CN110572773A - 一种车辆的智能钥匙定位方法、系统及相关装置 - Google Patents

一种车辆的智能钥匙定位方法、系统及相关装置 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种车辆的智能钥匙定位方法，通过将检测点的安装位置成对安装在车辆车门内外，便于区分智能钥匙在车内抑或是车外。同时利用滤波算法，消除各检测点检测到的RSSI采样值的波动，减少车外解锁区域的波动，提升用户体验。在定位时，通过比较成对从节点的RSSI值差值而不是绝对值，进行车内车外位的判断，可以最大限度减少环境对测试结果的影响，保证车内没有钥匙定位盲区。本申请还提供给一种车辆的智能钥匙定位系统、一种计算机存储介质和一种蓝牙节点，具有上述有益效果。

Description

一种车辆的智能钥匙定位方法、系统及相关装置
技术领域
本申请涉及智能定位领域，特别涉及一种车辆的智能钥匙定位方法、系统及相关装置。
背景技术
目前，低功耗蓝牙(BLE)技术广泛应用于工作和学习中，在智能车辆领域(特别是车辆租赁领域)，蓝牙智能钥匙的使用也逐渐变得普遍起来。由于目前基于蓝牙的定位技术尚不完善，精度与抗干扰能力均较弱，采用了蓝牙定位功能的车辆普遍存在车内钥匙盲区(即智能钥匙在车内，车辆也无法启动)或车外溢出过大(即智能钥匙在车外，车子也能启动)，这给车辆使用者带来了不便甚至安全风险。
发明内容
本申请的目的是提供一种车辆的智能钥匙定位方法、系统、一种计算机存储介质和一种蓝牙节点，能够提高智能钥匙的定位精度和抗干扰能力。
为解决上述技术问题，本申请提供一种车辆的智能钥匙定位方法，所述车辆上设置BLE主节点和若干检测处，所述检测处以所述车辆的中轴线为对称轴对称，或位于所述中轴线上，每个所述检测处包含车内检测点和车外检测点，所述智能钥匙定位方法包括：
当所述智能钥匙与所述BLE主节点处于预设距离范围内时，所述BLE主节点接收所述智能钥匙的属性信息；其中，所述属性信息包括MAC地址、设备名称和信道图；
将所述属性信息发送至所述车内检测点和所述车外检测点，以使所述车内检测点和所述车外检测点根据所述属性信息采集所述智能钥匙的RSSI值；
接收到所述车内检测点和所述车外检测点返回的若干RSSI值后，对所述RSSI值作滤波处理；
根据所述车内检测点和所述车外检测点各自对应的RSSI值的差值确定所述智能钥匙的位置。
其中，对所述RSSI值作滤波处理包括：
利用卡尔曼滤波算法对所述RSSI值作滤波处理。
其中，检测点为BLE从节点或天线；其中，所述检测点包括所述车内检测点和所述车外检测点。
其中，当所述检测点为BLE从节点时，所述BLE从节点通过LIN总线与所述BLE主节点相连。
其中，所述BLE从节点在接收到所述属性信息前保持睡眠状态。
其中，当所述检测点为天线时，所述BLE主节点与主单片机通讯连接，所述主单片机通过RF switch芯片与所述天线相连。
其中，根据不同检测点对应的RSSI值的差值范围确定所述智能钥匙的位置包括：
当所有车内检测点的RSSI值与各自对应的车外检测点的RSSI值之差均大于第一预设差值时，确定所述智能钥匙位于车辆内；
当超过总车内检测点数量一半以上的车内检测点的RSSI值与对应的车外检测点之差大于第二预设差值，且所有车外检测点的RSSI值均小于第一预设值时，确定所述智能钥匙位于车辆内；
当任一车外检测点的RSSI值大于所有车内检测点的RSSI值时，判断车外检测点的最大RSSI值是否大于第二预设值；若是，则确定所述智能钥匙在车外且在可解锁区域内；若否，确定所述智能钥匙在车外但不在可解锁区域内；
当车外检测点的最大RSSI值与车内检测点的最大RSSI值之差小于第三预设差值，且车内检测点的最大RSSI值大于第三预设值，确定所述智能钥匙在车内。
本申请还提供一种车辆的智能钥匙定位系统，所述车辆上设置BLE主节点和若干检测处，所述检测处以所述车辆的中轴线为对称轴对称，或位于所述中轴线上，每个所述检测处包含车内检测点和车外检测点，所述智能钥匙定位系统包括：
信息接收模块，用于当所述智能钥匙与所述BLE主节点处于预设距离范围内时，所述BLE主节点接收所述智能钥匙的属性信息；其中，所述属性信息包括MAC地址、设备名称和信道图；
信息发送模块，用于将所述属性信息发送至所述车内检测点和所述车外检测点，以使所述车内检测点和所述车外检测点根据所述属性信息采集所述智能钥匙的RSSI值；
数据处理模块，用于接收到所述车内检测点和所述车外检测点返回的若干RSSI值后，对所述RSSI值作滤波处理；
钥匙定位模块，用于根据所述车内检测点和所述车外检测点各自对应的RSSI值的差值确定所述智能钥匙的位置。
本申请还提一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的智能钥匙定位方法的步骤。
本申请还提供一种蓝牙节点，包括存储器和处理器，所述存储器中存有计算机程序，所述处理器调用所述存储器中的计算机程序时实现如上所述的智能钥匙定位方法的步骤。
本申请提供一种车辆的智能钥匙定位方法，所述车辆上设置BLE主节点和若干检测处，所述检测处以所述车辆的中轴线为对称轴对称，或位于所述中轴线上，每个所述检测处包含车内检测点和车外检测点，所述智能钥匙定位方法包括：当所述智能钥匙与所述BLE主节点处于预设距离范围内时，所述BLE主节点接收所述智能钥匙的属性信息；其中，所述属性信息包括MAC地址、设备名称和信道图；将所述属性信息发送至所述车内检测点和所述车外检测点，以使所述车内检测点和所述车外检测点根据所述属性信息采集所述智能钥匙的RSSI值；接收到所述车内检测点和所述车外检测点返回的若干RSSI值后，对所述RSSI值作滤波处理；根据所述车内检测点和所述车外检测点各自对应的RSSI值的差值确定所述智能钥匙的位置。
本申请通过将检测点的安装位置成对安装在车辆车门内外，便于区分智能钥匙在车内抑或是车外。同时利用滤波算法，消除各检测点检测到的RSSI采样值的波动，减少车外解锁区域的波动，提升用户体验。在定位时，通过比较成对从节点的RSSI值差值而不是绝对值，进行车内车外位的判断，可以最大限度减少环境对测试结果的影响，保证车内没有钥匙定位盲区。本申请还提供给一种车辆的智能钥匙定位系统、一种计算机存储介质和一种蓝牙节点，具有上述有益效果，此处不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例所提供的一种车辆的智能钥匙定位方法的流程图；
图2为本申请实施例所提供的一种车辆的检测处位置示意图；
图3为本申请实施例所提供的原始RSSI值波形图；
图4为本申请实施例所提供的滤波处理后的RSSI值波形图；
图5为本申请实施例所提供的一种车辆的智能钥匙定位系统结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
请参考图1，图1为本申请实施例所提供的一种车辆的智能钥匙定位方法的流程图，该定位方法包括：
S101：当智能钥匙与BLE主节点处于预设距离范围内时，BLE主节点接收智能钥匙的属性信息；
首先，车辆上需要设置BLE(Bluetooth Low Energy，低功耗蓝牙)主节点和若干检测处，检测处以车辆的中轴线为对称轴对称，或位于中轴线上，每个检测处包含车内检测点和车外检测点。参见图2，不考虑内部具体结构及细微差异，车辆可以视为以中轴线为对称轴的对称结构，该对称轴穿过车头中点和车尾中点，如图2所示。各检测出或以中轴线对称，或位于中轴线上。通常，位于中轴线上的检测处设置在车头中点、车尾中点即可。图2所示即为一种优选的检测点设置方案，在此基础上本领域技术人员还可以采用其他位置和数量的检测处，在此不作具体限定。当然，BLE主节点设置于车辆的重心位置，同样位于中轴线之上。实际上各检测处位于车辆表面，每个检测处包括车内检测点和车外检测点，用以根据各自的RSSI值确定智能钥匙究竟在车外还是车内。
当智能钥匙靠近车辆时，BLE主节点与智能钥匙自动建立连接，接收智能钥匙的属性信息。特别的，属性信息至少包括MAC地址、设备名称和信道图等，用于各检测点(包括车内检测点和车外检测点)监测该智能钥匙的RSSI值。当然还可以有其他参数，用于实现或帮助检测点监测RSSI值。
S102：将属性信息发送至车内检测点和车外检测点，以使车内检测点和车外检测点根据属性信息采集智能钥匙的RSSI值；
RSSI(Received Signal Strength Indication)，指接收信号的强度指示。
而BLE主节点与智能钥匙连接后，向各车内检测点和车外检测点发送智能钥匙的信息，使得各检测点得以采集智能钥匙的RSSI值。在此对于BLE主节点与各检测点的连接方式不作限定，优选的，各检测点可以通过LIN总线与BLE主节点相连。
S103：接收到车内检测点和车外检测点返回的若干RSSI值后，对RSSI值作滤波处理；
本步骤旨在对RSSI值处理前，先进行滤波处理。由于直接利用RSSI值和测距公式计算出的检测点与智能钥匙间的距离很容易被干扰，且测距公式汇总的环境因子时时刻刻都在发生变化，因此造成对于智能钥匙的定位精度很差。BLE工作于2.4GHz频段内，此频段还有WIFI、Zigbee等无线设备，因此容易产生干扰；并且在车辆本身以及车辆所处的环境都可以反射蓝牙信号，当反射的信号和正常蓝牙信号叠加时，会产生信号减弱或增强的现象，导致接收方采集到的RSSI值很不稳定。
为了解决这样的问题，本申请实施例本步骤中，BLE主节点在接收到各检测点返回的RSSI值后，先对RSSI值作滤波处理，过滤掉RRSI值的波动。换言之，也就是通过滤波处理降低环境因子对于距离判断过程中的影响。
在此不限定具体的滤波处理方式和过程，优选的，可以利用卡尔曼滤波算法对RSSI值作滤波处理。参见图3和图4，可以明显看出经过滤波后的RSSI值比原始滤波数据更加稳定。
S104：根据车内检测点和车外检测点各自对应的RSSI值的差值确定智能钥匙的位置。
本步骤旨在根据每个检测出的车内检测点和车外检测点的RRSI值的差值确定智能钥匙的位置。由于RSSI值越高，说明蓝牙信号越好，也就意味着距离该检测点越近，而利用同一检测处的车内、车外两个检测点便于确定智能钥匙位于车内还是车外。根据RSSI值的差值确定智能钥匙的核心在于比较同一检测处车内、车外两个检测点的RSSI值的差值情况，进而统计所有检测处的差值情况，以及确定最高RSSI值是否满足解锁条件。
优选的，在本申请实施例的基础上，本步骤可以采用如下实施方式：
当所有车内检测点的RSSI值与各自对应的车外检测点的RSSI值之差均大于第一预设差值时，确定所述智能钥匙位于车辆内；
当超过总车内检测点数量一半以上的车内检测点的RSSI值与对应的车外检测点之差大于第二预设差值，且所有车外检测点的RSSI值均小于第一预设值时，确定所述智能钥匙位于车辆内；
当任一车外检测点的RSSI值大于所有车内检测点的RSSI值时，判断车外检测点的最大RSSI值是否大于第二预设值；若是，则确定所述智能钥匙在车外且在可解锁区域内；若否，确定所述智能钥匙在车外但不在可解锁区域内；
当车外检测点的最大RSSI值与车内检测点的最大RSSI值之差小于第三预设差值，且车内检测点的最大RSSI值大于第三预设值，确定所述智能钥匙在车内。
在此对于第一预设差值、第二预设差值和第三预设差值，以及第一预设值、第二预设值和第三预设值均不作限定，应由本领域技术人员做相关设定，其旨在表现本步骤根据检测点之间的差值确定智能钥匙的位置。
当所有的车内检测点的RSSI至均大于车外检测点时，说明车内检测点的蓝牙信号均好于车外检测点，则此时智能钥匙位于车内。
当超过总车内检测点数量一半以上的车内检测点的RSSI值与对应的车外检测点之差大于第二预设差值，且所有车外检测点的RSSI值均小于第一预设值时，说明此时智能钥匙靠近车表面，因此该智能钥匙最近或附近的车外检测的RSSI值将会比较远处的车内检测点的RSSI值高，但总体数量上而言，车内检测点的RSSI值高于车外检测点的RSSI值的检测处较多，因此实际智能钥匙位于车内。
当所有的车外检测点的RSSI至均大于车内检测点时，说明智能钥匙位于车外，但需要车外检测点的最大RSSI值大于第二预设值，此时才能确定智能钥匙位于可解锁区域内，否则说明智能钥匙位于可解锁区域外，由于距离车辆较远不允许解锁或由于蓝牙信号弱无法解锁。
当车外检测点的最大RSSI值与车内检测点的最大RSSI值之差小于第三预设差值，且车内检测点的最大RSSI值大于第三预设值时，由于考虑车身对蓝牙信号的影响，一旦车内外检测点的差值并不大，而且车内检测点的最大RSSI值大于第三预设值，说明此时智能钥匙在车内。
进一步的，本步骤的判断过程中，还可以利用BLE主节点。即BLE主节点同时获取相应的RSSI值，用于辅助判断智能钥匙是否在车内，此时可以为BLE主节点设定对应的第四预设值。在仅仅根据差值难以准确判断智能钥匙的位置时，可以借助于BLE主节点的RSSI值辅助判断。
本申请实施例通过将检测点的安装位置成对安装在车辆车门内外，便于区分智能钥匙在车内抑或是车外。同时利用卡尔曼滤波算法，消除各检测点检测到的RSSI采样值的波动，减少车外解锁区域的波动，提升用户体验。在定位时，通过比较成对从节点的RSSI值差值而不是绝对值，进行车内车外位的判断，可以最大限度减少环境对测试结果的影响，保证车内没有钥匙定位盲区。
基于上述实施例，作为优选的实施例，该检测点可以为BLE从节点或天线。
当检测点为BLE从节点时，BLE从节点通过LIN总线与BLE主节点相连。
上述实施例中，检测点可以为BLE从节点，此时可以利用LIN总线与BLE主节点相连。采用BLE从节点时，BLE从节点在接收到属性信息前可以保持睡眠状态，以降低功耗。
当然检测点也可以采用天线，则此时，BLE主节点与各检测点的通讯实际上需要借助主单片机完成。即BLE主节点与主单片机通讯连接，同时BLE主节点向主单片机发送属性信息。而主单片机通过RF switch芯片与各检测点的天线相连。此时需要主单片机依次切换天线从而获取到每一个天线的RSSI值，并返回至BLE主节点。轮询一轮后，BLE主节点对所有天线采集到的RSSI值做滤波处理，并执行如上述实施例中步骤S104对应的步骤。当检测点为天线时，检测点成本更低，但RSSI值采集一轮的时间更长，灵敏度会有所下降。
下面对本申请实施例提供的一种车辆的智能钥匙定位系统进行介绍，下文描述的智能钥匙定位系统与上文描述的智能钥匙定位方法可相互对应参照。
参见图5，图5为本申请实施例所提供的一种车辆的智能钥匙定位系统结构示意图，本申请还提供一种车辆的智能钥匙定位系统，车辆上设置BLE主节点和若干检测处，检测处以车辆的中轴线为对称轴对称，或位于中轴线上，每个检测处包含车内检测点和车外检测点，智能钥匙定位系统包括：
信息接收模块100，用于当智能钥匙与BLE主节点处于预设距离范围内时，BLE主节点接收智能钥匙的属性信息；其中，属性信息包括MAC地址、设备名称和信道图；
信息发送模块200，用于将属性信息发送至车内检测点和车外检测点，以使车内检测点和车外检测点根据属性信息采集智能钥匙的RSSI值；
数据处理模块300，用于接收到车内检测点和车外检测点返回的若干RSSI值后，对RSSI值作滤波处理；
钥匙定位模块400，用于根据车内检测点和车外检测点各自对应的RSSI值的差值确定智能钥匙的位置。
对所述RSSI值作滤波处理包括：
利用卡尔曼滤波算法对所述RSSI值作滤波处理。
其中，检测点为BLE从节点或天线，所述检测点包括所述车内检测点和所述车外检测点。
其中，当所述检测点为BLE从节点时，所述BLE从节点通过LIN总线与所述BLE主节点相连。
基于上述实施例，作为优选的实施例，钥匙定位模块400具体为用于作如下判断过程的模块：
当所有车内检测点的RSSI值与各自对应的车外检测点的RSSI值之差均大于第一预设差值时，所述智能钥匙位于车辆内；
当超过总车内检测点数量一半以上的车内检测点的RSSI值与对应的车外检测点之差大于第二预设差值，且所有车外检测点的RSSI值均小于第一预设值时，所述智能钥匙位于车辆内；
当任一车外检测点的RSSI值大于所有车内检测点的RSSI值时，判断车外检测点的最大RSSI值是否大于第二预设值；若是，则所述智能钥匙在车外且在可解锁区域内；若否，则所述智能钥匙在车外但不在可解锁区域内；
当车外检测点的最大RSSI值与车内检测点的最大RSSI值之差小于第三预设差值，且车内检测点的最大RSSI值大于第三预设值，则所述智能钥匙在车内。
本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存有计算机程序，该计算机程序被执行时可以实现上述实施例所提供的智能钥匙定位方法的步骤。该存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本申请还提供了一种蓝牙节点，可以包括存储器和处理器，所述存储器中存有计算机程序，所述处理器调用所述存储器中的计算机程序时，可以实现上述实施例所提供的智能钥匙定位方法的步骤。当然所述蓝牙节点还可以包括各种网络接口，电源等组件。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例提供的系统而言，由于其与实施例提供的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。
还需要说明的是，在本说明书中，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。

Claims (10)

1.一种车辆的智能钥匙定位方法，其特征在于，所述车辆上设置BLE主节点和若干检测处，所述检测处以所述车辆的中轴线为对称轴对称，或位于所述中轴线上，每个所述检测处包含车内检测点和车外检测点，所述智能钥匙定位方法包括：
当所述智能钥匙与所述BLE主节点处于预设距离范围内时，所述BLE主节点接收所述智能钥匙的属性信息；其中，所述属性信息包括MAC地址、设备名称和信道图；
将所述属性信息发送至所述车内检测点和所述车外检测点，以使所述车内检测点和所述车外检测点根据所述属性信息采集所述智能钥匙的RSSI值；
接收到所述车内检测点和所述车外检测点返回的若干RSSI值后，对所述RSSI值作滤波处理；
根据所述车内检测点和所述车外检测点各自对应的RSSI值的差值确定所述智能钥匙的位置。
2.根据权利要求1所述的智能钥匙定位方法，其特征在于，对所述RSSI值作滤波处理包括：
利用卡尔曼滤波算法对所述RSSI值作滤波处理。
3.根据权利要求1所述的智能钥匙定位方法，其特征在于，检测点为BLE从节点或天线；其中，所述检测点包括所述车内检测点和所述车外检测点。
4.根据权利要求3所述的智能钥匙定位方法，其特征在于，当所述检测点为BLE从节点时，所述BLE从节点通过LIN总线与所述BLE主节点相连。
5.根据权利要求3所述的智能钥匙定位方法，其特征在于，所述BLE从节点在接收到所述属性信息前保持睡眠状态。
6.根据权利要求3所述的智能钥匙定位方法，其特征在于，当所述检测点为天线时，所述BLE主节点与主单片机通讯连接，所述主单片机通过RF switch芯片与所述天线相连。
7.根据权利要求1-6任一项所述的智能钥匙定位方法，其特征在于，根据不同检测点对应的RSSI值的差值范围确定所述智能钥匙的位置包括：
当所有车内检测点的RSSI值与各自对应的车外检测点的RSSI值之差均大于第一预设差值时，确定所述智能钥匙位于车辆内；
当超过总车内检测点数量一半以上的车内检测点的RSSI值与对应的车外检测点之差大于第二预设差值，且所有车外检测点的RSSI值均小于第一预设值时，确定所述智能钥匙位于车辆内；
当任一车外检测点的RSSI值大于所有车内检测点的RSSI值时，判断车外检测点的最大RSSI值是否大于第二预设值；若是，则确定所述智能钥匙在车外且在可解锁区域内；若否，确定所述智能钥匙在车外但不在可解锁区域内；
当车外检测点的最大RSSI值与车内检测点的最大RSSI值之差小于第三预设差值，且车内检测点的最大RSSI值大于第三预设值，确定所述智能钥匙在车内。
8.一种车辆的智能钥匙定位系统，其特征在于，所述车辆上设置BLE主节点和若干检测处，所述检测处以所述车辆的中轴线为对称轴对称，或位于所述中轴线上，每个所述检测处包含车内检测点和车外检测点，所述智能钥匙定位系统包括：
信息接收模块，用于当所述智能钥匙与所述BLE主节点处于预设距离范围内时，所述BLE主节点接收所述智能钥匙的属性信息；其中，所述属性信息包括MAC地址、设备名称和信道图；
信息发送模块，用于将所述属性信息发送至所述车内检测点和所述车外检测点，以使所述车内检测点和所述车外检测点根据所述属性信息采集所述智能钥匙的RSSI值；
数据处理模块，用于接收到所述车内检测点和所述车外检测点返回的若干RSSI值后，对所述RSSI值作滤波处理；
钥匙定位模块，用于根据所述车内检测点和所述车外检测点各自对应的RSSI值的差值确定所述智能钥匙的位置。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的智能钥匙定位方法的步骤。
10.一种蓝牙节点，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器中存有计算机程序，所述处理器调用所述存储器中的计算机程序时实现如权利要求1-7任一项所述的智能钥匙定位方法的步骤。
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