[发明专利]用于目标设备定位的基于超宽带的车辆访问系统和通信协议

说明书

公开了一种具有遍及车辆布置的多个系统节点的车辆访问系统。车辆访问系统采用通信协议，该通信协议利用双向测距（TWR）和到达时间距离（TDoA）定位过程来确定目标便携式设备的位置。通信协议取决于在目标便携式设备的通信范围内的系统节点的数量，选择TWR和TDoA估计的最优组合，以在目标便携式设备处提供具有最佳功率效率的最大准确性。特别地，通信协议最小化目标便携式设备发送和接收的消息数量，由此改进其功率效率。另外，通信协议调度系统节点与目标便携式设备之间的消息，以便最小化目标便携式设备的唤醒时间，由此进一步改进其功率效率。

本申请要求于2018年6月29日提交的美国临时申请序列号62/691,820的优先权权益，将该美国临时申请的公开内容通过引用以其整体并入本文。

技术领域

本文档中所公开的设备和方法涉及车辆访问系统，并且更特别地，涉及基于超宽带的车辆访问系统。

背景技术

除非本文中另有指示，否则本部分中描述的材料不是本申请中的权利要求的现有技术，并且不因包括在本部分中而被承认为现有技术。

标准被动进入系统（PES）钥匙扣通常在两个无线电频率（RF）上操作。例如，低频率（LF）通信用于舒适进入出发（Comfort Entry Go，CEG）功能性所需的接近度检测和定位。诸如超高频率（UHF）的另一频率用于扩展远程无钥匙进入（RKE）功能性的通信范围。被动进入系统（PES）具有严格的接近度/定位要求。例如，利用提供RKE和CEG的PES系统，车辆仅当驾驶员或被授权访问的人在距车辆~2m处的周界内时才将门解锁。PES/CEG系统进一步允许用户或驾驶员仅当钥匙扣在车辆内部时才启动引擎。这些定位要求对于任何一种无线技术而言都难以满足。因此，当前的系统需要在车辆内部和外部二者的LF（例如125kHz）天线连同最优功率控制，以满足接近度/定位要求。另一方面，对于RKE而言，从钥匙扣到车辆的通信链路（即，当用户明确地按下钥匙扣上的锁定/解锁按钮时）是基于UHF的，以满足范围要求（~50m）和天线大小要求（即，天线需要适应小的钥匙扣）二者。

发明内容

公开了一种操作具有遍及车辆布置的多个系统节点的车辆访问系统的方法。所述方法包括：在所述多个系统节点中选择第一系统节点集合，第一系统节点集合是所述多个系统节点的子集；用第一系统节点集合中的每个系统节点向目标便携式设备传输相应轮询消息，并且用第一系统节点集合中的每个系统节点记录传输相应轮询消息的第一时间戳；用所述多个系统节点中的第二系统节点集合从目标便携式设备接收响应消息，并且用第二系统节点集合中的每个系统节点记录接收响应消息的相应第二时间戳，所述响应消息包括以下各项中的一个：(i)在目标便携式设备处接收到每个相应轮询消息的相应第三时间戳和传输响应消息的第四时间戳，以及(ii)等于相应第三时间戳与第四时间戳之间的差的相应等待时间；基于相应第一时间戳、相应第二时间戳以及以下各项中的一个来确定目标便携式设备与第一系统节点集合中的每个系统节点之间的相应飞行时间：(i)相应第三时间戳和第四时间戳，以及(ii)相应等待时间；基于由第一系统节点记录的相应第二时间戳和由第二系统节点集合中的每个其它系统节点记录的相应第二时间戳，确定第二系统节点集合中的第一系统节点和第二系统节点集合中的每个其它系统节点之间的相应到达时间差；以及基于(i)目标便携式设备与第一系统节点集合中的每个系统节点之间的相应飞行时间，和(ii)第二系统节点集合中的第一系统节点与第二系统节点集合中的每个其它系统节点之间的相应到达时间差，来确定目标便携式设备相对于车辆的位置。