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技术领域

本发明属于汽车电子技术领域，具体涉及一种基于数字钥匙的车辆智能 控制系统。

背景技术

目前，在汽车上应用的门禁系统，主要有机械钥匙门禁系统、遥控门禁 系统RKE(Remote Keyless Entry)以及无钥匙门禁系统(PKE，Passive  Keyless Entry)。对于RKE系统,与机械钥匙系统相比，除了显而易见的便 捷性，RKE用于开启汽车制动装置的技术还具有防盗作用；对于PKE，在RKE 基础之上发展起来，作为新一代防盗技术正在逐步发展壮大，目前已经从高 档车市场逐步进入中档车市场。PKE与传统钥匙相比，可以说成是智能钥匙， 类似于智能卡。当驾驶者踏进指定范围时，该系统通过识别判断,如果是合 法授权的驾驶者则进行自动开门。

但上述几种系统，都没有脱离单独的实体钥匙，车主需要对实体钥匙进 行携带、保管等。与车联网脱离，不在车联网架构内，对于汽车共享，自动 租赁等商业模式的推广没有帮助。

发明内容

本发明的目的在于解决上述的技术问题而提供一种基于无线通信的基 于数字钥匙的车辆智能控制系统，其可通过无线通信技术而实现对车辆的无 钥匙智能控制，并可实现车辆共享。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于数字钥匙的车辆智能控制系统，包括：

车载智能模块，安装于车辆中，存储用于控制车辆门锁系统的数字钥匙， 接收智能移动端发送的数字钥匙进行验证，根据验证结果对车辆门锁系统发 出相应控制指令，进行车门开启或关闭，或进行报警；

智能移动端，与所述车载智能模块无线连接通讯，用于在本地将数字钥 匙向所述车载智能模块传送以实现对车辆的控制；

云服务器，与所述车载智能模块以及智能移动端线无线连接通讯，用于 在云端生成数字钥匙发放分配给所述智能终端进行车辆控制使用，或接收所 述智能移动端在本地生成并发送的数字钥匙进行备份管理。

所述智能移动端通过预先分配的主密码实现对本地生成的数字钥匙进 行更新管理。

所述车载智能模块根据所述主密码对接收的数字钥匙进行验证。

所述数字钥匙与用户的智能移动端绑定，当用户的智能移动端遗失或更 换时，可通过所述主密码在新的智能移动端上在本地生成新的数字钥匙或自 所述服务器接收新的数字钥匙并绑定。

所述云服务器还可接收用户通过智能移动端发送的数字钥匙使用请求， 按照预设程序发放相应的数字钥匙给提出数字钥匙使用请求的用户的智能 移动端，并回收所述发放的数字钥匙。

所述云服务器还可接收用户的智能移动端的数字钥匙发送请求，接收用 户的智能移动端发送的本地生成的数字钥匙验证，并在验证后将该本地生成 的数字钥匙发送到被指定的智能移动端，由指定的智能移动端接收并使用。

所述云服务器根据用户的智能移动端发出的数字钥匙生成申请，在云端 生成数字钥匙发送到用户的智能移动端，或者自动生成数字钥匙并分配给用 户的智能移动端使用。

所述智能车载模块包括MCU主控单元以及与所述MCU主控单元连接的无 线通讯单元；所述MCU主控单元负责与车辆控制单元进行数据交换、通过无 线通讯单元接收外部数据或对外发送数据，根据接收的数据以及数据处理结 果，实现汽车无钥匙远程控制，向外传送防盗报警信息或车辆信息。

所述无线通讯单元包括蓝牙通信单元和/或WIFI通信单元。

所述智能车载模块还包括RF射频信号接收单元，与所述MCU主控单元 连接，用于接收外部发送的RF射频信号，实现对车辆门禁系统的控制。

本发明系统通过车载智能模块存储用于控制车辆门锁系统的数字钥匙， 通过无线通讯方式，接收智能移动端在本地发送的数字钥匙进行验证，根据 验证结果对车辆门锁系统发出相应控制指令，进行车门开启或关闭，并通过 云服务器与所述车载智能模块以及智能移动端线无线连接通讯，在云端生成 数字钥匙发放分配给智能终端进行车辆控制使用，或接收智能移动端在本地 生成并发送的数字钥匙进行备份管理，实现根据数字钥匙开启或关闭门禁对 车辆进行远程智能控制，不但适用于个体实现无钥匙进入车辆，还可实现汽 车防盗及远程报警，还可用于多人共享数字钥匙对车辆共享使用，还适用于 汽车租赁云端管理等使用。

附图说明

图1所示为本发明实施例提供的基于数字钥匙的车辆智能控制系统结构 示意图；

图2所示为本发明实施例提供的车载智能模块的结构示意图；

图3所示为本发明实施例提供的主密码修改的过程示意图；

图4所示为一种数字钥匙的生成验证方式的过程示意图；

图5所示为再一种数字钥匙的生成验证方式的过程示意图；

图6所示为又一种数字钥匙的生成验证方式的过程示意图；

图7所示为另一种数字钥匙的生成验证方式的过程示意图；

图8所示为一种数字钥匙的传递方式的过程示意图；

图9所示为另一种数字钥匙的传递方式的过程示意图；

图10所示为数字钥匙的更新过程的示意图；

图11所示为用于付费使用数字钥匙时的数字钥匙发放控制示意图。

具体实施方式

下面，结合实例对本发明的实质性特点和优势作进一步的说明，但本发 明并不局限于所列的实施例。

请参阅图1所示，一种基于数字钥匙的车辆智能控制系统，包括：

车载智能模块，安装于车辆如汽车中，存储用于控制车辆门锁系统的数 字钥匙，接收智能移动端发送的数字钥匙进行验证，根据验证结果对车辆门 锁系统发出相应控制指令，进行车门开启或关闭，或进行报警；

智能移动端，与所述车载智能模块无线连接通讯，用于在本地将数字钥 匙向所述车载智能模块传送以实现对车辆的控制；

云服务器，与车载智能模块以及智能移动端线无线连接通讯，通过接收 数据、处理数据并进行数据的发送，可用于在云端生成数字钥匙发放分配给 智能终端进行车辆控制使用，或接收智能移动端在本地生成并发送的数字钥 匙进行备份管理。

需要说明的是，所述数字钥匙主要是用于汽车无钥匙进入，也可以称之 为汽车无钥匙进入密码，或汽车数字钥匙，可以是由用户的本地智能移动端 通过预置的软件应用程序生成本地的数字钥匙，也可由云服务器在云端来生 成云端的数字钥匙分配给用户使用。

具体实现上，参见图2所示，所述智能车载模块应包括MCU主控单元以 及与所述MCU主控单元连接的无线通讯单元；所述MCU主控单元负责与车辆 控制单元(包括但不限于车身控制器BCM、车辆门禁控制系统、远程报警系 统等)进行数据交换、通过无线通讯单元接收外部数据或对外发送数据，根 据接收的数据以及数据处理结果，实现汽车无钥匙远程控制，向外传送防盗 报警信息或车辆信息。所述的MCU主控单元，集成CAN、SPI、UART等通信 模块，具有一定的数据处理能力，并与整车通信单元相通讯连接实现通信进 行信息的传送。

其中，所述无线通讯单元可以采用蓝牙通信单元和/或WIFI通信单元， 也可以是采用NFC通信单元等，具体不限，主要用于车主设备认证、接收车 主命令信息、对外传输车内数据信息或蓝牙通话、音频播放等应用，

需要说明的是，所述智能移动端应具有相应的支持数据传输及音频传输 的无线通讯单元，如蓝牙通信单元和/或WIFI通信单元，或NFC通信单元， 用于实现与车载智能终端有效通信，同时所述智能移动端支持安装可与所述 云服务器连接并通讯的应用程序APP，并可实现通过互联网或无线通讯技术 与云服务器连接通信，实现数据的交互。

为了实现对车辆更为有效控制，防止上述的密钥控制模式暂时性不可用 时而造成控制不便，进一步的，所述智能车载模块还包括RF单元，即RF射 频信号接收单元，与所述MCU主控单元连接，用于接收外部RF单元发送的 RF射频信号后，实现对车辆门禁系统的控制，包括开启或关闭车门，主要是 作为汽车门禁控制的备用单元，提供一种传统的汽车门禁控制方式。

所述智能移动端智能手机、平板电脑或其它类似的智能手持设备。

当车载智能模块对数字钥匙验证通过后，向车辆门锁系统(或开关门执 行部件)发出开启或关闭的操作控制指令，由车辆门锁系统开启车门或关闭 车门，实现对车辆的无钥匙进入控制，或当数字钥匙验证不通过时提示重新 进行输入数字钥匙验证或在多次输入数字钥匙不正确后，通过报警执行部件 向云服务器或用户的智能移动端发出相应的报警信号进行预警，从而实现防 盗控制。

为了实现有效管理所述数字钥匙，提升数字钥匙的使用安全性，系统中 应提供两层密码验证，除所述数字钥匙外，还设置主密码进行保护，好就是 说，所述主密码与汽车无钥匙进入密码，即汽车数字钥匙一起共同形成密钥 的保护管理系统。在对汽车数字钥匙管理时，只有通过第一层的主密码验证， 才可进行汽车数字钥匙管理，这样可以大大提升数字钥匙的安全性。

所述智能移动端的用户可以通过所述主密码实现对本地的数字钥匙进 行更新管理，或者申请云服务器在云端生成数字钥匙分配给自己。

所述车载智能模块根据所述主密码对智能移动端或云服务器发送的数 字钥匙进行验证，并存储，实现对接。

所述主密码可以是由系统的云服务器预先按一定规则分配给智能移动 端的用户，当用户需要更新本地的数字钥匙时，首先要通过主密码验证，验 证通过并更改而更新后，将新的数字钥匙及主密码发送到车载智能模块进行 验证，并在验证通过后，原数字钥匙失效，新的数字钥匙生效，并可将更新 的新的数字钥匙在云服务器进行备份，这种情况下特别适合车主个体对车辆 的智能控制，如将车辆借给他人使用时，通过更新本地数字钥匙实现对借用 车辆的控制。

参见图3所示，当主密码遗忘或需要修改时，持有主密码的人可通过向 云服务器申请的方式，进行主密码管理，申请信息发送至云服务器或云服务 端，云服务器或云服务端进行系统信息或身份验证，验证通过后生成主密码， 并将重新生成的主密码进行传递，并发放申请人，由申请人的智能移动端接 收后使用。

进一步的，为了防止用户在智能移动端在本地生成的数字钥匙遗忘或有 效进行管理，所述云服务器还可进一步地接收所述智能移动端发送的本地数 字钥匙备份申请，对所述智能移动端发送的本地数字钥匙进行备份并管理， 并可根据用户的请求，在验证成功后发送备份的本地数字钥匙给用户的智能 移动端。具体是这样的，智能移动端进行数字钥匙生成并与车载智能模块对 接由车端进行数字钥匙及主密码验证通过，并由智能移动终端向云服务器提 出数字钥匙备份申请，由云服务器通过后进行备份。

进一步的，本发明中，所述数字钥匙与用户的智能移动端绑定，当用户 的智能移动端遗失或更换时，可通过所述主密码在新的智能移动端上在本地 生成新的数字钥匙或自所述服务器接收新的数字钥匙并绑定。这样可以解决 用户的移动终端遗失或更换时，由于数字钥匙与智能移动端绑定，用户无法 实现由手持的智能移动端进行车辆控制的问题。

进一步的，所述云服务器还可接收想需要使用车辆的用户通过智能移动端 发送的数字钥匙使用请求，按照预设程序发放相应的数字钥匙给提出数字钥 匙使用请求的用户的智能移动端，并回收所述发放的数字钥匙。

这种情况下，非常适合车辆的租赁管理使用，由租赁方通过自己的智能 移动端向云服务器提出数字钥匙使用请求，在履行了预设的相应的手续后， 由云服务器按预设程序发放相应的数字钥匙给提出数字钥匙使用请求的用 户的智能移动端，并将该数字钥匙发送到车载智能终端验证，用户在接收数 字钥匙后，通过智能移动端向所租借车辆的车载智能模块发送数字钥匙，即 可实现无钥匙进入，并控制车辆使用；当租赁的约定条件或期限到来时，云 服务器按预设程序将该发放的数字钥匙作废，并发送到车载智能模块验证， 车载智能模块验证后，原数字钥匙作废，此时，先前被发放数字钥匙的用户 无法再利用先前的密钥对车辆控制，从而实现了远程对车辆的智能无钥匙控 制。

进一步的，本发明中，所述云服务器还可接收用户的智能移动端的数字 钥匙发送请求，接收用户的智能移动端发送的本地生成的数字钥匙验证，并 在验证后将该本地生成的数字钥匙发送到被指定的智能移动端，由指定的智 能移动端接收并使用。如个人要将车辆借与他人使用时，可以通过自己的智 能移动端将本地生成的数字钥匙直接发送到借用人的智能移动端，也可以是 通过云服务器，即向云服务器发送生成的数字钥匙，并由云服务器验证后将 生成的数字钥匙发送给借用人的智能移动端，从而由借用人使用。

需要说明的是，所述云服务器在生成数字钥匙时，是根据用户自智能移 动端发出的数字钥匙生成申请生成数字钥匙密钥发送到用户的智能移动端， 或者是自动按数字钥匙生成规则生成数字钥匙分配给用户的智能移动端使 用。

具体实现上，所述数字钥匙可以采用以下几种不同的生成及验证模式来 实现数字钥匙的生成及验证：

a)参见图4所示，由智能移动端依据加密算法在本地进行数字钥匙生 成，再与车端车载智能模块对接，由车端进行数字钥匙以及主密码验证上， 通过主密码验证后生效，当网络开启时，智能移动端将本地生产的数字钥匙 备份申请上传云服务器备份进行管理。

b)参见图5所示，通过本地的智能移动端申请，由后台云服务器依据 加密算法生成数字钥匙，并发放申请端，申请端在本地由车载智能模块进行 数字钥匙及主密码验证，通过主密码验证后，数字钥匙生效，当网络开启时， 申请端向云服务器上报本地验证结果。

c)参见图6所示，由本地智能移动端申请，由后台的云服务器依据加 密算法生成数字钥匙，并负责与车载智能模块对接验证，由车端的车载智能 模块进行数字钥匙以及主密码验证，验证成功后，由云服务器再将数字钥匙 发放申请端，由申请端接收数字钥匙使用。

d)参见图7所示，还可是由云服务器依据加密算法直接生成数字钥匙， 并负责与车载智能模块如上述的方法进行对接验证，当验证成功后，将数字 钥匙传送到本地智能移动端使用，由本地智能移动端接收数字钥匙使用。

具体实现上，在数字钥匙生成后，可根据不同的使用情况或共享要求， 选择通过以下几种方式进行数字钥匙的传递，实现数字钥匙多人共享或集中 管理：

a)参见图8所示，智能移动端还可以是通过远端服务器云服务器上传 或下载数字钥匙，本地智能移动端作为发送智能移动端将数字钥匙上传至云 服务器，云服务器端经验证后，传递到接收智能移动端，或云服务器接收到 远端数字钥匙获取申请后传递数字钥匙给接收智能移动端，此传递方式便于 集中管理和监控。

b)参见图9所示，数字钥匙还可以是通过点对点无线传输方式传递数 字钥匙，本地移动端作为发送智能移动端将数字钥匙通过无线传输方式(如 蓝牙、点对点WIFI等方式)，直接传递至接收智能移动端。该传递方式更 灵活，实时性更高。

参见图10所示，当车主想更新汽车开关门的数字钥匙时，通过智能移 动进行数字钥匙的更新，更新后的新的数字钥匙及主密码发送到车载智能模 块进行验证，并在验证通过后，原数字钥匙失效，新的数字钥匙生效，并可 将更新的新的数字钥匙在云服务器进行备份。

本发明中所述数字钥匙，可通过无线通信方式或互联网通信方式，传递 给他人使用，数字钥匙的车主可发放及回收数字钥匙，利于管理和维护，可 用于汽车无钥匙进入，汽车防盗及远程报警，汽车数据管理，汽车租赁云端 管理等。通过实现数字钥匙多人共享，可以实现汽车使用共享，定时归还等， 参见图11所示，汽车数字钥匙的传递和共享并可选择免费或有偿共享数字 钥匙，也可按照数字钥匙使用时间，来设定用方支付费用数目、或付费计算 等，如由发送智能移动端将本地数字钥匙及付费需求等信息向云服务器传 送，云服务器根据管理程序对数字钥匙共享方式分析，并根据分析结果处理， 实现收费或不收费，并负责将数字钥匙向相应的接收的智能移动端进行发 放，并根据条件进行回收管理，并反馈处理过程或结果给发送智能移动端， 接收智能移动端付费或不付费，接收数字钥匙使用。

下面，通过一具体的运用实例对本发明系统如何使用说明：

首先，通过智能移动端、车载智能模块、云服务器，生成数字钥匙并通 过验证。智能移动端生成本地的数字钥匙后，将生成的本地的数字钥匙连同 主密码通过蓝牙或WIFI通讯连接方式发送给车载智能模块，车载智能模块 通过主密码验证，并匹配需要生成的数字钥匙，当匹配验证成功后，数字钥 匙将被保存，当智能移动端内置的专用应用程序APP开启，且智能移动端与 车载智能模块通过蓝牙配对连接或通过WIFI连接，数字钥匙可用于开汽车 开关门。

其次，当车主想更新汽车开关门的数字钥匙时，重新通过应用程序APP 软件生成数字钥匙，并将其连同主密码以蓝牙或WIFI通讯方式发送给车载 智能模块做验证，当验证成功后，原数字钥匙失效，新生成数字钥匙生效， 并可用于汽车开关门(可参见图10所示)。

最后，当车主想借汽车给他人使用时，只需把认证成功的数字钥匙通过 网络服务器，发送给对方即可，对方接收到的数字钥匙将自动载入应用程序 APP，可用于汽车车门开启或关闭，当车主人想收回汽车开门数字钥匙时， 只需通过应用程序APP及主密码生成新的数字钥匙，并与车载智能模块做校 验认证。

本发明基于智能移动设备及无线通信技术，构建车联网系统，实现了数 字钥匙系统应用、汽车防盗及远程报警应用、实现了数字钥匙多人共享应用， 并可运用于汽车租赁云端管理等。具体可应用于：

1、汽车无钥匙进入

a、节省实体钥匙，取代为人们生活必备的智能设备，如手机，省去钥 匙携带、看管、使用成本；b、无线自动锁车门及解锁车门，使用方便；

2、一车多人使用，无实体钥匙限制，数字钥匙使用可远程授权或回收；

3、提供共享平台，可实现汽车使用、租赁、养护一站式服务；

4、数字钥匙云管理，安全性提升；

a、数字钥匙的更改权限始终掌握在车主手中，具有较高的安全性；

b、使用权限(数字钥匙)与管理权限(主密码)相分离，提高使用安 全性。

5、使得无参与服务成可能，如汽车使用远程授权及权限回收，汽车远 程养护，汽车状态远程查询等。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是， 应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修 改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。

更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组 合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布 局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显 的。