车辆天线系统和用于确定其连接状态的方法
2019-11-22

车辆天线系统和用于确定其连接状态的方法

一种包括用于车辆的天线系统的车辆通信系统以及一种确定天线系统的连接状态的方法。天线系统包括用于传输具有特征波形的无线诊断信号的测试天线和接收无线诊断信号并且将对应的有线诊断信号提供至诊断电路的主天线。诊断电路配置成基于接收自主天线的有线诊断信号中的特征波形的存在或缺失来确定天线系统的连接状态。诊断电路有可能包括用于实施连接状态确定的有限状态机(FSM)。

诊断电路44可以是配置为对从主电路22接收(例如,通过连接30)的输出或信号数据进行分析的任何电路;诊断电路44的实施方式也可包括硬件、软件或其任何组合。在至少一种实施方式中,诊断电路配置为用作有限状态机(FSM)并且仅使用硬件部件;然而,这是可选的且不是强制性的。例如,可以使用没有软件的逻辑电路和/或微处理器,或者在其它实施例中,微处理器可以实施为执行预定FSM的逻辑步骤。在一种实施方式中,诊断电路44可具有快速响应,例如,无需等待软件系统在车辆点火事件(例如,车辆12的发动机的启动)时引导或启动。该FSM实施例将在下文中进行更详细的描述。

在状态S2中,如果“1”被接收作为输入,那么状态S2输出“0”并且保持在状态S2中。然而,如果“0”在信号70的段II的预期时间段内被接收作为输入,那么状态S2输出“0”并且进行到状态S3。

下面描述了一种车辆通信系统,其适于执行车辆内天线系统诊断。诊断包括确定主天线是否正确地连接并且相应地运行。通过将来自测试天线的无线信号提供给主天线并且将主天线的输出提供给诊断电路执行诊断。使用所述输出,将诊断电路配置为确定主天线的连接状态。例如,当主天线正确地连接时,连接状态可以为“接通”,并且当主天线完全断开连接、部分地连接或不正确连接(例如,极性颠倒等)时,状态可以为“未接通”。在至少一些实施方式中,由测试天线提供的无线信号包括被诊断电路使用来确定天线系统连接性的唯一的标识符或特征波形。

如本说明书和权利要求书中所使用,术语“例如”、“例如”、“比如”、“诸如”和“等”以及动词“包含”、“具有”、“包括”和它们的其它动词形式在结合一个或多个部件或其它项目的列表使用时,各自被解释为开放式的,意指所述列表不应被视为排除其它、另外的部件或项目。其它术语是使用它们的最广泛的合理含义来解释,除非它们用于要求有不同解释的上下文中。

主天线22可配置为接收来自传输器电路42和天线46的传输,以及任何其它合适的传输,包括但不限于接收下列信号中的一个或多个:AM无线电信号、FM无线电信号、卫星无线电信号、远程通信信号、全球定位系统(GPS)信号、短程无线通信信号(例如,蓝牙、Wi-Fi、近场通信等)等。在一种实施方式中,将至少一些主天线22(以及伴随的天线电路(未示出))改成只接收天线(即,不发射天线);然而,这并不是必需的。此外,在至少一些实施方式中,主天线22是全向天线(例如,在所有方向接收和/或发射)。图2示出了车辆后窗50,其具有包含主天线22的至少一部分的电阻式网格除霜器。例如,在本实施方式中,网格除霜器的一部分可为第一主天线(A1),且网格除霜器的另一部分可为第二主天线(A2),这两者都可通过连接30连接至天线模块20。例如,天线A1、A2可为两个FM天线,或一个AM天线和一个FM天线,等等。这仅意味着示出天线22的各种布置,而并不意在限制。已知有网格型天线布置;进一步地,其它诸如单极天线、贴片天线、玻璃上天线、胶合箔天线、分段天线、GPS天线等天线实施例当然也可以使用。

回到图1,示出了将VIS以及天线模块28、20互相连接的连接26。如图所示,这可以是有线连接(例如,分立连接(例如,同轴电缆)或数据总线),或者在其它实施例中,其可为无线连接(例如,诸如蓝牙、Wi-Fi等短程无线通信技术)。

如本说明书和权利要求书中所使用,术语“例如”、“例如”、“比如”、“诸如”和“等”以及动词“包含”、“具有”、“包括”和它们的其它动词形式在结合一个或多个部件或其它项目的列表使用时,各自被解释为开放式的,意指所述列表不应被视为排除其它、另外的部件或项目。其它术语是使用它们的最广泛的合理含义来解释,除非它们用于要求有不同解释的上下文中。

在状态S3中,如果“0”被接收作为输入,那么状态S3输出“0”并且保持在状态S3中。然而,如果“1”在信号70的段III的预期时间段内被接收作为输入,那么状态S3输出“1”并且再次进行到状态S1。数字“1”的FSM输出指示特征波形70已经被验证或被确认,并且诊断电路44可确定连接状态为“接通”。“1”输出可以为指示主天线22被正确地连接的提供给VIS模块28(或车辆12中的任何其它合适的诊断装置)的电信号。在该示例中,数字‘101’已经被验证。根据至少一种实施方式,‘101’可根据需要再次被验证,从状态S1开始,如上所述进行(例如,FSM600被重置并且可以等待触发——例如,通过车辆装置或(例如,来自用户或服务人员的)手动输入,以重新确定连接状态)。如果在预定时间段之后FSM输出保持为“0”或者为“0”,那么“0”输出可以为指示主天线22没有正确地连接的提供给VIS模块28(或任何其它合适的车辆诊断装置)的电信号。

特征波形70可以是数字或模拟电信号。在至少一种实施方式中,波形70如图5所示为数字的并且具有数字1(“1”或5V)和0(“0”或0V)的序列;例如,在该非限制性示例中,特征波形为数字‘101’。如在以下讨论中将变得显而易见的,数字1和0的序列可以使得诊断电路44能够识别主天线22的连接状态。图5更具体地示出了包括示例性或非限制性特征波形70的电信号;例如,电信号的第一部分表示VIS模块28断电(空或数字“0”)的时间段且部分I、II和III表示VIS模块28接通之后的特征波形70。部分I为数字“1”,持续时间为t0→t1(秒)。部分II为数字“0”,持续时间为t1→t2(秒)。以及部分III为数字“1”,持续时间为t2→t3(秒)。在一个示例中,t0→t1大约为200毫秒,t1→t2大约为30毫秒,以及t2→t3被认为是相对较长的时间(例如,大约为至少50毫秒)。以上的持续时间可以使得能够不使用时钟(例如,使用欧拉衰减)识别特征波形70(其特征可在于数字格式——例如,数字“1s”和“0s”)。应当理解的是,这个所示出的特征波形仅仅是一个示例(并且对于技术人员其它实施方式将是显而易见的)。例如,可以使用更多或更少的数字“1s”和/或“0s”。或者例如,在模拟实施方式中,数字“1s”和“0s”可用(一个或多个)阈值取代——例如,小于预定阈值的输出电压可以对应于数字“0”且大于预定阈值的输出电压可以对应于数字“1”。