一种PEPS系统的低频标定方法与流程

本发明属于车辆peps系统技术领域，特别是涉及一种peps系统的低频标定方法。

背景技术：

现在越来越多的车辆都采用了peps技术，即无钥匙进入和无钥匙启动技术，增加了用户用车的便利性。这种peps技术需要用到智能钥匙，然后利用接收的信号强度自动判断出该智能钥匙处于车外还是车内，当智能钥匙处于车内时，就无法从车外锁上车门，从而避免智能钥匙落在车内，可见，这需要用到利用安装在车内的天线来判断智能钥匙的所在位置。现有技术中，智能钥匙的定位是基于寻找每根天线的场强分布阈值的球形边界，在边界以外的区域，使用球面交汇区域进行弥补，或者用曲线拟合的方式确定界线，由于两根独立天线的场强信号之间没有相关性，因此使用这种曲线拟合的方法标定效果较差，且非常依赖于标定点的选取分布和距离分辨率。因为使用球面区域弥补会造成交互区域的理论边界与目标边界不吻合，所以造成车外溢出或车内盲区，如图1所示，图1为现有peps系统的标定示意图，这是基于球面边界划分和球体交互的区域对目标边界进行拟合的，可见，这种算法会使拟合边界区域如b柱的门缝区域产生较大的溢出，导致钥匙在车外门缝区域时(图1中的黑色区域)会被误定位到车内，进而导致系统解闭锁失败，或者发动机启动不成功，这就对用户使用体验造成不利影响。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供了一种peps系统的低频标定方法，能够使得低频标定边界和目标标定边界吻合度更好，待标定参数少，标定判定依据更明确，能更好的评估整车标定裕度的大小。

本发明提供的一种peps系统的低频标定方法，所述peps系统包括四根天线和控制器，所述天线均与钥匙无线连接，所述钥匙还与所述控制器无线连接，所述四根天线包括排挡位置车身中轴线上的前天线、后排座椅后侧车身中轴线上的后天线、b柱位置相对于所述车身中轴线对称的左天线和右天线，包括：

在车内区域选择第一车内空间点，将所述钥匙置于每个所述第一车内空间点上，记录所述钥匙在每个所述第一车内空间点接收到的所述前天线和所述后天线的车内场强值，将利用所述前天线和所述后天线的车内场强值分别计算出的第一距离相加所得值汇集起来，得到第一集合；

在车外左侧区域、车外右侧区域选择第一车外空间点，将所述钥匙置于每个所述第一车外空间点上，记录所述钥匙在每个所述第一车外空间点接收到的所述前天线和所述后天线的车外场强值，将利用所述前天线和所述后天线的车外场强值分别计算出的第二距离相加所得值汇集起来，得到第二集合；

选取第一临界场强值，使所述第一集合中的大部分元素小于与所述第一临界场强值对应的第一临界距离相加值，且所述第二集合中的大部分元素大于所述第一临界距离相加值；

在车内区域选择第二车内空间点，将所述钥匙置于每个所述第二车内空间点上，记录所述钥匙在每个所述第二车内空间点接收到的所述左天线和所述右天线的车内场强值，将利用所述左天线和所述右天线的车内场强值分别计算出的第三距离相加所得值汇集起来，得到第三集合；

在后备箱外区域选择第二车外空间点，将所述钥匙置于每个所述第二车外空间点上，记录所述钥匙在每个所述第二车外空间点接收到的所述左天线和所述右天线的车外场强值，将利用左天线和所述右天线的车外场强值分别计算出的第四距离相加所得值汇集起来，得到第四集合；

选取第二临界场强值，使所述第三集合中的大部分元素小于与所述第二临界场强值对应的第二临界距离相加值，且所述第四集合中的大部分元素大于所述第二临界距离相加值；

根据所述第一临界距离相加值确定出以所述前天线和所述后天线为焦点的第一椭球为第一标定边界，根据所述第二临界距离相加值确定出以所述左天线和所述后天线为焦点的第二椭球为第二标定边界，将所述第一标定边界和所述第二标定边界的重合区域作为标定出的车内区域。

优选的，在上述peps系统的低频标定方法中，还包括：

确定第三临界场强值，将不属于所述标定出的车内区域且接收到的所述左天线的场强值大于所述第三临界场强值且接收到的所述左天线的场强值大于接收到的所述右天线的场强值的区域作为标定出的车左侧区域。

优选的，在上述peps系统的低频标定方法中，还包括：

确定第四临界场强值，将不属于所述标定出的车内区域且接收到的所述右天线的场强值大于所述第四临界场强值且接收到的所述右天线的场强值大于接收到的所述左天线的场强值的区域作为标定出的车右侧区域。

优选的，在上述peps系统的低频标定方法中，还包括：

确定第五临界场强值，将不属于所述标定出的车内区域且接收到的所述后天线的场强值大于所述第五临界场强值且接收到的所述后天线的场强值大于接收到的所述左天线的场强值和接收到的所述右天线的场强值的区域作为标定出的车后区域。

优选的，在上述peps系统的低频标定方法中，利用所述前天线和所述后天线的车内场强值，根据公式r1＝(k/a1)^0.5分别计算出第一距离，其中，r1为所述第一距离，a1为所述前天线或所述后天线的车内场强值，k为与电流对应的常数。

优选的，在上述peps系统的低频标定方法中，利用所述前天线和所述后天线的车外场强值，根据公式r2＝(k/a2)^0.5分别计算出第二距离，其中，r2为所述第二距离，a2为所述前天线或所述后天线的车外场强值，k为与电流对应的常数。

优选的，在上述peps系统的低频标定方法中，利用所述左天线和所述右天线的车内场强值，根据公式r3＝(k/a3)^0.5分别计算出第一距离，其中，r3为所述第三距离，a3为所述左天线或所述右天线的车内场强值，k为与电流对应的常数。

优选的，在上述peps系统的低频标定方法中，利用所述左天线和所述右天线的车外场强值，根据公式r4＝(k/a4)^0.5分别计算出第四距离，其中，r4为所述第四距离，a4为所述左天线或所述右天线的车外场强值，k为与电流对应的常数。

优选的，在上述peps系统的低频标定方法中，所述在车内区域选择第一车内空间点包括：在所述车内区域的内边界选点密度大于其他位置；

所述在车内区域选择第二车内空间点包括：在所述车内区域的内边界选点密度大于其他位置。

优选的，在上述peps系统的低频标定方法中，所述在车外左侧区域、车外右侧区域选择第一车外空间点包括：在所述车内区域的外边界、车外左侧半圆边界和车外右侧半圆边界的选点密度大于其他位置；

所述在后备箱外区域选择第二车外空间点包括：在所述车内区域的外边界和车后半圆边界的选点密度大于其他位置。

通过上述描述可知，本发明提供的上述peps系统的低频标定方法中，由于根据所述第一临界距离相加值确定出以所述前天线和所述后天线为焦点的第一椭球为第一标定边界，根据所述第二临界距离相加值确定出以所述左天线和所述后天线为焦点的第二椭球为第二标定边界，将所述第一标定边界和所述第二标定边界的重合区域作为标定出的车内区域，因此能够使得低频标定边界和目标标定边界吻合度更好，待标定参数少，标定判定依据更明确，能更好的评估整车标定裕度的大小。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有peps系统的标定示意图；

图2为peps系统的四根天线位置和标定区域示意图；

图3为本发明提供的一种peps系统的低频标定方法的实施例的示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种peps系统的低频标定方法，能够使得低频标定边界和目标标定边界吻合度更好，待标定参数少，标定判定依据更明确，能更好的评估整车标定裕度的大小。

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，所描述的实施例仅仅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。

本发明提供的一种peps系统的低频标定方法的实施例如图2和图3所示，图2为peps系统的四根天线位置和标定区域示意图，图3为本发明提供的一种peps系统的低频标定方法的实施例的示意图，peps系统包括四根天线a、b、c、d和控制器(图中未示出)，天线均与钥匙无线连接，钥匙还与控制器无线连接，这样钥匙就可以接收四根天线的信号，并将信号进行处理，然后控制器就可以根据钥匙接收到的信号来判断出此时钥匙是在车内还是在车外，从而判断出是否要进行相关的操作，其中，四根天线包括排挡位置车身中轴线上的前天线a、后排座椅后侧车身中轴线上的后天线b、b柱位置相对于车身中轴线对称的左天线c和右天线d，需要说明的是，这种天线布局方式是已经普遍采用的方式，但是本实施例提供的低频标定方法是与现有技术不同的，其可以包括如下步骤：

s1：在车内区域选择第一车内空间点，将钥匙置于每个第一车内空间点上，记录钥匙在每个第一车内空间点接收到的前天线和后天线的车内场强值，将利用前天线和后天线的车内场强值分别计算出的第一距离相加所得值汇集起来，得到第一集合；

需要说明的是，这里根据钥匙接收到的前天线的车内场强值，就能够计算出此时钥匙和前天线之间的距离，并且根据钥匙接收到的后天线的车内场强值，来计算出此时钥匙和后天线之间的距离，将这两个距离相加之后得到的数值就是此时钥匙和前天线以及后天线之间的距离之和，依次变换钥匙的位置并计算出与各个位置相对应的第一距离相加所得值，将其汇总到第一集合中，就能够为标定提供依据。

s2：在车外左侧区域、车外右侧区域选择第一车外空间点，将钥匙置于每个第一车外空间点上，记录钥匙在每个第一车外空间点接收到的前天线和后天线的车外场强值，将利用前天线和后天线的车外场强值分别计算出的第二距离相加所得值汇集起来，得到第二集合；

需要说明的是，将钥匙放在车外的各个位置上，根据钥匙接收到的前天线的车外场强值，就能够计算出此时钥匙和前天线之间的距离，并且根据钥匙接收到的后天线的车外场强值，来计算出此时钥匙和后天线之间的距离，将这两个距离相加之后得到的数值就是此时钥匙和前天线以及后天线之间的距离之和，依次变换钥匙的位置并计算出与各个位置相对应的第二距离相加所得值，将其汇总到第二集合中，就能够为标定提供另一些依据。

s3：选取第一临界场强值，使第一集合中的大部分元素小于与第一临界场强值对应的第一临界距离相加值，且第二集合中的大部分元素大于第一临界距离相加值；

也就是说，每一个第一临界场强值都对应着一个第一临界距离相加值，这样选择了一个用来标定车内空间的第一临界场强值，就相当于选择了对应的第一临界距离相加值，这样的话，只要让第一集合中的大部分元素小于这种第一临界距离相加值，并且让第二集合中的大部分元素大于这种第一临界距离相加值，就能够利用该第一临界距离相加值来将车内和车外区分开来，还需要说明的是，这里选择的第一临界距离相加值要以实际标定车辆的形状和大小来确定，因为这种第一临界距离对应着以前天线和后天线为焦点的椭球形，因此要尽量让这样的椭球内部基本处于车内，而椭球外部基本处于车外，从图中也可以明显的看出，车的前后方向比较长，因此用这种椭球标定起来对于车内和车外的区分会更加准确。选定了第一临界距离相加值之后，只要让第一集合中的大部分元素小于该值即可，不一定必须让所有值都符合要求，毕竟有一些边角位置可能会有一些误差，这是在允许范围之内的，针对车外空间的判定也是同理，只要让第二集合中的大部分元素都大于该值即可，不一定必须让所有值都符合要求，毕竟车外也依然可能因其他原因而存在某些值小于该值，但是这并不影响标定结果，这是在可以接受的范围之内的。

s4：在车内区域选择第二车内空间点，将钥匙置于每个第二车内空间点上，记录钥匙在每个第二车内空间点接收到的左天线和右天线的车内场强值，将利用左天线和右天线的车内场强值分别计算出的第三距离相加所得值汇集起来，得到第三集合；

需要说明的是，这里就是根据钥匙接收到的左天线的车内场强值，就能够计算出此时钥匙和左天线之间的距离，并且根据钥匙接收到的右天线的车内场强值计算出此时钥匙和右天线之间的距离，将这两个距离相加之后得到的数值就是此时钥匙与左天线和右天线之间的距离之和，依次变换钥匙的位置并计算出与各个位置相对应的第三距离相加所得值，将其汇总到第三集合中，就能够为标定提供依据。

s5：在后备箱外区域选择第二车外空间点，将钥匙置于每个第二车外空间点上，记录钥匙在每个第二车外空间点接收到的左天线和右天线的车外场强值，将利用左天线和右天线的车外场强值分别计算出的第四距离相加所得值汇集起来，得到第四集合；

需要说明的是，这里就是将钥匙放在后备箱外的车外位置上，根据钥匙接收到的左天线和右天线的车外场强值，就能够计算出此时钥匙和左天线和右天线之间的距离，将这两个距离相加之后得到的数值就是此时钥匙与左天线和右天线之间的距离之和，依次变换钥匙的位置并计算出与各个位置相对应的第四距离相加所得值，将其汇总到第四集合中，能够为标定提供依据。

s6：选取第二临界场强值，使第三集合中的大部分元素小于与第二临界场强值对应的第二临界距离相加值，且第四集合中的大部分元素大于第二临界距离相加值；

需要说明的是，这种第二临界场强值与第二临界距离相加值相对应，从图2中可以看出，根据这种第二临界距离相加值，可以得到一个以左天线c和右天线d为焦点的横向的椭球形，由于车辆在横向上距离较小，因为这种椭球形主要用来标定出车辆在前方和后方区域中哪些是车内区域，哪些是车内区域，也就是说，只要保证确定出来的第二临界距离相加值能够使椭球形内的区域位于车前部位的车内区域以及车后部位的车内区域，椭球形外的区域位于车前部位的车外区域以及车后部位的车外区域，就可以为标定提供有效的依据，从图2中也可以看出这种椭球的选取位置。还需要说明的是，并不能也不需要保证第三集合中的所有元素都小于这种第二临界距离相加值，也不能保证第四集合中的所有元素都大于第二临界距离相加值，只要大部分元素符合要求即可。

s7：根据第一临界距离相加值确定出以前天线和后天线为焦点的第一椭球为第一标定边界，根据第二临界距离相加值确定出以左天线和后天线为焦点的第二椭球为第二标定边界，将第一标定边界和第二标定边界的重合区域作为标定出的车内区域。

继续参考图2，将图2中的两个椭球重合区域标定为车内区域，就能够更好的区分出车内区域和车外区域了，正是由于采用了椭球形的标定方式，因此就不再像现有技术中那样在b柱附近有溢出区域了，从而使得整个标定区域更加精确，提高peps系统对于钥匙识别的准确性。

通过上述描述可知，本发明提供的上述peps系统的低频标定方法的实施例中，由于根据第一临界距离相加值确定出以前天线和后天线为焦点的第一椭球为第一标定边界，根据第二临界距离相加值确定出以左天线和后天线为焦点的第二椭球为第二标定边界，将第一标定边界和第二标定边界的重合区域作为标定出的车内区域，因此能够使得低频标定边界和目标标定边界吻合度更好，待标定参数少，标定判定依据更明确，能更好的评估整车标定裕度的大小。

在一些具体情况下，还需要对车外部的一些区域做出标定，因此在上述peps系统的低频标定方法的一个具体实施例中，还可以包括如下步骤：

确定第三临界场强值，将不属于标定出的车内区域且接收到的左天线的场强值大于第三临界场强值且接收到的左天线的场强值大于接收到的右天线的场强值的区域作为标定出的车左侧区域。这里需要说明的是，这里所说的“不属于标定出的车内区域”包括车辆的前后左右多个区域，因此要准确区分出什么情况下是在车辆左侧、车辆右侧、车辆前面和车辆后面的话，就需要对其他参数进行判定，这里所说的钥匙接收到的左天线的场强值大于第三临界场强值，就说明钥匙离车辆左侧车外比较近，但这并不足以保证其就处于车辆左侧车外，还要加上一个钥匙接收到的左天线的场强值大于其接收到的右天线的场强值的条件，综合这些条件才能够确定出车左侧区域。

在上述peps系统的低频标定方法的另一个具体实施例中，还可以包括如下步骤：

确定第四临界场强值，将不属于标定出的车内区域且接收到的右天线的场强值大于第四临界场强值且接收到的右天线的场强值大于接收到的左天线的场强值的区域作为标定出的车右侧区域。这里需要说明的是，这里所说的“不属于标定出的车内区域”包括车辆的前后左右多个区域，因此要准确区分出什么情况下是在车辆左侧、车辆右侧、车辆前面和车辆后面的话，就需要对其他参数进行判定，这里所说的钥匙接收到的右天线的场强值大于第四临界场强值，就说明钥匙离车辆右侧车外比较近，但这并不足以保证其就处于车辆右侧车外，还要加上一个钥匙接收到的右天线的场强值大于其接收到的左天线的场强值的条件，综合这些条件才能够确定出车右侧区域。

在上述peps系统的低频标定方法的又一个具体实施例中，还可以包括如下步骤：

确定第五临界场强值，将不属于标定出的车内区域且接收到的后天线的场强值大于第五临界场强值且接收到的后天线的场强值大于接收到的左天线的场强值和接收到的右天线的场强值的区域作为标定出的车后区域。

需要说明的是，接收到的后天线的场强值大于第五临界场强值且大于左天线右天线场强值的话，就能够确定这是车后区域，在这种情况下，就可以判定出钥匙处于车后部的车外区域，就可以完成一些相应的操作。

进一步的，在上述peps系统的低频标定方法的优选实施例中，利用前天线和后天线的车内场强值，根据公式r1＝(k/a1)^0.5分别计算出第一距离，其中，r1为第一距离，a1为前天线或后天线的车内场强值，k为与电流对应的常数。

在上述peps系统的低频标定方法另一个优选实施例中，利用前天线和后天线的车外场强值，根据公式r2＝(k/a2)^0.5分别计算出第二距离，其中，r2为第二距离，a2为前天线或后天线的车外场强值，k为与电流对应的常数。

在上述peps系统的低频标定方法的又一个优选实施例中，利用左天线和右天线的车内场强值，根据公式r3＝(k/a3)^0.5分别计算出第一距离，其中，r3为第三距离，a3为左天线或右天线的车内场强值，k为与电流对应的常数。

进一步的实施例中，利用左天线和右天线的车外场强值，根据公式r4＝(k/a4)^0.5分别计算出第四距离，其中，r4为第四距离，a4为左天线或右天线的车外场强值，k为与电流对应的常数。

下面以详细的例子对上述具体实施例进行说明：

在低频天线的近场区域，场强和距离的近似关系为a＝k/(r^2)，其中a为场强，k在电流确定时为常数，r为钥匙到天线的距离；即r＝(k/a)^0.5；目标区域主要是要定位出车内区域的边界线，其他区域可以通过空间剔除进行判定；使用两根天线的场强对应的距离之和小于某一待标定的参数时，认为钥匙处在这两根天线位置为焦点的椭球区域内，即r1+r2<q(待标定值)，即(k/a1)^0.5+(k/a2)^0.5<q(待标定值)；可以通过组合ab两天线和cd两天线分别定出的椭球的交汇区域，来定位车内区域的边界；根据实车天线的安装位置(比如后备箱区域外部，因为后备箱的屏蔽，可能椭球形状变形严重)，也可以仅使用某一天线(比如b天线)定义的球形区域与另外两天线(比如c、d)的椭球区域交汇来确定前边界或者后边界；实车采集车内边界典型位置的场强信息以及车外典型区域场强信息，分别代入标定式中，选定待确定的参数q，这里可能需要多个参数q，可能需要不同大小的椭球，用于定出前边界区域和后边界区域。关于椭球的确定，以a天线和b天线这个椭球为例，(a1，a2)分别表示a天线(a1)每次采集到的场强值和b天线(a2)每次采集到的场强值，成对出现，这样每个点都能对应一对场强，都代入到式子(k/a1)^0.5+(k/a2)^0.5中，得到一个值。需要将车内所有的点代入其中，并将所有车外附近的点代入其中。因为得到的值相当于此位置到a天线和b天线的距离和，在绿色椭球外的点对应的距离之和，都会比绿色区域内的点对应的距离之和大，q标定值的选取就是介于车内距离之和与车外距离之和的中间值。

另外，在上述peps系统的低频标定方法中，在车内区域选择第一车内空间点包括：在车内区域的内边界选点密度大于其他位置；

在车内区域选择第二车内空间点包括在车内区域的内边界选点密度大于其他位置。

还有，本领域技术人员可以理解的是，在车外左侧区域、车外右侧区域选择第一车外空间点可以包括：在车内区域的外边界、车外左侧半圆边界和车外右侧半圆边界的选点密度大于其他位置；

在后备箱外区域选择第二车外空间点包括在车内区域的外边界和车后半圆边界的选点密度大于其他位置。

需要说明的是，上述这些实施例中的边界附近选点要多一些是因为这样对于边界的确定会更加精确。

下面以一个具体的标定方法的例子对上述实施例进行详细说明：

(1)在车内区域选取若干点，记录每次标定时4根天线的场强值‘车内{a,b,c,d}’，在目标区域internalzone内边界附近，可以增加选点密度；

(2)将左侧、右侧和后备箱外区域进行标定，internalzone外边界和三个半圆边界附近可增加选点密度，并分别记录为‘车左{a,b,c,d}’、‘车右{a,b,c,d}’和‘车后{a,b,c,d}’；

(3)将车内数据对应a和b天线的场强代入a和b天线的式子(k/a1)^0.5+(k/a2)^0.5，将值作为一个集合i；将‘车左{a,b,c,d}’和‘车右{a,b,c,d}’(此处不考虑车后数据)对应a和b天线的场强代入a和b天线的式子(k/a1)^0.5+(k/a2)^0.5，将值作为一个集合j；

(4)将车内数据对应c和d天线的场强代入c和d天线的式子(k/a3)^0.5+(k/a4)^0.5，将值作为一个集合m；将‘车后{a,b,c,d}’对应c和d天线的场强(此处不考虑车左右的数据)，代入c和d天线的式子(k/a3)^0.5+(k/a4)^0.5，将值作为一个集合n；

(5)需要选取q1，尽可能的使得集合i中的值都小于q1，且集合j中的值都大于q1；

(6)需要选取q2，尽可能的使得集合m中的值都小于q2，且集合n中的值都大于q2；q1和q2标定完成之后，则internalzone的区域边界则确定下来了，即如果一个位置的a和b天线场强值满足(k/a1)^0.5+(k/a2)^0.5<q1,同时c和d天线的场强值满足(k/a3)^0.5+(k/a4)^0.5<q2，则判定为车内internalzone；

(7)对于左侧区域，只需要将‘车左{a,b,c,d}’中c场强值大于q3，且c场强大于d场强，且不满足internalzone，则认为是车左侧有效区域；右侧和后侧区域通过类似的方法判定即可完成q4和q5的选定。

综上所述，利用低频天线近场场强分布曲线以及椭球的等距特性，使得低频标定边界和目标标定边界吻合较好，待标定参数少工作量小，标定判定依据明确，且可以用于评估整车标定裕度的大小。

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，在其它实施例中实现。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。