一种基于UWB实现智能手环数字钥匙寻车方法及其系统与流程

一种基于uwb实现智能手环数字钥匙寻车方法及其系统
技术领域
1.本发明涉及智能驾驶技术领域，特别是一种基于uwb实现智能手环数字钥匙寻车方法及其系统。


背景技术：

2.超宽带（ultra wide band，uwb）技术是一种无线载波通信技术，它不采用正弦载波，而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很宽。uwb技术具有系统复杂度低，发射信号功率谱密度低，对信道衰落不敏感，截获能力低，定位精度高等优点，尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入。ble即蓝牙低能耗（bluetooth low energy，或称bluetooth le、ble，旧商标bluetooth smart），也称低功耗蓝牙。
3.数字钥匙通过ble（蓝牙）、nfc、uwb等不同通信技术，将智能手机、nfc智能卡、智能手表和智能手环等智能终端设备变成车钥匙，从而实现无钥匙进入和启动、为他人远程钥匙授权、个性化的车辆设置等便捷功能，实现更加安全的钥匙管理及更加舒适方便的用车体验。
4.现阶段的室内停车场越建越大，车主在大型的室内停车场停车后再找车，犹如在大的“迷宫”里寻找自己的汽车，经常会出现用车钥匙找车，却找不到车的情况，造成室内停车场找车难的问题。现有寻车方案是：车主通过车钥匙寻找车辆。车主按下车钥匙，车辆检测到车钥匙后鸣笛响应，车主通过寻声查找车辆的位置。然而大型停车场，钥匙传感器的距离有限，无法正常连接车辆，造成寻车失败；同时现有的数字钥匙对于车机端的寻车互动不足，难以给用户和车机实现双重互动效果。
5.面对上述车机交互功能的不足，现提出一种基于uwb实现智能手环数字钥匙寻车方法及其系统。


技术实现要素：

6.鉴于上述现有的智能驾驶的数字钥匙中存在的问题，提出了本发明。
7.因此，本发明其中的一个目的是提供一种基于uwb实现智能手环数字钥匙寻车方法，其利用智能手环作为数字钥匙，可完成智能寻车操作，并改善寻车提醒方式，根据不同的距离对应不同的场景，提高寻车效果、寻车效率，改善用户体验。
8.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：包括实现智能手环数字钥匙方法和通过智能手环寻车方法，具体为对智能手环与目标数字钥匙进行配对，配对成功后通过智能手环完成智能寻车操作；所述实现智能手环数字钥匙方法，具体如下：在用户第一次配对目标数字钥匙时，在手机端通过数据链路连接到服务器的同时，手机端与智能手环建立蓝牙链路；服务器与手机端以及车机端之间通过数据链路传输相关证书，传输完毕后，手机端通过蓝牙链路把相关证书发送到智能手环；
智能手环利用证书与车机端通过蓝牙链路建立可信链接；智能手环与车机端建立可信链接后，利用相关证书以及其他必要信息，生成数字钥匙存储至智能手环的安全单元中，并通过车机端或者手机端的数据网络将数字钥匙缓存至服务器中；智能手环后续开锁过程中所述数字钥匙的解锁过程按照ccc 3.0协议的标准进行；所述通过智能手环寻车方法，具体如下：在车机端驶入地下停车场寻车系统后，地下停车场寻车系统获取车机端的停车位置信息；智能手环在用户运动寻车的过程中通过uwb模块生成定位标签，并向地下停车场寻车系统发送uwb脉冲信号；地下停车场寻车系统根据所述uwb脉冲信号确定智能手环位置信息，并根据智能手环位置信息对距离车机端的位置距离进行解算，得到实时距离；智能手环根据实时距离，通过与车机端蓝牙链路的连接，发出控制车机端的指令，以及控制智能手环相应的指令；车机端接收智能手环通过蓝牙链路发出的指令，并完成相应的控制。
9.作为本发明的一种优选方案，其中：所述位置信息还包括第一位置信息、第二位置信息和第三位置信息；其中，所述第一位置信息为智能手环与车机端之间的距离小于30米，智能手环启动uwb模块精准定位；所述第二位置信息为智能手环与车机端之间的距离小于10米，智能手环启动寻车提醒单元，同时车机端启动通电，通过车辆控制器ecu启动车灯，进行寻车提醒；所述第三位置信息为智能手环与车机端之间的距离小于3米，智能手环关闭寻车提醒单元和uwb模块，同时车机端通过车辆控制器ecu控制车门自动解锁。
10.作为本发明的一种优选方案，其中：所述寻车提醒单元包括发出震动信号、声音蜂鸣信号或/和屏闪信号；在车门自动解锁的过程中，车机端同时通过车辆控制器ecu控制转向灯闪烁以及喇叭提示。
11.作为本发明的一种优选方案，其中：所述位置信息还包括第四位置信息，所述第四位置信息为智能手环与车机端之间的距离大于30米，智能手环通过手机端接收车机端位置信息，且智能手环根据车机端位置信息，在显示单元进行位置信息显示。
12.作为本发明的一种优选方案，其中：所述服务器传输相关证书，进一步地包括对相关证书的处理，如下：在移动端和车机端分别向服务器发送提取数字证书、身份信息和公钥信息请求；数字钥匙安全管理平台在接收到所述数字证书请求后审核所述车机端的身份，并在审核通过后签发数字证书，使得所述智能手环获取数字钥匙。
13.一种基于uwb实现智能手环数字钥匙寻车系统，包括：车机端，通过数据链路连接到服务器，用于与所述智能手环建立可信链接；智能手环，根据相关证书与车机端通过蓝牙链路建立可信链接，利用相关证书以及其他必要信息，生成数字钥匙存储至安全单元中，并通过车机端或者手机端的数据网络
把数字钥匙缓存至服务器中；服务器，用于与所述手机端以及所述车机端之间通过数据链路传输相关证书；手机端，通过数据链路连接到服务器的同时，与所述智能手环建立蓝牙链路。
14.作为本发明的一种优选方案，其中：所述智能手环包括：mcu主控单元，用于智能手环硬件运行，以及如上述基于uwb实现智能手环数字钥匙寻车方法的操作运行；安全单元，用于存储生成的数字钥匙信息；uwb模块，用于智能手环的精准定位；蓝牙单元，用于与车机端或手机端进行蓝牙链路连接；寻车提醒单元，用于进行寻车提醒工作；显示单元，用于显示智能手环接收的位置信息。
15.作为本发明的一种优选方案，其中：所述寻车提醒单元包括：测距模块，用于智能手环与车机端间距的计算测量；第一判断模块，用于判断智能手环与车机端之间的距离是否小于30米；第二判断模块，用于判断智能手环与车机端之间的距离是否小于10米；第三判断模块，用于判断智能手环与车机端之间的距离是否小于3米；响应模块，响应所述第二判断模块的判断通过结果，发出震动信号、声音蜂鸣信号或/和屏闪信号。
16.作为本发明的一种优选方案，其中：所述地下停车场寻车系统包括超宽带uwb定位模块，所述uwb定位模块设置在地下停车场中，所述车机端集成设置有uwb定位标签。
17.本发明的有益效果：本发明利用智能手环作为数字钥匙，可完成智能寻车操作，并改善寻车提醒方式，根据不同的距离对应不同的场景，提高寻车效果、效率以及用户体验，进而实现了在智能手环上实现数字钥匙，使更多人可以体验到此便利的功能，同时以低成本的方式，以手环的形态，补充数字车钥匙的适用范围。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：图1为本发明的实现智能手环数字钥匙方法流程框图；图2为本发明的通过智能手环寻车方法流程框图；图3为本发明实现智能手环数字钥匙寻车系统的模块化结构示意图；图4为本发明寻车提醒单元的模块化结构示意图。
19.图中标号：10、车机端；20、服务器；30、智能手环；301、mcu主控单元；302、安全单元；303、uwb模块；304、蓝牙单元；305、寻车提醒单元；3051、测距模块；3052、第一判断模块；3053、第二判断模块；3054、第三判断模块；3055、响应模块；306、显示单元。
具体实施方式
20.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的附图，对本发明实施例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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.参照图1和图2，为本发明的一个实施例，该实施例提供了一种基于uwb实现智能手环数字钥匙寻车方法，其包括实现智能手环数字钥匙方法和通过智能手环寻车方法，具体为对智能手环30与目标数字钥匙进行配对，配对成功后通过智能手环30中完成智能寻车操作；实现智能手环数字钥匙方法，具体为，在用户第一次配对目标数字钥匙时，在手机端通过数据链路连接到服务器20的同时，手机端与智能手环30建立蓝牙链路；服务器20与手机端以及车机端10之间通过数据链路传输相关证书，传输完毕后，手机端通过蓝牙链路把相关证书发送到智能手环30；智能手环30利用证书与车机端10通过蓝牙链路建立可信链接；智能手环30与车机端10建立可信链接后，利用相关证书以及其他必要信息，生成数字钥匙存储至智能手环30的安全单元302中，并通过车机端10或者手机端的数据网络将数字钥匙缓存至服务器20中；智能手环30后续开锁过程中数字钥匙的解锁过程按照ccc 3.0协议的标准进行；具体的参照图1，在实际操作中包括以下步骤：s101，车主注册app ；s102，服务器20与车机端10以及通过手机与智能手环30建立数据链路传输相关证书；s103，手机端与智能手环30建立蓝牙链路；s104，服务器20生成相关证书并且发送到手机端与车机端10；s105，手机端通过蓝牙链路把相关证书发送到智能手环30；s106，智能手环30与车机端10通过相关证书建立起可信的蓝牙链路；s107，双方交换必要信息后，在智能手环30生成数字钥匙，并存放到安全单元302；s108，后续开锁过程中，智能手环30的数字钥匙根据ccc3.0协议进行；s109，服务器20生成相关证书并且发送到手机端与车机端10。
22.参照图2，具体的为本实施例通过智能手环寻车方法，具体步骤如下：s201，完成智能手环30与车机端10的实现后，驶入带有uwb定位基站的地下停车场寻车系统中；s202，在车机端10驶入地下停车场寻车系统后，地下停车场寻车系统获取车机端10的停车位置信息；s203，智能手环30在用户运动寻车的过程中通过uwb模块303生成定位标签，并向地下停车场寻车系统发送uwb脉冲信号；s204，地下停车场寻车系统根据所述uwb脉冲信号确定智能手环30位置信息，并根据智能手环30位置信息对距离车机端10的位置距离进行解算，得到实时距离；s205，智能手环30根据实时距离，通过与车机端10蓝牙链路的连接，发出控制车机端10的指令，以及控制智能手环30相应的指令；
s206，车机端10接收智能手环30通过蓝牙链路发出的指令，并完成相应的控制。
23.本实施例基于上述寻车方法，需要强调的是位置信息还包括第一位置信息、第二位置信息和第三位置信息；其中，第一位置信息为智能手环30与车机端10之间的距离小于30米，智能手环30启动uwb模块303精准定位；第二位置信息为智能手环30与车机端10之间的距离小于10米，智能手环30启动寻车提醒单元305，同时车机端10启动通电，通过车辆控制器ecu启动车灯，进行寻车提醒；第三位置信息为智能手环30与车机端10之间的距离小于3米，智能手环30关闭寻车提醒单元305和uwb模块303，同时车机端10通过车辆控制器ecu控制车门自动解锁。
24.上述寻车提醒单元305包括发出震动信号、声音蜂鸣信号或/和屏闪信号，用户和车机实现双重互动效果；在车门自动解锁的过程中，车机端10同时通过车辆控制器ecu控制转向灯闪烁以及喇叭提示。
25.基于上述，本发明的智能手环30根据上述方案的记载可知，根据相应的距离，使得车机端10进入相应的场景，具体如下：1、30米内，本方案启动uwb精准定位功能；2、设置迎宾区：小于10米(可配置，本实施例不做限制)，车辆迎宾功能打开车灯；3、设置解锁区：小于3米(可配置，本实施例不做限)，自动解锁，伴转向灯闪烁，喇叭提示。
26.本实施例优先地，位置信息还包括第四位置信息，第四位置信息为智能手环30与车机端10之间的距离大于30米，智能手环30通过手机端接收车机端10位置信息，且智能手环30根据车机端10位置信息，在显示单元306进行显示位置信息。
27.同时服务器20传输相关证书，进一步地包括对相关证书的处理，如下：在移动端和车机端10分别向服务器20发送提取数字证书、身份信息和公钥信息请求；数字钥匙安全管理平台在接收到数字证书请求后审核车机端10的身份，并在审核通过后签发数字证书，使得智能手环30获取数字钥匙。
28.参照图3，本实施例基于上述方法还提出一种基于uwb实现智能手环数字钥匙寻车系统，包括：车机端10，通过数据链路连接到服务器20，用于与智能手环30建立可信链接；智能手环30，根据相关证书与车机端10通过蓝牙链路建立可信链接，利用相关证书以及其他必要信息，生成数字钥匙存储至安全单元302中，并通过车机端10或者手机端的数据网络把数字钥匙缓存至服务器20中；服务器20，用于与手机端以及车机端10之间通过数据链路传输相关证书；手机端，通过数据链路连接到服务器20的同时，与智能手环30建立蓝牙链路；地下停车场寻车系统，包括超宽带uwb定位模块，uwb定位模块设置在地下停车场中，车机端10集成设置有uwb定位标签。
29.具体的智能手环30包括：mcu主控单元301，用于智能手环30硬件运行，以及如上述基于uwb实现智能手环30数字钥匙寻车方法的操作运行；安全单元302，用于存储生成的数字钥匙信息；uwb模块303，用于智能手环30的精准定位；
蓝牙单元304，用于与车机端10或手机端进行蓝牙链路连接；寻车提醒单元305，用于进行寻车提醒工作；显示单元306，用于显示智能手环30接收的位置信息。
30.参照图4，本实施例的寻车提醒单元305包括：测距模块3051，用于智能手环30与车机端10间距的计算测量；第一判断模块3052，用于判断智能手环30与车机端10之间的距离是否小于30米；第二判断模块3053，用于判断智能手环30与车机端10之间的距离是否小于10米；第三判断模块3054，用于判断智能手环30与车机端10之间的距离是否小于3米；响应模块3055，响应第二判断模块3053的判断通过结果，发出震动信号、声音蜂鸣信号或/和屏闪信号。
31.综上所述，本发明现有的数字钥匙对于车机端的寻车互动不足，难以给用户和车机实现双重互动效果，其利用智能手环作为数字钥匙，可完成智能寻车操作，并改善寻车提醒方式，根据不同的距离对应不同的场景，提高寻车效果、效率以及用户体验，进而实现了在智能手环上实现数字钥匙，使更多人可以体验到此便利的功能，同时以低成本的方式，以手环的形态，补充数字车钥匙的适用范围。
32.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
33.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。