CN113825104B - 数字车钥匙工作状态管理方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种数字车钥匙工作状态管理方法及系统，数字车钥匙包括带有有数字钥匙系统的电子设备，数字钥匙系统中设置有低精度无线通信系统和高精度无线通信系统；该方法包括对电子设备自位于车外的待机状态至进入车内的第一管理方法：当电子设备处于静止状态时，关闭数字钥匙系统的无线广播；当电子设备的运动状态达到预设条件时，则开启无线广播；当电子设备靠近车端而与车端的距离达到预设值时，打开高精度无线通信系统；当电子设备进入车内时，延长数字钥匙系统的连接间隔周期；通过上述方法，分别从车外待机、连接保持、动态测距以及车内待机等几个阶段优化数字钥匙系统的功耗，从而提高其对电源的利用效率，延长待机时长。

Description

数字车钥匙工作状态管理方法及系统
技术领域
本发明涉及数字车钥匙技术领域，尤其涉及一种对数字车钥匙的功耗进行管理的数字车钥匙工作状态管理方法及系统。
背景技术
随着车辆智能技术的不断发展，现在汽车上大都配置有数字车钥匙，数字车钥匙与车辆电子锁系统通过无线连接，当数字车钥匙进入车辆无线通信区域内时，自动打开车辆的电子锁，从而实现车辆的自动开锁功能。数字车钥匙可以集成在移动终端中，也可设置在独立的电子设备上，现在的数字车钥匙虽然使用方便，但是其待机和工作过程中的功耗比较大，其功耗主要包括与车端配对连接前的广播功耗、配对连接后的连接间隔功耗以及测距功耗。由于数字车钥匙所消耗的功耗比较大，对移动终端和为其专门配置的电子设备的电源供给带来比较大的压力，使得移动终端和电子设备的待机时间比较短，严重影响用户的使用体验感。
发明内容
本发明的目的是为解决上述技术问题而提供一种有效降低数字车钥匙功耗从而提高其待机时间的数字车钥匙工作状态管理方法及系统。
为了实现上述目的，本发明公开了一种数字车钥匙工作状态管理方法，所述数字车钥匙包括电子设备，所述电子设备上设置有与车端电子锁系统相适配的数字钥匙系统，所述数字钥匙系统中设置有低精度无线通信系统和高精度无线通信系统，所述低精度无线通信系统用于为所述数字钥匙系统提供无线广播信号和低精度测距信号，所述高精度无线通信系统用于为所述数字钥匙系统提供高精度测距信号；所述状态管理方法包括对所述电子设备自位于车外的待机状态至执行开锁而进入车内的第一管理方法：
实时监测所述电子设备的运动状态，当所述电子设备处于静止状态时，关闭所述数字钥匙系统的无线广播；当所述电子设备的运动状态达到预设条件时，则开启所述数字钥匙系统的无线广播；
当所述数字钥匙系统进入车端无线通信区域内，所述数字钥匙系统通过低精度无线通信系统与车端建立连接间隔周期为T1的无线通信连接；当所述电子设备靠近所述车端而与所述车端的距离达到预设值时，根据所述车端的反馈信号打开所述高精度无线通信系统；
当监测到所述电子设备进入车内时，调整所述数字钥匙系统与车端的连接间隔周期为T2，T2远大于T1。
较佳的，开启所述数字钥匙系统的无线广播的预设条件包括：
所述电子设备连续移动距离大于预设值，且平均移动速度小于预设值。
较佳的，当所述电子设备的运动状态达到预设条件而开启所述数字钥匙系统的无线广播时，以快广播和慢广播轮询的方式发出无线广播信号。
较佳的，还包括对所述电子设备自位于车内的待机状态至车外的第二管理方法：
判断车速是否大于预设值，如果是，则关闭所述高精度无线通信系统；
判断车辆是否停止并熄火，如果是，则调整所述数字钥匙系统与车端的连接间隔为T1；
判断所述电子设备是否位于车外，如果是，则重新打开所述高精度无线通信系统；
判断车门锁是否闭合，如果是，则关闭所述高精度无线通信系统。
较佳的，所述低精度无线通信系统为蓝牙系统，所述高精度无线通信系统为UWB系统。
本发明还公开一种数字车钥匙工作状态管理系统，所述数字车钥匙包括电子设备，所述电子设备上设置有与车端电子锁系统相适配的数字钥匙系统，所述数字钥匙系统中设置有控制系统和与所述控制系统电性连接的低精度无线通信系统、高精度无线通信系统和运动传感器，所述低精度无线通信系统用于为所述数字钥匙系统提供无线广播信号和低精度测距信号，所述高精度无线通信系统用于为所述数字钥匙系统提供高精度测距信号；所述控制系统包括位置监测模块、运动状态判断模块、广播信号控制模块、连接间隔调整模块以及测距信号控制模块；
所述位置监测模块，用于监测所述电子设备位于车内亦或者是位于车外；
所述运动状态判断模块，用于根据所述运动传感器的反馈判断所述电子设备的运动状态；
所述广播信号控制模块，用于根据所述位置监测模块和所述运动状态判断模块的反馈控制所述数字钥匙系统的无线广播的开/关以及所述无线广播的广播频率；
所述测距信号控制模块，用于根据所述电子设备与车端的距离开启或关闭所述高精度无线通信系统；
所述连接间隔调整模块，用于根据所述电子设备位于车内外的位置调整所述数字钥匙系统与车端之间的连接间隔周期。
较佳的，当所述电子设备位于车外的静止状态时，所述广播信号控制模块关闭所述无线广播，当所述电子设备处于运动状态并达到预设条件时，所述广播信号控制模块开启所述数字钥匙系统的无线广播；当所述电子设备靠近所述车端而与所述车端的距离达到预设值时，所述测距信号控制模块打开所述高精度无线通信系统；当监测到所述电子设备进入车内时，所述连接间隔调整模块将所述数字钥匙系统与车端的连接间隔周期由T1延长至T2，T2远大于T1。
较佳的，当所述电子设备的运动状态达到预设条件而开启所述数字钥匙系统的无线广播时，所述广播信号控制模块控制所述数字钥匙系统以快广播和慢广播轮询的方式发出无线广播信号。
较佳的，当所述电子设备位于车内时：
如果车速大于预设值，所述测距信号控制模块关闭所述高精度无线通信系统；
如果车辆停止并熄火，所述连接间隔调整模块调整所述数字钥匙系统与车端的连接间隔周期为T1；
当所述电子设备由车内移动至车外时：
所述测距信号控制模块打开所述高精度无线通信系统；
如果车门锁闭合，所述测距信号控制模块关闭所述高精度无线通信系统。
较佳的，所述低精度无线通信系统为蓝牙系统，所述高精度无线通信系统为UWB系统。
本发明还公开另一种数字车钥匙工作状态管理系统，其包括一个或多个处理器、存储器以及一个或多个程序，其中一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行，所述程序包括用于执行如上所述的数字车钥匙工作状态管理方法的指令。
本发明还公开一种计算机可读存储介质，其包括计算机程序，所述计算机程序可被处理器执行以完成如上所述的数字车钥匙工作状态管理方法。
与现有技术相比，当数字车钥匙采用本发明数字车钥匙工作状态管理方法及系统时，首先，在远离车辆的静止待机阶段，数字钥匙系统的无线广播处于关闭状态，有效降低待机功耗；其次，数字车钥匙系统通过低精度无线通信系统与车端建立连接，同时分别通过低精度无线通信系统和高精度无线通信系统进行远距离模糊测距和近距离精确测距，从而即有效降低了测距功耗，又保证了测距精度；另外，当装有数字车钥匙系统的电子设备进入车内时，延长数字钥匙系统与车端的连接间隔周期，进一步降低待机功耗；由此可知，通过上述方法和系统，分别从车外待机、动态测距以及车内待机等几个阶段优化数字钥匙系统的功耗，从而提高其对电源的利用效率，延长待机时长。
附图说明
图1为本发明实施例中第一管理方法流程图。
图2为本发明实施例中第二管理方法流程图。
图3为本发明实施例中数字车钥匙工作状态管理系统的系统结构示意图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
本实施例公开了一种数字车钥匙工作状态管理方法，以对数字车钥匙在工作过程的不同阶段的功耗进行优化管理，从而提高数字车钥匙的电源利用率和待机时长。本实施例中的数字车钥匙包括电子设备，电子设备上设置有与车端电子锁系统相适配的数字钥匙系统，数字钥匙系统中设置有低精度无线通信系统和高精度无线通信系统，低精度无线通信系统用于为数字钥匙系统提供无线广播信号和低精度测距信号，高精度无线通信系统用于为数字钥匙系统提供高精度测距信号。较佳的，低精度无线通信系统为蓝牙系统，高精度无线通信系统为UWB系统。
具体的，如图1，该状态管理方法包括对电子设备自位于车外的待机状态至执行开锁而进入车内这一过程的第一管理方法：
S10：当电子设备位于车外时，实时监测电子设备的运动状态；
S11：当电子设备处于静止状态时，关闭数字钥匙系统的无线广播，使得数字钥匙系统停止发出用于与车端配对连接的广播信号；另外需要说明的是，对于电子设备是位于车内还是位于车外的位置的判断，属于本领域的公知技术常识，在此不再赘述，例如当数字钥匙系统未能与车端建立连接时，判断电子设备位于车外，当数字钥匙系统与车端建立连接时，根据车端的反馈即可判断出电子设备位于车内亦或者是车外；
S12：当电子设备处于运动状态且运动状态达到预设条件时，则开启数字钥匙系统的无线广播，无线广播发出用于与车端配对连接的广播信号；
S13：当电子设备携带数字钥匙系统进入车端无线通信区域内，数字钥匙系统通过蓝牙系统与车端建立连接间隔周期为T1的无线通信连接；
S14：监测电子设备与车端的距离是否达到预设值；
S15：当电子设备靠近车端而与车端的距离达到预设值时，根据车端的反馈信号打开UWB系统，使得车端可根据更精确的UWB信号进行距离检测，当检测到电子设备靠近车门时，车端的电子锁打开；
S16：监测电子设备是否进入车内；
S17：当监测到电子设备进入车内时，调整数字钥匙系统与车端的连接间隔周期为T2，T2远大于T1，本实施例中，T1优选为100ms，T2优选为1000ms。需要说明的是，在本实施例以及下述实施例中“远大于”的概念指：一个取值至少大于另一个取值3倍，例如上文中T2的取值至少大于T1的取值3倍。因此，只要保证一个取值至少大于另一个取值3倍，即可满足本发明个各实施例中对于“远大于”的要求，其具体倍数由本领域技术人员根据经验设定，此处不予限制。
在上述实施例中，电子设备上的数字钥匙系统通过蓝牙与车端建立连接，并在距离车端较远时仅发出蓝牙信号，车端执行蓝牙测距，即根据蓝牙信号来监测电子设备与车端的距离，当电子设备靠近车端而达到预设值(例如10m)时，数字钥匙系统根据车端反馈的信号开启UWB系统，车端执行UWB测距，即根据UWB信号来监测电子设备与车端的距离。由此而可知，由于运行UWB系统时，数字钥匙系统的功耗比较高，因此，在电子设备由远及近接近车端时，选择仅在靠近车端时才打开UWB系统，既有效降低了数字钥匙系统在测距阶段的总体功耗，又保证了对开启车门时机的精度的控制。
进一步的，开启数字钥匙系统的无线广播的预设条件包括：电子设备连续移动距离大于预设值m，且平均移动速度小于预设值v。本实施例中，m优选为100米，v优选为8km/h。
根据上述实施例提供的第一管理方法，当配置有数字钥匙系统的电子设备位于车外而处于静止状态时，表示用户没有用车需求，此时，关闭数字钥匙系统的无线广播，以最大程度降低数字钥匙系统位于车外并处于静止状态的待机功耗。当电子设备处于运动状态且达到上述为运动状态所设置的预设条件时，表示用户处于运动过程中，有用车需求的倾向，因此，此时开启数字钥匙系统的无线广播，数字钥匙系统开始根据无线广播信号扫描车端的无线连接信号。当电子设备携带数字钥匙系统进入车端无线通信区域内后，数字钥匙系统通过蓝牙系统与车端建立连接，车端根据数字钥匙系统发出的蓝牙信号实时检测电子设备与车端的距离，当监测到电子设备距离车端较近时，数字钥匙系统根据车端反馈的信号打开UWB系统，使得电子设备开始发出UWB信号，车端根据该UWB信号执行UWB测距工作，从而在保证测距精度的同时降低了测距阶段的功耗。当通过车端的反馈而监测到电子设备进入车内时，延长用于连接保持的连接间隔周期，进一步降低待机功耗。
进一步的，当执行至上述步骤S12而开启无线广播时，还可执行步骤S18:以快广播和慢广播轮询的方式发出无线广播信号，从而通过控制蓝牙信号的广播/扫描频率来节省配对时产生的功耗。
本发明数字车钥匙工作状态管理方法的另一较佳实施例中，如图2，还包括对电子设备自位于车内的待机状态至车外的第二管理方法：
S20：根据车端的反馈，判断车速是否大于预设值(如20km/h)，如果是，则表示车辆处于快速行驶状态中，用户暂时没有携带电子设备离开车辆的倾向，执行S21，如果否，则执行S22；
S21:关闭UWB系统，降低数字钥匙系统的功耗；
S22:保持UWB系统处于打开状态；
S23：根据车端的反馈，判断车辆是否停止并熄火，如果是，表示用户有携带电子设备离开车辆的倾向，则执行S24；
S24：则调整数字钥匙系统与车端的连接间隔为T1；
S25：根据车端的反馈，判断电子设备是否位于车外，如果是，则执行S26；
S26：重新打开UWB系统，使得车端可根据该UWB系统精确检测电子设备与车端的距离；
S27：根据车端的反馈，判断车门锁是否闭合，如果是，则执行S28；
S28：关闭UWB系统。
然后，当电子设备移出车端的无线通信区域而与车端断开无线连接时，根据上述第一管理方法对电子设备进行管理，即首先保持数字钥匙系统处于无线广播状态，并检测电子设备是否静止，如果是，则关闭数字钥匙系统的无线广播。
综上，本发明分别通过第一管理方法和第二管理方法对配置有数字钥匙系统的电子设备的功耗进行优化处理。第一管理方法管理电子设备位于车外静止阶段、向车端移动阶段以及进入车内阶段这一过程的各个阶段的工作状态。第二管理方法，根据车辆行驶状态对电子设备位于车内的工作状态进行了优化配置，同时还对该电子设备从车内移出车外至静止状态这一过程的不同阶段的工作状态进行了优化配置。具体的，一是通过控制电子设备的运动状态(连续移动100米以上、时速小于8km/H)识别用户的意图，以判断是否开启蓝牙预配对模式；二是，通过控制蓝牙信号的广播/扫描频率来节省配对时产生的功耗；三是，通过控制蓝牙的连接间隔来节省蓝牙模糊测距的功耗；四是，通过控制UWB的测距频率来节省精确测距的功耗。通过以上四项措施最大限度降低了数字钥匙系统的功耗，提高待机时长。
本发明还公开一种数字车钥匙工作状态管理系统，如图3，所述数字车钥匙包括电子设备，所述电子设备上设置有与车端电子锁系统相适配的数字钥匙系统，所述数字钥匙系统中设置有控制系统和与所述控制系统电性连接的低精度无线通信系统、高精度无线通信系统和运动传感器，所述低精度无线通信系统用于为所述数字钥匙系统提供无线广播信号和低精度测距信号，所述高精度无线通信系统用于为所述数字钥匙系统提供高精度测距信号；所述控制系统包括位置监测模块、运动状态判断模块、广播信号控制模块、连接间隔调整模块以及测距信号控制模块。
所述位置监测模块，用于监测所述电子设备位于车内亦或者是位于车外。
所述运动状态判断模块，用于根据所述运动传感器的反馈判断所述电子设备的运动状态。
所述广播信号控制模块，用于根据所述位置监测模块和所述运动状态判断模块的反馈控制所述数字钥匙系统的无线广播的开/关以及所述无线广播的广播频率。
所述测距信号控制模块，用于根据所述电子设备与车端的距离开启或关闭所述高精度无线通信系统。
所述连接间隔调整模块，用于根据所述电子设备位于车内外的位置调整所述数字钥匙系统与车端之间的连接间隔周期。
较佳的，当所述电子设备位于车外的静止状态时，所述广播信号控制模块关闭所述无线广播，当所述电子设备处于运动状态并达到预设条件时，所述广播信号控制模块开启所述数字钥匙系统的无线广播；当所述电子设备靠近所述车端而与所述车端的距离达到预设值时，所述测距信号控制模块打开所述高精度无线通信系统；当监测到所述电子设备进入车内时，所述连接间隔调整模块将所述数字钥匙系统与车端的连接间隔周期由T1延长至T2，T2远大于T1。
较佳的，当所述电子设备的运动状态达到预设条件而开启所述数字钥匙系统的无线广播时，所述广播信号控制模块控制所述数字钥匙系统以快广播和慢广播轮询的方式发出无线广播信号。
较佳的，当所述电子设备位于车内时：
如果车速大于预设值，所述测距信号控制模块关闭所述高精度无线通信系统；
如果车辆停止并熄火，所述连接间隔调整模块调整所述数字钥匙系统与车端的连接间隔周期为T1；
当所述电子设备由车内移动至车外时：
所述测距信号控制模块打开所述高精度无线通信系统；
如果车门锁闭合，所述测距信号控制模块关闭所述高精度无线通信系统。
较佳的，所述低精度无线通信系统为蓝牙系统，所述高精度无线通信系统为UWB系统。
关于上述数字车钥匙工作状态管理系统的工作原理和工作过程详见上述数字车钥匙工作状态管理方法，在此不再赘述。
本发明还公开另一种数字车钥匙工作状态管理系统，其包括一个或多个处理器、存储器以及一个或多个程序，其中一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行，所述程序包括用于执行如上所述的数字车钥匙工作状态管理方法的指令。
本发明还公开一种计算机可读存储介质，其包括计算机程序，所述计算机程序可被处理器执行以完成如上所述的数字车钥匙工作状态管理方法。
以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (12)

1.一种数字车钥匙工作状态管理方法，其特征在于，所述数字车钥匙包括电子设备，所述电子设备上设置有与车端电子锁系统相适配的数字钥匙系统，所述数字钥匙系统中设置有低精度无线通信系统和高精度无线通信系统，所述低精度无线通信系统用于为所述数字钥匙系统提供无线广播信号和低精度测距信号，所述高精度无线通信系统用于为所述数字钥匙系统提供高精度测距信号；所述状态管理方法包括对所述电子设备自位于车外的待机状态至执行开锁而进入车内的第一管理方法：
实时监测所述电子设备的运动状态，当所述电子设备处于静止状态时，关闭所述数字钥匙系统的无线广播；当所述电子设备的运动状态达到预设条件时，则开启所述数字钥匙系统的无线广播；
当所述数字钥匙系统进入车端无线通信区域内，所述数字钥匙系统通过低精度无线通信系统与车端建立连接间隔周期为T1的无线通信连接；当所述电子设备靠近所述车端而与所述车端的距离达到预设值时，根据所述车端的反馈信号打开所述高精度无线通信系统；
当监测到所述电子设备进入车内时，调整所述数字钥匙系统与车端的连接间隔周期为T2，T2远大于T1。
2.根据权利要求1所述的数字车钥匙工作状态管理方法，其特征在于，开启所述数字钥匙系统的无线广播的预设条件包括：
所述电子设备连续移动距离大于预设值，且平均移动速度小于预设值。
3.根据权利要求1所述的数字车钥匙工作状态管理方法，其特征在于，当所述电子设备的运动状态达到预设条件而开启所述数字钥匙系统的无线广播时，以快广播和慢广播轮询的方式发出无线广播信号。
4.根据权利要求1所述的数字车钥匙工作状态管理方法，其特征在于，还包括对所述电子设备自位于车内的待机状态至车外的第二管理方法：
判断车速是否大于预设值，如果是，则关闭所述高精度无线通信系统；
判断车辆是否停止并熄火，如果是，则调整所述数字钥匙系统与车端的连接间隔为T1；
判断所述电子设备是否位于车外，如果是，则重新打开所述高精度无线通信系统；
判断车门锁是否闭合，如果是，则关闭所述高精度无线通信系统。
5.根据权利要求1所述的数字车钥匙工作状态管理方法，其特征在于，所述低精度无线通信系统为蓝牙系统，所述高精度无线通信系统为UWB系统。
6.一种数字车钥匙工作状态管理系统，其特征在于，所述数字车钥匙包括电子设备，所述电子设备上设置有与车端电子锁系统相适配的数字钥匙系统，所述数字钥匙系统中设置有控制系统和与所述控制系统电性连接的低精度无线通信系统、高精度无线通信系统和运动传感器，所述低精度无线通信系统用于为所述数字钥匙系统提供无线广播信号和低精度测距信号，所述高精度无线通信系统用于为所述数字钥匙系统提供高精度测距信号；所述控制系统包括位置监测模块、运动状态判断模块、广播信号控制模块、连接间隔调整模块以及测距信号控制模块；
所述位置监测模块，用于监测所述电子设备位于车内亦或者是位于车外；
所述运动状态判断模块，用于根据所述运动传感器的反馈判断所述电子设备的运动状态；
所述广播信号控制模块，用于根据所述位置监测模块和所述运动状态判断模块的反馈控制所述数字钥匙系统的无线广播的开/关以及所述无线广播的广播频率；
所述测距信号控制模块，用于根据所述电子设备与车端的距离开启或关闭所述高精度无线通信系统；
所述连接间隔调整模块，用于根据所述电子设备位于车内外的位置调整所述数字钥匙系统与车端之间的连接间隔周期。
7.根据权利要求6所述的数字车钥匙工作状态管理系统，其特征在于，当所述电子设备位于车外的静止状态时，所述广播信号控制模块关闭所述无线广播，当所述电子设备处于运动状态并达到预设条件时，所述广播信号控制模块开启所述数字钥匙系统的无线广播；当所述电子设备靠近所述车端而与所述车端的距离达到预设值时，所述测距信号控制模块打开所述高精度无线通信系统；当监测到所述电子设备进入车内时，所述连接间隔调整模块将所述数字钥匙系统与车端的连接间隔周期由T1延长至T2，T2远大于T1。
8.根据权利要求7所述的数字车钥匙工作状态管理系统，其特征在于，当所述电子设备的运动状态达到预设条件而开启所述数字钥匙系统的无线广播时，所述广播信号控制模块控制所述数字钥匙系统以快广播和慢广播轮询的方式发出无线广播信号。
9.根据权利要求7所述的数字车钥匙工作状态管理系统，其特征在于，当所述电子设备位于车内时：
如果车速大于预设值，所述测距信号控制模块关闭所述高精度无线通信系统；
如果车辆停止并熄火，所述连接间隔调整模块调整所述数字钥匙系统与车端的连接间隔周期为T1；
当所述电子设备由车内移动至车外时：
所述测距信号控制模块打开所述高精度无线通信系统；
如果车门锁闭合，所述测距信号控制模块关闭所述高精度无线通信系统。
10.根据权利要求6所述的数字车钥匙工作状态管理系统，其特征在于，所述低精度无线通信系统为蓝牙系统，所述高精度无线通信系统为UWB系统。
11.一种数字车钥匙工作状态管理系统，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储器；
以及一个或多个程序，其中一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行，所述程序包括用于执行如权利要求1至5任一项所述的数字车钥匙工作状态管理方法的指令。
12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括计算机程序，所述计算机程序可被处理器执行以完成如权利要求1至5任一项所述的数字车钥匙工作状态管理方法。
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