利用智能天线装置实现车辆的无钥匙进入功能的方法和车载系统与流程

本发明涉及汽车领域，具体而言，涉及一种利用智能天线装置实现车辆的无钥匙进入功能的方法和车载系统。

背景技术：

目前，很多车辆都配设了无钥匙进入系统，简称pke(passivekeylessenter)，从而为车辆用户最大限度地提供便利和安全。

在无钥匙进入系统中，并不是真的没有钥匙，而是车辆用户在进入车内时无需取出钥匙。当用户靠近车辆时，通过定位技术和先进的用户身份编码识别方案，车辆可以自动或者在门把手按键被触发的条件下解除车门锁，允许用户进入车辆。并且在检测到钥匙在车内条件下，允许用户通过一键启动按键启动发动机。在用户下车并离开车辆一段距离时，无钥匙进入系统自动实施上锁操作。

车载端的无钥匙进入系统通过布设在车身周围不同位置的低频天线阵列协同高频天线来检测智能钥匙位置以及对钥匙的合法性进行鉴权。低频天线阵列辐射的电波被智能钥匙感知，并将rssi(receivedsignalstrengthindication，接受电波信号强度)通过高频电波反馈给车载基站，车载基站由此检测智能钥匙的相对位置。

最近也出现了基于ble(bluetoothlowenergy，蓝牙低功耗)技术的双向通信技术来实现移动设备(例如智能手机)替代智能钥匙的无钥匙进入系统。ble技术是一种短距的无线通讯技术，使用2.4ghz频段的无线电，可实现固定设备和移动设备之间的数据交换。

基于ble技术的无钥匙进入系统中，用户可以通过移动设备操控界面近距离地控制车辆的车门解闭锁和车窗升降等功能。ble系统的功耗很低，具有较好的安全特性，很适合用于基于移动设备的车辆遥控系统。

现有的基于ble技术的无钥匙进入系统，车载ble模块在利用ble信号对移动设备的位置进行检测之前，需要首先与移动设备进行双向身份认证，在身份认证成功之后才会开始进行位置检测。现有技术中，车载ble模块一般通过蓝牙通道或者后台服务器与移动设备进行双向身份认证。但是，蓝牙通道的带宽较窄，无法对传输数据进行较高等级的加密，因此安全性较差。而利用后台服务器的方案需要后台服务器的介入，使得系统更加复杂，而且耗时长。

现有的基于ble技术的无钥匙进入系统中，由于2.4ghz频段高频电波的传播特性，使得ble设备辐射的电波很容易被反射叠加而产生电平波动，并且高频信号的距离衰减曲线较之低频电波更难以精确定位移动设备。为了解决该困难，现有技术中采用天线阵列，将多个定向天线单元放置于车身的不同位置，例如车辆前后保险杠、双向后视镜、各个门把手等。通过对天线阵单元接收到的各个方向的电波强度分析计算处理，不仅可以覆盖360度的全方位，而且可以通过接收器分时切换各个天线分别收集来自各个天线的rssi，然后由一定算法精确地检测出用户与车辆之间的距离以及用户所在方位。但是，为保证检测精度，天线单元必须足够多，各单元相距必须足够远。但是高频同轴电缆价格高，过长的电缆还会增加电波损耗，这使得天线阵列系统的方案具有成本高，检测精度不够的缺点。另外，ble技术的有效检测距离较近(一般在10米左右)，无法实现远距离定位。

技术实现要素：

本发明的出发点在于，提供一种利用智能天线装置实现车辆的无钥匙进入功能的方法和车载系统，从而解决了现有技术中存在的上述一个或多个问题。

本发明的实施例提供了一种利用智能天线装置实现车辆的无钥匙进入功能的方法，所述智能天线装置中集成有支持wifi、ble和移动通信天线，所述方法包括：

如果移动设备检测到其与车辆之间的距离减小到小于设定的阈值，利用所述智能天线装置建立所述车辆与所述移动设备之间的安全连接通道，

根据检测到的移动设备的位置触发车辆的无钥匙进入功能。

可选地，所述移动设备根据自身的gps(globalpositioningsystem，全球定位系统)位置和预先存储的车辆的gps位置判断所述移动设备与车辆之间的距离是否减小到小于设定的阈值，并且在判断结果为是时向所述智能天线装置发送唤醒消息，以触发所述安全连接通道的建立。

可选地，在车辆熄火后，所述移动设备通过智能天线装置获得车辆的gps位置并存储，以用于下次接近车辆时的距离检测。

可选地，所述安全连接通道为利用所述智能天线装置建立的移动通信通道或者wifi通道。

可选地，所述安全连接通道为基于wifiwpa2技术或tls技术或者符合bleoob协议的安全连接通道

可选地，利用集成在所述智能天线装置中的基于ble5.1技术规范的ble天线对移动设备的位置进行检测。

本发明的实施例还提供了一种用于实现车辆的无钥匙进入功能的车载系统，所述车载系统包括智能天线装置和车身控制单元，所述智能天线装置中集成有支持wifi、ble和移动通信天线，

所述智能天线装置用于移动设备检测到其与所述车辆之间的距离减小到小于设定的阈值时，通过与移动设备间的通信建立所述车辆与所述移动设备之间的安全连接通道，基于所述安全连接通道进行所述车辆与所述移动设备之间的双向身份认证，在认证通过之后，对所述移动设备的位置进行检测，

所述车身控制单元用于根据检测到的移动设备的位置触发车辆的无钥匙进入功能。

可选地，所述安全连接通道为利用所述智能天线装置建立的移动通信通道或者wifi通道。

可选地，所述安全连接通道为基于wifiwpa2技术或tls技术或者符合bleoob协议的安全连接通道。

可选地，利用集成在所述智能天线装置中的基于ble5.1技术规范的ble天线对移动设备的位置进行检测。

本发明的实施例还提供了一种用于实现车辆的无钥匙进入功能的系统，所述系统包括移动设备和本发明提供的上述车载系统，所述移动设备根据自身的gps位置和预先存储的车辆的gps位置判断所述移动设备与车辆之间的距离是否减小到小于设定的阈值，并且在判断结果为是时向所述智能天线装置发送唤醒消息，以触发所述安全连接通道的建立。

可选地，在车辆熄火后，所述移动设备通过智能天线装置获得车辆的gps位置并存储，以用于下次接近车辆时的距离检测。

本发明的实施例的用于利用智能天线装置实现车辆的无钥匙进入功能的方法和车载系统至少具有以下优点：

1.通过利用车载的智能天线装置建立的安全连接通道实现车辆与移动设备之间的双向身份认证，以满足对传输数据进行较高等级加密的要求，从而提高了认证过程的安全性。

2.采用智能天线装置，把支持wifi、ble和移动通信天线集成到车载的智能天线装置中，从而无需设置额外的车载计算机节点，无需车辆生产过程的复杂布线和校准工作，减少了硬件和布线以及安装的开销。

3.采用基于ble5.1技术规范的ble天线，从而能够满足高精度移动设备位置检测要求。

4.将移动通信技术、gps技术与ble技术相结合，从而使得移动设备和车辆之间能够进行远距离定位，以提供更丰富的车辆无钥匙进入的服务功能。

5.利用移动设备的距离检测主动触发身份认证，而非通过轮询被动触发身份认证，从而实现更远范围(或更提前)的身份认证，身份认证不再受定位天线的通信范围限制。

附图说明

本发明的其他细节及优点将通过下文提供的详细描述而变得显而易见。应理解的是，下列附图仅仅是示意性的且并非按比例绘制，因而不能视为对本申请的限制，下文将参照附图来进行详细描述，其中：

图1示出了根据本发明的一个具体实施方式的利用智能天线装置实现车辆的无钥匙进入功能的方法流程图。

图2示出了根据本发明的一个具体实施方式的用于实现车辆的无钥匙进入功能的车载系统。

图3示出了根据本发明的用于实现车辆的无钥匙进入功能的方法的一个具体应用场景。

具体实施方式

下面参照附图描述本发明的实施例。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便使所属技术领域的技术人员更全面地了解和实现本发明。但是，对所属技术领域的技术人员明显的是，本发明的实现可不具有这些具体细节中的一些。此外，应当理解的是，本发明并不局限于所介绍的特定实施例。相反，可以考虑用下面所述的特征和要素的任意组合来实施本发明，而无论它们是否涉及不同的实施例。因此，下面的方面、特征、实施例和优点仅作说明之用，而不应看作是权利要求的要素或限定，除非在权利要求中明确提出。

本发明的目的是提供用于实现车辆的无钥匙进入功能的方法和车载系统，从而满足增强信息安全以及对移动设备的位置检测要求。

现参照图1，示出了本发明的一个具体实施方式的用于利用智能天线装置实现车辆的无钥匙进入功能的方法流程图。该智能天线装置可以是设置在车辆顶部的鲨鱼鳍形状的智能天线装置。本发明的智能天线装置中集成有支持wifi、ble和移动通信天线。

步骤s101，如果移动设备与车辆之间的距离减小到小于设定的阈值，利用智能天线装置建立车辆与移动设备之间的安全连接通道。

具体地，移动设备根据自身的gps位置和预先存储的车辆的gps位置判断移动设备与车辆之间的距离是否减小到小于设定的阈值，并且在判断结果为是时向智能天线装置发送唤醒消息，以触发安全连接通道的建立。在用户上次结束使用车辆并离开车辆的时候，用户随身携带的移动设备(例如智能手机)通过和车辆的已有双向通信(例如已有的wifi、ble和移动通信通信中的任意一种)记录下车辆的gps位置。移动设备中由此存储了车辆的电子围栏范围信息，例如以车辆的gps位置为中心的25米半径圆范围。

当移动设备靠近车辆时，移动设备根据所采集到的自身的gps位置信息监测到进入车辆的电子围栏范围时(即，移动设备判断与车辆之间的距离是否减小到小于25米)，移动设备可以通过移动通信网络向车辆发送一条唤醒消息。在收到来自移动终端的唤醒消息后，车辆的智能天线装置被唤醒并且建立与移动设备之间的安全连接通道(例如3g、4g等移动通信通道或者wifi通道)。安全连接可基于目前任何主流方式，如基于密码的wifiwpa2技术以及在tcp层以上信道的tls双向认证技术，或者其他自定义的方式(如基于公私钥或pre-sharedkey等机制实现身份认证和加密传输)。优选地，建立符合bleoob协议的安全连接通道。采用符合bleoob协议的安全机制可以提升对于mitm攻击的保护。

步骤s102，基于安全连接通道进行车辆与移动设备之间的双向身份认证和信息交互。

车辆与移动设备可以在安全连接通道上交互用于ble配对所需的随机数和承诺报文。在双方确认对方为合法设备后，车辆与移动设备进行信息交互(如传输用于无钥匙进入功能的密钥等敏感信息)。

步骤s103，利用智能天线装置对移动设备的位置进行检测。

优选地，利用集成在所述智能天线装置中的基于ble5.1技术规范的ble天线对移动设备的位置进行检测。蓝牙技术联盟(bluetoothspecialinterestgroup)在2019年1月发布ble5.1的技术规范，该规范强化了方位查找功能，使得对移动设备的定位精度可以达到厘米级别，能够满足高精度移动设备位置检测要求。

通过采用集成有支持wifi、ble和移动通信天线的智能天线装置，从而无需额外的车载计算机节点，无需车辆生产过程的复杂布线和校准工作，减少了硬件和布线以及安装的开销。

步骤s104，根据检测到的移动设备的位置触发车辆的无钥匙进入功能。

具体地，可以由车身控制单元(例如车载计算机)根据检测到的移动设备的位置触发车辆的无钥匙进入功能。

现参照图2，示出了本发明的一个具体实施方式的用于实现车辆的无钥匙进入功能的车载系统。该车载系统包括智能天线装置21和车身控制单元22。智能天线装置21可以是设置在车辆顶部的鲨鱼鳍形状的智能天线装置。智能天线装置21中集成有支持wifi功能、ble功能和移动通信天线。

智能天线装置21在移动设备与车辆之间的距离减小到小于设定的阈值时，建立车辆与移动设备之间的安全连接通道，基于安全连接通道进行车辆与移动设备之间的双向身份认证，在认证通过之后，对移动设备的位置进行检测。该安全连接通道为利用智能天线装置21建立的移动通信通道或者wifi通道。安全连接通道具体可以为基于wifiwpa2技术或tls技术或者符合bleoob协议的安全连接通道。优选地，可以利用集成在智能天线装置21中的基于ble5.1技术规范的ble天线对移动设备的位置进行检测。

车身控制单元22根据智能天线装置21检测到的移动设备的位置触发车辆的无钥匙进入功能。

本发明的一个具体实施方式还提供了一种用于实现车辆的无钥匙进入功能的系统，该系统包括移动设备和本发明所提供的上述车载系统。移动设备可以根据自身的gps位置和预先存储的车辆的gps位置判断移动设备与车辆之间的距离是否减小到小于设定的阈值，并且在判断结果为是时向车辆的智能天线装置发送唤醒消息，以触发安全连接通道的建立。

图3示出了根据本发明的用于实现车辆的无钥匙进入功能的方法的一个具体应用场景。

如图3所示，移动设备正在靠近一辆熄火停放的车辆。如果移动设备进入到距离车辆25米范围内(根据gps技术进行定位)，车载的智能天线装置被激活，进行安全连接和双向身份认证。如果移动设备进入到距离车辆10米范围内(根据bleaoa/aod测距技术进行定位)，车灯亮起，寻车喇叭鸣响。如果移动设备进入到距离车辆2米范围内(根据bleaoa/aod测距技术进行定位)，车辆自动解锁一段时间以便用户进入车辆。在移动设备进入车辆之后，触发一键启动使能。在移动设备离开车辆超过2米之后，车辆自动上锁。

本发明中，通过利用车载的智能天线装置建立的安全连接通道实现车辆与移动设备之间的双向身份认证，以满足对传输数据进行较高等级加密的要求，从而提高了认证过程的安全性。

本发明中，采用智能天线装置，把支持wifi、ble和移动通信天线集成到车载的智能天线装置中，从而无需额外的车载计算机节点，无需车辆生产过程的复杂布线和校准工作，减少了硬件和布线以及安装的开销。

本发明中，采用基于ble5.1技术规范的ble天线，从而能够满足高精度移动设备位置检测要求。

本发明中，将移动通信技术、gps技术与ble技术相结合，从而使得移动设备和车辆之间能够进行远距离定位，以提供更丰富的车辆无钥匙进入的服务功能。

本发明中，利用移动设备的距离检测主动触发身份认证，而非通过轮询被动触发身份认证，从而实现更远范围(或更提前)的身份认证，身份认证不再受定位天线的通信范围限制。

应指出的是，以上描述仅为示例，而不是对本发明的限制。在本发明的其他实施例中，该方法可具有更多、更少或不同的步骤，且各步骤之间的顺序、包含和功能等关系可以与所描述和图示的不同。例如，通常多个步骤可以合并为单个步骤，单个步骤也可以拆分为多个步骤。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，对各步骤的先后变化也在本发明的保护范围之内。

本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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)或处理器或微控制器执行本发明各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内所作的各种更动与修改，均应纳入本发明的保护范围内，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。