用于估计车辆与认证装置相隔的距离的方法制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于用于估计车辆与认证装置相隔的距离的方法，所述车辆包括计算机和多个通信模块，每个通信模块能够在无线通信链路上与所述装置通信，每个通信模块包括电子时钟，所述电子时钟定义了对从装置接收到的信号进行采样的采样频率。该方法尤其包括以下步骤：向从装置接收到的响应信号添加（E8）噪声，对有噪声响应信号进行采样（E9），在有噪声响应信号的幅度超过预定检测阈值时在第二时刻检测到（E10）所述有噪声响应信号，计算（E12）第一时刻与第二时刻之间经过的时间，以及基于计算出的时间来估计（E13）车辆与装置之间的距离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于估计车辆与认证装置相隔的距离的方法
本专利技术涉及用于机动车辆的检测系统，并且更特别地涉及用于估计认证装置与车辆之间的距离的方法和计算机，以便尤其是远程（àdistance）激活所述车辆的功能。
技术介绍
如今，某些机动车辆装备有检测系统，其使得能够远程认证用户携带的装置，例如徽章（badge）或电子点火开关钥匙，以便从所述车辆外部实施某些功能。例如，这样的检测系统可用于解锁车辆的开启部件（ouvrant），尤其是车门或行李箱，或激活接待功能，如例如环境照明或座椅调节。出于安全原因，已知对系统进行参数设置，使得仅在用户位于小于预定距离的距离时才激活这些功能，所述预定距离称为“检测距离”，其取决于要激活的功能。例如，仅在用户位于车辆的两米之内时，才可以激活解锁开启部件的功能。再例如，仅在用户位于车辆的五米之内时才可以激活接待照明功能，或者仅在用户位于车辆的六米之内时才可以激活操纵车辆的请求，通常称为“远程停车”。在一种已知的解决方案中，车辆和该装置通过LF/RF（低频/射频）类型的无线通信链路进行通信。在该解决方案中，车辆通过LF通信链路周期性地发送检测信号。在该装置接收到该检测信号时，它会通过RF通信链路对车辆进行响应，以进行认证。为了确定用户与车辆之间的距离，车辆测量在这些交换期间从认证装置接收到的信号的功率并从中推断出该距离。这种类型的技术的优点在于，信号的传播不受诸如车辆车身之类的机械元件的影响。出于实际原因，如今已知使用智能电话向车辆进行认证。然而，如今使用的大多数智能电话都没有LF/RF通信接口。为了弥补该缺陷，已知使用目前的大多数智能电话上都具有的蓝牙®通信接口，尤其是BLE（蓝牙®低能耗）型接口。通过这样的接口借助于编码在称为“BLE信号”的信号中的帧来实现交换。为了确定装置与车辆之间的距离，车辆接收由智能电话发送的BLE信号并例如通过测量接收信号强度指示（RSSI或ReceivedSignalStrengthIndication）来确定其功率，以便从中推断出该距离。然而，众所周知且经常发生的是，在智能电话发送的信号分解为直线接收到的信号和在到达车辆之前在一个或多个障碍物上反弹的一个或多个信号（称为“多径信号”的信号）时，RSSI测量可能有误。在这种情况下，车辆接收到的组合信号的功率可能大于或小于直线接收到的信号的实际值，使得对距离的估计有误。为了弥补该缺陷，已知通过评估车辆与装置之间的信号传送时间来确定车辆与装置之间的距离。为此，已知使车辆发送称为“请求信号”的信号，装置以已知的方式在150微秒的预定期间之后以BLE协议通过称为“响应信号”的信号进行响应。在知道请求信号的发送时刻、装置接收请求信号与发送响应信号之间的期间、以及响应信号的接收时刻的情况下，车辆于是从中推断出信号的平均行程时间以及车辆与装置相隔的距离。众所周知，车辆的BLE通信模块对每个接收到的信号进行滤波和采样，并在超过预定信号功率检测阈值时检测到信号为BLE信号，仅在对所述信号采样时检测该阈值的超过。图1示出了以下信号的叠加：A未滤波且无噪声的响应信号的示例、以及作为对照的B经滤波的同一个响应信号还有C经滤波和采样的所述响应信号，这些信号的功率P被示为时间t的函数。在样本之一c1超过预定检测阈值Sd时，检测到C经滤波和采样的响应信号RESP。因此，两个样本相隔的时间间隔决定了距离测量中可能出现的最大误差。举例来说，使用节律为24MHz的石英对BLE信号进行采样会导致正负6.25米的误差，从而表现出显著缺陷，甚至在需要在车辆的2米、5米或6米以内检测用户以激活其某些功能的情况下表现出重大缺陷。另外，由于发射器发送的信号在其传播期间可能在障碍物上反弹，从而产生同一个信号的多个分量，因此接收器可能针对发射器发送的同一个信号接收到多个信号。在这种情况下，对接收到的信号之一——针对其在样本上检测到超过阈值的首个信号——进行检测，这可能再次导致对发射器与接收器之间的实际距离的估计上的误差。因此，这种类型的检测系统具有明显的技术局限性，有时可能使其无效。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是通过提出一种简单可靠的解决方案来至少部分地弥补这些缺陷，该解决方案用于估计车辆与认证装置之间的距离并有效地远程激活车辆的功能。为此，本专利技术的目的在于用于估计车辆（尤其是机动车辆）与认证装置相隔的距离的方法，所述车辆包括计算机和多个通信模块，每个通信模块能够在无线通信链路上与所述装置通信，每个通信模块包括电子时钟，所述电子时钟定义了对从装置接收到的信号进行采样的采样频率，所述方法的值得注意之处在于其包括以下步骤：-通信模块中的至少一个在第一时刻向装置发送请求信号，-装置接收所述请求信号，-装置向车辆的通信模块中的至少一个发送响应信号，-通信模块中的至少一个接收所述响应信号，-向接收到的响应信号添加噪声，-对有噪声响应信号进行采样，-在有噪声响应信号的幅度超过预定检测阈值时，在第二时刻检测到所述有噪声响应信号，-计算第一时刻与第二时刻之间经过的时间，-基于计算出的时间来估计车辆与装置之间的距离。向接收到的响应信号添加噪声、优选地白噪声、更优选地高斯噪声使得响应信号能够在检测阈值周围的两个样本之间随机地跨越检测阈值，即平均早于导致检测到响应信号的样本，这可以使得能够将距离估计误差基本上降低一半。这样的白噪声添加对于本领域技术人员来说似乎是违反直觉的，因为本领域技术人员原则上寻求降低甚至消除信号中噪声的存在，特别是用于估计距离的信号。此外，为了解决所提出的技术问题，本领域技术人员自然会倾向于增大采样频率（例如将采样频率加倍）来获得类似的结果，这在电子时钟的意义上而言将特别昂贵，尤其是在高于30MHz的频率下工作的压电型电子时钟成本非常高昂。在一个实施形式中，该方法在向接收到的响应信号添加噪声与对有噪声响应信号进行采样之间包括对接收到的响应信号进行滤波的步骤。通过至少部分地对噪声进行滤波，这样的滤波使得能够“平滑”有噪声信号，以避免由于检测阈值附近的噪声水平而导致的不合时宜的检测。所添加的噪声将移动滤波器输出端的检测时刻，从而改善检测时刻。滤波器的作用是对注入的噪声进行滤波，同时保留与噪声相对应的延迟，但是还要定义接收到的信号的最佳上升时间，以改善该方法的性能。已证实，在不应用任何滤波时，检测可以更快，因为噪声被关联性消除，并且不会由于滤波器而引入额外的延迟（滤波器延迟）。没有滤波也可以使得能够提高距离确定的时间分辨率。优选地，所添加的噪声的特征在于其方差在0.01至0.1之间，例如约0.05，其代表期望的准确度与检测到接收到的信号所需的样本数量之间的有利折衷。特别地，尤其是在没有对接收到的响应信号进行滤波的情况下，所添加的噪声的方差大于0.0015，以使得能够精炼距离估计。根据本专利技术的一个方面，多次重复该方法以估计多个距离值。有利地，该方法包括基于多个估计出的距离来计算称为“实际距离”的距离的步骤，这例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于估计车辆（10）与认证装置（20）相隔的距离（d）的方法，所述车辆（10）包括计算机（110）和多个通信模块（120），每个通信模块（120）能够在无线通信链路（L1）上与所述装置（20）进行通信，每个通信模块（120）包括电子时钟（123A），所述电子时钟（123A）定义了对从装置（20）接收到的信号进行采样的采样频率，所述方法的特征在于其包括以下步骤：/n- 通信模块（120）中的至少一个在第一时刻（T1）向装置发送（E3）请求信号（REQ），/n- 装置（20）接收（E4）所述请求信号（REQ），/n- 装置（20）向车辆（10）的通信模块（120）中的至少一个发送（E5）响应信号（RESP），/n- 通信模块（120）中的至少一个接收（E6）所述响应信号（RESP），/n- 向接收到的响应信号（RESP）添加（E8）噪声，/n- 对有噪声响应信号（RESP）进行采样（E9），/n- 在有噪声响应信号的幅度超过预定检测阈值（Sd）时，在第二时刻（T2）检测到（E10）所述有噪声响应信号（RESP），/n- 计算（E12）第一时刻（T1）与第二时刻（T2）之间经过的时间，/n- 基于计算出的时间来估计（E13）车辆（10）与装置（20）之间的距离（d）。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181211 FR FR18727211.用于估计车辆（10）与认证装置（20）相隔的距离（d）的方法，所述车辆（10）包括计算机（110）和多个通信模块（120），每个通信模块（120）能够在无线通信链路（L1）上与所述装置（20）进行通信，每个通信模块（120）包括电子时钟（123A），所述电子时钟（123A）定义了对从装置（20）接收到的信号进行采样的采样频率，所述方法的特征在于其包括以下步骤：
-通信模块（120）中的至少一个在第一时刻（T1）向装置发送（E3）请求信号（REQ），
-装置（20）接收（E4）所述请求信号（REQ），
-装置（20）向车辆（10）的通信模块（120）中的至少一个发送（E5）响应信号（RESP），
-通信模块（120）中的至少一个接收（E6）所述响应信号（RESP），
-向接收到的响应信号（RESP）添加（E8）噪声，
-对有噪声响应信号（RESP）进行采样（E9），
-在有噪声响应信号的幅度超过预定检测阈值（Sd）时，在第二时刻（T2）检测到（E10）所述有噪声响应信号（RESP），
-计算（E12）第一时刻（T1）与第二时刻（T2）之间经过的时间，
-基于计算出的时间来估计（E13）车辆（10）与装置（20）之间的距离（d）。


2.根据权利要求1所述的检测方法，其中，所添加的噪声的特征在于其方差在0.01至0.1之间。


3.根据前述权利要求中的任一项所述的检测方法，其中，多次重复该方法以估计多个距离（d）的值。


4.根据前一权利要求所述的检测方法，包括基于多个估计出的距离（d）来计算称为“实际距离”的距离的步骤。


5.根据前一权利要求所述的检测方法，其中，实际距离对应于估计出的距...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·戈代，D·杜尔卡，R·本布胡特，
申请(专利权)人：法国大陆汽车公司，大陆汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR