[發(fā)明專利]采用飛行時(shí)間距離測(cè)量的被動(dòng)進(jìn)入系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710136183.3
• 申請(qǐng)日: 2017-03-08
• 公開（公告）號(hào): CN107561567B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 利雅得·哈巴爾;邁克爾·李
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 李爾公司
• 主分類號(hào): G01S19/42
• 分類號(hào): G01S19/42;G01S19/46
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 陸建萍;鄭霞

本發(fā)明公開了一種采用飛行時(shí)間距離測(cè)量的被動(dòng)進(jìn)入系統(tǒng)。系統(tǒng)和方法采用超寬帶(UWB)飛行時(shí)間(ToF)距離測(cè)量以用于相對(duì)于目標(biāo)來(lái)定位便攜式設(shè)備。用于定位便攜式設(shè)備的UWB ToF距離測(cè)量的性能和可靠性是基于信號(hào)質(zhì)量計(jì)算通過(guò)調(diào)整通信重試策略實(shí)施的。由基站的每個(gè)衛(wèi)星接收的UWB信號(hào)的質(zhì)量是基于類似信號(hào)強(qiáng)度、噪聲級(jí)、以及第一路徑信號(hào)功率與總信號(hào)功率的比率的因素來(lái)評(píng)估的。這個(gè)數(shù)據(jù)用于將重試策略引導(dǎo)到接收這些衛(wèi)星的最佳信號(hào)質(zhì)量的衛(wèi)星，以進(jìn)行與便攜式設(shè)備的ToF距離測(cè)量和/或?qū)⑿Ｕ蜃犹砑拥接?jì)算出的ToF距離測(cè)量值。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及采用飛行時(shí)間距離測(cè)量的被動(dòng)進(jìn)入系統(tǒng)(passive entry system)。

背景

被動(dòng)進(jìn)入系統(tǒng)包括便攜式遙控器和基站。遙控器(例如，鑰匙終端(“終端(fob)”))由用戶攜帶。基站在目標(biāo)處。終端和基站相互進(jìn)行無(wú)線通信，以用于遙控目標(biāo)。

由交通工具被動(dòng)進(jìn)入系統(tǒng)提供的被動(dòng)進(jìn)入功能包括在檢測(cè)出終端靠近交通工具的時(shí)候，自動(dòng)將車門解鎖。系統(tǒng)可以響應(yīng)于車門把手被觸摸到而檢測(cè)終端。

因?yàn)閾碛薪K端的用戶通過(guò)僅操縱門把手就可以將交通工具解鎖，所以終端相對(duì)于交通工具的位置應(yīng)當(dāng)被檢測(cè)出。終端應(yīng)當(dāng)在將交通工具解鎖之前緊密靠近交通工具。否則，無(wú)論何時(shí)終端在交通工具的大致附近內(nèi)，未被授權(quán)的用戶都可能都能夠?qū)⒔煌üぞ呓怄i。傳統(tǒng)的系統(tǒng)已將從終端到交通工具的接收到的射頻和/或低頻(LF)無(wú)線信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度用于確定終端的位置。然而，這些系統(tǒng)可容易遭受中繼或放大無(wú)線信號(hào)的安全攻擊。

使用在終端和交通工具之間的RF無(wú)線信號(hào)的傳播延遲(即，飛行時(shí)間(ToF))以檢測(cè)終端的位置的系統(tǒng)解決了這個(gè)弱點(diǎn)。由于信號(hào)的傳播速度是恒定的，因此在終端和交通工具之間的雙向RF無(wú)線信號(hào)交換的時(shí)間延遲可以用于計(jì)算在終端和交通工具之間的距離。該操作涉及記錄并且傳達(dá)在終端和交通工具之間的信號(hào)交換的發(fā)送和接收的時(shí)間戳。

概述

被動(dòng)進(jìn)入系統(tǒng)和方法采用超寬帶(UWB)飛行時(shí)間(ToF)距離測(cè)量以用于相對(duì)于目標(biāo)來(lái)定位便攜式設(shè)備。用于在非理想的環(huán)境中定位便攜式設(shè)備的UWB ToF距離測(cè)量的性能和可靠性是基于信號(hào)質(zhì)量計(jì)算通過(guò)調(diào)整通信重試策略來(lái)改進(jìn)的。由在目標(biāo)處的基站的多個(gè)衛(wèi)星(satellite)或者錨(“衛(wèi)星”)中的每個(gè)接收的UWB無(wú)線信號(hào)的質(zhì)量是基于類似信號(hào)強(qiáng)度、環(huán)境噪聲級(jí)、以及第一路徑信號(hào)功率與總信號(hào)功率的比率的因素來(lái)評(píng)估或者測(cè)量的。這個(gè)數(shù)據(jù)被分析并且用于將重試策略引導(dǎo)到對(duì)于這些衛(wèi)星來(lái)說(shuō)接收到最佳的或者最高的信號(hào)質(zhì)量的衛(wèi)星，以參與與便攜式設(shè)備的ToF距離測(cè)量和/或?qū)⑿Ｕ蜃犹砑拥接?jì)算出的在衛(wèi)星和便攜式設(shè)備之間的ToF距離測(cè)量值。因此，通過(guò)使用較少的重試，傳送序列的總延遲可以降低，并且便攜式設(shè)備的電池壽命可以提高，并且ToF距離測(cè)量準(zhǔn)確性可以改善。

被動(dòng)進(jìn)入方法包括在基站的每個(gè)衛(wèi)星處評(píng)估由衛(wèi)星從遙控器接收的測(cè)試信號(hào)的信號(hào)質(zhì)量。與其余衛(wèi)星相比具有更高的信號(hào)質(zhì)量的衛(wèi)星被選定，并且使用選定的衛(wèi)星進(jìn)行與遙控器的飛行時(shí)間(ToF)距離測(cè)量。

每個(gè)衛(wèi)星可以包括超寬帶(UWB)收發(fā)器，并且遙控器可以包括UWB收發(fā)器。在這種情況下，在每個(gè)衛(wèi)星處評(píng)估由衛(wèi)星從遙控器接收的測(cè)試信號(hào)的信號(hào)質(zhì)量包括衛(wèi)星的UWB收發(fā)器評(píng)估由衛(wèi)星的UWB收發(fā)器從遙控器的UWB收發(fā)器接收的UWB測(cè)試信號(hào)。

該方法還可以包括基于由衛(wèi)星的UWB收發(fā)器從遙控器的UWB收發(fā)器接收的UWB距離測(cè)量信號(hào)的傳播時(shí)間，檢測(cè)在處于ToF距離測(cè)量中的每個(gè)衛(wèi)星和遙控器之間的距離，并且基于檢測(cè)出的在衛(wèi)星的至少一個(gè)衛(wèi)星中的每個(gè)衛(wèi)星和遙控器之間的距離，檢測(cè)遙控器的位置。

衛(wèi)星的UWB收發(fā)器可以通過(guò)測(cè)量接收到的UWB測(cè)試信號(hào)的噪聲級(jí)、第一路徑信號(hào)功率、以及第一路徑信號(hào)功率與總信號(hào)功率的比率之中的至少一者，來(lái)評(píng)估由衛(wèi)星的UWB收發(fā)器接收的UWB測(cè)試信號(hào)的信號(hào)質(zhì)量。