CN114791586A - 飞行时间车辆用户定位距离确定 - Google Patents

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Abstract

本公开提供“飞行时间车辆用户定位距离确定”。一种用于使用设置在车辆上的飞行时间(ToF)天线阵列来定位用户装置的方法，所述方法包括经由ToF定位控制器确定用户装置位于车辆的前方区域处，计算从所述ToF天线阵列的两根ToF天线的组合到所述用户装置的距离，以及执行二维(2D)三边测量计算。所述方法还包括评估置信度度量值，基于所述置信度度量值确定所述用户装置的位置，以及生成对车门进行解锁的解锁信号。

Description

飞行时间车辆用户定位距离确定
技术领域
本公开涉及移动装置定位，并且更具体地涉及使用飞行时间(ToF)定位装置进行移动装置定位。
背景技术
一些天线传输无线电技术利用低能量水平在未经许可的无线电频谱的大带宽(例如，>500MHz)上进行短程高带宽通信。一些无线应用用于目标传感器数据收集、装置的精确定位、和跟踪应用。
一种示例性无线技术通过使用无线电系统确定各种频率下的传输的ToF来使用无线电装置定位。在一些常规应用中，人体信号吸收和其他信号障碍可能会显著影响系统性能，这可能会使接收信号强度指示符(RSSI)测量产生偏差，从而可能会对装置定位产生不利影响。
利用协作式对称双向计量技术，可以以高分辨率和准确度测量距离。该特征可以克服由于人为吸收以及其他信号损失原因引起的信号损失。多天线系统的使用可以通过利用天线阵列中的多个节点之间的分布式天线来增加传输范围。分布式天线阵列可以增大传输范围并提高系统吞吐量和接收可靠性。
关于这些和其他考虑因素，提出了本文的公开内容。
发明内容
下文将参考附图更全面地描述本公开，附图中示出了本公开的示例性实施例，并且示例性实施例不旨于限制性的。
公开了一种用于确定无线装置(例如，用户的手机)相对于车辆所处的特定区域的方法。结合ToF使得能够使用两个飞行时间(ToF)装置之间的ToF，所述ToF在装置之间以高频率传达。ToF测量高频信号在这两个装置之间来回移动所花费的时间。在一些方面中，ToF可以基于往返时间(RTT)减去发送装置和接收装置的应答器模块中以经验建立的且已知的固定延迟时间。所述方法实施设置在车辆处的多个ToF模块，所述多个ToF模块使用ToF来开发针对车辆周围的360°覆盖范围定位ToF装置并确定所述装置是在车辆内部还是外部的算法。所述算法可以使用例如七个模块来执行这样做，但是即使模块中的一些无法与ToF装置通信，所述算法也可能能够定位和标记ToF装置。这些确定可以基于用户是在车辆的预定阈值距离内还是之外而不同。
尽管被描述为用于在用户可能携带用户装置的情况下使用ToF定位所述用户装置的过程和基础设施，但是应当理解，所公开的系统和方法可以互换地涉及携带用户装置的用户的定位和/或在用户可能存在或可能不存在的情况下用户装置的定位。
对于预定阈值之外的定位，系统可以测试四个工作范围逻辑“或”条件以确定装置是否处于0°区域(车辆前方)。如果四次检查中的一者通过，则确定用户处于0°区域。如果所有四次检查都未通过，则系统可以确定用户装置未定位在0°区域处。然后，系统可以使算法检查用户是否处于下一个区域，即，45°区域。
“或”条件从检查1开始，其确定例如用户装置距标签0的距离是否小于用户距所有内部标签的距离，“与”用户距标签2的距离是否小于用户装置距所有内部标签的距离，“与”用户装置距标签6的距离是否小于7米，“与”标签1和标签3是否未能与用户装置通信。如果是(例如，满足所有检查#1条件)，则系统确定用户装置定位在车辆前方的0°区域处，并且系统继续进行距离计算。如果否，则系统可以前进到检查2。
检查2确定用户装置距标签5的距离是否是所有七个标签中的最大距离。响应于对距离的肯定确定，系统确定用户装置位于车辆前方。响应于否定确定，系统前进到检查3。
检查3确定用户距标签6的距离是否是所有七个标签中的最大距离，“与”标签1和标签3是否未能与用户的ToF装置通信。响应于肯定确定，系统确定用户装置位于车辆前方。
检查4确定距标签0的距离是否大于预定阈值距离(例如，11m、10.5m、10m等)。响应于对从标签0到用户装置的距离超过阈值距离的肯定确定，系统确定用户装置定位在0°处，并且前进到执行距离计算。
响应于否定确定(例如，标签0与用户装置之间的距离大于阈值距离)，系统确定用户装置未定位在0°处。然后，系统可以移动到下一个45°位置。
为了根据预定阈值进行各距离处的定位，系统可以进一步测试四个“与”条件。与当装置超过预定阈值时执行的定位不同，如果所有四次检查都通过，则确定用户处于0°区域。如果四次检查中的任一者未通过，则确定用户未处于0°区域。然后，所述算法继续检查用户是否处于下一个区域，即，45°区域。响应于确定用户在45°区域处接近车辆，系统可以触发向用户提供车辆访问的解锁动作。
附图说明
参考附图阐述具体实施方式。使用相同的附图标记可以指示类似或相同的项。各种实施例可以利用除了附图中示出的那些之外的元件和/或部件，并且一些元件和/或部件可能不存在于各种实施例中。附图中的元件和/或部件不一定按比例绘制。贯穿本公开，取决于背景，可能可互换地使用单数和复数术语。
图1描绘了其中可以实施用于提供本文所公开的系统和方法的技术和结构的示例性计算环境。
图2描绘了根据本公开的驾驶员辅助技术(DAT)控制器的功能示意图。
图3示出了根据本公开的被设置成与多输入多输出(MIMO)天线阵列进行通信的示例性汽车计算机。
图4描绘了根据本公开的使用ToF技术定位用户装置的流程图。
图5描绘了根据本公开的使用ToF定位用户装置的另一个流程图。
图6是根据本公开的在0°处相对于MIMO天线阵列的测量标签距离的表。
图7是根据本公开的在0°处相对于MIMO天线阵列的测量标签距离的表。
图8描绘了根据本公开的使用ToF定位用户的另一个功能流程图。
图9A和图9B描绘了根据本公开的使用三边测量来定位移动装置。
图10描绘了根据本公开的使用三边测量来定位移动装置。
具体实施方式
图1描绘了可以包括车辆105的示例性计算环境100。车辆105可以包括汽车计算机145和车辆控制单元(VCU)165，所述车辆控制单元可以包括被设置成与汽车计算机145进行通信的多个电子控制单元(ECU)117。移动装置120(其可以与用户140和车辆105相关联)可以使用有线和/或无线通信协议和收发器来与汽车计算机145连接。移动装置120可以经由一种或多种网络125来与车辆105通信地耦合，所述一种或多种网络可以经由一个或多个无线连接130进行通信，和/或所述移动装置可以使用近场通信(NFC)协议、
Figure BDA0003486548800000051
协议、Wi-Fi、超宽带(ToF)以及其他可能的数据连接和共享技术来与车辆105直接地连接。
为了在定位发生时对用户的位置进行分类，可以限定八个车辆区域106。车辆区域106被描绘为围绕车辆105的虚线椭圆。这八个区域来自与如标定为编号菱形的区域编号所示的七个ToF模块111相关联的360°覆盖范围。ToF模块111可以在相应的车辆区域106(例如，0°、45°等)中的每一者中提供车辆周围位置覆盖。因此，每个区域覆盖大约45°的覆盖范围。例如，用户140被示出为行走到0°区域中。
车辆105还可以接收全球定位系统(GPS)175和/或与其进行通信。GPS 175可以是卫星系统(如图1所描绘)，诸如全球导航卫星系统(GLNSS)、伽利略、或导航或其他类似系统。在其他方面，GPS 175可以是基于地球的导航网络。在一些实施例中，车辆105可以响应于确定未识别阈值数量的卫星而利用GPS和航迹推算的组合。
汽车计算机145可以是或包括具有一个或多个处理器150和存储器155的电子车辆控制器。在一些示例性实施例中，汽车计算机145可设置成与移动装置120和一个或多个服务器170进行通信。一个或多个服务器170可为基于云的计算基础设施的一部分，并且可与远程信息处理服务递送网络(SDN)相关联和/或包括所述SDN，所述SDN向车辆105和可能是车队的一部分的其他车辆(图1中未示出)提供数字数据服务。
尽管被示出为运动型车辆，但车辆105可以采取另一种乘用或商用汽车的形式，诸如，例如汽车、卡车、运动型多用途车、跨界车辆、厢式货车、小型货车、出租车、公交车等，并且可以被配置和/或编程为包括各种类型的汽车驱动系统。示例性驱动系统可以包括具有汽油、柴油或天然气动力燃烧发动机的各种类型的内燃发动机(ICE)动力传动系统，所述动力传动系统具有常规的驱动部件，诸如变速器、驱动轴、差速器等。在另一种配置中，车辆105可以被配置为电动车辆(EV)。更具体地，车辆105可以包括电池EV(BEV)驱动系统，或者被配置为具有独立车载动力装置的混合动力EV(HEV)、包括可连接到外部电源的HEV动力传动系统的插电式HEV(PHEV)、和/或包括具有燃烧发动机动力装置和一个或多个EV驱动系统的并联或串联混合动力传动系统。HEV还可以包括用于蓄电的电池和/或超级电容器组、飞轮蓄电系统或其他发电和蓄电基础设施。车辆105还可以被配置为燃料电池车辆(FCV)，燃料电池车辆使用燃料电池(例如，氢燃料电池车辆(HFCV)动力传动系统等)和/或这些驱动系统和部件的任何组合将液体或固体燃料转换为可用动力。
此外，车辆105可以是手动驾驶的车辆，和/或被配置和/或编程为在完全自主(例如，无人驾驶)模式(例如，5级自主)下或在可以包括驾驶员辅助技术的一种或多种部分自主模式下操作。部分自主(或驾驶员辅助)模式的示例在本领域中被广泛理解为自主级别1到4。
具有0级自主自动化的车辆可能不包括自主驾驶特征。
具有1级自主的车辆可以包括单个自动化驾驶员辅助特征，诸如转向或加速辅助。自适应巡航控制是1级自主系统的一个此类示例，其包括加速和转向两个方面。
车辆中的2级自主可以提供驾驶员辅助技术，诸如转向和加速功能性的部分自动化，其中一个或多个自动化系统由执行非自动化操作(诸如制动和其他控制)的人类驾驶员监督。在一些方面，在2级和更高级别的自主特征情况下，主用户可以在用户在车辆内部时控制车辆，或者在一些示例性实施例中，在车辆处于远程操作时，从远离车辆但在从车辆延伸长达几米的控制区内的位置控制车辆。
车辆中的3级自主可以提供对驾驶特征的条件自动化和控制。例如，3级车辆自主可以包括“环境检测”能力，其中自主车辆(AV)可以独立于当前的驾驶员而做出明智的决策，诸如加速驶过缓慢移动的车辆，而如果系统无法执行任务，则当前的驾驶员仍准备好重新取得对车辆的控制。
4级AV可以独立于人类驾驶员操作，但仍可以包括用于超驰操作的人类控制。4级自动化还可以使自驾驶模式能够响应于预定义的条件触发(诸如道路危险或系统故障)进行干预。
5级AV可以包括无需人类输入进行操作的全自主车辆系统，并且可能不包括人类操作的驾驶控制。
移动装置120可以包括用于存储与应用135相关联的程序指令的存储器123，所述程序指令在被移动装置处理器121执行时执行所公开的实施例的各方面。应用(或“app”)135可以是ToF定位系统107的一部分，或者可以向ToF定位系统107提供信息和/或从ToF定位系统107接收信息。
在一些方面中，移动装置120可以通过一个或多个无线连接130与车辆105进行通信，所述一个或多个无线连接可以在移动装置120与远程信息处理控制单元(TCU)160之间加密并建立。移动装置120可以使用与车辆105上的TCU 160相关联的无线发射器(图1中未示出)与TCU 160进行通信。发射器可使用诸如例如一种或多种网络125的无线通信网络来与移动装置120进行通信。图1中将一个或多个无线连接130描绘为经由一种或多种网络125和经由一个或多个无线连接133(其可以是车辆105与移动装置120之间的直接连接)进行通信。一个或多个无线连接133可以包括各种低功耗协议，包括例如
Figure BDA0003486548800000071
低功耗
Figure BDA0003486548800000072
ToF、近场通信(NFC)、或其他协议。
一种或多种网络125示出了本公开的各种实施例中讨论的已连接装置可以在其中进行通信的示例性通信基础设施。一种或多种网络125可以是和/或包括互联网、专用网络、公共网络或使用任一种或多种已知的通信协议进行操作的其他配置，已知的通信协议是诸如例如传输控制协议/互联网协议(TCP/IP)、
Figure BDA0003486548800000081
基于电气和电子工程师协会(IEEE)标准802.11的Wi-Fi、ToF、以及蜂窝技术，诸如时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)、高速分组数据接入(HSPDA)、长期演进(LTE)、全球移动通信系统(GSM)和第五代(5G)，举几个示例。
根据本公开，汽车计算机145可安装在车辆105的发动机舱中(或车辆105中的其他地方)并且可作为ToF定位系统107的功能部分操作。汽车计算机145可以包括一个或多个处理器150和一个计算机可读存储器155。
一个或多个处理器150可设置成与被设置成与相应的计算系统进行通信的一个或多个存储器装置(例如，存储器155和/或图1中未示出的一个或多个外部数据库)进行通信。一个或多个处理器150可利用存储器155来以代码存储程序和/或存储数据以执行根据本公开的各方面。存储器155可以是存储ToF定位程序代码的非暂时性计算机可读存储器。存储器155可以包括易失性存储器元件(例如，动态随机存取存储器(DRAM)、同步动态随机存取存储器(SDRAM)等)中的任何一个或组合，并且可以包括任何一个或多个非易失性存储器元件(例如，可擦除可编程只读存储器(EPROM)、快闪存储器、电子可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)等)。
VCU 165可与汽车计算机145共享电力总线178，并且可被配置和/或编程为协调车辆105系统、连接的服务器(例如，一个或多个服务器170)和作为车队的一部分操作的其他车辆(图1中未示出)之间的数据。VCU 165可以包括ECU 117的任何组合或与其通信，所述ECU诸如例如车身控制模块(BCM)193、发动机控制模块(ECM)185、变速器控制模块(TCM)190、TCU 160、驾驶员辅助技术(DAT)控制器199等。VCU 165还可以包括车辆感知系统(VPS)181和/或与其通信，所述车辆感知系统与一个或多个车辆传感系统182连接和/或控制所述一个或多个车辆传感系统。在一些方面，VCU 165可以控制车辆105的操作方面，并且实施从在移动装置120上操作的应用135接收的一个或多个指令集，实施存储在汽车计算机145的计算机存储器155中的一个或多个指令集，包括作为ToF定位系统107一部分操作的指令。
TCU 160可以被配置和/或编程为向车辆105上和外的无线计算系统提供车辆连接性，并且可以包括用于接收和处理来自GPS 175的GPS信号的导航(NAV)接收器188、
Figure BDA0003486548800000091
模块(BLEM)195、Wi-Fi收发器、ToF收发器和/或可能够配置为用于在车辆105与其他系统、计算机和模块之间的无线通信的其他无线收发器(图1中未示出)。TCU 160可以被设置成通过总线180与ECU 117进行通信。在一些方面中，TCU 160可检索数据并作为CAN总线中的节点发送数据。
BLEM 195可以通过广播和/或收听小广告包的广播并且与根据本文所描述的实施例配置的响应装置建立连接来使用
Figure BDA0003486548800000092
和
Figure BDA0003486548800000093
通信协议建立无线通信。例如，BLEM 195可以包括用于响应或发起通用属性配置文件(GATT)命令和请求的客户端装置的GATT装置连接性，并且可与移动装置120和/或一个或多个钥匙(其可以包括例如钥匙扣179)直接连接。
总线180可以被配置为以多主控串行总线标准组织的控制器局域网(CAN)总线，以用于使用基于消息的协议连接作为节点的ECU 117中的两者或更多者，所述基于消息的协议可以被配置和/或编程为允许ECU 117彼此通信。总线180可以为或包括高速CAN(其可在CAN上具有高达1Mb/s的位速度、在CAN灵活数据速率(CAN FD)上具有高达5Mb/s的位速度)装置，并且可以包括低速或容错CAN(高达125Kbps)装置，在一些配置中，其可使用线性总线配置。在一些方面，ECU 117可以与主机计算机(例如，汽车计算机145、ToF定位系统107和/或一个或多个服务器170等)通信，并且还可以彼此通信而不必需要主机计算机。总线180可将ECU 117与汽车计算机145连接，使得汽车计算机145可从ECU 117检索信息、向所述ECU发送信息以及以其他方式与所述ECU交互，以执行根据本公开的实施例所述的步骤。总线180可通过两线式总线将CAN总线节点(例如，ECU 117)彼此连接，所述两线式总线可以是具有标称特性阻抗的双绞线。总线180也可使用其他通信协议解决方案(诸如面向媒体的系统传输(MOST)或以太网)来实现。在其他方面中，总线180可为无线车内总线。
VCU 165可以经由总线180通信来直接控制各种负载或者可以结合BCM 193实施这种控制。关于VCU 165所述的ECU 117仅出于示例性目的而提供，并且不意图是限制性的或排他性的。用图1中未示出的其他控制模块进行的控制和/或通信是可能的，并且设想了这种控制。
在示例性实施例中，ECU 117可使用来自人类驾驶员的输入、来自自主车辆控制器的输入、ToF定位系统107和/或经由通过一个或多个无线连接133从其他连接的装置(诸如移动装置120等)所接收的无线信号输入来控制车辆操作和通信的各方面。当被配置为总线180中的节点时，ECU 117各自可以包括中央处理单元(CPU)、CAN控制器和/或收发器(图1中未示出)。例如，尽管图1中将移动装置120描绘为经由BLEM 195连接到车辆105，但是也可能和设想，也可或替代地经由与一个或多个模块相关联的一个或多个相应的收发器在移动装置120与ECU 117中的一者或多者之间建立无线连接133。
BCM 193通常包括传感器、车辆性能指示器和与车辆系统相关联的可变电抗器的集成，并且可以包括基于处理器的配电电路，所述基于处理器的配电电路可以控制与车身相关联的功能，诸如灯、窗户、安全、门锁和进入控件以及各种舒适控件。BCM 193还可作为总线和网络接口的网关操作，以与远程ECU(图1中未示出)进行交互。
BCM 193可以协调各种车辆功能性中的任一种或多种功能，包括能量管理系统、警报、车辆防盗器、驾驶员和乘坐者进入授权系统、手机即钥匙(PaaK)系统、驾驶员辅助系统、AV控制系统、电动窗、门、致动器以及其他功能性等。BCM 193可以被配置为用于车辆能量管理、外部照明控制、雨刮器功能性、电动窗和门功能性、暖通空调系统以及驾驶员集成系统。在其他方面中，BCM 193可控制辅助设备功能性，和/或负责集成此类功能性。
DAT控制器199可以提供1级至3级自动驾驶和驾驶员辅助功能，其可以包括例如主动停车辅助、挂车倒退辅助、自适应巡航控制、车道保持和/或驾驶员状态监测等其他特征。DAT控制器199还可以提供可用于用户认证的用户和环境输入的各方面。认证特征可以包括例如生物特征认证和识别。
DAT控制器199可以经由传感系统182获得输入信息，所述传感系统可以包括设置在车辆内部和/或外部的传感器(图1中未示出的传感器)。DAT控制器199可以接收与驾驶员功能、车辆功能和环境输入相关联的传感器信息以及其他信息。DAT控制器199可以表征传感器信息用于识别存储在车辆105上的安全生物特征数据保管库(图1中未示出)中和/或经由一个或多个服务器170存储的生物特征标记。
在其他方面，当车辆105包括1级或2级自主车辆驾驶特征时，DAT控制器199还可以被配置和/或编程为控制1级和/或2级驾驶员辅助。DAT控制器199可以连接和/或包括车辆感知系统(VPS)181，所述车辆感知系统可以包括内部和外部传感系统(统称为传感系统182)。传感系统182可以被配置和/或编程为获得可用于生物特征认证并且用于执行驾驶员辅助操作(诸如例如主动驻车、挂车倒退辅助、自适应巡航控制和车道保持、驾驶员状态监测、和/或其他特征)的传感器数据。
车辆PaaK系统(图1中未示出)确定并监测启用PaaK的移动装置相对于车辆位置的位置，以定时向移动装置120或其他被动密钥装置(诸如钥匙扣179)广播预认证消息。当移动装置120靠近相对于车辆位置的预定通信范围时，移动装置可以向启用PaaK的车辆传输初步响应消息。车辆PaaK系统可以缓存初步响应消息，直到与认证装置相关联的用户执行解锁动作，例如，诸如通过拉动车门把手来致动车辆门锁/解锁机构。PaaK系统可以使用已经发送到预处理器以执行第一级认证的数据来解锁车门，而没有与完全认证步骤相关联的延迟。
在致动车门闩锁之后，PaaK系统可以使用安全处理器通过向请求装置传输包括需要来自请求装置的验证响应的质询值的验证消息并使用安全处理器认证响应的验证消息来执行认证后确认。正确答复验证消息的响应消息可以确认请求装置的真实性，并且不采取进一步的缓解动作。
当移动装置120在被动进入被动起动(PEPS)区内时，一个或多个处理器150可以提供对车辆105的初始访问。结合一个或多个其他触发因素来确定移动装置120在车辆105附近并且在PEPS区内，可以使预授权步骤开始。例如，一个或多个处理器150可以响应于门闩锁打开或者用户触摸车门把手或无钥匙进入键盘的传感区域或者通过相机、电磁感测或其他方法的存在检测而生成安全处理器初始化指令。一个或多个处理器150可以接收指示试图进入车辆的传感器输出。
把手触摸本身不会触发解锁指令。而是，在示例性实施例中，对车门把手的触摸加上与移动装置120相对于车辆105的位置相关联的接近度指示可以致使车门把手传感器(图1中未示出)向一个或多个处理器150传输传感器输出。一个或多个处理器150可以接收与对车门把手(图1中未示出)的致动相关联(并且更准确地，与对车门把手的门闩锁机构(图1中未示出)的致动相关联)的车辆传感器输出，并且作为响应，向一个或多个安全处理器150生成安全处理器初始化指令。
一个或多个处理器150还可结合一个或多个安全处理器150基于所产生的钥匙接通请求和/或存储在汽车计算机145的高速缓冲存储器中的认证消息(钥匙接通请求和认证消息在图1中未示出)，通过解锁车门198(图1中未示出)来提供对车辆105的访问。安全处理器初始化指令可通过发送“唤醒”一个或多个安全处理器150的指令来初始化一个或多个安全处理器150，所述“唤醒”通过将功耗模式配置文件从低能耗状态改变为较高能耗状态来实现。在初始化后，一个或多个安全处理器150可在解锁车门198之前验证存储在汽车计算机145的高速缓冲存储器中的认证消息。
汽车计算机145、VCU 165和/或ToF定位系统107的计算系统架构可以省略某些计算模块。应容易理解，图1中描绘的计算环境是根据本公开的可能的实现方式的示例，并且因此不应被视为限制性的或排他性的。
汽车计算机145可以与信息娱乐系统110连接，所述信息娱乐系统可以为导航和GPS接收器188以及ToF定位系统107提供接口。信息娱乐系统110可以包括语音识别特征、可以基于面部识别、语音识别、指纹识别或其他生物识别手段来识别用户的生物识别能力。在其他方面，信息娱乐系统110可以使用移动装置配对技术(例如，与移动装置120连接)、个人识别号码(PIN)码、口令、口令句或其他识别手段来提供用户识别。
图2描绘了根据实施例的示例性DAT控制器199。如先前附图中所解释的，DAT控制器199可以提供自动驾驶和驾驶员辅助功能，并且可以提供用户和环境辅助的各方面。DAT控制器199可以促进用户认证，诸如生物特征认证，其可以包括面部识别、指纹识别、语音识别、步态识别以及其他独特和非独特的生物特征方面。DAT控制器199还可以提供车辆监测以及与驾驶辅助的多媒体集成。
在一个示例性实施例中，DAT控制器199可以包括传感器I/O模块205、底盘I/O模块207、生物特征识别模块(BRM)210、ToF定位模块215、主动驻车辅助模块220、盲点信息系统(BLIS)模块225、挂车倒退辅助模块230、车道保持控制模块235、车辆相机模块240、自适应巡航控制模块245、驾驶员状态监测系统250以及增强现实集成模块255以及其他系统。应当理解，图2中描绘的功能示意图是作为DAT控制器199的功能能力的概述而提供的，并且不应被认为进行限制。在一些实施例中，车辆105可以包括更多或更少的模块和控制系统。
DAT控制器199可以经由一个或多个传感系统182以及经由底盘I/O模块207获得输入信息，所述传感系统可以包括设置在车辆105内部和/或外部上的外部传感系统281和内部传感系统283传感器，所述底盘I/O模块可以与ECU 117通信。DAT控制器199可以接收与驾驶员功能相关联的传感器信息、和环境输入，以及来自一个或多个传感系统182的其他信息。
在其他方面，当车辆105包括1级或2级自主车辆驾驶特征时，DAT控制器199还可以被配置和/或编程为控制1级和/或2级驾驶员辅助。DAT控制器199可以连接和/或包括车辆感知系统(VPS)181，所述车辆感知系统可以包括内部和外部传感系统(统称为传感系统182)。传感系统182可以被配置和/或编程为获得可用于生物特征认证并且用于执行驾驶员辅助操作(诸如例如主动驻车、挂车倒退辅助、自适应巡航控制和车道保持、驾驶员状态监测、和/或其他特征)的传感器数据。
DAT控制器199可以被配置和/或编程为提供针对车辆105的生物特征认证控制，包括例如面部识别、指纹识别、语音识别，和/或提供与对其他人为因素(诸如步态识别、体热特征、眼睛跟踪等)的表征、标识、乘员外表、乘员状态和/或验证相关联的其他认证信息。DAT控制器199可以从外部传感系统281获得传感器信息，所述外部传感系统可以包括设置在车辆外部和设置在可与车辆105连接的装置(诸如移动装置120和/或钥匙扣179)中的传感器。
DAT控制器199可以进一步与传感系统182连接，所述传感系统可以包括内部传感系统283并且可以包括配置在车辆内部(例如，车厢，其未在图2中描绘)的任何数量的传感器。外部传感系统281和内部传感系统283可以连接和/或包括一个或多个惯性测量单元(IMU)284、一个或多个相机传感器285、一个或多个指纹传感器287和/或一个或多个其他传感器289，并获得可用于表征传感器信息的生物特征数据，所述传感器信息用于标识存储在车辆105上的安全生物特征数据仓库(图2中未示出)中的生物特征标记，并且获得用于提供驾驶员辅助特征的环境数据。DAT控制器199可以经由传感器I/O模块205从外部传感系统281和内部传感系统283获得传感数据，所述传感数据可以包括一个或多个外部传感器响应信号和一个或多个内部传感器响应信号(统称为传感数据)。DAT控制器199(并且更具体地，生物特征识别模块210)可以表征传感数据，并且向乘员管理器生成乘员外表和状态信息，所述乘员管理器可以根据所描述的实施例使用传感数据。
内部传感系统283和外部传感系统281可以提供从外部传感系统281获得的传感数据和从内部传感系统获得的传感数据。传感数据可以包括来自传感器284至289中的任一者的信息，其中外部传感器请求消息和/或内部传感器请求消息可以包括一个或多个相应的传感器系统将要用来获得传感数据的传感器模态。
一个或多个相机传感器285可以包括热感相机、RGB(红绿蓝)相机、NIR(近红外)相机和/或具有热、RGB、NIR感或其他感测能力的混合相机。热感相机可提供一个或多个相机的视野内的对象的热信息，包括例如相机帧中的受试者的热图。标准相机可以提供相机帧内的一个或多个目标的彩色和/或黑白图像数据。一个或多个相机传感器285可进一步包括静态成像，或者将一系列采样数据(例如，相机馈送)提供给生物特征识别模块210。
一个或多个IMU 284可以包括陀螺仪、加速度计、磁力计或其他惯性测量装置。一个或多个指纹传感器287可以包括被配置和/或编程为获得指纹信息的任何数量的传感器装置。一个或多个指纹传感器287和/或一个或多个IMU 284还可以与被动钥匙装置(诸如例如移动装置120和/或钥匙扣179)集成和/或与其通信。一个或多个指纹传感器287和/或一个或多个IMU 284也可以(或替代地)设置在车辆外部空间(诸如发动机舱(图2中未示出)、门板(图2中未示出)等)上。在其他方面中，当与内部传感系统283包括在一起时，一个或多个IMU 284可以集成在设置于车厢内或车辆的另一个内表面上的一个或多个模块中。
图3示出了设置有汽车计算机145(图3中未示出)的车辆105。汽车通信与天线阵列305可操作地连接并与其通信，所述天线阵列可以包括例如多个飞行时间(ToF)模块111，所述ToF模块可以包括标签(ToF模块)111A、111B、111C、111D、111E、111F和111G。ToF模块在图3中被示出为根据本公开的设置在车辆105上的各个位置处的编号为0至6的菱形。
为了在定位发生时对用户140(图3中未示出)的位置进行分类，可以限定八个车辆区域106。车辆区域106被描绘为围绕车辆105的虚线椭圆，包括车辆区域106A、106B、106C、106D、106E、106F、106G和106H。这八个区域来自与如标定为编号菱形的区域编号所示的七个ToF模块111相关联的360°覆盖范围。ToF模块111可以在相应的车辆区域106(例如，0°、45°等)中的每一者中提供车辆周围位置覆盖。因此，每个区域覆盖大约45°的覆盖范围。
当使用基于信号振幅(即，BLE、ToF、UHF等的信号振幅)的常规定位方法时，导致信号的吸收、反射或损失的信号干扰将在确定具有ToF功能的智能手机或其他装置(即，具有ToF功能的手表、诸如图1中所示的钥匙扣179等钥匙扣、或移动装置120，所述移动装置可以是例如智能手机、平板计算机或另一个这样的装置)相对于车辆105的位置和/或距离时引起不一致，因此阻止PaaK的稳健执行来执行所需操作(诸如锁定、解锁或PEPS)。这是由于这种吸收或反射针对发射器距接收器的已知距离改变了信号的预期信号振幅，并且部分地是由于常规系统利用单个模块和/或天线来定位ToF装置，因此取决于仅一次振幅测量对比多次测量。
基于车辆周围的角度(位置)、通过与单个模块和多根天线通信使用到达角的常规用户接近和定位方法可以提供比基于振幅的方法更好的性能。然而，在视线不一致的情况下，到达角方法对于使用BLE、ToF或UHF到达角的常规定位系统也是有问题的。可以通过测量信号的传播时间来避免对到达信号的基于振幅和/或角度的测量出现上述缺点，因为对于接收信号相对于经反射(多路径)的接收信号，传播时间不受吸收和视线的影响，因为所述信号可以通过它们的相对时间标记来识别。
根据本公开的实施例，ToF定位系统107可以利用ToF模块111使用ToF来确定ToF装置接近车辆105的角度。ToF定位系统107可以至少部分地使用ToF模块111的组合来检测和测量ToF以对于车辆105周围的360°覆盖范围准确地定位ToF装置(例如，移动装置120或钥匙扣179，如图1所示)。
ToF定位系统107可以确定用户(图3或图4中未示出)在车辆105周围可能站立或接近的区域。示例性用例场景可以包括例如空停车场中的视线、空停车场中的非视线、拥挤停车场中的视线、拥挤停车场中的非视线、车库中的视线、以及车库中的非视线。其他场景也是可能的，并且可以设想此类场景。
图4描绘了根据本公开的示出根据这些各种用例场景使用ToF定位用户装置的流程图。将在以下部分中一起考虑图3和图4。
可以通过许多不同的方式发起定位策略。发起意味着经由PaaK定位移动装置120以启用被动特征的过程已经开始。因此，当经由按钮或屏幕致动来致动用户装置时，或者当用户140将手按压/放置在车辆把手(图3或图4中未示出)上时，底盘I/O模块207可以导致将一个或多个车门解锁。
ToF定位系统107可以通过各种方式在步骤405处开始初始化。例如，一方面，当ToF定位系统107使定位算法确定接近用户距车辆105的蒙皮2米或更小时，ToF定位系统可以在用户140/移动装置120接近时致动。该方法消耗车辆105和智能手机或其他移动装置120的最大功率，因为车辆105和移动装置120(在大多数情况下)持续通信，并且车辆105在所有或基本上所有时间都进行定位。
另一方面，初始化步骤405在移动装置120/车辆105可以成功地接收和解译来自所有七个ToF模块111的信号时(例如，当所有ToF模块111都能够向移动装置120发送数据包和从移动装置接收数据包时)开始。
在另一个实施例中，当所有ToF模块111都向汽车计算机145报告距移动装置的距离值并且来自所有模块的最大距离测量值小于7.3米时，初始化步骤405开始。
在又一实施例中，初始化步骤405在用户将手按压/放置到车辆105的把手上时开始(这是用户140触发被动进入的传统且可能最慢的方法)。
使用先前提及的把手触摸测试方法，ToF定位系统107能够确定多个车辆区域108中移动装置120或其他ToF装置(例如，钥匙扣179等)所处的车辆区域，以及计算移动装置120或其他ToF装置与车辆105之间的距离。无论用户140/移动装置120距车辆105的距离如何，ToF定位系统107都执行该检查。发起算法的第一部分(类似于PEPS定位的常规操作)以确定是否应使被动特征可用于提供车辆访问。即使用户距离车辆105超过2米，确定用户140相对于车辆105的位置和距离对于连续定位仍然有用。图4所示的程序描述了当用户位置被确定为距车辆2米及以下时所公开的定位方法。关于图5描述了用于当用户140/装置120被确定为距车辆105的蒙皮的距离大于2米时使用ToF进行装置定位的另一个程序。
在步骤405处，ToF定位系统107可以确定移动装置120是否距车辆105小于预定阈值距离。例如，在一个实施例中，ToF定位系统107确定可以充当锚点的移动装置120是位于距车辆105大于还是小于2米处。
在步骤410处，ToF定位系统107确定从锚点(移动装置120)到所有七个ToF模块111的距离。响应于否定确定，在步骤415处，ToF定位系统107可以确定移动装置120未定位在0°处，并且前进到评估在45°下第二模块位置处的定位(步骤416)。应当理解，步骤416表示整个算法的检查1、2、3和4但是在45°模块处而不是在0°处，然后在90°处而不是45°处等，直到车辆105的整个周边。
在步骤420处，响应于步骤410处的肯定定位确定，ToF定位系统107可以执行第一检查(检查#1)以确定移动装置120距标签0 111A的距离是否小于用户距所有内部标签111E至111G的距离。响应于肯定确定，ToF定位系统107从步骤420前进到检查#2。响应于步骤420处的否定确定，系统返回到步骤415，其中ToF定位系统107可以确定移动装置120未定位在当前位置(当前在0°106A处)，然后前进到在45°下在第二位置处的一轮检查(步骤416)。应当理解，步骤416表示整个算法的检查1、2、3和4但是在45°处的下一个位置而不是在0°处，然后在90°处而不是45°处等，直到车辆105的整个周边。
在步骤425处，ToF定位系统107执行第二检查(检查#2)以确定移动装置120距标签2 111C的距离是否小于用户距所有内部标签111E至111G的距离。响应于肯定确定，所述过程前进到检查#3。响应于步骤425处的否定确定，ToF定位系统107可以确定移动装置120未定位在当前位置(当前在0°106A处)，然后移动到在45°下在第二位置处的一轮检查(步骤416)。
在步骤430处，ToF定位系统107执行第三检查(检查#3)并确定移动装置120距标签4 111E的距离是否小于用户距其他两个内部标签111F和111G的距离。响应于肯定确定，所述过程前进到检查#4。响应于步骤436处的否定确定，ToF定位系统107可以确定移动装置120未定位在当前位置(当前在0°106A处)，然后移动到在45°下在第二位置处的一轮检查(步骤416)。
在步骤435处，ToF定位系统107执行第四检查(检查#4)并确定移动装置120距标签5 111F的距离是否小于用户距标签6 111G的距离，“与”移动装置120是否距标签0 111A小于预定距离(例如，1.5米、1.8米等)。响应于步骤435处的否定确定，ToF定位系统107可以确定移动装置120未定位在当前位置(当前在0°106A处)，然后移动到在45°下在第二位置处的一轮检查(步骤416)。
在步骤440处，ToF定位系统107确定移动装置120在车辆前方(例如，106A)，并且在步骤445处前进到距离计算的执行。
与使用更少条件的情况相比，使用来自上述程序的逻辑条件确保移动装置120以更相对更高置信度在八个指定区域106A至106H中的一者中。成功地确定用户装置(例如，移动装置120)以及因此用户140的位置还保证算法的最后部分正确运行以确定用户140距车辆105的距离。使用与特定区域最近的标签并在四次检查(检查1至检查4)中将距其他标签的距离进行比较有助于维持使用ToF定位用户140的准确度和精确度。
在ToF装置(例如，移动装置120)不在0°区域106A中的情况下，所述逻辑和流程图要检查装置是否在45°车辆区域106B、90°车辆区域106C或车辆周围的其他位置中的任一者(例如，106D至106H)处，所述逻辑和流程图使用相同方法。测量移动装置120距各种标签的距离，并将所述距离与最近的标签距正检查的特定区域的距离进行比较。例如，如果检查到装置120在45°区域106B处，则将距其他标签的距离与距标签0 111A、1 111B、4 111E和5111F的距离进行比较。如果检查到装置120在225°区域106F处，则将距其他标签的距离与距标签2 111C、3 111D、5 111F和6 111G的距离进行比较。
图5描绘了根据本公开的当用户装置被确定距车辆105超过2米时使用ToF定位用户装置的另一个流程图。
这四次检查依赖于标签0 111A、1 111B、2 111C、3 111D、5 111F和6 111G。如果四次检查(例如，如图5所示的检查#1至4)中的一者通过，则确定移动装置120(以及因此，用户140)在0°车辆区域106A处。如果所有四次检查都未通过，则确定移动装置120未处于0°车辆区域106A处。然后，所述算法继续检查用户是否处于下一个后续区域(例如，45°区域106B等)，直到检查到所有车辆区域106。
在步骤505处，ToF定位系统107可以确定移动装置120是否距车辆105大于预定阈值距离。一个示例性阈值距离是2米。在另一个实施例中，阈值距离可以是2.5米、3米等。在一个实施例中，从0°车辆区域106A开始，ToF定位系统107确定移动装置120位于距车辆105大于还是小于2米处。
响应于确定移动装置120距车辆105超过2米，ToF定位系统107前进到步骤510，以检查移动装置120相对于车辆105在区域0°106A处的位置。因此，ToF定位系统107执行第一检查(例如，检查1)以确定从锚点(例如，移动装置120)到所有七个ToF模块111的距离。
在步骤515处的第一检查(检查#1)处，如果移动装置120距标签0 111A的距离小于用户装置距所有内部标签111E、111F和111G的距离，“与”用户装置距标签2 111C的距离小于用户装置距所有内部标签111E、111F和111G的距离，“与”用户装置距标签6 111G的距离小于7米，“与”标签1 111B和标签3 111D未能与用户的ToF装置120通信，则用户位于车辆105前方(例如，车辆区域106A)。响应于确定移动装置120不在车辆前方的车辆区域106A中，ToF定位系统107前进到下一步骤。
在步骤520处的第二检查(检查#2)中，ToF定位系统107确定标签5 111F值是否是与标签111相关联的所有值中的最大值。响应于肯定确定，ToF定位系统107确定用户140位于车辆前方(例如，车辆区域106A)。响应于否定确定，ToF定位系统107前进到第三检查。
在步骤525处的第三检查(检查#3)处，如果移动装置120距标签6 111G的距离大于用户装置120距所有其他标签111A至111F的距离，“与”标签1 111B和标签3 111D未能与移动装置120通信，则ToF定位系统107确定用户140位于车辆前方(例如，车辆区域106A)。响应于否定确定(例如，在所测试的标签位置中的一者处存在通信)，则系统前进到框530，其是第四检查(检查#4)。响应于肯定确定，ToF定位系统107前进到框535。
在框530处，ToF定位系统107执行第四检查(检查#4)以确定距标签0 111A的距离是否大于预定阈值距离(例如，11m、10.5m、10m等)。响应于肯定确定，ToF定位系统107确定移动装置140定位在0°处(步骤535)。响应于否定确定，ToF定位系统在步骤545处确定用户未定位在0°处。然后，系统可以如框550处所示移动到下一个45°位置。
同样，与使用较少条件的情况相比，多个条件以更高置信度确认移动装置120的位置。正确地确定移动装置120所处的车辆区域106可以确认算法的最后部分在确定用户140距车辆105的距离时正确地运行。类似于短程定位，远程定位使用最接近被评估用于定位的特定车辆区域106的标签，并将它们与距其他标签的距离进行比较。另外，在先前条件中的一者未通过的情况下，进行一些其他逻辑检查。远程过程每次运行通过所有八个区域以保持准确度和精确度。
图6是根据本公开的在0°处相对于MIMO天线阵列(例如，ToF模块111)的标签距离的表。图6的表描绘了较长距离(例如，2m、3m、4m等)的数据。执行四次“或”检查以确定ToF装置的用户是否在0°(车辆前方)区域106A处。图7是根据本公开的在0°处相对于MIMO天线阵列(例如，ToF模块111)的测量标签距离的表。图7的表描绘了较短距离(例如，1ft、1m等)的数据。
图6和图7中描绘的表包括在测试期间在距车辆105的不同距离处收集的数据。短程与远程之间存在一些差异。在近距离处，所有七个标签111都可以与ToF锚点(例如，移动装置120)通信。在远距离处，情况可能并非如此。由于这些差异，逻辑检查可以有利地彼此区分开以确认用户140的位置。这也是算法的第一部分包括执行检查以确定移动装置120距车辆105超过还是小于两米的原因。无论距离如何，ToF定位系统107都准确地报告从锚点(例如，移动装置120)到标签111的距离，并且测试距离的变化在结果中。
图8示出了根据另一个实施例的示出算法用于计算移动装置120距车辆105的距离的步骤的流程图800。图9A和图9B描绘了根据本公开的使用三种三边测量方法来定位移动装置120。将在以下部分中一起考虑图8和图9。
现在参考图8，在步骤805处，ToF定位系统107可以确定ToF装置(例如，移动装置120)所处的靠近车辆105的特定区域，以及计算智能手机或其他ToF装置距车辆105的距离。无论距车辆105的蒙皮超过还是小于两米，都会这样做。即使确定超过两米，ToF定位系统107仍然可以通过重复定位算法来跟踪用户装置的接近。无论用户140被确定为超过两米还是小于两米，距离计算都是相同的。存在三种不同类型的计算方法。一种方法是使用对标签的直接距离测量。第二种方法基于标签位置以及车辆本身固有的不同距离(诸如宽度)来创建直角三角形。第三种方法使用2D三边测量方法来计算距离。注意，当确定用户距车辆超过2米时，由于可能无法与一些标签通信，因此不计算2D三边测量计算。在完成所有计算之后，基于总计算中有多少计算在预定范围内来确定置信百分位数。
在步骤810处，ToF定位系统107确定移动装置120在位置0°106A处的位置(如图3所描绘)。在步骤815、820、825、830、835、840、845、850和860处，ToF定位系统107执行一系列计算，然后在步骤865处执行一系列三边测量计算(在图8中表示为步骤865并且关于图9详细描述)，在步骤870处执行置信度确定步骤，并且最终在步骤875处以后续45°间隔重复所述过程。
现在参考图9A和图9B，以图形方式描述了方法1至9，其中图9A示出了使用方法#1和#2的三边测量，并且图9B示出了使用方法#3至9的三边测量。
方法#1和方法#2分别从标签0 111A和标签2 111C(如图3所示)进行直接测量。使用车辆105的已知半宽来创建直角三角形和勾股定理，计算移动装置120距车辆105的距离。通过分别针对方法1和2减去标签0 111A和标签2 111C所在位置距车辆105前方的物理距离来调整该距离。
例如，如果标签0 111A测量用户距车辆105的蒙皮3.3米，则这被分类为变量‘C’。如果车辆105的已知半宽是0.9米，则这被分类为变量‘A’。根据直角三角形的勾股定理，A2+B2＝C2。对上式进行重新排列以获得未知边B＝√(C2-A2)。然后，所述算法可以获取B与从车辆105的前方到标签0 111A的距离之间的差值。如果该值是1m，则根据方法#1，用户140被计算为距车辆105达√(〖3.3〗2-〖0.9〗2)-1＝2.1m。也可以利用相同方法来执行方法#2。
方法#3至9可以包括以相同方式计算用户140距车辆105的距离(并且更准确地，计算移动装置120距车辆的距离)。方法3、4、5、6、7、8和9可以分别对标签0 111A、1 111B、2111C、3 111D、4 111E、5 111F和6 111G进行直接测量。
ToF定位系统107接下来可以获取测量的距离与标签0至6(111A至111G)所处位置距车辆105前方的物理距离的差值。例如，如果标签4 111E测量移动装置120距车辆105的蒙皮的距离为2.4米，并且标签4 111E从车辆105前方向内1.8米，则计算移动装置120距车辆105被计算为4.1-1.8＝2.3m。
图10描绘了根据本公开的使用三边测量来定位移动装置120。最后的计算是2D三边测量计算。该计算方法使用两个笛卡尔维度、解析几何和基于站的坐标系。
2D三边测量计算使用车辆105上的两个标签。这两个标签充当两个圆心(C1 1005和C2 1010)。对于0°车辆区域106A(如图3所描绘)，设C1 1005为标签0并且C2为标签2。这两个圆具有已知间隔U。设U为标签0 111A与标签2 111C之间的已知距离。在这种情况下，U是车辆105的全宽。这两个圆1005和1010相交的位置是点P，其相对于C1中心的(0,0)坐标系可以为(x,y)坐标。两个圆的半径被限定为：
Figure BDA0003486548800000251
Figure BDA0003486548800000252
它们可以重新排列为以下形式：
Figure BDA0003486548800000253
Figure BDA0003486548800000254
该(x,y)坐标对表示基于三边测量计算的移动装置120的位置。y坐标表示距车辆105的距离。获取y值与标签0 111A和标签2 111C距车辆105前方的物理距离的差值，以获得移动装置120距车辆105的最终距离。
例如，如果车辆105的半宽为0.9652m并且用户的距离被确定为2.1m，则2D坐标对为(0.9652,2.1)。从车辆105前方到标签0 111A和标签2 111C的距离为1.016m。使用y坐标点，用户距车辆105为2.1–1.016＝1.084m。
一旦已经确定用户(例如，移动装置120)处于区域0°车辆区域106A(在图3中描绘)，则结果是基于总共10次计算。
再次参考图8，在步骤870处，ToF定位系统107基于所有10个结果来确定置信度百分位数。大多数计算落入指定范围内可能导致车辆105距用户所处位置一定距离。例如，如果10个结果的10中8个评估在1.75至2.75的范围内，则用户140被确定为距车辆105为2m，置信度度量为80％。
除了针对具体车辆区域106(如图3所示)和用户140所处的位置执行计算之外，ToF定位系统107还可以评估两个相邻区域的结果以确保从车辆105到由部分3定位的特定区域的距离是相对准确的。例如，如果部分3确定用户140定位在0°车辆区域106A中，则ToF定位系统107可以对45°车辆区域106B和315°车辆区域106H执行所有计算方法(参见图3)。这些与区域106A相邻的区域也可以包括在百分比置信度计算中。
对车辆105周围的其他7个区域106B至106H的计算方法是相同的。对标签111的直接测量、基于关于车辆105和标签位置的已知尺寸创建三角形以及2D三边测量的组合。ToF定位系统107可以计算车辆105周围的所有八个区域和所有距离处的百分比间隔，而不管ToF装置(移动装置140)距车辆105的蒙皮超过还是小于2米。
在以上公开中，已参考了形成以上公开的一部分的附图，附图示出了其中可实践本公开的具体实现方式。应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以利用其他实现方式，并且可以进行结构改变。本说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”等的引用指示所描述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但每个实施例可以不一定包括所述特定特征、结构或特性。此外，此类短语不一定是指同一实施例。此外，当结合实施例描述特征、结构或特性时，无论是否明确描述，本领域的技术人员都将认识到结合其他实施例的此类特征、结构或特性。
此外，在适当的情况下，本文中描述的功能可在以下项中的一者或多者中执行：硬件、软件、固件、数字部件或模拟部件。例如，一个或多个专用集成电路(ASIC)可被编程为执行本文所描述的系统和程序中的一者或多者。贯穿说明书和权利要求使用某些术语来指代特定系统部件。如本领域技术人员将理解，部件可通过不同的名称来指代。本文件不意图区分名称不同但功能相同的部件。
还应当理解，如本文所使用的词语“示例”意图在本质上是非排他性的和非限制性的。更具体地，本文使用的词语“示例”指示若干示例中的一者，并且应当理解，没有对所描述的特定示例进行不适当的强调或偏好。
计算机可读介质(也称为处理器可读介质)包括参与提供可由计算机(例如，由计算机的处理器)读取的数据(例如，指令)的任何非暂时性(例如，有形)介质。此类介质可采取许多形式，包括但不限于非易失性介质和易失性介质。计算装置可以包括计算机可执行指令，其中所述指令可由一个或多个计算装置(诸如以上列出的那些)执行并且存储在计算机可读介质上。
关于本文所描述的过程、系统、方法、启发法等，应当理解，尽管已经将此类过程等的步骤描述为根据某个有序顺序发生，但是此类过程可以以与本文所描述的次序不同的次序执行所描述的步骤来实践。还应当理解，可以同时执行某些步骤，可以添加其他步骤，或者可以省略本文所描述的某些步骤。换句话说，本文中对过程的描述是出于说明各种实施例的目的而提供的，并且绝不应被解释为限制权利要求。
因此，应当理解，以上描述意图是说明性的而非限制性的。在阅读以上描述时，除所提供的示例之外的许多实施例和应用将为明显的。所述范围不应参考以上描述来确定，而是应参考所附权利要求以及享有此类权利要求的权利的等效物的整个范围来确定。预计并且意图在于本文所讨论的技术未来将有所发展，并且所公开的系统和方法将并入此类未来实施例中。总而言之，应当理解，本申请能够进行修改和改变。
除非在本文中做出明确的相反指示，否则权利要求中使用的所有术语意图被赋予其如本文中描述的技术人员所理解的普通含义。特别地，除非权利要求叙述相反的明确限制，否则使用例如“一个”、“该”、“所述”等单数冠词应被解读为叙述所指示的要素中的一者或多者。除非另有特别说明或在使用时在上下文内以其他方式理解，否则诸如尤其是“能够”、“可能”、“可以”或“可”的条件语言通常意图表达某些实施例可能包括某些特征、元件和/或步骤，而其他实施例可不包括某些特征、元件和/或步骤。因此，此类条件语言一般并不意图暗示一个或多个实施例无论如何都需要各特征、元件和/或步骤。
根据实施例，本发明的特征还在于存储在其上以通过使所述处理器进行以下操作来计算距所述用户装置的所述距离的指令：基于所述ToF天线阵列的成对ToF天线执行多次测量。
根据实施例，所述多次测量包括9次测量，所述9次测量包括所述ToF天线阵列的10对ToF天线。
根据实施例，本发明的特征还在于存储在其上以通过执行以下指令来执行第一飞行时间检查的指令：经由第一车辆外部天线从所述用户装置接收第一信号，所述第一信号包括：第一ToF值，所述第一ToF值指示从第一内部天线到所述用户装置的ToF；以及第二ToF值，所述第二ToF值指示从第二内部天线到所述用户装置的第二ToF；并且经由所述ToF定位控制器确定所述第一ToF值小于所述第二ToF值。
根据实施例，计算从所述ToF天线阵列的所述两根ToF天线的组合到所述用户装置的所述距离包括在所述车辆的多个45°区域处计算所述距离。
根据实施例，所述用户装置包括ToF收发器。

Claims (15)

1.一种用于使用设置在车辆上的飞行时间(ToF)天线阵列来定位用户装置的方法，所述方法包括：
经由ToF定位控制器确定所述用户装置位于所述车辆的前方区域处；
计算从所述ToF天线阵列的两根ToF天线的组合到所述用户装置的距离；
执行二维(2D)三边测量计算；
评估置信度度量值；
基于所述置信度度量值来确定所述用户装置的位置；以及
生成对车门进行解锁的解锁信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其中计算距所述用户装置的所述距离包括基于所述ToF天线阵列的成对ToF天线执行多次测量。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述多次测量包括9次测量，所述9次测量包括所述ToF天线阵列的10对ToF天线。
4.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述用户装置位于所述车辆的所述前方区域处包括：
对在所述ToF天线阵列的第一车辆外部天线处接收的信号执行第一飞行时间检查；
对在所述ToF天线阵列的第二车辆外部天线处接收的所述信号执行第二飞行时间检查；
对在所述ToF天线阵列的第三车辆外部天线处接收的所述信号执行第三飞行时间检查；
在所述ToF天线阵列的多根车辆内部天线处执行第四飞行时间检查；以及
使用所述第一飞行时间检查、第二飞行时间检查、所述第三飞行时间检查以及所述第四飞行时间检查来确定所述用户装置相对于所述车辆的前方部分位于0°位置处。
5.根据权利要求4所述的方法，其中执行所述第一飞行时间检查包括：
经由所述ToF天线阵列的第一外部天线从所述用户装置接收第一信号，所述第一信号包括：
第一ToF值，所述第一ToF值指示从第一内部天线到所述用户装置的ToF，以及
第二ToF值，所述第二ToF值指示从第二内部天线到所述用户装置的第二ToF；以及
经由所述ToF定位控制器确定所述第一ToF值小于所述第二ToF值。
6.根据权利要求1所述的方法，其中计算从所述ToF天线阵列的所述两根ToF天线的组合到所述用户装置的所述距离包括在所述车辆的多个45°区域处计算所述距离。
7.根据权利要求4所述的方法，其中所述用户装置包括ToF收发器。
8.一种系统，其包括：
处理器；以及
用于存储可执行指令的存储器，所述处理器被编程为执行所述指令以：
经由飞行时间(ToF)定位控制器确定用户装置位于车辆的前方区域处；
计算从ToF天线阵列的两根ToF天线的组合到所述用户装置的距离；
执行二维(2D)三边测量计算；
评估置信度度量值；
基于所述置信度度量值来确定所述用户装置的位置；以及
生成对车门进行解锁的解锁信号。
9.根据权利要求8所述的系统，其中所述处理器还被编程为通过执行以下指令来计算距所述用户装置的所述距离：
基于所述ToF天线阵列的成对ToF天线执行多次测量。
10.根据权利要求9所述的系统，其中所述多次测量包括9次测量，所述9次测量包括所述ToF天线阵列的10对ToF天线。
11.根据权利要求10所述的系统，其中所述处理器还被编程为通过执行以下指令来确定所述用户装置位于所述车辆的所述前方区域处：
对在所述ToF天线阵列的第一车辆外部天线处接收的信号执行第一飞行时间检查；
对在所述ToF天线阵列的第二车辆外部天线处接收的所述信号执行第二飞行时间检查；
对在所述ToF天线阵列的第三车辆外部天线处接收的所述信号执行第三飞行时间检查；
在所述ToF天线阵列的多根车辆内部天线处执行第四飞行时间检查；以及
使用所述第一飞行时间检查、第二飞行时间检查、所述第三飞行时间检查以及所述第四飞行时间检查来确定所述用户装置相对于所述车辆的前方部分位于0°位置处。
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述处理器还被编程为通过执行以下指令来执行所述第一飞行时间检查：
经由所述第一车辆外部天线从所述用户装置接收第一信号，所述第一信号包括：
第一ToF值，所述第一ToF值指示从第一内部天线到所述用户装置的ToF，以及
第二ToF值，所述第二ToF值指示从第二内部天线到所述用户装置的第二ToF；以及
经由所述ToF定位控制器确定所述第一ToF值小于所述第二ToF值。
13.根据权利要求8所述的系统，其中计算从所述ToF天线阵列的所述两根ToF天线的组合到所述用户装置的所述距离包括在所述车辆的多个45°区域处计算所述距离。
14.根据权利要求8所述的系统，其中所述用户装置包括ToF收发器。
15.一种在飞行时间(ToF)定位控制器中的非暂时性计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有指令，所述指令在由处理器执行时使所述处理器：
经由ToF定位控制器确定用户装置位于车辆的前方区域处；
计算从ToF天线阵列的两根ToF天线的组合到所述用户装置的距离；
执行二维(2D)三边测量计算；
评估置信度度量值；
基于所述置信度度量值来确定所述用户装置的位置；以及
生成对车门进行解锁的解锁信号。
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