一种钥匙的定位方法、系统、装置及车辆与流程

本发明涉及汽车的控制领域，特别是涉及一种钥匙的定位方法、系统、装置及车辆。

背景技术：

随着技术的发展，人们对汽车控制的便捷性提出了更高的要求，汽车的控制从传统的由机械钥匙控制逐渐发展为现如今的无钥匙控制，大大提高了对汽车控制时的智能性及便利性，具体地，通过检测手持设备或智能钥匙与汽车之间的距离，控制汽车开启不同的权限，以实现对列车的无钥匙控制，进而实现汽车的防远程中继的功能，保证汽车的安全性。例如，手持设备或智能钥匙在以汽车为中心的预设范围内时，汽车的车门可以被打开，智能钥匙或者手持设备不在以汽车为中心的预设范围内时，汽车的车门锁死，不能被打开；检测到手持设备或智能钥匙在汽车内部时，汽车中的牵引电机才可以被驱动，手持设备或者钥匙不在车内时，汽车无法被驱动。综上，提供一种对手持设备或智能钥匙的定位方法是本领域技术人员目前需要解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种钥匙的定位方法、系统、装置及车辆，通过与钥匙之间进行信号交互的方式，可以根据交互的信号计算出钥匙与车辆之间的距离，以便车辆根据计算出的钥匙与车辆之间的距离控制车辆开启不同的权限，保护车辆的安全性。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种钥匙的定位方法，应用于车辆中的处理器，所述车辆包括天线，所述定位方法包括：

生成测试信号，并将所述测试信号通过天线发送至钥匙；

接收所述钥匙基于所述测试信号生成的反馈信号；

基于所述反馈信号计算所述钥匙与所述车辆之间的距离；

基于所述距离控制车辆关闭与所述距离对应的预设权限。

优选地，所述天线的个数为n个，且n个天线在所述车辆内的位置不同，n为不小于4的整数；

将所述测试信号通过天线发送至钥匙，包括：

将所述测试信号按照时间顺序依次通过n个所述天线分别发送至所述钥匙；

接收所述钥匙基于所述测试信号生成的反馈信号，包括：

接收所述钥匙分别基于n个所述天线发送的测试信号生成的n个与所述天线一一对应的反馈信号；

基于所述反馈信号计算所述钥匙与所述车辆之间的距离，包括：

基于n个所述反馈信号计算所述钥匙与所述车辆之间的具体相对位置。

优选地，第i反馈信号为所述钥匙基于第i天线发送的所述测试信号的飞行时间差计算出的所述钥匙与所述第i天线之间的第i距离，n≥i≥1；

基于n个所述反馈信号计算所述钥匙与所述车辆之间的具体相对位置，包括：

基于所述第i距离及每两个所述天线之间的距离通过三角函数或多角度函数计算所述钥匙与所述车辆之间的相对夹角和/或相对距离。

优选地，每两个所述天线之间的距离不小于预设距离。

优选地，所述测试信号为超宽带uwb信号或蓝牙ble信号。

优选地，所述车辆包括切换开关，所述切换开关的输入端与所述处理器的输出端连接，所述切换开关的第i输出端与所述第i天线的输入端连接；

将所述测试信号依次通过n个所述天线分别发送至所述钥匙，包括：

依次控制所述切换开关的输入端与第i输出端之间导通，以将所述测试信号通过所述第i天线发送至所述钥匙。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种钥匙的定位系统，应用于车辆中的处理器，所述车辆包括天线，包括：

信号生成及发送单元，用于生成测试信号，并将所述测试信号通过天线发送至钥匙；

接收单元，用于接收所述钥匙基于所述测试信号生成的反馈信号；

计算单元，用于基于所述反馈信号计算所述钥匙与所述车辆之间的距离；

控制单元，用于基于所述距离控制车辆关闭与所述距离对应的预设权限。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种钥匙的定位装置，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于在存储所述计算机程序时，实现上述所述的钥匙的定位方法的步骤。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种车辆，包括上述所述的钥匙的定位装置及天线。

优选地，所述天线为n个，还包括切换开关，所述切换开关的输入端与所述钥匙的定位装置连接，所述切换开关的第i输出端与第i天线连接，n≥4，n≥i≥1，n和i均为整数。

本申请提供了一种钥匙的定位方法，该方案中，先生成测试信号，然后将测试信号发送至钥匙，钥匙针对测试信号对处理器进行反馈，也即向处理器发送反馈信号，通过反馈信号计算钥匙与车辆之间的距离。本申请中，通过与钥匙之间进行信号交互的方式，可以根据交互的信号计算出钥匙与车辆之间的距离，以便车辆根据计算出的钥匙与车辆之间的距离控制车辆开启不同的权限，保护车辆的安全性。

本申请还提供了一种钥匙的定位系统及装置，与上述描述的钥匙的定位方法具有相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种钥匙的定位方法的流程示意图；

图2为本发明提供的各天线与钥匙之间的距离示意图；

图3为本发明提供的各天线与钥匙之间的夹角示意图；

图4为本发明提供的一种钥匙的定位系统的结构框图；

图5为本发明提供的一种钥匙的定位装置的结构框图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种钥匙的定位方法、系统、装置及车辆，通过与钥匙之间进行信号交互的方式，可以根据交互的信号计算出钥匙与车辆之间的距离，以便车辆根据计算出的钥匙与车辆之间的距离控制车辆开启不同的权限，保护车辆的安全性。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

请参照图1，图1为本发明提供的一种钥匙的定位方法的流程示意图，该方法应用于车辆中的处理器，车辆包括天线，定位方法包括：

s11：生成测试信号，并将测试信号通过天线发送至钥匙；

具体的，本申请中的处理器生成一个测试信号，并将此测试信号通过天线发送至钥匙中，以实现和汽车和钥匙之间的通信。

其中，在本申请中的汽车集成有ble(bluetoothlowenergy，蓝牙低功耗)模块或者uwb(ultrawideband，超宽带)模块时，测试信号可以为ble信号或uwb信号，当然，也可以为其他的信号，本申请在此不做特别的限定。

需要说明的是，本申请中的钥匙只要是能够与汽车进行通信的设备即可，不限于为传统的钥匙，可以是任意的手持设备或者智能手机等，本申请在此不做特别的限定。

s12：接收钥匙基于测试信号生成的反馈信号；

s13：基于反馈信号计算钥匙与车辆之间的距离；

具体地,钥匙接收汽车的处理器通过天线发送的测试信号，然后基于此测试信号生成对应的反馈信号，并发送至汽车的处理器，以便处理器基于反馈信号计算钥匙与汽车之间的距离。

其中，本申请中的反馈信号可以是基于测试信号生成的区别于测试信号的反馈信号，然后处理器可以基于接收到反馈信号和发送测试信号的时间的时间差计算钥匙与汽车之间的距离。或者，钥匙上集成有处理器，钥匙可以基于接收到的测试信号的飞行时间差计算钥匙与汽车之间的距离，然后将计算出的距离作为反馈信号发送至汽车的处理器。

当然，反馈信号的具体的实现方式不限于上述举例，也可以为其他的实现方式，本申请在此不做特别的限定。

在处理器接收到反馈信号后，基于反馈信号计算钥匙与车辆之间的距离。其中，计算距离的具体方式本申请在此不做特别的限定。

s14：基于距离控制车辆关闭与距离对应的预设权限。

计算出车辆与钥匙之前的距离之后，可以根据计算出来的距离，对车辆的一些权限进行控制，进而保护车辆的安全性及防中继攻击。

例如，在车辆与钥匙的距离较远时，关闭车辆的门窗权限。具体地，此时判定用户与车辆的距离较远，为防止其他人员窃取车内物品或者对车内物品造成损坏，此时控制车辆的车窗权限被关闭；在判定车辆与钥匙之间的距离较近时，才控制车辆的门窗权限打开，从而才可以对车窗进行操作，以保证车辆的安全性。同样的，在判定钥匙不在车辆内部时，控制车辆的行驶权限关闭，至判定钥匙在车辆内部时，才开启车辆的行驶权限，从而在一些不法分子即使破坏门窗想要偷车时，由于车辆的行驶权限未开启，也即行驶功能不能使用，也无法完成偷车，进一步保证了车辆的安全性，防止车辆被盗。其中，关闭车辆的行驶权限可以但不限于是控制车辆中的发动机不能被驱动。当然，上述只是一些个别实施例，具体的实现方式并不限于上述举例，对应的预设权限可以包括但不限于为车辆的门窗权限及行驶权限等，本申请在此不做特别的限定。

综上，本申请中，通过与钥匙之间进行信号交互的方式，可以根据交互的信号计算出钥匙与车辆之间的距离，以便车辆根据计算出的钥匙与车辆之间的距离控制车辆开启不同的权限，保护车辆的安全性。

在上述实施例的基础上:

作为一种优选的实施例，天线的个数为n个，且n个天线在车辆内的位置不同，n为不小于4的整数；

将测试信号通过天线发送至钥匙，包括：

将测试信号按照时间顺序依次通过n个天线分别发送至钥匙；

接收钥匙基于测试信号生成的反馈信号，包括：

接收钥匙分别基于n个天线发送的测试信号生成的n个与天线一一对应的反馈信号；

基于反馈信号计算钥匙与车辆之间的距离，包括：

基于n个反馈信号计算钥匙与车辆之间的具体相对位置。

考虑到只通过一个天线发送测试信号时，只能测试出钥匙与汽车之间的相对距离，也即是只能得到钥匙在汽车的周围多远距离处，不能得到钥匙的具体位置。

为解决上述技术问题，本申请中在汽车内部设置了n个天线，在n大于等于4时，可以测出至少四个天线分别与钥匙之间的距离，然后基于每两个天线之间的距离可以利用三角函数或者多角函数计算出钥匙相对于每个天线之间的距离及角度，从而可以得到汽车与钥匙之间的相对位置，其中，相对位置可以但不限于包括距离及方向等，本申请在此不做特别的限定。

其中，为了避免天线同时将测试信号发送至钥匙时，钥匙无法区分是哪一个天线发送的测试信号，因此，在本申请中，将测试信号按照时间顺序(也即不是同时)通过天线发送至钥匙，以便钥匙能识别到是哪一个天线发送的测试信号。

当然，本申请中也可以通过对测试信号进行标记或者发送不同的测试信号的方式，其中测试信号的标记与天线一一对应，或者测试信号不同时，测试信号与天线一一对应，以使钥匙可以识别出是哪一个天线发送的测试信号，具体实现方式不限于上述举例，本申请在此不做特别的限定。

作为一种优选的实施例，天线为4个。

其中，本申请中的天线设置为4个，当然也不仅限于4个。天线的个数越多时，获取到的钥匙的位置越准确，但是相对应的设置天线的主板的体积和成本也越大，因此，本申请在满足能够使用三角函数计算钥匙的方向和距离的前提下，优选为4个，当然，也并不仅限于为4个，也可以为其他的个数，只要能实现对钥匙的定位即可，本申请在此不做特别的限定。

综上，通过本实施例中的方式，可以实现对钥匙的具体位置的计算，提高对钥匙定位的准确性。

作为一种优选的实施例，第i反馈信号为钥匙基于第i天线发送的测试信号的飞行时间差计算出的钥匙与第i天线之间的第i距离，n≥i≥1；

基于n个反馈信号计算钥匙与车辆之间的具体相对位置，包括：

基于第i距离及每两个天线之间的距离通过三角函数或多角度函数计算钥匙与车辆之间的相对夹角和/或相对距离。

本实施例旨在提供一种反馈信号的具体实现方式，钥匙中集成有计算模块，在接收到天线发送的测试信号之后，接收到的测试信号包括测试信号的幅度、相位及飞行时间差，具体根据飞行时间差计算出对应的天线与钥匙之间的距离。具体的，根据测试信号从天线中发送出来的时间和钥匙接收到测试信号的时间及空气中测试信号传输的速度计算，具体计算公式本申请在此不做详细的说明，也即，本实施例中的反馈信号为钥匙与天线之间的距离。

请参照图2和图3，图2为本发明提供的各天线与钥匙之间的距离示意图,图3为本发明提供的各天线与钥匙之间的夹角示意图，处理器具体根据钥匙与天线1之间的距离(距离1)、钥匙与天线2之间的距离(距离2)、钥匙与天线3之间的距离(距离3)、钥匙与天线4之间的距离(距离4)、以及每两个天线之间的距离(距离5、距离6、距离7及距离8)计算各天线与钥匙之间的夹角及钥匙与汽车之间的具体相对位置。如图3所示，夹角只要可以表示钥匙与天线之间的相对夹角即可，不限于与谁之间的夹角，如图3中钥匙与天线1之间的夹角可以根据天线1与天线2之间的距离、钥匙与天线1之间的距离及钥匙与天线2之间的距离计算出θ1和θ3，从而可以得到θ4＝90°-

(180°-θ1-θ3)，从而可以得到各自的相对夹角，以此类推，本申请在此不再赘述，相对夹角为具体相对于谁的夹角，本申请在此不作特别的限定。

此外，本申请中的钥匙中可以但不限于设置有motionsensor，也即是运动传感器，在运动传感器识别到钥匙有移动时，控制钥匙开启，在运动传感器识别到钥匙没有移动时，控制钥匙关闭或者进入休眠状态，以尽量降低钥匙的电量损耗。

综上，利用本实施例中的方式时，处理器接收到的信号为天线与钥匙之间的距离信号，在处理器直接接收到反馈信号后，可以得到第i距离，本根据第i距离计算出钥匙与汽车之间的距离。

作为一种优选的实施例，第i反馈信号为钥匙基于第i天线发送的测试信号的飞行时间差计算出的钥匙与第i天线之间的第i距离；

接收钥匙基于测试信号生成的反馈信号，包括：

接受钥匙发送的计算出的加密的钥匙与第i天线之间的第i距离。

具体的，本申请中考虑到将第i距离直接发送给汽车中的处理器时，传输过程中如果有不法分子对第i距离进行截获或者修改等，以使处理器接收不到第i距离或者接收到被不法分子修改过的第i距离时，汽车计算出的钥匙与汽车之间的距离为错误的距离，则对应的根据距离控制汽车开启的权限也不正确，从而使不法分子有机可乘。

为解决上述技术问题，本申请中的钥匙将第i距离发送至处理器时，先对第i距离进行加密处理，然后处理器接收到第i距离之后先进行解密，再根据解密后的第i距离计算汽车与钥匙之间的距离，进而防止不法分子对传输过程中的信号进行修改，提高了无钥匙系统的安全性，保证了汽车的安全性。

作为一种优选的实施例，每两个天线之间的距离不小于预设距离。

考虑到天线的距离较近时，天线之间可能会存在干扰，造成测量的钥匙的位置不准确。

为解决信号干扰的误差，本申请中每两个天线之间的距离要不小于预设距离，以防止信号干扰。

其中，预设距离的具体数值本申请在此不做特别的限定，具体根据实际情况而定。

可见，本申请中的通过将每两个天线之间设置有一定的预设距离，防止天线之间互相干扰，提高测量钥匙的具体位置的精度。

作为一种优选的实施例，测试信号为超宽带uwb信号和/或蓝牙ble信号。

本申请旨在提供一种测试信号的具体类型，汽车中可以但不限于集成有uwb模块和/或ble信号，则对应的，测试信号可以但不限于为uwb信号和/或ble信号，也可以是其他类型的信号，本申请再次不做特别的限定。

作为一种优选的实施例，车辆包括切换开关，切换开关的输入端与处理器的输出端连接，切换开关的第i输出端与第i天线的输入端连接；

将测试信号依次通过n个天线分别发送至钥匙，包括：

依次控制切换开关的输入端与第i输出端之间导通，以将测试信号通过第i天线发送至钥匙。

在本申请中的天线为n个时，需控制n个天线在不同时间发送测试信号，本申请旨在提供一种控制在不同时间发送测试信号的具体实现方式，具体的，通过切换开关切换第i天线与处理器之间的连接，例如，通过切换开关先控制第一天线与处理器之间连接，然后处理器通过第一天线将测试信号发送至钥匙，然后控制第一天与处理器之间断开，控制第二天线与处理器之间连接，以使处理器通过第二天线将测试信号发送至钥匙，以此类推，本申请在此不再赘述。

当然，对于本申请中切换开关的具体实现方式本申请在此不作特别的限定，只要能实现上述描述的功能即可。

综上，本实施例中的切换开关可以实现将测试信号不同时发送至钥匙的供能，且实现方式简单可靠。

请参照图4，图4为本发明提供的一种钥匙的定位系统的结构框图，该系统应用于车辆中的处理器，车辆包括天线，包括：

信号生成及发送单元41，用于生成测试信号，并将测试信号通过天线发送至钥匙；

接收单元42，用于接收钥匙基于测试信号生成的反馈信号；

计算单元43，用于基于反馈信号计算钥匙与车辆之间的距离；

控制单元44，用于基于距离控制车辆关闭与距离对应的预设权限。

为解决上述技术问题，本申请还提供了一种钥匙的定位系统，对于钥匙的定位系统的介绍请参照上述实施例，本申请在此不再赘述。

请参照图5，图5为本发明提供的一种钥匙的定位装置的结构框图，该包括：

存储器51，用于存储计算机程序；

处理器52，用于在存储计算机程序时，实现上述的钥匙的定位方法的步骤。

为解决上述技术问题，本申请还提供了一种钥匙的定位装置，对于钥匙的定位装置的介绍请参照上述实施例，本申请在此不再赘述。

一种车辆，包括上述的钥匙的定位装置及天线。

作为一种优选的实施例，天线为n个，还包括切换开关，切换开关的输入端与钥匙的定位装置连接，切换开关的第i输出端与第i天线连接，n≥4，n≥i≥1，n和i均为整数。

对于本申请提供的车辆的其他介绍请参照上述实施例，本申请在此不再赘述。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。