CN112468955B - 用于车辆的钥匙定位装置及具有其的车辆和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于车辆的钥匙定位装置及具有其的车辆和方法,一种用于车辆的钥匙定位装置,所述车辆包括壳体,所述壳体的内部限定出乘坐空间,所述钥匙定位装置包括:第一定位组件,所述第一定位组件设于所述乘坐空间内且用于判断钥匙是否位于所述乘坐空间内;第二定位组件,所述第二定位组件设于所述壳体外且用于获取所述钥匙位于所述壳体外时的平面位置,其中,所述钥匙的平面位置为所述钥匙在水平面内的位置信息。通过第一定位组件和第二定位组件的配合,可以快速准确的对于车辆的钥匙的位置进行判定。
Description
技术领域
本发明涉及车辆钥匙定位技术领域,尤其是涉及一种用于车辆的钥匙定位装置及具有其的车辆和用于车辆的钥匙定位方法。
背景技术
相关技术中,车辆钥匙定位装置,需要对于定位天线的设置高度具有一定要求,由此导致对于钥匙的位置定位比较复杂,同时定位天线在对于钥匙的进行位置定位时,容易受到车辆金属外壳的影响,导致定位天线的信号受到影响,对于钥匙的位置定位会发生误差。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种用于车辆的钥匙定位装置,通过第一定位组件和第二定位组件的配合,可以快速准确的对于车辆的钥匙的位置进行判定。
本发明的另一个目的在于提出一种具有上述实施例的用于车辆的钥匙定位装置的车辆。
本发明的另一个目的在于提出一种具有上述实施例的用于车辆的钥匙定位装置的定位方法。
根据本发明实施例的一种用于车辆的钥匙定位装置,其特征在于,所述车辆包括壳体,所述壳体的内部限定出乘坐空间,所述钥匙定位装置包括:第一定位组件,所述第一定位组件设于所述乘坐空间内且用于判断钥匙是否位于所述乘坐空间内;第二定位组件,所述第二定位组件设于所述壳体外且用于获取所述钥匙位于所述壳体外时的平面位置,其中,所述钥匙的平面位置为所述钥匙在水平面内的位置信息。
根据本发明实施例的用于车辆的钥匙定位装置,通过设有第一定位组件和第二定位组件,可以快速的定位车辆的钥匙处于车辆的内部乘坐空间还是车辆外部的区域I-区域VIII。由此可以实现对于车辆钥匙的快速位置确认。实现对于车辆的钥匙位置的精确定位,保证了钥匙的位置定位精准,使钥匙可以精确的控制车辆的多项功能。第一定位组件不需要获取高度位置的信息,对于钥匙的定位比较简单,快捷。第二定位组件设于车壳体外部,可以有效防止在对钥匙的位置进行定位时,防止信号受到车辆的金属壳体的影响,导致信号接收差。
另外,根据本发明的用于车辆的钥匙定位装置,还可以具有如下附加的技术特征:
在本发明的一些实施例中,所述第一定位组件包括第一定位天线、第二定位天线和第一控制模块,所述第一定位天线和所述第二定位天线间隔设置且分别与所述第一控制模块相连,所述第一定位天线和所述第二定位天线均用于接收所述钥匙的反馈信息,所述第一控制模块根据所述钥匙的反馈信息判断所述钥匙是否位于所述乘坐空间内。
在本发明的一些实施例中,所述第一定位天线设于所述车辆的中控台,所述第二定位天线设于所述乘坐空间的顶部。
在本发明的一些实施例中,所述第二定位组件包括第三定位天线、第四定位天线、第五定位天线、第六定位天线和第二控制模块,所述第三定位天线、所述第四定位天线、所述第五定位天线、所述第六定位天线均用于接收所述钥匙的反馈信息,且分别与所述第二控制模块相连,所述第二控制模块根据所述钥匙的反馈信息获取所述钥匙位于所述乘坐空间外时的平面位置,其中,所述第三定位天线和所述第四定位天线位于所述车辆在第一方向上的一侧,且沿第二方向间隔设置,所述第五定位天线和所述第六定位天线位于所述车辆在所述第一方向上的另一侧,且沿所述第二方向间隔设置,所述第一方向与所述第二方向垂直,且所述第一方向和所述第二方向均与所述水平面平行。
在本发明的一些实施例中,所述车辆在所述水平面内的投影形成为方形结构,所述第五定位天线、所述第六定位天线、所述第三定位天线和所述第四定位天线分别位于所述方形结构的四个边角处。
在本发明的一些实施例中,所述第一定位组件和所述第二定位组件与所述钥匙之间分别基于UWB协议通信。
根据本发明实施例的一种车辆,包括上述实施例的用于车辆的钥匙定位装置,所述钥匙定位装置用于获取钥匙的平面位置。
根据本发明实施例的一种车辆,通过具有上述的用于车辆的钥匙定位装置,可以通过钥匙定位装置,准确的实现对于车辆的钥匙位置定位,进而实现钥匙对于车辆的功能的精准控制,并且对于车辆的钥匙的位置检测更加精准,准确性高。
根据本发明实施例的一种用于车辆的钥匙定位方法,使用上述实施例的用于车辆的钥匙定位装置,所述钥匙定位方法包括以下步骤:所述第一定位组件接收所述钥匙的反馈信息,以判断所述钥匙是否位于所述乘坐空间内;如果所述钥匙位于所述乘坐空间外,所述第二定位组件接收所述钥匙的反馈信息,以获取所述钥匙的平面位置。
根据本发明实施例的用于车辆的钥匙定位方法,通过第一定位组件先对于车辆的是否位于车内部的进行定位检测,可以有效实现钥匙对于车辆的上电或启动等功能的控制,并且有效防止车门误锁的问题。第二定位组件对于钥匙位于车辆外部的具体位置的检测,可以实现钥匙的位置的精确检测,实现钥匙对于车辆的精确控制。
另外,根据本发明的用于车辆的钥匙定位方法,还可以具有如下附加的技术特征:
在本发明的一些实施例中,所述第二定位组件包括第三定位天线、第四定位天线、第五定位天线、第六定位天线和第二控制模块,所述第三定位天线、所述第四定位天线、所述第五定位天线和所述第六定位天线均用于接收所述钥匙的反馈信息,且分别与所述第二控制模块相连,所述第二控制模块根据所述钥匙的反馈信息获取所述钥匙位于所述壳体外时的平面位置,其中,所述第三定位天线和所述第四定位天线位于所述车辆在第一方向上的一侧,且沿第二方向间隔设置,所述第五定位天线和所述第六定位天线位于所述车辆在所述第一方向上的另一侧,且沿所述第二方向间隔设置,所述第一方向与所述第二方向垂直,且所述第一方向和所述第二方向均与所述水平面平行,所述第二定位组件接收所述钥匙的反馈信息,以获取所述钥匙的平面位置,包括:控制所述第三定位天线至所述第六定位天线分别接收所述钥匙的反馈信息;当所述第三定位天线至所述第六定位天线中的其中两个或其中三个接收到所述钥匙的反馈信息时,所述第二控制模块分别获取所述第三定位天线至所述第六定位天线中的所述其中两个或所述其中三个与所述钥匙之间的距离,并计算出所述钥匙的平面位置。
在本发明的一些实施例中,当所述第三定位天线至所述第六定位天线中的其中三个接收到所述钥匙的反馈信息时,所述第二控制模块分别通过所述第三定位天线至所述第六定位天线中的所述其中三个中的任意两个与所述钥匙之间的距离进行至少两次计算,得出所述钥匙的多个位置信息结果,取所述钥匙的所述多个位置信息结果的平均值作为所述钥匙的平面位置。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本发明实施例的用于车辆的钥匙定位装置的第一定位组件和第二定位组件的位置分布图;
图2是根据本发明实施例的用于车辆的钥匙定位装置的第二定位组件对于钥匙进行定位的示意图;
图3是根据本发明实施例的用于车辆的钥匙定位方法的流程图;
图4是根据本发明实施例的用于车辆的钥匙定位装置的第一定位组件和第二定位组件的对于钥匙的位置定位流程图。
附图标记:
钥匙定位装置100;
第一定位组件1;第一定位天线11;第二定位天线12;
第二定位组件2;第三定位天线21;第四定位天线22;第五定位天线23;第六定位天线24;
车辆200;壳体10。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面参考图1-图2描述根据本发明实施例的用于车辆200的钥匙定位装置100。
根据本发明实施例的一种用于车辆200的钥匙定位装置100,车辆200包括壳体10,壳体10的内部限定出乘坐空间,车辆200的乘坐空间为车辆200内部的供驾驶人员或乘客乘坐的空间。钥匙定位装置100包括:第一定位组件1和第二定位组件2,通过第一定位组件1和第二定位组件2可以快速的对钥匙的位置进行定位,准确的实现钥匙对于车辆200功能的控制。
具体的,如图1所示,第一定位组件1设于乘坐空间内且用于判断钥匙是否位于乘坐空间内,第二定位组件2设于壳体10外且用于获取钥匙位于壳体10外时的平面位置,其中,钥匙的平面位置为钥匙在水平面内的位置信息。
如图1所示,在车辆200的外部,具有多个定位钥匙的区域,如图1所示的区域I-区域VIII,多个区域与乘坐空间组成了可以定位钥匙的平面区域。第一定位组件1设于车辆200的乘坐空间内部,由此通过第一定位组件1可以对车辆200的钥匙是否位于乘坐空间内部进行定位。
第二定位组件2设于车辆200的壳体10外,第二定位组件2可以形成车辆200的壳体10外部的多个信号检测区域,即图1中所示的区域I-区域VIII,由此可以通过壳体10外部设有第二定位组件2检测钥匙的准确位置,同时第二定位组件2设于车辆200的壳体10外部,在对于钥匙的位置进行定位时,可以有效的确认钥匙位于车辆200外部的具体区域,进一步的提升了对于钥匙的位置定位精确性。此外,第二定位组件2设于车壳体10外部,可以有效防止在对钥匙的位置进行定位时,防止信号受到车辆200的金属壳体10的影响,导致信号接收差。
需要说明的是,在本发明实施例的用于车辆200的钥匙定位装置100,其中的第一定位组件1既可以无需获取钥匙位于乘车空间内部的平面位置,也可以用于获取钥匙位于车辆200乘坐空间内部的平面位置。第一定位组件1不需要获取高度位置的信息,对于钥匙的定位比较简单,快捷。
具体而言,当钥匙位于车辆200的外部空间时,即车辆200的钥匙并不位于车辆200的乘坐空间内部,由此第一定位组件1无需对钥匙位于车辆200内部空间的位置进行定位,节省对于车辆200钥匙的位置定位的时间,提高对于钥匙定位的速度,
进一步的,当车辆200的钥匙位于车辆200内部的时候,通过第一定位组件1可以精确的定位车辆200的钥匙位置,由此可以便于确认钥匙位于车辆200内部后,实现钥匙对于车辆200的功能的控制。
根据本发明实施例的用于车辆200的钥匙定位装置100,通过设有第一定位组件1和第二定位组件2,可以快速的定位车辆200的钥匙处于车辆200的内部乘坐空间还是车辆200外部的区域I-区域VIII。由此可以实现对于车辆200钥匙的快速位置确认。实现对于车辆200的钥匙位置的精确定位,保证了钥匙的位置定位精准,使钥匙可以精确的控制车辆200的多项功能。第一定位组件1不需要获取高度位置的信息,对于钥匙的定位比较简单,快捷。第二定位组件2设于车壳体10外部,可以有效防止在对钥匙的位置进行定位时,防止信号受到车辆200的金属壳体10的影响,导致信号接收差。
如图1所示,第一定位组件1包括第一定位天线11、第二定位天线12和第一控制模块(图中未示出),第一定位天线11和第二定位天线12间隔设置且分别与第一控制模块相连,第一定位天线11和第二定位天线12均用于接收钥匙的反馈信息,第一控制模块根据钥匙的反馈信息判断钥匙是否位于乘坐空间内。
具体的,第一定位天线11和第二定位天线12位于车辆200的内部,即位于车辆200的乘坐空间的内部,并且通过第一定位天线11与第一控制模块连接,第二定位天线12和第一控制模块连接,进而可以通过第一定位天线11和第二定位天线12进行配合,实现对于钥匙位置的定位,并将钥匙的位置信息反馈给第一控制模块,从而可以通过第一控制模块判断车辆200的钥匙是否位于车辆200内部。
若钥匙位于车辆200内部,则可以对车辆200的部分功能进行使用,例如车辆200的启动和上电等功能。若钥匙位于车辆200外部,则需要对车辆200的具体位置进行进一步判断,从而实现车辆200的解锁、闭锁和迎宾等功能。
进一步的,如图1所示,在本发明的一些实施例中,第一定位天线11设于车辆200的中控台,第二定位天线12设于乘坐空间的顶部。对于第一定位天线11和第二定位天线12的位置设置,由于第一定位天线11和第二定位天线12均设于车辆200的乘坐空间内部,并且第一定位天线11和第二定位天线12配合可以对车辆200的钥匙是否位于车辆200内部进行判定,因此将第一定位天线11的位置设于中控台,第二定位天线12的位置设于车辆200的乘坐空间的顶部,可以使第一定位天线11和第二定位天线12在车辆200乘坐空间内部的距离最大化,防止第一定位天线11和第二定位天线12的位置距离过近,导致第一定位天线11和第二定位天线12的功能等同于一个定位天线,降低了对于钥匙的位置定位精确度。
如图1和图2所示,第二定位组件2包括第三定位天线21、第四定位天线22、第五定位天线23、第六定位天线24和第二控制模块(图中未示出),第三定位天线21、第四定位天线22、第五定位天线23、第六定位天线24均用于接收钥匙的反馈信息,且分别与第二控制模块相连,第二控制模块根据钥匙的反馈信息获取钥匙位于乘坐空间外时的平面位置。
具体的,通过第二定位组件2的第三定位天线21、第四定位天线22、第五定位天线23和第六定位天线24,可以准确的定位到车辆200钥匙位于车辆200的外部的位置信息,并且通过第二控制模块计算出车辆200钥匙位于车辆200外部的具体位置,从而实现钥匙对于车辆200功能的精确控制。例如,通过第三定位天线21、第四定位天线22、第五定位天线23和第六定位天线24分别设于车辆200的外部,可以使车辆200的外部区域形成如图1所示的区域I-区域VIII。从而使车辆200外部的多个区域均是车辆200钥匙的信号检测区域,由此可以实现对于车辆200钥匙的全方位位置检测,精确性更高。
其中,第三定位天线21和第四定位天线22位于车辆200在第一方向上的一侧,且沿第二方向间隔设置,第五定位天线23和第六定位天线24位于车辆200在第一方向上的另一侧,且沿第二方向间隔设置,第一方向与第二方向垂直,且第一方向和第二方向均与水平面平行。
具体而言,对于车辆200的方向如图1所示,在上文中的第一方向即为图1中的前后方向。第二方向即为图1中的左右方向,因此第一方向与第二方向垂直。
可选的,第三定位天线21与第四定位天线22设于第一方向的一侧,即第三定位天线21和第四定位天线22可以设于车辆200的前部,也可以为设于车辆200的后部。并且第三定位天线21和第四定位天线22在第二方向间隔分布,即沿着车辆200的左右方向间隔开布置。第五定位天线23和第六定位天线24设于第一方向的另一侧,即第五定位天线23和第六定位天线24可以设于车辆200的后部,也可以为设于车辆200的前部。并且第五定位天线23和第六定位天线24在第二方向间隔分布,即沿着车辆200的左右方向间隔开布置。
也就是说,第三定位天线21和第四定位天线22设于车辆200的前部时,第五定位天线23和第六定位天线24即设于车辆200的后部。第三定位天线21和第四定位天线22设于车辆200的后部时,第五定位天线23和第六定位天线24即设于车辆200的前部。由此可以实现在车辆200的外部的四周均设有定位天线,从而实现对与钥匙的位置的精确检测与定位。
本发明的实施例并不限于此,对于车辆200的第二定位组件2的四个定位天线的位置设置,可以是四个定位天线处于同一个水平面内,也可以是四个定位天线不处于同一水平面内,由此可以根据实际的需要以及生产制造的实际情况合理的布置定位天线的位置。
如图1所示,车辆200在水平面内的投影形成为方形结构,第五定位天线23、第六定位天线24、第三定位天线21和第四定位天线22分别位于方形结构的四个边角处。
可选的,对于车辆200外部的定位天线在第二方向上的布置,可以是将定位天线布置于车辆200的四角,或者可以将四个定位天线布置于车辆200的前后部的中部位置均可。
优选的,本发明实施例的用于车辆200的钥匙定位装置100,采用将第三定位天线21和第四定位天线22设于车辆200的前部的两个角的位置,第五定位天线23和第六定位天线24设于车辆200的后部的两个角的位置,由此可以使第二定位组件2的四个定位天线之间的距离最大,可以进一步的扩大第二定位组件2的四个定位天线的信号检测范围,并且还可以防止由于两个定位天线之间的距离过近,导致两个天线的作用相同于一个天线,从而降低了天线的信号检测效果和精度。
本发明实施例的用于车辆200的钥匙定位装置100,第一定位组件1和第二定位组件2与钥匙之间分别基于UWB协议通信。通过使用UWB协议通信的方式实现第一定位组件1中的第一定位天线11和第二定位天线12与钥匙之间的信号连接,使用UWB协议通信的方式实现第二定位组件2中的第三定位天线21、第四定位天线22、第五定位天线23和第六定位天线24与钥匙之间的信号连接,可以快速的实现信号的接收与反馈,信号传输速度快。
根据本发明实施例的一种车辆200,包括上述实施例的用于车辆200的钥匙定位装置100,钥匙定位装置100用于获取钥匙的平面位置。
根据本发明实施例的一种车辆200,通过具有上述的用于车辆200的钥匙定位装置100,可以通过钥匙定位装置100,准确的实现对于车辆200的钥匙位置定位,进而实现钥匙对于车辆200的功能的精准控制,并且对于车辆200的钥匙的位置检测更加精准,准确性高。
根据本发明实施例的一种用于车辆200的钥匙定位方法,如图3所示,使用上述实施例的用于车辆200的钥匙定位装置100,钥匙定位方法包括以下步骤:
S100:第一定位组件1接收钥匙的反馈信息,以判断钥匙是否位于乘坐空间内。
在此步骤中,通过使用第一定位组件1先对于钥匙是否位于车辆200内部进行确认,通过对于钥匙是否位于车辆200内部进行位置确认,可以实现钥匙对于车辆200的上电或启动等功能的控制。并且当钥匙位于车辆200内部的时候,可以有效的防止用户离开车辆200后,车门关闭,并将钥匙锁于车内的问题发生。
S200:如果钥匙位于乘坐空间外,第二定位组件2接收钥匙的反馈信息,以获取钥匙的平面位置。
在此步骤中,通过对于钥匙位于车辆200外部位置的检测,可以精确的确认钥匙所处于车辆200外部的具体位置,例如检测钥匙位于车辆200外部的区域I-区域VIII之间的具体哪个区域中,并且可以准确的确认钥匙相对于车辆200的距离信息,以实现钥匙对于车辆200的功能的精准控制。
根据本发明实施例的用于车辆200的钥匙定位方法,通过第一定位组件1先对于车辆200的是否位于车内部的进行定位检测,可以有效实现钥匙对于车辆200的上电或启动等功能的控制,并且有效防止车门误锁的问题。第二定位组件2对于钥匙位于车辆200外部的具体位置的检测,可以实现钥匙的位置的精确检测,实现钥匙对于车辆200的精确控制。
进一步的,第二定位组件2包括第三定位天线21、第四定位天线22、第五定位天线23、第六定位天线24和第二控制模块,第三定位天线21、第四定位天线22、第五定位天线23和第六定位天线24均用于接收钥匙的反馈信息,且分别与第二控制模块相连,第二控制模块根据钥匙的反馈信息获取钥匙位于壳体10外时的平面位置,其中,第三定位天线21和第四定位天线22位于车辆200在第一方向上的一侧,且沿第二方向间隔设置,第四定位天线22和第五定位天线23位于车辆200在第一方向上的另一侧,且沿第二方向间隔设置,第一方向与第二方向垂直,且第一方向和第二方向均与水平面平行。
具体的,通过第二定位组件2的第三定位天线21、第四定位天线22、第五定位天线23和第六定位天线24,可以准确的定位到钥匙位于车辆200的外部的位置信息,并且通过第二控制模块计算出钥匙位于车辆200外部的具体位置,从而实现钥匙对于车辆200功能的精确控制。例如,通过第三定位天线21、第四定位天线22、第五定位天线23和第六定位天线24分别设于车辆200的外部,可以使车辆200的外部区域形成如图1所示的区域I-区域VIII。从而使车辆200外部的多个区域均是车辆200钥匙的信号检测区域,由此可以实现对于钥匙的全方位位置检测,精确性更高。
具体而言,对于车辆200的方向如图1所示,在上文中的第一方向即为图1中的前后方向。第二方向即为图1中的左右方向,因此第一方向与第二方向垂直。第一方向和第二方向均与水平面平行,其中水平面可以理解为地面,以地面为水平基准,车辆200停于地面上,其第一方向和第二方向均与水平面平行。
进一步的,第二定位组件2接收钥匙的反馈信息,以获取钥匙的平面位置,包括:
控制第三定位天线21至第六定位天线24分别接收钥匙的反馈信息,当第三定位天线21至第六定位天线24中的其中两个或其中三个接收到钥匙的反馈信息时,第二控制模块分别获取第三定位天线21至第六定位天线24中的其中两个或其中三个与钥匙之间的距离,并计算出钥匙的平面位置。
具体的说,第三定位天线21至第六定位天线24均用于检测钥匙位于车辆200外部的位置信息,当钥匙位于车辆200外部的区域时,通过第三定位天线21至第六定位天线24依次对于车辆200的钥匙位置进行检测,即可精确的定位钥匙的位置信息。
其中,对于钥匙位于车辆200外部位置的检测,即钥匙具体位于车辆200外部的区域I-区域VIII中某一区域中,需要通过第三定位天线21至第六定位天线24中的任意两个或三个对与钥匙进行定位后确认。
例如,如图2所示,钥匙位于区域I中,即图2中A处位置,则第三定位天线21、第四定位天线22和第五定位天线23均有可能对于钥匙的位置信息进行检测,进而通过第二定位模块,可以获取第三定位天线21、第四定位天线22和第五定位天线23对于钥匙距离的检测信息,从而获取钥匙位置的精确定位。
例如,如图2所示,钥匙位于区域V中,即图2中B处位置,则第四定位天线22和第六定位天线24均可以获取钥匙的位置信息,由此通过第二定位模块即可获取第四定位天线22和第六定位天线24测得的钥匙位置信息,从而实现对于钥匙位置的精确定位。
在现有技术中,需要三个定位天线实现对于车辆200钥匙的位置定位,而根据本发明实施例的用于车辆200的钥匙定位方法,通过最少两个定位天线即可实现对于车辆200钥匙的位置的定位,有效的提高了对于钥匙位置的定位精确度,同时不需要增设多个定位天线即可对于钥匙的位置进行精确定位,不增加成本的同时有效提升了定位的精确性。
进一步的,当第三定位天线21至第六定位天线24中的其中三个接收到钥匙的反馈信息时,第二控制模块分别通过第三定位天线21至第六定位天线24中的其中三个中的任意两个与钥匙之间的距离进行至少两次计算,得出钥匙的多个位置信息结果,取钥匙的多个位置信息结果的平均值作为钥匙的平面位置。
具体的,如图2所示,当钥匙所处的区域可以使车辆200的三个定位天线检测到位置信息时,在第二定位模块获取了三个定位天线对于钥匙的距离测量数据后,会通过三个天线中的任意两个的位置信息进行至少两侧计算,从而使获得的钥匙位置信息更加的精确。例如,当钥匙位于区域I中,第三定位天线21、第四定位天线22和第五定位天线23均可以检测到钥匙的位置信息,定位天线对于钥匙位置的检测通过信号传输的形式完成,大体可以将定位天线所发射的信号范围看作以该定位天线为圆心的圆形。但是由于信号测量的位置信息可能会具有误差,第三定位天线21的信号范围形成的圆形与第四定位天线22的信号范围形成的圆形相交处会出现两个交点,其中一个交点经过判断为无效的交点,其中一个交点为有效的交点。第三定位天线21的信号范围形成的圆形与第五定位天线23的信号范围形成的圆形相交处也会出现两个交点,其中一个交点经过判断为无效的交点,其中一个交点为有效的交点。两个有效交点的位置可能因为误差并不在一个位置,因此通过进一步对于两个有效交点的位置取平均值,即可得到精确的钥匙位置信息。通过该方法可以更加有效的获取钥匙的位置信息,可以使钥匙对于车辆200的功能控制更加的准确。
下面详细说明本发明实施例的用于车辆200的钥匙定位方法。
如图1所示,车辆200的外部区域分为区域I-区域VIII等8个区域。目标在区域II时,只有第三定位天线21和第四定位天线22有距离信息;在区域IV时,只有第三定位天线21和第五定位天线23有距离信息,在区域V时,只有第四定位天线22和第六定位天线24有距离信息;在区域VII时,只有第五定位天线23和第六定位天线24有距离信息;在区域I时,第三定位天线21和第五定位天线23有距离信息,或第三定位天线21、第四定位天线22和第五定位天线23同时有距离信息;在区域III时,第四定位天线22和第六定位天线24有距离信息,或第三定位天线21、第四定位天线22和第六定位天线24同时有距离信息;在区域VI时,第三定位天线21和第五定位天线23有距离信息,或第三定位天线21、第五定位天线23和第六定位天线24同时有距离信息;在区域VIII时,第四定位天线22和第六定位天线24有距离信息,或第四定位天线22、第五定位天线23和第六定位天线24同时有距离信息。
当目标在车的乘坐空间时,只有第一定位天线11和第二定位天线12有距离信息。
实际应用过程中,在第一定位组件1和第二定位组件2对于钥匙的位置进行测量时,钥匙在车外时,钥匙可能处于用户手中,或位于用户的衣服口袋中,或用户随身携带的包中等等,而这些位置都在车辆200外部的四个定位天线所处平面附近。特别的在较远距离情况下,目标高度对定位结果的影响基本可以忽略,因此采用平面定位就能够满足车辆200各功能对目标定位的要求。
进一步的,第一定位组件1和第二定位组件2对于钥匙的位置的检测步骤如图4所示,在开始对于钥匙位置定位时,第一定位天线11和第二定位天线12先对于钥匙是否位于车辆200内部进行检测,若钥匙位于车辆200的内部,则不需要第二定位组件2对于钥匙位置进行检测,即可实现车辆200的启动或上电功能。若钥匙未处于车辆200内部乘坐空间内,则可以通过第二定位组件2的四个定位天线对于钥匙位置进行检测,从而最终确定钥匙的目标位置,并获得钥匙与车辆200之间的准确距离信息,使钥匙能够启动车辆200相应的功能。
若第二定位组件2未检测到钥匙的位置信息,则钥匙并未处于车辆200的附近,由此车辆200即可实现关锁并启动相应的防盗警报系统等功能。通过本发明实施例的用于车辆200的钥匙定位方法,可以有效的提升对于钥匙位置的检测的精准性。
此外,前文中提到第二定位组件2对于处于车辆200外部的钥匙的位置获取方式采用如下的算法获得。
如图2所示,第三定位天线21和第四定位天线22具有相同的纵坐标,第五定位天线23和第六定位天线24具有相同的纵坐标天线。第三定位天线21和第五定位天线23具有相同的横坐标,第四定位天线22和第六定位天线24具有相同的横坐标。
以图2中所示的方式在车辆200的俯视图上建立坐标系,车辆200的宽度为2c,车辆200的前部长度为a,车辆200的后部长度为b,因此,可以获知第二定位组件2的四个定位天线的坐标分别为:第三定位天线21(-c,a)、第四定位天线22(c,a)、第五定位天线23(-c,-b)、第六定位天线24(c,-b)。
在对于钥匙的位置进行定位之前,钥匙的坐标是未知的,假设为(x,y)。钥匙距离第三定位天线21、第四定位天线22、第五定位天线23和第六定位天线24的距离分别为r1/r2/r3/r4。
具体如下所示,a:第三定位天线21和第四定位天线22的y坐标值,a>0;
b:第五定位天线23和第六定位天线24的y坐标的绝对值,b>0;c:第四定位天线22和第六定位天线24的x坐标值,同时也是第三定位天线21和第五定位天线23的x坐标的绝对值,c>0;
x:钥匙的x坐标值;y:钥匙的y坐标值;
r1:钥匙到第三定位天线21的距离值;r2:钥匙到第四定位天线22的距离值;r3:钥匙到第五定位天线23的距离值;r4:钥匙到第六定位天线24的距离值;
(1)、当使用第三定位天线21和第四定位天线22对钥匙进行定位,即r1/r2已知,r3/r4未知,此时钥匙必然在车辆200前方,即y>a
钥匙到第三定位天线21的距离关系式有:(x+c)2+(y-a)2=r12;
钥匙到第四定位天线22的距离关系式有:(x-c)2+(y-a)2=r22;
上述两方程相减,可以得到:x=(r12-r22)/(4c);
将x的等式带入上面任一方程,可得到两个y值,取大者。不需要复杂运算,就可以得到钥匙的坐标位置信息。
(2)、使用第五定位天线23和第六定位天线24进行钥匙定位,即r3/r4已知,r1/r2未知,此时钥匙必然在车辆200后方,即y<-b
钥匙到第五定位天线23的距离关系式有:(x+c)2+(y+b)2=r32;
钥匙到第六定位天线24的距离关系式有:(x-c)2+(y+b)2=r42;
上述两方程相减,可以得到:x=(r32-r42)/(4c);
将x的等式带入上面任一方程,可得到两个y值,取小者。至此,已得到钥匙的坐标信息。
(3)、使用第三定位天线21和第五定位天线23进行钥匙定位,即r1/r3已知,r2/r4未知,此时钥匙必然在车辆200左侧,即x<-c
钥匙到第三定位天线21的距离关系式有:(x+c)2+(y-a)2=r12;
钥匙到第五定位天线23的距离关系式有:(x+c)2+(y+b)2=r32;
上述两方程相减,可以得到:y=(r12-r32)/(-2a-2b)+(a-b)/2;
将y的等式带入上面任一方程,可得到两个x值,取小者。至此,已得到钥匙的坐标信息。
(4)、使用第四定位天线22和第六定位天线24进行钥匙定位,即r2/r4已知,r1/r3未知,此时钥匙必然在车辆200右侧,即x>c
钥匙到第四定位天线22的距离关系式有:(x-c)2+(y-a)2=r22;
钥匙到第六定位天线24的距离关系式有:(x-c)2+(y+b)2=r42;
上述两方程相减,可以得到:y=(r22-r42)/(-2a-2b)+(a-b)/2;
将y的等式带入上面任一方程,可得到两个x值,取大者。至此,已得到钥匙的坐标信息。
(5)、使用第三定位天线21、第四定位天线22和第五定位天线23进行钥匙定位,即r1/r2/r3已知,r4未知
钥匙到第三定位天线21的距离关系式有:(x+c)2+(y-a)2=r12;
钥匙到第四定位天线22的距离关系式有:(x-c)2+(y-a)2=r22;
钥匙到第五定位天线23的距离关系式有:(x+c)2+(y+b)2=r32;
先用第三定位天线21和第四定位天线22进行定位,按照(1)中方法得到一组钥匙坐标结果;然后再用第三定位天线21和第五定位天线23进行定位,按(3)中方法得到另一组钥匙坐标结果;最后对得到的两个结果取平均为最终的钥匙定位结果,其中去平均即为将两组钥匙的坐标结果的横坐标相加取中间值,两个纵坐标相加取中间值,由此得到钥匙的精确位置坐标,以下步骤的去平均即为同样的方式,不再赘述。
(6)、使用第三定位天线21、第四定位天线22和第六定位天线24进行钥匙定位,即r1/r2/r4已知,r3未知。
钥匙到第三定位天线21的距离关系式有:(x+c)2+(y-a)2=r12;
钥匙到第四定位天线22的距离关系式有:(x-c)2+(y-a)2=r22;
钥匙到第六定位天线24的距离关系式有:(x-c)2+(y+b)2=r42;
先用第三定位天线21和第四定位天线22进行位置定位,按照(1)中方法得到一组钥匙坐标结果;然后再用第四定位天线22和第六定位天线24进行位置定位,按照(4)中方法得到另一组钥匙坐标结果;最后对得到的两个结果取平均为最终的钥匙定位结果。
(7)、使用第三定位天线21、第五定位天线23和第六定位天线24进行钥匙定位,即r1/r3/r4已知、r2未知
钥匙到第三定位天线21的距离关系式有:(x+c)2+(y-a)2=r12;
钥匙到第五定位天线23的距离关系式有:(x+c)2+(y+b)2=r32;
钥匙到第六定位天线24的距离关系式有:(x-c)2+(y+b)2=r42;
先用第三定位天线21和第五定位天线23,按照(3)中方法得到一组钥匙坐标结果;然后再用第五定位天线23和第六定位天线24,按照(2)中方法得到另一组钥匙坐标结果;最后对得到的两个结果取平均为最终的钥匙定位结果。
(8)、使用第四定位天线22、第五定位天线23和第六定位天线24进行钥匙定位,即r2/r3/r4已知,r1未知
钥匙到第四定位天线22的距离关系式有:(x-c)2+(y-a)2=r22;
钥匙到第五定位天线23的距离关系式有:(x+c)2+(y+b)2=r32;
钥匙到第六定位天线24的距离关系式有:(x-c)2+(y+b)2=r42;
先用第四定位天线22和第六定位天线24,按照(4)中方法得到一组钥匙坐标结果;然后再用第五定位天线23和第六定位天线24,按照(2)中方法得到另一组钥匙坐标结果;最后对得到的两个结果取平均为最终的钥匙定位结果。
由上述方法,即可快速并且精确的获取钥匙位于车辆外部的位置信息,从而实现了钥匙对于车辆的功能的准确控制。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨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,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种用于车辆的钥匙定位装置,其特征在于,所述车辆包括壳体,所述壳体的内部限定出乘坐空间,所述钥匙定位装置包括:
第一定位组件,所述第一定位组件设于所述乘坐空间内且用于判断钥匙是否位于所述乘坐空间内;
第二定位组件,所述第二定位组件设于所述壳体外且用于获取所述钥匙位于所述壳体外时的平面位置,其中,所述钥匙的平面位置为所述钥匙在水平面内的位置信息,
所述第二定位组件包括第三定位天线、第四定位天线、第五定位天线、第六定位天线和第二控制模块,所述第三定位天线、所述第四定位天线、所述第五定位天线、所述第六定位天线均用于接收所述钥匙的反馈信息,且分别与所述第二控制模块相连,所述第二控制模块根据所述钥匙的反馈信息获取所述钥匙位于所述乘坐空间外时的平面位置,
其中,所述第三定位天线和所述第四定位天线位于所述车辆在第一方向上的一侧,且沿第二方向间隔设置,所述第五定位天线和所述第六定位天线位于所述车辆在所述第一方向上的另一侧,且沿所述第二方向间隔设置,所述第一方向与所述第二方向垂直,且所述第一方向和所述第二方向均与所述水平面平行。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的钥匙定位装置,其特征在于,所述第一定位组件包括第一定位天线、第二定位天线和第一控制模块,所述第一定位天线和所述第二定位天线间隔设置且分别与所述第一控制模块相连,所述第一定位天线和所述第二定位天线均用于接收所述钥匙的反馈信息,所述第一控制模块根据所述钥匙的反馈信息判断所述钥匙是否位于所述乘坐空间内。
3.根据权利要求2所述的用于车辆的钥匙定位装置,其特征在于,所述第一定位天线设于所述车辆的中控台,所述第二定位天线设于所述乘坐空间的顶部。
4.根据权利要求1所述的用于车辆的钥匙定位装置,其特征在于,所述车辆在所述水平面内的投影形成为方形结构,所述第五定位天线、所述第六定位天线、所述第三定位天线和所述第四定位天线分别位于所述方形结构的四个边角处。
5.根据权利要求1所述的用于车辆的钥匙定位装置,其特征在于,所述第一定位组件和所述第二定位组件与所述钥匙之间分别基于UWB协议通信。
6.一种车辆,其特征在于,包括根据权利要求1-5中任一项所述的用于车辆的钥匙定位装置,所述钥匙定位装置用于获取钥匙的平面位置。
7.一种用于车辆的钥匙定位方法,其特征在于,使用权利要求1-5中任一项所述的用于车辆的钥匙定位装置,所述钥匙定位方法包括以下步骤:
所述第一定位组件接收所述钥匙的反馈信息,以判断所述钥匙是否位于所述乘坐空间内;
如果所述钥匙位于所述乘坐空间外,所述第二定位组件接收所述钥匙的反馈信息,以获取所述钥匙的平面位置,
所述第二定位组件包括第三定位天线、第四定位天线、第五定位天线、第六定位天线和第二控制模块,所述第三定位天线、所述第四定位天线、所述第五定位天线和所述第六定位天线均用于接收所述钥匙的反馈信息,且分别与所述第二控制模块相连,所述第二控制模块根据所述钥匙的反馈信息获取所述钥匙位于所述壳体外时的平面位置,其中,所述第三定位天线和所述第四定位天线位于所述车辆在第一方向上的一侧,且沿第二方向间隔设置,所述第五定位天线和所述第六定位天线位于所述车辆在所述第一方向上的另一侧,且沿所述第二方向间隔设置,所述第一方向与所述第二方向垂直,且所述第一方向和所述第二方向均与所述水平面平行,
所述第二定位组件接收所述钥匙的反馈信息,以获取所述钥匙的平面位置,包括:
控制所述第三定位天线至所述第六定位天线分别接收所述钥匙的反馈信息;
当所述第三定位天线至所述第六定位天线中的其中两个或其中三个接收到所述钥匙的反馈信息时,所述第二控制模块分别获取所述第三定位天线至所述第六定位天线中的所述其中两个或所述其中三个与所述钥匙之间的距离,并计算出所述钥匙的平面位置。
8.根据权利要求7所述的用于车辆的钥匙定位方法,其特征在于,当所述第三定位天线至所述第六定位天线中的其中三个接收到所述钥匙的反馈信息时,所述第二控制模块分别通过所述第三定位天线至所述第六定位天线中的所述其中三个中的任意两个与所述钥匙之间的距离进行至少两次计算,得出所述钥匙的多个位置信息结果,取所述钥匙的所述多个位置信息结果的平均值作为所述钥匙的平面位置。
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