一种应用于车载通信的多天线结构及其定位方法技术

本发明专利技术涉及一种应用于车载通信的多天线结构及其定位方法，该多天线结构包括集成安装于PCB板上的UWB天线、BLE天线和NFC天线，其中，UWB天线与设置于车辆的多个锚点通信连接，BLE天线与车载蓝牙通信连接，多个锚点和车载蓝牙分别与BCM相连接，UWB天线用于实现钥匙与车辆之间的测距；NFC天线用于实现车辆的解锁、闭锁和启动；BLE天线用于实现钥匙定位、无钥匙进入、无钥匙启动、远程控制。与现有技术相比，本发明专利技术中多天线结构更为紧凑、便于制造，并且能够有效提升定位精度及通信可靠性，确保无钥匙系统的工作稳定性。系统的工作稳定性。系统的工作稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于车载通信的多天线结构及其定位方法


[0001]本专利技术涉及车载无线数据通信
，尤其是涉及一种应用于车载通信的多天线结构。

技术介绍

[0002]车辆无钥匙系统使得用户只需将车钥匙“放在口袋里”、无需拿出车钥匙，即可同时解锁和启动汽车，能够大大方便用户的车辆驾驶操作、提升用户体验感。
[0003]常见的无钥匙进入系统，是由发射器、遥控中央锁控制模块、驾驶授权系统控制模块三个接受器及相关线束组成的控制系统。通常，遥控器和发射器集成在车钥匙上，车辆根据智能钥匙发来的信号，进入锁止或不锁止状态，甚至可以自动关闭车窗和天窗。无钥匙系统中的发射器涉及通信技术，传统方案大多采用RFID(Radio Frequency Identification，射频识别)、NFC(Near Field Communication，近场通信)、GPS(Global Positioning System，全球定位系统)方式，以实现车钥匙与车辆之间的数据信号传输。
[0004]然而在实际应用中，传统方案构造出的天线结构复杂、尺寸较大，并且在远距离、天气恶劣或存在遮挡情况下，难以保证定位精度、无法确保数据通信的可靠性，不利于无钥匙系统的稳定工作。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种应用于车载通信的多天线结构及其定位方法，能够实现一种结构紧凑、定位精度高、通信可靠的天线结构，确保无钥匙系统的工作稳定性。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种应用于车载通信的多天线结构，包括集成安装于PCB板上的UWB(Ultra Wide Band，超宽带)天线、BLE(Bluetooth Low Energy，蓝牙低能耗)天线和NFC(Near Field Communication，近场通信)天线，所述UWB天线与设置于车辆的多个锚点通信连接，所述BLE天线与车载蓝牙通信连接，所述多个锚点和车载蓝牙分别与BCM(Body Control Module，车身控制模块)相连接，所述UWB天线用于实现钥匙与车辆之间的测距；
[0007]所述NFC天线用于实现车辆的解锁、闭锁和启动；
[0008]所述BLE天线用于实现钥匙定位、无钥匙进入、无钥匙启动、远程控制。
[0009]进一步地，所述UWB天线具体为CPW(共平面波导，co
‑
planar waveguide)馈送的平面贴片天线。
[0010]进一步地，所述多个锚点分别安装于车辆中控台以及四个大灯位置。
[0011]进一步地，所述NFC天线具体为无源卡模式。
[0012]进一步地，所述多天线结构还包括安装于PCB板上的UWB芯片、蓝牙芯片、无线充电芯片和电源芯片。
[0013]进一步地，所述多天线结构还设置有Type
‑
C接口。
[0014]进一步地，所述UWB芯片具体为NCJ29D5。
[0015]进一步地，所述蓝牙芯片具体为KW38。
[0016]进一步地，所述无线充电芯片具体为BQ51050B。
[0017]进一步地，所述电源芯片具体为MF2DL(H)x0。
[0018]一种应用于车载通信的多天线结构定位方法，包括以下步骤：
[0019]S1、通过UWB天线获取钥匙与多个锚点之间对应的多个距离，其中，测距过程采用飞行时间(TOF，Time of flight)测距方式，具体为：发射装置将包含时间戳(STS，Synchronous Time Stamps)的信号发射出去，接收器收到信号后，通过发射内容中包含的时间信息计算出飞行时间，进而算出飞行距离；
[0020]S2、从多个距离中筛选出数值最小的两个距离；
[0021]S3、根据步骤S2筛选出两个距离对应的锚点，确定出当前钥匙所处区域，所述区域具体为车辆前方、后备箱区、驾驶员侧或乘客侧。
[0022]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0023]一、本专利技术通过在PCB板上集成安装UWB天线、BLE天线和NFC天线，将UWB天线与设置于车辆的多个锚点通信连接、将BLE天线与车载蓝牙通信连接、将多个锚点和车载蓝牙分别与BCM相连接，使得BCM能够通过CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)跟基站BLE以及UWB锚点通信，进而利用UWB天线实现钥匙与车辆之间的测距；利用NFC天线实现车辆的解锁、闭锁和启动；利用BLE天线实现钥匙定位、无钥匙进入、无钥匙启动、远程控制。不仅能够在有效提高定位精度、确保数据通信的可靠性，同时也使得整个天线结构更加紧凑、便于制造加工。
[0024]二、本专利技术中，利用UWB天线实现钥匙与车辆之间的测距，UWB具有更宽的频带，且通过ToA(time of arriva，到达时间)测距技术，能够确保更好的定位精度，此外，UWB天线采用CPW馈送的平面贴片天线形式，不需要在基板上钻孔，易于制造并与其他系统元件集成，便于装配，并且更适合MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit，单片微波集成电路)应用，
[0025]三、本专利技术中，将UWB与BLE无线技术相结合，设备和车辆之间的安全数据仍通过蓝牙技术进行通信，从而能够通过安全通道与车辆提供相互身份验证和数据分享，也能够实现通过兼容的移动设备进行被动无钥匙进入和引擎启动。
[0026]四、本专利技术中，多天线结构上还安装设置有安装无线充电芯片、电源芯片和Type
‑
C接口，进一步确保多天线结构的供电可靠性及便捷性。
附图说明
[0027]图1为本专利技术的结构布局示意图；
[0028]图2为NFC天线的无源卡模式示意图；
[0029]图3a～3c为实施例中UWB天线及BLE天线在PCB板的集成效果示意图(分别为顶层、侧视和底层示意)；
[0030]图中标记说明：1、UWB天线，2、BLE天线，3、NFC天线，11、UWB芯片，21、蓝牙芯片，4、无线充电芯片，5、电源芯片，6、Type
‑
C接口。
具体实施方式
[0031]下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。
[0032]实施例
[0033]如图1和图2所示，一种应用于车载通信的多天线结构，包括集成安装于PCB板上的UWB天线1、BLE天线2和NFC天线3(用于实现车辆的解锁、闭锁和启动)，其中，UWB天线1与设置于车辆的多个锚点通信连接，用于实现钥匙与车辆之间的测距；BLE天线2与车载蓝牙通信连接，用于实现钥匙定位、无钥匙进入、无钥匙启动、远程控制，多个锚点和车载蓝牙分别与BCM相连接，多个锚点分别安装于车辆中控台以及四个大灯位置。
[0034]在实际应用时，首先通过UWB天线获取钥匙与多个锚点之间对应的多个距离，其中，测距过程采用飞行时间(TOF，Time of flight本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于车载通信的多天线结构，其特征在于，包括集成安装于PCB板上的UWB天线(1)、BLE天线(2)和NFC天线(3)，所述UWB天线(1)与设置于车辆的多个锚点通信连接，所述BLE天线(2)与车载蓝牙通信连接，所述多个锚点和车载蓝牙分别与BCM相连接，所述UWB天线(1)用于实现钥匙与车辆之间的测距；所述NFC天线(3)用于实现车辆的解锁、闭锁和启动；所述BLE天线(2)用于实现钥匙定位、无钥匙进入、无钥匙启动、远程控制。2.根据权利要求1所述的一种应用于车载通信的多天线结构，其特征在于，所述UWB天线(1)具体为CPW馈送的平面贴片天线。3.根据权利要求1所述的一种应用于车载通信的多天线结构，其特征在于，所述多个锚点分别安装于车辆中控台以及四个大灯位置。4.根据权利要求1所述的一种应用于车载通信的多天线结构，其特征在于，所述NFC天线(3)具体为无源卡模式。5.根据权利要求1所述的一种应用于车载通信的多天线结构，其特征在于，所述多天线结构还包括安装于PCB板上的UWB芯片(11)、蓝牙芯片(21)、无线充电芯片(4)和电源芯片(5)，所述多天线结构还设置有...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴海军，刘奕彬，张斌，
申请(专利权)人：上海德门电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：