技术领域
[0001] 本发明涉及无线通讯领域，尤其涉及一种基于蓝牙和星闪二合一的车钥匙防丢方法。
相关背景技术
[0002] 随着无线通讯技术发展和用户对车辆体验需求的提高，越来越多的智能车辆进入了车辆市场。智能车辆配套的智能车钥匙也逐步采用蓝牙，星闪(Near Link)等新一代的通讯技术来取代传统的射频识别(RFID)和近场通信(NFC)技术。其中，星闪技术相较于蓝牙技术具有更长的通讯距离、更低的功耗以及更快的连接速度。
[0003] 车钥匙作为开启车辆的工具，有着不可获取的作用，因此车钥匙一旦丢失，会对车辆的安全性造成严重的影响。目前，具有蓝牙模块的车钥匙能够通过蓝牙技术使移动设备与车钥匙之间建立蓝牙通讯连接，当车钥匙失主根据记忆路线寻找时，进入蓝牙覆盖范围即可检测出车钥匙的大概方位来提高寻找车钥匙的准确性，但是蓝牙技术的通信连接范围较小，通常只有20米以内。具有星闪模块的车钥匙虽然能够在几百米的范围内快速的与移动设备建立通讯连接，但星闪技术在小范围的定位精度和稳定性却比不上蓝牙技术，会存在小范围内效率较低的问题。
[0004] 因此，有必要提供一种能够有效扩大搜索范围，且能提高小范围内的搜索效率的基于蓝牙和星闪二合一的车钥匙防丢方法。
具体实施方式
[0052] 为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳的实施方式。但是，本申请可以容许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。
[0053] 需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0054] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0055] 请参考图1－图5，本申请一实施方式提供了一种基于蓝牙和星闪二合一的车钥匙防丢方法，适用于寻找内置有星闪模组和蓝牙模组的智能车钥匙，所述方法包括步骤：
[0056] S10手机与所述车钥匙预匹配，且手机应用加密认证所述车钥匙。
[0057] S20当寻找所述车钥匙时，所述手机与所述车钥匙形成第一通讯连接，根据第一通讯连接，所述手机持续获取与所述车钥匙之间的信号强度。
[0058] S30根据信号强度，所述手机应用判断寻找的方向是否正确，并计算获取所述手机与所述车钥匙之间的距离S。
[0059] S40若满足关系式：S≤20米，则所述手机与所述车钥匙形成第二通讯连接，且所述手机应用上弹出交互框。
[0060] S50当点击交互框时，根据第二通讯连接，所述手机控制所述车钥匙发出提示音。
[0061] 其中，星闪技术是鸿蒙万物互联提出新一代近距离无线连接技术，相较于蓝牙技术，星闪技术具有低功耗，低延时、长距离传输等优势。相较于传输范围只有数十米的蓝牙，星闪技术的通讯范围能够达到数百米，因为星闪技术采用了自适应调制和编码技术，且具有星闪模组的车钥匙可以增大发射功率的低频信号，使得信号能够传播更远。一般使用蓝牙通讯的车钥匙在与手机之间通讯连接时的延时为625毫秒左右，而如果车钥匙使用星闪技术通讯，可以大大将延时降低至20毫秒左右，这使得当手机进入了车钥匙的通讯范围内时，就能快速与车钥匙建立通讯连接。在用户寻找钥匙的过程中，手机会不断地接收车钥匙发来的信号，信号的强度也会随着用户的走动而变化，手机应用通过接收实时信号强度，计算出手机与车钥匙之间的距离。基于这种计算，手机应用可以提供关于车钥匙位置的反馈，帮助用户确认寻找方向是否正确。
[0062] 步骤S10中，用户在拥有车钥匙后，可分别通过手机的星闪功能和蓝牙功能与车钥匙中的星闪模组和蓝牙模组进行配对，这样手机能够存储车钥匙的星闪模组和蓝牙模组对应的唯一标识符。用户在以后打开星闪功能或蓝牙功能时，即可在手机扫描到配对过的车钥匙后与其快速通讯连接。而手机配对过车钥匙后，可在手机应用中与车钥匙进行绑定，以便于在车钥匙丢失后使用手机应用辅助寻找车钥匙。
[0063] 更优地，手机与所述车钥匙预匹配，且手机应用加密认证所述车钥匙中，包括步骤：
[0064] S11开启所述手机的星闪SLP功能和无线蓝牙功能，所述手机扫描附近的设备。
[0065] S12扫描列表中选中所述车钥匙，所述手机与所述车钥匙形成第一通讯连接和第二通讯连接，且所述手机存储所述车钥匙的MAC地址。
[0066] S13所述手机应用中选中所述车钥匙，并设置密钥，所述手机应用与所述车钥匙完成绑定。
[0067] S14输入密钥，所述手机应用根据密钥判断是否认证正确。
[0068] S15若认证正确，则再次启动所述手机应用时，所述手机应用根据MAC地址判断所述车钥匙是否在范围内，若是，则所述手机自动与所述车钥匙形成第一通讯连接和第二通讯连接。
[0069] 其中，步骤S12中，通过存储车钥匙的MAC地址，手机能够唯一标识该设备。这种设置确保车钥匙与手机之间的连接是唯一且专属的，避免其他设备冒充或干扰。这对于防止未经授权的设备尝试与车钥匙通讯具有重要作用。步骤S13‑步骤S14中,通过在手机应用内设置密钥系统引入了身份认证机制，确保只有经过授权的手机和车钥匙之间才能建立第一通讯连接和第二通讯连接。输入密钥进行验证防止未经授权的设备接入车钥匙，增强了用户的隐私保护和防丢功能的安全性。步骤S15中，当用户再次启动手机应用时，系统通过存储的MAC地址自动检测车钥匙是否在信号范围内。这种自动化过程简化了用户的操作，不需要用户每次手动选择或配对车钥匙。
[0070] 更优地，当寻找所述车钥匙时，所述手机与所述车钥匙形成第一通讯连接，根据第一通讯连接，所述手机持续获取与所述车钥匙之间的信号强度中，包括步骤：
[0071] S21开启所述手机的星闪SLP功能及所述手机应用。
[0072] S22若所述手机进入所述星闪模组的信号范围，则所述手机与所述车钥匙形成第一通讯连接。
[0073] S23根据第一通讯连接，所述车钥匙向所述手机持续传输星闪信号，且所述手机获取信号强度。
[0074] 步骤S21中，启动手机的星闪SLP功能，使得手机能够以低功耗模式扫描和接收外界的星闪信号。星闪SLP模式有节能的特点，并能持续运行以监测设备信号。开启这个模式能够确保手机在寻找车钥匙时不会消耗过多的电量，同时保持信号接收能力。步骤S21中，当手机进入星闪模组的有效信号范围时，手机和车钥匙能够建立第一通讯连接，星闪模组的信号范围比蓝牙信号范围更广，这一步骤确保了手机能够在较远的距离内与车钥匙进行通讯。这个步骤在车钥匙位置未知时尤其重要，因为它可以在较大的范围内帮助定位车钥匙，具有更强的实用性，能够更好的帮助用户寻找丢失的车钥匙。步骤S23中，持续获取信号强度的目的是为了实时了解手机与车钥匙之间的距离和信号变化，这能帮助用户通过信号强度的变化判断接近或远离车钥匙的方向，并及时提醒用户移动的准确性，从而提高用户寻找的效率。
[0075] 更优地，根据信号强度，所述手机应用判断寻找的方向是否正确，并计算获取所述手机与所述车钥匙之间的距离S中，包括步骤：
[0076] S31根据实时的信号强度，计算获取在间隔时间段T内的信号强度变化量d。
[0077] S32根据信号强度变化量d，所述手机应用判断用户寻找所述车钥匙的方向是否正确。
[0078] S33若满足关系式：d＜0，则方向错误，若满足关系式：d≥0，则方向正确。
[0079] S34根据实时的信号强度，所述手机应用计算获取实时的距离S。
[0080] 步骤S31中，信号强度的变化量可以反映出用户是否在朝向车钥匙移动。如果信号强度在某个方向上增加，说明车钥匙在那个方向上离得更近。通过计算变化量d，手机应用可以更准确地判断用户的方向是否正确。步骤S32及S33中，信号强度增加(d≥0)表示用户正在接近车钥匙，而信号强度减少(d＜0)表示用户远离车钥匙。这个判断帮助用户调整方向以找到车钥匙。步骤S34中，通过实时信号强度和一些已知的环境参数关系，手机应用能够计算出当前距离S，这为用户提供了精确的距离信息，使得寻找车钥匙的过程更为直观和准确。
[0081] 更优地，若满足关系式：S≤20米，则所述手机与所述车钥匙形成第二通讯连接，且所述手机应用上弹出交互框中，包括步骤：
[0082] S41当满足关系式：S≤20米时，则所述手机应用启动所述手机的蓝牙功能。
[0083] S42所述车钥匙通过所述蓝牙模组与所述手机形成第二通讯连接。
[0084] S43所述手机应用的界面中弹出所述交互框。
[0085] 步骤S41及S42中，在距离较近的情况下，蓝牙可以提供比星闪模组更高的通信精度和稳定性。启动蓝牙功能可以在距离接近车钥匙时提供更可靠的信号传输，确保后续操作的顺利进行，如发出提示音等。步骤S43中，交互框用于通知用户下一步的操作，例如点击以触发车钥匙的语音。这个界面元素提供了用户友好的操作界面，使用户能够方便地执行所需的操作，进一步帮助定位车钥匙。
[0086] 更优地，当点击交互框时，根据第二通讯连接，所述手机控制所述车钥匙发出提示音中，包括步骤：
[0087] S51点击所述交互框，所述手机生成控制指令，并传输至所述车钥匙。
[0088] S52所述车钥匙接收控制指令，并传输至麦克风单元。
[0089] S53所述麦克风单元执行控制指令，发出提示音。
[0090] S54根据提示音的来源寻找所述车钥匙。
[0091] 步骤S51‑S54中，用户点击交互框是直接的操作手段，这一步将用户的意图转换为一个具体的控制指令，发送到车钥匙。这种方法简单直观，能够迅速触发车钥匙的语音功能。车钥匙的麦克风单元负责发出提示音。将控制指令传输到麦克风单元确保了提示音的正确触发。发出提示音是帮助用户找到车钥匙的直接方法，麦克风单元通常是内置在车钥匙中的音响系统，能够在较小的空间内发出清晰的声音，从而吸引用户的注意。提示音能够为用户提供明确的定位线索，使得用户能够更快地找到车钥匙。声音通常比视觉标识更容易在空间中传达位置，尤其是在物体被隐藏或者距离较远的情况下。例如车钥在包中或在家中某个角落时。
[0092] 更优地，根据信号强度变化量d，所述手机应用判断用户寻找所述车钥匙的方向是否正确中，若方向正确，则所述手机应用控制所述手机播报“方向正确，请保持前行”的语音，若方向错误，则所述手机应用控制所述手机播报“信号变弱，请重新调整方向”的语音。
[0093] 其中，当手机应用判断方向正确，并通过语音提示时，可以避免用户走偏。当手机应用判断方向错误时，并通过语音提示时能及时帮助用户避免在错误的方向上浪费时间，使得定位过程更加高效。通过实时的语音提示，用户能够即时获得方向是否正确的信息，避免了需要不断查看手机屏幕或依赖于复杂的视觉信号。这种直接的声音反馈使得用户可以专注于寻找车钥匙的操作。语音提示提供了清晰的指引，减少了用户在寻找过程中的不确定性和困惑。正向和负向的提示可以让用户明确知道需要采取的行动，从而提高寻找车钥匙的成功率。
[0094] 更优地，根据实时的信号强度，计算获取在间隔时间段T内的信号强度变化量d中，强度变化量d满足关系式：d＝D2‑D1。D1为时间段T开始时刻的信号强度，D2为时间段T结束时刻的信号强度。
[0095] 其中，信号强度的变化量d反映了用户接近或远离车钥匙的情况。通过实时监测这种变化，可以更准确地判断用户的方向和位置，从而为用户提供更有效的引导。这种计算方法简单而直接，能够清楚地衡量信号强度在指定时间段内的变化。D1和D2分别代表时间段的起始和结束时刻的信号强度，d＝D2‑D1计算的是在这段时间内信号强度的净变化量。通过计算时间段T内的信号强度变化量，能够实时监测信号强度的波动。这种动态监测使得系统可以及时响应用户位置的变化，提高车钥匙定位的精确度。
[0096] 更优地，根据实时的信号强度，所述手机应用计算获取实时的距离S中，计算获取距离S的计算公式具体如下：
[0097]
[0098] 其中，PT是发射功率，即所述车钥匙在1米距离时的信号强度，PR是所述手机当前接收到的信号强度，n是环境衰减因子。
[0099] 根据所述步骤S01‑S05，本具体实施方式提供一种具体实例，以模拟用户寻找车钥匙的过程：
[0100] 实例场景：
[0101] 用户在一个空旷的室外环境中寻找车钥匙，车钥匙和手机都支持蓝牙和星闪连接，且手机应用已和车钥匙完成绑定。
[0102] 实例参数设置：
[0103] 星闪通讯的区域范围R1的最大半径距离为500米。
[0104] 蓝牙通讯的区域范围R2的最大半径距离为20米。
[0105] 环境衰减因子n的值为3。
[0106] 车钥匙发射的发射功率为0dBm。
[0107] 手机在场景中t1时刻接收的实时信号强度D1为‑70dBm。
[0108] 手机在场景中t2时刻接收的实时信号强度D2为‑65dBm。
[0109] 手机在场景中t3时刻接收的实时信号强度D3为‑60dBm。
[0110] 时刻t1至时刻t2的时间段T为5秒。
[0111] 实例过程：
[0112] 1.用户在停车场打开手机应用，启用手机的星闪功能。手机通过扫描到车钥匙的星闪信号与车钥匙建立通讯连接，手机应用开始持续获取车钥匙的信号强度。
[0113] 2.手机应用通过星闪信号的强度变化来判断用户寻找方向是否正确，手机分别在时间段T内获取D1和D2，通过公式计算可得信号强度变化量d＝D2‑D1＝5dBm，因为满足关系式：d＞0，则时间段T2内用户总体移动的方向正确。
[0114] 3.手机应用不断根据获取的信号强度来计算手机与车钥匙的距离S，以t3时刻为例，计算公式如下：
[0115]
[0116] 4.当手机应用检测到距离S满足S≤20米的条件时，手机应用自动控制启动手机的蓝牙功能，与车钥匙的蓝牙模组建立通讯。
[0117] 5.蓝牙连接建立后，手机应用的界面弹出交互框，提示用户点击进行下一步操作。用户点击交互框，手机通过蓝牙发送控制指令到车钥匙，指示车钥匙发出提示音。车钥匙的麦克风接收到指令，发出提示音，帮助用户确定车钥匙的具体位置。
[0118] 一种基于蓝牙和星闪二合一的车钥匙防丢系统，所述系统包括：
[0119] 手机模块，根据车钥匙模块发射的信号寻找车钥匙模块。
[0120] 车钥匙模块，向手机模块发射信号，以通讯连接手机模块。
[0121] 其中，手机模块包括：
[0122] 信号接收单元，接收车钥匙发射的星闪信号或蓝牙信号。
[0123] 逻辑控制单元，判断用户寻找的方向是否正确，并计算车钥匙和手机之间的距离。
[0124] 扬声器单元，播报提示音，以提提醒用户寻找方向是否正确。
[0125] 图像显示单元，显示弹窗、向用户提供可视化的界面。
[0126] 应用单元，用于绑定车钥匙，并控制扬声器播报语音，以及控制车钥匙模块发出提示音。
[0127] 其中，车钥匙模块包括：
[0128] 信号发射单元，向手机发送星闪信号或蓝牙信号。
[0129] 降压单元，用于降低车钥匙模块的供电电压。
[0130] 麦克风单元，发出提示音，以方便用户寻找车钥匙。
[0131] 其中，信号接收单元和信号发射单元皆采用海思Hi2825芯片并结合其他外围电路，以此来实现车钥匙与手机之间的星闪SLP连接和蓝牙无线连接，该芯片具有低功耗，高性能，快响应等特点。海思Hi2825芯片支持BLE5.0和星闪1.0规范，同时也支持SM4加解密算法。SM4加解密算法是一种国家标准的加密算法，常用于保证通信过程中的数据安全，SM4加解密算法能够确保车钥匙与手机之间的通信安全性，防止数据被篡改或窃听。所述海思Hi2825芯片内部还集成efuse，极大地提高了硬件的安全性。车钥匙内部通过纽扣电池给信号发射单元供电，而海思Hi2825芯片的需求电压是2.5‑4.5V，所以车钥匙采用LM‑1117稳压芯片作为降压单元实现5V转3.3V，且LM‑1117稳压芯片的最大电流0.8A，足够支持信号发射单元的供电。麦克风单元，采用SSC8164GS6 MOS管结合其他外围器件来实现驱动麦克风发出提示音。
[0132] 借此，通过用户寻找车钥匙时使用星闪SLP功能在手机与车钥匙之间形成第一通讯连接，有效扩大了车钥匙的搜索范围。通过手机在距离车钥匙20米及以内的小范围时自动开启蓝牙功能与车钥匙形成第二通讯连接，提高了在小范围中寻找车钥匙的准确性，并采用用户点击交互框发出提示音后根据提示音寻找车钥匙的方式，简化了寻找的难度，提高了小范围内的搜索的效率。
[0133] 以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。
