KR20160033650A - 차량 인근에 배치된 원격 송신기의 위치를 결정하기 위한 방법 - Google Patents

차량 인근에 배치된 원격 송신기의 위치를 결정하기 위한 방법 Download PDF

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KR20160033650A
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Abstract

차량(1)에 대한 원격 트랜시버(9)의 위치를 결정하기 위한 방법으로서, 상기 방법은 적어도 2개의 측정 신호들을 상기 원격 트랜시버(9)로 송신하는 단계로서, 각각의 상기 측정 신호들은 차량(1)에 대해 위치된 복수의 n 안테나들(3, 4, 5, 6, 7)의 상이한 것으로부터 송신되고, n은 정수≥ 2를 지칭하는, 상기 송신 단계; 각 측정 신호에 반응하여 원격 송신기(9)로부터 인증 신호를 수신하는 단계로서, 각각의 인증 신호는 각각의 수신된 측정 신호에 대한 수신된 신호 강도 표시(RSSI)를 포함하고, 상기 RSSI 값들은 함께 RSSI 도메인에서 데이터 지점을 한정하는, 상기 수신 단계; 그리고 제 1 RSSI의 수신 값과 상기 제 1 RSSI에 대한 소정 임계값 사이의 차이를 결정하는 단계를 포함하고, 상기 차이의 신호는 상기 원격 송신기(9)가 차량(7) 인근에 또는 차량의 소정 영역(i) 내부 또는 외부에 있는지를 표시한다.

Description

차량 인근에 배치된 원격 송신기의 위치를 결정하기 위한 방법{METHOD FOR DETERMINING THE LOCATION OF A REMOTE TRANSMITTER POSITIONED NEAR A VEHICLE}
본 발명은 일반적으로 차량에 대한 원격 송신기의 위치를 결정하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 자동차 차량에 사용된 차량 도난 방지(PEPS) 시스템에 사용하기에 적당하고, 예시적인 적용에 대해서 본 발명을 기술하는 것이 편리할 것이다. 그러나, 본 발명은 이러한 예시적인 적용에만 사용되는 것으로 국한되지 않는다는 것을 이해할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 차량 도난 방지(PEPS) 시스템은 통상적으로 차량(1) 내부에 장착된 전자 제어 유닛(ECU;2)을 포함한다. 자동차 전자장치에서, 전자 제어 유닛(ECU)은 자동차 차량에서 하나 이상의 전기 시스템 또는 하위 시스템을 제어하는 임의의 내장형 시스템(embedded system)에 대한 일반적인 용어이다. 이러한 시스템/하위 시스템은 전자장치/엔진 제어 모듈, 동력 트레인 제어 모듈, 변속 제어 모듈, 제동 제어 모듈, 중앙 제어 모듈, 중앙 타이밍 모듈, 범용 전자 모듈, 몸체 제어 모듈, 서스펜션 제어 모듈, 제어 유닛 또는 제어 모듈을 포함한다. 함께 취해질 때, 상기 시스템들은 비록 기술적으로 단일 컴퓨터가 아니라 다중의 디바이스들일 수 있지만, 종종 차량의 컴퓨터로 지칭된다. 이러한 배경에서, 전자 제어 유닛(ECU;2)은 차량(1)의 하나 이상의 전기 또는 전기기계 구성요소들의 동작을 제어한다.
전자 제어 유닛(ECU;2)은 차량(1)에 대해서 배치된 복수의 안테나(3 내지 7)에 연결된다. 본 발명의 다른 실시예에서는 반드시 2개 이상의 안테나들이 필요할 수 있지만, 본 예에서, 5개의 이러한 안테나가 전자 제어 유닛(ECU;2)에 연결된다.
원격 송신기(9)는 무선 링크(8)를 경유하여 안테나(3 내지 7)를 거쳐서 전자 제어 유닛(ECU;2)과 통신한다. 원격 송신기(9)는 종래에는 포브(fob)로 지칭되고 차량(1)의 운전자에 의해서 유지 및/또는 작동될 수 있다. 송신기(9)는 개별 유닛이거나 또는 점화 키패드의 부품일 수 있다. 송신기(9)는 통상적으로 안테나(3 내지 7)로 그리고 안테나(3 내지 7)로부터 전자 제어 유닛(ECU;2)으로 신호들을 송수신하도록 구성된 전자 트랜시버 유닛(미도시)과 통신하는 안테나를 포함할 수 있다.
임의의 환경에서, 전자 제어 유닛(ECU;2)은 원격 송신기(9)의 내부/외부 검출을 요구할 수 있다. 이러한 경우에, 각각의 안테나(3 내지 7)는 트랜시버 유닛을 통해서 메시지를 전자 제어 유닛(ECU;2)으로부터 원격 송신기(9)로 송신할 것이다. 원격 송신기(9)는 그 다음 각 안테나에 대한 수신된 신호 강도 표시(RSSI)를 전송하고, RSSI 값은 해당 안테나에 의해서 전송된 무선 신호의 수신력을 나타낸다. 다양한 RSSI 값의 수신 시에, 전자 제어 유닛(ECU;2)은 원격 송신기(9)의 위치의 함수로서 차량 주위의 예측된 RSSI 값들의 맵에 기초하여 원격 송신기(9)가 소정 RSSI 영역의 내부 또는 외부에 있는지[예를 들어, 차량의 내부에 있는지]를 결정한다. 이러한 결정에 기초하여, 요구된 차량 동작은 전자 제어 유닛(ECU;2)에 의해서 허용되거나 또는 금지될 수 있다.
이론적으로, 측정된 RSSI 값은 안테나의 방사 패턴과 크게 상관되어야 한다. 그러나, 실제 적용예에서, 방사 패턴은 차량의 금속 부품들에 의해서 크게 왜곡된다. 이러한 왜곡(distortion)은 원격 송신기(9)의 거리 또는 위치의 정확한 계산을 방해할 수 있다.
따라서, 차량에 대해서 원격 송신기의 위치를 결정하는 정확하고 신뢰성있는 방법을 제공할 필요성이 존재한다. 또한, 이러한 유형의 공지된 방법 및 시스템의 하나 이상의 문제 또는 단점을 제거 또는 극복하는, 차량에 대한 원격 송신기의 위치를 결정하는 방법 및 시스템을 제공할 필요가 있다.
이러한 개념에서, 본 발명의 한 형태는 차량에 대한 원격 트랜시버의 위치를 결정하기 위한 방법을 제공하고, 상기 방법은:
적어도 2개의 측정 신호들을 상기 원격 트랜시버로 송신하는 단계로서, 각각의 상기 측정 신호들은 차량에 대해 위치된 복수의 n 안테나들의 상이한 것으로부터 송신되고, n은 정수≥ 2를 지칭하는, 상기 송신 단계;
각 측정 신호에 반응하여 원격 송신기로부터 인증 신호를 수신하는 단계로서, 각각의 인증 신호는 각각의 수신된 측정 신호에 대한 RSSI를 포함하고, 상기 RSSI 값들은 함께 RSSI 도메인에서 데이터 지점을 한정하는, 상기 수신 단계; 그리고
제 1 RSSI의 수신 값과 상기 제 1 RSSI에 대한 소정 임계값 사이의 차이를 결정하는 단계를 포함하고,
상기 차이의 신호는 상기 원격 송신기가 차량 인근에 또는 차량의 소정 영역(i) 내부 또는 외부에 있는지를 표시한다.
안테나에 대한 일정한 RSSI 값이 상기 안테나로부터 동일 거리에 의해서 나타나는 것을 추정하는 종래 기술의 방법과는 다르게, 상기 단계들을 포함하는 방법은 RSSI 값을 대응 거리에 전달할 수 없다. 오히려, 본 방법은 RSSI 도메인에 있는 적어도 두개의 안테나로부터 적어도 2개의 RSSI 측정들의 데이터 지점을 사용할 수 있다. RSSI 도메인에 있는 하나 또는 다중의 RSSI 임계 함수들의 계산에 의해서, 그리고 상기 임계 함수들과 데이터 지점의 비교에 의해서, 차량과 관련된 또는 차량 인근의 하나 이상의 소정 영역들의 내부 또는 외부의 원격 송신기의 위치는 단순하고 견고한 방식으로 식별될 수 있다.
본 발명의 하나 이상의 실시예에서, 상기 소정 임계값은 제 1 RSSI와 다른 관련 데이터 지점을 형성하는 하나 이상의 RSSI 값들의 함수이다.
본 발명의 하나 이상의 실시예에서, 상기 임계값들은, 상기 제 1 RSSI의 각각의 값에 대한 상기 소정 영역 내부의 함수의 최소값에 대해서 RSSI 도메인 맵을 조사함으로써 결정될 수 있다.
본 발명의 하나 이상의 실시예에서, 상기 임계값들은, 상기 제 1 RSSI의 각각의 값에 대한 상기 소정 영역 외부의 함수의 최대값에 대해서 RSSI 도메인 맵을 조사함으로써 결정될 수 있다.
본 발명의 하나 이상의 실시예에서, 상기 임계값들은, 상기 제 1 RSSI의 각각의 값에 대한 상기 소정 영역 내부의 함수의 최소값과 상기 제 1 RSSI의 각각의 값에 대한 상기 소정 영역 외부의 함수의 최대값 모두의 선형 조합에 대해서 RSSI 도메인 맵을 조사함으로써 결정될 수 있다.
미처리 RSSI 값은 본 발명의 하나 이상의 실시예에서 임의의 계산 동작을 실행하기 전에 상기 RSSI의 함수로 교체될 수 있다.
본 발명의 다른 형태는 차량 제어 시스템을 제공하고, 상기 차량 제어 시스템은:
원격 트랜시버;
전자 제어 유닛; 및
차량에 대한 복수의 n 안테나들을 포함하고, n은 정수≥ 2를 지칭하며,
상기 전자 제어 유닛은 적어도 2개의 측정 신호들을 원격 송신기로 송신하도록 구성되고, 각각의 측정 신호들은 차량에 대해서 배치된 복수의 n 안테나들 중 상이한 것으로부터 송신되고;
상기 원격 송신기는 각 측정 신호에 반응하여 인증 신호를 송신하도록 구성되고, 각각의 인증 신호는 각각의 수신된 측정 신호에 대한 RSSI를 포함하고, 상기 RSSI 값들은 함께 RSSI 도메인에서 데이터 지점을 한정하고;
상기 인층 신호들을 수신할 때, 상기 전자 제어 유닛은 제 1 RSSI의 수신 값과 상기 제 1 RSSI에 대한 소정 임계값 사이의 차이를 결정하도록 추가로 구성되며, 상기 차이 표시의 신호는 상기 원격 송신기가 차량 인근에 또는 차량의 소정 영역 내부 또는 외부에 있는 지를 표시한다.
본 발명의 양호한 실시예들은 이제 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 기술될 것이다. 도면의 특수성은 본 발명의 선행하는 설명의 일반성을 침해하지 않는다는 것을 이해해야 한다.
도 1은 본 발명의 한 형태에 따라서 원격 송신기, 전자 제어 유닛 및 차량에 대해서 배치하기 위하여 복수의 안테나들을 포함하는 차량 제어 시스템의 일 실시예를 도시하는 개략도이다.
도 2는 도 1의 차량 제어 시스템이 차량 제어 시스템의 원격 송신기 형성부의 존재 또는 부재를 검출하도록 구성되는 3개의 예시적인 영역들을 도시하는 개략도이다.
도 3은 차량에 대해서 배치하기 위한 2개의 안테나들의 최소값을 포함하는 차량 제어 시스템을 위한 RSSI 맵의 한 예이다.
도 4는 도 3에 도시된 맵에 인가된 RSSI 도메인에 있는 임계 함수를 도시한다.
이제 도 2에 있어서, 전자 제어 유닛(ECU;2)은 원격 송신기(9)가 차량(1)의 내부 부분을 형성하는 제 1 영역(20), 차량(1)의 좌측에 인접하고 차량(1) 외부에 위치한 제 2 영역(22) 또는 차량(1)의 우측에 대해서 차량(1)의 외부에 위치한 영역(24) 내부에 있는지를 검출하는 것을 원할 수 있다. 3개의 영역들(20 내지 24) 중 하나의 원격 송신기(9)의 검출 위치에 기초하여, 전자 제어 유닛(ECU;2)은 다양한 차량 동작을 허용 또는 금지할 수 있다. 예를 들어, 원격 송신기(9)가 영역들(22 또는 24) 중 하나에 있는 것으로 결정되면 차량 도어를 언로크할 수 있지만, 원격 송신기(9)가 영역(20)에 있는 것으로 결정되면 점화 시스템이 단지 작동될 수 있다.
일반적으로, 본 발명의 여러 형태들에 따라서 데이터 측정 및 계산이 실행되는 RSSI 도메인 맵은 다중 안테나 차량 제어 시스템의 적어도 2개의 안테나 형성부의 RSSI 값들 사이의 하나 이상의 측정, 계산 및 모의실험된 함수들을 나타낸다.
이 경우, RSSI 도메인 맵에서 각각의 데이터 지점은 한 세트의 n RSSI 값들(n은 차량 제어 시스템의 안테나들의 수) RSSIAnt 1, RSSIAnt 2,,,,,RSSIAnt n 및 소정 영역(i) 내부 또는 외부로서 플래그된다. 다시 말해서, 다수의 RSSI 값들의 각각의 데이터 지점은 다음 방정식에 따라서 표현될 수 있다:
Figure pct00001
단순한 경우에, 차량 제어 시스템은 단지 2개의 안테나들로부터 RSSI를 사용할 수 있다. 따라서, 각각의 데이터 지점(Pdata)은 값들 RSSIAnt 1 및 RSSIAnt 2 조합으로 나타날 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 각각의 측정, 계산 또는 모의실험된 RSSI 데이터 지점은 특정 영역(i) 내부 또는 외부에 있는 것으로 결정된다. RSSI 도메인에서 하나 또는 다수의 소정 임계 함수들 fthres()를 적용함으로써, 특정 영역(i) 내부에 있는 송신기 위치에 대응하는 데이터 지점들은 특정 영역(i) 외부에 있는 송신기 위치에 대응하는 데이터 지점들로부터 분리될 수 있다. 예시적인 임계 함수들(30,31)은 도 4에 도시되고 특정 영역(i)의 내부 및 외부에 있는 데이터 지점들을 기술하는 것으로 도시될 수 있다.
본 예에 대해서, 임계 함수(30)는 RSSIAnt 1의 함수로서 규정된다. 본 함수의 은 출력각각의 대응하는 입력값 RSSIAnt 1에 대한 임계값 RSSIAnt 2,thres이다.
Figure pct00002
본 예에서, 임계값 RSSIAnt 2,thres은 조사에 의해서 계산적으로 유도될 수 있다:
1) 각각의 입력값 RSSIAnt 1에 대한 소정 영역 내부에 있는 최소값 RSSIAnt 2:
Figure pct00003
2) 또는 각각의 입력값 RSSIAnt 1에 대한 소정 영역 외부에 있는 최대값 RSSIAnt 2:
Figure pct00004
3) 또는 양 값들의 임의의 선형 조합, 예를 들어:
Figure pct00005
RSSI 데이터 지점이 특정 영역 내부 또는 외부에 있는지를 결정하기 위하여, 데이저 지점의 RSSI 값 및 임계값 사이의 차이는 계산될 수 있다. 그후에, 차이의 표시는 RSSIAnt 2가 특정 영역(i) 내부 또는 외부에 있는지를 결정하는데 사용될 수 있다.
Figure pct00006
상술한 예에서, 단지 하나의 임계값 함수는 사용될 수 있지만, 다수의 임계값 함수들의 조합은 모든 가능한 데이터 지점들을 포함하는데 사용될 수 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 예에서, RSSI의 각 데이터 지점은 단지 2개의 RSSI 값들을 포함한다. 그러나, 일반적으로, RSSI 도메인에 있는 데이터 지점은 차량 제어 시스템에 안테나가 있을 때 많은 RSSI 값들을 포함할 수 있다.
일반적인 용어에서, 원격 송신기의 위치는 차량 제어 시스템의 각각의 안테나로부터의 측정 신호에 반응하여 원격 송신기(9)에 의해서 송신된 RSSI 도메인에 있는 데이터 지점을 함께 형성하는 RSSI 값들로부터 전자 제어 유닛(ECU)에 의해서 결정된다. 전자 제어 유닛(ECU;2)은 제 1 RSSI의 수신된 값과 제 1 RSSI와 다른 임계값 사이의 차이를 결정하고, 임계값은 제 1 RSSI와 다른 데이터 지점의 하나 이상의 n-1 수신된 RSSI 값들의 함수이다. 제 1 RSSI의 수신된 값과 제 1 RSSI의 임계값 사이의 차이의 신호는 원격 송신기(9)가 도 2에 도시된 예시적인 영역들(20 내지 24)와 같은, 차량 인근 또는 차량의 소정 영역(i)의 내부 또는 외부에 있는지를 표시한다.
함수 fthres()의 최대 치수는 PEPS 시스템에 있는 최대 수의 안테나, n과 동일할 수 있다. 따라서, 또한 임계값 함수를 규정하기 위한 최대 n 순열이 있을 수 있다, 예를 들어:
Figure pct00007
소정 임계값들은 다수의 방식으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 임계값들은 제 1 RSSI의 각각의 값에 대한 소정 영역 내부에 있는 함수의 최소 값에 대해서 RSSI 도메인 맵을 조사함으로써 결정될 수 있다. 대안으로, 임계값들은 제 1 RSSI의 각각의 값에 대한 소정 영역 외부에 있는 함수의 최대 값에 대해서 RSSI 도메인 맵을 조사함으로써 결정될 수 있다. 아직, 다시 임계값들은 제 1 RSSI의 각각의 값에 대한 소정 영역 내부에 있는 함수의 최소 값과 제 1 RSSI의 각각의 값에 대한 소정 영역 외부에 있는 함수의 최대 값 모두의 선형 조합에 대해서 RSSI 도메인 맵을 조사함으로써 결정될 수 있다.
따라서, 상술한 다수의 안테나 장치에서, 임계값은:
각각의 입력값 RSSIAnt 1에 대한 소정 영역 내부의 최소 값 RSSIAnt 1:
Figure pct00008
또는 각각의 입력값 RSSIAnt 1에 대한 소정 영역 외부의 최대 값 RSSIAnt 1:
Figure pct00009
또는 양자 값들의 임의의 선형 조합, 예를 들어:
Figure pct00010
에 의해서 계산될 수 있다.
상술한 실시예들에서, 미처리 RSSI 값은 전자 제어 유닛(ECU;2)에 의한 여러 계산들에서 사용되었고, 각각의 RSSI는 임의의 계산 동작의 성능 이전에 RSSI의 함수에 의해서 교체될 수 있다. 다시 말해서, 각각의 안테나 n에 대한 RSSIAnt는 P = f(RSSIAnt)에 의해서 교체될 수 있다, 예를 들어:
Figure pct00011
본 발명은 제한된 수의 실시예들과 연계하여 기술되었지만, 당업자에게는 상술한 설명의 견지에서 많은 대안, 변형 및 변화가 가능하다는 사실을 이해할 것이다. 본 발명은 개시된 발명의 정신 및 범주 내에 있는 이러한 모든 대안, 변형 및 변화를 포괄하도록 의도된다.

Claims (9)

  1. 차량에 대한 원격 트랜시버의 위치를 결정하기 위한 방법에 있어서,
    적어도 2개의 측정 신호들을 상기 원격 트랜시버로 송신하는 단계로서, 각각의 상기 측정 신호들은 차량에 대해 위치된 복수의 n 안테나들의 상이한 것으로부터 송신되고, n은 정수≥ 2를 지칭하는, 상기 송신 단계;
    각 측정 신호에 반응하여 원격 송신기로부터 인증 신호를 수신하는 단계로서, 각각의 인증 신호는 각각의 수신된 측정 신호에 대한 수신된 신호 강도 표시(RSSI)를 포함하고, 상기 RSSI 값들은 함께 RSSI 도메인에서 데이터 지점을 한정하는, 상기 수신 단계; 그리고
    제 1 RSSI의 수신 값과 상기 제 1 RSSI에 대한 소정 임계값 사이의 차이를 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 차이의 신호는 상기 원격 송신기가 차량 인근에 또는 차량의 소정 영역(i) 내부 또는 외부에 있는지를 표시하는, 위치 결정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 소정 임계값은 상기 제 1 RSSI와 다른 관련 데이터 지점을 한정하는 하나 이상의 RSSIs 값들의 함수인, 위치 결정 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 임계값들은, 상기 제 1 RSSI의 각각의 값에 대한 상기 소정 영역 내부의 함수의 최소값에 대해서 RSSI 도메인 맵을 조사함으로써 결정되는, 위치 결정 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 임계값들은, 상기 제 1 RSSI의 각각의 값에 대한 상기 소정 영역 외부의 함수의 최대값에 대해서 RSSI 도메인 맵을 조사함으로써 결정되는, 위치 결정 방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 임계값들은, 상기 제 1 RSSI의 각각의 값에 대한 상기 소정 영역 내부의 함수의 최소값과 상기 제 1 RSSI의 각각의 값에 대한 상기 소정 영역 외부의 함수의 최대값 모두의 선형 조합에 대해서 RSSI 도메인 맵을 조사함으로써 결정되는, 위치 결정 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 RSSI는 임의의 계산 동작을 실행하기 전에 상기 RSSI의 함수로 교체되는, 위치 결정 방법.
  7. 차량 제어 시스템에 있어서,
    원격 트랜시버;
    전자 제어 유닛; 및
    차량에 대한 복수의 n 안테나들을 포함하고, n은 정수≥ 2를 지칭하며,
    상기 전자 제어 유닛은 적어도 2개의 측정 신호들을 원격 송신기로 송신하도록 구성되고, 각각의 측정 신호들은 차량에 대해서 배치된 복수의 n 안테나들 중 상이한 것으로부터 송신되고;
    상기 원격 송신기는 각 측정 신호에 반응하여 인증 신호를 송신하도록 구성되고, 각각의 인증 신호는 각각의 수신된 측정 신호에 대한 수신된 신호 강도 표시(RSSI)를 포함하고, 상기 RSSI 값들은 함께 RSSI 도메인에서 데이터 지점을 한정하고; 및
    상기 인층 신호들을 수신할 때, 상기 전자 제어 유닛은 제 1 RSSI의 수신 값과 상기 제 1 RSSI에 대한 소정 임계값 사이의 차이를 결정하도록 추가로 구성되며, 상기 차이의 신호는 상기 원격 송신기가 차량 인근에 또는 차량의 소정 영역 내부 또는 외부에 있는 지를 표시하는, 차량 제어 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 임계값은 상기 제 1 RSSI와 다른 관련 데이터 지점의 하나 이상의 RSSIs 값들의 함수인, 차량 제어 시스템.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 전자 제어 유닛은 상기 원격 송신기의 결정된 위치에 기초하여 요구된 차량 동작을 허용 또는 금지하도록 추가로 구성되는, 차량 제어 시스템.
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