CN115550850B - 一种基于bcm控制器的寻车系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于寻车技术领域,尤其涉及一种基于BCM控制器的寻车系统及方法，主要基于汽车自身的离线寻车系统，不依托互联网以及停车场其他硬件，仅利用自身的无线电信号、定向发射天线、罗盘传感器，通过结算得到汽车方位，实现寻车的一种技术方案。该方案通用性较强，能够在户外、室内等各种用车条件下快速寻车，方案简单易行、对设备要求不高、造价便宜，而且结构紧凑非常容易在汽车上快速实现及改装。

Description

一种基于BCM控制器的寻车系统及方法

技术领域

本发明属于寻车技术领域,尤其涉及一种基于BCM控制器的寻车系统及方法。

背景技术

车辆的日益普及以及城市的不断发展，使寻车难问题越来越普遍。车端GPS信号在室内会受到屏蔽也无法实现室内寻车，在熟悉的小型停车场，凭驾驶员记忆并利用汽车门锁遥控器来寻车，基本还能找到。但是在陌生的大型商业停车场，寻车成为了越来越凸显的一个问题，大大影响着汽车用户的用车体验，以及工作生活的心情状态。

目前室内寻车的技术方案往往聚焦于商业停车场，由商业停车场提供技术手段或人工帮助寻车，例如：过视频监控记录停车位置、通过摆放在停车场的找车机器找车、刷卡寻车、绑定车端蓝牙寻车等。这都不能从根本解决寻车难题，寻车的便利性完全依赖于停车场地的硬件设置。在条件较差的停车场，寻车难题往往难以解决。

此外，在户外即使车辆安装有GPS，但是没有与车辆定位信息绑定的手机APP等软件，用户在户外同样会遇到寻车难的困扰。因此目前汽车的寻车方案，大都没有基于汽车自身，在室内会出现较大的寻车困难；在户外寻车技术依托于物联网与GPS设备，还没有一套切实可行的离线寻车方案。因此目前寻车系统受外界的影响过大，迫切需要改进技术方案依托汽车自身技术实现较为。

亟需可靠、通用的寻车系统，解决用户寻车难的问题。

发明内容

本发明的目的是构建一种基于BCM控制器的寻车系统及方法，包括两方面内容，第一个方面，一种基于BCM控制器的寻车系统，包括车端系统和遥控端系统；

车端系统包括BCM中央控制单元1、车端RF接收单元2、车端RF发送单元3、车端电子罗盘4；

遥控端系统包括遥控器控制单元14、遥控端RF接收单元15、遥控端RF发送单元16、遥控端电子罗盘17；

BCM中央控制单元1是车端系统的核心，用于处理车端发送接收的信号数据；

车端RF接收单元2用于接收遥控器发射出的寻车信号；

车端RF发送单元3用于发射车辆位置信号；

车端电子罗盘4用于解算出汽车车头朝向，实时保存在BCM中央控制单元1的存储器中；

遥控器控制单元14是遥控端系统的核心，用于处理遥控端发送接收的信号数据，并给出车辆大致方位；

遥控端RF接收单元15用于处理车端RF发送单元3发送的寻车信号，并将信号传递给遥控器控制单元14；

遥控端RF发送单元16用于将信号发送给车端RF接收单元2；

遥控端电子罗盘17用于解算出遥控端的朝向。

进一步的，车端RF发送单元3设置有4组定向天线，分别安装在汽车的四周，定向天线包括天线支架和喇叭天线，喇叭天线安装在天线支架上，天线支架下端安装旋转电机，控制天线支架旋转，每组定向天线的安装位置以及朝向范围是确定的。

进一步的，车端系统还包括鞭状天线5，鞭状天线5连接车端RF接收单元2。

进一步的，遥控端系统还包括环形天线19，环形天线19连接遥控端RF接收单元15和遥控端RF发送单元16。

进一步的，遥控端RF发送单元16内部有两个模块，分别是高功率模块和低功率模块，不同功率的模块配备有对应的发射控制按钮。

进一步的，遥控端系统还包括方向指示装置(18)，所述方向指示装置(18)可以使用指示灯或方向指针，用于显示汽车位置方向。

进一步的，车端RF发送单元3内部有微控制器，发射信号可选择单次只通过一个喇叭天线发送，在一个喇叭天线上持续发射信号的时间为t秒，随后自动切换至下一个喇叭天线；也可选择同时由4个喇叭天线发送。

第二个方面，一种基于BCM控制器的寻车方法，包括以下步骤：

S1、启动遥控器寻车，遥控端RF发送单元16将寻车信号通过环形天线19发送出去；

S2、车端RF接收单元2通过鞭状天线5接收到寻车信号，将寻车信号传到BCM中央控制单元1；

S3、BCM中央控制单元1结合寻车信号及车端电子罗盘4解算出的车头朝向进行分析处理；

S4、车端RF发送单元选择一组或一组以上定向天线将BCM中央控制单元1解析后的应答信号发往遥控器方向；

S5、遥控端RF接收单元15通过环形天线19接收应答信号，将应答信号传至遥控器控制单元14进行解析；

S6、遥控器控制单元14通过遥控端电子罗盘17，读取当前遥控的朝向，最终计算得到汽车的大致方位，通过遥控器上的方向指示装置18显示汽车位置方向，实现寻车。

进一步的，车端RF发送单元3采用跳频技术，用于提高信号的抗干扰性和穿透性能，发射信号的内容为数据链密钥、喇叭天线标号、天线支架角度、汽车朝向。

进一步的，遥控端RF发送单元16发送的信号内容为数据链密钥与控制指令，当以高功率发送时，用于触发车端RF发送单元3工作；当以低功率发送时，用于关闭车端RF发送单元3的信号发送。

有益效果：

本发明主要基于汽车自身的离线寻车系统，不依托互联网以及停车场其他硬件，仅利用自身的无线电信号、定向发射天线、罗盘传感器，通过结算得到汽车方位，实现寻车的一种技术方案。该方案通用性较强，能够在户外、室内等各种用车条件下快速寻车，方案简单易行、对设备要求不高、造价便宜，而且结构紧凑非常容易在汽车上快速实现及改装。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1车端系统单元模块结构示意图；

图2遥控端系统单元模块结构示意图；

图3优选实施例寻车示意图；

图4寻车方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1-3所示，

实施例1:

一种基于BCM控制器的寻车系统安装在两厢车、轿跑等小型车辆时，受成本、空间制约，寻车系统的汽车端天线支架以及喇叭天线结构较为紧凑。天线支架的旋转范围有所减小。

一种基于BCM控制器的寻车系统有两组发射接收端，分别安装在车身BCM和手持遥控器上。其中车端系统依托汽车BCM的中央控制单元1进行控制。在车身上还配属有车端RF接收单元2、车端RF发送单元3、车端电子罗盘4、鞭状天线5、第一天线支架6、第二天线支架7、第三天线支架8、第四天线支架9、第一喇叭天线10、第二喇叭天线11、第三喇叭天线12、第四喇叭天线13。在手持遥控器上，由遥控器控制单元14进行控制，此外还配属有遥控端RF接收单元15、遥控端RF发送单元16、遥控端电子罗盘17、方向指示装置18、环形天线19。

车端RF接收单元2与鞭状天线5顺序连接，用于接收遥控器发射出的寻车信号。在汽车上安装有车端电子罗盘4，车端电子罗盘4解算出汽车车头朝向，实时保存在BCM中央控制单元1的存储器中。

车身上设置有4组定向天线，其结构采用喇叭天线，分别为第一喇叭天线10、第二喇叭天线11、第三喇叭天线12、第四喇叭天线13。这四组天线分别安装在汽车的四周，其中第一喇叭天线10安装在汽车的左前方，具体位置为左前大灯内位置并且朝向左前方；第二喇叭天线11安装在汽车的右前方，具体位置为右后视镜内部并且朝向右前方；第三喇叭天线12安装在汽车的左后方，具体位置为左后尾灯内并且朝向左后方；第四喇叭天线13安装在汽车的右后方，具体位置为右后尾灯内并且朝向右后方。

车端RF发送单元3分别与四组喇叭天线相连，每组喇叭天线均安装在带有角度旋转的天线支架上。喇叭天线的波速宽度为40°。喇叭天线安装在天线支架上，天线支架下端有一个旋转电机，控制天线支架旋转±θ，从而使喇叭天线的波速在一定的空间范围上扫描，最终扫描宽度范围在水平平面的内角度为β，角度范围为70°。车端RF发送单元3内部有微控制器，发射信号可以单次只通过一个喇叭天线发送，在一个喇叭天线上持续发射信号的时间为t秒，随后自动切换至下一个喇叭天线；也可以同时向4个喇叭天线。设置方法可以通过遥控端RF发送单元16遥控切换。车端RF发送单元3采用跳频技术提高信号的抗干扰性和穿透性能。发射信号的内容为数据链密钥、喇叭天线标号、天线支架角度、汽车朝向。t秒范围约为5秒,在t秒内，每组天线支架和喇叭天线能够实现水平范围内1次70°的宽度扫描。4组喇叭天线的扫描范围在水平平面内无重叠。

在遥控器端，接受和发射端共用一个环形天线19，环形天线19内嵌在遥控器内部。遥控端RF发送单元16内部有两个模块，分别是高功率模块和低功率模块，不同功率的模块配备有对应的发射控制按钮。遥控端RF发送单元16以不同功率发射时，均发送给车端RF接收单元2。按高功率发射模块时，遥控端RF发送单元16以较高的功率发射寻车信号，信号内容为数据链密钥与控制指令，用于触发车端RF发送单元3工作，若车端RF发送单元3已经工作时，继续按高功率发射模块可切换车端RF发送单元3顺序扫描模式和快速定位模式。按低功率发射模块时，遥控端RF发送单元16以较低的功率发射寻车信号，信号内容为数据链密钥与控制指令，用于关闭车端RF发送单元3的信号发送，以及解锁车辆、车灯亮起等常规功能。遥控端RF接收单元15用于处理车端RF发送单元3发送的寻车信号，并将信号传递给遥控器控制单元14，结算出当前收到的信号的喇叭天线标号、天线支架角度、以及汽车朝向。遥控器控制单元14通过遥控端电子罗盘17，读取当前汽车遥控的朝向，最终计算得到汽车的大致方位，通过遥控器上的方向指示装置18显示汽车位置方向，从而实现寻车，方向指示装置18可以是指示灯或者方向指针。

车端RF发送单元3的频段为VHF，跳频段范围150MHz-300MHz，车端RF发送单元3的频段为UHF频段,频段范围433MHz。遥控端RF发送单元16以高功率发射时，遥控端RF发送单元16与车端RF接收单元2之间在空旷地带的通讯联通距离不小于2千米。遥控端RF发送单元16以低功率发射时，遥控端RF发送单元16与车端RF接收单元2之间在空旷地带的通讯联通距离不大于20米。车端RF发送单元3与遥控端RF接收单元15之间在空旷地带的通讯联通距离不小于2千米。通讯距离由各自发射端、接收端天线的形状及发射段的功率决定。

以图3为例，汽车中第二喇叭天线11被遥控器所捕获到，第二喇叭天线11安装在汽车右后视镜子内部，汽车朝向正北，即罗盘角为0°，天线支架的中心线指向角度为45°。喇叭天线的波速宽度为40°×40°，当前的控制天线支架旋转θ为15°，因此喇叭天线发射的信号对应的罗盘角度为40°-80°。遥控器朝向北偏西30°，即罗盘角为330°，通过图示可以很容易得出，汽车位于遥控器指向的左侧，此时驾驶员因向左侧寻找车辆。随着人车之间的距离的缩短，驾驶员再结合遥控端RF发送单元16的低功率发射按钮搜寻车辆，当在距离车辆约10米可视范围内时，车端RF接收单元2收到信号车灯亮起，同时遥控端RF发送单元16关闭信号发射。

实施例2:

一种基于BCM控制器的寻车系统安装在SUV车、皮卡等中大型车辆时，寻车系统的汽车端天线支架的旋转范围可以有所增加，同时天线长度等也可以有所增加，提高信号接收的能力，增加寻车的便利性。

一种基于BCM控制器的寻车系统有两组发射接收端，分别安装在车身BCM和手持遥控器上。其中安装在车身上的系统依托汽车BCM的中央控制单元1进行控制。在车身端上还配属有车端RF接收单元2、车端RF发送单元3、车端电子罗盘4、鞭状天线5、第一天线支架6、第二天线支架7、第三天线支架8、第四天线支架9、第一喇叭天线10、第二喇叭天线11、第三喇叭天线12、第四喇叭天线13。在手持遥控器上，由遥控器控制单元14进行控制，此外还配属有遥控端RF接收单元15、遥控端RF发送单元16、遥控端电子罗盘17、方向指示装置18、环形天线19。

车端RF接收单元2与鞭状天线5顺序连接，用于接收遥控器发射出的寻车信号。在汽车上安装有车端电子罗盘4，车端电子罗盘4解算出汽车车头朝向，实时保存在BCM中央控制单元1的存储器中。

车身上设置有4组定向天线，其结构采用喇叭天线，分别为第一喇叭天线10、第二喇叭天线11、第三喇叭天线12、第四喇叭天线13。这四组天线分别安装在汽车的四周，其中第一喇叭天线10安装在汽车的左前方，具体位置为左前大灯内位置并且朝向左前方；第二喇叭天线11安装在汽车的右前方，具体位置为右后视镜内部并且朝向右前方；第三喇叭天线12安装在汽车的左后方，具体位置为左后尾灯内并且朝向左后方；第四喇叭天线13安装在汽车的右后方，具体位置为右后尾灯内并且朝向右后方。

车端RF发送单元3分别与四组喇叭天线相连，每组喇叭天线均安装在带有角度旋转的天线支架上。喇叭天线的波速宽度为α×α，其中α为40°。喇叭天线安装在天线支架上，天线支架下端有一个旋转电机，控制天线支架旋转±θ，从而使喇叭天线的波速在一定的空间范围上扫描，最终扫描宽度范围在水平平面的内角度为β，角度范围为90°。车端RF发送单元3内部有微控制器，发射信号可以单次只通过一个喇叭天线发送，在一个喇叭天线上持续发射信号的时间为t秒，随后自动切换至下一个喇叭天线；也可以同时向4个喇叭天线。设置方法可以通过遥控端RF发送单元16遥控切换。车端RF发送单元3采用跳频技术提高信号的抗干扰性和穿透性能。发射信号的内容为数据链密钥、喇叭天线标号、天线支架角度、汽车朝向。t秒范围约为10秒,在t秒内，每组天线支架和喇叭天线能够实现水平范围内1次90°的宽度扫描。4组喇叭天线的扫描范围在水平平面内无重叠。

在遥控器端，接受和发射端共用一个环形天线19，环形天线19内嵌在遥控器内部。遥控端RF发送单元16内部有两个模块，分别是高功率模块和低功率模块，不同功率的模块配备有对应的发射控制按钮。遥控端RF发送单元16以不同功率发射时，均发送给车端RF接收单元2。按高功率发射模块时，遥控端RF发送单元16以较高的功率发射寻车信号，信号内容为数据链密钥与控制指令，用于触发车端RF发送单元3工作，若车端RF发送单元3已经工作时，继续按高功率发射模块可切换车端RF发送单元3顺序扫描模式和快速定位模式。按高功率发射模块时，遥控端RF发送单元16以较低的功率发射无线电信号，信号内容为数据链密钥与控制指令，用于关闭车端RF发送单元3的信号发送，以及解锁车辆、车灯亮起等常规功能。遥控端RF接收单元15用于处理车端RF发送单元3发送的寻车信号，并将信号传递给遥控器控制单元14，结算出当前收到的信号的喇叭天线标号、天线支架角度、以及汽车朝向。遥控器控制单元14通过遥控端电子罗盘17，读取当前汽车遥控的朝向，最终计算得到汽车的大致方位，通过遥控器上的方向指示灯装置18显示汽车位置方向，从而实现寻车，方向指示装置18可以是指示灯或者方向指针。

车端RF发送单元3的频段为VHF，跳频段范围150MHz-300MHz，车端RF发送单元3的频段为UHF频段,频段范围433MHz。遥控端RF发送单元16以高功率发射时，遥控端RF发送单元16与车端RF接收单元2之间在空旷地带的通讯联通距离不小于3千米。遥控端RF发送单元16以低功率发射时，遥控端RF发送单元16与车端RF接收单元2之间在空旷地带的通讯联通距离不大于20米。车端RF发送单元3与遥控端RF接收单元15之间在空旷地带的通讯联通距离不小于3千米。通讯距离由各自发射端、接收端天线的形状及发射段的功率决定。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于BCM控制器的寻车系统，其特征在于，包括车端系统和遥控端系统；

所述车端系统包括BCM中央控制单元(1)、车端RF接收单元(2)、车端RF发送单元(3)、车端电子罗盘(4)；

所述遥控端系统包括遥控器控制单元(14)、遥控端RF接收单元(15)、遥控端RF发送单元(16)、遥控端电子罗盘(17)；

所述BCM中央控制单元(1)是车端系统的核心，用于处理车端发送接收的信号数据；

所述车端RF接收单元(2)用于接收遥控器发射出的寻车信号；

所述车端RF发送单元(3)用于发射车辆位置信号；

所述车端电子罗盘(4)用于解算出汽车车头朝向，实时保存在BCM中央控制单元(1)的存储器中；

所述遥控器控制单元(14)是遥控端系统的核心，用于处理遥控端发送接收的信号数据，并给出车辆大致方位；

所述遥控端RF接收单元(15)用于处理车端RF发送单元(3)发送的寻车信号，并将信号传递给遥控器控制单元(14)；

所述遥控端RF发送单元(16)用于将信号发送给车端RF接收单元(2)；

所述遥控端电子罗盘(17)用于解算出遥控端的朝向；

所述遥控端RF发送单元(16)内部有两个模块，分别是高功率模块和低功率模块，不同功率的模块配备有对应的发射控制按钮，按高功率发射模块时，遥控端RF发送单元以较高的功率发射寻车信号，信号内容为数据链密钥与控制指令，用于触发车端RF发送单元工作，若车端RF发送单元已经工作时，继续按高功率发射模块可切换车端RF发送单元顺序扫描模式和快速定位模式；

按低功率发射模块时，遥控端RF发送单元以较低的功率发射寻车信号，信号内容为数据链密钥与控制指令，用于关闭车端RF发送单元的信号发送，以及解锁车辆、车灯亮起等常规功能。

2.根据权利要求1所述的一种基于BCM控制器的寻车系统，其特征在于，所述车端RF发送单元(3)设置有4组定向天线，分别安装在汽车的四周，所述定向天线包括天线支架和喇叭天线，喇叭天线安装在天线支架上，天线支架下端安装旋转电机，控制天线支架旋转，每组定向天线的安装位置以及朝向范围是确定的。

3.根据权利要求1所述的一种基于BCM控制器的寻车系统，其特征在于，所述车端系统还包括鞭状天线(5)，所述鞭状天线(5)连接车端RF接收单元(2)。

4.根据权利要求1所述的一种基于BCM控制器的寻车系统，其特征在于，所述遥控端系统还包括环形天线(19)，所述环形天线(19)连接遥控端RF接收单元(15)和遥控端RF发送单元(16)。

5.根据权利要求1所述的一种基于BCM控制器的寻车系统，其特征在于，所述遥控端系统还包括方向指示装置(18)，所述方向指示装置(18)可以使用指示灯或方向指针，用于显示汽车位置方向。

6.根据权利要求2所述的一种基于BCM控制器的寻车系统，其特征在于，所述车端RF发送单元(3)内部有微控制器，发射信号可选择单次只通过一个喇叭天线发送，在一个喇叭天线上持续发射信号的时间为t秒，随后自动切换至下一个喇叭天线；也可选择同时由4个喇叭天线发送；

所述发射信号内至少涵盖以下信息：汽车车头朝向、发射喇叭天线的编号、喇叭天线支架的角度。

7.一种基于BCM控制器的寻车方法，采用权利要求1-6任一项所述的一种基于BCM控制器的寻车系统，其特征在于，包括以下步骤：

S1、启动遥控器寻车，遥控端RF发送单元(16)将寻车信号通过环形天线(19)发送出去；

S2、车端RF接收单元(2)通过鞭状天线(5)接收到寻车信号，将寻车信号传到BCM中央控制单元(1)；

S3、BCM中央控制单元(1)结合寻车信号及车端电子罗盘(4)解算出的车头朝向进行分析处理；

S4、车端RF发送单元选择一组或一组以上定向天线将BCM中央控制单元(1)解析后的应答信号发往遥控器方向；

S5、遥控端RF接收单元(15)通过环形天线(19)接收应答信号，将应答信号传至遥控器控制单元(14)进行解析；

S6、遥控器控制单元(14)通过遥控端电子罗盘(17)，读取当前遥控的朝向，最终计算得到汽车的大致方位，通过遥控器上的方向指示装置(18)显示汽车位置方向，实现寻车。

8.根据权利要求7所述的一种基于BCM控制器的寻车方法，其特征在于，车端RF发送单元(3)采用跳频技术，用于提高信号的抗干扰性和穿透性能，发射信号的内容为数据链密钥、喇叭天线标号、天线支架角度、汽车朝向。