汽车数字钥匙UWB应用场景分析

发布时间:2024-01-04  

汽车数字钥匙UWB是全新的无钥匙进入系统,车身周围按照距离划分为解锁区、迎宾区、蓝牙唤醒区。当 UWB数字钥匙靠近车辆距离10-30米 (可标定时,控制车辆上电并进行钥匙检测,此时仅蓝牙功能工作;当 UWB数字钥匙靠近车辆距离3-10米(可标定 时进入迎宾区,车辆打开车灯 (迎宾行为,可自定义设计 迎接车主;当 UWB数字钥匙靠近车辆距离 1-3米 (可标定 时进入解锁区,车门自动解锁,同时转向灯闪烁、 并发出声 响 (车辆解锁时的提示行为,可设置 迎接车主入座。当UWB数字钥匙在车内前排 80%(可标定)区域,且车门、机舱盖、尾门、 油箱盖和充电口盖都处于关闭状态,主驾车外溢出小于 50厘米 (可标定,后排覆盖范围及副驾车外溢出距离需根据标定结果调整)时, 车内的 UWB锚点能够扫描到智能设备的 UWB信号 ,带一键启动功能的车辆,可踩下刹车,按下一键启动开关,即可实现车辆启动(车辆启动情况下,按一键启动开关,会导致车辆熄火或者下电);带快速启动功能的电动车,则可以直接踩下刹车,车辆上电,进行工作。


当UWB数字钥匙远离车辆时, 系统 能够根据位置变化来自动锁车,解决车辆电子钥匙中继攻击的安全漏洞。当 UWB数字钥匙远离车辆距离 4米(可标定)时, 整车自动闭 锁,控制靠近钥匙侧转向灯闪烁,并 发出声响(整车闭锁时的提示行为,可设置) );当 UWB数字钥匙远离车辆距离 15米(可标定)时,控制车辆下电。数字钥匙场景示意如下图所示。


UWB 具有较高的定位精度以及安全性能,同时广泛适用于车队管理、礼宾服务、共享汽车、分时租赁、权限控制、定位管理等多元化的场景。

数字钥匙场景示意图


汽车数字钥匙UWB核心应用场景


自动连接鉴权


当UWB数字钥匙与汽车的距离小于等于 30米(可标定)时,车内的数字钥匙系统通过蓝牙方式会向智能设备发送身份认证请求以验证该 UWB数字钥匙是否拥有访问该车辆的权利,验证成功,则车内数字钥匙系统将与该钥匙进行配对连接,验证失败,则不与该钥匙进行配对 。


自动迎宾


当UWB数字钥匙与汽车的距离在 3到 10米(可标定)的范围内时,若数字钥匙已经和汽车进行配对(鉴权成功),车辆将打开车灯(迎宾行为,可自定义设计)迎接车主 。


自动解锁当UWB数字钥匙与汽车的距离在 1到 3米(可标定)的范围内时,若数字钥匙已经和汽车进行配对(鉴权成功),车门自动解锁,同时转向灯闪烁、并发出声响(车辆解锁时的提示行为,可设置)迎接车主入座 。


自动闭锁


当UWB数字钥匙远离车辆距离 4米(可标定)时,若数字钥匙已经和汽车进行配对(鉴权成功),整车自动闭锁,同时转向灯闪烁、并发出声响(整车闭锁时的提示行为,可设置)。


接触门把手被动解闭锁


当UWB数字钥匙与汽车的距离在 0到 3米 (可标定 的范围内时,若数字钥匙已经和汽车进行配对(鉴权成功), 车主触碰门把手即可完成解锁或者闭锁。


车内一键启动


当当UWB数字钥匙在车内前排数字钥匙在车内前排80%(可标定)区域,且车门、机舱盖、尾门、(可标定)区域,且车门、机舱盖、尾门、油箱油箱盖和充电口盖都处于关闭状态,主驾车外溢出小于盖和充电口盖都处于关闭状态,主驾车外溢出小于50厘米厘米(可标定,后排覆盖范围及(可标定,后排覆盖范围及副驾车外溢出距离需根据标定结果调整)时,带一键启动功能的车辆,可踩下刹车,副驾车外溢出距离需根据标定结果调整)时,带一键启动功能的车辆,可踩下刹车,按下一键启动开关,即可实现车辆启动(车辆启动情况下,按一键启动开关,会导致按下一键启动开关,即可实现车辆启动(车辆启动情况下,按一键启动开关,会导致车辆熄火或者下电);带快速启动功能的电动车,则可以直接踩下刹车,车辆上电,进车辆熄火或者下电);带快速启动功能的电动车,则可以直接踩下刹车,车辆上电,进行工作行工作。。


汽车钥匙分享


汽车持有者可以主动发起汽车钥匙分享功能,由汽车持有者主动发起数字钥匙的汽车持有者可以主动发起汽车钥匙分享功能,由汽车持有者主动发起数字钥匙的授权,向数字钥匙服务平台发送请求,为使用者颁发临时数字钥匙。由授权者在分享授权,向数字钥匙服务平台发送请求,为使用者颁发临时数字钥匙。由授权者在分享功能中填写被授权用户的信息,包括用户名、手机号、使用时间、使用权限、地理范围功能中填写被授权用户的信息,包括用户名、手机号、使用时间、使用权限、地理范围等有关信息,通过加密后发送给服务平台,平台通过数字证书认证解密后确认身份,等有关信息,通过加密后发送给服务平台,平台通过数字证书认证解密后确认身份,将授权码存储并发送给被授权者。将授权码存储并发送给被授权者。


汽车数字钥匙UWB扩展应用场景


UWB技术凭借其对位置和运动精准感知的能力,除数字钥匙应用外,在感知雷达和整车高精度定位等场景,同样具备广阔的应用空间。


车内儿童存在检测(CPD)场景


随着用车场景的进一步细化,车内儿童存在检测 场景显得尤为重要。欧洲新车评估计划( E-NCAP)决定从 2023年开始将车内儿童存在检测( CPD, Child Presence Detection)纳入测评汽车的评分系统;中国新车评价规程 C-NCAP)正在研究在 2025版规程中加入 CPD测试项目,为安装该装置的车辆提供加分项。

车内儿童存在检测 CPD)场景


目前车内儿童存在检测的识别方式是通过尝试检测心跳、呼吸、运动、或其它生命指征来判定儿童是否存在 ,还有通过一些逻辑信息来推断车内人员存在的可能性,信息包括:车门打开、压力感应、电容感应等。但现有的方法存在结构复杂、识别率不够高、成本较高等不足之处。而 UWB雷达通过接收到的 CIR Channel Impulse Response信道脉冲响应)来探测周围物体及其运动 ,从而可以 实现舱内活体检测 , UWB雷达发射 UWB脉冲信号,并接收该脉冲信号经障碍物反射后的回波,通过对回波扰动的分析来判断 UWB雷达附近是否存在物体(或人) 。UWB 雷达多普勒效应可以探测到人体呼吸非常小的动作 以及人体活动等实现车内活体检测,因此可以直接应用到舱内活体检测,相较传统方法, UWB检测方法具有结构简单,识别率高,功耗低,成本低等优势,有望进一步广泛应用。


脚踢雷达


在汽车脚踢尾厢门的脚踢雷达应用中,UWB大带宽及脉冲信号形式 可以 通过单个设备 雷达扫描功能 。承载了 UWB芯片的设备通过天线向全空间发射 UWB信号,在碰到各类反射物之后,信号反弹并被同一设备接收。通过这种信号收发的时间差测量即可实现雷达功能 UWB 是可以在 30米 范围内能够做到厘米级精度,体验比传统方案好。应用到尾箱脚踢雷达,用户 用脚在后保险杠下踢一下,可以方便的开关尾箱门识别率相较传统方案有很大提升,后续有望广泛应用 。


场站定位及AVP场景


UWB技术将很大程度上促进自动驾驶的发展。车辆在行驶过程中,在北斗、 GPS城市定位盲区,如地下车库、城市隧道、立交桥等场景,利用 UWB技术可实现对整车的高精度定位导航。UWB技术能够与现有车端结合起来,在无技术能够与现有车端结合起来,在无GNSS信号时,实现高信号时,实现高精度定位,为车辆提供精准的位置服务,便于进一步拓展精度定位,为车辆提供精准的位置服务,便于进一步拓展ADAS的相关应用。的相关应用。


类似于类似于GNSS定位的拓扑结构,利用定位的拓扑结构,利用UWB场端基站及车端场端基站及车端UWB模块(例如复模块(例如复用用UWB数字钥匙模块),可对整车实现数字钥匙模块),可对整车实现0.1m级高精度定位,并且与北斗、级高精度定位,并且与北斗、GPS等等GNSS定位无盲区切换、无缝连接。定位无盲区切换、无缝连接。此外,车位级导航也是此外,车位级导航也是UWB明确应用方向,明确应用方向,可以用在可以用在车车和充电桩之间和充电桩之间匹配匹配,无感支付,无感支付等等。


以UWB高精度智能位置服务可赋能高精度智能位置服务可赋能V2X,并借助停车场智能化改造,进一步实,并借助停车场智能化改造,进一步实现现V2N(车对云端车对云端)、、V2I(车对基础设施车对基础设施)、、V2V(车对车车对车)等技术,辅助实现地下、室内停等技术,辅助实现地下、室内停车场景下的自动代客泊车定位或自动驾驶,打通车场景下的自动代客泊车定位或自动驾驶,打通AVP、自动驾驶的“前端一公里”。、自动驾驶的“前端一公里”。在在AVP场景中,在停车场内安装场景中,在停车场内安装UWB 定位基站,通过复用车端的锚点,可以解算出车定位基站,通过复用车端的锚点,可以解算出车辆的相对位置,实现对激光雷达等车端传感器的补盲辆的相对位置,实现对激光雷达等车端传感器的补盲,进一步拓展自动驾驶的应用场,进一步拓展自动驾驶的应用场景景。


UWB正在成为智能汽车多场景落地的关键技术支撑,作为无线感知和连接的新生正在成为智能汽车多场景落地的关键技术支撑,作为无线感知和连接的新生力量,力量,UWB技术的应用,将重新定义汽车、手机和用户之间的交互方式,为全新的人技术的应用,将重新定义汽车、手机和用户之间的交互方式,为全新的人车互动开启了更广阔的空间和可能。车互动开启了更广阔的空间和可能。


文章来源于:电子工程世界    原文链接
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