商用车无钥匙启动系统设计与实现

摘要

无钥匙启动系统是近年来兴起的一种汽车启动安全技术。但是无钥匙启动系统在商用车上应用，还不是很普遍，本课题就是针对重型的商用车设计。它由无钥匙启动电子控制器，电子转向柱锁，钥匙，一键启动按键四部分组成。电子控制器一旦接收到控制指令（车门开启、发动机启动、方向盘转向解/闭锁）就会和钥匙进行认证和位置判断，如果钥匙能被电子控制器认证，电子控制器则会执行控制指令。该无钥匙启动以其安全的加密算法和使用上的便捷性，在家用轿车领域得到了很好的普及与应用，同时也逐步向商用车领域推广。
　　本文对无钥匙启动系统的硬件与软件设计做了深入的研究与探讨，包括对125KHz和433.92MHz频段的硬件电路做了深入的研究与分析，还针对低频覆盖率的原理做了简单的分析。本文还对射频通讯的基本技术原理做了简要的分析。对于特高频部分硬件电路在完成初步天线回路的匹配，通过测试，特高频波段遥控距离实车测试距离大于25m.本文展示了发射端PCB单极天线以及芯片的选型和天线的初步匹配结果测试。本文还完成了钥匙部分硬件电路的设计，该部分包括125kHz低频段的三维天线的选型和特高频433.92MHz频段PCB天线和芯片的选型。通过实车测试钥匙的遥控距离大于25m，125kHz低频部分能覆盖整个车厢部分，同时低频溢出距离也小于30cm.本文还完成了电子转向柱锁和一键启动按键的硬件电路设计。
　　软件方面，本文首先对低频与特高频通讯的系统结构进行了介绍，在此基础上引入了AES-128位的加密技术。低频定位方面，本系统基于在车头后部床左边、车头后部床右边、车头后部床中间、主驾座椅下面、仪表盘右下面的五根LF天线进行低频信号的覆盖和智能钥匙的准确定位，低频信号的基本可以完全覆盖车厢内部。
　　系统测试方面，实车测试之前，本文利用简单的UI界面模拟实际的整车环境，进行简单的功能测试与分析。从测试结果来看，基本功能已经实现，系统能很好的运行。在系统测试方面，本文还针对该系统进行了实车的遥控距离测试和低频125kHz的实车的内部覆盖率和外部的溢出率测试，测试结果表明本系统能满足设计需求。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究的背景和意义

1．2．无钥匙启动系统原理

1．3 国内外研究现状

1．4 论文的研究内容及方法

第二章 射频通讯技术原理

2．1 天线理论

2．2 基于低频通讯的钥匙定位原理

2．3 特高频通讯原理及天线电参数

2．4 本章小结

第三章 无钥匙启动系统硬件设计

3．1 无钥匙启动系统的电子控制器(PS)硬件设计

3．2 钥匙模块的硬件设计

3．3 一键启动按键模块的硬件设计

3．4 电子转向柱锁模块的硬件设计

3．5 本章小结

第四章 无钥匙启动系统软件设计

4．1 数据通讯协议

4．2 AES-128位数据加密算法

4．3 软件控制流程

4．4．本章小结

第五章 卡车无钥匙启动系统测试与验证

5．1 无钥匙启动系统的实验室测试

5．2 无钥匙启动系统的装车测试

5．3 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

附录

致谢