CN112884945A - 一种基于神经网络的燃料电池氢能汽车遥控钥匙定位系统 - Google Patents

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郝义国
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Abstract

本发明公开了一种基于神经网络的燃料电池氢能汽车遥控钥匙定位系统，包括钥匙控制器、神经网络、低频发射天线和车内基站，所述钥匙控制器与低频发射天线之间为电性连接，所述神经网络和低频发射天线之间为电性连接；所述钥匙控制器，控制低频发射天线依次发射低频信号，钥匙控制器根据三维感应线圈上的磁感应电动势确定所在位置的磁感应强度。该基于神经网络的燃料电池氢能汽车遥控钥匙定位系统，基于对车辆多发射天线低频通讯钥匙定位原理，建立钥匙定位的神经网络分类模型，并设计区域分类算法，保证进行钥匙定位时，只有钥匙附近的少数天线发射的数据参与运算，有效提高了局部定位精度。

Description

一种基于神经网络的燃料电池氢能汽车遥控钥匙定位系统
技术领域
本发明涉及汽车遥控钥匙技术领域，具体为一种基于神经网络的燃料电池氢能汽车遥控钥匙定位系统。
背景技术
随着电子技术与无线通讯技术的飞速发展，传统的通过钥匙进行开，锁车门操作时代已经被无钥匙进入和启动系统取代。利用无钥匙进入和启动系统，驾驶人员无需对车辆钥匙进行任何操作，只要携带钥匙靠近车辆，系统就能够自动识别钥匙并完成开，锁车门或者启动车辆操作。而现有的车辆无钥匙进入和启动中，虽然可以基本识别钥匙在车内还是车外，但是当钥匙出于前后风挡，车窗，仪表板以及车内地板等区域附近时，均无法进行准确定位，为此，我们提出一种基于神经网络的燃料电池氢能汽车遥控钥匙定位系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于神经网络的燃料电池氢能汽车遥控钥匙定位系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于神经网络的燃料电池氢能汽车遥控钥匙定位系统，包括钥匙控制器、神经网络、低频发射天线和车内基站，所述钥匙控制器与低频发射天线之间为电性连接，所述神经网络和低频发射天线之间为电性连接；
所述钥匙控制器，控制低频发射天线依次发射低频信号，钥匙控制器根据三维感应线圈上的磁感应电动势确定所在位置的磁感应强度；
所述神经网络，对于车辆中每个区域进行分类，取相邻的天线所产生的感应电动势作为输入；
所述低频发射天线，用于发射低频信号。
优选的，所述车内基站包括RF接收器、微控制器和LF发送器，所述RF接收器的输出端电性连接有微控制器，且微控制器的输出端电性连接有LF发送器。
优选的，所述低频发射天线的位置将整车分成了6个特征区域，分别为：左前门附近，右前门附近，前风挡区域，中央区域，后风窗区域，后背门区域。
优选的，所述钥匙控制器还包括RF发送器、微控制器和LF接收器，所述LF接收器的输出端电性连接有微控制器，所述微控制器的输出端电性连接有RF发送器。
优选的，所述车内基站中的RF接收器的输入端与钥匙控制器中的RF发送器的输出端之间为电性连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该基于神经网络的燃料电池氢能汽车遥控钥匙定位系统，基于对车辆多发射天线低频通讯钥匙定位原理，建立钥匙定位的神经网络分类模型，并设计区域分类算法，保证进行钥匙定位时，只有钥匙附近的少数天线发射的数据参与运算，有效提高了局部定位精度，缩短了钥匙定位的算法时间。
附图说明
图1为本发明低频发射天线分布位置示意图；
图2为本发明神经网络分类图；
图3为本发明车内基站与钥匙控制器控制图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种基于神经网络的燃料电池氢能汽车遥控钥匙定位系统，包括钥匙控制器、神经网络、低频发射天线和车内基站，其特征在于：钥匙控制器与低频发射天线之间为电性连接，神经网络和低频发射天线之间为电性连接；钥匙控制器，控制低频发射天线依次发射低频信号，钥匙控制器根据三维感应线圈上的磁感应电动势确定所在位置的磁感应强度；神经网络，对于车辆中每个区域进行分类，取相邻的天线所产生的感应电动势作为输入；低频发射天线，用于发射低频信号。
钥匙定位的实现源于磁场的磁感应强度能够反映出测试点距离，空间任意位置的磁感应强度是位置，电流以及介质的磁导率的函数。
Figure BDA0002820656220000031
在电流一定的时候，钥匙的位置和空间磁导率都会对结果产生影响，而由于车内环境存在金属，皮革等多种介质，导致很难对磁场强度的分布加以修正而完成钥匙位置的确定，无钥匙定位系统中，钥匙定位时基于多个低频发射天线的磁感强度数据来判断钥匙出于车内还是车外，当钥匙出于磁场的覆盖范围内时，控制器控制低频发射天线依次发射低频信号，钥匙中的控制器可以根据三维感应线圈上的磁感应电动势确定所在位置的磁感应强度，并将此数据返回。控制器记录数据，并判断钥匙的位置。
神经网络是一个非常实用的分类工具，它具有自学习和自适应的能力，能够实现从输入到输出的任意非线性映射，BP网络能通过学习带正确答案的实例集自动提取“合理的”求解规则，即有自学习能力。通过对定位原理的分析和BP神经网络特点可以看出，BP神经网络适合于解决车辆的无钥匙进入和启动系统中，钥匙的定位问题。
根据数据中产生最大磁感应强度的低频发射天线位置将整车分成了6个特征区域，分别为：左前门附近，右前门附近，前风挡区域，中央区域，后风窗区域，后背门区域。
对于车辆中每个区域的书利用BP神经网络进行分类，取相邻的天线所产生的感应电动势作为输入，只需要4个天线，这样就降低了系统的复杂程度，缩短了训练时间，提高了计算速度。
综上，该基于神经网络的燃料电池氢能汽车遥控钥匙定位系统，不仅能够确定是车内还是车外，还能确定具体区域位置，提高了定位精度。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种基于神经网络的燃料电池氢能汽车遥控钥匙定位系统，包括钥匙控制器、神经网络、低频发射天线和车内基站，其特征在于：所述钥匙控制器与低频发射天线之间为电性连接，所述神经网络和低频发射天线之间为电性连接；
所述钥匙控制器，控制低频发射天线依次发射低频信号，钥匙控制器根据三维感应线圈上的磁感应电动势确定所在位置的磁感应强度；
所述神经网络，对于车辆中每个区域进行分类，取相邻的天线所产生的感应电动势作为输入；
所述低频发射天线，用于发射低频信号。
2.根据权利要求1所述的一种基于神经网络的燃料电池氢能汽车遥控钥匙定位系统，其特征在于：所述车内基站包括RF接收器、微控制器和LF发送器，所述RF接收器的输出端电性连接有微控制器，且微控制器的输出端电性连接有LF发送器。
3.根据权利要求1所述的一种基于神经网络的燃料电池氢能汽车遥控钥匙定位系统，其特征在于：所述低频发射天线的位置将整车分成了6个特征区域，分别为：左前门附近，右前门附近，前风挡区域，中央区域，后风窗区域，后背门区域。
4.根据权利要求1所述的一种基于神经网络的燃料电池氢能汽车遥控钥匙定位系统，其特征在于：所述钥匙控制器还包括RF发送器、微控制器和LF接收器，所述LF接收器的输出端电性连接有微控制器，所述微控制器的输出端电性连接有RF发送器。
5.根据权利要求1所述的一种基于神经网络的燃料电池氢能汽车遥控钥匙定位系统，其特征在于：所述车内基站中的RF接收器的输入端与钥匙控制器中的RF发送器的输出端之间为电性连接。
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