示且在下文说明书中描述的具体装置和过程仅仅是所附权利要求书中限定的本发明概念的示范性实施例。因此，除非权利要求书另外明确陈述，否则与本文中公开的实施例有关的具体尺寸和其它物理特性不应被视为限制性的。
参考图1，显示了车辆10接近收费站12，该收费站包括收费读取器14。收费读取器14可以被配置成发射第一无线信号16，该第一无线信号被配置成激活车辆10的收费模块18。这样，收费模块18可以识别接近收费站12，并通过第二无线信号20广播识别码。响应于接收第二无线信号20，收费读取器14可以记录所述识别码，并将收费或费用应用于与车辆10关联的账户。
为了识别发射第二无线信号20的时间，收费模块18可以包括被配置成监测第一无线信号16的通信电路(例如，收发器电路)。然而，对于第一无线信号16的监测可能需要收费模块18保持活动。维持收费模块18的激活或活动状态可在收费模块18的整个寿命期间产生功耗。对于收费模块18使用电池功率维持操作的实施例，此类功耗可能是特别不利的。因此，本公开可以提供磁传感器24，该磁传感器可以被配置成选择性地在活动状态和休止状态中激活收费模块18，以保存电池寿命，并限制功耗。
在示例性实施例中，磁传感器24可以集成在收费模块18中。在一些实施例中，磁传感器24可以集成在车辆装置22中，该车辆装置可以与收费模块18通信。车辆装置22可以对应于罗盘显示器、车辆后视镜、显示镜、信息娱乐系统以及可利用磁传感器的车辆中的各种其它装置。在磁传感器24被集成到收费模块18中的实施例中，磁传感器24可以在收费模块18的电池寿命期间被激活，并设置收费模块18选择性地进入活动状态和休止状态。收费模块18可以基于由磁传感器24检测的磁场数据的一个或多个轴线的量值的变化的检测来选择性地进入活动状态或休止状态。这样，收费模块18可以保存原本可能因为通信电路对第一无线信号16进行监测而消耗的能量。通过以相对低的能量过程监测磁传感器24可以保存能量。
磁传感器24可以被配置成测量磁场数据，所述磁场数据指示磁场的变化或关于一个或多个轴线的磁活动。例如，磁传感器24可包括一个或多个测量轴线，且可以利用各种技术。磁传感器可以对应于磁通门磁力仪、磁阻传感器或可操作以测量一个或多个轴线中的磁通量的其它磁传感器。因此，磁传感器24可以响应于车辆10的移动通过检测磁场数据的变化来识别磁场的量值的波动。
在一些实施例中，收费模块18还可以包括控制器。参考图3论述另外的描述磁传感器24和控制器的细节。控制器52可以集成在收费模块18内或者与来自车辆装置22的收费模块18通信。控制器52可以被配置成基于来自磁传感器24的磁场数据输出激活信号或休眠信号。这样，控制器52可以被配置成选择性地在活动状态激活收费模块18以开始扫描第一无线信号16。因此，收费模块18可以被配置成通过利用磁传感器24来监测车辆10的运动来保存电源56或电池。活动状态和休止状态可基于来自磁传感器24的磁场数据来控制。
尽管具体参考收费模块18描述，但本公开可以提供与各种无线通信模块一起使用的类似配置。例如，如本文中所描述的控制器52可利用来自磁传感器24的磁场数据选择性地激活各种形式的无线通信模块，包括不限于，无线支付模块、无线接入模块、无线安全模块和各种其他无线通信装置。因此，车辆装置22可以用来选择性地激活各种装置，这些装置可以包括类似于收费模块18的无线收发器。此类装置可以被配置成与支付站、进入障碍、安全系统、以及被配置成无线通信的各种其他系统或装置通信。
现在参考图2，示出了方法30，所述方法基于来自磁传感器24的磁场数据选择性地在活动状态和休止状态激活收费模块18。方法30可以通过响应于车辆10的启动而初始化控制器52(32)开始。初始化后，控制器52可激活并监测来自磁传感器24的磁场数据(34)。在一些实施例中，在收费模块18的电源的电池寿命期间，控制器52可以在低功率模式或休止状态下保持初始化。在此类实施例中，控制器52可以在休止状态下监测磁场数据以保存电池中的存储能量。由于关于收费模块18的通信电路54操作磁传感器24带来相当的效率和节能，所以可以节约电池。控制器52和通信电路54在图3中示出。
控制器52可基于检测的磁场数据的量值变化识别车辆10的运动。可响应于磁场数据的量值变化超过第一预定阈值而识别车辆的运动(36)。如本文所述，所述预定阈值可以对应于车辆10的方向的变化，其可由磁传感器24的一个或多个轴线测量的磁场的量值的相对变化指示。例如，控制器52可以被配置成周期性地更新磁场数据的测量值(例如，每10秒一次)。然后，控制器52可将更新的磁场数据与先前测量的存储的磁场数据进行比较。基于该比较，控制器52可识别车辆10的定向是否相对于磁场改变。如果从第一测量到第二测量的磁场数据的变化超过预定量值阈值(例如，第一阈值)，则控制器52可识别车辆10处于运动中。这样，控制器52可以准确地识别车辆10的移动，限制由于与磁场数据关联的噪声可能产生的错误激活。
如果，在步骤36，控制器52识别所述车辆不在运动中，则控制器52可返回步骤34。在步骤36中，如果控制器52识别磁场数据的量值变化超过第一运动阈值，则控制器52可以将激活信号输出到通信电路54，以使得收费模块18变成活动状态，以监测来自收费站12的信号(38)。在活动状态，收费模块18可以控制通信电路(例如，无线接收器或收发器)以监测第一无线信号16。因此，车辆装置22的控制器52可以选择性地在活动状态激活收费模块18，使得收费模块18可以检测来自收费站12的第一无线信号16。
一旦收费模块18被控制以在活动状态操作，在步骤40，控制器52可继续监测磁场数据。基于来自磁传感器24的磁场数据，控制器52可进一步确定车辆10是否仍在运转。可响应于磁场数据的量值变化超过第二预定阈值来识别车辆10的运转(42)。例如，控制器52可以被配置成周期性地更新磁场数据的测量值(例如，每30秒一次)。然后，控制器52可将更新的磁场数据与存储的或先前测量的磁场数据进行比较。基于该比较，控制器52可识别车辆10的定向是否相对于磁场改变。如果从第一测量到第二测量的磁场数据的变化小于预定量值阈值(例如，第二阈值)，则控制器52可以识别车辆是闲置的。
在步骤42，如果控制器52识别车辆10仍在运动中，控制器52可返回步骤40。在步骤42，如果控制器52识别磁场数据的量值的变化小于第二阈值，则控制器52可将休眠信号输出到通信电路54以激活收费模块18的休眠模式(44)。在休眠模式中，收费模块18可以控制通信电路(例如，无线发射器或收发器)掉电，以节省能量。这样，控制器52可以被配置成通过保存收费模块18的电源的电池寿命来改善收费模块18的操作。
现在参考图3，其示出了收费模块18的框图。收费模块18可以包括控制器52，该控制器与通信电路54通信，并被配置成从电源56汲取电力。在此配置中，收费模块18可以基于存储在电源56中的电池电量来操作。控制器52可以与磁传感器24通信，使得控制器52可以利用磁场数据来选择性地激活收费模块18。如本文讨论的，控制器52可以被配置成基于由磁传感器24检测的磁场数据控制通信电路54在活动状态与收费读取器14无线通信。控制器52可基于磁场数据进一步响应于休眠信号控制通信电路54在休止状态下操作以保存电源56。
控制器52可以包括处理器62和存储器64。存储器64可以被配置成存储一个或多个指令以支持处理器62的处理步骤以便实现本文中论述的各种操作。另外，处理器62可以与磁传感器24通信，使得控制器52可以利用磁场数据选择性地激活收费模块18。
在一些实施例中，收费模块18还可以与车辆装置22通信。车辆装置22可以类似地包括磁传感器24，且可操作以将激活信号和休眠信号传送到收费模块18。因此，本公开可以基于由车辆装置22的磁传感器24检测的磁场数据，设置在活动模式和休眠模式中激活收费模块18。这样，本公开可以提供各种配置以提供本文讨论的收费模块18的有益操作。
车辆装置22的控制器52还可以与车辆总线66通信。在此配置中，控制器52可以是可操作的以与多个车辆系统(例如，导航系统、车辆控制模块、速度传感器等)通信。另外，控制器52可以与显示屏68通信。显示屏68可以包括任何形式的显示屏，例如，发光二极管(LED)显示器、有机LED显示器、液晶显示器(LCD)等。在此配置中，控制器52可以在显示屏68上显示各种形式的图像或视频数据。
磁传感器24可以实施为可操作以检测靠近收费模块18的磁场的变化的任何装置。例如，磁传感器24可以对应于磁力计或被配置成检测磁场的各种其他模拟或数字装置。被配置成显示罗盘航向的车辆装置22的进一步详细描述在共同转让的美国专利号6,140,933；6,968,273；7,149,627和6,023,229中有所描述；其中的每一个专利均整体并入本文中。
应理解，任何所描述的过程或所描述过程内的步骤可与公开的其它过程或步骤组合以形成属于本发明装置的范围内的结构。本文所公开的示例性结构和过程用于说明性目的，而不应理解为具有限制性。
还应当理解，在不脱离本发明装置的概念的情况下，可以对上述结构和方法做出变型和修改，且还应当理解，这样的概念旨在由所附权利要求涵盖，除非这些权利要求的措辞明确说明不是这样。
上面的描述仅被视作所示实施例的描述。所属领域的技术人员以及制作或使用所述装置的技术人员可对所述装置作出修改。因此，应理解，在图中示出且在上文描述的实施例仅用作说明的目的，并不旨在限制所述装置的范围，其范围由根据专利法的原则(包含等同原则)来解释的所附权利要求限定。

Claims (18)

1.一种车辆的无线通信模块，所述无线通信模块包括：
磁传感器，所述磁传感器被配置成检测磁场数据；
通信电路；
控制器，所述控制器与所述磁传感器和所述通信电路通信，所述控制器被配置成：
监测所述磁场数据；
将所述磁场数据的变化与第一预定阈值进行比较；
响应于所述磁场数据的变化超过所述第一预定阈值而将激活信号输出到所述通信电路；
输出休眠信号，所述休眠信号被配置成响应于在所述无线通信模块处于活动状态时所述磁场数据的变化在预定时间段内小于第二预定阈值而使所述无线通信模块进入休止状态；
其中，由所述磁传感器测量的所述磁场数据的变化识别车辆的方向的变化，并且所述通信电路被配置成：
响应于接收所述激活信号而进入活动状态；以及
响应于所述休眠信号而进入所述休止状态。
2.根据权利要求1所述的无线通信模块，其中所述控制器还被配置成在所述无线通信模块处于所述活动状态时监测所述磁场数据。
3.根据权利要求1所述的无线通信模块，其中所述无线通信模块被配置成响应于所述休止状态停用扫描功能，所述扫描功能被配置成检测无线信号。
4.根据权利要求3所述的无线通信模块，其中所述第一预定阈值和所述第二预定阈值对应于由所述控制器识别的所述磁场数据的变化。
5.根据权利要求1-2中任一项所述的无线通信模块，其中所述无线通信模块对应于无线收费模块。
6.根据权利要求1-2中任一项所述的无线通信模块，其中所述无线通信模块被配置成在所述活动状态检测由电子收费读取器广播的无线信号。
7.根据权利要求6所述的无线通信模块，其中所述无线通信模块被配置成响应于检测到由所述电子收费读取器广播的无线信号而广播识别码。
8.一种用于控制无线通信模块的方法，所述方法包括：
监测多个轴线中的磁场数据；
识别所述磁场数据的变化，其中所述磁场数据的变化识别车辆的方向的变化；
将所述磁场的变化与第一预定阈值进行比较；
响应于所述磁场数据的变化超过所述第一预定阈值而将通信电路激活到活动状态；
响应于所述活动状态，扫描某频率的一个或多个无线信号；以及
响应于在所述通信电路处于活动状态时在预定时间段内所述磁场数据的变化小于第二预定阈值，停用通信电路到休止状态，使得所述无线通信模块停用针对所述一个或多个无线信号的扫描。
9.根据权利要求8所述的方法，所述方法还包括：
在所述活动状态下检测第一无线信号；以及
响应于检测到所述第一无线信号，发射第二无线信号。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一无线信号包括来自无线支付模块的对识别信号的请求，所述识别信号识别与所述无线通信模块关联的账户。
11.根据权利要求9所述的方法，其中所述第二无线信号包括指示与所述无线通信模块关联的账户的识别信号。
12.根据权利要求8-9中任一项所述的方法，所述方法还包括：
在所述无线通信模块处于所述活动状态时监测所述磁场数据。
13.根据权利要求8-9中任一项所述的方法，其中所述第一预定阈值和所述第二预定阈值对应于由控制器在所述多个轴线中的一个或多个中识别的所述磁场数据的变化。
14.根据权利要求8-9中任一项所述的方法，其中所述无线通信模块被配置成在所述活动状态中检测由电子收费读取器广播的无线信号。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述无线通信模块被配置成响应于检测到由所述电子收费读取器广播的无线信号而广播识别码。
16.一种用于车辆的无线通信系统，所述系统包括：
磁传感器，所述磁传感器被配置成检测多个轴线中的磁场数据；
通信电路；
控制器，所述控制器与所述磁传感器和所述通信电路通信，所述控制器被配置成：
监测所述磁场数据；
将所述磁场数据的变化与第一预定阈值进行比较，其中所述磁场数据的变化识别车辆的方向的变化；
响应于所述磁场数据的变化超过所述第一预定阈值而将激活信号输出到所述通信电路；其中，所述通信电路被配置成响应于接收所述激活信号而进入活动状态，并且其中，处于所述活动状态的所述通信电路扫描来自电子收费读取器的第一无线信号；
响应于在所述通信电路处于活动状态时在预定时间段内所述磁场数据的变化小于第二预定阈值而将休眠信号输出到所述通信电路，其中所述通信电路被配置成响应于接收所述休眠信号而进入休止状态。
17.根据权利要求16所述的系统，其中响应于所述第一无线信号，所述控制器控制所述通信电路以发射第二无线信号。
18.根据权利要求17所述的系统，其中所述第二无线信号包括识别与无线通信模块关联的账户的识别信号。
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