CN114268380B - 一种基于声波通信的汽车蓝牙无感进入改进方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于声波通信的汽车蓝牙无感进入改进方法，包括以下步骤：S1：绑定手机端APP和汽车信息；S2：休眠状态的汽车蓝牙系统搜索到手机端蓝牙信号；S3：汽车蓝牙系统唤醒汽车智能座舱主控系统，初始化声波处理模块，声波处理模块采用声波的超声波频段将汽车车架号VIN码后四位进行编码；S4：持续发送声波数据；S5：唤醒手机端APP并通过手机端麦克风监听接收声波数据，对声波数据进行解码，若解码后的数据是车主的汽车车架号VIN码后四位，手机端APP向汽车智能座舱主控系统反馈解锁汽车信号；S6：解锁汽车。利用声波通信技术，采用车辆自身音响系统，通过声波信号传递车辆信息，通过声波传输判断人车距离，实现汽车的解锁。
Description
技术领域
本发明涉及汽车无感进入技术领域，具体涉及一种基于声波通信的汽车蓝牙无感进入改进方法。
背景技术
无钥匙进入和启动（PEPS）系统是近年来发展起来的汽车电子技术，安装PEPS的车辆车主无需拿出钥匙即可实现车辆解锁等控制。近年来发展出蓝牙通信技术和PEPS系统结合，实现蓝牙无钥匙进入功能，免去带钥匙的烦恼，车主只要携带支持蓝牙无感进入的APP，在靠近车辆时，车辆自动解锁，离开时自动闭锁。蓝牙无感进入给用户带来了更加智能化的便捷体验。
现有技术中无感进入技术存在许多问题：采用多蓝牙天线方案，通过多个蓝牙天线信号融合算法判断人车距离，存在缺陷是蓝牙多天线布置成本比较高，并且受到车辆空间布局限制，同时多天线融合算法优化复杂度较高。
例如，一种在中国专利文献上公开的“实现手机和车载终端蓝牙无感连接的系统及方法”，其公告号：CN108966194B，其申请日：2018年7月24日，该发明可达到车载蓝牙模块和手机蓝牙模块均处于无感模式下，且两者在预设距离范围内时，车载终端和手机能自动进行身份确认的目的，但是存在融合算法复杂，蓝牙信号波动大的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出了一种基于声波通信的汽车蓝牙无感进入改进方法，避免了融合算法复杂，蓝牙信号波动大的问题。
以下是本发明的技术方案。
一种基于声波通信的汽车蓝牙无感进入改进方法，包括以下步骤：
S1：绑定手机端APP和汽车信息；
S2：休眠状态的汽车蓝牙系统搜索到手机端蓝牙信号；
S3：所述汽车蓝牙系统唤醒汽车智能座舱主控系统，初始化声波处理模块，所述声波处理模块采用声波的超声波频段将汽车车架号VIN码后四位进行编码；
S4：持续发送声波数据；
S5：唤醒所述手机端APP并通过所述手机端麦克风监听接收所述声波数据，对所述声波数据进行解码，若解码后的数据是车主的汽车车架号VIN码后四位，所述手机端APP通过蓝牙通信向汽车接收模块反馈解锁汽车信号；
S6：汽车智能座舱主控系统主动解锁汽车。利用声波通信技术，采用车辆自身音响系统，通过声波信号传递车辆信息，并通过声波传输距离实现人车距离判断，实现汽车的解锁。
作为优选，所述休眠状态的汽车蓝牙系统的功耗为1.93uA至8uA。采用低功耗蓝牙系统，减少汽车功耗，提高系统可稳定性。
作为优选，所述声波数据的发送方式为按20000hz以上每增加1000hz以数字0到9进行标识，按100ms周期发送，识别出正弦波段频率，根据码表解码出对应的数值。采用超声波频段发送声波数据，避免噪音污染，提高系统和谐性。
作为优选，通过调试声波的幅值，将所述声波数据的有效接收范围控制在1米：车辆控制器驱动超声波发送测距请求信号，同时车辆控制器记录发射时刻为T1，手机接收到测距声波后记录接收时刻为T2，手机发射测距应答信号，并记录发射时刻为T3，车辆接收测距应答信号，并记录接收时刻为T4，车辆控制器根据发送测距请求信号和接收应答信号的时间差t1=T4-T1，手机根据接收请求信号和发送应答信号的时间差t2=T3-T2和声波传输速度v计算得到手机端和汽车端之间的距离D=（t1-t2）v/2。提高系统的准确性。
作为优选，所述声波处理模块设于汽车音箱系统。采用汽车音箱系统，减少系统的设备支出，减少系统成本。
作为优选，所述汽车蓝牙系统支持单蓝牙系统或多蓝牙系统。适用于单蓝牙系统或多蓝牙系统，提高系统的适用性。
作为优选，所述绑定手机端APP和汽车信息包括汽车基础信息和车主基础信息，需进行人脸识别认证。避免非车主开启了汽车的情况，提高系统的安全性。
作为优选，所述手机端APP通过汽车蓝牙系统蓝牙通信唤醒。提高系统的智能性。
作为优选，用所述公式计算出瞬时测距结果，将测距结果存进一个数组，计算数组的平均值，得到手机端和汽车端之间的平均距离。保证实时距离的准确性。
作为优选，用高斯模糊算法对噪音数据做平滑处理, 剔除所述数组中出现的偏离真实值的噪音数据。保证实时距离的准确性。
本发明的有益效果是：利用声波通信技术，采用车辆自身音响系统，通过声波信号传递车辆信息，通过声波传输距离实现人车距离判断，实现汽车的解锁。
附图说明
图1 本发明提供的一种基于声波通信的汽车蓝牙无感进入改进方法流程图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。另外，为了更好的说明本发明，在下文中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段未做详细描述，以便于凸显本发明的主旨。
实施例：如图1所示，一种基于声波通信的汽车蓝牙无感进入改进方法，包括以下步骤：
S1：绑定手机端APP和汽车信息；
S2：休眠状态的汽车蓝牙系统搜索到手机端蓝牙信号；
S3：汽车蓝牙系统唤醒汽车智能座舱主控系统，初始化声波处理模块，声波处理模块采用声波的超声波频段将汽车车架号VIN码后四位进行编码；
S4：持续发送声波数据；
S5：唤醒手机端APP并通过手机端麦克风监听接收声波数据，对声波数据进行解码，若解码后的数据是车主的汽车车架号VIN码后四位，手机端APP通过蓝牙通信向汽车接收模块反馈解锁汽车信号；
S6：汽车智能座舱主控系统主动解锁汽车。
本实施例中，休眠状态的汽车蓝牙系统的功耗为2uA。采用低功耗蓝牙系统，减少汽车功耗，提高系统可稳定性。
本实施例中，汽车智能座舱主控系统使用蓝牙测距功能判断与手机端间的距离。提高系统的准确性。
本实施例中，汽车中设置有汽车音响系统，汽车音响系统设置有声波处理模块。采用汽车音箱系统，减少系统的设备支出，减少系统成本。
本实施例中，汽车蓝牙系统支持单蓝牙系统或多蓝牙系统。适用于单蓝牙系统或多蓝牙系统，提高系统的适用性。
本实施例中，手机端APP支持苹果操作系统、安卓操作系统或鸿蒙操作系统。
本实施例中，手机端APP通过汽车蓝牙系统蓝牙通信唤醒。提高系统的智能性。
本实施例中，汽车智能座舱主控系统使用蓝牙测距功能判断与手机端间的距离的具体方法iBeacon测距实现：由于蓝牙信标发射的信号强度与收发设备之间的距离，某种程度上呈正相关，因此通过合理的运算，可以从信号强度的值测算出与接收设备之间的距离。由于蓝牙信号本身就有波动性，且现实环境中的很多因素也会影响到信息强度，比如物体的遮挡、设备方向变化以及硬件自身的稳定性，所以接收设备检测到的信号强度值（rssi）通常是“跳动”的，直接使用测距公式算出的结果，往往不可用，用实现一个稳定程序，让计算结果呈现出连续性和稳定性。稳定程序主要做的是对波段数据“削峰填谷”，也可以称作数据滤波。收集一段时间的平均值，在硬件不出问题的前提下固定距离的蓝牙信标rssi值总是会在一个相对稳定的区间内变化，采集时间越长，采集的平均值就会越接近真实值，因此在静态测距场景中我们采用求平均值的方式。当程序源源不断的接收信标的rssi时，用公式计算出瞬时测距结果，将测距结果存进一个数组，计算这个数组的平均值。因为一些偶然因素，数组队列中会出现个别大幅偏离真实值的“噪音”数据，求平均值也难以有效抹除影响，为消除这种影响，在求平均值前先用高斯模糊算法对“偏大值”和“偏小值”做平滑处理，最大限度降低数据噪音的影响。
本实施例中，声波数据的发送方式为按20000hz以上每增加1000hz以数字0至9进行标识，按100ms周期发送的具体方法：利用单频声音信号对数据进行编码，然后播放这些单频声音，接收方在收到声音后，识别出频率，然后根据频率解码出数据。将21000HZ的正弦波对应数字0，22000HZ的正弦波对应数字1，23000HZ的正弦波对应数字2，24000HZ的正弦波对应数字3，25000HZ的正弦波对应数字4，26000HZ的正弦波对应数字5，27000HZ的正弦波对应数字6，28000HZ的正弦波对应数字7，29000HZ的正弦波对应数字8，30000HZ的正弦波对应数字9，规定每段正弦波持续100ms；接收方录制声音，对收到的声音进行解析，识别出正弦波段频率，然后根据码表解码出对应的数值。采用超声波频段发送声波数据，避免噪音污染，提高系统和谐性。
本实施例中，调试声波的幅值，将声波数据的有效接收范围控制在1米的具体方法：根据声波的幅度与声波传输速度公式，在确定幅度的情况下进行以下操作运算：车辆控制器驱动超声波发送测距请求信号，同时车辆控制器记录发射时刻为T1，手机接收到测距声波后记录接收时刻为T2，手机发射测距应答信号，并记录发射时刻为T3，车辆接收测距应答信号，并记录接收时刻为T4，车辆控制器根据发送测距请求信号和接收应答信号的时间差t1=T4-T1，手机根据接收请求信号和发送应答信号的时间差t2=T3-T2和声波传输速度v计算得到手机端和汽车端之间的距离D=（t1-t2）v/2。提高系统的准确性。
具体实施方案：如图1所示，通过手机浏览器或应用市场下载安装手机端APP软件，安装完成后，进行实名认证，实名认证信息包括：姓名和身份证号码，实名认证信息填完后进入人脸识别认证。绑定车辆基础信息，车辆基础信息包括：车架号VIN码、车牌号码、车型、发动机号码、底盘号码、使用单位、责任人、加油卡号、保险公司、路桥费缴纳日期、二保时间、车类型、发动机号和生产厂家。避免非车主开启了汽车的情况，提高系统的安全性。
汽车行驶时，汽车不发送声波数据，手机端APP不接收声波数据。
休眠状态的汽车蓝牙系统搜索到手机端蓝牙信号时，唤醒汽车智能座舱主控系统和手机端APP。汽车智能座舱主控系统初始化声波处理模块，采用超声波频段将汽车车架号VIN码后四位进行编码并持续发送声波数据。当手机端APP位于声波数据的有效接收范围内，手机端APP通过手机端麦克风监听接收声波数据，对声波数据进行解码，若解码后的数据是车主的汽车车架号VIN码后四位，手机端APP通过蓝牙通信向汽车接收模块反馈解锁汽车信号，汽车智能座舱主控系统解锁汽车。
当手机端APP与汽车蓝牙系统断开连接时，手机端APP和汽车接收模块结束数据接收。
当车辆已解锁时，手机端APP和汽车接收模块结束数据接收。
以上内容，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种基于声波通信的汽车蓝牙无感进入改进方法，包括以下步骤：
S1：绑定手机端APP和汽车信息；
S2：休眠状态的汽车蓝牙系统搜索到手机端蓝牙信号；
S3：所述汽车蓝牙系统唤醒汽车智能座舱主控系统，初始化声波处理模块，通过声波传输距离进行人车距离判断，所述声波处理模块采用声波的超声波频段将汽车车架号VIN码后四位进行编码；所述声波处理模块设于汽车音响系统；
车辆控制器根据发送测距请求信号和接收应答信号的时间差t1=T4-T1，手机根据接收请求信号和发送应答信号的时间差t2=T3-T2和声波传输速度v计算得到手机端和汽车端之间的距离D=（t1-t2）v/2；
S4：持续发送声波数据；
S5：唤醒所述手机端APP并通过所述手机端麦克风监听接收所述声波数据，对所述声波数据进行解码，若解码后的数据是车主的汽车车架号VIN码后四位，所述手机端APP通过蓝牙通信向汽车接收模块反馈解锁汽车信号；
S6：汽车智能座舱主控系统主动解锁汽车。
2.根据权利要求1所述的一种基于声波通信的汽车蓝牙无感进入改进方法，其特征在于，所述休眠状态的汽车蓝牙系统的功耗范围为1.93uA到8uA。
3.根据权利要求1所述的一种基于声波通信的汽车蓝牙无感进入改进方法，其特征在于，所述声波数据的发送方式为按20000hz以上每增加1000hz以数字0到9进行标识，按100ms周期发送，识别出正弦波段频率，根据码表解码出对应的数值。
4.根据权利要求1或3所述的一种基于声波通信的汽车蓝牙无感进入改进方法，其特征在于，通过调试声波的幅值，将所述声波数据的有效接收范围控制在1米；车辆控制器驱动超声波发送测距请求信号，同时车辆控制器记录发射时刻为T1，手机接收到测距声波后记录接收时刻为T2，手机发射测距应答信号，并记录发射时刻为T3，车辆接收测距应答信号，并记录接收时刻为T4。
5.根据权利要求1所述的一种基于声波通信的汽车蓝牙无感进入改进方法，其特征在于，所述汽车蓝牙系统支持单蓝牙系统或多蓝牙系统。
6.根据权利要求1所述的一种基于声波通信的汽车蓝牙无感进入改进方法，其特征在于，所述绑定手机端APP和汽车信息包括汽车基础信息和车主基础信息，需进行人脸识别认证。
7.根据权利要求1所述的一种基于声波通信的汽车蓝牙无感进入改进方法，其特征在于，所述手机端APP通过汽车蓝牙系统蓝牙通信唤醒。
8.根据权利要求4所述的一种基于声波通信的汽车蓝牙无感进入改进方法，其特征在于，用所述公式计算出瞬时测距结果，将测距结果存进一个数组，计算数组的平均值，得到手机端和汽车端之间的平均距离。
9. 根据权利要求8所述的一种基于声波通信的汽车蓝牙无感进入改进方法，其特征在于，用高斯模糊算法对噪音数据做平滑处理, 剔除所述数组中出现的偏离真实值的噪音数据。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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