本发明专利技术涉及一种基于陀螺仪、计步器和UWB的智能汽车钥匙，包括钥匙本体、控制模块和执行模块，所述钥匙本体、控制模块以及执行模块之间通信连接；所述钥匙本体内置有角速度传感模块、计步模块、显示模块、UWB模块、无线蜂窝网模块、蓝牙模块和无线收发模块；所述控制模块内置有控制芯片，用以对钥匙本体提供控制使执行模块执行操作。该基于陀螺仪、计步器和UWB的智能汽车钥匙，在无蜂窝网的背景且距离车辆较远的情况下，利用角速度传感模块、计步模块和UWB模块来对车辆进行寻找，用户在海上，或者沙漠或者深井中都能方便对车辆进行寻找，可以解决用户远距离找车难，已经在有蜂窝网和没有蜂窝网的情况下，两种技术的结合，能达到无视距，无障碍的寻车。无障碍的寻车。无障碍的寻车。
【技术实现步骤摘要】
一种基于陀螺仪、计步器和UWB的智能汽车钥匙
[0001]本专利技术涉及智能汽车钥匙
，具体为一种基于陀螺仪、计步器和UWB的智能汽车钥匙。
技术介绍
[0002]机械钥匙是最常见的车钥匙，配机械钥匙的门锁一般和家里的门锁差不多，需要插入钥匙孔，转动才能打开或锁上，缺点是车辆无法远程启动，无法满足一些特定场景，目前基本都是用遥控钥匙代替，除了机械钥匙和遥控钥匙，现在部分车型还应用了车机交互系统，通过官方平台实现手机与车辆的匹配，当车钥匙不在身边时，可以通过手机启动或关闭车辆，可以应对各种突发情况，适用性更强。
[0003]目前成熟的技术数字钥匙有NFC钥匙、BLE钥匙、UWB钥匙三种技术路线，NFC钥匙必须贴在车上感应器1
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2厘米的距离进行刷卡才能感应到从而开锁；
[0004]BLE钥匙：体验和PEPS差不多，和PEPS的区别主要是通过蓝牙把手机变成了汽车虚拟钥匙，替代了实体智能钥匙；
[0005]UWB钥匙：在20米范围内可以先用蓝牙扫描手机进行蓝牙连接和身份认证以及蓝牙粗略测距；在10
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20米范围就可以开启UWB锚点的定位和测距功能；在3
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10米的范围内设置为迎宾区，可触发车辆进行迎宾功能的车灯打开或者喇叭提示，方便车主找车；走到距车6米的距离时，车内照明自动开启；当走到1
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3米的范围内可以设置为解锁区，可自动解锁车门，自动调节座椅高度，后视镜折叠自动开启；当车主进入到车内，车内UWB锚点扫描到手机UWB信号时，按下启动键可以实现车辆的启动；
[0006]NFC+BLE钥匙：1个PEPS控制器+1个NFC读卡器+N个蓝牙天线+1个NFC卡片车钥匙，由于NFC解锁可以在手机没电的情况正常运行，可以弥补蓝牙钥匙在手机没电时的特殊紧急场景下的解锁需求，所以在NFC+BLE方案中，车主日常使用的是BLE钥匙，一般NFC钥匙可作为蓝牙钥匙的备；
[0007]UWB+BLE钥匙：一套UWB汽车钥匙系统由1个PEPS控制器+N个UWB锚点构成，UWB常见的车端硬件架构有两种方案：A:“车外4+车内1”：将4个UWB锚点布置在车外前后保险杠两侧，车内锚点布置在中控位置，B：“车外0+车内4”：在车内B柱两侧和前后挡风玻璃处安装4个UWB锚点。
[0008]以上六种是目前车企采用的所有方案，目前为止NFC+BLE钥匙和UWB+BLE钥匙应用最为广泛的技术方案，NFC+BLE钥匙和UWB+BLE钥匙是三种基础方案NFC钥匙、BLE钥匙、UWB钥匙的组合，这种组合成为了车企对于数字钥匙的最优解，但是这种组合的方式，并不能够满足超出50米范围后的找车功能，同时也不能满足于在一些蜂窝数据较差以及阻挡物较多的地方对车辆进行寻找，基于此，本专利提出一种无视距，无障碍不受蜂窝网络影响的找车方案，不管何时何地，都能够定位车的位置，并且引导车主找到车辆所在的位置。
技术实现思路
[0009]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于陀螺仪、计步器和UWB的智能汽车钥匙，具备无视距，无障碍不受蜂窝网络影响等优点，解决了不能够满足超出50米范围后的找车功能，同时也不能满足于在一些蜂窝数据较差以及阻挡物较多的地方对车辆进行寻找的问题。
[0010]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于陀螺仪、计步器和UWB的智能汽车钥匙，包括钥匙本体、控制模块和执行模块，所述钥匙本体、控制模块以及执行模块之间通信连接；
[0011]所述钥匙本体内置有角速度传感模块、计步模块、显示模块、UWB模块、无线蜂窝网模块、蓝牙模块和无线收发模块；
[0012]所述控制模块内置有控制芯片，用以对钥匙本体提供控制使执行模块执行操作；
[0013]所述执行模块包括汽车基站模块和执行器，所述汽车基站模块与执行器以及钥匙本体之间通信连接。
[0014]进一步，所述角速度传感模块为陀螺仪，所述计步模块为计步器，且陀螺仪以及计步器用以对用户离车后的轨迹进行记录跟踪，所述显示模块用于显示时间以及距离车辆的距离和方位，所述UWB模块与执行器之间通信连接，用以控制车辆车门开启、车窗开启以及车辆的启动等。
[0015]进一步，所述蓝牙模块用于定位车辆的位置，所述无线蜂窝网通过上次停车时候记录的位置信息，给智能钥匙提供当前车主的位置和车的位置距离的大致范围，所述钥匙本体还内置有电源模块，用以对钥匙本体进行供电。
[0016]进一步，所述在无蜂窝网的背景且距离车辆较远的情况下，利用角速度传感模块、计步模块和UWB模块来对车辆进行寻找，具体方法如下：
[0017]1)用户锁车后，陀螺仪和计步器对用户的轨迹进行持续的记录跟踪，假如用户去了沙漠中，这时候无论用户在哪里，都能根据用户的行进轨迹数据，结合陀螺仪的算法，计算出用户的车辆和用户的相对位置。
[0018]2)当用户想要去找车时候，打开车钥匙，车钥匙会根据系统计算出的结果，给出人车相对位置，这时候利用陀螺仪指引方位，通过轨迹计算出大致的距离，启动蓝牙的锚点，在结合计步器的距离，给出人车的精确的位置。
[0019]3)当用户走进蓝牙区域的时候，根据计算的步数以及蓝牙的锚点，对人车距离进行精确的校准，依据陀螺仪给出的方位，用户很快就能找到自己的车辆。
[0020]进一步，所述在具有无线蜂窝网的情况下，能够进行远距离的通信，具有良好的网络支撑，解决用户在距离车的位置几百米甚至1公里以上的位置。
[0021]进一步，所述在蓝牙模块中对应三种不同的发射功率，具体如下：
[0022]1)在发射功率为
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20dBm，接收机灵敏度为
‑
70dBm，则允许的路径损耗为50dB，对应于2.5m的通信距离；
[0023]2)在发射功率为0dBm，接收机灵敏度为
‑
80dBm，则允许的路径损耗为80dB，对应于40m的通信距离；
[0024]3)发射功率为10dBm，接收机灵敏度为
‑
90dBm，则允许的路径损耗为100dB，对应于250m的通信距离。
[0025]进一步，所述蓝牙模块应用场景如下：
[0026]A、有无线网络：车在网络信号比较好情况下，采用
‑
20dBm发射功率，降低功耗的方式，为车主提供车辆大致精确的范围；
[0027]B、在网络不好的情况下，有障碍物的地方，采用0dBm发射功率，同样降低了功耗，给用户带来40米的范围精确度；
[0028]C、在地下车库，障碍物加多的地方，采用
‑
90dBm发射功率，也能够在关闭蜂窝网的情况下，给用户带来数百米的精确范围。
[0029]进一步，所述在正常蜂窝网络且距离车辆较远的情况下，利用无线蜂窝网模块、蓝牙模块和UWB模块对车辆进行寻找，具体方法如下：
[0030]a.用户通过车钥匙上的屏幕提示距离的范围和大致方位，这时候是无线蜂窝网本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于陀螺仪、计步器和UWB的智能汽车钥匙，其特征在于：包括钥匙本体、控制模块和执行模块，所述钥匙本体、控制模块以及执行模块之间通信连接；所述钥匙本体内置有角速度传感模块、计步模块、显示模块、UWB模块、无线蜂窝网模块、蓝牙模块和无线收发模块；所述控制模块内置有控制芯片，用以对钥匙本体提供控制使执行模块执行操作；所述执行模块包括汽车基站模块和执行器，所述汽车基站模块与执行器以及钥匙本体之间通信连接。2.根据权利要求1所述的一种基于陀螺仪、计步器和UWB的智能汽车钥匙，其特征在于：所述角速度传感模块为陀螺仪，所述计步模块为计步器，且陀螺仪以及计步器用以对用户离车后的轨迹进行记录跟踪，所述显示模块用于显示时间以及距离车辆的距离和方位，所述UWB模块与执行器之间通信连接，用以控制车辆车门开启、车窗开启以及车辆的启动等。3.根据权利要求1所述的一种基于陀螺仪、计步器和UWB的智能汽车钥匙，其特征在于：所述蓝牙模块用于定位车辆的位置，所述无线蜂窝网通过上次停车时候记录的位置信息，给智能钥匙提供当前车主的位置和车的位置距离的大致范围，所述钥匙本体还内置有电源模块，用以对钥匙本体进行供电。4.根据权利要求1所述的一种基于陀螺仪、计步器和UWB的智能汽车钥匙，其特征在于：所述在无蜂窝网的背景且距离车辆较远的情况下，利用角速度传感模块、计步模块和UWB模块来对车辆进行寻找，具体方法如下：1)用户锁车后，陀螺仪和计步器对用户的轨迹进行持续的记录跟踪，假如用户去了沙漠中，这时候无论用户在哪里，都能根据用户的行进轨迹数据，结合陀螺仪的算法，计算出用户的车辆和用户的相对位置。2)当用户想要去找车时候，打开车钥匙，车钥匙会根据系统计算出的结果，给出人车相对位置，这时候利用陀螺仪指引方位，通过轨迹计算出大致的距离，启动蓝牙的锚点，在结合计步器的距离，给出人车的精确的位置。3)当用户走进蓝牙区域的时候，根据计算的步数以及蓝牙的锚点，对人车距离进行精确的校准，依据陀螺仪给出的方位，用户很快就能找到自己的车辆。5.根据权利要求1所述的一种基于陀螺仪、计步器和UWB的智能汽车钥匙，其特征在于：所述在具有无线蜂窝网的情况下，能够进行远距离的通信，具有良好的网络支撑，解决用户在距离车的位置几百米甚至1公里以上的位置。6.根据权利要求1所述的一种基于陀螺仪、计步器和UW...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯磊，
申请(专利权)人：西安摩栗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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