CN109515384A - 基于数字钥匙的车辆共享系统和方法 - Google Patents

基于数字钥匙的车辆共享系统和方法 Download PDF

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王俊骅
方涛
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Abstract

本发明提供了一种基于数字钥匙的车辆共享系统，包括云平台、手持移动终端、车载移动终端、车身控制器和蓝牙天线，云平台用于向手持移动终端下发数字钥匙；手持移动终端用于接收并向车载移动终端传输数字钥匙信号；蓝牙天线包括车辆的外置蓝牙天线和内置蓝牙天线；车载移动终端在判断手持移动终端享有车辆的控制权限时通过外置蓝牙天线与内置蓝牙天线接收的信号的强弱判断手持移动终端与车辆的相对距离，并根据相对距离向车身控制器发出对应的车身控制指令控制车辆。本发明还提供了一种车辆共享方法，利用车联网及共享运营以使得数字钥匙替代传统机械钥匙而实现无钥匙进入和无钥匙启动的功能。

Description

基于数字钥匙的车辆共享系统和方法
技术领域
本发明涉及车辆无钥匙技术领域，尤其涉及一种基于数字钥匙的车辆共享系统和方法。
背景技术
由于车辆分享及共享对减少城市拥堵、降低尾气排放有着重大的贡献；同时还可以降低买车、养车的成本，对于缓解城市限行、上牌难、停车难等问题，也有一定的积极作用，因此国家层面也不断鼓励共享汽车的发展。车辆的分享及共享也为驾驶员提供了多样化的体验，满足了不同的用车需求，对国家，企业，个人都有很大的好处，故使得共享经济迅猛的发展。
然而，分享及共享车辆时需要客户目前的共享车辆在操作车辆之前取走用于特定车辆的传统钥匙和/或密钥卡，将其能够插入到车门上的锁芯中来机械地解锁车门、控制整车，而当租用完成时，用户还必须归还该钥匙和/或密钥卡，操作不便且费时，极大地限制了共享车辆的普及。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种能够在保证安全性的前提下实现主动进入及无钥匙启动的基于数字钥匙的车辆共享系统和方法。
本发明提供了一种基于数字钥匙的车辆共享系统，包括云平台、手持移动终端、车载移动终端、车身控制器和蓝牙天线，所述云平台用于向所述手持移动终端下发数字钥匙；所述手持移动终端用于接收并向所述车载移动终端传输数字钥匙信号；所述蓝牙天线包括车辆的外置蓝牙天线和内置蓝牙天线；所述车载移动终端用于根据接收的数字钥匙信号判断所述手持移动终端是否享有车辆的控制权限，并在所述手持移动终端享有车辆的控制权限时通过所述外置蓝牙天线与所述内置蓝牙天线接收的信号的强弱判断所述手持移动终端与所述车辆的相对距离，根据所述相对距离向所述车身控制器发出对应的车身控制指令，所述车身控制器用于根据所述车身控制指令控制所述车辆。
进一步地，所述车身控制指令包括解锁指令和车辆启动指令。
进一步地，所述蓝牙天线还包括手持蓝牙天线，所述手持移动终端上安装有数字钥匙软件，所述数字钥匙软件通过所述蓝牙天线与所述车载移动终端信号连接，所述数字钥匙软件作为所述数字钥匙的载体，在接收到所述数字钥匙时赋予所述手持移动终端对所述车辆的控制权限。
进一步地，所述外置蓝牙天线布设于车辆外部，所述内置蓝牙天线布设于车内中控台附近。
进一步地，所述车载移动终端根据所述外置蓝牙天线与所述内置蓝牙天线接收的信号强度差值判断所述手持移动终端与所述车辆的相对距离，来切换所述外置蓝牙天线与所述内置蓝牙天线的工作状态。
进一步地，所述车载移动终端在所述外置蓝牙天线接收的信号强度大于所述内置蓝牙天线接收的信号强度且信号强度差值在第一强度区间时，判断所述手持移动终端位于所述车辆外特定距离范围内，此时，所述车载移动终端与所述手持移动终端主要通过所述外置蓝牙天线通讯；
所述车载移动终端在所述外置蓝牙天线接收的信号强度小于所述内置蓝牙天线接收的信号强度且信号强度差值在第二强度区间时，判断所述手持移动终端在所述车辆内特定距离范围内，此时，所述车载移动终端与所述手持移动终端主要通过所述内置蓝牙天线通讯。
进一步地，当所述手持移动终端在所述车辆外，且所述外置蓝牙天线与所述内置蓝牙天线接收的信号强度差值在第三强度区间时，所述车载移动终端控制所述车辆自动解锁；当所述手持移动终端在所述车辆内，且所述外置蓝牙天线与所述内置蓝牙天线接收的信号强度差值在第四强度区间时，车载移动终端在接收到车辆启动按钮触发指令时，向车身控制器发送车辆启动指令，启动车辆。
本发明还提供了一种车辆共享方法，其包括如下步骤：
云平台根据用户请求生成数字钥匙，并向手持移动终端下发数字钥匙；
手持移动终端接收并通过蓝牙天线向所述车载移动终端传输数字钥匙；
车载移动终端根据接收的数字钥匙信号判断手持移动终端是否享有车辆的控制权限，并在手持移动终端享有车辆的控制权限时通过车辆的外置蓝牙天线和内置蓝牙天线接收的信号强度判断手持移动终端与车辆的相对距离，根据相对距离向车身控制器发出对应的车身控制指令；
车身控制器根据车身控制指令控制车辆执行相应的操作。
进一步地，车载移动终端根据车辆的外置蓝牙天线和内置蓝牙天线接收的信号强度判断手持移动终端与车辆的相对距离的步骤包括：
车载移动终端在外置蓝牙天线的信号强度大于内置蓝牙天线的信号强度且信号强度差值在第一强度区间时，判断手持移动终端在车辆外特定距离范围内。
车载移动终端在外置蓝牙天线的信号强度小于内置蓝牙天线的信号强度且信号强度差值在第二强度区间时，判断手持移动终端在车辆内特定距离范围内。
进一步地，当手持移动终端在车辆外，且外置蓝牙天线与内置蓝牙天线接收的信号强度差值在第三强度区间时，车载移动终端与手持移动终端主要通过外置蓝牙天线通讯，车载移动终端控制车辆自动解锁；当手持移动终端在车辆内，且外置蓝牙天线与内置蓝牙天线接收的信号强度差值在第四强度区间时，车载移动终端与手持移动终端主要通过内置蓝牙天线通讯，车载移动终端在接收到车辆启动按钮触发指令时，向车身控制器发送指令，启动车辆。
综上，本发明通过手持移动终端接收数字钥匙，并作为安全密钥向车载移动终端确认是否享有车辆的控制权限，代替了传统的物理钥匙，提高车辆的安全性和驾驶的便捷性；同时通过外置蓝牙天线和内置蓝牙天线的蓝牙双天线的设计，并根据外置蓝牙天线和内置蓝牙天线接收的信号强度差值，实现车载移动终端对手持移动终端即驾驶者与车辆的相对距离的判断，能够保证用户在到达车辆前自动解锁，有效提高用户体验度；在进入车内并处于一定位置范围内才能无钥匙启动车辆，降低电量损耗。
本发明通过将手持移动终端上安装的专属的数字钥匙软件获取的数字钥匙作为共享车辆使用权限的安全密钥机制，代替了传统的物理钥匙，从而提高实用范围和便捷性；同时通过外置蓝牙天线和内置蓝牙天线的蓝牙双天线的设计，能够实现数字钥匙在车外、车内的精准定位，以保证用户在到达车辆前自动解锁，在进入车辆内后才有启动车辆的权限，有效提高安全性和用户体验度。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1为本发明提供的基于数字钥匙的车辆共享系统及方法的原理示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明详细说明如下。
如图1所示，本发明提供了一种利用车联网及共享运营以将数字钥匙代替传统钥匙而实现无钥匙进入和无钥匙启动的基于数字钥匙的车辆共享系统，其包括云平台10、手持移动终端20、车载移动终端30、车身控制器40以及蓝牙天线50。
云平台10主要用于数字钥匙的生成、管理及下发。本发明中，云平台10主要用于向手持移动终端20下发数字钥匙。
本发明中，手持移动终端20通过蓝牙天线50而实现与车载移动终端30的信号连接，即手持移动终端20用于接收并向车载移动终端30传输数字钥匙信号，车载移动终端30用于根据接收的数字钥匙信号判断手持移动终端20是否享有车辆的控制权限。
详细地，在手持移动终端20上安装有数字钥匙软件21，数字钥匙软件21作为数字钥匙的载体而通过蓝牙天线50与车载移动终端30建立信号连接，以在接收到数字钥匙时赋予指定的用户的手持移动终端20对车辆的控制权限。一优选实施例中，数字钥匙软件21为一款专属的手机app。
本发明中，为了提高通讯传输的效率和准确性，将蓝牙天线50设计为布设于车辆外部的外置蓝牙天线51、车辆内部的内置蓝牙天线53以及手持蓝牙天线，即分别建立手持蓝牙天线与外置蓝牙天线51、手持蓝牙天线与内置蓝牙天线的蓝牙双天线进行通讯，以分别针对手持移动终端20的用户在车外和车内两种情况，并在车外和车内一定范围内分别以自动解锁车门进入车内和无钥匙启动车辆的控制方式。具体地，外置蓝牙天线51布设于整车车外空旷处，以利于信号的传输；一优选实施例中，外置蓝牙天线51设于鲨鱼鳍天线的安装位置，内置蓝牙天线53布设于车辆的车内中控台附近。
本发明中，车载移动终端30还用于在判断手持移动终端20享有车辆的控制权限时，通过对外置蓝牙天线51与内置蓝牙天线53接收的信号的强弱进行分析并判断出手持移动终端20与车辆的相对距离，然后根据相对距离向车身控制器40发出对应的车身控制指令，车身控制器40用于根据车身控制指令控制车辆的解锁、启动等相关运行。一优选实施例中，车身控制指令包括解锁指令和车辆启动指令。
具体地，车载移动终端30根据外置蓝牙天线51与内置蓝牙天线53接收的信号强度差值判断手持移动终端20与车辆的相对距离，来切换与外置蓝牙天线51与内置蓝牙天线53的工作状态。
详细地，车载移动终端30在外置蓝牙天线51接收的信号的强度大于内置蓝牙天线53接收的信号强度且信号强度差值在第一强度区间时，车载移动终端30判断出手持移动终端20位于车辆外特定距离范围内，此时，车载移动终端30与手持移动终端20主要通过外置蓝牙天线51实现通讯，即外置蓝牙天线51以BLE信号广播。
进一步，在当手持移动终端20在车辆外，且外置蓝牙天线51与内置蓝牙天线53接收的信号强度差值在第三强度区间时，车载移动终端30能够控制车辆自动解锁，以能够实现无钥匙进入。
车载移动终端30在外置蓝牙天线51接收的信号强度小于内置蓝牙天线53接收的信号强度且信号强度差值在第二强度区间时，车载移动终端30判断手持移动终端20在车辆内特定距离范围内，此时，车载移动终端30与手持移动终端20主要通过内置蓝牙天线53通讯。
进一步，当判断手持移动终端20在车辆内，且外置蓝牙天线51与内置蓝牙天线53接收的信号强度差值在第四强度区间时，车载移动终端30在接收到车辆启动按钮触发指令时，向车身控制器40发送指令，启动车辆。即在当手持移动终端20在车内，但是不在第四强度区间对应的手持移动终端20与车辆的相对距离时，即使按下启动按钮启车辆也无法开启运行，以能够避免驾驶员还在调整甚至还没但车辆已启动的情况，节约能源，延长使用寿命。
本发明中，外置蓝牙天线与内置蓝牙接收的信号强度差值和手持移动终端20与车辆的相对距离相对应，且其对应值可通过实验测出，实现数字钥匙即手持移动终端20在车外和车内的精准定位和高效控制。
具体地，根据实验，改变手持移动终端20在车辆外的多种不同位置，测出并记录与每一个位置相对应的外置蓝牙天线51与内置蓝牙天线53接收的信号强度差值，以得到手持移动终端20在车外时的第一相对强度区间，并将其存储于车载移动终端30内；进一步地，为方便用户能够及时进入车内，提高用户的体验度和用车效率，在手持移动终端20与车辆的相对距离达到需要使车辆自动解锁的位置时，测出并记录与之对应的信号强度差值，以得到车辆能够自动解锁的第三相对强度区间，并将其存储于车载移动终端30内。可以理解，车辆解锁的位置可为距离车身周围某个距离值的多个位置；还可为距离车身周围一定范围内的多个位置。
同样，根据实验，改变手持移动终端20在车辆内的不同位置(整个车内位置或者局部车内位置)，测出并记录与每一个位置相对应的外置蓝牙天线51与内置蓝牙天线53接收的信号强度差值，以得到手持移动终端20在车内时的第二相对强度区间，并将其存储于车载移动终端30内；进一步地，在手持移动终端20与车辆的相对距离达到确定要激活无钥匙启动按钮的位置时，测出并记录与之对应的信号强度差值，以得到车辆能够按下启动按钮便能控制车辆运行的第三相对强度区间，并将获取的第三相对强度区间存储于车载移动终端30内。可以理解，车辆能够无钥匙启动的位置可为作为驾驶员驾驶车辆的最大活动的位置之内；而在超出此活动范围时，车辆的启动按钮是无法启动车辆的，避免了驾驶员在没有确定使用此车辆时，车辆已处于启动状态，能够降低耗电量，且无钥匙启动极大提高了用户的体验度。
且更进一步地，在驾驶者离开车辆时，启动按键能够自动处于休眠或者关闭状态，而门锁自动锁上并进入防盗状态，提高安全性的同时，降低电量的消耗。
可以理解，在其他具体实数例中，启动按钮还可为启动旋钮或者是其他能够根据相对距离判断是否启动车辆的其他感应装置，具体可参考现有技术，具体在此不做赘述。
在其他具体实施例中，手持移动终端20即数字钥匙与车辆的相对距离的判断，还可依托于GPS的定位信息的传输，具体方式不做限制。
本发明还涉及一种车辆共享方法，其包括如下步骤：
S1：云平台10根据用户请求生成数字钥匙，并向手持移动终端20下发数字钥匙；
S2：手持移动终端20接收并通过蓝牙天线50向车载移动终端30传输数字钥匙；
S3：车载移动终端30根据接收的数字钥匙信号判断手持移动终端20是否享有车辆的控制权限，并在手持移动终端20享有车辆的控制权限时通过车辆的外置蓝牙天线51和内置蓝牙天线53接收的信号强度判断手持移动终端20与车辆的相对距离，根据相对距离向车身控制器40发出对应的车身控制指令；
S4：车身控制器40根据车身控制指令控制车辆执行相应的操作。
本发明中，车载移动终端30根据车辆的外置蓝牙天线和内置蓝牙天线接收的信号强度判断手持移动终端与车辆的相对距离，即S3的步骤包括：
S31:当车载移动终端30在外置蓝牙天线51的信号强度大于内置蓝牙天线53的信号强度且信号强度差值在第一强度区间时，车载移动终端30能够判断出手持移动终端20在车辆外的特定距离范围内。
S32:当车载移动终端30在外置蓝牙天线51的信号强度小于内置蓝牙天线53的信号强度且信号强度差值在第二强度区间时，车载移动终端30能够判断手持移动终端20在车辆内特定距离范围内。
更进一步地，利用步骤S31和S32以实现对车辆的无钥匙进入和无钥匙启动的方法还包括：
S311：在判断出手持移动终端20在车辆外，且外置蓝牙天线51与内置蓝牙天线53接收的信号强度差值在第三强度区间时，车载移动终端30与手持移动终端20主要通过外置蓝牙天线51通讯，车载移动终端30控制车辆自动解锁；
S321：当手持移动终端20在车辆内，且外置蓝牙天线51与内置蓝牙天线53接收的信号强度差值在第四强度区间时，车载移动终端30与手持移动终端20主要通过内置蓝牙天线53通讯，车载移动终端30在接收到车辆启动按钮触发指令时，向车身控制器40发送车辆启动指令，以启动车辆。
即本发明通过在手持移动终端上安装有专属的数字钥匙软件作为数字钥匙的载体，代替了传统的物理钥匙，提高驾驶的便捷性；同时通过外置蓝牙天线和内置蓝牙天线的蓝牙双天线的设计，并根据外置蓝牙天线和内置蓝牙天线接收的信号强度差值，实现车载移动终端对手持移动终端即驾驶者与车辆的相对距离的判断，能够保证用户在到达车辆前便能够自动解锁，在进入车辆内并处于一定位置内才能无钥匙启动车辆，有效提高用户体验度。
以上，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种基于数字钥匙的车辆共享系统，其特征在于，包括云平台(10)、手持移动终端(20)、车载移动终端(30)、车身控制器(40)和蓝牙天线(50)，所述云平台(10)用于向所述手持移动终端(20)下发数字钥匙；所述手持移动终端(20)用于接收并向所述车载移动终端(30)传输数字钥匙信号；所述蓝牙天线(50)包括车辆的外置蓝牙天线(51)和内置蓝牙天线(53)；所述车载移动终端(30)用于根据接收的数字钥匙信号判断所述手持移动终端(20)是否享有车辆的控制权限，并在所述手持移动终端(20)享有车辆的控制权限时通过所述外置蓝牙天线(51)与所述内置蓝牙天线(53)接收的信号的强弱判断所述手持移动终端(20)与所述车辆的相对距离，根据所述相对距离向所述车身控制器(40)发出对应的车身控制指令，所述车身控制器(40)用于根据所述车身控制指令控制所述车辆。
2.根据权利要求1所述的基于数字钥匙的车辆共享系统，其特征在于，所述车身控制指令包括解锁指令和车辆启动指令。
3.根据权利要求1所述的基于数字钥匙的车辆共享系统，其特征在于，所述蓝牙天线(50)还包括手持蓝牙天线，所述手持移动终端(20)上安装有数字钥匙软件(21)，所述数字钥匙软件(21)通过所述蓝牙天线(50)与所述车载移动终端(30)信号连接，所述数字钥匙软件(21)作为所述数字钥匙的载体，在接收到所述数字钥匙时赋予所述手持移动终端(20)对所述车辆的控制权限。
4.根据权利要求2所述的基于数字钥匙的车辆共享系统，其特征在于，所述外置蓝牙天线(51)布设于车辆外部，所述内置蓝牙天线(53)布设于车内中控台附近。
5.根据权利要求4所述的基于数字钥匙的车辆共享系统，其特征在于，所述车载移动终端(30)根据所述外置蓝牙天线(51)与所述内置蓝牙天线(53)接收的信号强度差值判断所述手持移动终端(20)与所述车辆的相对距离，来切换所述外置蓝牙天线(51)与所述内置蓝牙天线(53)的工作状态。
6.根据权利要求5所述的基于数字钥匙的车辆共享系统，其特征在于，所述车载移动终端(30)在所述外置蓝牙天线(51)接收的信号强度大于所述内置蓝牙天线(53)接收的信号强度且信号强度差值在第一强度区间时，判断所述手持移动终端(20)位于所述车辆外特定距离范围内，此时，所述车载移动终端(30)与所述手持移动终端(20)主要通过所述外置蓝牙天线(51)通讯；
所述车载移动终端(30)在所述外置蓝牙天线(51)接收的信号强度小于所述内置蓝牙天线(53)接收的信号强度且信号强度差值在第二强度区间时，判断所述手持移动终端(20)在所述车辆内特定距离范围内，此时，所述车载移动终端(30)与所述手持移动终端(20)主要通过所述内置蓝牙天线(53)通讯。
7.根据权利要求6所述的基于数字钥匙的车辆共享系统，其特征在于，当所述手持移动终端(20)在所述车辆外，且所述外置蓝牙天线(51)与所述内置蓝牙天线(53)接收的信号强度差值在第三强度区间时，所述车载移动终端(30)控制所述车辆自动解锁；当所述手持移动终端(20)在所述车辆内，且所述外置蓝牙天线(51)与所述内置蓝牙天线(53)接收的信号强度差值在第四强度区间时，车载移动终端(30)在接收到车辆启动按钮触发指令时，向车身控制器(40)发送车辆启动指令，启动车辆。
8.一种车辆共享方法，其特征在于，包括如下步骤：
云平台(10)根据用户请求生成数字钥匙，并向手持移动终端(20)下发数字钥匙；
手持移动终端(20)接收并通过蓝牙天线(50)向所述车载移动终端(30)传输数字钥匙；
车载移动终端(30)根据接收的数字钥匙信号判断手持移动终端(20)是否享有车辆的控制权限，并在手持移动终端(20)享有车辆的控制权限时通过车辆的外置蓝牙天线(51)和内置蓝牙天线(53)接收的信号强度判断手持移动终端(20)与车辆的相对距离，根据相对距离向车身控制器(40)发出对应的车身控制指令；
车身控制器(40)根据车身控制指令控制车辆执行相应的操作。
9.根据权利要求8所述的车辆共享方法，其特征在于，车载移动终端(30)根据车辆的外置蓝牙天线和内置蓝牙天线接收的信号强度判断手持移动终端与车辆的相对距离的步骤包括：
车载移动终端(30)在外置蓝牙天线(51)的信号强度大于内置蓝牙天线(53)的信号强度且信号强度差值在第一强度区间时，判断手持移动终端(20)在车辆外特定距离范围内。
车载移动终端(30)在外置蓝牙天线(51)的信号强度小于内置蓝牙天线(53)的信号强度且信号强度差值在第二强度区间时，判断手持移动终端(20)在车辆内特定距离范围内。
10.根据权利要求9的车辆共享方法，其特征在于，当手持移动终端(20)在车辆外，且外置蓝牙天线(51)与内置蓝牙天线(53)接收的信号强度差值在第三强度区间时，车载移动终端(30)与手持移动终端(20)主要通过外置蓝牙天线(51)通讯，车载移动终端(30)控制车辆自动解锁；当手持移动终端(20)在车辆内，且外置蓝牙天线(51)与内置蓝牙天线(53)接收的信号强度差值在第四强度区间时，车载移动终端(30)与手持移动终端(20)主要通过内置蓝牙天线(53)通讯，车载移动终端(30)在接收到车辆启动按钮触发指令时，向车身控制器(40)发送指令，启动车辆。
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