汽车无钥匙进入系统研究与设计

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无钥匙进入系统是近年来兴起的一种汽车进入安全技术。它由基站端和钥匙端组成。基站一经触发(车门开启、发动机一键启动、后备箱开启等)就会向钥匙发出低频指令,钥匙认证该信号后根据指令通过特高频波段返回相应值,特别的当返回值为低频接收信号强度值时,基站根据此值对钥匙位置进行判断,进而根据基站触发信号完成相应操作。该系统以其交互认证技术的安全性以及进入无需按键的方便性,在中高档车上得到了比较好的用户体验,并逐步向中低档车普及。本文对无钥匙进入系统所用的低频125kHz、特高频433.92MHz两个波段的通讯特性进行了分析,并着重探讨了系统利用钥匙端三维绕线天线进行定位的原理。对于低频通讯模块,本文对发射端天线串联谐振回路、接收端天线并联谐振回路的电路原理进行了分析,并进行了芯片、天线的选型以及天线回路的匹配,通过测试,在发射端天线驱动端电流幅值为200mA时,通讯距离为2.2m。对于特高频通讯模块,本文着重对发射端PCB环形天线的设计流程以及匹配过程进行了分析与总结,并进行了芯片的选型以及天线的设计与匹配,通过测试,特高频通讯的通讯距离为30m。算法方面,本文首先对低频与特高频通讯的通讯协议进行了分析与制定,并引入了AES-128算法对关键数据进行加密以增加系统数据传递的安全性。钥匙定位算法方面,本文利用布置在主驾车门、副驾车门、前排中间、后备箱处的四个低频发射天线对相应四个检测区域进行钥匙位置检测,经过测试,系统判断准确。另外,本文对基站端、钥匙端的功耗以及系统反应时间进行了分析,所设计的系统基本满足无钥匙进入系统的要求。
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