低電平、低頻率信號(hào)測(cè)量的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及低電平、低頻率信號(hào)測(cè)量。提供包括用于接收低頻率電磁場(chǎng)的至少一根天線的設(shè)備。測(cè)量電路與至少一根天線連接，用于測(cè)量由天線接收到的低頻率電磁場(chǎng)信號(hào)的強(qiáng)度。存儲(chǔ)器存儲(chǔ)在測(cè)量電路的輸出中的噪聲的表示。校正器根據(jù)在存儲(chǔ)器中的噪聲表示校正由測(cè)量電路提供的測(cè)量值。
【專(zhuān)利說(shuō)明】低電平、低頻率信號(hào)測(cè)量
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求通過(guò)引用全部合并于此的2013年7月I日提交的標(biāo)題為“LOWLEVEL, LOW FREQUENCY SIGNAL MEASUREMENT”案號(hào)為 61/841，543 的共同未決的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本申請(qǐng)涉及低電平、低頻率的電磁信號(hào)的測(cè)量，并且，將針對(duì)這種測(cè)量在車(chē)輛遙控?zé)o鑰匙進(jìn)入和無(wú)鑰匙啟動(dòng)系統(tǒng)中的使用來(lái)進(jìn)行具體地描述。

【背景技術(shù)】
[0004]近年來(lái)，用于保護(hù)車(chē)門(mén)和啟動(dòng)車(chē)輛的機(jī)械鎖定系統(tǒng)已經(jīng)通過(guò)電子系統(tǒng)被日益地增強(qiáng)，并且在某些情況下，被電子系統(tǒng)所取代。這樣的系統(tǒng)，有時(shí)被稱(chēng)為“被動(dòng)遙控?zé)o鑰匙進(jìn)入”和“無(wú)鑰匙啟動(dòng)”系統(tǒng)，檢測(cè)由車(chē)主攜帶的電子標(biāo)簽或掛鏈(fob)的接近，并且，自動(dòng)地解鎖車(chē)門(mén)并使車(chē)輛啟動(dòng)。因此，隨著車(chē)主接近車(chē)輛，門(mén)自動(dòng)地解鎖，并且，在進(jìn)入車(chē)輛時(shí)，車(chē)主可以簡(jiǎn)單地通過(guò)按“啟動(dòng)”按鈕來(lái)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。進(jìn)入車(chē)輛或操作車(chē)輛不需要機(jī)械鑰匙。相反地，當(dāng)車(chē)主離開(kāi)車(chē)輛并走開(kāi)時(shí)，車(chē)門(mén)將自動(dòng)地鎖定，并將禁用啟動(dòng)開(kāi)關(guān)。
[0005]車(chē)載系統(tǒng)和掛鏈之間的交互通過(guò)無(wú)線電鏈路無(wú)線進(jìn)行。車(chē)輛輻射在掛鏈進(jìn)入車(chē)輛的附近內(nèi)時(shí)由掛鏈感測(cè)的低頻率(“LF”)電磁場(chǎng)。在檢測(cè)到LF場(chǎng)時(shí)，掛鏈將射頻(“RF”)消息發(fā)送到車(chē)輛。識(shí)別碼和加密確保掛鏈和車(chē)輛之間的鏈路是安全的。
[0006]出于安全原因，車(chē)門(mén)僅僅在掛鏈非?？拷?chē)輛(通常，在門(mén)的一米至兩米內(nèi))時(shí)解鎖是重要的。在一些系統(tǒng)中，由于在掛鏈處的電磁場(chǎng)的強(qiáng)度隨著掛鏈接近車(chē)輛而增大，所以從掛鏈處的LF場(chǎng)的強(qiáng)度確定掛鏈離車(chē)輛的距離。在這種系統(tǒng)中，在掛鏈處的LF場(chǎng)的強(qiáng)度可以由掛鏈測(cè)量，并且，然后，可以通過(guò)RF鏈路將測(cè)得的電場(chǎng)發(fā)送回車(chē)輛。
[0007]車(chē)輛上的無(wú)鑰匙進(jìn)入和無(wú)鑰匙啟動(dòng)系統(tǒng)接收?qǐng)鰪?qiáng)測(cè)量值，并且，將測(cè)得的場(chǎng)強(qiáng)與閾值進(jìn)行比較，以確定何時(shí)解鎖車(chē)門(mén)。美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)2012/0062358描述用于這種普通類(lèi)型的被動(dòng)無(wú)鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)的LF天線。描述的天線具有由多個(gè)線圈包圍的單芯，從而該天線組合三維(3D) LF天線和RF天線的功能。
[0008]為了提高確定掛鏈距離的精度，在制造期間測(cè)試和校準(zhǔn)掛鏈，從而，實(shí)際的LF源距離和測(cè)量值輸出之間的關(guān)系是線性的且沒(méi)有偏移。由于在適中距離處的場(chǎng)強(qiáng)接近掛鏈中的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的本底噪聲，所以，即使通過(guò)這種校準(zhǔn)，在離車(chē)輛的適中的距離處的場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量也可能是不可靠的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明提供包括用于接收低頻率電磁場(chǎng)的至少一根天線的裝置。測(cè)量電路與至少一根天線連接，用于測(cè)量由所述天線接收到的低頻率電磁場(chǎng)信號(hào)的強(qiáng)度。存儲(chǔ)器存儲(chǔ)在測(cè)量電路的輸出中的固有噪聲的表示。校正器電路根據(jù)在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的噪聲表示校正由測(cè)量電路提供的測(cè)量值。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]本發(fā)明所涉及領(lǐng)域的技術(shù)人員在參照附圖閱讀下面的描述時(shí)，本發(fā)明的前述和其它的特征和優(yōu)點(diǎn)對(duì)于他們來(lái)說(shuō)將變得顯而易見(jiàn)，在附圖中:
[0011]圖1是可以使用包括本發(fā)明的掛鏈的系統(tǒng)的框圖；
[0012]圖2是在掛鏈的制造過(guò)程期間執(zhí)行的第一版本校準(zhǔn)過(guò)程的流程圖；
[0013]圖3是在掛鏈的制造過(guò)程期間執(zhí)行的第二版本校準(zhǔn)過(guò)程的流程圖；以及
[0014]圖4是在正常操作期間由掛鏈執(zhí)行的過(guò)程的一部分的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]參照?qǐng)D1，示出了車(chē)輛的無(wú)鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)10。如下面將描述的，系統(tǒng)10可以實(shí)現(xiàn)無(wú)鑰匙進(jìn)入功能和/或無(wú)鑰匙啟動(dòng)功能。本發(fā)明將有益地發(fā)現(xiàn)諸如此類(lèi)的系統(tǒng)中的使用，但是，并不限于這種系統(tǒng)中的使用。預(yù)料到本發(fā)明在必須準(zhǔn)確地測(cè)量低電平LF場(chǎng)的幅值的各種其它系統(tǒng)中將類(lèi)似地有用。
[0016]系統(tǒng)10包括與便攜式電池操作的掛鏈14通信的車(chē)載控制器12。掛鏈14較小，并且，將由車(chē)輛操作者方便地在他/她的口袋或手、在系索上或在包中等鄰近手邊地?cái)y帶。
[0017]車(chē)載控制器12具有已知的結(jié)構(gòu)，并且，包括微控制器16，其包括系統(tǒng)時(shí)鐘發(fā)生器、中央處理單元(CPU)、程序存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、可編程定時(shí)器、模擬數(shù)字和數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器、中斷控制器、串行接口等。微控制器16操作包括進(jìn)入控制器18、點(diǎn)火控制器20和其它系統(tǒng)22的各種車(chē)輛系統(tǒng)。這些系統(tǒng)被示出為直接由微控制器16通過(guò)個(gè)體控制線控制，但是，更通常，將通過(guò)主體控制模塊(未示出)間接地控制這些系統(tǒng)。在使用主體控制模塊時(shí)，微控制器16將通過(guò)車(chē)輛通信總線向主體控制模塊發(fā)送消息，并且，主體控制模塊將通過(guò)使車(chē)輛系統(tǒng)執(zhí)行命令的動(dòng)作來(lái)對(duì)這些消息作出響應(yīng)。進(jìn)入控制器18將控制車(chē)輛門(mén)鎖并且可能還控制門(mén)致動(dòng)器(例如，用于側(cè)面板門(mén)或后艙蓋的致動(dòng)器)。點(diǎn)火控制器20將響應(yīng)于微控制器16,并且，響應(yīng)于車(chē)輛的儀表盤(pán)上的“啟動(dòng)”按鈕(未不出)，以控制車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和停止。由微控制器16操作的其它系統(tǒng)22通常將包括車(chē)輛的喇叭及內(nèi)部和/或外部燈。
[0018]微控制器16響應(yīng)于與掛鏈14交換的無(wú)線電通信來(lái)操作受控系統(tǒng)18、20和22。出于此目的，車(chē)輛控制器12包括用于從掛鏈14接收例如315MHz的載波頻率上的RF消息的全向性RF天線24和RF接收器25以及用于在例如125kHz的頻率產(chǎn)生觸發(fā)掛鏈14發(fā)送RF消息的局域化LF場(chǎng)的方向性LF天線26和LF發(fā)射器27。LF天線通常是圍繞某一形式纏繞的線圈，其中，該形式經(jīng)常具有鐵氧體磁芯。
[0019]掛鏈14類(lèi)似地分別裝有RF天線28和LF天線30。掛鏈14不具有單根LF天線，而是包括三根LF天線32、34和36，其在掛鏈14內(nèi)被定向在彼此相互垂直的相應(yīng)方向X、Y和Z上。LF天線32、34和36通常也是圍繞芯纏繞的線圈。為了緊密，LF天線圍繞可能也具有鐵氧體磁芯的常見(jiàn)形式在不同的方向X、Y和Z上纏繞。這種布置本身是已知的，其中，一個(gè)示例在公開(kāi)的專(zhuān)利申請(qǐng)US2012/0062358 (Nowottnick)中示出。
[0020]因?yàn)榻邮盏降腖F信號(hào)的強(qiáng)度不僅取決于分離接收天線和發(fā)射天線的距離，還取決于兩根天線的軸的相對(duì)對(duì)準(zhǔn)，所以在掛鏈14中包括三根LF天線?？刂破?2被固定到車(chē)輛，由此，其朝向是已知的。但是，掛鏈14的朝向是未知的，并且，將時(shí)不時(shí)地改變，事實(shí)上是逐秒地改變。通過(guò)用三軸平方和開(kāi)方的方法組合三個(gè)相互垂直的天線的輸出，不管車(chē)輛和掛鏈的相對(duì)朝向如何都可以以最佳的強(qiáng)度接收LF信號(hào)。
[0021]在圖1中示出的示例性實(shí)施例中，掛鏈14包含微控制器38。但是，微控制器的使用僅僅是示例性的，并且，相反，掛鏈14也可以由其它的控制電路(例如，被配置為狀態(tài)機(jī)的專(zhuān)用集成電路(“ASIC”))來(lái)操作。與控制器12的微控制器16 —樣，微控制器38包含系統(tǒng)時(shí)鐘發(fā)生器、中央處理單元(CPU)、程序存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、可編程定時(shí)器、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)、中斷控制器、串行接口等。LF接收器40從三根LF天線30接收信號(hào)，并且，向微控制器38供應(yīng)每一根天線的基帶信號(hào)。LF基帶信號(hào)跟蹤各根天線接收到的LF信號(hào)的幅值。RF發(fā)射器42從微控制器38接收消息，用該消息調(diào)制RF載波，并且，通過(guò)全向性RF天線28發(fā)射調(diào)制后的RF載波信號(hào)。
[0022]雖然在圖1中未示出，但是，掛鏈14可以裝有一個(gè)或多個(gè)手動(dòng)按鈕，車(chē)輛操作者可以按壓所述按鈕來(lái)通過(guò)由微控制器38合成且由RF發(fā)射器42廣播的消息來(lái)手動(dòng)地啟動(dòng)某些車(chē)輛操作。這種按鈕的用途和功能是已知的，并且，這里將不對(duì)此進(jìn)行描述。
[0023]如前所述，控制器12必須確定掛鏈14的位置，以允許或禁止某些請(qǐng)求的動(dòng)作，例如，啟動(dòng)車(chē)輛或開(kāi)門(mén)。為了實(shí)現(xiàn)此，微控制器16借助于LF天線26和LF發(fā)射器27在車(chē)輛的附近建立LF磁場(chǎng)。LF場(chǎng)將是恒定幅值的連續(xù)波信號(hào)，以有助于測(cè)量LF場(chǎng)強(qiáng)度。但是，將用安全信息(例如，車(chē)輛識(shí)別碼)周期性地對(duì)LF場(chǎng)進(jìn)行調(diào)制，以防止無(wú)關(guān)掛鏈的假響應(yīng)。
[0024]當(dāng)掛鏈14靠近車(chē)輛時(shí)，LF天線30響應(yīng)于LF磁場(chǎng)，并且，該掛鏈從LF場(chǎng)恢復(fù)安全信息。如果，安全碼與在掛鏈中存儲(chǔ)的安全信息匹配，則掛鏈進(jìn)行測(cè)量，并且，發(fā)射LF信號(hào)幅值信息。LF接收器40將連續(xù)波信號(hào)的幅值供應(yīng)到微控制器38內(nèi)的ADC。如下面更詳細(xì)地描述的，微控制器38根據(jù)存儲(chǔ)的對(duì)應(yīng)的偏移和線性化因子來(lái)調(diào)整從每一根天線得到的幅值信息。微控制器38通過(guò)已知的三軸平方和開(kāi)方的方法來(lái)組合三根LF天線的產(chǎn)生的線性化幅值信號(hào)，以提供對(duì)LF場(chǎng)的幅值的計(jì)算的整體量度。微控制器38通過(guò)構(gòu)成例如包括測(cè)量值信息的數(shù)據(jù)報(bào)和將數(shù)據(jù)報(bào)轉(zhuǎn)發(fā)給RF發(fā)射器42以便發(fā)射，來(lái)將計(jì)算出的平方和開(kāi)方的LF信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量發(fā)送回控制器12。將使用本身已知的方法來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行加密，以便增強(qiáng)安全。
[0025]控制器12通過(guò)接收器25接收消息，對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行解密，并且，從消息恢復(fù)測(cè)得的信號(hào)強(qiáng)度信息?？刂破?2評(píng)估測(cè)得的信號(hào)強(qiáng)度，以確定掛鏈?zhǔn)欠褡銐蚩拷?chē)輛以允許門(mén)解鎖或其它操作。
[0026]由控制器12對(duì)LF信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行的評(píng)估可以簡(jiǎn)單至將幅值(從掛鏈14接收到的)與表示允許門(mén)解鎖或車(chē)輛啟動(dòng)功能所需的最小幅值的存儲(chǔ)閾值進(jìn)行比較。但是，評(píng)估也可以更復(fù)雜?？刂破?2可以通過(guò)兩根或更多根LF天線每一次一根地順次地建立LF場(chǎng)，在這種情況下，掛鏈14的實(shí)際位置可以使用由掛鏈返回到控制器12的多個(gè)信號(hào)強(qiáng)度通過(guò)三角形法來(lái)確立。
[0027]對(duì)于被動(dòng)進(jìn)入，典型的范圍要求是在1.5至2米的量級(jí)。換句話說(shuō)，當(dāng)掛鏈在離車(chē)門(mén)的該距離內(nèi)時(shí)，進(jìn)入系統(tǒng)應(yīng)該打開(kāi)門(mén)。LF場(chǎng)強(qiáng)隨著離LF天線的距離的立方下降，因此，隨著掛鏈和車(chē)輛之間的分開(kāi)距離增大，場(chǎng)強(qiáng)顯著地減小。在1.5至2米的指定距離處，由LF接收器40提供的LF幅值信號(hào)在微控制器38內(nèi)的ADC的本底噪聲附近。當(dāng)用傳統(tǒng)的平方和開(kāi)方的方法將三個(gè)垂直幅值組合時(shí)，信號(hào)幅值與ADC的本底噪聲的接近會(huì)在組合成的總信號(hào)強(qiáng)度中產(chǎn)生大的誤差。
[0028]為了校正當(dāng)要測(cè)得的信號(hào)在測(cè)量裝置的本底噪聲附近時(shí)在平方和開(kāi)方的方法中出現(xiàn)的大誤差，本發(fā)明設(shè)想了確定平方和補(bǔ)償因子(“SSCF”)正好在本底噪聲之上。補(bǔ)償因子將存儲(chǔ)在掛鏈中，并且，被應(yīng)用于計(jì)算出的平方和值。例如，考慮這種情況，其中，信號(hào)測(cè)量裝置的本底噪聲在線性化每一個(gè)傳感器軸之后是.7納特斯拉(nT)，并且，場(chǎng)的實(shí)際的平方和根幅值是InT，僅僅稍微在本底噪聲之上。如果測(cè)量裝置具有一個(gè)LF天線軸與正在測(cè)量的場(chǎng)完全對(duì)準(zhǔn)，因?yàn)閬?lái)自另兩個(gè)軸的信號(hào)貢獻(xiàn)僅僅是噪聲，則計(jì)算出的平方和值將是
(1)2+(.7)2+(.7)2 = 1.98。因此，平方和的平方根將是1.4，其表示在InT的場(chǎng)強(qiáng)的實(shí)際值之上的40%的誤差。
[0029]為了校正該測(cè)量噪聲誤差，在平方和水平的誤差(1.98-1 =.98)作為掛鏈特有的平方和補(bǔ)償因子被存儲(chǔ)在掛鏈中，并且，隨后在進(jìn)行平方根之前從所有計(jì)算出的平方和值減去該誤差。因此，從未校正的值1.98中減去了校正因子0.98，給出校正后的平方和值和平方和根值1.0，從而有效地消除了噪聲誤差。平方和校正因子被應(yīng)用于所有的信號(hào)水平(高和低)，但是，在較高的信號(hào)電平處如其應(yīng)該的，具有小得多的校正效應(yīng)。例如，在4ηΤ場(chǎng)處，未校正的平方和值將是16+.49+.49 = 16.98。于是，校正后的平方和值將是16.98- 98=16，其平方和的根值是4。
[0030]實(shí)踐中，在掛鏈制造過(guò)程期間，將計(jì)算一次平方和補(bǔ)償因子。
[0031]已知通過(guò)在測(cè)試盒中安裝掛鏈并對(duì)該掛鏈?zhǔn)┘右阎较蚝蛷?qiáng)度的LF信號(hào)來(lái)校準(zhǔn)新制造的掛鏈的LF幅值測(cè)量值。具體地，逐根地與LF天線中的每一根對(duì)準(zhǔn)地提供變化幅值的LF場(chǎng)。由外部測(cè)試儀從掛鏈取回由ADC對(duì)于掛鏈中的每一根相應(yīng)的LF天線測(cè)得的幅值，其產(chǎn)生線性化且偏移調(diào)整的校正值的矩陣。然后，外部測(cè)試儀將校正值的矩陣下載到掛鏈的非易失性存儲(chǔ)器中。當(dāng)隨后在場(chǎng)中使用掛鏈時(shí)，在每一個(gè)軸中測(cè)得的場(chǎng)強(qiáng)用作訪問(wèn)矩陣的索引值并從該矩陣檢索線性化且偏移調(diào)整的相應(yīng)的校準(zhǔn)值。
[0032]為了實(shí)現(xiàn)本平方和補(bǔ)償因子，上述的校準(zhǔn)過(guò)程在掛鏈仍處于測(cè)試盒中的情況下通過(guò)附加的掛鏈測(cè)試和校準(zhǔn)過(guò)程來(lái)增強(qiáng)。附加的過(guò)程可以采用各種形式，其中之一圖形地表示在圖2的流程圖中。
[0033]在圖2中示出的版本中，通過(guò)在磁靜環(huán)境中的測(cè)量噪聲來(lái)計(jì)算平方和補(bǔ)償因子。在線性化和偏移調(diào)整(步驟200)之后，外部測(cè)試場(chǎng)全部被去除，從而，掛鏈處于沒(méi)有施加磁場(chǎng)的磁靜環(huán)境中。然后，外部測(cè)試儀從掛鏈檢索每一根LF天線的幅值測(cè)量值(步驟202)。由于在此時(shí)沒(méi)有施加磁場(chǎng)，因此檢索的測(cè)量值將僅僅反映噪聲。外部測(cè)試儀將從測(cè)量值計(jì)算出平方和值(步驟204)。然后，將平方和值下載到掛鏈并存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器中(步驟206)，該平方和值是對(duì)于每一個(gè)掛鏈表示該掛鏈的平方和補(bǔ)償因子的單個(gè)值。
[0034]LF接收器40將是大規(guī)模集成電路內(nèi)的功能塊，并且，將具有用于每一個(gè)LF線圈的單獨(dú)的放大器通道。雖然集成電路中的每一個(gè)線圈放大器通道的本底噪聲基本上相似，但是，對(duì)于不同的集成電路，內(nèi)部放大器本底噪聲將不同。因此，設(shè)想對(duì)于每一個(gè)掛鏈獨(dú)立地確定平方和補(bǔ)償因子。
[0035]雖然描述的實(shí)現(xiàn)過(guò)程使用外部測(cè)試儀取得噪聲讀數(shù)并計(jì)算平方和補(bǔ)償因子，但是，實(shí)際上，可以編程掛鏈中的微控制器以在掛鏈測(cè)試和噪聲校準(zhǔn)步驟期間完全獨(dú)自地執(zhí)行該過(guò)程。在這種情況下，在去除所有的外部測(cè)試場(chǎng)時(shí)，將觸發(fā)掛鏈以上面針對(duì)外部測(cè)試儀描述的相同的方式來(lái)計(jì)算和存儲(chǔ)補(bǔ)償因子。
[0036]在圖3的流程圖中圖形地示出了計(jì)算平方和補(bǔ)償因子的替換的及目前優(yōu)選的方法。在圖3中示出的版本中，在標(biāo)稱(chēng)的施加LF場(chǎng)中而不是在沒(méi)有施加LF場(chǎng)的靜環(huán)境中確定平方和補(bǔ)償因子。在線性化和偏移調(diào)整(步驟300)之后，與其軸被定向在X方向上的線圈天線32對(duì)準(zhǔn)地施加已知的InT的外部測(cè)試場(chǎng)(步驟302)。然后，計(jì)算來(lái)自所有的三個(gè)線圈的信號(hào)的平方的和，以產(chǎn)生平方和值，在無(wú)噪聲環(huán)境中，該平方和值將等于“I” (12+02+02 =I)。由于環(huán)境不是無(wú)噪聲的，所以實(shí)際的平方和值將稍微大于“I”。通過(guò)從實(shí)際的平方和值減去I來(lái)確定第一 SSCF值(在圖中被表示為SSCFx，因?yàn)槠涫窃凇癤”方向上施加場(chǎng)時(shí)得到的)(步驟304)。然后，通過(guò)重復(fù)步驟302和304但是施加的LF場(chǎng)依次地與另兩個(gè)線圈天線34和36中的每一個(gè)對(duì)準(zhǔn)來(lái)確定第二 SSCF值和第三SSCF值(被表示為SSCFy和SSCFz)(為了方便，示出為單一步驟306)。然后，對(duì)三個(gè)SSCFn值求平均，以產(chǎn)生最終的SSCF值，如第一版本過(guò)程中一樣，該SSCF值被下載到掛鏈并存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)中(步驟310)。
[0037]可以向該過(guò)程中添加附加步驟以驗(yàn)證通過(guò)對(duì)掛鏈?zhǔn)┘痈鞣N測(cè)試LF場(chǎng)來(lái)執(zhí)行的SSCF校準(zhǔn)。
[0038]當(dāng)隨后在場(chǎng)中使用掛鏈時(shí)，在計(jì)算平方根之前從測(cè)得的平方和值中減去平方和補(bǔ)償因子，結(jié)果是有效地消除了噪聲因子。在圖4的流程圖中圖形地表示了由掛鏈14執(zhí)行的LF測(cè)量過(guò)程。為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，圖4的流程圖僅僅描繪了與這里描述的LF噪聲校正有關(guān)的那些步驟。將理解，本身全部已知的很多附加過(guò)程和步驟在執(zhí)行其各種車(chē)輛控制功能的過(guò)程中由掛鏈執(zhí)行。
[0039]如圖4所示和前面描述的，掛鏈?zhǔn)紫葴y(cè)量由三根LF天線30中的每一個(gè)接收到的LF信號(hào)的信號(hào)幅值(步驟400)。得到的測(cè)量值用作訪問(wèn)在掛鏈的非易失性存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的線性化和偏移校正矩陣的索引值，從而提供線性化和偏移校正的測(cè)量值(步驟402)。然后，掛鏈從這些線性化和偏移校正值計(jì)算平方和值(步驟404)。然后，從計(jì)算出的平方和值減去存儲(chǔ)的平方和補(bǔ)償因子(步驟406)。然后，計(jì)算得到的差值的平方根，并且，通過(guò)RF將包括測(cè)得的LF信號(hào)強(qiáng)度的消息發(fā)送到車(chē)輛控制器12 (步驟408)。連續(xù)地重復(fù)LF幅值計(jì)算和發(fā)送步驟。
[0040]車(chē)輛控制器12將使用測(cè)得的LF信號(hào)強(qiáng)度來(lái)確定掛鏈14的位置。將根據(jù)確定的掛鏈的位置來(lái)啟用或禁用車(chē)輛操作。
[0041]已經(jīng)結(jié)合特定的無(wú)鑰匙進(jìn)入/被動(dòng)啟動(dòng)系統(tǒng)描述了本發(fā)明，但是，本發(fā)明并不限于描述的系統(tǒng)的特定細(xì)節(jié)。本發(fā)明幾乎可以用于無(wú)鑰匙進(jìn)入和被動(dòng)啟動(dòng)系統(tǒng)的各種已知的實(shí)現(xiàn)方式的任意組合中。例如，本發(fā)明可以用于利用雙向LF和/或RF鏈路(而不是所描述的單向鏈路)的系統(tǒng)中。而且，各種噪聲補(bǔ)償步驟可以在仍實(shí)現(xiàn)相同的結(jié)果的同時(shí)用稍微不同的方式執(zhí)行。例如，假設(shè)用于執(zhí)行這些步驟的數(shù)據(jù)(在步驟404中計(jì)算出的“平方和”和存儲(chǔ)的“平方和補(bǔ)償因子”)首先被發(fā)送到車(chē)輛控制器12，可以在車(chē)輛控制器12而不是掛鏈14中執(zhí)行步驟406和408 (圖4)。
[0042]由此描述了用于改進(jìn)LF信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量的方法和設(shè)備。本發(fā)明尤其有助于避免如大部分被動(dòng)無(wú)鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)中一樣在LF信號(hào)強(qiáng)度在信號(hào)幅值測(cè)量裝置的本底噪聲附近的顯著的測(cè)量誤差。測(cè)量噪聲成分值并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。為了提供校正過(guò)噪聲的值，隨后，從測(cè)得的信號(hào)幅值的值減去存儲(chǔ)的噪聲成分值。在描述的實(shí)施例中，通過(guò)使用組合其輸出以產(chǎn)生總信號(hào)幅值水平平方和根的多根天線來(lái)計(jì)算三維的信號(hào)強(qiáng)度。在取得該和的平方根之前，從各個(gè)單個(gè)信號(hào)幅值的平方和中減掉噪聲成分值。
[0043]在上面的附圖和描述中闡述本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的細(xì)節(jié)。根據(jù)說(shuō)明書(shū)和附圖及權(quán)利要求書(shū)，本發(fā)明的其它的特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將是顯而易見(jiàn)的。
【權(quán)利要求】
1.一種設(shè)備，包括: 至少一根天線，用于接收低頻率電磁場(chǎng)； 測(cè)量電路，與所述至少一根天線連接，用于測(cè)量由所述天線接收到的低頻率電磁信號(hào)的強(qiáng)度； 存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)測(cè)量電路的輸出中的噪聲表不；以及 校正器，用于根據(jù)在所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的所述噪聲表示來(lái)校正由測(cè)量電路提供的測(cè)量值。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述至少一根天線包括在相互垂直的方向上定向的三根天線，每一根天線提供各自的低頻率信號(hào)，并且，所述測(cè)量電路包括計(jì)算器，用于確定由所述三根天線提供的所述各自的低頻率信號(hào)的平方和。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，所述校正器根據(jù)在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的所述噪聲表示減小所述平方和，并且，其中進(jìn)一步的，所述校正器提供與減小的平方和的平方根相對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償信號(hào)。
4.一種自包含、電池操作的掛鏈，用于無(wú)線地控制進(jìn)入車(chē)輛，包括: 三根天線，用于接收低頻率電磁場(chǎng)，所述三根天線被定向在相對(duì)于彼此相互垂直的方向上； 測(cè)量電路，與所述三根天線連接，用于測(cè)量由所述三根天線接收到的低頻率電磁信號(hào)的強(qiáng)度； 存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)測(cè)量電路的輸出中的噪聲表不；以及 校正器，用于根據(jù)在所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的所述噪聲表示來(lái)校正由測(cè)量電路提供的測(cè)量值。
5.如權(quán)利要求4所述的自包含、電池操作的掛鏈，其中，所述測(cè)量電路包括平方和電路，用于提供與由所述三根天線接收到的信號(hào)的平方和相對(duì)應(yīng)的平方和輸出，并且，所述校正器根據(jù)在所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的所述噪聲表示來(lái)減小所述平方和輸出。
6.如權(quán)利要求5所述的自包含、電池操作的掛鏈，還包括: 根計(jì)算器，用于計(jì)算由所述校正器提供的校正后的平方和輸出的平方根；以及 發(fā)射器，用于將得到的校正后的平方和根輸出發(fā)送到車(chē)輛。
7.如權(quán)利要求4所述的自包含、電池操作的掛鏈，其中，所述測(cè)量電路對(duì)由所述三根天線接收到的低頻率電磁信號(hào)的所述測(cè)得的強(qiáng)度進(jìn)行線性化和偏移校正。
8.一種用于減小低頻率幅值測(cè)量中的噪聲成分的方法，包括步驟: 確定由一件特定低頻率測(cè)量設(shè)備引入的噪聲成分； 存儲(chǔ)所述噪聲成分； 用所述特定件設(shè)備測(cè)量低頻率信號(hào)的幅值；以及 根據(jù)存儲(chǔ)的噪聲成分來(lái)調(diào)整測(cè)量值。
9.一種用于減小噪聲成分在低頻率信號(hào)的幅值測(cè)量中的影響的方法，所述低頻率信號(hào)是包含低頻率放大器的車(chē)輛進(jìn)入掛鏈接收到的，所述方法包括如下步驟: 確定由在所述掛鏈中包含的特定的所述低頻率放大器引入的噪聲成分； 在相關(guān)的所述掛鏈中存儲(chǔ)所述噪聲成分； 在低頻率信號(hào)的幅值測(cè)量中使用所述低頻率放大器；以及 根據(jù)所存儲(chǔ)的噪聲成分來(lái)調(diào)整測(cè)量值。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述調(diào)整測(cè)量值的步驟包括從所述測(cè)量值減去所述存儲(chǔ)的噪聲成分的步驟。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述確定噪聲成分的步驟包括如下步驟: 在多個(gè)方向上對(duì)所述掛鏈?zhǔn)┘右阎獜?qiáng)度的低頻率信號(hào)； 測(cè)量在所述掛鏈處接收到的每一個(gè)所述施加的方向上的所述低頻率信號(hào)的幅值； 從每一個(gè)所述測(cè)量值減去所施加的低頻率信號(hào)的已知強(qiáng)度，以產(chǎn)生與在每一個(gè)方向上出現(xiàn)的噪聲相對(duì)應(yīng)的不同值；以及 根據(jù)所述不同值計(jì)算所述噪聲成分。
12.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述確定噪聲成分的步驟包括如下步驟: 在不存在低頻率信號(hào)時(shí)，測(cè)量接收到的低頻率信號(hào)的幅值；以及 根據(jù)所測(cè)得的幅值計(jì)算所述噪聲成分。
【文檔編號(hào)】H04L9/00GK104282129SQ201410306459
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月1日
【發(fā)明者】D·L·賈斯維克 申請(qǐng)人:Trw汽車(chē)美國(guó)有限責(zé)任公司