CN111919238A - 反射环境检测系统和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了包括车辆(30)的控制模块(20)的系统和方法。响应于用户装置(10)在车辆的阈值距离内，控制模块指示信标(37)和多个传感器(31)中的至少一个来广播ping信号。多个传感器将信号信息传送至控制模块，并且信号信息指示由多个传感器测量到的ping信号的反射的量。传感器校准模块(34)：(i)基于信号信息确定反射元件(70)的存在，以及(ii)响应于确定存在反射元件并且用户装置被连接至控制模块的通信网关，基于信号信息调整多个传感器中的第一传感器的测量结果。

Description

反射环境检测系统和方法
交叉引用
本申请基于2018年3月28日提交的美国临时申请第62/648,995号和2019年3月20日提交的美国专利申请第16/359,166号。上述所有申请的内容均通过引用并入本文。
技术领域
本公开内容涉及用于检测反射元件并基于反射元件校准车辆的多个传感器的系统和方法。
背景技术
该部分提供与本公开内容相关的背景信息，其不一定是现有技术。
传统上，无钥匙进入/无钥匙启动(PEPS)系统是包括无钥匙进入系统的车辆系统，其使得拥有先前已经与车辆的中央PEPS电子控制单元(ECU)配对的密钥卡的任何人能够仅通过抓住门把手就访问车辆并且能够通过按下按钮启动车辆。响应于按钮按下，中央PEPSECU认证密钥卡以确定密钥卡是否被授权访问车辆，以及使用由多个车辆天线指示的信号强度来估计密钥卡的位置。如果密钥卡可以被成功认证并且位于授权区域内，则激活特定的车辆功能(例如，门被解锁或车辆被启动)。
传统的PEPS系统使用专有级别无线电协议，该协议使用约125kHz的低频(LF)信号。传统的PEPS系统也受到LF系统的物理作用的阻碍。LF是由早期的PEPS系统选择的，因为波的传播允许通过使用2米的典型目标激活范围内的信号强度来相对准确地估计范围和位置。然而，由于与实际车辆天线和密钥卡接收器的尺寸相比，LF信号的波长极长，因此在合理的功耗和安全的发射功率水平内难以超过几米使用LF与密钥卡可靠地通信。因此，当密钥卡位于距车辆多于几米的地方时，难以使用户使用车辆的任何功能。
此外，期望允许用户使用他们的智能装置(例如智能电话)和其他装置(例如可穿戴装置)来激活特定的车辆功能。用传统的PEPS系统无法实现这样的系统和优点，因为每个车辆制造商和PEPS系统供应商常规上实现专有封闭系统，该专有封闭系统使用未被普遍存在的装置(例如智能电话)使用的无线电频率。此外，期望确保当使用智能装置激活车辆功能时，任何信号测量误差都得到考虑和校正。
发明内容
本节提供了本公开内容的总体概述，并且不是对其全部范围或全部特征的全面公开。
本公开内容提供了一种系统，其包括车辆的控制模块，并且控制模块被配置成响应于用户装置在车辆的阈值距离内而指示信标和多个传感器中的至少一个来广播ping信号。控制模块包括至少一个处理器，所述至少一个处理器被配置成执行存储在非暂态存储器中的指令。多个传感器被配置成将信号信息传送至控制模块，并且信号信息指示由多个传感器测量到的ping信号的反射的量。该系统包括传感器校准模块，该传感器校准模块由控制模块的至少一个处理器实现。传感器校准模块被配置成(i)基于信号信息确定反射元件的存在，以及(ii)响应于确定存在反射元件并且用户装置被连接至控制模块的通信网关，基于信号信息调整多个传感器中的第一传感器的测量结果。
在一些配置中，传感器校准模块被配置成：响应于确定存在反射元件并且用户装置被连接至通信网关，基于信号信息来调整多个传感器中的每个传感器的测量结果。
在一些配置中，多个传感器中的第一传感器的测量结果包括接收信号强度、到达角、以及飞行时间中的至少一者，并且基于信号信息通过第一值来调整第一传感器的测量结果，以及基于信号信息通过第二值来调整多个传感器中的第二传感器的RSSI测量结果。
在一些配置中，第一值基于预期信号强度-范围曲线，并且预期信号强度-范围曲线表示响应于不存在反射元件的情况下的在对应范围处的多个测量结果。
在一些配置中，第一值是将第一传感器的测量结果偏移的恒定值。
在一些配置中，通过基于信号信息并且响应于多个传感器中的第一传感器的测量结果低于第一测量阈值来通过第一值调整第一传感器的测量结果。
在一些配置中，基于信号信息并且响应于多个传感器中的第一传感器的测量结果在第一测量阈值以上来通过第二值调整第一传感器的测量结果。
在一些配置中，控制模块基于用户装置的GPS信息来确定用户装置在车辆的阈值距离内。
在一些配置中，控制模块响应于用户装置被连接至通信网关来确定用户装置在车辆的阈值距离内。
在一些配置中，ping信号是蓝牙信号。
另外，本公开内容提供了一种方法，该方法包括使用控制模块来确定用户装置是否在车辆的阈值距离内，该控制模块包括被配置成执行存储在非暂态存储器中的指令的至少一个处理器。该方法包括：使用控制模块并且响应于用户装置在车辆的阈值距离内，生成用于信标和多个传感器中的至少一个来广播ping信号的命令。该方法包括响应于从控制模块接收命令而广播ping信号。该方法包括使用多个传感器将信号信息传送至控制模块，并且信号信息指示由多个传感器测量到的ping信号的反射的量。该方法包括使用由控制模块的至少一个处理器实现的传感器校准模块，基于信号信息确定反射元件的存在。该方法包括使用控制模块来确定用户装置是否连接至控制模块的通信网关。该方法包括使用传感器校准模块并且响应于(i)确定存在反射元件和(ii)用户装置连接至控制模块的通信网关，基于信号信息来调整多个传感器中的第一传感器的测量结果。
在一些配置中，该方法还包括使用传感器校准模块且响应于(i)确定存在反射元件并且(ii)用户装置连接至通信网关，基于信号信息来调整多个传感器中的每一个传感器的测量结果。
在一些配置中，该方法还包括基于信号信息通过第一值来调整多个传感器中的第一传感器的测量结果，以及基于信号信息通过第二值来调整多个传感器中的第二传感器的测量结果。
在一些配置中，第一值基于预期信号强度-范围曲线，并且预期信号强度-范围曲线表示响应于不存在反射元件的情况下的在对应范围处的多个测量结果。
在一些配置中，通过第一值来调整多个传感器中的第一传感器的测量结果还包括将第一传感器的测量结果偏移恒定值。
在一些配置中，该方法还包括基于信号信息并且响应于多个传感器中的第一传感器的RSSI测量结果低于第一RSSI测量阈值来通过第一值调整第一传感器的RSSI测量结果。
在一些配置中，该方法还包括基于信号信息并且响应于多个传感器中的第一传感器的RSSI测量结果在第一测量阈值以上来通过第二值调整第一传感器的RSSI测量结果。
在一些配置中，基于用户装置的GPS信息来确定用户装置是否在车辆的阈值距离内。
在一些配置中，控制模块响应于用户装置被连接至通信网关来确定用户装置在车辆的阈值距离内。
在一些配置中，ping信号是蓝牙信号。
根据本文中提供的描述，另外的适用领域将变得明显。本发明内容中的描述和特定示例仅用于说明的目的，并不旨在限制本公开内容的范围。
附图说明
本文中描述的附图仅用于对选择的实施方式而非所有可能的实现方式进行说明的目的，并且不旨在限制本公开内容的范围。
图1示出了根据本公开内容的具有PEPS系统的主题车辆。
图2示出了根据本公开内容的PEPS系统的框图。
图3示出了根据本公开内容的PEPS系统的传感器的框图。
图4示出了根据本公开内容的PEPS系统的通信网关。
图5A示出了根据本公开内容的具有PEPS系统和多个反射元件的主题车辆。
图5B示出了根据本公开内容的具有PEPS系统和多个反射元件的主题车辆。
图6A示出了根据本公开内容的具有PEPS系统和多个反射元件的主题车辆的示例实施方式。
图6B示出了根据本公开内容的具有PEPS系统和多个反射元件的主题车辆的示例实施方式。
图7示出了根据本公开内容的用于校准多个传感器和激活车辆功能的示例算法的流程图。
在附图的若干视图中对应的附图标记指示对应的部分。
具体实施方式
现在将参照附图更充分地描述示例实施方式。
本公开内容涉及使用消费者级无线协议，例如基于蓝牙联盟的标准化规范的消费者级无线协议，来实现定位系统例如PEPS系统的系统、方法和架构。具体地，本公开内容涉及使用蓝牙低功耗(BLE)通信协议以用于车辆与支持BLE的用户装置(例如，智能电话或可穿戴装置)之间的通信的PEPS系统。具体地，PEPS系统包括传感器网络，该传感器网络被配置成找到用户装置与车辆之间的现有连接并且测量用户装置与车辆之间的通信的定时和信号特性。可替选地，虽然本公开内容描述了使用蓝牙或BLE建立无线通信连接，但是本文描述的系统和方法可以与其他无线通信协议例如Wi-Fi、Wi-Fi直连、超宽带(UWB)通信和/或脉冲无线电(IR)UWB通信一起使用。
此外，PEPS系统还被配置成测量由传感器网络和/或车辆的信标发送的ping信号的定时和信号特性。响应于控制模块指示传感器网络和/或信标广播ping信号并且ping信号被朝向传感器网络反射回，传感器网络测量反射的ping信号的定时和信号特性，例如接收信号强度，然后将定时和信号特性提供给控制模块。随后，控制模块可以基于反射的ping信号的定时和信号特性来确定车辆附近存在或不存在反射元件。如果控制模块确定反射元件位于车辆附近，则控制模块可以执行校准功能以确保PEPS系统能够准确地测量用户装置与车辆之间的通信的定时和信号特性。
参照图1和图2，PEPS系统1(也可以称为定位系统)被设置在车辆30内，并且包括通信网关29和统称为传感器31的多个传感器31A至31H。PEPS系统1包括：一个或更多个控制模块20，其分布在整个车辆30中并且能够通过例如车辆接口45而彼此通信。另外，一些模块可以集成到单个电子控制单元(ECU)中，或者能够使用车辆接口45彼此通信。车辆接口45例如可以包括用于主模块之间通信和/或例如用于传感器31之间通信的较低数据速率通信的本地互连网络(LIN)的控制器局域网(CAN)总线。车辆接口45还可以包括时钟扩展外围接口(CXPI)总线。附加地或可替选地，车辆接口45可以包括CAN总线、LIN和CXPI总线通信接口的组合。下面参照图3更进一步详细地讨论传感器31的结构。
控制模块20可以包括例如通信网关29，该通信网关29包括连接至天线19的BLE芯片组21。如图2所示，天线19可以位于车辆30中。可替选地，天线19可以位于车辆30外部或者控制模块20内。控制模块20还可以包括链路认证模块22，该链路认证模块22认证用户装置10以经由通信链路50进行通信。控制模块20还可以包括用于推送数据的数据管理层23。控制模块20还可以包括连接信息分发模块24。控制模块20还可以包括定时控制模块25。控制模块20还可以包括远程信息处理模块26，例如，全球定位系统(GPS)模块和/或其他导航或定位模块。控制模块20还可以包括PEPS模块27。控制模块20还可以包括本体控制模块28。控制模块20还可以包括传感器处理和定位模块32。控制模块20还可以包括安全过滤模块33。
控制模块20还可包括传感器校准模块34、信号强度-范围曲线数据库35和车辆功能激活模块36，这些中的每一个都将在下面参照图5A至5B、图6A至6B以及图7进一步详细描述。控制模块20还可以包括一个或更多个处理器，所述处理器配置成执行存储在非暂态存储器例如只读存储器(ROM)和/或随机存取存储器(RAM)中的指令。另外，信号强度-范围曲线数据库35可以由非暂态存储器实现。
控制模块20还可以与信标37通信，该信标37被配置成发送ping信号，如下面参照图6A至6B和图7所更详细地描述的。在其他实施方式中，控制模块20可以包括信标37。
如图1和图2所示，用户装置10可以经由通信链路50与车辆30的通信网关29通信。没有限制的含义，用户装置10可以是任何支持蓝牙的通信装置，例如，智能电话、智能手表、可穿戴电子装置、密钥卡、平板装置或与车辆30的用户(例如，车辆30的拥有者、驾驶员、乘客和/或车辆30的技术人员)相关联的其他装置。如上所述，可以使用其他无线通信协议来代替蓝牙或BLE，例如Wi-Fi、Wi-Fi直连、UWB和/或IR USB。用户装置10可以包括连接至天线13的BLE芯片组11。用户装置10还可以包括存储在计算机可读存储模块或装置例如只读存储器(ROM)或随机存取存储器(RAM)中的应用软件12。此外，应用软件12包括可以由用户装置10的处理器执行的指令。用户装置10还可以包括GPS模块14或其他装置定位服务。
用户装置10和通信网关29可以使用如蓝牙规范所提供和定义的蓝牙通信链路来建立通信链路50。例如，用户装置10和通信网关29之间的通信链路50可以是BLE通信链路。可替选地，如上所述，可以使用Wi-Fi、Wi-Fi直连、UWB和/或IR UWB通信链路来代替BLE通信链路。
PEPS系统1可以被配置成向用户装置提供通信链路50的附加认证。例如，通信网关29可以与链路认证模块22通信以认证用户装置10并建立通信链路50。例如，链路认证模块22可以被配置成实现口令-响应认证。在这样的情况下，与通信网关29与用户装置10之间的通信有关的定时信息被发送至定时控制模块25，该定时控制模块25通过车辆接口45与传感器31通信，如下面所描述的。此外，通信网关29可以将与通信信道和信道切换参数有关的信息传送至连接信息分发模块24。连接信息分发模块24被配置成使用车辆接口45与传感器31中的每一个通信并且一旦传感器31与通信网关29同步，就向传感器31提供传感器31查找并且随后跟随或窃听安全通信链路50所需的通信信息。
虽然图1和图2示出了具有八个传感器31A至31H的PEPS系统1，但是可以使用任何数目的传感器。例如，PEPS系统可以包括六个、七个、九个、十个、十一个或更多个传感器。以这种方式，虽然本公开内容提供了利用八个传感器的示例，但是可以根据本公开内容使用附加的或更少的传感器。
参照图3，传感器31中的每一个包括连接至天线43的BLE芯片组41。如图3所示，天线43可以位于传感器31的内部。可替选地，天线43可以位于在传感器31外部。传感器31使用天线43接收BLE信号，以及具体地使用BLE物理层(PHY)控制器46来接收BLE物理层消息。传感器31能够观察BLE物理层消息并且使用由信道图重建模块42产生的信道图对相关联的信号的物理性质(包括例如接收信号强度(RSSI))进行测量。附加地或可替选地，传感器31可以确定相关联的信号的物理性质的其他测量，包括例如与到达角有关的数据。附加地或替选地，传感器31可以经由车辆接口45彼此通信和/或与通信网关29通信，以确定由多个传感器接收到的信号的到达时间差、到达时间或到达角数据。附加地或可替选地，传感器31可以测量和确定关于发送至用户装置10并且从用户装置10接收的信号的往返行程飞行时间信息。传感器31经由车辆接口45从通信网关29接收定时信息和信道图信息。定时同步模块44被配置成准确地测量车辆接口45上的消息的接收时间并且将定时信息传递给BLE芯片组41。BLE芯片组41被配置成获取信道图信息和定时信号以及在特定时间处将PHY控制器46调整到特定信道并且观察符合蓝牙物理层规范的所有物理层消息和数据，该蓝牙物理层规范包括例如在蓝牙规范版本5.0中建议或采用的正常数据速率。由BLE芯片组41经由车辆接口45将数据、时间戳和测量的信号强度报告给车辆30的通信网关29或其他控制模块20。附加地或可替选地，传感器31可以经由车辆接口45和天线43发送由控制模块20生成的ping信号。
参照图4，通信网关29包括连接至天线19以接收BLE信号的BLE芯片组41。BLE芯片组41实现蓝牙协议堆栈48，该蓝牙协议堆栈48例如符合包括例如BLE规范的版本5的BLE规范。BLE芯片组41还包括由存储在计算机可读介质例如只读存储器(ROM)或随机存取存储器(RAM))中的应用代码实现的应用47。此外，应用47包括可由BLE芯片组41的处理器执行的指令。应用47可以包括蓝牙规范之外的修改，以使BLE芯片组41能够检查由BLE芯片组41发送和接收到的带时间戳的数据，而不管数据的有效性。例如，应用47使BLE芯片组41能够将发送和接收到的数据与预期进行比较。通信网关29被配置成经由车辆接口45将实际发送和接收到的数据发送至车辆30的车辆系统。可替选地，通信网关29可以被配置成经由车辆接口45从传感器31中的每一个接收数据。应用47还可以被配置成使BLE芯片组41能够确认每个传感器31在正确的时间处已经接收到正确的数据。
继续参照图4，通信网关29还被配置成提供与针对传感器31中的每一个查找由通信网关29维持的与例如用户装置10的连接并且随后遵循该连接所需的进行中连接和定时信号有关的信息。蓝牙协议堆栈48被配置成向应用47提供信道图、访问标识符、下一信道和至下一信道的时间。蓝牙协议堆栈48被配置成将用于发送和接收事件的时间戳的定时信号输出至应用47和/或BLE芯片组41的数字PIN输出。通信网关29还包括定时同步模块44。定时同步模块44被配置成接受定时信号并且与车辆接口45一起工作以创建连接信息消息和其他通信的准确时间戳。
参照图5A至图5B，PEPS系统1设置在车辆30内，并且包括通信网关29和传感器31。如上所描述的，传感器31被配置成对由用户装置10经由通信链路50发送至通信网关29的BLE信号的物理性质进行测量。传感器31可以测量例如BLE信号的RSSI和与通信链路50的到达角有关的数据。另外，传感器31可以被配置成确定BLE信号的到达时间差、到达时间、到达角和/或往返行程飞行时间数据。然后，通信网关29使用BLE信号的物理性质和/或数据可以确定用户装置10与车辆30之间的距离。
作为示例，响应于通信网关29经由通信链路50连接至用户装置10，通信网关29可以向传感器31提供与用户装置10发送的BLE信号相对应的数据。响应于与通信网关29提供的BLE信号相对应的数据匹配与传感器31从用户装置10获取的BLE信号相对应的数据(例如，传感器31从通信网关29接收的BLE通信包匹配传感器31从用户装置10接收的BLE通信包)，传感器31被配置成生成BLE信号的RSSI测量结果。如上所述，附加地或可替换地，传感器31可以生成BLE信号的到达角(AoA)和/或往返行程飞行时间的测量。如上面进一步指出的，可以使用另一无线协议例如Wi-Fi、Wi-Fi直连、UWB或IR_UWB来代替BLE。
传感器31可以向控制模块20提供测量，诸如RSSI、AoA或往返行程飞行时间测量。响应于控制模块20从传感器31接收测量结果，控制模块20可以基于从传感器31接收到的测量结果来确定用户装置10的位置、用户装置10与车辆30之间的距离和/或用户装置10的轨迹。在其他实施方式中，通信网关29可以从传感器31接收测量结果，并且基于从传感器31接收到的测量结果来确定用户装置10的位置、用户装置10与车辆30之间的距离和/或用户装置10的轨迹。
此外，如图5A至图5B所示，用户装置10可以经由通信网关29向控制模块20发送BLE信号。通信链路50由通信链路部分50-1至50-8表示。如图5A所示，通信链路部分50-1至50-4可以由传感器31接收，而不会对各个部分的通信链路的部分产生任何扭曲。然而，如图5B所示，一些通信链路部分，例如通信链路部分50-5至50-8，会被反射元件70-1和/或反射元件70-2(统称为反射元件70)扭曲和/或反射。反射元件70可以是被配置成反射通信链路50的任何对象，并且可以是包括金属和其他导电材料的任何对象，例如车辆、建筑物等。
由于反射元件70引起的反射和/或扭曲，传感器31的测量结果，例如RSSI、AoA或往返行程飞行时间测量结果，可能不会准确地表示用户装置10相对于车辆30的位置。作为示例，如果没有反射元件70，通信链路部分50-5至50-8可能不被传感器31检测到。然而，反射元件70可以使通信链路部分50-5至50-8被朝向车辆30反射，从而使得传感器31例如在传感器31A至31D处生成较大的RSSI测量值。因此，控制模块20会确定用户装置10比用户装置10的实际位置更靠近车辆30。
此外，车辆功能激活模块36可以基于用户装置10相对于车辆30的不适当地确定的距离来激活特定的车辆功能。车辆功能可以包括例如解锁车辆30的行李箱、启动车辆30以及激活车辆30的加热系统或空调系统。另外，激活车辆功能可以包括激活车辆30的照明系统和解锁车辆30的门。
参照图6A至图6B，PEPS系统1设置在车辆30内，并且包括通信网关29和传感器31。在该实施方式中，为了校正由反射元件70引起的测量，控制模块20可以指示信标37广播ping信号80。如图6A所示，ping信号80由ping信号部分80-1至80-8来表示。附加地或可替选地，如图6B所示，传感器31广播ping信号80，并且ping信号80由ping信号部分80-9至80-24来表示。
ping信号80可以是可由传感器31检测并测量的任何遥感信号。作为示例，ping信号80可以是BLE信号。作为另一示例，ping信号80可以是Wi-Fi、Wi-Fi直连、UWB或IR-UWB信号。在其他实施方式中，ping信号可为低频(LF)信号、高频(HF)信号或超高频(UHF)信号。
当用户装置10位于车辆30的阈值距离内时，可以通过信标37和/或传感器31广播ping信号80。作为示例，阈值距离可以位于通信链路50的通信范围之外。因此，控制模块20可以获取用户装置10的GPS定位数据，以确定用户装置10是否在阈值距离内。可替选地，阈值距离可以位于通信链路50的通信范围内，并且因此，当在用户装置10与通信网关29之间建立通信链路50时，可以广播ping信号80。
在一个实施方式中，特定的ping信号部分通过反射元件70中的一个被朝向车辆30反射，并且因此，传感器31可以被配置成测量反射的ping信号部分的RSSI、AoA和/或往返行程飞行时间。如图6A所示，传感器31可以检测和测量反射的ping信号部分80-3至80-8的RSSI、AoA和/或往返行程飞行时间。因此，传感器可能不能检测和测量没有通过反射元件70中的一个而被反射和/或扭曲的ping信号部分80-1和80-2的RSSI、AoA和/或往返行程飞行时间。同样，如图6B所示，传感器31可以检测和测量反射的ping信号部分80-9、80-12至80-14、80-16至80-17、80-19至80-21和80-23的RSSI、AoA和/或往返行程飞行时间。此外，传感器31可能不能检测和测量没有通过反射元件70中的一个而被反射和/或扭曲的ping信号部分80-10至80-11、80-15、80-18、80-22和80-24的RSSI、AoA和/或往返行程飞行时间。
然后，传感器31可以将反射的ping信号部分的测量结果提供给控制模块20。随后，控制模块20和/或传感器校准模块34可以基于测量结果确定反射元件70的存在和/或位置。作为示例，控制模块20可以基于由传感器31A、传感器31B、传感器31C和/或传感器31D生成的测量结果来确定反射元件70-1的存在和/或位置。另外，控制模块20可以基于由传感器31C、传感器31D、传感器31E和/或传感器31F生成的测量结果来确定反射元件70-2的存在和/或位置。此外，控制模块可以基于由传感器31E、传感器31F、传感器31G和传感器31H生成的测量结果来确定反射元件70-3的存在和/或位置。
响应于确定反射元件70的存在和/或位置，传感器校准模块34可以调整通信链路50的测量结果，以将测量结果与针对每个对应传感器31的信号强度-范围曲线相匹配。信号强度-范围曲线表示在当没有反射元件70位于对应传感器的感测范围内的情况下在相对于对应传感器的各种距离处的多个预期测量结果。作为示例，如果用户装置10在5米远处，则传感器31A的信号强度-范围曲线可以指示第一测量结果，并且如果用户装置10在2米远处，则信号强度-范围曲线可以指示第二测量结果，其中，第二测量结果大于第一测量结果。这样，当控制模块20从传感器31之一接收测量结果时，控制模块20可以参照至少一个传感器31的信号强度-范围曲线来确定用户装置10的位置。
如上所述，反射元件70的存在可以使传感器31报告比对应距离更高的测量结果。作为示例，如果用户装置10在5米远处，则反射元件70-1可以使传感器31A报告大于第一测量结果的测量结果，如传感器31A的信号强度-范围曲线所指示。因此，当用户装置10实际上位于距传感器31A的5米远处时，控制模块20错误地确定用户装置10距传感器31A例如3米远处。
因此，为了匹配对应传感器31的信号强度-范围曲线的测量结果，传感器校准模块34可以基于反射的ping信号部分的测量结果来调整通信链路50的测量结果。作为示例，传感器校准模块34可以将由传感器31A获得的通信链路50的每个测量结果偏移恒定值，使得其与传感器31A的信号强度-范围曲线相对应，从而使得控制模块20能够准确地确定用户装置10的位置。作为另一示例，传感器校准模块34可以将由每个传感器31获得的通信链路50的每个测量结果偏移一个值，使得由每个传感器获得的测量结果与每个传感器31的信号强度-范围曲线相对应。此外，传感器校准模块34可以将由传感器31的第一传感器获得的通信链路50的测量结果偏移第一值，并将由传感器31的第二传感器获得的测量结果偏移第二值，使得由第一传感器和第二传感器获得的测量结果分别与第一传感器和第二传感器的信号强度-范围曲线相对应。
在一个实施方式中，传感器校准模块34可以将由传感器31之一获得的测量结果偏移不同的值。作为示例，如果传感器31A的测量结果低于第一测量阈值，则传感器校准模块34可以将每个这样的测量结果偏移第一值。此外，如果测量结果在第一测量阈值以上，则传感器校准模块34可以使传感器31A的每个测量结果偏移第二值。这样，控制模块20能够准确地确定用户装置10的位置。
可替选地，响应于确定反射元件70的存在和/或位置，传感器校准模块34可以调整存储在信号强度-范围曲线数据库35中的对应传感器的信号强度-范围曲线，从而使得通信链路50的测量结果能够与对应传感器的信号强度-范围曲线的测量结果相匹配。作为示例，传感器校准模块34可以基于反射元件70的存在和/或位置通过第一值来调整每个信号强度-范围曲线的预期值。可替选地，传感器校准模块34可以基于反射元件70的存在和/或位置通过第一值来调整对应于传感器31A的信号强度-范围曲线的预期值，并且通过第二值调整对应于传感器31B的信号强度-范围曲线的预期值。作为另一示例，传感器校准模块34可以针对低于第一测量阈值的预期测量结果通过第一值来调整与传感器31C对应的信号强度-范围曲线的预期值。此外，传感器校准模块34可以针对在第一测量阈值以上的预期测量结果来通过第二值来调整与传感器31C对应的信号强度-范围曲线的预期值。
参照图7，示出了用于校准多个传感器和激活车辆功能的示例控制算法700的流程图。控制算法700当例如用户装置10被打开时在704处开始。在708处，控制算法700使用控制模块20确定用户装置10是否在车辆30的阈值范围内。如上所述，控制模块20可以基于用户装置10的GPS信息或者响应于用户装置10经由通信网关29与控制模块20通信来确定用户装置10可以在阈值范围内。如果用户装置10位于阈值范围内，则控制算法700进行至712；否则，控制算法700保持在708处，直到用户装置10位于阈值范围内。
在712处，控制算法700使用控制模块20确定传感器31是否被校准。换句话说，控制算法700确定信标37和/或传感器31是否已经发送ping信号80。如果是，则控制算法700进行至732；否则，控制算法700进行至720。在720处，控制算法700使用信标37和/或传感器31来广播ping信号80。在724处，控制算法700确定传感器31中的至少一个是否生成针对ping信号80的反射部分的测量结果，例如RSSI、AoA和/或飞行时间测量结果。如果是，则控制算法700进行至728；否则，控制算法700进行至736。在728处，控制算法700使用传感器校准模块34，基于由至少一个传感器测量到的ping信号的反射部分的测量结果，来调整信号强度-范围曲线或对应的至少一个传感器的测量结果。这样，控制模块20随后能够当车辆30和/或用户装置10位于反射元件70附近时准确地确定用户装置10的位置。
在732处，控制算法700确定用户装置10是否连接至通信网关29。如果是，则控制算法700进行至736；否则，控制算法700保持在732处，直到用户装置10连接至通信网关29。在736处，控制算法700确定由传感器31从通信网关29接收的BLE信号是否与由传感器从用户装置10接收的BLE信号相匹配。如果匹配，则控制算法700进行至738；否则，控制算法700保持在736处，直到由传感器31从通信网关29接收的BLE信号与由传感器从用户装置10接收的BLE信号相匹配。在738处，控制算法700使用传感器31基于BLE信号生成测量结果。
在740处，控制算法700使用控制模块20基于传感器31的测量结果和信号强度-范围曲线来确定用户装置10的位置。在748处，控制算法700使用车辆功能激活模块35基于位置数据来激活车辆功能。作为示例，如果用户装置10在车辆30的8米内，则车辆功能激活模块35可以解锁车辆30的行李箱、启动车辆30、以及激活车辆30的加热系统或空调系统。另外，如果用户装置10在车辆30的例如4米内，则车辆功能激活模块35可以激活车辆30的照明系统以及解锁车辆30的门。然后控制算法700进行至752并且结束。
前面的描述本质上仅为说明性的，而决不意在限制本公开内容、其应用或用途。本公开内容的广泛教导可以以各种形式实现。因此，尽管本公开内容包括特定示例，但是本公开内容的真实范围不应该因此受到限制，因为在研究附图、说明书和所附权利要求书时其他修改将变得明显。应该理解的是，在不改变本公开内容的原理的情况下，方法内的一个或更多个步骤可以以不同的顺序(或同时)执行。此外，尽管上面将每个实施方式描述为具有某些特征，但是关于本公开内容的任何实施方式描述的那些特征中的任何一个或更多个可以在任何其他实施方式的特征中实现和/或与其组合，即使没有明确描述该组合。换句话说，所描述的实施方式并非互相排斥的，并且一个或更多个实施方式的彼此置换保留在本公开内容的范围内。
使用各种术语来描述元件之间(例如，在模块、电路元件、半导体层等之间)的空间关系和功能关系，所述术语包括“连接”、“接合”、“耦接”、“相邻”、“邻近”、“在顶部”、“上方”、“下方”以及“设置”。除非明确描述为“直接”，否则当在上述公开内容中描述第一元件和第二元件之间的关系时，该关系可以是在第一元件与第二元件之间不存在其他介入元件的直接关系，但是也可以是在第一元件与第二元件之间存在(空间上或功能上)一个或更多个介入元件的间接关系。如本文中所使用的，短语A、B和C中的至少一个应该被解释为表示使用非排他性逻辑“或”的逻辑(A或B或C)，并且不应该被解释为表示“A中的至少一个、B中的至少一个以及C中的至少一个”。
在附图中，如箭头所指示的箭头的方向通常示出了所关注的进行说明的信息(例如数据或指令)的流动。例如，当元件A和元件B交换各种信息但从元件A发送至元件B的信息与图示相关时，箭头可以从元件A指向元件B。该单向箭头并不意味着没有其他信息被从元件B发送至元件A。此外，对于从元件A发送至元件B的信息，元件B可以向元件A发送对信息的请求或者发送对信息的接收确认。
在本申请中，包括下面的定义，术语“模块”或术语“控制器”可以用术语“电路”来代替。术语“模块”可以指、是以下的一部分或包括：专用集成电路(ASIC)；数字、模拟或混合模拟/数字分立电路；数字、模拟或混合模拟/数字集成电路；组合逻辑电路；现场可编程门阵列(FPGA)；执行代码的处理器电路(共享、专用或组)；存储由处理器电路执行的代码的存储器电路(共享、专用或组)；提供所描述的功能的其他合适的硬件组件；或者上述一些或全部的组合，例如在片上系统中。
模块可以包括一个或更多个接口电路。在一些示例中，接口电路可以包括连接至局域网(LAN)、因特网、广域网(WAN)或其组合的有线或无线接口。本公开内容的任意给定模块的功能可以分布在经由接口电路连接的多个模块之中。例如，多个模块可以允许负载平衡。在另一示例中，服务器(也称为远程或云)模块可以代表客户端模块来实现一些功能。
上文使用的术语“代码”可以包括软件、固件和/或微代码，并且可以指代程序、例程、函数、类、数据结构和/或对象。术语“共享处理器电路”包含执行来自多个模块中的一些或全部代码的单处理器电路。术语“组处理器电路”包括结合附加的处理器电路执行来自一个或更多个模块的一些或全部代码的处理器电路。对多个处理器电路的提及包括分立晶片上的多个处理器电路、单个晶片上的多个处理器电路、单个处理器电路的多个核、单个处理器电路的多个线程或者以上的组合。术语“共享存储器电路”包含存储来自多个模块的一些或全部代码的单个存储器电路。术语“组存储器电路”包含结合附加存储器存储来自一个或更多个模块的一些或全部代码的存储器电路。
术语“存储器电路”是术语“计算机可读介质”的子集。如本文中所使用的，术语“计算机可读介质”不包含通过介质(例如在载波上)传播的暂态的电信号或电磁信号，因此术语“计算机可读介质”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是非易失性存储器电路(例如闪速存储器电路、可擦除可编程只读存储器电路或掩模型只读存储器电路)、易失性存储器电路(例如静态随机存取存储器电路或动态随机存取存储器电路)、磁存储介质(例如模拟或数字磁带或硬盘驱动器)和光存储介质(例如CD、DVD或蓝光光盘)。
本申请中描述的设备和方法可以由通过配置通用计算机以执行体现在计算机程序中的一个或更多个特定功能而创建的专用计算机来部分地或完全地实现。上文所述的功能框和流程图元素充当软件规范，该软件规范可以通过熟练的技术员或程序员的常规工作而编译成计算机程序。
计算机程序包括存储在至少一个非暂态、有形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存储的数据。计算机程序可以包含与专用计算机的硬件进行交互的基本输入/输出系统(BIOS)、与专用计算机的特定装置交互的装置驱动器、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)要解析的描述性文本，例如HTML(超文本标记语言)或XML(可扩展标记语言)，(ii)汇编代码，(iii)由编译器从源代码生成的目标代码，(iv)用于由解释器执行的源代码，(v)用于由即时编译器编译和执行的源代码等。仅作为示例，可以使用根据包括以下语言的语法来编写源代码：C、C++、C#、Objective C、Swift、Haskell、Go、SQL、R、Lisp、Java(注册商标)、Fortran、Perl、Pascal、Curl、OCaml、Javascript(注册商标)、HTML5(第五版超文本标记语言)、Ada、ASP(动态服务器网页)、PHP(PHP：超文本预处理器)、Scala、Eiffel、Smalltalk、Erlang、Ruby、Flash(注册商标)、Visual Basis(注册商标)、Lua、MATLAB、SIMULINK以及Python(注册商标)。
出于说明和描述的目的已经提供了对实施方式的前述描述。这些描述并不旨在是穷举的或限制本公开内容。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用于所选择的实施方式中，即使没有具体示出或描述也是如此。特定实施方式的各个元件或特征在许多方面也可以变化。这样的变型不被视为是脱离本公开内容，并且所有这样的修改旨在被包括在本公开内容的范围内。

Claims (20)

1.一种系统，包括：
车辆(30)的控制模块(20)，其中，所述控制模块被配置成：响应于用户装置(10)在所述车辆的阈值距离内，指示信标(37)和多个传感器(31)中的至少一个来广播ping信号，并且所述控制模块包括被配置成执行存储在非暂态存储器中的指令的至少一个处理器；
所述多个传感器被配置成将信号信息传送至所述控制模块，其中，所述信号信息指示由所述多个传感器测量到的所述ping信号的反射的量；以及
传感器校准模块(34)，所述传感器校准模块由所述控制模块的所述至少一个处理器实现，其中，所述传感器校准模块被配置成：(i)基于所述信号信息确定反射元件(70)的存在，以及(ii)响应于确定存在所述反射元件并且所述用户装置被连接至所述控制模块的通信网关，基于所述信号信息来调整所述多个传感器中的第一传感器的测量结果。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述传感器校准模块被配置成：响应于确定存在所述反射元件并且所述用户装置被连接至所述通信网关，基于所述信号信息来调整所述多个传感器中的每个传感器的测量结果。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述多个传感器中的所述第一传感器的测量结果包括接收信号强度、到达角以及飞行时间中的至少一者，并且基于所述信号信息通过第一值来调整所述第一传感器的测量结果，并且基于所述信号信息通过第二值来调整所述多个传感器中的第二传感器的测量结果。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述第一值基于预期信号强度-范围曲线，并且所述预期信号强度-范围曲线表示响应于不存在所述反射元件的情况下的在对应范围处的多个测量结果。
5.根据权利要求3所述的系统，其中，所述第一值是将所述第一传感器的测量结果偏移的恒定值。
6.根据权利要求2所述的系统，其中，基于所述信号信息并且响应于所述多个传感器中的所述第一传感器的测量结果低于第一测量阈值来通过第一值调整所述第一传感器的测量结果。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，基于所述信号信息并且响应于所述多个传感器中的所述第一传感器的测量结果在所述第一测量阈值以上来通过第二值调整所述第一传感器的测量结果。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的系统，其中，所述控制模块基于所述用户装置的GPS信息来确定所述用户装置在所述车辆的阈值距离内。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的系统，其中，所述控制模块响应于所述用户装置被连接至所述通信网关来确定所述用户装置在所述车辆的阈值距离内。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的系统，其中，所述ping信号是蓝牙信号。
11.一种方法，包括：
使用控制模块(20)来确定用户装置(10)是否在车辆(30)的阈值距离内，所述控制模块(20)包括被配置成执行存储在非暂态存储器中的指令的至少一个处理器；
使用所述控制模块并且响应于所述用户装置在所述车辆的阈值距离内，生成用于信标(37)和多个传感器(31)中的至少一个来广播ping信号的命令；
响应于从所述控制模块接收到所述命令，广播所述ping信号；
使用所述多个传感器将信号信息传送至所述控制模块，其中，所述信号信息指示由所述多个传感器测量到的所述ping信号的反射的量；以及
使用由所述控制模块的所述至少一个处理器实现的传感器校准模块(34)，基于所述信号信息来确定反射元件(70)的存在；
使用所述控制模块来确定所述用户装置是否连接至所述控制模块的通信网关；以及
使用所述传感器校准模块并且响应于(i)确定存在所述反射元件并且(ii)所述用户装置被连接至所述控制模块的所述通信网关，基于所述信号信息来调整所述多个传感器中的第一传感器的测量结果。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括：使用所述传感器校准模块并且响应于(i)确定存在所述反射元件并且(ii)所述用户装置被连接至所述通信网关，基于所述信号信息来调整所述多个传感器中的每个传感器的测量结果。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第一传感器的测量结果包括接收信号强度、到达角以及飞行时间中的至少一者，所述方法还包括：
基于所述信号信息通过第一值来调整所述多个传感器中的所述第一传感器的测量结果；以及
基于所述信号信息通过第二值来调整所述多个传感器中的第二传感器的测量结果。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述第一值基于预期信号强度-范围曲线，并且所述预期信号强度-范围曲线表示响应于不存在所述反射元件的情况下的在对应范围处的多个测量结果。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，通过所述第一值来调整所述多个传感器中的所述第一传感器的测量结果还包括将所述第一传感器的测量结果偏移恒定值。
16.根据权利要求12所述的方法，还包括：基于所述信号信息并且响应于所述多个传感器中的所述第一传感器的测量结果低于第一测量阈值来通过第一值调整所述第一传感器的测量结果。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括：基于所述信号信息并且响应于所述多个传感器中的所述第一传感器的测量结果在所述第一测量阈值以上来通过第二值调整所述第一传感器的测量结果。
18.根据权利要求11至17中任一项所述的方法，其中，确定所述用户装置是否在所述车辆的阈值距离内是基于所述用户装置的GPS信息来进行的。
19.根据权利要求11至17中任一项所述的方法，其中，所述控制模块响应于所述用户装置被连接至所述通信网关来确定所述用户装置在所述车辆的阈值距离内。
20.根据权利要求11至19中任一项所述的方法，其中，所述ping信号是蓝牙信号。
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