CN112600973A - 一种基于蓝牙rssi的数字钥匙定位方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于蓝牙RSSI的数字钥匙定位方法，该方法包括设置一个蓝牙钥匙控制器和三个蓝颜天线，通过手机APP和蓝牙钥匙控制器主模块完成蓝牙配对，利用手机APP发送广播包，蓝牙主模块通过LIN总线获取到三个蓝牙天线对手机的接收灵敏度RSSI、通过蓝牙射频底层读取到蓝牙射频接受灵敏度值RSSI，最后通过三角定位算法计算手机相对于车身的位置。本发明是创新产品汽车数字钥匙核心算法，具有速度快，成本低的特征，同时由于手机APP的蓝牙角色采用的是主机，手机APP在手机端比从机的方式兼容性更好。

Description

一种基于蓝牙RSSI的数字钥匙定位方法
技术领域
本发明涉及汽车数字钥匙领域，特别涉及一种基于蓝牙RSSI的数字钥匙定位方法。
背景技术
当前汽车钥匙经过技术迭代，经历了机械钥匙，RKE遥控钥匙，PEPS智能钥匙三代的发展，由于智能手机的普及以及移动支付观念的深入人心，智能手机已经成为人们日常携带的必备品，同时由于共享经济的兴起，基于智能手机的数字钥匙引起了市场的广泛关注。基于智能手机的的数字钥匙在覆盖传统汽车钥匙的同时，增加了钥匙分享，界面显示，数字安全等新功能特色。而完全替代现有PEPS智能钥匙功能，就必须要完成手机定位功能，来识别手机是在车内还是车外，配合PEPS控制器完成被动进入PE和被动启动PS功能。比如，当判断蓝牙数字钥匙位于车内时，则允许用户启动发动机。当判断蓝牙数字钥匙位于车外时，则只允许用户开启或关闭车门，禁止用户启动发动机。因此数字钥匙定位能力是关键。
目前现有的数字钥匙定位算法计算时间长，响应慢，所需的设备成本较高，导致用户体验差、推广应用困难。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种响应快、硬件成本较低的数字钥匙定位方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种基于RSSI的蓝牙定位方法，该方法具体包括以下步骤：
S1：数字钥匙手机APP通过蓝牙的广播信道和蓝牙绑定流程，完成手机和数字钥匙主模块的蓝牙配对流程，只有通过安全认证的蓝牙设备才会配对成功，一旦安全认证失败则会退出蓝牙配对；
S2：蓝牙配对完成后，数字钥匙手机APP通过特定的GATT数据流将手机的物理特征信息发送给数字钥匙主模块；
S3：数字钥匙主模块将收到的手机物理特征信息，以LIN诊断的方式通过LIN总线告诉3个蓝牙天线；传输层传输遵循ISO15765-2多帧传输原则，协议层遵循ISO14229服务标准；
S4：蓝牙天线收到手机物理特征信息后暂存到RAM中，这样蓝牙天线通过收到的手机特征信息来识别是否是蓝牙连接上的手机发来的广播消息；
S5：数字钥匙手机APP发送广播包，同时在广播包中附带手机物理特征信息；
S6：蓝牙天线在蓝牙广播信道扫描所有蓝牙广播包；只有符合S4中收到的手机特征信息的广播包才会处理；同时通过蓝牙射频底层获取到收到广播包时感应到的射频接收灵敏度RSSI值；
S7：数字钥匙蓝牙主模块通过配对后的私有信道收到手机APP发来的数据包，可以通过蓝牙射频底层获取到此时的射频接收灵敏度RSSI值；
S8：数字钥匙蓝牙主模块通过LIN总线获取到S6中蓝牙天线获取到的RSSI，通过LIN调度表的方式周期性轮询3个蓝牙天线的RSSI；
S9：数字钥匙蓝牙主模块利用S8中得到的4个RSSI值，通过三角定位的算法计算当前手机相对车身的位置，判断是否在车内，左PE，右PE，后PE，迎宾区。
进一步，蓝牙主模块和3个蓝牙天线工作电流小于100mA，静态电流小于1.5mA。
进一步，所述步骤执行之前，蓝牙主模块和3个蓝牙天线的蓝牙射频需要完成蓝牙传导和天线效率测试，确保实车蓝牙接收灵敏度做到性能一致。
进一步，所述3个蓝牙天线需要布置在车身左前，右前，尾部，并且左右布置位置对称，蓝牙主模块和尾部天线在车身中轴线上。
进一步，需要兼容手机品牌的蓝牙射频差异，需要标定主流品牌手机的蓝牙性能和参数。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的有益效果：
本发明成功解决数字钥匙必备功能钥匙定位功能，并且定位算法所需硬件成本相对更低，采用LIN总线通信，蓝牙天线采用SBC+BLE；同时算法计算时间短，响应快；同时该算法决定了手机采用蓝牙主机扫描的方式，这样在手机端兼容性更优；同时由于手机端采用了标定和校准功能，对不同手机品牌的蓝牙差异兼容性更好。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究，对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
本发明的附图说明如下。
图1为本发明对数字钥匙软件和硬件的布置要求；
图2为本发明的方法实施流程图；
图3为本发明的三角定位方法原理图。
具体实施方式
为使本发明的技术方案、优点和目的更加清楚，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在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请的保护范围。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
请参阅图1～图3，图1为一种基于蓝牙RSSI的数字钥匙定位算法对硬件的布置要求，包括以下步骤：
S1：数字钥匙手机APP作为蓝牙主机；
S2：数字钥匙蓝牙主模块作为蓝牙从机；
S3：数字钥匙蓝牙天线扫描数字钥匙手机的广播；
S4：数字钥匙蓝牙主模块和蓝牙后天线布置在车辆中轴线上；
S5：数字钥匙蓝牙左右天线对称布置在左右门把手上。
实施流程：
S1：数字钥匙手机APP通过蓝牙的广播信道和蓝牙绑定流程，完成手机和数字钥匙主模块的蓝牙配对流程，只有通过安全认证的蓝牙设备才会配对成功，一旦安全认证失败则会退出蓝牙配对；
S2：蓝牙配对完成后，数字钥匙手机APP通过特定的GATT数据流将手机的物理特征信息发送给数字钥匙主模块；
S3：数字钥匙主模块将收到的手机特征信息，通过LIN总线告诉3个蓝牙天线；由于特征信息超过LIN数据帧长度的最大字节8，因此需要采用LIN诊断的方式进行；传输层传输遵循ISO15765-2多帧传输原则；协议层遵循ISO14229服务标准
S4：蓝牙天线收到手机特征信息后暂存到RAM中，这样蓝牙天线通过收到的手机特征信息来识别是否是蓝牙连接上的手机发来的广播消息；
S5：数字钥匙手机APP发送广播包，同时在广播包中附带手机特征信息；
S6：蓝牙天线在蓝牙广播信道扫描所有蓝牙广播包；只有符合S4中收到的手机特征信息的广播包才会处理；同时通过蓝牙射频底层获取到收到广播包时感应到的射频接收灵敏度RSSI值；
S7：数字钥匙蓝牙主模块通过配对后的私有信道收到手机APP发来的数据包，可以通过蓝牙射频底层获取到此时的射频接收灵敏度RSSI值；
S8：数字钥匙蓝牙主模块通过LIN总线获取到S6中蓝牙天线获取到的RSSI。通过LIN调度表的方式周期性轮询3个蓝牙天线的RSSI；
S9：数字钥匙蓝牙主模块将4个RSSI值，通过三角定位的算法计算当前手机相对车身的位置，判断是否在车内，左PE，右PE，后PE，迎宾区等。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的保护范围当中。

Claims (5)

1.一种基于RSSI的蓝牙定位方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：
S1：数字钥匙手机APP通过蓝牙的广播信道和蓝牙绑定流程，完成手机和数字钥匙主模块的蓝牙配对流程，只有通过安全认证的蓝牙设备才会配对成功，一旦安全认证失败则会退出蓝牙配对；
S2：蓝牙配对完成后，数字钥匙手机APP通过特定的GATT数据流将手机的物理特征信息发送给数字钥匙主模块；
S3：数字钥匙主模块将收到的手机物理特征信息，以LIN诊断的方式通过LIN总线告诉3个蓝牙天线；传输层传输遵循ISO15765-2多帧传输原则，协议层遵循ISO14229服务标准；
S4：蓝牙天线收到手机物理特征信息后暂存到RAM中，这样蓝牙天线通过收到的手机特征信息来识别是否是蓝牙连接上的手机发来的广播消息；
S5：数字钥匙手机APP发送广播包，同时在广播包中附带手机物理特征信息；
S6：蓝牙天线在蓝牙广播信道扫描所有蓝牙广播包；只有符合S4中收到的手机特征信息的广播包才会处理；同时通过蓝牙射频底层获取到收到广播包时感应到的射频接收灵敏度RSSI值；
S7：数字钥匙蓝牙主模块通过配对后的私有信道收到手机APP发来的数据包，可以通过蓝牙射频底层获取到此时的射频接收灵敏度RSSI值；
S8：数字钥匙蓝牙主模块通过LIN总线获取到S6中蓝牙天线获取到的RSSI，通过LIN调度表的方式周期性轮询3个蓝牙天线的RSSI；
S9：数字钥匙蓝牙主模块利用S8中得到的4个RSSI值，通过三角定位的算法计算当前手机相对车身的位置，判断是否在车内，左PE，右PE，后PE，迎宾区。
2.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙RSSI的汽车数字钥匙定位算法，其特征在于，蓝牙主模块和3个蓝牙天线工作电流小于100mA，静态电流小于1.5mA。
3.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙RSSI的汽车数字钥匙定位算法，其特征在于，所述步骤执行之前，蓝牙主模块和3个蓝牙天线的蓝牙射频需要完成蓝牙传导和天线效率测试，确保实车蓝牙接收灵敏度做到性能一致。
4.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙RSSI的汽车数字钥匙定位算法，其特征在于，所述3个蓝牙天线需要布置在车身左前，右前，尾部，并且左右布置位置对称，蓝牙主模块和尾部天线在车身中轴线上。
5.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙RSSI的汽车数字钥匙定位算法，其特征在于，需要兼容手机品牌的蓝牙射频差异，需要标定主流品牌手机的蓝牙性能和参数。
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