PEPS系统钥匙的定位方法及装置与流程

peps系统钥匙的定位方法及装置
技术领域
1.本发明涉及车联网技术领域，具体涉及一种peps系统钥匙的定位方法及装置。


背景技术：

2.近年来，随着汽车的普及和发展，人们对汽车的智能化和舒适化要求越来越高，为了满足人们对汽车的这些要求，汽车peps(passiveentrypassivestart无钥匙进入和无钥匙启动)系统应运而生。
3.peps系统初始为射频技术，后经演变使用蓝牙技术，主要使用低功耗蓝牙。在车上安装若干个蓝牙节点设备，当具有蓝牙功能的车辆钥匙进入车上蓝牙节点信号覆盖的范围时，测出其在不同蓝牙节点下的rssi(received signal strength indication接收的信号强度指示)值，通过定位算法测算出车辆钥匙的具体位置，实现车辆peps操作。但使用蓝牙定位方法，车辆钥匙的定位精度较低，只能达到米级，常常导致车辆peps误操作，因此，大大降低了用户的使用体验感。


技术实现要素：

4.本发明的目的之一在于提供一种peps系统钥匙的定位方法及装置，能够对车辆的待定位钥匙实现高精度定位，实现车辆peps地精准操作，有效提高用户的使用体验感。
5.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
6.一种peps系统钥匙的定位方法，其中，该方法应用于部署在车辆上的车身控制器，车辆上还部署有与车身控制器通讯连接的主锚点和多个从锚点；该方法包括：
7.当待定位钥匙进入车辆sle通讯信号覆盖范围且通过接入鉴权认证后，获取第一sle通讯信号和第二sle通讯信号；其中，第一sle通讯信号为主锚点向待定位钥匙发送的sle信号，第二sle通讯信号为主锚点接收到的待定位钥匙发送的响应第一sle通讯信号的sle信号；
8.基于第一sle通讯信号和第二sle通讯信号利用aoa-tof算法对待定位钥匙进行定位，得到第一定位结果；
9.基于第一定位结果确定车辆距离待定位钥匙的第一位置距离；
10.在第一位置距离小于或等于预设距离阈值的情况下，获取主锚点和各个从锚点接收到的slb通讯信号；其中，slb通讯信号为待定位钥匙向主锚点和从锚点进行广播的slb信号；
11.基于主锚点和各个从锚点接收到的slb通讯信号利用tdoa算法对待定位钥匙进行定位，得到第二定位结果；其中，第一定位结果和第二定位结果均用于表征待定位钥匙与车辆之间的相对位置。
12.进一步，基于第一sle通讯信号和第二sle通讯信号利用aoa-tof算法对待定位钥匙进行定位，得到第一定位结果，包括：
13.从第一sle通讯信号中提取第一发送时间，以及从第二sle通讯信号中提取多个第
一接收时间；其中，第一发送时间为主锚点发送第一sle通讯信号的时刻，多个第一接收时间为主锚点中各个天线阵子接收到第二sle通讯信号的时刻；
14.基于第一发送时间和多个第一接收时间确定第二sle通讯信号达到主锚点中各个天线阵子的第一飞行时间；
15.根据多个第一飞行时间确定第二sle通讯信号到达主锚点的入射角度，以及待定位钥匙距离主锚点的第二位置距离；
16.获取主锚点的位置高度；其中，位置高度用于表征主锚点距离地面的垂直高度；
17.基于入射角度、第二位置距离和位置高度确定待定位钥匙的第一定位结果。
18.进一步，根据多个第一飞行时间确定第二sle通讯信号到达主锚点的入射角度，以及待定位钥匙距离主锚点的第二位置距离；
19.根据多个第一飞行时间确定第二sle通讯信号达到主锚点的第二飞行时间；
20.获取第二sle通讯信号的第一传播速度；
21.基于第二飞行时间和第一传播速度确定待定位钥匙距离主锚点的第二位置距离；
22.针对多个天线阵子中每两个相邻的天线阵子，获取相邻的两个天线阵子的阵子距离，基于相邻的两个天线阵子对应的第一飞行时间、阵子距离和第一传播速度确定第二sle通讯信号到达相邻的两个天线阵子的第一入射角度；
23.根据多个第一入射角度确定第二sle通讯信号到达主锚点的入射角度。
24.进一步，通过下式确定第一入射角度：
25.θ1＝arcsin((δti*c)/d)；
26.其中，θ1表示第一入射角度，δti表示相邻的两个天线阵子对应的第一飞行时间的时间差，c表示第一传播速度，d表示阵子距离；
27.通过下式确定第一定位结果：
28.x＝d*sin(θ)；
29.y＝d*cos(θ)；
30.z＝h；
31.其中，(x，y，z)表示第一定位结果，d表示第二位置距离，h表示位置高度，θ表示入射角度。
32.进一步，基于主锚点和各个从锚点接收到的slb通讯信号利用tdoa算法对待定位钥匙进行定位，得到第二定位结果，包括：
33.针对各个slb通讯信号，从slb通讯信号中提取第一时间戳和第二时间戳；基于第一时间戳和第二时间戳确定到达时间；其中，第一时间戳用于标记待定位钥匙发送slb通讯信号的时刻，第二时间戳用于标记主锚点或从锚点接收slb通讯信号的时刻，到达时间为待定位钥匙到达主锚点或从锚点的时间差；
34.获取主锚点和各个从锚点相对于预设车辆原点的锚点位置信息，以及slb通讯信号的第二传播速度；
35.基于第二传播速度、主锚点以及各个从锚点对应的锚点位置信息和到达时间确定待定位钥匙的第二定位结果。
36.进一步，基于第一定位结果确定车辆距离待定位钥匙的第一位置距离，包括：
37.基于第一定位结果和锚点位置信息确定待定位钥匙距离主锚点以及各个从锚点
的距离；
38.从多个距离中将最小的距离确定为第一位置距离。
39.进一步，该方法还包括：
40.接收待定位钥匙发送的第一操作指令；其中，第一操作指令包括以下之一：车内设备唤醒指令、寻车指令、车门打开指令、车门关闭指令、后备箱脚踢指令；
41.判断第一定位结果是否处于第一预设距离范围内；
42.在第一定位结果处于第一预设距离范围内的情况下，控制车辆执行与第一操作指令对应的动作。
43.进一步，该方法还包括：
44.接收待定位钥匙发送的第二操作指令；其中，第二操作指令包括以下之一：车辆启动指令、车窗打开指令、车窗关闭指令；
45.判断第二定位结果是否处于第二预设距离范围内；
46.在第二定位结果处于第二预设距离范围内的情况下，控制车辆执行与第二操作指令对应的动作。
47.进一步，该方法还包括：
48.通过云平台接收终端发送的第一操作指令或第二操作指令；
49.控制车辆执行与第一操作指令或第二操作指令对应的动作。
50.一种peps系统钥匙的定位装置，其中，该装置应用于部署在车辆上的车身控制器，车辆上还部署有与车身控制器通讯连接的主锚点和多个从锚点；该装置包括：
51.第一获取模块，用于当待定位钥匙进入车辆sle通讯信号覆盖范围且通过接入鉴权认证后，获取第一sle通讯信号和第二sle通讯信号；其中，第一sle通讯信号为主锚点向待定位钥匙发送的sle信号，第二sle通讯信号为主锚点接收到的待定位钥匙发送的响应第一sle通讯信号的sle信号；
52.第一定位模块，用于基于第一sle通讯信号和第二sle通讯信号利用aoa-tof算法对待定位钥匙进行定位，得到第一定位结果；
53.确定模块，用于基于第一定位结果确定车辆距离待定位钥匙的第一位置距离；
54.第二获取模块，用于在第一位置距离小于或等于预设距离阈值的情况下，获取主锚点和各个从锚点接收到的slb通讯信号；其中，slb通讯信号为待定位钥匙向主锚点和从锚点进行广播的slb信号；
55.第二定位模块，用于基于主锚点和各个从锚点接收到的slb通讯信号利用tdoa算法对待定位钥匙进行定位，得到第二定位结果；其中，第一定位结果和第二定位结果均用于表征待定位钥匙与车辆之间的相对位置。
56.一种车辆，包括待定位钥匙，部署在车辆上的车身控制器，以及与车身控制器通讯连接的主锚点和多个从锚点，上述车身控制器用于执行上述peps系统钥匙的定位方法。
57.本发明的有益效果：
58.本发明实施例提供的peps系统钥匙的定位方法及装置，包括，当待定位钥匙进入车辆sle信号覆盖范围且通过接入鉴权认证后，获取第一sle通讯信号和第二sle通讯信号；基于第一sle通讯信号和第二sle通讯信号利用aoa-tof算法对待定位钥匙进行定位，得到第一定位结果；基于第一定位结果确定车辆距离待定位钥匙的第一位置距离；在第一位置
距离小于或等于预设距离阈值的情况下，获取主锚点和各个从锚点接收到的slb通讯信号；基于主锚点和各个从锚点接收到的slb通讯信号利用tdoa算法对待定位钥匙进行定位，得到第二定位结果。本发明在待定位钥匙远距离车辆时基于sle协议的sle通讯信号，使用aoa-tof方式进行定位，在待定位钥匙近距离车辆时基于slb协议的通讯信号，使用tdoa方法进行定位，由于本发明的定位方法的相比于现有蓝牙定位的定位精度要高，因此，能够实现车辆peps地精准操作，有效提高用户的使用体验感。
附图说明
59.图1为本发明的一种车辆的结构示意图；
60.图2为本发明的一种peps系统钥匙的定位方法的实施例流程图；
61.图3为本发明的一种主锚点的定位原理示意图；
62.图4为本发明的一种主锚点与待定位钥匙位置的平面坐标示意图；
63.图5为本发明的一种双曲线方程的平面坐标示意图；
64.图6为本发明的另一种peps系统钥匙的定位方法的实施例流程图；
65.图7为本发明的一种peps系统钥匙的定位装置的结构示意图；
66.图8为本发明的一种peps系统钥匙的定位方法的系统架构框图。
具体实施方式
67.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
68.为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例做进一步的解释说明，实施例并不构成对本发明实施例的限定。
69.为便于对本实施例进行理解，下面首先对本公开实施例提供的peps系统钥匙的定位方法进行详细介绍。其中，执行主体为车身控制器，图1示出了一种车辆的结构示意图，如图1所示，在车辆100上部署有车身控制器101，车辆100上还部署有与车身控制器101通讯连接的主锚点102和多个从锚点103，图1中以从锚点为2个为例进行示出，实际定位过程中，往往受到环境的干扰，因此在车上部署的才能从锚点越多，定位数据越精确。此外，车身控制器、主锚点、从锚点在车辆上的部署位置，可以由车辆生产厂家根据实际需要进行部署。
70.基于上述基站，本实施例提供了一种peps系统钥匙的定位方法，参见图2所示的一种peps系统钥匙的定位方法的实施例流程图，如图2所示，该方法具体包括如下步骤：
71.步骤201，当待定位钥匙进入车辆sle通讯信号覆盖范围且通过接入鉴权认证后，获取第一sle通讯信号和第二sle通讯信号；
72.在实际应用时，当主锚点接收到待定位钥匙以广播形式发出的sle通讯信号时，表明待定位钥匙进入了车辆sle信号覆盖范围；进一步，为了证明待定位钥匙为本车辆的使用钥匙，需要对待定位钥匙进行接入鉴权认证，在实际使用时，sle通讯信号携带有钥匙的id(identity，身份标识号码)信息，当主锚点接收到sle通讯信号时，从sle通讯信号中提取出id信息，之后与主锚点中预先存储的id号进行比对，若两个id号比对结果为一致，则证明待
定位钥匙为本车辆的使用钥匙，可对待定位钥匙进行定位，若两个id号比对结果为不一致，则证明待定位钥匙不为本车辆的使用钥匙，则不对待定位钥匙进行定位。
73.待定位钥匙进入车辆sle通讯信号覆盖范围内时，说明待定位钥匙距离车辆较远，并且，在主锚点判定出待定位钥匙为本车辆的使用钥匙后，向待定位钥匙发送第一sle通讯信号，之后接收待定位钥匙发送的响应第一sle通讯信号的第二sle通讯信号，然后，主锚点将第一sle通讯信号和第二sle通讯信号均发送至车身控制器，以用于对待定位钥匙进行远距离定位。
74.其中，第一sle通讯信号为主锚点向待定位钥匙发送的sle信号，第二sle通讯信号为主锚点接收到的待定位钥匙发送的响应第一sle通讯信号的sle信号。由于主锚点与待定位钥匙能够基于sle(sparklink low energy，星闪低功耗接入)协议信号进行通讯，在本实施例中，上述主锚点和待定位钥匙中均部署sle模块，以便于进行sle协议通讯。
75.步骤202，基于第一sle通讯信号和第二sle通讯信号利用aoa-tof算法对待定位钥匙进行定位，得到第一定位结果；
76.在本实施例中，可采用aoa(angle-of-arrival，到达角度定位)-tof(time-of-flight，飞行时间测距法)相结合的算法进行定位，由于aoa-tof算法具有小带宽，低功耗，低精度的特点，所以，可实现对待定位钥匙的远距离定位。虽然aoa-tof算法有低精度的特点，但是相比于蓝牙定位的方法相比定位精度要高许多，因此，利用aoa-tof算法能实现对待定位钥匙的远距离高精度定位。
77.步骤203，基于第一定位结果确定车辆距离待定位钥匙的第一位置距离；
78.上述第一位置距离可理解为是待定位钥匙距离车辆的直线距离。
79.步骤204，在第一位置距离小于或等于预设距离阈值的情况下，获取主锚点和各个从锚点接收到的slb通讯信号；
80.其中，slb(sparklink basic，星闪接入技术)通讯信号为待定位钥匙向主锚点和从锚点进行广播的slb信号；具体地，当第一位置距离小于或等于预设距离阈值时，说明待定位钥匙距离车辆较近已经进入到距离车身n米(预设距离阈值可以根据不同车型而定)范围内，这时待定位钥匙停止广播sle通讯信号，而是向主锚点和各个从锚点发送slb通讯信号，在主锚点和各个从锚点接收到slb通讯信号后，主锚点和各个从锚点将自身接收到的slb通讯信号均发送至车身控制器，以用于对待定位钥匙的近距离定位。
81.由于主锚点和各个从锚点与待定位钥匙能够基于slb协议信号进行通讯，在本实施例中，上述主锚点和待定位钥匙中除了部署有sle模块还部署有slb模块，各个从锚点中也部署slb模块，以便于进行slb协议通讯。为了便于理解，在图1的基础上，图8示出了一种peps系统钥匙的定位方法的系统架构框图，如图8所示，车辆100上的主锚点102中部署有sle模块800和slb模块801，而多个从锚点103中仅部署有slb模块801，待定位钥匙802中部署有sle模块800和slb模块801，以便于待定位钥匙与主锚点和从锚点之间进行星闪技术通讯。
82.步骤205，基于主锚点和各个从锚点接收到的slb通讯信号利用tdoa算法对待定位钥匙进行定位，得到第二定位结果；其中，第一定位结果和第二定位结果均用于表征待定位钥匙与车辆之间的相对位置。
83.在本实施例中，可采用tdoa(time-difference-of-arrival geolocation到达时
间差定位)算法进行定位，由于tdoa算法具备大带宽，高精度的特点，因此，可实现待定位钥匙的近距离高精度定位。
84.本发明实施例提供的peps系统钥匙的定位方法，包括，当待定位钥匙进入车辆sle信号覆盖范围且通过接入鉴权认证后，获取第一sle通讯信号和第二sle通讯信号；基于第一sle通讯信号和第二sle通讯信号利用aoa-tof算法对待定位钥匙进行定位，得到第一定位结果；基于第一定位结果确定车辆距离待定位钥匙的第一位置距离；在第一位置距离小于或等于预设距离阈值的情况下，获取主锚点和各个从锚点接收到的slb通讯信号；基于主锚点和各个从锚点接收到的slb通讯信号利用tdoa算法对待定位钥匙进行定位，得到第二定位结果。本发明在待定位钥匙远距离车辆时基于sle协议的sle通讯信号，使用aoa-tof方式进行定位，在待定位钥匙近距离车辆时基于slb协议的通讯信号，使用tdoa方法进行定位，由于本发明的定位方法的相比于现有蓝牙定位的定位精度要高，因此，能够实现车辆peps地精准操作，有效提高用户的使用体验感。
85.在一实施方式中，上述步骤202具体可通过如下步骤实现：
86.步骤a1，从第一sle通讯信号中提取第一发送时间，以及从第二sle通讯信号中提取多个第一接收时间；
87.其中，第一发送时间为主锚点发送第一sle通讯信号的时刻，多个第一接收时间为主锚点中各个天线阵子接收到第二sle通讯信号的时刻。
88.通常，主锚点是由顺序排列的多个天线阵子组成，为了便于理解，图3示出了一种主锚点的定位原理示意图，如图3可知，主锚点是由n个天线阵子组成，具体主锚点包括的天线阵子的数量和排列方式均由生产厂家决定，在此不进行限定。
89.步骤a2，基于第一发送时间和多个第一接收时间确定第二sle通讯信号达到主锚点中各个天线阵子的第一飞行时间；
90.将各个天线阵子对应的第一接收时间与第一发送时间进行差值计算，得到第二sle通讯信号达到各个天线阵子的第一飞行时间。
91.步骤a3，根据多个第一飞行时间确定第二sle通讯信号到达主锚点的入射角度，以及待定位钥匙距离主锚点的第二位置距离；
92.上述步骤a3具体可通过如下步骤实现：
93.步骤b1，根据多个第一飞行时间确定第二sle通讯信号达到主锚点的第二飞行时间；
94.在一实施例中，由于待定位钥匙与各个天线阵子的距离远大于天线阵子之间的间距，可视为第二sle通讯信号达到主锚点中各个天线阵子的第一飞行时间都相差不大，因此，可从多个第一飞行时间中任选一个第一飞行时间作为第二飞行时间。
95.在另一实施例中，虽然各个天线阵子对应的第一飞行时间相差不大，但是为了能够精确得到第二飞行时间，可对多个第一飞行时间进行均值、方差或均方根等运算得到第二飞行时间，在此不限于上述运算方法。
96.步骤b2，获取第二sle通讯信号的第一传播速度；
97.由于第二sle通讯信号为电磁波，已知电磁波在真空中传播的速度为c＝3*108m/s，由于空气对传播速率的影响可以忽略不计，所以第二sle通讯信号在空气中第一传播速度同样视为是3*108m/s。
98.步骤b3，基于第二飞行时间和第一传播速度确定待定位钥匙距离主锚点的第二位置距离；
99.由于天线阵子之间的距离为信号传输的波长，高频信号的波长极短，则钥匙到主锚点之间的距离可近似为d＝ti*c1；其中，d表示第二位置距离，ti表示第二飞行时间，c1表示第一传播速度。
100.步骤b4，针对多个天线阵子中每两个相邻的天线阵子，获取相邻的两个天线阵子的阵子距离，基于相邻的两个天线阵子对应的第一飞行时间、阵子距离和第一传播速度确定第二sle通讯信号到达相邻的两个天线阵子的第一入射角度；
101.由于待定位钥匙与主锚点的天线阵子的距离远大于主锚点内天线阵子之间的间距，则可以认为信号入射到到达每个天线阵子的信号都是平行的。为了便于理解，如图3所示，以第二sle通讯信号到达天线阵子1和天线阵子2的第一入射角度均为θ1为例，令δt12＝t2-t1表示第二sle通讯信号到达第1个天线阵子和第2个天线阵子的时间差，且第二sle通讯信号的第一传播速度为c1＝3
×
108m/s，第1个天线阵子和第2个天线阵子的阵子距离为d，则有如下推导：
102.δt12*c＝d*sinθ1；
103.通过公式变换即可得出第一入射角度为：θ1＝arcsin((δt12*c)/d)，由此可知，多个天线阵子中每两个相邻的天线阵子的第一入射角度θ1为：
104.θ1＝arcsin((δti*c)/d)；
105.其中，θ1表示第一入射角度，δti表示相邻的两个天线阵子对应的第一飞行时间的时间差，c表示第一传播速度，d表示阵子距离；
106.步骤b5，根据多个第一入射角度确定第二sle通讯信号到达主锚点的入射角度。
107.由于第二sle通讯信号到达每个天线阵子的时间有所差异，因此，计算出的相邻的天线阵子的第一入射角也有所差异，为了精确得到第二sle通讯信号到达主锚点的入射角度，将多个相邻的两个天线阵子计算出的第一入射角进行均值、方差或均方根等运算得到入射角度，在此不限于上述运算方法。
108.步骤a4，获取主锚点的位置高度；
109.其中，位置高度用于表征主锚点距离地面的垂直高度。
110.步骤a5，基于入射角度、第二位置距离和位置高度确定待定位钥匙的第一定位结果。
111.为了便于理解待定位钥匙与主锚点之间的位置关系，图4示出了一种主锚点与待定位钥匙位置的平面坐标示意图，如图4所示，以主锚点作为坐标原点，待定位钥匙的二维坐标信息为(x，y)，由于第二sle通讯信号到达主锚点的入射角度θ，以及待定位钥匙距离主锚点的第二位置距离d均已知，因此，待定位钥匙的二维坐标信息为：
112.x＝d*sin(θ)；
113.y＝d*cos(θ)；
114.由于待定位钥匙的第一定位结果为三维坐标信息，通过上述计算可得到三维坐标信息中的横坐标信息和纵坐标信息，而待定位钥匙的高度视为与主锚点的位置高度同高，因此，待定位钥匙的高度信息为：z＝h；其中，h表示位置高度。
115.在一实施方式中，上述步骤205具体可通过如下步骤实现：
116.步骤c1,针对各个slb通讯信号，从slb通讯信号中提取第一时间戳和第二时间戳；基于第一时间戳和第二时间戳确定到达时间；
117.其中，第一时间戳用于标记待定位钥匙发送slb通讯信号的时刻，第二时间戳用于标记主锚点或从锚点接收slb通讯信号的时刻，到达时间为待定位钥匙到达主锚点或从锚点的时间差；若该slb通讯信号为主锚点发送给车身控制器的，则通过第一时间戳和第二时间戳的差值，得到待定位钥匙到达主锚点的到达时间，若该slb通讯信号为从锚点发送给车身控制器的，则通过第一时间戳和第二时间戳的差值，得到待定位钥匙到达从锚点的到达时间，因此，通过步骤c1可得到待定位钥匙到达各位置锚点的到达时间。
118.如图3所示，通过步骤c1可得到待定位钥匙到达车辆前端从锚点的到达时间为t1,待定位钥匙到达主锚点的到达时间为t2，待定位钥匙到达车辆后端从锚点的到达时间为t3。
119.步骤c2,获取主锚点和各个从锚点相对于预设车辆原点的锚点位置信息，以及slb通讯信号的第二传播速度；
120.锚点位置信息为锚点相对于车辆上坐标原点的相对位置，如图3所示，车辆前端从锚点的锚点位置信息为(x1，y1，z1),主锚点的锚点位置信息为(x2，y2，z2)，车辆后端从锚点的锚点位置信息为(x3，y3，z3)。在本实施例中，上述各个锚点的锚点位置信息存储在车身控制器中。
121.由于slb通讯信号同样为电磁波，因此，slb通讯信号的第二传播速度同样为3*108m/s。
122.步骤c3,基于第二传播速度、主锚点以及各个从锚点对应的锚点位置信息和到达时间确定待定位钥匙的第二定位结果。
123.续接前例，假设在各锚点时间完全同步的情况下，待定位终端与车辆前端从锚点的距离差为d12,待定位终端与主从锚点的距离差为d23,待定位终端与车辆后端从锚点的距离差为d31，待定位钥匙的第二定位结果为(xi，yi，zi)，由无线电波的原理可以得出传播距离为传播速率与传播时间的乘积，所以可得出如下公式：
[0124][0125][0126][0127]
通过对上述形成的3个双曲线方程进行求解即可获得待定位钥匙的具体坐标位置(xi，yi，zi)，为了便于理解，图5中示出了上述3个双曲线方程，待定位钥匙的第二定位结果即为三条双曲线的交点，图5中(x1，y1)为车辆前端从锚点的二维坐标信息，(x2，y2)为主锚点的二维坐标信息，(x3，y3)为车辆后端从锚点的二维坐标信息。
[0128]
在一实施方式中，上述步骤203具体可通过如下步骤实现：
[0129]
步骤d1，基于第一定位结果和锚点位置信息确定待定位钥匙距离主锚点以及各个从锚点的距离；
[0130]
由于主锚点与各个从锚点的锚点位置信息已知，待定位钥匙的第一定位结果也已知，因此，基于位置信息能够计算得到待定位钥匙距离各个锚点的距离。
[0131]
步骤d2，从多个距离中将最小的距离确定为第一位置距离。
[0132]
参见图6，为本发明实施例提供的另一种peps系统钥匙的定位方法的实施例流程图。该图6所示流程在上述图2所示流程的基础上，可包括以下步骤：
[0133]
步骤601，当待定位钥匙进入车辆sle通讯信号覆盖范围且通过接入鉴权认证后，获取第一sle通讯信号和第二sle通讯信号；其中，第一sle通讯信号为主锚点向待定位钥匙发送的sle信号，第二sle通讯信号为主锚点接收到的待定位钥匙发送的响应第一sle通讯信号的sle信号；
[0134]
步骤602，基于第一sle通讯信号和第二sle通讯信号利用aoa-tof算法对待定位钥匙进行定位，得到第一定位结果；
[0135]
步骤603，基于第一定位结果确定车辆距离待定位钥匙的第一位置距离；
[0136]
步骤604，在第一位置距离小于或等于预设距离阈值的情况下，获取主锚点和各个从锚点接收到的slb通讯信号；其中，slb通讯信号为待定位钥匙向主锚点和从锚点进行广播的slb信号；
[0137]
步骤605，基于主锚点和各个从锚点接收到的slb通讯信号利用tdoa算法对待定位钥匙进行定位，得到第二定位结果；其中，第一定位结果和第二定位结果均用于表征待定位钥匙与车辆之间的相对位置；
[0138]
步骤601至步骤605的过程可参见步骤201至步骤205的过程，在此不进行赘述。
[0139]
步骤606，接收待定位钥匙发送的第一操作指令；其中，第一操作指令包括以下之一：车内设备唤醒指令、寻车指令、车门打开指令、车门关闭指令、后备箱脚踢指令；
[0140]
步骤607，判断第一定位结果是否处于第一预设距离范围内；
[0141]
在第一定位结果处于第一预设距离范围内的情况下，执行步骤608，在第一定位结果不处于第一预设距离范围内的情况下，执行步骤612。
[0142]
步骤608，控制车辆执行与第一操作指令对应的动作；
[0143]
步骤609，接收待定位钥匙发送的第二操作指令；其中，第二操作指令包括以下之一：车辆启动指令、车窗打开指令、车窗关闭指令；
[0144]
步骤610，判断第二定位结果是否处于第二预设距离范围内；
[0145]
在第二定位结果处于第二预设距离范围内的情况下，执行步骤611，在第二定位结果不处于第二预设距离范围内的情况下，执行步骤612。
[0146]
步骤611，控制车辆执行与第二操作指令对应的动作；
[0147]
步骤612，车辆不执行动作。
[0148]
在本实施例中，不限于步骤606至步骤608，与步骤609至步骤611的执行顺序。即步骤609至步骤611可在步骤606至步骤608之前，也可以在步骤606至步骤608之后执行。
[0149]
如图8所示，上述车身控制器101中包括星闪数字钥匙应用模块803和星闪通信模块804，其中，星闪数字钥匙应用模块803的作用是接收待定位钥匙的发送的第一操作指令或第二操作指令，以控制车辆执行相关的功能处理，星闪通信模块804主要负责锚点与待定
位钥匙、车身控制器之间的无线链路的管理，以实现三者之间的星闪技术通讯。在本实施例中，车身控制器101与车辆上的控制总线805连接，比如can(controller area network，控制器局域网络)总线/lin(local interconnect network，区域互连网络)总线，以便于车身控制器通过控制总线实现对车辆功能的控制。
[0150]
在实际使用中，除了使用待定位钥匙实现对车辆的控制之外，还可以通过云平台接收终端发送的第一操作指令或第二操作指令；控制车辆执行与第一操作指令或第二操作指令对应的动作。
[0151]
如图8所示，终端806与云平台807，以及云平台807与车身控制器101之间均通过lte(long term evolution，长期演进)/5g等无线方式进行通信，上述终端806为手机、手表和电脑等可实现远程操控功能的设备。云平台807可实现终端和车身控制器之间的鉴权认证和数据转发功能，车主可使用终端将第一操作指令或第二操作指令传递到云平台，通过云平台传递给车身控制器，从而实现终端远程操控车辆。
[0152]
本实施例提供的peps系统钥匙的定位方法及装置，在待定位钥匙远距离车辆时基于sle协议的sle通讯信号，使用aoa-tof方式进行定位，在待定位钥匙近距离车辆时基于slb协议的通讯信号，使用tdoa方法进行定位，由于本发明的定位方法的相比于现有蓝牙定位的定位精度要高，因此，能够实现车辆peps地精准操作，有效提高用户的使用体验感，除此之外，还可以通过云平台和终端实现远程操控车辆。
[0153]
对应于上述方法实施例，本实施例提供了一种peps系统钥匙的定位装置，该装置应用于部署在车辆上的车身控制器，车辆上还部署有与车身控制器通讯连接的主锚点和多个从锚点；参见图7所示的一种peps系统钥匙的定位装置的结构示意图，该装置包括：
[0154]
第一获取模块701，用于当待定位钥匙进入车辆sle通讯信号覆盖范围且通过接入鉴权认证后，获取第一sle通讯信号和第二sle通讯信号；其中，第一sle通讯信号为主锚点向待定位钥匙发送的sle信号，第二sle通讯信号为主锚点接收到的待定位钥匙发送的响应第一sle通讯信号的sle信号；
[0155]
第一定位模块702，用于基于第一sle通讯信号和第二sle通讯信号利用aoa-tof算法对待定位钥匙进行定位，得到第一定位结果；
[0156]
确定模块703，用于基于第一定位结果确定车辆距离待定位钥匙的第一位置距离；
[0157]
第二获取模块704，用于在第一位置距离小于或等于预设距离阈值的情况下，获取主锚点和各个从锚点接收到的slb通讯信号；其中，slb通讯信号为待定位钥匙向主锚点和从锚点进行广播的slb信号；
[0158]
第二定位模块705，用于基于主锚点和各个从锚点接收到的slb通讯信号利用tdoa算法对待定位钥匙进行定位，得到第二定位结果；其中，第一定位结果和第二定位结果均用于表征待定位钥匙与车辆之间的相对位置。
[0159]
本发明实施例提供的peps系统钥匙的定位装置，包括，当待定位钥匙进入车辆sle信号覆盖范围且通过接入鉴权认证后，获取第一sle通讯信号和第二sle通讯信号；基于第一sle通讯信号和第二sle通讯信号利用aoa-tof算法对待定位钥匙进行定位，得到第一定位结果；基于第一定位结果确定车辆距离待定位钥匙的第一位置距离；在第一位置距离小于或等于预设距离阈值的情况下，获取主锚点和各个从锚点接收到的slb通讯信号；基于主锚点和各个从锚点接收到的slb通讯信号利用tdoa算法对待定位钥匙进行定位，得到第二
定位结果。本发明在待定位钥匙远距离车辆时基于sle协议的sle通讯信号，使用aoa-tof方式进行定位，在待定位钥匙近距离车辆时基于slb协议的通讯信号，使用tdoa方法进行定位，由于本发明的定位方法的相比于现有蓝牙定位的定位精度要高，因此，能够实现车辆peps地精准操作，有效提高用户的使用体验感。
[0160]
本发明实施例提供的一种车辆，包括待定位钥匙，部署在车辆上的车身控制器，以及与车身控制器通讯连接的主锚点和多个从锚点，上述车身控制器用于执行上述peps系统钥匙的定位方法。
[0161]
专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0162]
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(random access memory，ram)、内存、只读存储器(read-only memory，rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
[0163]
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种peps系统钥匙的定位方法，其特征在于，所述方法应用于部署在车辆上的车身控制器，所述车辆上还部署有与所述车身控制器通讯连接的主锚点和多个从锚点；所述方法包括：当待定位钥匙进入车辆sle通讯信号覆盖范围且通过接入鉴权认证后，获取第一sle通讯信号和第二sle通讯信号；其中，所述第一sle通讯信号为所述主锚点向所述待定位钥匙发送的sle信号，所述第二sle通讯信号为所述主锚点接收到的所述待定位钥匙发送的响应所述第一sle通讯信号的sle信号；基于所述第一sle通讯信号和所述第二sle通讯信号利用aoa-tof算法对所述待定位钥匙进行定位，得到第一定位结果；基于所述第一定位结果确定所述车辆距离所述待定位钥匙的第一位置距离；在所述第一位置距离小于或等于预设距离阈值的情况下，获取所述主锚点和各个所述从锚点接收到的slb通讯信号；其中，所述slb通讯信号为所述待定位钥匙向所述主锚点和所述从锚点进行广播的slb信号；基于所述主锚点和各个所述从锚点接收到的slb通讯信号利用tdoa算法对所述待定位钥匙进行定位，得到第二定位结果；其中，所述第一定位结果和所述第二定位结果均用于表征待定位钥匙与车辆之间的相对位置。2.根据权利要求1所示的方法，其特征在于，所述基于所述第一sle通讯信号和所述第二sle通讯信号利用aoa-tof算法对所述待定位钥匙进行定位，得到第一定位结果，包括：从所述第一sle通讯信号中提取第一发送时间，以及从所述第二sle通讯信号中提取多个第一接收时间；其中，第一发送时间为所述主锚点发送所述第一sle通讯信号的时刻，多个第一接收时间为所述主锚点中各个天线阵子接收到所述第二sle通讯信号的时刻；基于所述第一发送时间和多个所述第一接收时间确定所述第二sle通讯信号达到所述主锚点中各个天线阵子的第一飞行时间；根据多个所述第一飞行时间确定所述第二sle通讯信号到达所述主锚点的入射角度，以及所述待定位钥匙距离所述主锚点的第二位置距离；获取所述主锚点的位置高度；其中，所述位置高度用于表征所述主锚点距离地面的垂直高度；基于所述入射角度、所述第二位置距离和所述位置高度确定所述待定位钥匙的第一定位结果。3.根据权利要求2所示的方法，其特征在于，根据多个所述第一飞行时间确定所述第二sle通讯信号到达所述主锚点的入射角度，以及所述待定位钥匙距离所述主锚点的第二位置距离；根据多个所述第一飞行时间确定所述第二sle通讯信号达到所述主锚点的第二飞行时间；获取所述第二sle通讯信号的第一传播速度；基于所述第二飞行时间和所述第一传播速度确定所述待定位钥匙距离所述主锚点的第二位置距离；针对多个所述天线阵子中每两个相邻的所述天线阵子，获取相邻的两个所述天线阵子的阵子距离，基于相邻的两个所述天线阵子对应的第一飞行时间、所述阵子距离和所述第
一传播速度确定所述第二sle通讯信号到达相邻的两个所述天线阵子的第一入射角度；根据多个所述第一入射角度确定所述第二sle通讯信号到达所述主锚点的入射角度。4.根据权利要求3所示的方法，其特征在于，通过下式确定第一入射角度：θ1＝arcsin((δt
i
*c)/d)；其中，θ1表示所述第一入射角度，δt
i
表示相邻的两个所述天线阵子对应的第一飞行时间的时间差，c表示所述第一传播速度，d表示所述阵子距离；通过下式确定所述第一定位结果：x＝d*sin(θ)；y＝d*cos(θ)；z＝h；其中，(x，y，z)表示所述第一定位结果，d表示所述第二位置距离，h表示所述位置高度，θ表示所述入射角度。5.根据权利要求1所示的方法，其特征在于，所述基于所述主锚点和各个所述从锚点接收到的slb通讯信号利用tdoa算法对所述待定位钥匙进行定位，得到第二定位结果，包括：针对各个所述slb通讯信号，从所述slb通讯信号中提取第一时间戳和第二时间戳；基于所述第一时间戳和所述第二时间戳确定到达时间；其中，所述第一时间戳用于标记所述待定位钥匙发送所述slb通讯信号的时刻，所述第二时间戳用于标记所述主锚点或所述从锚点接收所述slb通讯信号的时刻，所述到达时间为所述待定位钥匙到达所述主锚点或所述从锚点的时间差；获取所述主锚点和各个所述从锚点相对于预设车辆原点的锚点位置信息，以及所述slb通讯信号的第二传播速度；基于所述第二传播速度、所述主锚点以及各个所述从锚点对应的所述锚点位置信息和所述到达时间确定所述待定位钥匙的第二定位结果。6.根据权利要求5所示的方法，其特征在于，所述基于所述第一定位结果确定所述车辆距离所述待定位钥匙的第一位置距离，包括：基于所述第一定位结果和所述锚点位置信息确定所述待定位钥匙距离所述主锚点以及各个所述从锚点的距离；从多个距离中将最小的距离确定为第一位置距离。7.根据权利要求1所示的方法，其特征在于，所述方法还包括：接收所述待定位钥匙发送的第一操作指令；其中，所述第一操作指令包括以下之一：车内设备唤醒指令、寻车指令、车门打开指令、车门关闭指令、后备箱脚踢指令；判断所述第一定位结果是否处于第一预设距离范围内；在所述第一定位结果处于第一预设距离范围内的情况下，控制所述车辆执行与所述第一操作指令对应的动作。8.根据权利要求7所示的方法，其特征在于，所述方法还包括：接收所述待定位钥匙发送的第二操作指令；其中，所述第二操作指令包括以下之一：车辆启动指令、车窗打开指令、车窗关闭指令；判断所述第二定位结果是否处于第二预设距离范围内；在所述第二定位结果处于第二预设距离范围内的情况下，控制所述车辆执行与所述第
二操作指令对应的动作。9.根据权利要求8所示的方法，其特征在于，所述方法还包括：通过云平台接收终端发送的所述第一操作指令或所述第二操作指令；控制所述车辆执行与所述第一操作指令或所述第二操作指令对应的动作。10.一种peps系统钥匙的定位装置，其特征在于，所述装置应用于部署在车辆上的车身控制器，所述车辆上还部署有与所述车身控制器通讯连接的主锚点和多个从锚点；所述装置包括：第一获取模块，用于当待定位钥匙进入车辆sle通讯信号覆盖范围且通过接入鉴权认证后，获取第一sle通讯信号和第二sle通讯信号；其中，所述第一sle通讯信号为所述主锚点向所述待定位钥匙发送的sle信号，所述第二sle通讯信号为所述主锚点接收到的所述待定位钥匙发送的响应所述第一sle通讯信号的sle信号；第一定位模块，用于基于所述第一sle通讯信号和所述第二sle通讯信号利用aoa-tof算法对所述待定位钥匙进行定位，得到第一定位结果；确定模块，用于基于所述第一定位结果确定所述车辆距离所述待定位钥匙的第一位置距离；第二获取模块，用于在所述第一位置距离小于或等于预设距离阈值的情况下，获取所述主锚点和各个所述从锚点接收到的slb通讯信号；其中，所述slb通讯信号为所述待定位钥匙向所述主锚点和所述从锚点进行广播的slb信号；第二定位模块，用于基于所述主锚点和各个所述从锚点接收到的slb通讯信号利用tdoa算法对所述待定位钥匙进行定位，得到第二定位结果；其中，所述第一定位结果和所述第二定位结果均用于表征待定位钥匙与车辆之间的相对位置。

技术总结
本发明实施例提供的PEPS系统钥匙的定位方法及装置，包括，当待定位钥匙进入车辆SLE信号覆盖范围且通过接入鉴权认证后，获取第一SLE通讯信号和第二SLE通讯信号；基于第一SLE通讯信号和第二SLE通讯信号利用AOA-TOF算法对待定位钥匙进行定位，得到第一定位结果；在基于第一定位结果确定出的第一位置距离小于或等于预设距离阈值的情况下，基于获取的主锚点和各个从锚点接收到的SLB通讯信号利用TDOA算法对待定位钥匙进行定位，得到第二定位结果。本发明在待定位钥匙远距离车辆时使用AOA-TOF方式进行定位，在待定位钥匙近距离车辆时使用TDOA方法进行定位，由于本发明的定位方法的相比于现有蓝牙定位的定位精度要高，能够实现车辆PEPS地精准操作，有效提高用户的使用体验感。验感。验感。


技术研发人员：王玲 郭志涛 李增文
受保护的技术使用者：重庆长安汽车股份有限公司
技术研发日：2023.04.26
技术公布日：2023/7/22