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汽车无钥匙进入系统的研究背景及其意义

汽车无钥匙进入系统的研究背景及其意义随着科学技术的不断的发展,汽车上的辅助功能越来越多,无钥匙进入是这么多辅助功能中发展最快的。

车主希望能够越来越方便的行车,顾客的需要也就是是汽车厂家努力的方向。

无钥匙进入系统正好迎合了车主们的这个要求。

以前人们总会把车钥匙遗漏在车中,而将车子锁上,自己被锁在车外面,不得不费很多事将车子打开。

或者人们身上带着钥匙但是不知道钥匙在哪里,找起来很费事。

无钥匙进入系统就可以很好的解决这些麻烦。

汽车无钥匙进入系统采用的是当今世界最先进的无线信号技术,系统的工作原理是通过与车主口袋或者身上其他位置带的钥匙端与车载基站进行信号匹配来实现开锁。

系统的运行方式如下,当车主走进靠近感应去内的时候,门就会自动开锁再也不需要手动开锁了;当钥匙端不再感应区内的情况,门锁会自动锁上并进入防盗状态。

当车主坐进车内时,车内装有的特殊感应器就能感应到钥匙的存在,这时只需轻轻按动启动按钮,就可以正常启动车辆。

整个过程,车主再也不用去找钥匙了,带来了极大的方便。

目前,“无钥匙进入系统”对大多数消费者而言还很陌生,但是这将会是一个极大的热卖点。

随着现代技术的不断发展,汽车钥匙已经从原来传统的插入式钥匙变成现在高科技含量的感应钥匙,今后无线技术还将不断发展,人们的要求也越来越高,汽车无钥匙进入系统将会成为主流。

目前,中高级轿车的顶级配置都采用了无钥匙进入系统,例如:日产天籁、丰田卡罗拉、福特致胜、本田雅阁,并且市场销售和客户反馈都非常好,它所带来的便利和安全已经被用户接受和认可[1]。

安装了汽车无钥匙进入系统,车主只需要轻轻按下门上的按钮,只要车载基站检测到钥匙在一定范围之内就自动将车门打开,车主就可进进入车内,方便快捷。

现在,西方国家大多采用了PKE系统。

在国内汽车行业虽然不像国外汽车那样大量安装了汽车无钥匙进入系统,但是一些高档的汽车已经将汽车无钥匙系统作为汽车配置的一项基本配置。

由于汽车无钥匙系统的极其实用性,相信国内汽车行业在不久的将来也会大量普及汽车无钥匙系统的安装。

汽车无钥匙系统也将成为所以汽车的一项标准配置。

The Design of Automotive Keyless entrysystemAbstract: With the continuous development of the world automotive industry, more and more electronic products are used in the automotive industry. Automotivekeyless entry system is widely used due to the advantages of convenient andsafety. Automotive keyless entry system is designed in this paper. Hardwaremodule is divided into two modules: the key, and the base station. Thehardware of key can be divided into filter circuit, a low-frequency receivecircuit, a high-frequency transmitting circuit. The base station can also bedivided into the appropriate vehicle filter circuit, the low frequencytransmission circuit and the high frequency reception circuit LIN bus module.The key and base station have the similar architecture, which are composed ofthe main program and interrupt subroutine. Taking the safety into account,rolling code encryption mode is adopted to prevent vehicle theft.Keywords :k eyless entry system , low frequency signal, high frequency signal,Rolling code encryption .1 绪论1.1 本课题的研究背景及其意义随着科学技术的不断的发展,汽车上的辅助功能越来越多,无钥匙进入是这么多辅助功能中发展最快的。

车主希望能够越来越方便的行车,顾客的需要也就是是汽车厂家努力的方向。

无钥匙进入系统正好迎合了车主们的这个要求。

以前人们总会把车钥匙遗漏在车中,而将车子锁上,自己被锁在车外面,不得不费很多事将车子打开。

或者人们身上带着钥匙但是不知道钥匙在哪里,找起来很费事。

无钥匙进入系统就可以很好的解决这些麻烦。

汽车无钥匙进入系统采用的是当今世界最先进的无线信号技术,系统的工作原理是通过与车主口袋或者身上其他位置带的钥匙端与车载基站进行信号匹配来实现开锁。

系统的运行方式如下,当车主走进靠近感应去内的时候,门就会自动开锁再也不需要手动开锁了;当钥匙端不再感应区内的情况,门锁会自动锁上并进入防盗状态。

当车主坐进车内时,车内装有的特殊感应器就能感应到钥匙的存在,这时只需轻轻按动启动按钮,就可以正常启动车辆。

整个过程,车主再也不用去找钥匙了,带来了极大的方便。

目前,“无钥匙进入系统”对大多数消费者而言还很陌生,但是这将会是一个极大的热卖点。

随着现代技术的不断发展,汽车钥匙已经从原来传统的插入式钥匙变成现在高科技含量的感应钥匙,今后无线技术还将不断发展,人们的要求也越来越高,汽车无钥匙进入系统将会成为主流。

目前,中高级轿车的顶级配置都采用了无钥匙进入系统,例如:日产天籁、丰田卡罗拉、福特致胜、本田雅阁,并且市场销售和客户反馈都非常好,它所带来的便利和安全已经被用户接受和认可[1]。

安装了汽车无钥匙进入系统,车主只需要轻轻按下门上的按钮,只要车载基站检测到钥匙在一定范围之内就自动将车门打开,车主就可进进入车内,方便快捷。

现在,西方国家大多采用了PKE系统。

在国内汽车行业虽然不像国外汽车那样大量安装了汽车无钥匙进入系统,但是一些高档的汽车已经将汽车无钥匙系统作为汽车配置的一项基本配置。

由于汽车无钥匙系统的极其实用性,相信国内汽车行业在不久的将来也会大量普及汽车无钥匙系统的安装。

汽车无钥匙系统也将成为所以汽车的一项标准配置。

1.2 国内外发展的现状由于西方国家此项研究进行的比较早,到现在无钥匙进入系统也比较成熟,很多知名企业都已经开发研究了无钥匙进入系统。

国内的市场发展的时间较国外晚,所以发展的水平自然就比国外低了。

一些很有名气的汽车例如雷诺、奔驰、宝马等高端大气上档次的汽车制造商早都已经引进了PKE系统。

这些汽车的PKE系统可以简要描述成这样:当你走进汽车基站一个可以有效监测的范围内是,只要你身上带有有效地钥匙端,车门就会自动为你开锁,就不再需要你去手动扭开车门了。

当你进入车内以后,你只要按一下车内的一个点火按钮车子就自动点火了,也不需要插钥匙。

还有一个很强大的功能就是可以防止你把车钥匙所在车内,因为如果钥匙在车内,车门你是锁不上的,这就为那些容易丢三落四的人提供了极大的方便。

科技的发展能够推动产品的不断更新这是必然的,正是由于科技水平的不断发展,进入汽车的方式才由原来古老的手动开锁到现在的无钥匙进入系统,随着科学水平的发展特别是无线技术的飞跃,越来越多的高科技技术会被用在汽车上,可以预见在不就的将来PKE系统终将全部取代古老的插钥匙进入,目前,中高级轿车的顶级配置都采用了无钥匙进入系统,例如:日产天籁、丰田卡罗拉、福特致胜、本田雅阁,并且市场销售和客户反馈都非常好,这为这些汽车的销售带来了很大的优势[2]。

半导体生产商恩智浦公司是第一个开发无钥匙进入系统的,具有了完整的无钥匙进入系统的方案。

采用的主流芯片是PCF952,它具有高集成度,功耗低的优点。

PCF952沿用了MRK内核结构,兼容了PCF7861,减少了开发的成本。

美国的公司Microchip也同样研发出了用于无钥匙进入系统的专用芯片PIC16F639。

包括数字部分和模拟前端部分,用于多种检测和智能双向通信应用。

[3]虽然国外的无钥匙进入系统已经问世,而且产品已经比较成熟。

但是国内的汽车领域,无钥匙进入系统还依然处于研发阶段。

对于某些关键的技术还处于摸索过程中,还有待于研究人员继续研究开发[3]。

国内的PKE技术目前基本还处于模仿制造阶段,研究设计所需要的芯片大都来自于国外,由于国外半导体厂商和汽车厂商拥有专利权,对国内行业实行垄断,所以当前只有一些比较高档车才会配备PKE系统。

据调查,国内汽车行业中,在PKE 系统方面走在前列的应该属于比亚迪,但是比亚迪公司都是购买国外的一些高价产品,从而导致一个难以解决的问题就是高成本,国内其他知名汽车企业也将PKE系统作为未来竞争的一项有利的竞争优势。

显然汽车使用越要舒适,所需要的技术成本必然就越高,当前我国汽车无钥匙进入系统还处于发展阶段。

汽车厂商要想给用户带来更舒适体验,这必然还有很长的道路需要技术人员去探索,本次设计就是在这样一个国内外大背景下,参考有关邻域顶尖人才的论文及技术研究力争设计出一种安全、舒适、可行性较强的汽车通信系统,为我国汽车无钥匙进入系统的发展尽自己的一份力。

1.3 本课题的主要研究内容本次课题研究的主要内容包括有:相关硬件电路的设计,无线通信数据的了解与实现,控制芯片的低功耗方案的实现,系统软件流程设计,通信加密技术以及通信过程中抗干扰的设计。

选用相关芯片,根据PKE系统所需要的功能来设计相关电路,将电路分为车载基站端和钥匙端两个主要部分进行电路设计[4]。

车载基站端与钥匙端之间的通信采用如下模式,由车载基站发送低频信号给钥匙端,钥匙端接收到相关信号以后,发出高频信号作为应答从而实现两个模块之间的双向通信功能,同时利用滚码加密技术可以确保系统在双向通信时的安全可靠性[5]。

由于安装了PKE系统,此系统自然会消耗能耗,为了尽量减小能量损耗同样为了保证钥匙端能够长时间的工作,系统必须要实现低功耗的最基本的功能。

首先我们必须采用低功耗器件,其次要采用睡眠-唤醒的模式。

在系统闲置时候控制芯片必须处于睡眠状态,只有在接收到相应的唤醒信号后才将控制芯片唤醒工作,从而实现低功耗的功能。

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