智能钥匙系统的制作方法

本实用新型涉及汽车控制技术领域，特别涉及一种智能钥匙系统。

背景技术：

现有智能钥匙系统PEPS(Passive Entry&Passive Start)，又称无钥匙系统、被动无钥匙进入启动系统，主要由车载通讯及控制系统和用户随身携带的用于合法身份识别的智能钥匙RFID(Radio Frequency Identification)，又称射频识别、Smart Key或Fob组成。当用户携带智能钥匙进入车辆的探测范围时，用户只需要直接拉动车门上的外开启手柄或者按动门把手上的开锁按钮，车辆便主动识别和认证智能钥匙的合法性，如认证通过，车辆就解除防盗并解锁车门；当用户进入车内时，只需要按下启动按钮，车辆便主动识别和认证处于车辆内部的智能钥匙，如认证通过，车辆就解除发动机防盗和其他防盗设备，如电子转向轴锁，用户可以直接启动或给车辆上电。车辆配备智能钥匙系统的好处是免去了用户使用车辆时找钥匙、操作钥匙的繁琐操作，提高车辆使用的便利性。目前智能钥匙系统已成为中高档轿车的标准配置，而且有向中低挡车型普及的趋势。智能钥匙系统已经历10年的发展，技术已经成熟并得到广泛应用。智能钥匙作为智能钥匙系统的RFID设备，已经以多样化的形式存在，如卡片式智能钥匙、挂坠智能钥匙、手表智能钥匙、遥控智能钥匙以及基于蓝牙的手机汽车钥匙。

蓝牙设备作为一种低功耗的通信设备，用于室内定位与局部区域定位，具有低功耗，低成本，高精度的优势，利用蓝牙信号源进行定位，多数采用检测蓝牙信号的信号接收强度(RSSI)，根据RSSI的变化进行距离与角度的判断，中国专利申请书201220138842.X公开了一种基于蓝牙通讯模块的汽车进入启动及信息交换系统。手机等电子终端已经成大部分人随身携带的必不可少的一个电子设备，利用手机等电子终端的蓝牙实现与汽车的信息交互，从而实现利用手机等电子终端上的钥匙应用程序可将手机等电子终端作为一种汽车智能钥匙。

现有技术中车载通讯及控制系统无法实现对蓝牙手机钥匙的定位，需要手动操控进行解锁闭锁。市面上现有常规方案车载通讯及控制系统使用的是板载全向天线，其辐射能量发散，信号稳定信弱，无法实现车身边界的识别，无法对蓝牙手机钥匙的车内外位置进行判定。

常规板载全向蓝牙天线的辐射图如图1所示，这类天线的辐射没有方向性，辐射能量分散，蓝牙的信号强度随距离衰减很快，信号强度稳定性降低，虽然能进行蓝牙通讯，但不利于进行蓝牙RSSI(Received signal strength indication)信号强度的测量，也就无法完成对蓝牙手机钥匙的位置定位。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种智能钥匙系统，以解决现有的车载通讯及控制系统无法实现对蓝牙手机钥匙的定位的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种智能钥匙系统，所述智能钥匙系统包括汽车电子模块、车载通讯及控制系统和电子终端设备，其中：

所述车载通讯及控制系统通过CAN总线与所述汽车电子模块相连，所述车载通讯及控制系统具有：

控制器；

与所述控制器相连的蓝牙通讯模块；

定向天线，所述定向天线辐射的轮廓与车辆的车身边界贴合；

所述电子终端设备通过蓝牙方式与所述蓝牙通讯模块相通讯。

可选的，在所述的智能钥匙系统中，所述定向天线包括：低频天线、高频天线，以及汽车遥控钥匙。

可选的，在所述的智能钥匙系统中，所述汽车电子模块包括车身控制器、发动机管理系统、刹车防抱死系统、胎压检测系统以及全球定位系统中的一个或多个。

可选的，在所述的智能钥匙系统中，所述电子终端设备为手机、笔记本电脑或平板电脑。

可选的，在所述的智能钥匙系统中，所述定向天线在车辆内的辐射强度高于在车辆外的辐射强度。

可选的，在所述的智能钥匙系统中，所述定向天线在水平方向的辐射形状包括第一主瓣，所述第一主瓣的宽度为80°～150°。

可选的，在所述的智能钥匙系统中，所述定向天线在垂直方向的辐射形状包括第二主瓣和一个或多个辅瓣，所述第二主瓣的辐射强度比所述辅瓣的辐射强度高8dB，所述第二主瓣的宽度为80°～150°。

可选的，在所述的智能钥匙系统中，所述第一主瓣和所述第二主瓣的辐射边缘与车窗的下边界重合。

在本实用新型提供的智能钥匙系统中，定向天线辐射的轮廓与车辆的车身边界贴合使蓝牙的信号强度在车内得到了增强，有利于蓝牙信号的RSSI测定，有利于蓝牙钥匙的车内外位置定位。

本实用新型通过定向天线及其布置方法适应车身轮廓，实现蓝牙手机钥匙等电子终端设备的位置识别。本实用新型所采取的定向天线设计及布置的方法，是结合车身形状，通过设计和选取不同辐射形状的定向天线并进行合理布置，使得车内的蓝牙信号得到合理加强，实现了对手机蓝牙信号RSSI的测量，进而实现了对蓝牙手机钥匙的位置识别，最终实现基于蓝牙的PEPS技术，另外，通过实现蓝牙信号的在车内合理的辐射分布，进而通过蓝牙RSSI信号强度的测量识别，可实现对蓝牙手机钥匙的定位。

附图说明

图1是现有的车载通讯及控制系统的板载天线的辐射形状示意图；

图2～3是本实用新型一实施例车载通讯及控制系统的定向天线的辐射形状示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的智能钥匙系统作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

本实用新型的核心思想在于提供一种智能钥匙系统，以解决现有的车载通讯及控制系统无法实现对蓝牙手机钥匙的定位的问题。

为实现上述思想，本实用新型提供了一种智能钥匙系统，所述智能钥匙系统包括汽车电子模块、车载通讯及控制系统和电子终端设备，其中：所述车载通讯及控制系统通过CAN总线与所述汽车电子模块相连，所述车载通讯及控制系统具有：控制器；与所述控制器相连的蓝牙通讯模块；定向天线，所述定向天线辐射的轮廓与车辆的车身边界贴合；所述电子终端设备通过蓝牙方式与所述蓝牙通讯模块相通讯。

<实施例一>

本实施例提供了一种智能钥匙系统，所述智能钥匙系统包括汽车电子模块、车载通讯及控制系统和电子终端设备，其中：所述车载通讯及控制系统通过CAN总线与所述汽车电子模块相连，所述车载通讯及控制系统具有：控制器；与所述控制器相连的蓝牙通讯模块；定向天线，如图2～3所示，所述定向天线辐射的轮廓与车辆的车身边界贴合；所述电子终端设备通过蓝牙方式与所述蓝牙通讯模块相通讯。

具体的，在所述的智能钥匙系统中，所述定向天线包括：低频天线、高频天线，以及汽车遥控钥匙。所述汽车电子模块包括车身控制器、发动机管理系统、刹车防抱死系统、胎压检测系统以及全球定位系统中的一个或多个。所述电子终端设备为手机、笔记本电脑或平板电脑。

进一步的，在所述的智能钥匙系统中，所述定向天线在车辆内的辐射强度高于在车辆外的辐射强度。所述定向天线在水平方向的辐射形状包括第一主瓣，所述第一主瓣的宽度为80°～150°，例如，所述第一主瓣的表达式为：ρ＝1-cosθ。所述定向天线在垂直方向的辐射形状包括第二主瓣和一个或多个辅瓣，所述第二主瓣的辐射强度比所述辅瓣的辐射强度高8dB，所述第二主瓣的宽度为80°～150°。所述第一主瓣和所述第二主瓣的辐射边缘与车窗的下边界重合。

综上，上述实施例对智能钥匙系统的不同构型进行了详细说明，当然，本实用新型包括但不局限于上述实施中所列举的构型，任何在上述实施例提供的构型基础上进行变换的内容，均属于本实用新型所保护的范围。本领域技术人员可以根据上述实施例的内容举一反三。

<实施例二>

本实施例还提供一种基于上一实施例所述的智能钥匙系统的控制方法，包括：所述车载通讯及控制系统通过CAN总线与所述汽车电子模块相连，所述车载通讯及控制系统的蓝牙通讯模块，通过CAN总线与所述车载通讯及控制系统的控制器相连；所述车载通讯及控制系统的定向天线辐射的轮廓与车辆的车身边界贴合；所述电子终端设备通过蓝牙方式与所述蓝牙通讯模块相通讯。

在本实用新型提供的智能钥匙系统中，定向天线辐射的轮廓与车辆的车身边界贴合使蓝牙的信号强度在车内得到了增强，有利于蓝牙信号的RSSI测定，有利于蓝牙钥匙的车内外位置定位。

本实用新型通过定向天线及其布置方法适应车身轮廓，实现蓝牙手机钥匙等电子终端设备的位置识别。本实用新型所采取的定向天线设计及布置的方法，是结合车身形状，通过设计和选取不同辐射形状的定向天线并进行合理布置，使得车内的蓝牙信号得到合理加强，实现了对手机蓝牙信号RSSI的测量，进而实现了对蓝牙手机钥匙的位置识别，最终实现基于蓝牙的PEPS技术，另外，通过实现蓝牙信号的在车内合理的辐射分布，进而通过蓝牙RSSI信号强度的测量识别，可实现对蓝牙手机钥匙的定位。

本实用新型基于蓝牙信号实现PEPS系统中车身边界识别的技术方案，应用于车身电子控制器的蓝牙PEPS控制器。本实用新型根据从车辆的车内空间形状出发，设计和选取对应辐射方向的定向天线，来提高蓝牙信号的识别强度，增加车辆车身轮廓的物理影像。定向天线的主瓣强度比全向天线增强约8dB(但不限于8dB)，水平/垂直方向上的主瓣的宽度一般为80-150度之间，从而使天线能量集中。

具体的，根据不同车的宽度，配置不同的水平/垂直方向主瓣辐射角度，并在车上布置时尽量让主瓣辐射的边缘与车窗的下边界重合。这样车辆边界外部的蓝牙信号辐射会衰减，而车内保持较高的蓝牙信号能量。有了较高能量的蓝牙信号，可以实现准确的RSSI测量，从而实现对蓝牙手机钥匙的车内外位置定位识别。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。