在車輛的rke和ptm系統(tǒng)中節(jié)約能量的方法和設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了在車輛的RKE和PTM系統(tǒng)中節(jié)約能量的方法和設(shè)備。一種控制基于車輛的發(fā)射器/接收器系統(tǒng)的方法和設(shè)備，包括以第一波特率傳送第一信號(hào)部分，和以第二波特率傳送第二信號(hào)部分，其中第一波特率大于第二波特率，第一信號(hào)部分包括喚醒部分，和控制接收器定期喚醒，以接收第一信號(hào)部分，只有當(dāng)收到信號(hào)的喚醒部分有效時(shí)，才保持喚醒，以接收第二信號(hào)部分。
【專利說明】在車輛的RKE和PTM系統(tǒng)中節(jié)約能量的方法和設(shè)備
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的引用
[0002] 本申請(qǐng)要求2013年9月16日提交的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)No. 61/878154， "METHODANDAPPARATUSFORCONSERVINGENERGYINRKEANDTPMVEHICLESYSTEMS" 的 優(yōu)先權(quán)，在此通過引用將其全部?jī)?nèi)容并入。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本發(fā)明涉及在車輛中的遙控?zé)o鑰匙進(jìn)入（"RKE"）和胎壓監(jiān)測(cè)（"TPM"）系統(tǒng)中 節(jié)約能量的方法和設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0004] 車輛RKE系統(tǒng)包括在車輛中的RKE模塊（'基于車輛的接收器'）和車主帶著的便 攜式RF發(fā)射器（'遙控器（fob)'）。當(dāng)遙控器把其RF信號(hào)傳送給基于車輛的接收器時(shí)，接 收器檢測(cè)RF傳輸。從遙控器傳送的RF信號(hào)包括喚醒部分和數(shù)據(jù)部分。數(shù)據(jù)部分包括唯 一地識(shí)別遙控器的標(biāo)識(shí)（ID)部分，以及命令部分，所述命令部分是給車輛的進(jìn)行諸如開啟 車門之類的功能的特定請(qǐng)求。如果基于車輛的接收器判定收到的信號(hào)的ID部分與和車輛 相關(guān)的遙控器匹配，那么接收器將向車輛總線發(fā)送命令，以請(qǐng)求相關(guān)的響應(yīng)（例如，開啟車 門）。
[0005] 基于車輛的接收器由車輛電池供電。為了減小車輛電池的平均電流消耗，接收器 被編程成按定期開/關(guān)輪詢模式工作。當(dāng)處于關(guān)閉模式時(shí)，基于車輛的接收器睡眠，幾乎不 消耗能量，而當(dāng)處于開啟模式時(shí)，基于車輛的接收器喚醒，處于運(yùn)行狀態(tài)（從而消耗能量）。 接收器定期持續(xù)短時(shí)間地喚醒成開啟模式，以監(jiān)聽來自遙控器的RF傳輸。如果收到RF信 號(hào)，并且該信號(hào)滿足某種喚醒標(biāo)準(zhǔn)，那么基于車輛的接收器將停止輪詢，保持喚醒，以對(duì)從 遙控器傳送的剩余數(shù)據(jù)解碼。不過，如果未收到有效RF信號(hào)，那么基于車輛的接收器將恢 復(fù)關(guān)閉模式，從而睡眠。于是，基于車輛的接收器能夠維持低的平均靜態(tài)電流消耗，并且仍 然能夠?qū)碜赃b控器的傳輸作出反應(yīng)。
[0006]TPM系統(tǒng)中采用的接收器利用類似的輪詢方案。事實(shí)上，通常使用相同的車輛接收 器來接收來自RKE遙控器和安裝在輪胎上的TPM傳感器的傳輸。
[0007] 聯(lián)盟通信委員會(huì)（"FCC"）建立了關(guān)于所有RF傳輸方式（包括由車輛的RKE和 TMP系統(tǒng)產(chǎn)生的那些傳輸方式）的功率限制規(guī)定。為了確定遵守這些規(guī)定，在100ms時(shí)間間 隔內(nèi)，測(cè)量發(fā)射器的平均輻射功率，所述時(shí)間間隔被選擇成包括發(fā)射器功率處于其最高水 平的時(shí)間間隔。來自RKE遙控器和來自TPM傳感器的RF傳輸一般持續(xù)時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于100ms。 從而，測(cè)量結(jié)果等同于RKE遙控器或TPM傳感器在選擇成包括發(fā)射器的有效傳輸時(shí)間間隔 (同樣，持續(xù)時(shí)間小于100ms)的100ms時(shí)間間隔內(nèi)傳送的功率的平均值。利用如下定義的 因子，計(jì)算發(fā)射功率的平均值：
[0008] 平均因子=(總的有效傳輸時(shí)間）/l〇〇ms
[0009] 發(fā)射器有效時(shí)間越短，平均因子越好，從而在仍然遵守FCC規(guī)定的時(shí)候，在有效時(shí) 間內(nèi)可以傳送更大的功率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明結(jié)合快速和慢速數(shù)據(jù)傳輸，以減小基于車輛的接收器平均靜態(tài)電流，同時(shí) 仍然維持對(duì)信號(hào)的數(shù)據(jù)部分的高信號(hào)識(shí)別。在其中基于車輛的接收器的電流消耗已令人滿 意的那些系統(tǒng)中，這種'快速和慢速'方法還將減小發(fā)射設(shè)備（遙控器或TPM傳感器）中 的能耗。
[0011] 按照一個(gè)例證實(shí)施例，提供一種基于車輛的發(fā)射器/接收器系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括 發(fā)射器單元，所述發(fā)射器單元包括發(fā)射器和相關(guān)的發(fā)射器控制器。發(fā)射器控制器控制發(fā)射 器以第一波特率傳送第一信號(hào)部分，和以第二波特率傳送第二信號(hào)部分，其中第一波特率 大于第二波特率，其中第一信號(hào)部分包括喚醒部分。所述系統(tǒng)還包括接收器單元，所述接收 器單元適合于以第一波特率接收第一信號(hào)部分，和以第二波特率接收第二信號(hào)部分。接收 器單元定期喚醒，以監(jiān)聽第一信號(hào)部分，只有當(dāng)收到有效的喚醒部分時(shí)，才保持喚醒，以接 收第二信號(hào)部分。
[0012] 按照另一個(gè)例證實(shí)施例，提供一種控制基于車輛的發(fā)射器/接收器系統(tǒng)的方法。 所述方法包括在一個(gè)位置，以第一波特率傳送第一信號(hào)部分，和以第二波特率傳送第二信 號(hào)部分的步驟，其中第一波特率大于第二波特率，第一信號(hào)部分包括喚醒部分。所述方法 還包括在第二位置，接收第一和第二信號(hào)部分的步驟。接收步驟包括睡眠，以節(jié)約能量的步 驟，定期喚醒，以監(jiān)聽從所述一個(gè)位置傳送的信號(hào)的喚醒部分的步驟，和只有當(dāng)收到有效的 喚醒部分時(shí)，才保持喚醒，以接收第二信號(hào)部分的步驟。定期喚醒步驟包括考慮到第一波特 率的快速率，把喚醒時(shí)間間隔的持續(xù)時(shí)間選擇成相對(duì)短的步驟。
[0013] 按照另一個(gè)例證實(shí)施例，提供把數(shù)字信息傳送給地面機(jī)動(dòng)車的射頻發(fā)射器。所述 發(fā)射器發(fā)送喚醒部分，其后是數(shù)據(jù)部分，其中喚醒部分的波特率大于數(shù)據(jù)部分的波特率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 當(dāng)參考附圖，閱讀以下說明時(shí)，對(duì)本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明的以上 和其它特征及優(yōu)點(diǎn)將變得明顯，附圖中：
[0015] 圖1是車輛RKE系統(tǒng)的方框圖；
[0016] 圖2是圖解說明接收器的靈敏度曲線，并且描述誤碼率隨信噪（E/N0)比變化的方 式的圖表；
[0017] 圖3描述基于車輛的接收器的輪詢和具有傳統(tǒng)格式的遙控器信號(hào)，其中對(duì)信號(hào)的 喚醒部分和數(shù)據(jù)部分采用相同的比特率；
[0018] 圖4描述基于車輛的接收器的輪詢和具有比特率較快的喚醒部分及比特率較慢 的數(shù)據(jù)部分的遙控器信號(hào)。

【具體實(shí)施方式】
[0019] 在下面說明的例證實(shí)施例中，在每個(gè)信令（或波特）時(shí)間間隔中，傳送一個(gè)比特， 從而比特率、數(shù)據(jù)速率和波特率都相同。對(duì)常規(guī)的RKE和TPM信令系統(tǒng)來說，"每個(gè)信令時(shí)間 間隔一比特"格式是很普通的。在其它不同的例證實(shí)施例中，在每個(gè)信令時(shí)間間隔中，可以 傳送多個(gè)比特。在這樣的例證實(shí)施例中，波特率將不同于比特率和數(shù)據(jù)速率（的一部分）。
[0020] 參見圖1，提供描述地面機(jī)動(dòng)車，比如車輛、卡車等的RKE系統(tǒng)100的方框圖。系 統(tǒng)10具有遙控器12和基于車輛的接收器14。在本行業(yè)中有時(shí)稱為RKE模塊的基于車輛的 接收器由車輛電池16供電，包括RF接收器18和RKE控制器20?？刂破?0處理接收的信 號(hào)，并通過總線22,與車輛的其它部分通信。響應(yīng)從與車輛相關(guān)的遙控器（即，傳送具有有 效ID部分的RF信號(hào)的遙控器，比如圖1的遙控器12)接收的命令信號(hào)，控制器20向車輛 總線22輸出命令，以控制各個(gè)受控設(shè)備24的功能，比如車輛的一個(gè)或多個(gè)車門的開啟。控 制功能通常是通過有時(shí)稱為"車身控制模塊"的中間電子控制單元（未示出）實(shí)現(xiàn)的。
[0021] 本發(fā)明也適用于車輛的其它發(fā)射/接收系統(tǒng)，比如TPM系統(tǒng)。在TPM系統(tǒng)中，發(fā)射 器和控制器采取安裝在車輛輪胎內(nèi)的胎壓監(jiān)測(cè)傳感器的形式。發(fā)射器（傳感器）將收集輪 胎數(shù)據(jù)，比如氣壓和輪胎溫度，并把所述數(shù)據(jù)編碼在待傳送的信號(hào)的數(shù)據(jù)部分中。
[0022] 在任何無線數(shù)字通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，考慮和管理的兩個(gè)因素是信噪比和比特差 錯(cuò)。信噪（"S/N"）比可被定義為每個(gè)二進(jìn)制符號(hào)的能量（Eb，或者這里，每個(gè)二進(jìn)制比特 的能量）和噪聲強(qiáng)度（N0)之比：

【權(quán)利要求】
1. 一種基于車輛的發(fā)射器/接收器系統(tǒng)，包括： 發(fā)射器單元，所述發(fā)射器單元包括發(fā)射器和相關(guān)的發(fā)射器控制器，所述發(fā)射器控制器 控制所述發(fā)射器以第一波特率傳送第一信號(hào)部分，并且以第二波特率傳送第二信號(hào)部分， 其中第一波特率大于第二波特率，第一信號(hào)部分包括喚醒部分；和 接收器單元，所述接收器單元適合于以所述第一波特率接收所述第一信號(hào)部分，并且 以所述第二波特率接收所述第二信號(hào)部分，所述接收器單元定期喚醒以監(jiān)聽所述第一信號(hào) 部分，并且只有當(dāng)收到有效的所述喚醒部分時(shí)，才保持喚醒以接收所述第二信號(hào)部分。
2. 按照權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述發(fā)射器控制器使所述發(fā)射器傳送包含所述喚 醒部分的第一信號(hào)部分，和包括數(shù)據(jù)部分的第二信號(hào)部分，其中所述喚醒部分是以比傳送 所述數(shù)據(jù)部分的波特率快的波特率傳送的。
3. 按照權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述發(fā)射器控制器使所述發(fā)射器傳送第一和第二 信號(hào)部分，以致所述第一信號(hào)部分具有比所述第二信號(hào)部分多的比特，并且其中所述接收 器單元持續(xù)僅僅為所述第一信號(hào)部分的持續(xù)時(shí)間的一部分的時(shí)間間隔喚醒。
4. 按照權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述接收器單元包括接收器和接收器控制器，并 且其中所述接收器控制器配置所述接收器以所述第一波特率接收所述第一信號(hào)部分，并且 如果收到的信號(hào)的所述喚醒部分有效，那么配置所述接收器以所述第二波特率接收所述第 二信號(hào)部分。
5. 按照權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述發(fā)射器單元包括遙控?zé)o鑰匙進(jìn)入遙控器。
6. 按照權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述接收單元根據(jù)包含在所述第二信號(hào)部分中的 信息，控制車輛門鎖的狀態(tài)。
7. 按照權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述發(fā)射器單元包含胎壓監(jiān)測(cè)傳感器。
8. 按照權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一波特率約為所述第二波特率的1. 5倍。
9. 一種控制基于車輛的發(fā)射器/接收器系統(tǒng)的方法，包括以下步驟： 在一個(gè)位置處，以第一波特率傳送第一信號(hào)部分，并且以第二波特率傳送第二信號(hào)部 分，其中第一波特率大于第二波特率，第一信號(hào)部分包括喚醒部分；和 在第二位置處，接收所述第一和第二信號(hào)部分，所述接收步驟包括睡眠以節(jié)約能量的 步驟，定期喚醒以監(jiān)聽從所述一個(gè)位置傳送的信號(hào)的喚醒部分的步驟，以及只有當(dāng)收到有 效的喚醒部分時(shí)，才保持喚醒以接收第二信號(hào)部分的步驟； 其中所述定期喚醒的步驟包括考慮到第一波特率的快速率，把喚醒時(shí)間間隔的持續(xù)時(shí) 間選擇成相對(duì)短的步驟。
10. 按照權(quán)利要求9所述的方法， 其中所述傳送步驟包括以第一波特率傳送包含所述喚醒部分的第一信號(hào)部分，和以第 二波特率傳送包含數(shù)據(jù)部分的第二信號(hào)部分的步驟， 其中在所述第二位置處的所述喚醒時(shí)間間隔的所述持續(xù)時(shí)間是所述喚醒部分的持續(xù) 時(shí)間的一部分，并且 其中所述方法還包括選擇所述第二波特率，以允許以相對(duì)低的差錯(cuò)率在所述第二位置 處接收所述數(shù)據(jù)部分的步驟，和把所述第一波特率選擇成高于所述第二波特率，以便允許 以和所述相對(duì)低的差錯(cuò)率可比的差錯(cuò)率接收所述喚醒部分的一部分的步驟。
11. 按照權(quán)利要求10所述的方法，其中所述選擇所述第一波特率的步驟包括把所述第 一波特率選擇成約為所述第二波特率的1. 5倍的步驟。
12. 按照權(quán)利要求9所述的方法，其中所述接收步驟包括把所述接收配置成在所述周 期喚醒時(shí)間間隔內(nèi)監(jiān)聽所述喚醒部分的時(shí)候以所述第一波特率進(jìn)行接收的步驟，和把所述 接收配置成當(dāng)接收所述第二信號(hào)部分時(shí)以所述第二波特率進(jìn)行接收的步驟。
13. 按照權(quán)利要求9所述的方法，其中所述傳送步驟包括把車輛進(jìn)入命令包含在所述 第二信號(hào)部分中的步驟。
14. 按照權(quán)利要求9所述的方法，其中所述傳送步驟包括把胎壓信息包含在所述第二 信號(hào)部分中的步驟。
15. -種把數(shù)字信息傳送給地面機(jī)動(dòng)車的射頻發(fā)射器，所述發(fā)射器發(fā)送后面是數(shù)據(jù)部 分的喚醒部分，其中所述喚醒部分的波特率大于所述數(shù)據(jù)部分的波特率。
16. 按照權(quán)利要求15所述的射頻發(fā)射器，其中所述喚醒部分的所述波特率約為所述數(shù) 據(jù)部分的波特率的1.5倍。
【文檔編號(hào)】B60R16/023GK104442633SQ201410471508
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月16日
【發(fā)明者】林興平 申請(qǐng)人:Trw汽車美國有限責(zé)任公司