CN1909733A - 便携装置定位系统和方法 - Google Patents

Abstract

便携装置定位系统安装在车辆设备控制系统中，所述控制系统包括便携装置(1)和车载装置(100)，它们相互通信用于控制车辆设备如车门。车载装置包括内部发射机(2e，2f)，接收机(3)，对照ECU(4)和显示器(9)。各发射机在车厢中发射各自的请求信号。对照ECU根据请求信号确定是否从便携装置接收了任何响应信号，而同时逐渐地改变请求信号的输出电平。对照ECU然后根据确定结果的变化定位便携装置的位置。显示器用视觉或声音向车辆用户通知便携装置的具体位置。

Description

便携装置定位系统和方法

技术领域

本发明涉及便携装置定位系统和在车辆车厢中定位便携装置的方法，车辆用户携带上述便携装置用于车辆遥控。

背景技术

在如JP 2002-201838A所公开的车辆设备控制系统中，车载装置作为电子键与车辆用户携带的便携装置通信，以便可以遥控车门锁紧和开锁，转向装置开锁，发动机启动或诸如此类。在某些系统中，这种控制自动进行，只要用户带着便携装置而不用在其上进行任何手动操作。照这样，用户可能经常忘记便携装置位于车中的地方。

因此提出把车辆车厢分成多个通信区，并提供多个无线电发射机分别覆盖所分开的区。当便携装置待定位时，驱动发射机在车厢中发射请求信号。当任一发射机接收便携装置的响应信号时，根据哪个发射机接收响应信号来定位便携装置的位置。此位置可以通过显示器或声音信息向用户通知。然而，当通信区总数增加时，这个系统要求更多发射机，以便更好地定位便携装置的位置。

发明内容

因此，本发明的目的是提供便携装置定位系统和方法，所述定位系统和方法在不增加车辆中发射机的情况下很容易定位便携装置。

按照本发明的情况，便携装置定位系统安装在车辆设备控制系统中，所述控制系统包括便携装置和车载装置，它们相互通信来控制车辆设备如车门。车载装置包括内部发射机和接收机。请求信号在车辆分隔车箱中从发射机发射。它根据请求信号确定是否接受了便携装置中任何响应信号，而同时逐渐改变请求信号的输出电平。根据确定结果的变化定位便携装置的位置。这个被定位的位置用可视化或声音通知车辆用户。

本发明的上述和其它目的，特点和优点从下面参照附图所作的详细说明将变得更显而易见。

附图说明

图1是示出包括按照本发明一个实施例的便携装置定位系统的车辆设备控制系统示意图；

图2是示出在上述实施例中前和后发射机通信区的示意图；和

图3是示出在上述实施例中进行的搜索控制处理的流程图。

具体实施方式

图1中示出车辆设备控制系统，所述控制系统包括按照实施例所述的便携装置定位系统。系统通过便携装置1和设置在车辆10中的车载装置100之间的双向通信，根据与识别(ID)码的对照，控制车辆10每个车门的锁紧或开锁的方式。车载装置100控制允许或禁止启动车辆10发动机的方式来提高车辆10的安全性。

便携装置1包括接收机1a和发射机1b。接收机1a接收来自车载装置100的外部发射机2a-2d和内部发射机2e，2f的请求信号。发射机2e，2f提供作为前和后发射机，它们分别提供前和后通信区。根据每个接收的请求信号，发射机1b发射-响应信号，所述响应信号包括例如ID码。便携装置ECU(电子控制单元)1c连接到接收机1a和发射机1b上，并执行各种控制过程和操作。更具体地说，便携装置ECU 1c实施各种操作，如：根据接收机1a接收的信号确定是否存在请求信号；产生包括ID码等在内的响应信号；和根据相应的请求信号控制待从发射机1b发出的响应信号。

车载装置100包括设置在车辆10的每个车门11-14中的外部发射机2a-2b，及设置在车厢中的前和后发射机2e，2f。外部发射机2a-2d及前和后发射机2e，2f各根据从车载装置100的对照ECU 4所接收的传输指令信号发射请求信号。

将每个外部发射机2a-2d的传输输出电平设定到提供约0.7-1.0m的通信区。当车辆10停放时，定期地驱动外部发射机2a-2d发射请求信号，以便分别在车门11-14周围形成各自通信区。当带着便携装置1的用户进入这些通信区其中任一通信区时，便携装置1发射与请求信号相对应的响应信号。

将每个前和后发射机2e，2f的传输输出电平设定到在车厢中提供各自的通信区。在启动发动机，锁车门等时，驱动前和后发射机2e，2f，以便发射请求信号。如果便携装置1对车厢中任何请求信号起响应发出响应信号，则根据便携装置对上述请求信号起响应证实便携装置1是在前和后通信区的其中之一内。

前和后发射机2e，2f的传输输出电平是可变的，以便限定如图2所示的不同通信区，来更好地定位便携装置1所在区。因此，前和后发射机2e，2f分别包括传输输出调节电路2e1，2f1。当每个发射机2e，2f的输出电平根据用户操作搜索开关15在最大电平(100％)和最小电平(20％)之间调节时，通信区如图2中所示改变。随着输出电平增加，通信区开始叠加更多。

与响应信号的无线电频带相比，前和后发射机用较低的频带(约130KHz(千赫))发射请求信号，因此前和后发射机2e，2f的请求信号方向性小。这样，前和后发射机2e，2f的每个通信区都绕各自天线对称。

车载装置100还包括显示器9，所述显示器9当定位时给用户视觉显示和听觉通知便携装置1的位置。如果在车辆10中安装导航装置，则显示器9可以是导航装置显示器。显示器9也可以是仪表板部分中的仪表显示器。

此外，车载装置100包括一接收机3。接收机3控制成与将传输信号输出到发射机2a-2f的操作同步的响应信号可接收的方式，因此控制到接收从便携装置1发射的响应信号。将接收机3所接收的响应信号输出到对照ECU 4。

对照ECU 4实施对照，以便确定是否是预定的关系，如接收的响应信号所包括的ID码与每辆车辆中预先登记的登记码之间的匹配关系。然后，根据与车身ECU 7的对照结果，亦即YES(肯定的)或NO(否定的)，对照ECU控制例如每个车门的锁紧或开锁方式，及允许或禁止启动发动机的方式。

车身ECU控制例如电源的通/断操作和输出驱动信号，上述电源供给到安装在车辆10中的相应设备，而上述驱动信号用于控制车门11-14相应的锁紧或开锁方式，以便锁紧设置在相应车门11-14中的控制单元5a-5d。在车身ECU 7中，有来自例如相应传感器和开关(SW)的输入信号，以便确定是否满足启动发动机的条件。更具体地说，车身ECU 7输入设置在驾驶员座椅附近的设备信号，上述设备如：发动机开关，所述发动机开关由用户操作以便提供启动或停止发动机的指令；车速传感器，所述车速传感器用于检测车辆10的行驶速度；档位置传感器，所述档位置传感器用于检测变速器(齿轮组)的档位置；及停车灯开关，所述停车灯开关用于在驾驶员对刹车踏板进行操作时输出ON信号。

一旦确定了用于启动发动机的条件得到满足，并因此将电力供应给相应车辆设备时，车身ECU 7就驱动继电器电路8，并从蓄电池(未示出)通过继电器电路8将电力供应到相应的车辆设备上。

设置在各个车门11-14中的锁紧控制装置5a-5d分别包括门锁电动机(未示出)，所述门锁电动机随着从车身ECU 7发射的锁紧信号/开锁信号而向前/向后(往复地)旋转，因而锁紧或开锁各个车门11-14。

触摸传感器6a1-6d1分别设置在车辆10的车门11-14的门把手6a-6d中，因而能检测便携装置1的用户已通过触摸车门把手6a-6d的其中之一操纵相应的其中一个车门把手6a-6d。此外，形成推动开关的门锁开关6a2-6d2分别设置在门把手6a-6d中。操纵各个门锁开关6a2-6d2使它能锁紧车门11-14。各个车门把手6a-6d作为用于外部发射机2a-2d的无线电天线工作。

门的开锁或锁紧控制可以用下述方式达到。

在车辆10停放并且它的发动机不与各个仍然锁紧的车门11-14一起工作的情况下，对照ECU 4向外部发射机2a-2d其中相应的一个提供指令，以便定期地，也就是说，在通过预定时间的装置中，实施请求信号传输。因而，对照ECU 4证实便携装置1的用户是否已接近车辆10，也就是说，用户是否处在外部发射机2a-2d的任何通信区中。

在这种情况下，外部发射机2a-2d分别发射包括各个外部发射机2a-2d独特的ID码的请求信号。便携装置1成形为发射分别包括接收请求信号ID码的响应信号。因而，可以确定便携装置1的用户已接近车门11-14中的哪个车门。可供选择地，为了识别便携装置1的用户已接近的车门11-14其中之一的位置，可以用对照ECU来向外部发射机2a-2d提供指令，以便不同时但按顺序发射请求信号。

当便携装置1根据外部发射机2a-2d其中任一个请求信号发射响应信号时，响应信号由车载装置100的接收机3接收。对照ECU 4实施ID码对照，以便确定响应信号中所包括的ID码是否满足预定的关系，如与预先登记的登记码的匹配关系。优选的是，响应信号还包括便携装置1专用的ID码，以便对照ECU 4确定便携装置1是否是授权的装置。

当对照ECU 4确定对照结果是YES时，对照ECU 4进一步从响应信号中所包括的ID码定位便携装置1的用户的位置。然后，启动与上述位置相对应的车门11-14的触摸传感器6a1-6d1的其中之一，因而向车身ECU 7提供指令信号，以便将各个车门11-14设定到开锁备用方式。按照指令信号，车身ECU 7将各个车门11-14设定到开锁备用方式。

当便携装置1的用户已触摸到设定为开锁备用方式的车门11-14的任一车门把手6a-6d时，然后通过触摸传感器6a1-6d1检测便携装置1的用户的车门把手操作，并将其检测信号发射到对照ECU 4。根据检测信号，对照ECU 4向车身ECU 7提供指令信号，用于将所有车门11-14开锁。按照指令信号，车身ECU 7将开锁驱动信号输出到各个车门11-14的锁紧控制装置5a-5d，从而将各个车门11-14开锁。

当用户进入车辆1和转动发动机开关以便操作发动机时，对照ECU 4可以根据ID码的对照结果进一步实施允许或禁止启动发动机。

当用户在停止车辆10和发动机后离开车辆10时，用户操作设置在车门把手中的任一个门锁开关6a2-6d2，以便锁紧车门11-14。当对照ECU 4检测这种操作时，它驱动外部发射机2a-2d及前和后发射机2e，2f，以便发射各自的请求信号。如果接收机3根据前和后发射机2e，2f的请求信号未接收到来自便携装置1的响应信号，而是根据外部发射机2a-2d的任一请求信号接收到包括便携装置1中的ID码的响应信号，则对照ECU 4确定便携装置1已从车辆10中取出和不留在车辆10中。对照ECU 4指令车身ECU 9驱动锁紧控制装置5a-5d，以便锁紧车门11-14。

系统还具有供车辆10中便携装置1定位和搜索的功能，以便当便携装置在车辆中遗失时，用户可以给便携装置定位。这种功能可以通过手动操作搜索开关或者按预定的组合或顺序手动操作其它现有开关开始。对照ECU 4编好程序，以便执行便携装置定位处理，如图3所示。

首先在步骤S10确定是否接通搜索开关15。如果确定结果是NO，则处理结束。如果确定结果是YES，则在车厢前半部开始搜索。

也就是说，在步骤S20处，将前面发射机2e的输出信号电平设定到最小电平和最大电平之间某一电平。输出电平首先设定到最小电平(例如，20％)。在步骤30处，驱动前面发射机2e以便用设定的输出电平发射请求信号。因此，当前面发射机2e第一次发射请求信号时，请求信号相当弱，并且只在前面发射机2e的天线周围提供一小的通信区。

然后在步骤40处确定接收机3是否根据在步骤30处所发射的请求信号接收任何响应信号。如果未接收到响应信号，则在步骤S50处确定请求信号是否用最大输出电平(100％)发射。如果确定结果是NO，则在步骤20处将输出电平修改到新的电平，也就是说，增加到比以前高的电平，并在步骤S30处再用这种增加的电平发射请求信号。在接收响应信号(在步骤40处YES)或者输出电平变得最大(在步骤50处YES)之前，重复上述步骤S20-S50，以使前面发射器20的通信区，亦就是说，搜索区逐渐变宽。

如果在步骤S40处确定结果变成YES，表明接收机3已接收机便携装置1的响应信号，则定位便携装置1是在前半部车厢内，也就是说，在相当于在前面发射机2e的最后输出电平(例如，80％)的通信区内，但在与最接近前面发射机2e前面一个的输出电平(例如，60％)相对应的通信区的外部。因此，处理前进到步骤S60。另外，如果在步骤S50处的确定结果是YES，表明尽管请求信号的输出电平已增加到最大电平(100％)，也未接收到响应信号，则处理也前进到步骤S60，以便开始在车厢后半部搜索。

也就是说，在步骤S60处，首先将后发射机2f的信号输出电平设定到最大电平(例如，100％)，并在步骤S70处从后发射机2f用最大电平发射请求信号。这种请求信号限定车厢后半部中的最大通信区。然后在步骤S80处，确定接收机3是否已接收任何响应信号。

如果确定结果是NO，则定位便携装置1不在后半部车厢内。在步骤S130处定位便携装置1的位置。具体地说，如果在步骤50处确定结果是YES，则定位便携装置1不留在车厢中。如果在步骤S40中确定结果是YES，则说明便携装置1是其中在步骤S40处确定结果已从NO改变到YES的通信区内。

如果在步骤S80处确定结果是YES，表明便携装置1是在后半部车厢内，则在步骤S90处将输出电平设定到一降低的电平(例如，80％)，并在步骤S100处从后发射机2f用这种降低的输出电平发射请求信号，因此使通信区变窄。然后在步骤S110处确定接收机3是否已接收任何响应信号。

如果在步骤S110处确定结果是YES，表明已接收到响应信号，则在步骤S120处确定输出电平是否已降到例如最小电平(20％)。如果这个确定结果是NO，则重复上述步骤S90-S110，直至在步骤S110处确定结果变成NO，表明未接收到响应信号。因此，请求信号的输出电平逐渐降低，因此后发射机2f的通信区逐渐变窄，以便更好地定位便携装置1在后半部车厢中的位置。

当在步骤S110处的确定结果从YES改变到NO时，在步骤S130处定位便携装置1是在与最后输出电平相对应的通信区外部，但在与最接近前面一输出电平相对应的通信区内。如果在步骤S110处即使输出电平降到最小电平(例如，20％)确定结果也连续地保持YES，也就是说，在步骤S120处确定结果是YES，则在步骤S130处定位便携装置1留在很靠近后发射机2f的天线的地方。

如上所述，根据从前和后发射机2e，2f接收请求信号的变化，在步骤S130处定位便携装置1的位置。将发射机2e，2f的通信区设定成叠加，如图2所示。因此，可以定位便携装置1的位置在3个区中，也就是说，车厢的前半部，后半部和叠加部分(前半部和后半部)。

车厢中这种定位的位置在步骤S140处通过显示器9或通过其它装置可视化通知，因此结束了搜索处理。

上述实施例可以用许多方法修改。例如，内部发射机总数可以是一个，三个或三个以上。所有内部发射机的通信区可以朝同一方向逐渐改变，也就是说，从窄到宽或从宽到窄逐渐改变。所有内部发射机可以驱动成同时发射各自的请求信号。在这种情况下优选的是请求信号包括不同的ID码，而响应信号包括表示便携装置对其响应的请求信号的ID码。便携装置可以装备有声音发生器，所述声音发生器根据来自内部发射机的请求信号发出声音，以便除了用车载装置如显示器等通知之外，指出便携装置的位置。

Claims (10)

1.一种系统，所述系统能在便携装置(1)和车载装置(100)之间双向通信，以使便携装置根据从车载装置发射的请求信号发射包括ID码的响应信号，从而车载装置接收来自便携装置的响应信号，在响应信号中所包括的ID码和预先登记的代码之间进行对照，并按照对照结果控制车辆设备(5a-5d)，

其中车载装置(100)包括：

发射机装置(2e，2f)，所述发射机装置(2e，2f)在车厢中发射请求信号；和

接收机装置(3)，所述接收机装置接收来自便携装置的响应信号，

其特征在于还包括：

改变输出装置(4，S20，S60，S90)，所述改变输出装置(4，S20，S60，S90)用于改变从发射机装置发射的请求信号的输出电平；

定位装置(4，S130)，所述定位装置(4，S130)根据在接收按照改变输出电平的请求信号发射的响应信号时的改变，定位便携装置在车厢中的位置；和

通知装置(9，S140)，所述通知装置(9，S140)用于通知由定位装置定位的便携装置的位置。

2.按照权利要求1所述的系统，其中：

改变输出装置(4，S20，S60，S90)在各步骤中逐渐增加请求信号的输出电平；和

定位装置(4，S130)根据从不接收响应信号改变到接收响应信号确定便携装置的位置。

3.按照权利要求1所述的系统，其中：

改变输出装置(4，S20，S60，S90)在各步骤中逐渐降低请求信号的输出电平；和

定位装置(4，S130)根据从接收响应信号改变到不接收响应信号定位便携装置的位置。

4.按照权利要求1-3其中之一所述的系统，其中：

发射机装置(2e，2f)包括被提供以形成多个通信区的多个发射机，上述多个发射区部分地叠加。

5.按照权利要求1-3其中之一所述的系统，其中：

通知装置(9)通过图像或声音通知位置；和

当通知装置(9)通知便携装置的位置时，使便携装置(1)发声。

6.一种用于在车辆车厢中定位便携装置(1)的方法，便携装置(1)由车辆用户携带并能与车载装置(100)通信，用于控制车辆设备，该方法包括：

通过车载装置，在车辆车厢中发射(S30，S70，S100)请求信号；

通过车载装置，根据请求信号确定(S40，S80，S110)是否已从便携装置接收响应信号；

通过车载装置，根据确定的确定结果的变化，定位(S130)便携装置的位置；和

通过车载装置，通知(S140)便携装置在车厢中被定位的位置，

其特征在于，

通过车载装置，逐渐地改变(S20，S60，S90)请求信号的输出电平，直至确定已接收到响应信号。

7.按照权利要求6所述的方法，其中：

发射(S30，S70，S100)在车厢中至少第一和第二地点处发射请求信号，以使在第一和第二地点处所发射的每个请求信号在第一和第二地点之间叠加。

8.按照权利要求7所述的方法，其中：

改变(S20，S60，S90)分别逐渐地增加和降低在第一和第二地点处发射的请求信号。

9.按照权利要求7或8所述的方法，其中：

发射(S30，S70，S100)在两个地点处发射请求信号，所述两个地点是在车厢的前半部和后半部。

10.按照权利要求6-8其中之一所述的方法，其中：

发射只有当用户进行预定的操作时才开始。

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