一种基于无线蜂网、BLE和UWB的智能汽车钥匙的制作方法

一种基于无线蜂网、ble和uwb的智能汽车钥匙
技术领域
1.本发明涉及智能汽车钥匙技术领域，具体为一种基于无线蜂网、ble和uwb的智能汽车钥匙。

背景技术：

2.随着社会智能化水平的提升，人们对于汽车的智能化也越来越高，汽车钥匙是必备的一个设备，也是出行的必需品，汽车钥匙目前市面上，大多是按键或者只能物理钥匙，智能化程度并不高，占用了人们的一定空间，却没有带来应有空间的智能化，本方案是一种基于汽车钥匙的智能化解决方案，可以给人们带来智能化的便捷，解决车焦虑，提升人们对智能化的进一步认知。
3.现有的汽车钥匙主要包括有机械钥匙，机械钥匙是最常见的车钥匙，配机械钥匙的门锁一般和家里的门锁差不多，需要插入钥匙孔，转动才能打开或锁上，缺点是车辆无法远程启动，无法满足一些特定场景，目前基本都是用遥控钥匙代替；遥控钥匙，遥控钥匙一般是通过自身发出的微弱无线电波来控制车门的开关，遥控钥匙的好处是可以远程启动，使用起来比机械钥匙更方便，遥控钥匙除了可以开关车门外，还可以遥控车窗、后备箱门等，此外，遥控键的功耗低，续航能力强；手机钥匙，车型应用了车机交互系统，通过官方平台实现手机与车辆的匹配，当车钥匙不在身边时，可以通过手机启动或关闭车辆，可以应对各种突发情况，适用性更强。
4.另外，对于智能汽车钥匙，主要是指数字钥匙，数字钥匙有nfc钥匙、ble钥匙、uwb钥匙三种技术路线；
5.1)nfc(近场通信)钥匙：nfc钥匙必须贴在车上感应器1-2厘米的距离进行刷卡才能感应到从而开锁；
6.2)ble(蓝牙)钥匙：体验和peps差不多，和peps的区别主要是通过蓝牙把手机变成了汽车虚拟钥匙，替代了实体智能钥匙；
7.3)uwb(超宽带)钥匙：用于实现车辆的启动；
8.4)nfc+ble钥匙：1个peps控制器+1个nfc读卡器+n个蓝牙天线+1个nfc卡片车钥匙，由于nfc解锁可以在手机没电的情况正常运行，可以弥补蓝牙钥匙在手机没电时的特殊紧急场景下的解锁需求，所以在nfc+ble方案中，车主日常使用的是ble钥匙，一般nfc钥匙可作为蓝牙钥匙的备份；
9.5)uwb+ble钥匙：一套uwb汽车钥匙系统由1个peps控制器+n个uwb锚点构成，uwb常见的车端硬件架构有两种方案
10.a:“车外4+车内1”：将4个uwb锚点布置在车外前后保险杠两侧，车内锚点布置在中控位置；
11.b：“车外0+车内4”：在车内b柱两侧和前后挡风玻璃处安装4个uwb锚点。
12.以上是目前车企采用的所有方案，综合来看，(4)和(5)是目前应用最为广泛的技术方案，(4)和(5)是三种基础方案nfc钥匙、ble钥匙、uwb钥匙的组合，这种组合成为了车企
对于数字钥匙的最优解；但是这种组合的方式，并不能够满足超出50米范围后的车功能，基于此，本专利提出一种无视距、无障碍的智能汽车钥匙车方案，不管何时何地，都能够定位车的位置，并且引导车主到车辆所在的位置。

技术实现要素：

13.针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于无线蜂网、ble和uwb的智能汽车钥匙，具备方便寻车等优点，解决了现有的汽车钥匙寻车困难的问题。
14.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于无线蜂网、ble和uwb的智能汽车钥匙，包括无线蜂窝网模块、ble模块、uwb模块、控制芯片、无线收发模块、电池模块、显示模块和陀螺仪；
15.其中，所述无线蜂窝网通过上次停车时候记录的位置信息，给智能钥匙提供当前车主的位置和车的位置距离的大致范围；
16.所述ble模块定位到用户和车的相对位置；
17.所述uwb模块用于实现实现车辆的启动；
18.所述控制芯片用于对该智能汽车钥匙提供控制；
19.所述无线收发模块用于收发信号；
20.所述电池模块用于对该智能汽车钥匙提供电能；
21.所述显示模块用于显示该智能汽车钥匙的状态；
22.所述陀螺仪用于给用户导航。
23.进一步，还包括三种模式，无线蜂窝网模式、ble模式和uwb模式。
24.进一步，所述无线蜂窝网模式中，能够进行远距离的通信，其具有良好的网络支撑，解决用户在距离车的位置几百米甚至1公里以上的位置，通过无线蜂窝网能够通过上次停车时候记录的位置信息，给智能钥匙提供当前车主的位置和车的位置距离的大致范围。
25.进一步，所述ble模式模式中，存在以下情况：
26.a、发射功率为-20dbm，接收机灵敏度为-70dbm，则允许的路径损耗为50db，对应于2.5m的通信距离；
27.b、发射功率为0dbm，接收机灵敏度为-80dbm，则允许的路径损耗为80db，对应于40m的通信距离；
28.c、发射功率为10dbm，接收机灵敏度为-90dbm，则允许的路径损耗为100db，对应于250m的通信距离；
29.同时，存在以下场景：
30.a、有无线网络：车在网络信号比较好情况下，采用a，降低功耗的方式，为车主提供车辆大致精确的范围；
31.b、在网络不好的情况下，有障碍物的地方，采用b，同样降低了功耗，给用户带来40米的范围精确度；
32.c、在地下车库，障碍物加多的地方，采用c，也能够在关闭蜂窝网的情况下，给用户带来数百米的精确范围。
33.一种基于无线蜂网、ble和uwb的智能汽车钥匙寻车方法，包括以下步骤：
34.s1、用户通过车钥匙上的屏幕提示距离的范围和大致方位，这时候是无线蜂窝网
根据停车时候的位置信息，和当前用户所在的位置信息，判断车辆的大致方位，随着用户的移动，距离和方位也进行变化；
35.s2、当用户走进ble的范围的时候，这个范围是2.5-250m之间，假如这时候障碍物比较多，ble的有效范围是50米，这时候根据车身上4个方向的ble天线的信号值，判断用户大致在那个车的那个方位，通过车身上4天线的位置，可以定位到用户和车的相对位置；
36.s3、在10-20米范围就可以开启uwb锚点的定位和测距功能；在3-10米的范围内设置为迎宾区，可触发车辆进行迎宾功能的车灯打开或者喇叭提示，方便车主车；走到距车6米的距离时，车内照明自动开启；当走到1-3米的范围内可以设置为解锁区，可自动解锁车门，自动调节座椅高度，后视镜折叠自动开启；当车主进入到车内，车内uwb锚点扫描到手机uwb信号时，按下启动键可以实现车辆的启动。
37.与现有技术相比，本技术的技术方案具备以下有益效果：
38.该基于无线蜂网、ble和uwb的智能汽车钥匙，通过采用无线蜂窝网模式、ble模式和uwb模式三种模式，能达到无视距、无障碍的寻车，不管何时何地，都能够定位车的位置，并且引导车主到车辆所在的位置。
附图说明
39.图1为本发明寻车指示图；
40.图2为本发明钥匙屏幕显示图；
41.图3为本发明车辆与天线的布置图。
具体实施方式
42.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
43.请参阅图1-3，本实施例中的一种基于无线蜂网、ble和uwb的智能汽车钥匙，包括无线蜂窝网模块、ble模块、uwb模块、控制芯片、无线收发模块、电池模块、显示模块和陀螺仪。
44.其中，无线蜂窝网通过上次停车时候记录的位置信息，给智能钥匙提供当前车主的位置和车的位置距离的大致范围。
45.ble模块定位到用户和车的相对位置。
46.uwb模块用于实现实现车辆的启动。
47.控制芯片用于对该智能汽车钥匙提供控制。
48.无线收发模块用于收发信号。
49.电池模块用于对该智能汽车钥匙提供电能。
50.显示模块用于显示该智能汽车钥匙的状态。
51.陀螺仪用于给用户导航。
52.另外，在车辆的四周布置有与ble模块相对应的四个天线。
53.需要说明的是，智能汽车钥匙包括三种模式，无线蜂窝网模式、ble模式和uwb模
式，无线蜂窝网模式中，能够进行远距离的通信，其具有良好的网络支撑，解决用户在距离车的位置几百米甚至1公里以上的位置，通过无线蜂窝网能够通过上次停车时候记录的位置信息，给智能钥匙提供当前车主的位置和车的位置距离的大致范围。
54.ble模式模式中，存在以下情况：
55.a、发射功率为-20dbm，接收机灵敏度为-70dbm，则允许的路径损耗为50db，对应于2.5m的通信距离；
56.b、发射功率为0dbm，接收机灵敏度为-80dbm，则允许的路径损耗为80db，对应于40m的通信距离；
57.c、发射功率为10dbm，接收机灵敏度为-90dbm，则允许的路径损耗为100db，对应于250m的通信距离；
58.同时，存在以下场景：
59.a、有无线网络：车在网络信号比较好情况下，采用a，降低功耗的方式，为车主提供车辆大致精确的范围；
60.b、在网络不好的情况下，有障碍物的地方，采用b，同样降低了功耗，给用户带来40米的范围精确度；
61.c、在地下车库，障碍物加多的地方，采用c，也能够在关闭蜂窝网的情况下，给用户带来数百米的精确范围。
62.一种基于无线蜂网、ble和uwb的智能汽车钥匙寻车方法，包括以下步骤：
63.s1、用户通过车钥匙上的屏幕提示距离的范围和大致方位，这时候是无线蜂窝网根据停车时候的位置信息，和当前用户所在的位置信息，判断车辆的大致方位，随着用户的移动，距离和方位也进行变化；
64.s2、当用户走进ble的范围的时候，这个范围是2.5-250m之间，假如这时候障碍物比较多，ble的有效范围是50米，这时候根据车身上4个方向的ble天线的信号值，判断用户大致在那个车的那个方位，通过车身上4天线的位置，可以定位到用户和车的相对位置；
65.s3、在10-20米范围就可以开启uwb锚点的定位和测距功能；在3-10米的范围内设置为迎宾区，可触发车辆进行迎宾功能的车灯打开或者喇叭提示，方便车主车；走到距车6米的距离时，车内照明自动开启；当走到1-3米的范围内可以设置为解锁区，可自动解锁车门，自动调节座椅高度，后视镜折叠自动开启；当车主进入到车内，车内uwb锚点扫描到手机uwb信号时，按下启动键可以实现车辆的启动。
66.请参阅图2，本实施例中，r1表示车的位置到蓝牙的感应的位置的距离，r2表示车的位置到大于蓝牙感应位置的距离，r2的范围就是蜂窝网的覆盖范围，可以理解为无视距，r2可以等于无限大；r1的范围是根据无线蜂窝网的情况，选择ble几种功率发射的模式，范围是在2.5m-250m。
67.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在
包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
68.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种基于无线蜂网、ble和uwb的智能汽车钥匙，其特征在于：包括无线蜂窝网模块、ble模块、uwb模块、控制芯片、无线收发模块、电池模块、显示模块和陀螺仪；其中，所述无线蜂窝网通过上次停车时候记录的位置信息，给智能钥匙提供当前车主的位置和车的位置距离的大致范围；所述ble模块定位到用户和车的相对位置；所述uwb模块用于实现实现车辆的启动；所述控制芯片用于对该智能汽车钥匙提供控制；所述无线收发模块用于收发信号；所述电池模块用于对该智能汽车钥匙提供电能；所述显示模块用于显示该智能汽车钥匙的状态；所述陀螺仪用于给用户导航。2.根据权利要求1所述的一种基于无线蜂网、ble和uwb的智能汽车钥匙，其特征在于：还包括三种模式，无线蜂窝网模式、ble模式和uwb模式。3.根据权利要求2所述的一种基于无线蜂网、ble和uwb的智能汽车钥匙，其特征在于：所述无线蜂窝网模式中，能够进行远距离的通信，其具有良好的网络支撑，解决用户在距离车的位置几百米甚至1公里以上的位置，通过无线蜂窝网能够通过上次停车时候记录的位置信息，给智能钥匙提供当前车主的位置和车的位置距离的大致范围。4.根据权利要求2所述的一种基于无线蜂网、ble和uwb的智能汽车钥匙，其特征在于：所述ble模式模式中，存在以下情况：a、发射功率为-20dbm，接收机灵敏度为-70dbm，则允许的路径损耗为50db，对应于2.5m的通信距离；b、发射功率为0dbm，接收机灵敏度为-80dbm，则允许的路径损耗为80db，对应于40m的通信距离；c、发射功率为10dbm，接收机灵敏度为-90dbm，则允许的路径损耗为100db，对应于250m的通信距离；同时，存在以下场景：a、有无线网络：车在网络信号比较好情况下，采用a，降低功耗的方式，为车主提供车辆大致精确的范围；b、在网络不好的情况下，有障碍物的地方，采用b，同样降低了功耗，给用户带来40米的范围精确度；c、在地下车库，障碍物加多的地方，采用c，也能够在关闭蜂窝网的情况下，给用户带来数百米的精确范围。5.根据权利要求1-4所述的一种基于无线蜂网、ble和uwb的智能汽车钥匙，提出一种基于无线蜂网、ble和uwb的智能汽车钥匙寻车方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、用户通过车钥匙上的屏幕提示距离的范围和大致方位，这时候是无线蜂窝网根据停车时候的位置信息，和当前用户所在的位置信息，判断车辆的大致方位，随着用户的移动，距离和方位也进行变化；s2、当用户走进ble的范围的时候，这个范围是2.5-250m之间，假如这时候障碍物比较多，ble的有效范围是50米，这时候根据车身上4个方向的ble天线的信号值，判断用户大致
在那个车的那个方位，通过车身上4天线的位置，可以定位到用户和车的相对位置；s3、在10-20米范围就可以开启uwb锚点的定位和测距功能；在3-10米的范围内设置为迎宾区，可触发车辆进行迎宾功能的车灯打开或者喇叭提示，方便车主车；走到距车6米的距离时，车内照明自动开启；当走到1-3米的范围内可以设置为解锁区，可自动解锁车门，自动调节座椅高度，后视镜折叠自动开启；当车主进入到车内，车内uwb锚点扫描到手机uwb信号时，按下启动键可以实现车辆的启动。

技术总结

本发明涉及一种基于无线蜂网、BLE和UWB的智能汽车钥匙，包括无线蜂窝网模块、BLE模块、UWB模块、控制芯片、无线收发模块、电池模块、显示模块和陀螺仪；其中，所述无线蜂窝网通过上次停车时候记录的位置信息，给智能钥匙提供当前车主的位置和车的位置距离的大致范围；所述BLE模块定位到用户和车的相对位置；所述UWB模块用于实现实现车辆的启动；所述控制芯片用于对该智能汽车钥匙提供控制；所述无线收发模块用于收发信号；所述电池模块用于对该智能汽车钥匙提供电能。该基于无线蜂网、BLE和UWB的智能汽车钥匙，通过采用无线蜂窝网模式、BLE模式和UWB模式三种模式，能达到无视距、无障碍的寻车，不管何时何地，都能够定位车的位置，并且引导车主到车辆所在的位置。导车主到车辆所在的位置。导车主到车辆所在的位置。