CN114140908B - 一种智能钥匙空间定位仿真系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能钥匙空间定位仿真系统及方法，本方案基于上位机、智能钥匙定位轨道、汽车仿真单元以及模拟智能钥匙单元来实现，其中汽车仿真单元用于构建的车辆控制仿真单元；智能钥匙定位轨道用于承载待标定的智能钥匙；上位机控制智能钥匙定位轨道带动智能钥匙移动至设定的标定位置，并驱动汽车仿真单元与达到标定位置的智能钥匙进行一次高低频信息交互；该模拟智能钥匙单元可模拟真实智能钥匙相对于汽车仿真单元不同位置，应答汽车仿真单元的交互请求所产生的对应交互数据。本方案能够自动完成智能汽车钥匙的定位，整个过程可省去绝大部分人工操作，既快速、便捷高效，同时本系统还具有一定的普适性及精准度，可有效解决现有技术所存在的问题。

Description

一种智能钥匙空间定位仿真系统及方法

技术领域

本发明涉及电子信息技术，具体涉及一种智能钥匙空间定位仿真系统及测试方法。

背景技术

随着汽车技术不断更新发展，在汽车仿真单元，对智能钥匙进行精准快速的定位以及模拟智能钥匙真实使用场景的需求也越来越迫切。

现有的汽车仿真单元中对智能钥匙的定位方式一般是人工标定，想让钥匙从当前位置移动到另一个位置，大多通过手机或机械移动，或者切换负载天线来实现，这样既耗时又耗力，很大程度上取决于操作者的熟练度及经验，而要让智能钥匙在整个系统中按设计者想要的方式“移动”，对前期标定位置的准确性又有极高的要求。

由此可见，如何有效且高效地对智能钥匙进行位置标定并让智能钥匙在仿真系统中“动”起来为本领域需解决的问题。

发明内容

针对于现有智能钥匙定位系统存在耗时耗力，本发明的目的在于提供一种智能钥匙空间定位仿真系统，能够省去大部分人工操作；在此基础上，还给出了基于智能钥匙空间定位仿真系统的定位仿真方法，很好地解决了上述的问题。

为了达到上述目的，本发明的目的在于提供一种智能钥匙空间定位仿真系统，包括上位机、智能钥匙定位轨道、汽车仿真单元以及模拟智能钥匙单元；

所述汽车仿真单元用于构建的车辆控制仿真单元，可模拟车辆与智能钥匙或模拟智能钥匙单元进行高低频信息交互；

所述智能钥匙定位轨道用于承载待标定的智能钥匙，并带动或驱动承载的待标定智能钥匙相对于汽车仿真单元进行多方向移动；

所述上位机控制连接智能钥匙定位轨道与汽车仿真单元，根据设定标定参数形成标定控制指令，据此控制智能钥匙定位轨道带动智能钥匙移动至设定的标定位置，并驱动汽车仿真单元与达到标定位置的智能钥匙进行一次高低频信息交互，同时接收汽车仿真单元反馈的与智能钥匙进行高低频信息交互所获取到的智能钥匙的数据；

所述模拟智能钥匙单元受控于上位机，并可与汽车仿真单元进行信息交互；该模拟智能钥匙单元可模拟真实智能钥匙相对于汽车仿真单元不同位置，应答汽车仿真单元的交互请求所产生的对应交互数据。

进一步的，所述智能钥匙定位轨道主要由移动轨道和固定装置构成。

进一步的，所述智能钥匙定位轨道实时反馈智能钥匙的定位信息至上位机。

进一步的，所述模拟智能钥匙单元接收上位机基于真实智能钥匙与汽车仿真单元进行信息交互所采集到的数据，并基于该数据模拟智能钥匙。

进一步的，所述上位机可控制设定模拟智能钥匙单元的数据发送模式。

为了达到上述目的，本发明的目的在于提供一种智能钥匙空间定位仿真方法，包括定位部分或/和仿真部分；

所述定位部分包括：

上位机中设定智能钥匙各标定需求的阈值以及相应的控制参数；

上位机通过指令发控制智能钥匙定位轨道驱动其上的智能钥匙面向第一位置移动；

每当智能钥匙移动至设定位置时，驱动智能钥匙与汽车仿真单元进行一次高低频信息交互；汽车仿真单元采集智能钥匙在交互过程反馈的数据并反馈传至上位机；

上位机根据驱动汽车仿真单元反馈的数据提出相应的数值数据与上位机中设定的标定阈值进行比较，形成定位数据；

所述仿真部分包括：

采集不同应用场景下真实智能钥匙的数据；

将采集到的真实智能钥匙数据导入模拟智能钥匙中；

通过上位机设定模拟智能钥匙的工作模式；

通过上位机驱动汽车仿真单元发送高低频交互请求；

模拟智能钥匙根据设定的工作模式，提取对应的真实智能钥匙数据来应答汽车仿真单元发送高低频交互请求。

进一步的，本方法采用轮询的方式采集到真实智能钥匙在实际使用时发送的高频信号。

本发明提供的一种智能钥匙空间定位仿真方案，其实现了智能钥匙的自动定位功能，并通过模拟钥匙的方式让智能钥匙可以在整个系统中按操作员定义的方式进行“移动”，省去了大部分人工操作，达到既便捷又高效的目的。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为本智能钥匙空间定位及仿真系统的结构示意图；

图2为本智能钥匙空间定位及仿真系统的工作流程示意图；

图3为本智能钥匙空间定位及仿真系统的操作过程示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

针对现有汽车智能钥匙的标定方案，本实例给出一种智能钥匙空间定位及仿真系统，以实现对汽车智能钥匙进行自动位置标定，以配合完成对汽车智能钥匙空间定位性能的测试。

参见图1，其所示为本实例给出的智能钥匙空间定位及仿真系统的基本工程原理图。

由图可知，本位置标定系统主要由上位机100、智能钥匙定位轨道200、汽车仿真单元400以及模拟智能钥匙单元500相互配合构成。

这里的汽车仿真单元400用于构建的车辆控制仿真单元，可模拟车辆与智能钥匙或模拟智能钥匙单元500进行高低频信息交互。

智能钥匙定位轨道200用于承载待标定的智能钥匙300，并带动或驱动承载的待标定智能钥匙300相对于汽车仿真单元400进行多方向移动，模拟智能钥匙相对于车辆的不同位置状态，并与汽车仿真单元400进行高低频信息交互。

上位机100控制连接智能钥匙定位轨道200与汽车仿真单元400，根据设定标定参数形成标定控制指令，据此控制智能钥匙定位轨道200带动智能钥匙300移动至设定的标定位置，并驱动汽车仿真单元400与达到标定位置的智能钥匙300进行一次高低频信息交互，同时接收汽车仿真单元400反馈的与智能钥匙300进行高低频信息交互所获取到的智能钥匙的数据；该上位机对接收到数据进行处理并对应存储。

为了进一步提高本系统的性能和实用性，本实例在前述方案的基础上，进一步引入模拟智能钥匙单元500，该模拟智能钥匙单元500受控于上位机100，并可与汽车仿真单元400进行信息交互。该模拟智能钥匙单元500接收上位机100基于真实智能钥匙300与汽车仿真单元400进行信息交互所采集到的数据，并基于该数据模拟智能钥匙；该模拟智能钥匙单元500可模拟真实智能钥匙相对于汽车仿真单元400不同位置，应答汽车仿真单元400的交互请求所产生的对应交互数据，从而可模拟智能钥匙的各类实际使用场景。

针对前述方案，以下具体说明一下本智能钥匙空间定位及仿真系统的构成。

本系统中的上位机100可支持用户操作设定相应的标定参数，形成操作指令以及接收反馈的数据并进行处理。

在据此实现时，该上位机100优选采用PC机来构成，但并不限于此，可根据实际需求采用其他的构成。

另外，本上位机100在与汽车仿真单元400进行连接，优选采用CAN总线与汽车仿真单元400连接，在两者之间实现CAN通信，保证数据传输的稳定性和高效性。

同时，本上位机100通过有线或无线的方式控制连接智能钥匙定位轨道200。

如此设置的上位机100基于所形成的控制指令，通过CAN通信驱动汽车仿真单元400与相应的智能钥匙进行高低频数据交互，以及接受汽车仿真单元400反馈的智能钥匙数据；再者，该上位机100控制智能钥匙定位轨道200移动至相应的状态，并获取智能钥匙定位轨道200反馈的带动智能钥匙移动的当前位置信息。

本系统中的智能钥匙定位轨道200作为承载并带动智能钥匙300移动的部件，其主要由移动轨道和固定装置构成。

这里的固定装置设置在移动轨道上，用于固定智能钥匙，并可带动智能钥匙沿移动轨道移动，保证钥匙移动的可靠性。

这里的移动轨道具有轨道单元和驱动单元，其中轨道单元根据实际需求分布设置，并可承载固定装置；驱动单元驱动连接固定装置，可根据上位机的指令驱动固定装置沿轨道单元稳定移动，保证钥匙移动的准确性，并将固定装置带动智能钥匙的移动位置信息反馈给上位机。

对于移动轨道和固定装置的具体构成，此处不加以限定，可根据实际需求而定，只要能够达到设计的功能即可。如可采用现有的稳定可靠方案来构成。

本系统中的汽车仿真单元400具有相关汽车电子控制单元及其周围产品，例如PEPS控制器与天线、一键启动开关等等，由此来模拟相关车辆的电子控制功能。对于该汽车仿真单元400的具体构成方案，此处不加以限定，可根据实际需求而定。

本汽车仿真单元400具体用于向智能钥匙300或模拟智能钥匙500发送低频数据，使其能正确回复相应的高频信号，由此来实现与智能钥匙300或模拟智能钥匙500的信息交互，以模拟车辆与智能钥匙之间的信息交互过程。

再者，本汽车仿真单元400可在上位机100的驱动控制下，按照预定模式向智能钥匙300或模拟智能钥匙500发送低频数据，同时可在接收到智能钥匙300或模拟智能钥匙500反馈的高频信号后将其转化发送给上位机100解析处理。

本系统中的模拟智能钥匙500，其优选基于与汽车电子控制单元匹配的智能钥匙来构成，本模拟智能钥匙500相对于常规智能钥匙具有较高的数据处理和数据信息性能，同时具有较大的数据存储空间。具体可基于与汽车电子控制单元匹配的智能钥匙进一步采用数据处理性能高的处理芯片和增加存储空间来实现。

在此基础上，本模拟智能钥匙500除了能够正常响应低频数据，其还预设一种高低频交互指令协议，基于该高低频交互指令协议，本模拟智能钥匙500能够将提前存储好需要发送的“位置信息”，并按一定的次序回复低频信号。

这里存储好需要发送的“位置信息”，由上位机100采集，并在模拟智能钥匙500工作前预先导入。

对于“高低频交互指令协议”其预设在模拟智能钥匙500内，与运行的模拟智能钥匙500唯一匹配，同时能够相应上位机100的控制指令。

本实例给出的智能钥匙空间定位及仿真系统能够自动完成智能汽车钥匙的定位，整个过程可省去绝大部分人工操作，既快速、便捷高效，同时本系统还具有一定的普适性及精准度，可有效解决现有技术所存在的问题。

在基础上，本实例给出的系统进一步引入模拟智能钥匙，相较于驱动实体智能汽车钥匙移动的实现方式，可进一步节省空间，在一定程度上丰富了当前汽车仿真系统对各类真实使用场景的模拟，又由于采集的是真实数据，更大程度上确保了仿真的准确性。

以下举例说明一下，本智能钥匙空间定位及仿真系统的实施方案。

本智能钥匙空间定位及仿真系统在实际应用时，分为智能钥匙定位、智能钥匙仿真两部分。

参见图2，其所示为本实例给出的智能钥匙空间定位及仿真系统进行智能钥匙定位的工作流程示例。

针对待为标定位置的智能钥匙，相对于汽车仿真单元400设置智能钥匙定位轨道200，以用于摆放和移动智能钥匙。在布设智能钥匙定位轨道200时，具体根据实际需求而定，实现尽量多地满足各类位置需求。

同时，将上位机100与汽车仿真单元400之间通过CAN总线连接，并完成调试。

在此基础上将待标定位置的智能钥匙300设置于智能钥匙定位轨道200上，届时即可进行智能钥匙定位的操作。

具体的，操作者在上位机100中设定智能钥匙300各标定需求的阈值以及相应的控制参数。

在此上，上位机100形成对应的定位操作指令，届时上位机通过指令发控制智能钥匙定位轨道200驱动其上的智能钥匙300面向第一位置移动，并实时反馈当前智能钥匙300的位置信息给上位机100。

这样，每当智能钥匙300通过智能钥匙定位轨道200移动至设定的某一处位置时，上位机100通过CAN总线发送控制指令，驱动智能钥匙300与汽车仿真单元400进行一次高低频信息交互，即驱动汽车仿真单元400按照设定模式向外发送高低频交互请求，届时智能钥匙300接收到请求后，将根据设定要求响应驱动汽车仿真单元400的请求，并形成反馈数据且发送至驱动汽车仿真单元400，驱动汽车仿真单元400将接收到智能钥匙反馈数据在反馈给上位机。

如，驱动汽车仿真单元400向外发送的低频交互请求，智能钥匙300接收到请求后，响应驱动汽车仿真单元400的请求，并反馈高频数据至驱动汽车仿真单元，这里的高频数据包括智能钥匙所处位置的RSSI值。

这样上位机100根据驱动汽车仿真单元400反馈的智能要求交互数据后，可读取到此时智能钥匙所处位置的RSSI值，届时将用该值与上位机中设定的标定阈值进行比较，即可知道此时智能钥匙相对与汽车仿真单元处于何位置，将具体数值及最终结论记录并体现在上位机中，之后智能钥匙再移动到定位轨道中的下一次位置，重复上述动作。

在完成所有位置的定位后，操作者也就可以通过定位轨道让智能钥匙处于任一所需的位置。

参见图3，其所示为本实例给出的智能钥匙空间定位及仿真系统进行智能钥匙仿真的工作流程示例图。

首先，通过本系统来采集真实智能钥匙的高频信号。这里采集真实智能钥匙的高频信号的方式可以是多种。例如：采用轮询的方式采集到真实智能钥匙在实际使用时发送的高频信号，并对此分类，例如操作员可通过本系统控制智能钥匙从3m外逐渐靠近车辆(这里汽车仿真单元来替代)，这里对于相距3m的距离为根据实际需求而定，并不限于此。

在智能钥匙从设定距离逐渐靠近车辆的过程中，同时控制系统中的汽车仿真单元以500ms的周期不断地检测收集钥匙回复的信号。

汽车仿真单元对收集的智能钥匙反馈的数据通过CAN总线传递给上位机，上位机则对接收到的数据进行记录、打包，由此来进行实际数据的采样。

上位机在采样完成后，将每组采样数据标记定义为一组“由远及近”的数据。

实际操作时，可控制本系统来根据具体的使用场景来采集对应的智能钥匙数据包。

基于前述操作，本系统实现根据具体的使用场景来完成智能钥匙定位及实际智能钥匙数据采集，系统中的上位机将定位过程中将采集到的真实智能钥匙数据筛选、记录、打包好，供后续使用。

在此基础上，本系统中的上位机，将采集并处理好的真实智能钥匙定位数据导入到系统中的模拟智能钥匙中。

与此同时，通过上位机针对模拟智能钥匙中的高低频交互指令协议，设定模拟智能钥匙进行数据发送的方式，如通过上位机来提前设定好模拟智能钥匙在获取汽车仿真单元到发送的低频交互请求后，需要反馈回复哪组数据。

据此，上位机控制系统中的汽车仿真单元以设定的模式向外发送高低频交互请求。届时，模拟智能钥匙在接收到汽车仿真单元发送的低频交互请求后，根据设定数据发送方式，存储的对应的真实智能钥匙移动时的数据反馈给汽车仿真单元，实现钥匙在仿真系统中“移动”的场景。

通过上述实例可知，由上述方案构成的一种智能钥匙空间定位仿真系统及测试方法，相对于现有技术，本发明省去了绝大部分人工操作，既快速、便捷高效，又具有一定的普适性及精准度。

其次，还在原来的仿真基础上增设了一个模拟智能钥匙，相较于当前钥匙移动的实现方式，节省了空间，在一定程度上丰富了当前汽车仿真系统对各类真实使用场景的模拟。

另外，又由于在模拟测试之前采集真实数据，更大程度上确保了仿真的准确性。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种智能钥匙空间定位仿真系统，其特征在于，包括上位机、智能钥匙定位轨道、汽车仿真单元以及模拟智能钥匙单元；

所述汽车仿真单元用于构建的车辆控制仿真单元，可模拟车辆与智能钥匙或模拟智能钥匙单元进行高低频信息交互；

所述智能钥匙定位轨道用于承载待标定的智能钥匙，并带动或驱动承载的待标定智能钥匙相对于汽车仿真单元进行多方向移动；

所述上位机控制连接智能钥匙定位轨道与汽车仿真单元以及所述模拟智能钥匙单元，根据设定标定参数形成标定控制指令，据此控制智能钥匙定位轨道带动智能钥匙移动至设定的标定位置，并驱动汽车仿真单元与达到标定位置的智能钥匙进行一次高低频信息交互，同时接收汽车仿真单元反馈的与智能钥匙进行高低频信息交互所获取到的智能钥匙的数据并从中提出相应的数值数据与上位机中设定的标定阈值进行比较以形成定位数据，并将所述定位数据导入所述模拟智能钥匙单元中；

所述模拟智能钥匙单元受控于上位机，并可与汽车仿真单元进行信息交互；该模拟智能钥匙单元可模拟真实智能钥匙相对于汽车仿真单元不同位置，基于预设在所述模拟智能钥匙单元中的与所述模拟智能钥匙单元唯一匹配的高低频交互指令协议利用被上位机导入的所述定位数据应答汽车仿真单元的交互请求所产生的对应交互数据。

2.根据权利要求1所述的智能钥匙空间定位仿真系统，其特征在于，所述智能钥匙定位轨道包括移动轨道和固定装置。

3.根据权利要求1所述的智能钥匙空间定位仿真系统，其特征在于，所述智能钥匙定位轨道实时反馈智能钥匙的定位信息至上位机。

4.根据权利要求1所述的智能钥匙空间定位仿真系统，其特征在于，所述模拟智能钥匙单元接收上位机基于真实智能钥匙与汽车仿真单元进行信息交互所采集到的数据，并基于该数据模拟智能钥匙。

5.根据权利要求1所述的智能钥匙空间定位仿真系统，其特征在于，所述上位机可控制设定模拟智能钥匙单元的数据发送模式。

6.一种智能钥匙空间定位仿真方法，其特征在于，包括定位部分和仿真部分；

所述定位部分包括：

上位机中设定智能钥匙各标定需求的阈值以及相应的控制参数；

上位机通过指令控制智能钥匙定位轨道驱动其上的智能钥匙面向第一位置移动；

每当智能钥匙移动至设定位置时，驱动智能钥匙与汽车仿真单元进行一次高低频信息交互；汽车仿真单元采集智能钥匙在交互过程反馈的数据并反馈传至上位机；

上位机根据驱动汽车仿真单元反馈的数据提出相应的数值数据与上位机中设定的标定阈值进行比较，形成定位数据；

所述仿真部分包括：

利用定位部分的方法采集不同应用场景下真实智能钥匙的定位数据；

通过上位机将采集到的真实智能钥匙的定位数据导入模拟智能钥匙中；

通过上位机在模拟智能钥匙中设定与模拟智能钥匙唯一匹配的高低频交互指令协议；

通过上位机驱动汽车仿真单元发送高低频交互请求；

模拟智能钥匙根据设定的高低频交互指令协议，提取被上位机导入在模拟智能钥匙中的对应的真实智能钥匙的定位数据来应答汽车仿真单元发送高低频交互请求。

7.根据权利要求6所述的智能钥匙空间定位仿真方法，其特征在于，本方法采用轮询的方式采集到真实智能钥匙在实际使用时发送的高频信号。

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