无钥匙进入系统的设计和关键技术的研究
随着科技的飞速发展，人们对车辆安全性和舒适性的要求不断提高。通过操作钥匙远程进行开、锁车门的遥控进入系统已经无法满足人们的需求。因此，无钥匙进入系统应运而生。在开、锁车门，启动车辆的时候，用户只需要携带钥匙而不需要进行任何钥匙操作，车辆就会做出正确的响应。正是由于无钥匙进入系统智能化的设计，使其迅速占领了高端车的市场，并成为车辆防盗技术发展的必然趋势。但是，由于国内汽车电子领域发展滞后，目前对该系统的研究刚刚起步。本课题的提出旨在分析和研究无钥匙进入系统中的关键技术问题，并提出相应的解决方案。 无钥匙进入系统涉及到的技术难点很多。为使研究工作更加具体，深入，本文从理论和实验两方面对射频通信，低频通信，钥匙车内外位置识别等技术进行了研究，并对设计方案进行了验证。 本文对射频通信技术的研究是基于天线的基本理论展开的。文中介绍了天线及其匹配电路的基本理论以及天线的主要性能指标，并根据无钥匙进入系统的特点提出了天线设计的要求。针对系统中钥匙空间小，射频通信性能要求高的矛盾问题，本文提出了射频驱动电路和天线的设计方案。并通过比较不同印制电路板天线的性能，给出了在特定尺寸下的天线的最优设计方案。在解决了天线设计问题的基础上，基于无钥匙进入系统的功能，本文提出了系统射频通信协议及基于射频通信的钥匙认证方案。 由于无钥匙进入系统钥匙车内外位置识别方案基于低频通信实现，本文首先对低频磁场的分布及相关影响因素进行分析。论文中从理论计算和实验验证两方面对自由空间磁场分布，磁场测量技术，以及磁场分布的影响因素进行研究，得到了磁场分布规律，确定了磁场测量的方法和实现方案，解决了低频磁场耦合程度影响磁场测量结果的问题。 本文在此基础上对车辆内外的磁场分布情况进行了分析，并基于车辆内外磁场分布的混叠现象，将无钥匙进入系统中钥匙车内外位置识别问题转化为基于多个特征的分类问题。本文基于车内外测试数据建立神经网络分类模型对该问题加以解决。针对模型中，输入维数多，结构复杂，训练时间长等不足，文中利用低频磁场的非传播特性对算法的结构进行改进。通过实验验证，改进后的算法在保证精度的同时，简化了模型结构，缩短了算法训练时间。本文还针对所提出的算法中训练样本的选择问题进行了研究。通过对不同样本对算法识别率的影响分析，提出了训练样本的选择方法。该方法在保证算法的识别率的同时，缩小了样本空间。
无钥匙进入系统;车辆防盗技术;磁场分布;混叠现象
哈尔滨工业大学
硕士
控制科学与工程
刘志远
2009
中文
U491.62
71
2013-03-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）