基于UWB数字钥匙架构的脚踢检测系统和方法技术方案

技术编号：41008931 阅读：3 留言：0更新日期：2024-04-18 21:44

本发明专利技术揭示了一种基于UWB数字钥匙架构的脚踢检测系统，系统包括钥匙UWB标签、车身UWB基站、车辆CAN通信网络、MCU，所述MCU上集成有用于定位计算模块，汽车车身上至少设有三个车身UWB基站，每个所述车身UWB基站通过车辆CAN通信网络将定位信号发送至MCU通信，所述定位计算模块根据定位信号计算钥匙UWB标签的位置。本发明专利技术相对于基于电容式脚踢传感器的车辆，在数字钥匙的架构下实现脚踢功能，具有稳定性高、抗干扰能力强、带宽大、穿透性强以及降低成本等优势。更快速精准的让车辆识别踢腿动作，有利于提高人车交互的智能化体验。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车电子领域，特别是涉及车辆数字钥匙的脚踢部分以及汽车上超宽带(以下简称uwb)技术的应用部分。

技术介绍

1、脚踢自动尾门系统，属于智能车在感知控制领域的一种实现；该系统通过安装在车身周围的传感器自动识别人体脚踢动作；该系统的核心是用于识别人体脚踢动作的传感器。

2、目前市场上主流的方法是使用电容传感器，一般在车辆后保险杠下方，车辆尾部和底部安装一个电容电场发射极，当探测区域出现人体腿部，则会与电极之间形成电容；电容值随腿部与电极的距离发生变化，进而可识别出人体脚踢动作。随着汽车的智能化发展，雷达已逐渐成为汽车感知系统必不可少的组成成分；其中超宽带uwb技术，具有较大的发展潜力。

3、例如公开号为cn107358687a，公开日为2017年11月17日，专利名称为《一种双感应式汽车电动尾门控制系统及方法》的公开文献，公开了一种双感应式汽车电动尾门控制系统及方法，其中系统包括汽车主控系统，与汽车主控系统连接的无钥匙开启系统和汽车后备箱，感应系统还包括与汽车主控系统连接的微处理器，与微处理器连接的信号调理电路和电容转换模块，与信号调理电路连接的雷达模块，与电容转换模块连接的电容传感器。本专利技术解决了现有技术因感应系统在工作过程中因功耗较高而造成资源浪费的技术问题。

4、现有的脚踢检测系统多采用电容传感器，其检测仅测量电容值的变化，在准确度、灵敏度、抗干扰性方面还是存在欠缺，可能造成人机交互失败、误判等，影响人车交互的智能化体验。

技术实现思路</p>

1、本专利技术所要解决的技术问题是实现一种基于uwb数字钥匙架构的脚踢检测系统，uwb雷达可以同时测量物体的距离、速度、角度等信息，获取丰富的特征；同时，若复用车辆尾部的uwb锚点，可进一步降低成本。

2、为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：基于uwb数字钥匙架构的脚踢检测系统，系统包括钥匙uwb标签、车身uwb基站、车辆can通信网络、mcu，所述mcu上集成有用于定位计算模块，汽车车身上至少设有三个车身uwb基站，每个所述车身uwb基站通过车辆can通信网络将定位信号发送至mcu通信，所述定位计算模块根据定位信号计算钥匙uwb标签的位置。

3、所述车身uwb基站设有六个，其中四个位于汽车的四角位置，另外两个位移车厢前部和后部。

4、尾部的两个车身uwb基站为uwb脚踢基站，两个uwb脚踢基站之间实时进行uwb通信。

5、两个uwb脚踢基站通过方差图可以检测出脚踢动作。

6、基于uwb数字钥匙架构的脚踢检测方法，所有车身uwb基站通过飞行时间法进行测距，计算出每个uwb基站与钥匙uwb标签的距离，所有车身uwb基站将计算的距离数据通过车辆can通信网络传输至mcu，定位计算模块运行定位算法输出钥匙uwb标签的定位坐标。

7、当有人在车尾进行脚踢时，开始生成的方差图，通过图像分析判断哪个时刻车尾有脚踢动作，当有踢脚动作时，开启汽车尾门。

8、判断是否存在持有钥匙uwb标签的用户在规定位置有脚踢动作，判断方法：

9、步骤1、uwb脚踢基站开始相互通信；

10、步骤2、对数据进行傅里叶变换；

11、步骤3、上采样；

12、步骤4、对数据进行傅里叶逆变换；

13、步骤5、对数据进行匹配滤波；

14、步骤6、判断动作是否为踢脚；

15、步骤7、若是则开启汽车尾门，若否在返回步骤1。

16、所述步骤1中，uwb脚踢基站每100ms同时向mcu发送数据。

17、所述步骤2中，对两个uwb脚踢基站采集的数据进行处理，将时域下得到的实部、虚部做傅里叶变换，所述步骤3中，对步骤2处理后的信号进行上采样处理；步骤3中，对步骤2处理的信号进行傅里叶逆变换，重新得到时域下的实部、虚部。

18、本专利技术相对于基于电容式脚踢传感器的车辆，在数字钥匙的架构下实现脚踢功能，具有稳定性高、抗干扰能力强、带宽大、穿透性强以及降低成本等优势。更快速精准的让车辆识别踢腿动作，有利于提高人车交互的智能化体验。

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【技术保护点】

1.基于UWB数字钥匙架构的脚踢检测系统，其特征在于：系统包括钥匙UWB标签、车身UWB基站、车辆CAN通信网络、MCU，所述MCU上集成有用于定位计算模块，汽车车身上至少设有三个车身UWB基站，每个所述车身UWB基站通过车辆CAN通信网络将定位信号发送至MCU通信，所述定位计算模块根据定位信号计算钥匙UWB标签的位置。

2.根据权利要求1所述基于UWB数字钥匙架构的脚踢检测系统，其特征在于：所述车身UWB基站设有六个，其中四个位于汽车的四角位置，另外两个位移车厢前部和后部。

3.根据权利要求2所述基于UWB数字钥匙架构的脚踢检测系统，其特征在于：尾部的两个车身UWB基站为UWB脚踢基站，两个UWB脚踢基站之间实时进行UWB通信。

4.根据权利要求3所述基于UWB数字钥匙架构的脚踢检测系统，其特征在于：两个UWB脚踢基站通过方差图可以检测出脚踢动作。

5.基于UWB数字钥匙架构的脚踢检测方法，其特征在于：所有车身UWB基站通过飞行时间法进行测距，计算出每个UWB基站与钥匙UWB标签的距离，所有车身UWB基站将计算的距离数据通过车辆C

6.根据权利要求5所述基于UWB数字钥匙架构的脚踢检测方法，其特征在于：当有人在车尾进行脚踢时，开始生成的方差图，通过图像分析判断哪个时刻车尾有脚踢动作，当有踢脚动作时，开启汽车尾门。

7.根据权利要求6所述基于UWB数字钥匙架构的脚踢检测方法，其特征在于：判断是否存在持有钥匙UWB标签的用户在规定位置有脚踢动作，判断方法：

8.根据权利要求7所述基于UWB数字钥匙架构的脚踢检测方法，其特征在于：所述步骤1中，UWB脚踢基站每100ms同时向MCU发送数据。

9.根据权利要求8所述基于UWB数字钥匙架构的脚踢检测方法，其特征在于：所述步骤2中，对两个UWB脚踢基站采集的数据进行处理，将时域下得到的实部、虚部做傅里叶变换，所述步骤3中，对步骤2处理后的信号进行上采样处理；步骤3中，对步骤2处理的信号进行傅里叶逆变换，重新得到时域下的实部、虚部。

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【技术特征摘要】

1.基于uwb数字钥匙架构的脚踢检测系统，其特征在于：系统包括钥匙uwb标签、车身uwb基站、车辆can通信网络、mcu，所述mcu上集成有用于定位计算模块，汽车车身上至少设有三个车身uwb基站，每个所述车身uwb基站通过车辆can通信网络将定位信号发送至mcu通信，所述定位计算模块根据定位信号计算钥匙uwb标签的位置。

2.根据权利要求1所述基于uwb数字钥匙架构的脚踢检测系统，其特征在于：所述车身uwb基站设有六个，其中四个位于汽车的四角位置，另外两个位移车厢前部和后部。

3.根据权利要求2所述基于uwb数字钥匙架构的脚踢检测系统，其特征在于：尾部的两个车身uwb基站为uwb脚踢基站，两个uwb脚踢基站之间实时进行uwb通信。

4.根据权利要求3所述基于uwb数字钥匙架构的脚踢检测系统，其特征在于：两个uwb脚踢基站通过方差图可以检测出脚踢动作。

5.基于uwb数字钥匙架构的脚踢检测方法，其特征在于：所有车身uwb基站通过飞行时间法进行测距，计算出每个uwb基站与钥匙uwb...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈泽坚，陈湧，怀克建，
申请(专利权)人：芜湖埃泰克汽车电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：

全部详细技术资料下载我是这个专利的主人