CN111201551B - 定位系统和定位方法 - Google Patents

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Abstract

提供了定位系统和定位方法，其包括建立与便携式装置(20)的安全无线通信连接的控制模块(8)。传感器接收关于安全无线通信连接的连接信息，基于该连接信息监听安全无线通信连接，测量在安全无线通信连接期间从便携式装置(20)发送至控制模块(8)的通信信号(30)的信号信息，将测量的信号信息与唤醒标准信息进行比较，以及响应于所测量的信号信息满足唤醒标准，将所测量的信号信息报告给控制模块(8)。控制模块(8)从传感器接收所测量的信号信息，并基于测量的信号信息确定便携式装置(20)的定位。所测量的信号信息包括接收信号强度指示信息、到达角度信息和到达时间差信息中的至少之一。

Description

定位系统和定位方法
交叉引用
本申请要求2017年10月13日提交的美国临时申请第62/572,039号和2018年10月8日提交的美国发明专利申请第16/153,896号的权益。上述申请的全部公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开内容涉及定位系统和定位方法，特别涉及针对定位系统中的通信的省电方法。
背景技术
该部分提供与本公开内容有关的背景信息，其不一定是现有技术。
被动进入/被动启动(Passive entry/passive start，PEPS)系统允许车辆定位与该车辆相关联的钥匙，例如由该车辆的用户携带的无线钥匙扣。传统上，PEPS系统允许拥有先前已经与车辆的中央PEPS电子控制单元(ECU)配对的钥匙扣的任何人仅通过抓住车门把手就能访问车辆并且按下按钮启动车辆。响应于按钮按下，中央PEPS ECU对钥匙扣进行认证以确定该钥匙扣是否被授权访问车辆，并使用由多个车辆天线指示的信号强度来估计该钥匙扣的定位。如果钥匙扣能够被认证并且定位在授权区域内，则车辆的功能对用户可用，即，车门被解锁以及/或者车辆被启动。
然而，传统的PEPS系统会消耗大量电力，并且在扫描钥匙扣并与钥匙扣通信以执行钥匙扣的定位和认证时会耗尽车辆电池。
发明内容
该部分提供本公开内容的总体概述，而不是其全部范围或其所有特征的全面公开。
提供了一种定位系统，该系统包括被配置成建立与便携式装置的安全无线通信连接的控制模块。该系统还包括至少一个传感器，该至少一个传感器被配置成：接收关于安全无线通信连接的连接信息，基于连接信息来监听(eavesdrop)安全无线通信连接，测量在安全无线通信连接期间从便携式装置发送至控制模块的至少一个通信信号的信号信息，将所测量的信号信息与唤醒标准信息进行比较，以及响应于所测量的信号信息满足唤醒标准，将所测量的信号信息报告给控制模块。该控制模块还被配置成从至少一个传感器接收所测量的信号信息，并基于所测量的信号信息来确定便携式装置的定位，所测量的信号信息包括从便携式装置发送至控制模块的至少一个通信信号的接收信号强度指示信息、到达角度信息和到达时间差信息中的至少之一。
还提供了一种定位方法，该方法包括利用控制模块建立与便携式装置的安全无线通信连接。该方法还包括利用控制模块发送关于安全无线通信连接的连接信息。该方法还包括利用至少一个传感器基于连接信息来监听安全无线通信连接。该方法还包括利用至少一个传感器测量在安全无线通信连接期间从便携式装置发送至控制模块的至少一个通信信号的信号信息。该方法还包括利用至少一个传感器将所测量的信号信息与唤醒标准信息进行比较。该方法还包括响应于所测量的信号信息满足唤醒标准，利用至少一个传感器将所测量的信号信息报告给控制模块。该方法还包括利用控制模块从至少一个传感器接收所测量的信号信息。该方法还包括利用控制模块基于所测量的信号信息来确定便携式装置的定位，所测量的信号信息包括从便携式装置发送至控制模块的至少一个通信信号的接收信号强度指示信息、到达角度信息和到达时间差信息中的至少之一。
提供了另一种定位系统，该系统包括控制模块，该控制模块被配置成建立与便携式装置的安全无线通信连接，该安全无线通信连接包括在时间上分隔开的多个通信连接事件期间的通信。该系统还包括至少一个传感器，所述至少一个传感器被配置成：接收关于安全无线通信连接的连接信息、接收指示通信连接事件的数量的报告命令、基于连接信息根据由报告命令指示的通信连接事件的数量来监听至少一个通信连接事件、测量在至少一个通信连接事件期间从便携式装置发送至控制模块的至少一个通信信号的信号信息、以及在监听至少一个通信连接事件之后将所测量的信号信息报告给控制模块。控制模块还被配置成从至少一个传感器接收所测量的信号信息，并且基于所测量的信号信息确定便携式装置的定位，所测量的信号信息包括从便携式装置发送至控制模块的至少一个通信信号的接收信号强度指示信息、到达角度信息和到达时间差信息中的至少之一。
根据本文提供的描述，其他应用领域将变得明显。该发明内容中的描述和特定示例仅旨在用于说明的目的，并不旨在限制本公开内容的范围。
附图说明
本文描述的附图仅用于所选实施方式的说明性目的，而不是所有可能的实现方式，并且不旨在限制本公开内容的范围。
[图1]图1示出了具有根据本公开内容的定位系统的对象车辆。
[图2]图2示出了根据本公开内容的定位系统的框图。
[图3]图3示出了根据本公开内容的定位系统的传感器的框图。
[图4]图4示出了根据本公开内容的定位系统的框图。
[图5A]图5A示出了根据本公开内容的定位系统的状态图。
[图5B]图5B示出了根据本公开内容的定位系统以及在图5A的状态图中引用的各个定位处的便携式装置。
[图6]图6示出了根据本公开内容的实现方式的定位系统的通信的时序图。
[图7]图7示出了根据本公开内容的实现方式的定位系统的通信的另一时序图。
[图8]图8示出了根据本公开内容的实现方式的定位系统的通信的另一时序图。
[图9]图9示出了根据本公开内容的实现方式的定位系统的通信的另一时序图。
在附图的若干视图中，相应的附图标记指示相应的部分。
具体实施方式
现在将参照所附附图更全面地描述示例实施方式。
本公开内容涉及针对定位系统中的通信的省电方法，该定位系统例如是利用消费者等级无线协议的PEPS系统，该消费者等级无线协议提供在便携式装置与车辆的PEPS系统——包括车辆的传感器——之间建立安全通信连接。便携式装置例如可以是钥匙扣、智能手机、平板电脑、可穿戴计算装置(例如智能手表、手镯、项链、戒指等)、或者被配置用于与使用带有安全通信连接的通信协议的PEPS系统通信的任何其他合适的计算装置。
通信装置可以通过使用通信装置已知的特定通信信息例如关于在通信装置之间发送的通信分组的定时、通信信道或频率、加密、解码等的信息使用安全连接来进行通信。用这种方式，第三方更加难以监听或拦截通过安全通信连接在通信装置之间发送的分组。例如，利用安全通信连接的通信协议在通过安全通信连接的通信期间可以使用跳频扩频(FHSS)通信、直接序列扩频(DSSS)通信或正交频分复用(OFDM)通信。例如，蓝牙低功耗(Bluetooth Low Energy，BLE)通信协议在通过安全通信连接的通信期间使用FHSS通信。再例如，Wi-Fi和Wi-Fi直连通信协议在通过安全通信连接的通信期间使用DSSS通信以及/或者OFDM通信。附加地或者替选地，通信装置可以对通过安全通信连接发送的通信分组使用加密。例如，通过安全通信信道的通信使得未经授权的装置难以知道在两个装置之间接收下一个或多个通信分组的信道、定时和/或解码信息。例如，通过安全通信信道的通信使得未经授权的装置难以知道在两个装置之间接收下一个或多个通信分组的信道、定时和/或解码信息。这些特征使得未经授权的装置难以监视使用安全通信信道的在便携式装置与车辆的PEPS系统之间的通信。
如下面进一步详细讨论的，定位系统可以包括中央通信模块和传感器网络，中央通信模块也称为控制模块。控制模块可以建立与便携式装置的安全通信连接。例如，控制模块可以使用BLE通信协议建立安全通信连接。然后，控制模块可以将关于安全通信连接的信息例如定时信息和同步信息传达至传感器网络中的传感器中的每一个。例如，控制模块可以传达关于安全通信连接的信息，例如下一个通信连接事件的定时、通信连接事件之间的定时间隔、下一个通信连接事件的通信信道、信道映射、用于计算后续通信连接事件的信道的信道跳转间隔或偏移、通信延迟信息、通信抖动信息等。然后，传感器可以监听由便携式装置发送至控制模块的通信分组，并可以测量从便携式装置接收到的信号的信号信息。例如，传感器可以测量接收信号强度并确定接收信号强度指示(received signal strengthindicator，RSSI)值。附加地或者替选地，传感器可以确定从便携式装置接收的信号的其他测量值，例如到达角度、到达时间、到达时间差等。
传感器然后可以将测量的信息传达至控制模块，控制模块然后可以基于从传感器中的每一个接收的测量信息来确定便携式装置的定位或者到便携式装置的距离。例如，控制模块可以基于例如通过各种传感器从便携式装置接收的各种信号的RSSI值的模式来确定便携式装置的定位。例如，相对强的RSSI通常指示便携式装置较近，而相对弱的RSSI通常指示便携式装置较远。通过分析由便携式装置利用传感器中的每一个发送的通信信号的RSSI，控制模块可以确定便携式装置相对于车辆的定位或距离。附加地或者替选地，控制模块还可以使用由便携式装置发送并由传感器接收的信号的到达角度测量值或到达时间差测量值来确定便携式装置的定位。附加地或者替选地，传感器自身可以基于所测量的信息来确定便携式装置的定位或者与便携式装置的距离，并且可以将该定位或者距离传达至控制模块。
基于所确定的便携式装置相对于车辆的定位或距离，PEPS系统然后可以授权或执行车辆功能，例如解锁车辆的门、解锁车辆的行李箱、启动车辆以及/或者允许车辆启动。例如，如果便携式装置到车辆的距离小于第一距离阈值，则PEPS系统可以激活车辆的内部灯或者外部灯。如果便携式装置到车辆的距离小于第二距离阈值，则PEPS系统可以解锁车辆的门或行李箱。如果便携式装置位于车辆内部，则PEPS系统可以允许车辆启动。
运行定位系统——包括运行控制模块和所有传感器——会消耗大量电力，并且会迅速耗尽包括定位系统的车辆的电池。如下面进一步详细讨论的，为了节省电力，本公开内容提供了用于选择性地指示定位系统的部件——包括各个传感器以及/或者控制模块的各个处理器或模块——进入消耗的电力少于完全唤醒状态的待机状态或睡眠状态的系统和方法。另外，本公开内容提供了用于定义特定唤醒标准的系统和方法，使得可以在适当的时候将定位系统的系统部件——包括各个传感器以及/或者控制模块的各个模块或处理器——唤醒至完全功能状态以运行定位系统。
参照图1和图2，定位系统1设置在车辆5内，并且包括控制模块8(也称为中央通信模块或PEPS控制模块)和多个传感器10A至10K(以下统称为或总称为传感器10)。传感器10可以包括安装在车辆5的外部上或者安装至车辆5的外部的多个传感器，车辆5的外部例如车辆5的外部主体或装饰部件。在图1的示例中，传感器10A至10E被示出为外部传感器。传感器10还可以包括安装在车辆5的内部上或者安装至车辆5的内部的多个传感器，车辆5的内部例如车辆5的内部装饰部件。在图1的示例中，传感器10F至10K被示出为内部传感器。
控制模块8可以实现为例如PEPS电子控制单元(ECU)，并且在下面进一步详细描述。如图2所示，控制模块8可以使用有线车辆接口12与传感器10进行通信。车辆接口12例如可以包括控制器局域网(CAN)总线以及/或者较低数据速率的通信总线例如本地互连网络(LIN)总线。车辆接口12还可以包括时钟扩展外围接口(CXPI)总线。附加地或者替选地，车辆接口12可以包括CAN总线、LIN总线和CXPI总线通信接口的组合。附加地或者替选地，控制模块8可以使用无线通信与传感器10通信。控制模块8被配置成建立例如与便携式装置20的安全无线通信连接，例如BLE通信连接。如上所述，控制模块8将关于安全无线通信连接的信息经由车辆接口12传达至传感器10，所述信息例如为下一个通信连接事件的定时、接连的通信连接事件之间的定时间隔、下一个通信连接事件的通信信道、信道映射、用于计算后续通信连接事件的信道的信道跳转间隔或偏移、通信延迟信息以及/或者通信抖动信息等。传感器10而后可以跟随控制模块8与便携式装置20之间的安全无线通信连接，并监听由便携式装置20发送至控制模块8的通信分组。然后，传感器10可以测量关于从便携式装置20接收到的信号的信号信息，例如RSSI、到达角度、到达时间、到达时间差等，并且经由通过车辆接口12的通信将信号信息传达至控制模块8。
特别参照图2，便携式装置20可以包括连接到天线23的通信芯片组22，例如BLE芯片组、Wi-Fi芯片组或Wi-Fi直连芯片组。便携式装置20还可以包括存储在计算机可读存储模块或装置24中的应用软件。便携式装置20还可以可选地包括GPS模块26或其他装置定位服务。便携式装置20向控制模块8发送通信信号30以及从控制模块8接收通信信号30。如上所述，传感器10可以基于从控制模块8接收的关于安全无线通信连接的信息来侦听通信信号30。这样，传感器10还接收由便携式装置20发送至控制模块8的通信信号30。
参照图3，传感器10中的每一个包括连接至天线15的通信芯片组14，例如BLE芯片组、Wi-Fi芯片组或Wi-Fi直连芯片组。如图3所示，天线15可以位于传感器10的内部。替选地，天线15可以位于传感器10的外部。传感器10使用天线15从便携式装置20接收通信信号30。在图3的示例中，传感器10配置有用于BLE通信的BLE芯片组。在图3的示例中，传感器10使用BLE物理层(PHY)控制器16接收BLE物理层消息。传感器10能够观察BLE物理层消息并使用由信道映射重建模块17产生的信道映射对相关联信号的物理特性——包括例如所接收的信号强度(RSSI)——进行测量。附加地或者替选地，传感器10可以确定相关联信号的物理特性的其他测量值，包括例如与到达角度有关的数据。附加地或者替选地，各种传感器10可以经由车辆接口12彼此通信以及/或者与控制模块8通信，以确定由各种传感器接收的信号的到达时间差、到达时间或到达角度数据。定时同步模块(timing synchronizationmodule)18被配置成精确测量车辆接口12上的消息的接收时间，并将定时信息传递至通信芯片组14。通信芯片组14被配置成获取信道映射信息和定时信号，并且在特定时间将PHY控制器16调谐至特定信道，并观察符合所使用的通信协议的物理层规范的所有物理层消息和数据。通过通信芯片组14将数据、时间戳、测得的信号强度、关于所接收的信号的任何其他信息等经由车辆接口12报告给车辆5的控制模块8。
参照图4，控制模块8包括无线通信模块32和主处理模块34。无线通信模块32包括第一处理器和连接至天线的无线通信芯片组例如BLE芯片组、Wi-Fi芯片组或Wi-Fi直连芯片组。无线通信模块32的第一处理器和无线通信芯片组被配置成使用提供安全无线通信连接诸如BLE、Wi-Fi或Wi-Fi直连的无线通信协议与便携式装置20进行无线通信。无线通信模块32通过有线通信接口36例如串行外围接口(SPI)总线、CAN总线、LIN总线、CXPI总线或其他合适的通信接口与主处理模块34通信。主处理模块34包括第二处理器，并且被配置成通过有线通信接口36与无线通信模块32通信。主处理模块34还被配置成通过车辆接口12与传感器10通信以接收例如关于由传感器10从便携式装置20接收的通信信号30的信号信息，诸如RSSI和/或到达角度等。此外，主处理模块34和第二处理器被配置成通过基于所接收的信号信息确定便携式装置20相对于车辆5的定位或距离来执行便携式装置20的定位。附加地或者替选地，传感器10自身可以基于所测量的信号信息来确定便携式装置20相对于车辆5的定位或距离，并且可以将定位信息或距离信息经由通过车辆接口12的通信传达至主处理模块34。主处理模块34还可以基于便携式装置20相对于车辆5的定位或距离来控制PEPS系统以解锁车辆5的门、解锁车辆5的行李箱以及/或者允许车辆5启动。由于主处理模块34和第二处理器上的附加处理负荷，第二处理器可以是比第一处理器更快、更强大的处理器。这样，第二处理器和主处理模块34与第一处理器和无线通信模块32相比可能需要并消耗较多的电力。
参照图5A，示出了根据本公开内容的定位系统1的状态图50。具体地，状态图50示出了在便携式装置20在相对于车辆5的定位A到定位E(如图5B所示)的每个定位的情况下定位系统1的软件、主处理模块34、无线通信模块32、外部传感器10A至10E以及内部传感器10F至10K的各种状态。图5中的便携式装置定位A至E对应于状态图50最左列中示出的定位，用标题“便携式装置(20)定位”标记。
参照图5A和图5B，状态图50包括对应于便携式装置20在定位系统1的通信范围之外——如定位A所示——的第一行52。定位系统1的通信范围例如可以是大约40米或130英尺。然而，可以根据定位系统1所使用的特定无线通信硬件使用其他通信范围。当便携式装置20在定位系统1的通信范围之外时，定位系统1的软件处于“等待连接”状态，如第一行52的第二列所示。当定位系统1正在等待连接时，主处理模块34处于睡眠状态，无线通信模块32在扫描状态下运行，并且所有传感器10A至10K都处于睡眠状态。当主处理模块34处于睡眠状态时，主处理模块34和第二处理器在等待接收来自无线通信模块32的唤醒请求时仅执行最少的处理。例如，主处理模块34在处于睡眠状态时不与便携式装置20通信或者执行确定便携式装置20的定位的处理。类似地，当传感器10A至10K处于睡眠状态时，传感器10A至10K在等待接收来自主处理模块34的唤醒命令时仅执行最少的处理。例如，在睡眠状态下，传感器10A至10K不扫描或侦听来自便携式装置20的通信信号30(或无线通信信号)。当无线通信模块32处于扫描状态时，无线通信模块32在通信范围内扫描便携式装置20。换句话说，无线通信模块32在通信范围内扫描以寻找来自便携式装置20的通信信号30以建立与便携式装置20的通信连接。如状态图50的第一行52所示，当便携式装置20不在通信范围内时，主处理模块34和所有传感器10A至10K均处于低电力睡眠状态。
一旦无线通信模块32在通信范围内检测到来自便携式装置20的通信信号30，无线通信模块32就向主处理模块34发送唤醒请求，并且定位系统1的软件转移至“待机状态”，如状态图50的第二行54所示。在该状态下，便携式装置20位于如图5B所示的在定位系统1的通信范围内的定位B处。例如，在定位B处的便携式装置20距离车辆5可以小于约40米或130英尺。但是，如上所述，可以根据定位系统1的特定无线通信硬件使用其他通信范围。主处理模块34经由通过有线通信接口36的通信从无线通信模块32接收唤醒请求。然后，主处理模块34醒来并尝试建立与检测到的便携式装置20的安全无线通信连接。例如，主处理模块34通过无线通信模块32与便携式装置20通信，以尝试认证便携式装置20先前是否已经被授权与定位系统1通信。在便携式装置20未被认证的情况下，忽略该便携式装置20，并且定位系统1转移回第一行52中所示的“等待连接”状态。在主处理模块34能够认证便携式装置20的情况下，主处理模块34建立与便携式装置20的安全无线通信连接。具体地，主处理模块34同步与便携式装置20的通信信息，例如用于连接事件的定时信息、用于频率跳转通信的信道信息等。
在“待机状态”下，一旦主处理模块34建立了与便携式装置20的安全无线通信连接，则主处理模块34随后返回至如状态图50的第二行54的第三列所示的睡眠状态。同时，无线通信模块32进入低电力状态，从而执行维持与便携式装置20的安全无线通信连接但是不将信息报告回主处理模块34的处理。换句话说，在待机状态下，无线通信模块32使用已建立的安全无线通信连接保持与便携式装置20的通信，但是不向主处理模块34回传有关该连接的信息或者从便携式装置20接收的信息。在待机状态下，所有传感器10A至10K都保持在低电力睡眠状态。
当处于待机状态时，无线通信模块32测量从便携式装置20接收的通信信号的RSSI，并将所测量的RSSI与RSSI阈值进行比较。RSSI阈值对应于定位范围的外周界。例如，定位范围的外周界可以大约为6米或19.6英尺。例如，一旦便携式装置20通过例如从定位B移动至定位C而移动到定位范围内，如图5B所示，则无线通信模块32从便携式装置20接收的通信信号30的RSSI将大于RSSI阈值。一旦无线通信模块32测量到从便携式装置20接收的通信信号30的大于RSSI阈值的RSSI，则无线通信模块32将唤醒请求发送至主处理模块34，并且定位系统1从“待机状态”转移至“外部定位状态”，如状态表50的第三行56中所示。
在外部定位状态下，主处理模块34和无线通信模块32二者均处于完全唤醒状态，如状态图50的第三行56所示。在这种状态下，无线通信模块32正在使用安全无线通信连接与便携式装置20进行通信，并且正在向主处理模块34报告回有关与便携式装置20的通信的信息。在外部定位状态下，内部传感器10F至10K保持低电力睡眠状态。在外部定位状态下，主处理模块34将唤醒命令仅传达至外部传感器10A至10E，并且向外部传感器10A至10E提供保持在“间歇睡眠”状态的指令。
如下面进一步详细讨论的，在间歇睡眠状态下，主处理模块34向外部传感器10A至10E提供信息，使得外部传感器10A至10E可以跟随或监听无线通信模块32与便携式装置20之间的通过安全无线通信连接的通信。例如，主处理模块34可以提供定时和同步信息以及信道跳转信息，使得传感器10知道下一个连接事件的时间和信道，并且知道如何确定后续连接事件的定时和信道信息。以这种方式，外部传感器10A至10E可以跟随或监听通过安全无线通信连接的通信，而便携式装置20不知道外部传感器10A至10E正在接收或侦听便携式装置20正通过安全无线通信连接发送至无线通信模块32的通信分组。
此外，如下面进一步详细讨论的，在间歇睡眠状态下，外部传感器10A至10E可以在接连的通信连接事件之间返回睡眠，并且可以在下一个连接事件不久之前唤醒。例如，如下面进一步详细讨论的，主处理模块34可以提供传感器10所使用的唤醒标准，以确定何时应当将其转移至完全唤醒状态，并且向主处理模块34报告回关于从便携式装置20接收到的通信信号的信息。例如，由主处理模块34发送至外部传感器10A至10E的唤醒标准可以包括预定的唤醒RSSI阈值。一旦外部传感器10A至10E测量到从便携式装置20接收的通信信号30的大于如唤醒标准中所设定的预定唤醒RSSI阈值的RSSI，则外部传感器10A至10E而后可以进入完全唤醒状态，并向主处理模块34报告回有关从便携式装置20接收的通信信号30的信息。换句话说，主处理模块34可以指示外部传感器10A至10E监听或侦听通过安全无线通信连接从便携式装置20接收到的通信分组，并且仅在检测到的从便携式装置20接收的通信信号30的RSSI大于预定的RSSI阈值时才向主处理模块34报告。以这种方式，外部传感器10A至10E能够在安全无线通信连接的接连的通信连接事件之间返回至睡眠并节省电力，直到从便携式装置20接收的通信信号30的RSSI超过RSSI阈值。另外，外部传感器10A至10E和主处理模块34能够通过放弃传达由外部传感器10A至10E接收的通信分组直到所接收的通信信号30的RSSI超过RSSI阈值来节省电力。换句话说，外部传感器10A至10E和主处理模块34能够不必传达由外部传感器10A至10E所接收的通信信号30直到所接收的通信信号30的RSSI超过RSSI阈值来节省电力。
在以上示例中，当从便携式装置20接收的通信信号30的RSSI超过RSSI阈值时，外部传感器10A至10E向主处理模块34报告。另外，在安全无线通信连接的连接事件期间，处于间歇睡眠状态的外部传感器10A至10E如果失去与便携式装置20的连接并且不再能够监听或侦听发送至无线通信模块32的通信分组，则也可以向主处理模块34报告。在这种情况下，无线通信模块32可以向已经失去连接的任何传感器10重新发送定时和同步信息以及信道跳转信息使得传感器10可以重新同步并在下一个和后续的连接事件期间寻找通信信号30。
在以上示例中，在第三行56中所示的外部定位状态下，外部传感器10A至10E处于间歇睡眠状态而内部传感器10F至10K处于睡眠状态。然而，传感器10A至10K的任何子集可以处于间歇睡眠状态，而子集之外的其余传感器处于睡眠状态。例如，仅外部传感器10A至10E的子集可以被置于间歇睡眠状态。替选地，外部传感器10A至10E的子集和内部传感器10F至10K的子集可以被置于间歇睡眠状态。
另外，在以上示例使用由传感器10监测的唤醒标准来确定何时向主处理模块34报告例如RSSI超过唤醒RSSI阈值时，可以替选地使用按需报告模式。例如，在按需报告模式下，在无线通信模块32与便携式装置20之间的安全连接事件期间，可以指示所选择的传感器10进入间歇睡眠以监测从便携式装置20接收的通信信号30，但在没有指示报告给主处理模块34之前不会报告给主处理模块34。换句话说，在按需报告模式下，传感器10不报告关于所接收到的来自便携式装置20的通信信号30的信息，直到主处理模块34请求来自传感器10的信息。在该示例中，主处理模块34可以等待直到例如车辆5的门把手被操作，然后可以请求所有传感器10A至10K报告关于所接收的来自便携式装置20的通信信号30的信息。
再次参照图5A和图5B的示例，一旦外部传感器10A至10E确定从便携式装置20接收的通信信号30具有超过由主处理模块34提供的唤醒标准的预定唤醒RSSI阈值的RSSI，则外部传感器10A至10E向主处理模块34报告关于所接收的通信信号30的信息，诸如通信信号30的RSSI和/或到达角度。主处理模块34而后执行定位以确定便携式装置20相对于车辆5的定位或距离。如果便携式装置20的定位或距离在例如可能约为3米或9.8英尺的欢迎模式范围的外周界之外，则定位系统1保持在状态图50第三行56中所示的外部定位状态。在这种情况下，主处理模块34可以使用同一唤醒标准或更新的唤醒标准来指示外部传感器10A至10E保持在间歇睡眠状态。例如，主处理模块34可以提供具有提高的唤醒RSSI阈值的唤醒标准。一旦主处理模块34确定便携式装置20已经通过例如从定位C移动至定位D移动至欢迎模式范围内，如图5B所示，则定位系统1从外部定位状态转移至对应于状态图50的第四行58和第五行60的完全定位状态。
在完全定位状态下，主处理模块34、无线通信模块32以及所有传感器10A至10K都处于完全唤醒状态。在完全定位状态下，无线通信模块32使用建立的安全无线通信连接与便携式装置20通信。传感器10A至10K中的每一个侦听或监听在安全无线通信连接的连接事件期间由便携式装置20发送的通信分组，并且向主处理模块34报告有关从便携式装置20接收的通信信号30的信息。例如，传感器10A至10K可以测量接收到的通信信号30的RSSI。附加地或替选地，传感器10A至10K可以确定从便携式装置20接收到的通信信号30的其他测量值，例如到达角度、到达时间、到达时间差等。传感器10A至10K向主处理模块34报告关于通信信号30的所有感测信息或测量信息。主处理模块34然后可以基于接收的来自传感器10A至10K的信息确定便携式装置20相对于车辆5的定位或距离。基于所确定的便携式装置20相对于车辆5的定位或距离，基于所确定的便携式装置20相对于车辆5的定位或距离，主处理模块34而后可以授权或执行车辆功能，例如解锁车辆5的车门、解锁车辆5的行李箱、启动车辆5以及/或者允许车辆5启动。当定位系统1处于完全定位状态下时，如果车辆5在预定时间内例如10分钟内未被访问，则定位系统1可以返回至外部定位状态。尽管提供了10分钟的示例，但是可以使用任何其他预定时间段。
例如，当主处理模块34确定便携式装置20位于与状态图50的第四行58对应的“欢迎模式范围”时，主处理模块34可以打开车辆5的内部灯和/或外部灯。例如，欢迎模式范围可以是大约3米或9.8英尺。参照图5B，在定位D处的便携式装置20示出为在欢迎模式范围内。当主处理模块34确定便携式装置20位于与状态图50的第五行60对应的“认证范围”时，主处理模块34可以解锁车辆5的门，或者可以允许车辆5的门或车辆5的行李箱被解锁。认证范围例如可以是大约2米或6.5英尺。另外，当主处理模块34确定便携式装置20位于车辆5内部时，主处理模块34可以允许车辆5启动。
以这种方式，利用上述用于通信的策略和图5A的状态图50中示出的各种状态的定位系统1能够通过最小化通信并设置用于将某些系统部件诸如上述讨论的模块和传感器转移到低电力状态诸如睡眠状态的参数和策略，同时提供部件根据需要转移至唤醒状态以执行定位的标准，来显著地节省电力。这样，与不利用上述策略的系统相比，车辆5的电力的使用和电池的消耗显著减少了。换句话说，利用上述用于通信的策略和图5A的状态图50所示的各种状态有利地节省了电力并延长了为定位系统1供电的电池例如车辆5的电池的电池寿命。
尽管以上示例参考了针对由定位系统1所使用的各种范围的特定距离，但是可以利用任何其他合适的距离。例如，以上示例使用了外周界为40米或130英尺的连接范围、外周界为大约6米或19.6英尺的开始定位范围、外周界为大约3米或9.8英尺的欢迎模式范围以及外周界为大约2米或6.5英尺的认证范围。但是，可以使用任何其他合适的距离。
另外，定位系统1可以基于所追踪的并与每个范围相关联的误报的数量来自适应地调整各种范围和距离。例如，定位系统1，更具体地，主处理模块34，可以追踪便携式装置20进入指定范围中的每一个多少次，指定范围即连接范围、开始定位范围、欢迎模式范围和认证范围。另外，一旦便携式装置20进入特定范围，定位系统1和主处理模块34就可以追踪车辆5实际被访问了多少次。然后，主处理模块34可以确定与每个范围相关联的误报率或误报百分比。例如，在诸如一周、一个月、数月等的预定时间段内，主处理模块34可以确定经授权的便携式装置20进入开始定位范围100次，并且100次中对车辆5访问了55次，导致45次误报，或者45％的误报率。主处理模块34可以将所确定的误报率与预定的误报率阈值进行比较，并且响应于误报率大于阈值可以减小关联范围以及/或者其他范围。例如，主处理模块34可以使用30％的误报率阈值。在该示例中，因为45％的误报率大于30％的误报率阈值，所以主处理模块34可以减小相关联范围的外周界。例如，在这种情况下，主处理模块34可以将开始定位范围的外周界从6米或19.6英尺减小至5米或16.4英尺。类似地，如果误报率小于第二阈值，则主处理模块34可以增大相关联的阈值的外周界。以这种方式，定位系统1可以自适应地调整或优化由本公开内容的省电策略使用的各种范围和外周界。
另外，定位系统1可以利用根据车辆5的定位而变化的基于地理的范围。例如，当车辆5位于第一定位例如车主的家时，定位系统1可能会注意到大量的误报。这可能是由于当车辆5停放在车主的家时，车主多次接近车辆5而不访问车辆5。在这种情况下，当车辆5停放在车主的房屋处时，定位系统1可以减小各种范围以减少误报的数量。例如，定位系统1可以利用车辆5的GPS系统来确定车辆5的定位，并且可以存储当车辆5停放在特定定位———在本情况下为车主的房屋—时要使用的特定的一组范围。另外，当车辆5位于第二定位处例如车主的工作场所时，定位系统1可能会注意到少量的误报。这可能是由于仅当车主在一天的开始、一天的结束或午休时间等进入或离开车辆5时车主在车辆5附近。在这种情况下，当车辆5停放在第二定位处即车主的工作场所时，定位系统1可以增加范围。这样，定位系统1将具有更高的置信级，即当车辆停放在车主的工作地点的情况下，当车主在车辆5附近时，车主将访问车辆5。
参照图6至图9，示出了定位系统1的示例性实现方式的时序图。在图6至图9中，从左至右指示了时间的流逝。在图6至图9的示例的每一个中，控制模块8的无线通信模块32已经建立了与便携式装置20的安全无线通信连接，并且被示为在通常称为通信连接事件62(或者安全通信连接事件)的图6中的安全通信连接事件62-1至62-5、图7中的62-6至62-8、图8中的62-9至62-13和图9中的62-14至62-22中的每一个的期间与便携式装置20进行通信。在图6至图9中，由时间线64与时间线66之间的箭头示出了控制模块8的无线通信模块32与便携式装置20之间的无线通信。由时间线68与时间线70之间的箭头示出主处理模块34与传感器10之间通过车辆接口12的通信。时间线72示出传感器10何时侦听在安全通信连接事件62期间由便携式装置20发送的通信信号30。特别地，图6中凸起的间隔72-1至72-4、图6中的72-5、图8中的72-6至72-8以及图9中的72-9至72-14说明了传感器10正在侦听在安全通信连接事件62期间由便携式装置20发送的通信信号30的特定时间。时间线74示出了处于唤醒状态(W/U)或睡眠状态(SLP)的传感器10的状态。特别地，图6至图9中凸起的间隔的上升沿指示传感器正在进入唤醒状态(W/U)，而凸起的间隔的下降沿指示传感器正在进入睡眠状态(SLP)。特别地，图6中的上升沿74-1、74-3、74-5和74-7，图7中的上升沿74-8和74-10，图8中的上升沿74-12、74-14、74-16和74-18以及图9中的上升沿74-20、74-22、74-24、74-26、74-28和74-30指示传感器10正在进入唤醒状态(W/U)的时间。类似地，图6中的下降沿74-2、74-4和74-6，图7中的下降沿74-9和74-11，图8中的下降沿74-13、74-15、74-17、74-19以及图9中的74-21、74-23、74-25、74-27和74-29指示传感器10正在进入睡眠状态(SLP)的时间。
参照图6，并且如上所述，控制模块8已经建立了与便携式装置20的安全无线通信连接。在图6中，传感器10最初处于睡眠状态。主处理模块34通过车辆接口12向传感器10发送唤醒脉冲80。响应于唤醒脉冲80，传感器10在74-1处唤醒。然后，主处理模块34将暂停报告命令(paused reporting command)82发送至传感器10。暂停报告命令82启动上面关于图5A所讨论的间歇睡眠状态，并且包括在确定何时向主处理模块34报告关于从便携式装置20接收的通信信号30的信号信息时传感器10所使用的特定唤醒标准。例如，唤醒标准可以指示直到从便携式装置20接收的通信信号30的RSSI大于RSSI阈值——如图6所示的RSSI曲线图84中的“thr”(阈值)所示，传感器10才应该向主处理模块34报告。暂停报告命令82还可以包括有关与便携式装置20的安全无线通信连接的信息，例如下一个通信连接事件62(在这种情况下为通信连接事件62-2)的定时、接连的通信连接事件62之间的定时间隔、下一个通信连接事件62的通信信道、信道映射、信道跳转间隔或偏移、通信延迟信息、通信抖动信息等。以这种方式，传感器10知道下一个通信连接事件62——在这种情况下是通信连接事件62-2——的定时和信道并在74-2处返回至睡眠状态以节省电力。
在74-3处，在下一个通信连接事件62-2稍前，传感器10唤醒自身并开始侦听在通信连接事件62-2期间由便携式装置20发送的通信信号30，如凸起的间隔72-1所示。在安排下一个通信连接事件62-2发生稍前，传感器10会唤醒自身使得其可以执行必要的步骤来激活和命令传感器硬件——例如传感器10的接收器——以在适当的定时和频率信道侦听通信信号30。
一旦传感器10接收到由便携式装置20发送的通信信号30，则传感器10确定是否满足所指示的唤醒标准。在这种情况下，传感器10确定所接收的通信信号30的RSSI是否大于RSSI阈值“thr”。如RSSI曲线图84所示，在通信连接事件62-2期间接收到的通信信号30的RSSI示出在86处，并且低于由穿过RSSI曲线图84的虚线示出的RSSI阈值“thr”。因为接收到的通信信号30的测量的RSSI低于RSSI阈值“thr”，因此不满足唤醒标准。这样，传感器10使其自身在74-4处返回至睡眠状态，并等待下一个通信连接事件62-3。类似于通信连接事件62-2，传感器10在74-5处再次唤醒自身，并侦听在通信连接事件62-3期间来自便携式装置20的通信信号30，如凸起的间隔72-2所示。如88处所示，在通信连接事件62-3期间接收到的通信信号30的RSSI仍低于RSSI阈值“thr”。这样，传感器10使其自身在74-6处再次返回至睡眠模式，并等待下一个通信连接事件62-4。
类似于通信连接事件62-2和62-3，传感器10在74-7处再次唤醒自身，并侦听在通信连接事件62-4期间来自便携式装置20的通信信号30，如由凸起的间隔72-3所示。如90处所示，在通信连接事件62-4期间接收到的通信信号30的RSSI现在大于RSSI阈值“thr”。这样，传感器10确定现在已经满足唤醒标准，并采取措施向主处理模块34报告关于接收到的通信信号30的信息。
传感器10通过车辆接口12发送唤醒请求94以警示主处理模块34其具有要报告的关于从便携式装置20接收的通信信号30的信息。在96处和98处执行报告数据交换。具体地，在96处，主处理模块34请求传感器10发送关于从便携式装置20接收的通信信号30的信息，并且在98处，传感器10将关于通信信号30的信息发送至主处理模块34。关于从便携式装置20接收的通信信号30的信息可以包括例如通信信号30的RSSI、到达角度、到达时间、到达时间差等，然后传感器10侦听下一个通信连接事件62-5，并在100处和102处执行另一个报告数据交换。具体地，在100处，主处理模块34请求传感器10发送有关从便携式装置20接收的通信信号30的信息，并且在102处传感器10将与通信信号30有关的信息发送至主处理模块34。
如上所述，基于从传感器10接收到的信息，控制模块8可以确定便携式装置20相对于车辆5的定位或距离。基于所确定的便携式装置20相对于车辆5的定位或距离，定位系统1而后可以授权或者执行车辆功能，例如解锁车辆5的门、解锁车辆5的行李箱、启动车辆5以及/或者允许车辆5启动。
尽管图6示出了与单个传感器10进行通信的控制模块8，但是可以理解的是，以上参照图6所描述的处理和通信可以与传感器10A至10K中的每一个或者与传感器10A至10K的子集并行/同时执行。
此外，在图6的示例中，传感器10比较从便携式装置20接收的通信信号30的RSSI。替选地，传感器10自身可以配置成确定便携式装置20相对于车辆5的距离并且可以将所确定的距离与由主处理模块34在暂停报告命令82中提供的距离阈值进行比较。在这样的实现方式中，一旦到便携式装置20的距离小于距离阈值，传感器10就可以唤醒向主处理模块34发起报告。
参照图7，示出了定位系统1的另一示例实现方式的时序图。图7的示例实现方式与图6的示例实现方式类似，不同之处在于，在图7的示例实施方式中，主处理模块34指示传感器10侦听在单个信号通信连接事件62——在这种情况下为通信连接事件62-7——期间来自便携式装置20的通信信号30，然后报告回在单个通信连接事件62期间接收到的关于通信信号30的信息。
在图7中，并且如上所述，控制模块8已经建立了与便携式装置20的安全无线通信连接。在图7中，传感器10最初处于睡眠状态。主处理模块34通过车辆接口12向传感器10发送唤醒脉冲104。响应于唤醒脉冲104，传感器10在74-8处唤醒。然后，主处理模块34向传感器10发送单触发(one-shot)报告命令106。单触发报告命令106指示传感器10侦听或监听下一个通信连接事件62——在这种情况下是通信连接事件62-7——期间来自便携式装置20的通信信号30，并且向主处理模块34报告关于从便携式装置20接收的通信信号30的信号信息。单触发报告命令106还可以包括关于与便携式装置20的安全无线通信连接的信息，例如下一个通信连接事件62(在这种情况下是通信连接事件62-7)的定时、下一个通信连接事件62的通信信道、通信延迟信息、通信抖动信息等。以这种方式，传感器10知道下一个通信连接事件62——在这种情况下为通信连接事件62-7——的定时，并且在74-9处返回至睡眠状态以节省电力。
在74-10处，在下一个通信连接事件62-7稍前，传感器10唤醒自身并且开始侦听在通信连接事件62-7期间由便携式装置20发送的通信信号30，如凸起的间隔72-5所示。在安排下一个通信连接事件62-7发生稍前，传感器10会唤醒自身使得其可以执行必要的步骤来激活和命令传感器硬件——例如传感器10的接收器——来在适当的定时和频率信道侦听通信信号30。在通信连接事件62-7期间已从便携式装置20接收到通信信号30之后，依照指示，传感器10采取措施向主处理模块34报告有关接收到的通信信号30的信息。
传感器10通过车辆接口12发送唤醒请求108以警示主处理模块34其具有要报告的关于从便携式装置20接收的通信信号30的信息。在110处和112处执行报告数据交换。具体地，在110处，主处理模块34请求传感器10发送关于从便携式装置20接收的通信信号30的信息，并且在112处，传感器10将关于通信信号30的信息发送至主处理模块34。关于从便携式装置20接收的通信信号30的信息可以包括例如通信信号30的RSSI、到达角度、到达时间、到达时间差等，然后，传感器10使其自身在74-11处返回至睡眠状态，并等待来自主处理模块34的下一条指令。
如上所述，基于从传感器10接收到的信息，控制模块8可以确定便携式装置20相对于车辆5的定位或距离。基于所确定的便携式装置20相对于车辆5的定位或距离，定位系统1随后可以授权或者执行车辆功能，例如解锁车辆5的门、解锁车辆5的行李箱、启动车辆5以及/或者允许车辆5启动。
尽管图7示出了与单个传感器10进行通信的控制模块8，但是可以理解的是，以上参照图7所描述的处理和通信可以与传感器10A至10K中的每一个或者与传感器10A至10K的子集并行/同时执行。
参照图8，示出了定位系统1的另一示例实现方式的时序图。图8的示例实现方式与图7的示例实现方式类似，不同之处在于，在图8的示例实施方式中，主处理模块34指示传感器10侦听多个信号通信连接事件62——在这种情况下为通信连接事件62-10、62-11和62-12——期间来自便携式装置20的通信信号30，然后报告关于在多个通信连接事件62期间接收到的通信信号30的信息。尽管图8示出了传感器10侦听或监听三个通信连接事件62的示例，但是可以使用任何数量的通信连接事件62。例如，可以指示传感器10在向主处理模块34报告之前侦听或监听十个通信连接事件62。
在图8中，并且如上所述，控制模块8已经建立了与便携式装置20的安全无线通信连接。在图8中，传感器10最初处于睡眠状态。主处理模块34通过车辆接口12向传感器10发送唤醒脉冲114。响应于唤醒脉冲104，传感器10在74-12处被唤醒。主处理模块34而后向传感器10发送N触发(N-shot)报告命令116。N触发报告命令116指示传感器10侦听或监听在接下来的N个通信连接事件62期间来自便携式装置20的通信信号30。在图8的示例中，主处理模块34指示传感器10侦听接下来的三个通信连接事件62——在这种情况下为通信连接事件62-10、62-11和62-12，然后，向主处理模块34报告有关从便携式装置20接收到的通信信号30的信号信息。如上所述，尽管图8的示例示出了针对三个通信连接事件62(即N＝3)的N触发报告命令116，但是N可以是指示传感器10侦听或监听任何数量的通信连接事件62的任何正整数。N触发报告命令116也可以包括关于与便携式装置20的安全无线通信连接的信息，例如关于安全无线通信连接的定时、同步、信道跳转信息等。例如，N触发报告命令116可以包括诸如下一个通信连接事件62的定时、接连的通信连接事件62之间的定时间隔、下一个通信连接事件62的通信信道、信道映射、信道跳转间隔或偏移的信息，使得可以计算出后续通信连接事件62的信道、通信延迟信息、通信抖动信息等。
以这种方式，传感器10知道接下来的N个通信连接事件62——在这种情况下是通信连接事件62-10、62-11和6212——的定时，并且在74-13处返回至睡眠状态以节省电力。
在74-14处，在下一个通信连接事件62-10稍前，传感器10唤醒自身并且开始侦听在通信连接事件62-10期间由便携式装置20发送的通信信号30，如凸起的间隔72-6所示。在安排下一个通信连接事件62-10发生稍前，传感器10会唤醒自身使得其可以执行必要的步骤来激活和命令传感器硬件——例如传感器10的接收器——在适当的定时和频率信道侦听通信信号30。一旦传感器10接收到在通信连接事件62-10期间由便携式装置20发送的通信信号30，则传感器10使其自身在74-15处返回至睡眠状态，并等待下一个通信连接事件62-11。类似于通信连接事件62-10，传感器10在74-16处再次唤醒自身，并且侦听在通信连接事件62-11期间来自便携式装置20的通信信号30，如凸起的间隔72-7所示。然后，传感器10使其自身在74-17处再次返回至睡眠模式，并等待下一个通信连接事件62-12。相似于通信连接事件62-10和62-11，传感器10在74-18处再次唤醒自身，并且侦听在通信连接事件62-12期间来自便携式装置20的通信信号30，如凸起的间隔72-8所示。
根据经由N触发报告命令116提供给传感器10的指令，在侦听或监听了三个通信连接事件62期间来自便携式装置20的通信信号30之后，传感器10现在采取措施向主处理模块34报告关于所接收的通信信号30的信息。传感器10通过车辆接口12发送唤醒请求118以警示主处理模块34其具有要报告的关于从便携式装置20接收的通信信号30的信息。在120处和122处执行报告数据交换。具体地，在120处，主处理模块34请求传感器10发送关于在多个通信连接事件62期间从便携式装置20接收到的通信信号30的信息，并且在122处，传感器10将关于通信信号30的信息发送至主处理模块34。关于从便携式装置20接收的通信信号30的信息可以包括例如通信信号30的RSSI、到达角度、到达时间、到达时间差等。然后，传感器10使其自身在74-19处返回至睡眠状态，并等待来自主处理模块34的下一条指令。
如上所述，基于从传感器10接收到的信息，控制模块8可以确定便携式装置20相对于车辆5的定位或距离。基于所确定的便携式装置20相对于车辆5的定位或距离，定位系统1随后可以授权或者执行车辆功能，例如解锁车辆5的门、解锁车辆5的行李箱、启动车辆5以及/或者允许车辆5启动。
尽管图8示出了与单个传感器10进行通信的控制模块8，但是可以理解的是，以上参照图8所描述的处理和通信可以与传感器10A至10K中的每一个或者与传感器10A至10K的子集并行/同时执行。
参照图9，示出了定位系统1的另一示例实现方式的时序图。图9的示例实现方式与图6的示例实施方式类似，不同之处在于，在图9的示例实现方式中，基于在通信连接事件62期间从便携式装置20接收到的通信信号30的RSSI来命令传感器10调整用于侦听通信连接事件62的采样率。如下面进一步详细讨论的，在图9的示例实现方式中，传感器10被指示每隔一个通信连接事件62进行侦听，直到接收到的通信的RSSI信号30大于第一RSSI阈值，第一RSSI阈值在图9的RSSI曲线图126中被示出为thrl。也就是说，传感器10被指示交替跳过通信连接事件62并侦听通信连接事件62，直到RSSI所接收的通信信号30中的RSSI大于第一RSSI阈值(thr1)。以这种方式，命令传感器10通过侦听通信连接事件62中的仅一半通信连接事件62来利用百分之五十的采样率，直到接收到的通信信号30的RSSI大于第一RSSI阈值(thr1)。如下面进一步详细讨论的，可以使用其他采样率。例如，可以指示传感器10在侦听通信连接事件62之前跳过两个通信连接事件62而不是跳过一个通信连接事件62。通过这种方式，传感器10可以利用百分之33的采样率。可以跳过任何其他数量的通信连接事件62来调整采样率。例如，可以指示传感器10在唤醒以侦听通信连接事件62之间跳过一个、两个、三个、四个、五个、六个或者任何其他数量的通信连接事件62。另外，如下面进一步详细介绍的，可以将多个RSSI阈值与多个采样率结合使用。例如，传感器10最初可以使用第一采样率例如百分之三十三，直到接收到的通信信号30的RSSI大于第一阈值。一旦RSSI大于第一阈值，则传感器10可以使用第二采样率，例如百分之五十。一旦RSSI大于第二阈值，则传感器10可以使用百分之一百的第三采样率。在每种情况下，一旦通信信号30的RSSI大于报告阈值——该报告阈值在图9的RSSI曲线图126中示出为thr2，则传感器10随后将有关通信信号30的信息报告回主处理模块34。
继续参照图9，并且如上所述，控制模块8已经建立了与便携式装置20的安全无线通信连接。在图9中，传感器10最初处于睡眠状态。主处理模块34通过车辆接口12向传感器10发送唤醒脉冲130。响应于唤醒脉冲130，传感器10在74-20处唤醒。主处理模块34而后向传感器10发送报告命令132。报告命令132启动间歇睡眠状态，如上面关于图5A所讨论的，并且包括特定唤醒和采样率标准，其中传感器10使用该特定唤醒和采样率标准来确定何时侦听通信信号30以及何时向主处理模块34报告关于从便携式装置20接收的通信信号30的信号信息。例如，图9的示例中的采样率标准指示传感器10通过每隔一个通信连接事件62跳过来使用百分之五十的采样率。采样率标准还包括用于传感器10确定何时将采样率从百分之五十增加至百分之百的第一RSSI阈值(thrl)。另外，唤醒标准可以指示直到从便携式装置20接收的通信信号30的RSSI大于示出为如图9所示RSSI曲线图126中的“thr2”的唤醒RSSI阈值，传感器10才应报告回主处理模块34。报告命令132还可以包含有关与便携式装置20的安全无线通信连接的信息，例如下一个通信连接事件62(在这种情况下为通信连接事件62-15)的定时、接连的通信连接事件62之间的定时间隔、下一个通信连接事件62的通信信道、信道映射、信道跳转间隔或偏移、通信延迟信息、通信抖动信息等。这样，传感器10知道下一个和后续通信连接事件62的定时和信道，并且能够按照采样率和唤醒标准所指示的确定何时唤醒以监听通信连接事件62。在图9的示例中，在报告命令132之后的下一个通信连接事件62是通信连接事件62-15。这样，传感器10在74-21处返回至睡眠以节省电力，同时等待下一个通信连接事件62-15。
在74-22处，在下一个通信连接事件62-15稍前，传感器10唤醒自身并开始侦听在通信连接事件62-15期间由便携式装置20发送的通信信号30，如凸起的间隔72-9所示。在安排下一个通信连接事件62-15发生稍前，传感器10唤醒自身使得其可以执行必要的步骤来激活和命令传感器硬件——例如传感器10的接收器——在适当的定时和频率信道侦听通信信号30。
一旦传感器10接收到便携式装置20发送的通信信号30，则传感器10将通信信号30的RSSI与报告命令132中提供的RSSI阈值(thr1和thr2)进行比较以确定样本率是否应该调整，或者是否已满足唤醒标准。如RSSI曲线图126所示，在通信连接事件62-15期间接收到的通信信号30的RSSI在134处示出，并且低于由穿过RSSI曲线图126的下部虚线所示的RSSI阈值“thr1”。因为所接收的通信信号30的测量的RSSI低于RSSI阈值“thr1”，因此既没有满足唤醒标准，也没有满足增加采样率的标准。这样，传感器10使其自身在74-23处返回至睡眠状态。因为在这种情况下传感器10正在利用百分之五十的采样率，所以传感器10跳过下一个通信连接事件62-16。换句话说，传感器10在通信连接事件62-16期间保持睡眠(如线72在72-9与72-10之间的部分所示)，并在此后等待下一个通信连接事件62，其现在是通信连接事件62-17。类似于通信连接事件62-15，传感器10在74-24处再次唤醒自身，并侦听在通信连接事件62-17期间来自便携式装置20的通信信号30，如凸起的间隔72-10所示。如136处所示，在通信连接事件62-17期间接收到的通信信号30的RSSI仍低于RSSI阈值“thr1”。这样，传感器10使其自身在74-25处再次返回至睡眠模式，按照百分之五十的采样率所指示的，跳过下一个通信连接事件62-18，并等待下一个随后的通信连接事件62-19。
类似于通信连接事件62-15和62-17，传感器10在74-26处再次唤醒自身，并侦听在通信连接事件62-19期间来自便携式装置20的通信信号30，如由凸起的间隔72-11所示。如138处所示，现在在通信连接事件62-19期间接收到的通信信号30的RSSI大于RSSI阈值“thr1”，但是仍然小于RSSI阈值“thr2”。这样，传感器10确定已经满足增加采样率的标准，但仍然还未满足唤醒标准。传感器10在74-27处重新返回至睡眠，但是这次不是跳过下一个通信连接事件62-20，而是传感器10在74-28处唤醒自身以侦听下一个通信连接事件62-20，如由凸起的间隔72-12所示。如140处所示，在通信连接事件62-20期间接收到的通信信号30的RSSI仍然小于RSSI阈值“thr2”，但是仍然大于RSSI阈值“thr1”。这样，传感器10继续用百分之一百的采样率，并且使其自身在74-29处睡眠以等待下一个通信连接事件62-21。
传感器10在74-30处唤醒自身以侦听下一个通信连接事件62-21，如由凸起的间隔72-13所示。如142处所示，接收到的通信信号30的RSSI现在大于RSSI阈值“thr2”。这样，现在已经满足了唤醒标准，并且传感器10采取措施向主处理模块34报告关于所接收的通信信号30的信息。
例如，传感器10通过车辆接口12发送唤醒请求144以警示主处理模块34其具有要报告的关于从便携式装置20接收的通信信号30的信息。在146处和148处，执行报告数据交换。具体地，在146处，主处理模块34请求传感器10发送关于从便携式装置20接收到的通信信号30的信息，并且在148处，传感器10将关于通信信号30的信息发送至主处理模块34。关于从便携式装置20接收的通信信号30的信息可以包括例如通信信号30的RSSI、到达角度、到达时间、到达时间差等，然后传感器10侦听下一个通信连接事件62-22，并在150处和152处执行另一个报告数据交换。具体地，在150处，主处理模块34请求传感器10发送关于从便携式装置20接收到的通信信号30的信息，并在152处传感器10将关于通信信号30的信息发送至主处理模块34。
如上所述，基于从传感器10接收的信息，控制模块8可以确定便携式装置20相对于车辆5的定位或距离。基于所确定的便携式装置20相对于车辆5的定位或距离，定位系统1随后可以授权或执行车辆功能，例如：解锁车辆5的门、解锁车辆5的行李箱、启动车辆5以及/或者允许车辆5启动。
尽管图9示出了与单个传感器10进行通信的控制模块8，但是可以理解的是，以上参照图9所描述的处理和通信可以与传感器10A至10K中的每一个或者与传感器10A至10K的子集并行/同时执行。
此外，在图9的示例中，传感器10比较从便携式装置20接收的通信信号30的RSSI。替选地，传感器10自身可以被配置成确定便携式装置20相对于车辆5的距离并且可以将所确定的距离与由主处理模块34在报告命令132中提供的距离阈值进行比较。在这样的实现方式中，一旦到便携式装置20的距离小于可应用的距离阈值而不是RSSI阈值，传感器10就可以调整采样率或唤醒以发起报告回主处理模块34。
如上所述，可以使用不同的采样率和不同的RSSI阈值。例如，传感器10可以使用初始采样率，并且随着通信信号30的RSSI的增加，采样率也可以增加。例如，随着通信信号30的RSSI超过一个或更多个RSSI阈值，采样率可以相应地增加。
附加地或者替选地，也可以使用除了RSSI之外的信号信息来确定采样率。例如，可以由传感器10基于所接收的通信信号30的到达角度(AoA)、到达时间、到达时间差、飞行时间或者其他可应用的信号信息来调整采样率。附加地或者替选地，可以由传感器10基于信号质量或信号稳定性来调整采样率。例如，表现出高信号稳定性的通信信号30可以需要较少的采样。这样，随着所接收的通信信号30的信号稳定性增加，可以降低采样率。
附加地或者替选地，可以由传感器10基于由加速度计检测到的运动或来自便携式装置20的其他数据来调整采样率。例如，如果便携式装置20由于被放置在静止表面上而没在移动并且正保持静止，则不太可能立即访问车辆5。这样，可以降低采样率直到来自便携式装置20的加速度计数据指示便携式装置20再次正在移动。附加地或者替选地，该系统可以利用机器学习来确定车辆5将被访问的可能性，并且可以基于所确定的可能性来调整采样率。例如，如果车辆5将被访问的可能性较小，则可以适当地降低采样率，并且如果车辆5将被访问的可能性较大，则可以适当地增加采样率。例如，系统可以确定用户在夜间期间从不访问车辆5。这样，系统在所确定的夜间时间期间可以降低采样率以节省电力。
以这种方式，本公开内容的示例实现方式提供了针对定位系统中的通信的省电方法。具体地，本文讨论的示例系统和方法通过将系统部件诸如处理器、模块和/或传感器置于睡眠状态中并且通过在特定时间唤醒那些系统部件以有利地收集关于由便携式装置20发送的信号的信息并且确定便携式装置20的定位或到便携式装置20的距离来有利地节省电力。以这种方式，本公开内容的示例实现方式与未利用这些方法和策略的定位系统相比节省了电力并避免了车辆电池的耗尽。
出于说明和描述的目的，已经提供了实施方式的前述描述。其并非旨在穷举或限制本公开内容。特定实施方式的各个元件或特征通常不限于该特定实施方式，而是在适用的情况下是可互换的，并且可以在所选实施方式中使用，即使未具体示出或描述。同样也可以以许多方式变化。这样的变化不应被认为是偏离本公开内容，并且所有这样的修改旨在被包括在本公开内容的范围内。
提供示例实施方式使得本公开内容将是透彻的，并将本发明的范围完全传达给本领域技术人员。阐述了许多特定细节，例如特定部件、装置和方法的示例，以提供对本公开内容的实施方式的透彻理解。对于本领域技术人员将明显的是，不需要采用特定细节，示例实施方式可以以许多不同的形式来体现，并且都不应当被解释为限制本公开内容的范围。在一些示例实施方式中，没有详细描述公知的处理、公知的装置结构以及公知的技术。
在本申请中，包括以下定义，术语“模块”和“系统”可以指包括执行代码的处理器硬件(共享的、专用的或组)和存储由处理器硬件执行的代码的存储器硬件(共享的、专用的或组)的电路或电路系统，或者是该电路或电路系统的一部分或者包括该电路或电路系统。该代码被配置成提供本文描述的模块和系统的特征。另外，在本申请中，术语“模块”和“系统”可以用术语“电路”替换。术语“存储器硬件”可以是术语计算机可读介质的子集。术语计算机可读介质不包含通过介质传播的暂态电信号和暂态电磁信号，因此可以被认为是有形的和非暂态的。非暂态有形计算机可读介质的非限制性示例包括非易失性存储器、易失性存储器、磁性存储装置和光学存储装置。
本申请中描述的设备和方法可以由通过将通用计算机配置成执行计算机程序中体现的一个或更多个特定功能而创建的专用计算机来部分实现或完全实现。上述功能块、流程图部件和其他元素用作软件说明书，通过技术人员或程序员的例行工作可以将其转换为计算机程序。
计算机程序包括存储在至少一个非暂态的有形的计算机可读介质上的处理器可执行指令。计算机程序还可以包括或依赖于所存储的数据。所述计算机程序可以包括：与专用计算机的硬件交互的基本输入/输出系统(BIOS)、与专用计算机的特定装置交互的装置驱动程序、一个或更多个操作系统、用户应用程序、后台服务、后台应用程序等。
计算机程序可以包括：(i)待解析的描述性文本，例如JavaScript ObjectNotation(JSON)、超文本标记语言(HTML)或可扩展标记语言(XML)；(ii)汇编代码；(iii)编译器从源代码生成的目标代码；(iv)由解释器执行的源代码；(v)由即时编译器等编译和执行的源代码。仅作为示例，可以使用来自以下语言的语法编写源代码，语言包括：C、C++、C#、Objective C、Haskell、Go、SQL、R、Lisp、Java(注册商标)、Fortran、Perl、Pascal、Curl、OCaml、Javascript(注册商标)、HTML5、Ada、ASP(活动服务器页面)、PHP、Scala、Eiffel、Smalltalk、Erlang、Ruby、Flash(注册商标)、Visual Basic(注册商标)、Lua和Python(注册商标)。
除非使用短语“用于……装置”明确地叙述一个元件，或者在使用短语“用于……的操作”或“用于……的步骤”的方法权利的情况下，否则权利要求书中所叙述的元件中没有一个旨在成为35U.S.C.§112(f)的含义内的装置加功能元件(means-plus-functionelement)。
本文所使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而不旨在进行限制。如本文所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式“一”、“一个”和“该”也可以旨在包括复数形式。术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“包含(including)”和“具有(having)”是包含性的并因此指定了所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或添加。除非明确地标识为执行的顺序，否则本文描述的方法步骤、处理和操作不应被解释为必须以所讨论或所示出的特定顺序执行。还应理解，可以采用附加的或替选的步骤。
当元件或层被称为在另一元件或层“上”、“接合至”、“连接至”或“耦接至”另一元件或层时，其可以直接在另一元件或层上、接合至、连接至或耦接至另一元件或层，或者可以存在中间元件或中间层。相反，当元件被称为“直接在”另一元件或层“上”、“直接接合至”、“直接连接至”或“直接耦接至”另一元件或层时，可能不存在中间元件或中间层。应当以类似的方式来解释用于描述元件之间的关系的其他词语(例如，“在...之间”与“直接在...之间”、“相邻”与“直接相邻”等)。如本文所使用的，术语“以及/或者”包括一个或更多个相关联的所列项目的任何组合和所有组合。
尽管本文可以使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受到这些术语的限制。这些术语仅可用于将一个元素、部件、区域、层或部分与另一区域、层或部分进行区分。除非上下文明确指出，否则本文中使用的诸如“第一”、“第二”和其他数字术语的术语并不暗示次序或顺序。因此，在不脱离示例实施方式的教导的情况下，下面讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可以被称为第二元件、部件、区域、层或部分。
为了便于描述，在本文中可以使用诸如“内部”、“外部”、“之下”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等的空间相对术语来描述附图中所示的一个元件或特征的与另一个元件或特征的关系。除了附图中所示的定向之外，空间相对术语可以旨在包括装置在使用或操作中的不同定向。例如，如果附图中的装置被翻转，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“之下”的元件将被定向为在其他元件或特征“上方”。因此，示例术语“下方”可以包括上方和下方两个定向。该装置可以以其他方式定向(旋转90度或其他定向)，并相应地解释本文使用的空间相对描述语。

Claims (20)

1.一种定位系统，包括：
控制模块(8)，其被配置成建立与便携式装置(20)的安全无线通信连接；以及
至少一个传感器(10)，其被配置成：
从所述控制模块(8)接收关于所述安全无线通信连接的连接信息，
基于所述连接信息来监听所述安全无线通信连接，
测量在所述安全无线通信连接期间从所述便携式装置(20)发送至所述控制模块(8)的至少一个通信信号(30)的信号信息，
将所测量的信号信息与唤醒标准信息进行比较，以及
响应于所测量的信号信息满足所述唤醒标准，将所测量的信号信息报告给所述控制模块(8)；其中
所述控制模块(8)还被配置成：从所述至少一个传感器(10)接收所测量的信号信息，并且基于所测量的信号信息确定所述便携式装置(20)的定位，以及
所测量的信号信息包括从所述便携式装置(20)发送至所述控制模块(8)的所述至少一个通信信号(30)的接收信号强度指示信息、到达角度信息和到达时间差信息中的至少之一。
2.根据权利要求1所述的定位系统，其中
所述至少一个传感器(10)和所述控制模块(8)安装在车辆(5)中，并且
所述控制模块(8)还被配置成基于所述便携式装置(20)的定位来执行车辆功能，所述车辆功能包括以下中至少之一：解锁所述车辆(5)的门；解锁所述车辆(5)的行李箱；以及允许所述车辆(5)启动。
3.根据权利要求1所述的定位系统，其中
所述安全无线通信连接是蓝牙低功耗BLE通信连接。
4.根据权利要求1所述的定位系统，其中
所述安全无线通信连接包括在时间上分隔开的多个通信连接事件(62)期间的通信，以及
所述至少一个传感器(10)被配置成在所述多个通信连接事件(62)中的接连的通信连接事件之间进入睡眠状态。
5.根据权利要求1所述的定位系统，其中
所述至少一个传感器(10)被配置成：通过测量接收信号强度来测量所述至少一个通信信号(30)的信号信息，并且确定所述至少一个通信信号(30)的接收信号强度指示RSSI，
所述唤醒标准信息包括RSSI阈值，以及
所述至少一个传感器(10)还被配置成：当所述至少一个通信信号(30)的RSSI大于所述RSSI阈值时，确定所测量的信号信息满足所述唤醒标准信息。
6.根据权利要求1所述的定位系统，其中
所述控制模块(8)包括无线通信模块(32)和主处理模块(34)，
所述无线通信模块(32)被配置成建立与所述便携式装置(20)的所述安全无线通信连接，
所述主处理模块(34)被配置成：
基于所测量的信号信息确定所述便携式装置(20)的定位，以及
响应于所述便携式装置(20)离开所述无线通信模块(32)的无线通信范围而进入睡眠状态，以及
所述主处理模块(34)包括第一处理器，
所述无线通信模块(32)包括第二处理器，
所述第一处理器比所述第二处理器快。
7.根据权利要求1所述的定位系统，其中
所述至少一个传感器(10)还被配置成从所述控制模块(8)接收所述唤醒标准。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的定位系统，其中
所述控制模块(8)安装在车辆(5)中，
所述至少一个传感器(10)包括至少一个内部传感器(10F-10K)和至少一个外部传感器(10A-10E)，以及
所述控制模块(8)被配置成：
响应于所述控制模块(8)基于从所述至少一个外部传感器(10A-10E)接收到的测量的信号信息确定所述便携式装置(20)的定位大于距所述车辆(5)的预定距离，指示所述至少一个内部传感器(10F-10K)在睡眠状态下运行，以及
响应于所述控制模块(8)确定所述便携式装置(20)的定位小于距所述车辆(5)的所述预定距离，指示所述至少一个内部传感器(10F-10K)醒来。
9.一种定位方法，包括：
利用控制模块(8)建立与便携式装置(20)的安全无线通信连接；
利用所述控制模块(8)向至少一个传感器(10)发送关于所述安全无线通信连接的连接信息；
利用所述至少一个传感器(10)基于所述连接信息来监听所述安全无线通信连接；
利用所述至少一个传感器(10)测量在所述安全无线通信连接期间从所述便携式装置(20)发送至所述控制模块(8)的至少一个通信信号(30)的信号信息；
利用所述至少一个传感器(10)将所测量的信号信息与唤醒标准信息进行比较；
响应于所测量的信号信息满足所述唤醒标准，利用所述至少一个传感器(10)向所述控制模块(8)报告所测量的信号信息；
利用所述控制模块(8)从所述至少一个传感器(10)接收所测量的信号信息；以及
利用所述控制模块(8)基于所测量的信号信息确定所述便携式装置(20)的定位，所测量的信号信息包括从所述便携式装置(20)发送至所述控制模块(8)的所述至少一个通信信号(30)的接收信号强度指示信息、到达角度信息和到达时间差信息中的至少之一。
10.根据权利要求9所述的定位方法，其中
所述至少一个传感器(10)和所述控制模块(8)安装在车辆(5)中，
所述定位方法还包括利用所述控制模块(8)基于所述便携式装置(20)的定位来执行车辆功能，所述车辆功能包括以下中至少之一：解锁所述车辆(5)的门；解锁所述车辆(5)的行李箱；以及允许所述车辆(5)启动。
11.根据权利要求9所述的定位方法，其中
所述安全无线通信连接是蓝牙低功耗BLE通信连接。
12.根据权利要求9所述的定位方法，其中
所述安全无线通信连接包括在时间上分隔开的多个通信连接事件(62)期间的通信，以及
所述定位方法还包括利用所述至少一个传感器(10)在所述多个通信连接事件(62)中的接连的通信连接事件之间进入睡眠状态。
13.根据权利要求9所述的定位方法，其中
利用所述至少一个传感器(10)测量所述至少一个通信信号(30)的信号信息包括：测量接收信号强度并且确定所述至少一个通信信号(30)的接收信号强度指示RSSI，
所述唤醒标准信息包括RSSI阈值，
利用所述至少一个传感器(10)将所测量的信号信息与所述唤醒标准信息进行比较包括将所述至少一个通信信号(30)的RSSI与所述RSSI阈值进行比较；以及
当所述至少一个通信信号(30)的RSSI大于所述RSSI阈值时，所述至少一个传感器(10)确定所测量的信号信息满足所述唤醒标准信息。
14.根据权利要求9所述的定位方法，其中
所述控制模块(8)包括无线通信模块(32)和主处理模块(34)，
所述主处理模块(34)包括第一处理器，
所述无线通信模块(32)包括第二处理器，
所述第一处理器比所述第二处理器快，
所述无线通信模块(32)被配置成执行建立与所述便携式装置(20)的所述安全无线通信连接，
所述主处理模块(34)被配置成执行基于所测量的信号信息确定所述便携式装置(20)的定位，以及
所述定位方法还包括：响应于所述便携式装置(20)离开所述无线通信模块(32)的无线通信范围，利用所述主处理模块(34)进入睡眠模式。
15.根据权利要求9所述的定位方法，所述定位方法还包括：
利用所述控制模块(8)将所述唤醒标准信息发送至所述至少一个传感器(10)。
16.根据权利要求9至15中任一项所述的定位方法，其中
所述控制模块(8)安装在车辆(5)中，
所述至少一个传感器(10)包括至少一个内部传感器(10F-10K)和至少一个外部传感器(10A-10E)，以及
所述定位方法还包括：
响应于所述控制模块(8)基于从所述至少一个外部传感器(10A-10E)接收到的测量的信号信息确定所述便携式装置(20)的定位大于距所述车辆(5)的预定距离，利用所述控制模块(8)指示所述至少一个内部传感器(10F-10K)在睡眠状态下运行，以及
响应于所述控制模块(8)确定所述便携式装置(20)的定位小于距所述车辆(5)的预定距离，利用所述控制模块(8)指示所述至少一个内部传感器(10F-10K)醒来。
17.一种定位系统，包括：
控制模块(8)，其被配置成建立与便携式装置(20)的安全无线通信连接，所述安全无线通信连接包括在时间上分隔开的多个通信连接事件(62)期间的通信；以及
至少一个传感器(10)，其被配置成：
从所述控制模块(8)接收关于所述安全无线通信连接的连接信息，
从所述控制模块(8)接收指示通信连接事件的数量的报告命令，
基于所述连接信息根据由所述报告命令指示的通信连接事件的数量来监听至少一个通信连接事件，
测量在所述至少一个通信连接事件期间从所述便携式装置(20)发送至所述控制模块(8)的至少一个通信信号(30)的信号信息，以及
在根据由所述报告命令指示的通信连接事件的数量监听所述至少一个通信连接事件之后，将所测量的信号信息报告给所述控制模块(8)，其中
所述控制模块(8)还被配置成：
从所述至少一个传感器(10)接收所测量的信号信息，并且
基于所测量的信号信息确定所述便携式装置(20)的定位，以及
所测量的信号信息包括从所述便携式装置(20)发送至所述控制模块(8)的所述至少一个通信信号(30)的接收信号强度指示信息、到达角度信息和到达时间差信息中的至少之一。
18.根据权利要求17所述的定位系统，其中
所述至少一个传感器(10)和所述控制模块(8)安装在车辆(5)中，并且
所述控制模块(8)还被配置成基于所述便携式装置(20)的定位来执行车辆功能，所述车辆功能包括以下中至少之一：解锁所述车辆(5)的门；解锁所述车辆(5)的行李箱；以及允许所述车辆(5)启动。
19.根据权利要求17或18所述的定位系统，其中
所述通信连接事件(62)的数量为一个。
20.根据权利要求17或18所述的定位系统，其中
所述通信连接事件(62)的数量不止一个，并且
所述至少一个传感器(10)还被配置成在所述通信连接事件(62)中的接连的通信连接事件之间进入睡眠状态。
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