低电平、低频率信号测量制造技术

本发明专利技术涉及低电平、低频率信号测量。提供包括用于接收低频率电磁场的至少一根天线的设备。测量电路与至少一根天线连接，用于测量由天线接收到的低频率电磁场信号的强度。存储器存储在测量电路的输出中的噪声的表示。校正器根据在存储器中的噪声表示校正由测量电路提供的测量值。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求通过引用全部合并于此的2013年7月1日提交的标题为“LOW LEVEL,LOW FREQUENCY SIGNAL MEASUREMENT”案号为61/841,543的共同未决的美国临时专利申请的优先权和权益。
本申请涉及低电平、低频率的电磁信号的测量，并且，将针对这种测量在车辆遥控无钥匙进入和无钥匙启动系统中的使用来进行具体地描述。
技术介绍
近年来，用于保护车门和启动车辆的机械锁定系统已经通过电子系统被日益地增强，并且在某些情况下，被电子系统所取代。这样的系统，有时被称为“被动遥控无钥匙进入”和“无钥匙启动”系统，检测由车主携带的电子标签或挂链(fob)的接近，并且，自动地解锁车门并使车辆启动。因此，随着车主接近车辆，门自动地解锁，并且，在进入车辆时，车主可以简单地通过按“启动”按钮来启动发动机。进入车辆或操作车辆不需要机械钥匙。相反地，当车主离开车辆并走开时，车门将自动地锁定，并将禁用启动开关。车载系统和挂链之间的交互通过无线电链路无线进行。车辆辐射在挂链进入车辆的附近内时由挂链感测的低频率(“LF”)电磁场。在检测到LF场时，挂链将射频(“RF”)消息发送到车辆。识别码和加密确保挂链和车辆之间的链路是安全的。出于安全原因，车门仅仅在挂链非常靠近车辆(通常，在门的一米至两米内)时解锁是重要的。在一些系统中，由于在挂链处的电磁场的强度随着挂链接近车辆而增大，所以从挂链处的LF场的强度确定挂链离车辆的距离。在这种系统中，在挂链处的LF场的强度可以由挂链测量，并且，然后，可以通过RF链路将测得的电场发送回车辆。车辆上的无钥匙进入和无钥匙启动系统接收场强测量值，并且，将测得的场强与阈值进行比较，以确定何时解锁车门。美国专利申请2012/0062358描述用于这种普通类型的被动无钥匙进入系统的LF天线。描述的天线具有由多个线圈包围的单芯，从而该天线组合三维(3D)LF天线和RF天线的功能。为了提高确定挂链距离的精度，在制造期间测试和校准挂链，从而，实际的LF源距离和测量值输出之间的关系是线性的且没有偏移。由于在适中距离处的场强接近挂链中的模拟-数字转换器的本底噪声，所以，即使通过这种校准，在离车辆的适中的距离处的场强测量也可能是不可靠的。
技术实现思路
本专利技术提供包括用于接收低频率电磁场的至少一根天线的装置。测量电路与至少一根天线连接，用于测量由所述天线接收到的低频率电磁场信号的强度。存储器存储在测量电路的输出中的固有噪声的表示。校正器电路根据在存储器中存储的噪声表示校正由测量电路提供的测量值。附图说明本专利技术所涉及领域的技术人员在参照附图阅读下面的描述时，本专利技术的前述和其它的特征和优点对于他们来说将变得显而易见，在附图中：图1是可以使用包括本专利技术的挂链的系统的框图；图2是在挂链的制造过程期间执行的第一版本校准过程的流程图；图3是在挂链的制造过程期间执行的第二版本校准过程的流程图；以及图4是在正常操作期间由挂链执行的过程的一部分的流程图。具体实施方式参照图1，示出了车辆的无钥匙进入系统10。如下面将描述的，系统10可以实现无钥匙进入功能和/或无钥匙启动功能。本专利技术将有益地发现诸如此类的系统中的使用，但是，并不限于这种系统中的使用。预料到本专利技术在必须准确地测量低电平LF场的幅值的各种其它系统中将类似地有用。系统10包括与便携式电池操作的挂链14通信的车载控制器12。挂链14较小，并且，将由车辆操作者方便地在他/她的口袋或手、在系索上或在包中等邻近手边地携带。车载控制器12具有已知的结构，并且，包括微控制器16，其包括系统时钟发生器、中央处理单元(CPU)、程序存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、可编程定时器、模拟数字和数字模拟转换器、中断控制器、串行接口等。微控制器16操作包括进入控制器18、点火控制器20和其它系统22的各种车辆系统。这些系统被示出为直接由微控制器16通过个体控制线控制，但是，更通常，将通过主体控制模块(未示出)间接地控制这些系统。在使用主体控制模块时，微控制器16将通过车辆通信总线向主体控制模块发送消息，并且，主体控制模块将通过使车辆系统执行命令的动作来对这些消息作出响应。进入控制器18将控制车辆门锁并且可能还控制门致动器(例如，用于侧面板门或后舱盖的致动器)。点火控制器20将响应于微控制器16，并且，响应于车辆的仪表盘上的“启动”按钮(未示出)，以控制车辆发动机的启动和停止。由微控制器16操作的其它系统22通常将包括车辆的喇叭及内部和/或外部灯。微控制器16响应于与挂链14交换的无线电通信来操作受控系统18、20和22。出于此目的，车辆控制器12包括用于从挂链14接收例如315MHz的载波频率上的RF消息的全向性RF天线24和RF接收器25以及用于在例如125kHz的频率产生触发挂链14发送RF消息的局域化LF场的方向性LF天线26和LF发射器27。LF天线通常是围绕某一形式缠绕的线圈，其中，该形式经常具有铁氧体磁芯。挂链14类似地分别装有RF天线28和LF天线30。挂链14不具有单根LF天线，而是包括三根LF天线32、34和36，其在挂链14内被定向在彼此相互垂直的相应方向X、Y和Z上。LF天线32、34和36通常也是围绕芯缠绕的线圈。为了紧密，LF天线围绕可能也具有铁氧体磁芯的常见形式在不同的方向X、Y和Z上缠绕。这种布置本身是已知的，其中，一个示例在公开的专利申请US2012/0062358(Nowottnick)中示出。因为接收到的LF信号的强度不仅取决于分离接收天线和发射天线的距离，还取决于两根天线的轴的相对对准，所以在挂链14中包括三根LF天线。控制器12被固定到车辆，由此，其朝向是已知的。但是，挂链14的朝向是未知的，并且，将时不时地改变，事实上是逐秒地改变。通过用三轴平方和开方的方法组合三个相互垂直的天线的输出，不管车辆和挂链的相对朝向如何都可以以最佳的强度接收LF信号。在图1中示出的示例性实施例中，挂链14包含微控制器38。但是，微控制器的使用仅仅是示例性的，并且，相反，挂链14也可以由其它的控制电路(例如，被配置为状态机的专用集成电路(“ASIC”))来操作。与控制器12的微控制器16一样，微控制器38包含系统时钟...

【技术保护点】
一种设备，包括：至少一根天线，用于接收低频率电磁场；测量电路，与所述至少一根天线连接，用于测量由所述天线接收到的低频率电磁信号的强度；存储器，用于存储测量电路的输出中的噪声表示；以及校正器，用于根据在所述存储器中存储的所述噪声表示来校正由测量电路提供的测量值。

【技术特征摘要】
2013.07.01 US 61/841,543;2014.06.04 US 14/295,8241.一种设备，包括：
至少一根天线，用于接收低频率电磁场；
测量电路，与所述至少一根天线连接，用于测量由所述天线接收
到的低频率电磁信号的强度；
存储器，用于存储测量电路的输出中的噪声表示；以及
校正器，用于根据在所述存储器中存储的所述噪声表示来校正由
测量电路提供的测量值。
2.如权利要求1所述的设备，其中，所述至少一根天线包括在相
互垂直的方向上定向的三根天线，每一根天线提供各自的低频率信号，
并且，所述测量电路包括计算器，用于确定由所述三根天线提供的所
述各自的低频率信号的平方和。
3.如权利要求2所述的设备，其中，所述校正器根据在存储器中
存储的所述噪声表示减小所述平方和，并且，其中进一步的，所述校
正器提供与减小的平方和的平方根相对应的补偿信号。
4.一种自包含、电池操作的挂链，用于无线地控制进入车辆,包
括：
三根天线，用于接收低频率电磁场，所述三根天线被定向在相对
于彼此相互垂直的方向上；
测量电路，与所述三根天线连接，用于测量由所述三根天线接收
到的低频率电磁信号的强度；
存储器，用于存储测量电路的输出中的噪声表示；以及
校正器，用于根据在所述存储器中存储的所述噪声表示来校正由
测量电路提供的测量值。
5.如权利要求4所述的自包含、电池操作的挂链，其中，所述测
量电路包括平方和电路，用于提供与由所述三根天线接收到的信号的
平方和相对应的平方和输出，并且，所述校正器根据在所述存储器中
存储的所述噪声表示来减小所述平方和输出。
6.如权利要求5所述的自包含、电池操作...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·L·贾斯维克，
申请(专利权)人：TRW汽车美国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US