[發(fā)明專利]一種具有超寬帶定位功能的車輛數(shù)字鑰匙

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211457054.1
• 申請日: 2022-11-21
• 公開（公告）號: CN115767723A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳澤堅;周曉云;余強(qiáng);張操
• 申請（專利權(quán)）人: 埃泰克汽車電子（蕪湖）有限公司
• 主分類號: H04W64/00
• 分類號: H04W64/00;H04W4/02;H04W4/38;H04W4/40;G07C9/00;G01C21/20;G01C21/16
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34107
• 代理人: 朱圣榮

1.一種具有超寬帶定位功能的車輛數(shù)字鑰匙，其特征在于：車輛數(shù)字鑰匙上內(nèi)設(shè)有UWB標(biāo)簽、運(yùn)動傳感器，車輛內(nèi)設(shè)有UWB基站，所述UWB基站經(jīng)CAN網(wǎng)絡(luò)與汽車微控制器通信，所述運(yùn)動傳感器連接并輸出運(yùn)動狀態(tài)信號至UWB標(biāo)簽，所述UWB標(biāo)簽與UWB基站通信獲取距離參數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有超寬帶定位功能的車輛數(shù)字鑰匙，其特征在于：所述UWB基站在車輛上設(shè)有至少六個，分別位于車輛前端的左右兩側(cè)、車輛后端的左右兩側(cè)、車內(nèi)后視鏡處，以及車后座頂，每個所述UWB基站均通過CAN網(wǎng)絡(luò)與MCU聯(lián)通。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有超寬帶定位功能的車輛數(shù)字鑰匙，其特征在于：所述UWB標(biāo)簽將運(yùn)動傳感器輸入的運(yùn)動狀態(tài)信號輸送至UWB基站，再由UWB基站通過CAN網(wǎng)絡(luò)輸送至汽車微控制器，所述汽車微控制器通過運(yùn)動狀態(tài)信號判斷車輛數(shù)字鑰匙的運(yùn)動狀態(tài)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有超寬帶定位功能的車輛數(shù)字鑰匙，其特征在于：當(dāng)汽車微控制器獲取到車輛數(shù)字鑰匙的運(yùn)動狀態(tài)信號，若判定車輛數(shù)字鑰匙當(dāng)前運(yùn)動狀態(tài)為運(yùn)動，則進(jìn)行車輛數(shù)字鑰匙定位運(yùn)算，若判定車輛數(shù)字鑰匙當(dāng)前運(yùn)動狀態(tài)為靜止，則停止對車輛數(shù)字鑰匙定位運(yùn)算。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有超寬帶定位功能的車輛數(shù)字鑰匙，其特征在于：數(shù)字鑰匙開機(jī)后，第一次運(yùn)行定位算法時，汽車微控制器不考慮數(shù)字鑰匙當(dāng)前運(yùn)動狀態(tài)，直接計算出初始的UWB定位坐標(biāo)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4或5所述的具有超寬帶定位功能的車輛數(shù)字鑰匙，其特征在于：進(jìn)行車輛數(shù)字鑰匙定位運(yùn)算時，UWB基站與UWB標(biāo)簽通信獲取測距數(shù)據(jù)，汽車微控制器對測距數(shù)據(jù)依次進(jìn)行SG濾波算法、基站數(shù)據(jù)選擇算法、Chan算法，獲得定位坐標(biāo)輸出并輸送至UWB標(biāo)簽。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有超寬帶定位功能的車輛數(shù)字鑰匙，其特征在于：所述UWB基站每隔100ms分別與車輛數(shù)字鑰匙上的UWB標(biāo)簽通信一次，所述UWB標(biāo)簽UWB基站通過飛行時間法進(jìn)行測距，UWB基站獲取距離數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)通過CAN網(wǎng)絡(luò)傳輸至汽車微控制器，汽車微控制器運(yùn)行定位算法輸出數(shù)字鑰匙的定位坐標(biāo)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有超寬帶定位功能的車輛數(shù)字鑰匙，其特征在于：所述SG濾波算法是對窗口內(nèi)數(shù)據(jù)最小二乘擬合，數(shù)據(jù)窗口設(shè)置為9，UWB測距的更新周期為100ms，算法產(chǎn)生的數(shù)據(jù)延時為400ms，所述SG濾波算法用于濾除UWB測距數(shù)據(jù)中的毛刺，使測距數(shù)據(jù)平滑的同時保持?jǐn)?shù)據(jù)的變化規(guī)律。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有超寬帶定位功能的車輛數(shù)字鑰匙，其特征在于：所述基站數(shù)據(jù)選擇算法用于分析測距數(shù)據(jù)，保留距離車輛數(shù)字鑰匙最近的4個UWB基站的基站測距數(shù)據(jù)，其中3個UWB基站數(shù)據(jù)用于距離計算，剩余一個UWB基站數(shù)據(jù)用于冗余設(shè)計。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的具有超寬帶定位功能的車輛數(shù)字鑰匙，其特征在于：所述Chan算法是將初始非線性TOF方程組轉(zhuǎn)換為線性方程組，使用加權(quán)最小二乘法得到初始解，再使用第一步中的估計位置坐標(biāo)及附加變量等約束條件進(jìn)行第二次加權(quán)最小二乘估計得到改進(jìn)的估計位置。