CN115991171B - 基于遥控钥匙启动的车身控制器及方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及车身控制器领域，其具体地公开了一种基于遥控钥匙启动的车身控制器及方法，其中，所述车身控制器包括：车身控制器主体，所述车身控制器主体包括启动开关单元、射频接收单元、低频驱动单元、微控制器单元和电源管理控制单元；以及，集成于所述车身控制器主体的后视镜控制子系统、外部车灯管理子系统、电动窗控制子系统、雨刮和洗涤子系统、门锁控制子系统、室内照明管理子系统、免钥匙遥控进入子系统、无钥匙进入启动子系统、电源模式管理子系统、轮胎压力监测子系统和引擎防盗子系统。所述基于遥控钥匙启动的车身控制器提升系统集成度，降低重量和能耗，同时具有多频通讯信号同步接收，抗同频干扰，维护方便等优点。

Description

基于遥控钥匙启动的车身控制器及方法

技术领域

本申请涉及车身控制器领域，且更为具体地，涉及一种基于遥控钥匙启动的车身控制器及方法。

背景技术

目前市场上的车辆采用独立的无线遥控系统（例如，遥控钥匙），无钥匙进入启动系统，胎压监测系统，引擎防盗系统及车身控制模块进行整车的电气产品配置。随着车身的功能共同性及设计方案的集成度提升，可以实现通过一种产品装置整合多个子系统的设计目的。

但与此同时，由于各系统使用单独的模块，不仅增加了车身的重量，还使线束走线复杂化；由于不同模块间使用不同的通讯协议，提高了车辆的电气产品成本。

因此，期待一种优化的基于遥控钥匙启动的车身控制器及方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，提出了本申请。本申请的实施例提供了一种基于遥控钥匙启动的车身控制器及方法，其中，所述车身控制器包括：车身控制器主体，所述车身控制器主体包括启动开关单元、射频接收单元、低频驱动单元、微控制器单元和电源管理控制单元；以及，集成于所述车身控制器主体的后视镜控制子系统、外部车灯管理子系统、电动窗控制子系统、雨刮和洗涤子系统、门锁控制子系统、室内照明管理子系统、免钥匙遥控进入子系统、无钥匙进入启动子系统、电源模式管理子系统、轮胎压力监测子系统和引擎防盗子系统。所述基于遥控钥匙启动的车身控制器提升系统集成度，降低重量和能耗，同时具有多频通讯信号同步接收，抗同频干扰，维护方便等优点。

相应地，根据本申请的一个方面，提供了一种基于遥控钥匙启动的车身控制器，其包括：

车身控制器主体，所述车身控制器主体包括启动开关单元、射频接收单元、低频驱动单元、微控制器单元和电源管理控制单元，其中，所述启动开关单元、所述射频接收单元、所述低频驱动单元和所述电源管理控制单元电连接于所述微控制器单元；

集成于所述车身控制器主体的后视镜控制子系统、外部车灯管理子系统、电动窗控制子系统、雨刮和洗涤子系统、门锁控制子系统、室内照明管理子系统、免钥匙遥控进入子系统、无钥匙进入启动子系统、电源模式管理子系统、轮胎压力监测子系统和引擎防盗子系统。

在上述基于遥控钥匙启动的车身控制器中，所述微控制器单元，包括：无线射频信号接收模块，用于获取由所述免钥匙遥控进入子系统提供的无线射频信号；信号降噪模块，用于将所述无线射频信号通过基于自动编解码器的降噪器以得到降噪后无线射频信号；频域分析模块，用于对所述降噪后无线射频信号进行基于傅里叶变换的频域特征分析以得到多个频域统计特征值；特征编码模块，用于将所述降噪后无线射频信号的波形图和所述多个频域统计特征值输入Clip模型以得到无线射频信号特征矩阵；以及，控制结果生成模块，用于将所述无线射频信号特征矩阵通过分类器以得到分类结果，所述分类结果用于表示是否产生确定无线启动车辆的提示信息。

在上述基于遥控钥匙启动的车身控制器中，所述信号降噪模块，包括：无线射频信号编码单元，用于将所述无线射频信号输入所述降噪器的编码器，其中，所述编码器使用卷积层对所述无线射频信号进行显式空间编码以得到无线射频特征；以及，无线射频特征解码单元，用于将所述无线射频特征输入所述降噪器的解码器，其中，所述解码器使用反卷积层对所述无线射频特征进行反卷积处理以得到所述降噪后无线射频信号。

在上述基于遥控钥匙启动的车身控制器中，所述特征编码模块，包括：波形特征提取单元，用于将所述降噪后无线射频信号的波形图输入所述Clip模型的图像编码器以得到射频信号波形特征向量；频域特征提取单元，用于将所述多个频域统计特征值输入所述Clip模型的序列编码器以得到频域统计关联特征向量；联合优化单元，用于基于所述频域统计关联特征向量，对所述射频信号波形特征向量的特征表达进行优化以得到初始无线射频信号特征矩阵；再优化单元，用于基于所述初始无线射频信号特征矩阵的特征分布，对所述射频信号波形特征向量和所述频域统计关联特征向量进行校正以得到校正后射频信号波形特征向量和校正后频域统计关联特征向量；以及，优化结果生成单元，用于基于所述校正后射频信号波形特征向量和所述校正后频域统计关联特征向量，生成所述无线射频信号特征矩阵。

在上述基于遥控钥匙启动的车身控制器中，所述Clip模型的图像编码器为作为过滤器的卷积神经网络模型，所述Clip模型的序列编码器为多尺度邻域特征提取模块，且所述多尺度邻域特征提取模块包括并行的第一卷积层和第二卷积层，以及，与所述第一卷积层和第二卷积层连接的多尺度融合层，其中，所述第一卷积层和所述第二卷积层使用具有不同尺度的一维卷积核。

在上述基于遥控钥匙启动的车身控制器中，所述联合优化单元，进一步用于：以如下公式基于所述频域统计关联特征向量，对所述射频信号波形特征向量的特征表达进行优化以得到初始无线射频信号特征矩阵；其中，所述公式为：

=/>

其中表示所述射频信号波形特征向量的转置向量，/>表示所述频域统计关联特征向量，/>表示所述初始无线射频信号特征矩阵，/>表示矩阵相乘。

在上述基于遥控钥匙启动的车身控制器中，所述再优化单元，包括：通道特征提取子单元，用于将所述初始无线射频信号特征矩阵通过作为特征提取器的卷积神经网络模型以得到无线射频信号特征图；因数计算子单元，用于计算所述无线射频信号特征图的每个特征矩阵的实例归一化和一致性相关恢复因数以得到由所述多个实例归一化和一致性相关恢复因数构成的通道加权特征向量；以及，修正子单元，用于以所述通道加权特征向量分别对所述频域统计关联特征向量与所述射频信号波形特征向量进行加权以得到所述校正后射频信号波形特征向量和所述校正后频域统计关联特征向量。

在上述基于遥控钥匙启动的车身控制器中，所述因数计算子单元，进一步用于：以如下公式计算所述无线射频信号特征图的每个特征矩阵的实例归一化和一致性相关恢复因数以得到由所述多个实例归一化和一致性相关恢复因数构成的通道加权特征向量；其中，所述公式为：

其中，为各个特征矩阵的第/>位置的特征值，/>和/>是所述特征矩阵的各个位置特征值集合的均值和方差，且/>和/>分别是特征矩阵的宽度和高度，/>表示以e为底的指数运算，/>表示以2为底的对数运算，/>表示所述实例归一化和一致性相关恢复因数。

在上述基于遥控钥匙启动的车身控制器中，所述控制结果生成模块，包括：展开单元，用于将所述无线射频信号特征矩阵按照行向量或者列向量展开为分类特征向量；概率化单元，用于将所述分类特征向量输入所述分类器的Softmax分类函数以得到所述分类特征向量归属于各个分类标签的概率值；以及，分类结果生成单元，用于将最大概率值对应的分类标签确定为所述分类结果。

根据本申请的另一方面，还提供了一种基于遥控钥匙启动的车身控制器的方法，其包括：

获取由所述免钥匙遥控进入子系统提供的无线射频信号；

将所述无线射频信号通过基于自动编解码器的降噪器以得到降噪后无线射频信号；

对所述降噪后无线射频信号进行基于傅里叶变换的频域特征分析以得到多个频域统计特征值；

将所述降噪后无线射频信号的波形图和所述多个频域统计特征值输入Clip模型以得到无线射频信号特征矩阵；

将所述无线射频信号特征矩阵通过分类器以得到分类结果，所述分类结果用于表示是否产生确定无线启动车辆的提示信息。

与现有技术相比，本申请提供的基于遥控钥匙启动的车身控制器及方法，其中，所述车身控制器包括：车身控制器主体，所述车身控制器主体包括启动开关单元、射频接收单元、低频驱动单元、微控制器单元和电源管理控制单元；以及，集成于所述车身控制器主体的后视镜控制子系统、外部车灯管理子系统、电动窗控制子系统、雨刮和洗涤子系统、门锁控制子系统、室内照明管理子系统、免钥匙遥控进入子系统、无钥匙进入启动子系统、电源模式管理子系统、轮胎压力监测子系统和引擎防盗子系统。所述基于遥控钥匙启动的车身控制器提升系统集成度，降低重量和能耗，同时具有多频通讯信号同步接收，抗同频干扰，维护方便等优点。

附图说明

通过结合附图对本申请实施例进行更详细的描述，本申请的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本申请实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请实施例一起用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。

图1为根据本申请实施例的基于遥控钥匙启动的车身控制器的框图。

图2为根据本申请实施例的基于遥控钥匙启动的车身控制器中微控制器单元的框图。

图3为根据本申请实施例的基于遥控钥匙启动的车身控制器中微控制器单元的架构示意图。

图4为根据本申请实施例的基于遥控钥匙启动的车身控制器中特征编码模块的框图。

图5为根据本申请实施例的基于遥控钥匙启动的车身控制器中控制结果生成模块的框图。

图6为根据本申请实施例的基于遥控钥匙启动的车身控制器的方法的流程图。

具体实施方式

下面，将参考附图详细地描述根据本申请的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是本申请的全部实施例，应理解，本申请不受这里描述的示例实施例的限制。

申请概述

相应地，在本申请的技术方案中，提出了一种基于遥控钥匙启动的车身控制器，其包括：车身控制器主体，所述车身控制器主体包括启动开关单元、射频接收单元、低频驱动单元、微控制器单元和电源管理控制单元，其中，所述启动开关单元、所述射频接收单元、所述低频驱动单元和所述电源管理控制单元电连接于所述微控制器单元；以及，集成于所述车身控制器主体的后视镜控制子系统、外部车灯管理子系统、电动窗控制子系统、雨刮和洗涤子系统、门锁控制子系统、室内照明管理子系统、免钥匙遥控进入子系统、无钥匙进入启动子系统、电源模式管理子系统、轮胎压力监测子系统和引擎防盗子系统。与现有技术相比，所述基于遥控钥匙启动的车身控制器提升系统集成度，增强车辆安全性，降低重量、能耗和成本，同时具有多频通讯信号同步接收，抗同频干扰，维护方便等优点。

在所述基于遥控钥匙启动的车身控制器实际运行过程中，存在诸多潜在安全隐患。例如，由于遥控钥匙的便利性，幼儿、儿童可轻易打开遥控钥匙，这会引起大量的误操作。因此，期待当遥控钥匙启动时产生确定无线启动车辆的提示信息以避免误操作而直接启动汽车，但考虑到若每次启动都产生提醒信息对大部分车主来说是多余的，进而降低车主的体验，因此，期待对由免钥匙遥控进入子系统提供的无线射频信号进行行为模式分析并基于模式分析结果确定是否产生确定无线启动车辆的提示信息，以避免误操作可直接无线启动汽车，同时又满足大部分车主可通过遥控钥匙直接启动的需求。

深度学习以及神经网络的发展为对由免钥匙遥控进入子系统提供的无线射频信号进行行为模式分析提供了解决思路和方案。

具体地，首先，获取由所述免钥匙遥控进入子系统提供的无线射频信号。所述无线射频信号由车身控制器中的射频接收单元接收，并通过电性连接输出信号给所述车身控制器中的微控制器单元。

由于所述无线射频信号在传输过程中受各种环境以及器件的寄生参数的影响存在各种噪音。因此，在本申请的技术方案中，将所述无线射频信号通过基于自动编解码器的降噪器以剔除无线射频信号中的噪音信息，从而得到降噪后无线射频信号。特别地，这里，所述基于自动编码器的降噪器包括编码器和解码器，所述编码器使用卷积层对所述无线射频信号进行显式空间编码以得到波形特征，并且所述解码器使用反卷积层对所述波形特征进行反卷积处理以得到所述降噪后无线射频信号。

考虑到所述降噪后无线射频信号为时域信号，时域可以直观的观测到信号的形状，但是，不能用有限的参数对信号进行准确的描述。而频域分析可以将复杂信号分解为简单的信号（例如，正弦信号）的叠加，可以更加精确的了解信号的“构造”。因此，在本申请的技术方案中，对所述降噪后无线射频信号进行基于傅里叶变换的频域特征分析以得到多个频域统计特征值。

进一步地，在本申请的技术方案中，为了能够同时提取所述降噪后无线射频信号在时域和频域空间中所蕴含的高维隐含关联特征分布以使得所述高维隐含关联特征分布的表达更为充分，将所述降噪后无线射频信号的波形图和所述多个频域统计特征值输入Clip模型以得到无线射频信号特征矩阵。其中，所述CLIP模型包括图像编码器和序列编码器。特别地，所述CLIP模型的图像编码器为作为过滤器的卷积神经网络模型，所述CLIP模型的序列编码器为多尺度邻域特征提取模块。

CLIP模型的图像编码器对所述降噪后无线射频信号的波形图进行特征提取以捕捉所述降噪后无线射频信号的波形图的局部隐含特征在高维空间中的特征分布表示，即所述无线射频信号的时域隐含变化特征，从而得到射频信号波形特征向量。CLIP模型的序列编码器（多尺度邻域特征提取模块）对所述多个频域统计特征值进行多尺度卷积编码，以提取出在不同类别跨度下的所述多个频域统计特征值的多尺度邻域关联特征，即所述无线射频信号的频域隐含特征，从而得到频域统计关联特征向量。

然后，基于所述频域统计关联特征向量，对所述射频信号波形特征向量的特征表达进行优化，也就是以所述多个频域统计特征值的多尺度邻域关联特征来优化所述降噪后无线射频信号的波形图的时域特征表达从而得到初始无线射频信号特征矩阵。

在本申请的技术方案中，对于通过Clip模型得到的所述初始无线射频信号特征矩阵来说，其每个位置的特征值是频域统计特征值的序列特征与降噪后无线射频信号的波形图的图像语义特征的无权重乘积，因此，所述初始无线射频信号特征矩阵的各个特征值之间并没有基于所述序列特征与所述图像语义特征之间的关联度来进行区分，这会影响所述初始无线射频信号特征矩阵的特征表达效果。

基于此，本申请的申请人考虑到所述初始无线射频信号特征矩阵通过作为特征提取器的卷积神经网络所获得的无线射频信号特征图能够表达所述序列特征与所述图像语义特征之间的关联特征，如果进一步基于所述无线射频信号特征图的通道维度特征关联性分布表达来对所述序列特征与所述图像语义特征进行加权，则显然能够提升所述初始无线射频信号特征矩阵的特征表达效果。也就是，这里作为特征提取器的卷积神经网络的通道数与序列特征向量或者图像语义特征向量的长度相同。

进一步地，如果通过对所述无线射频信号特征图的沿通道维度排列的各个特征矩阵进行全局均值池化的方式来得到通道加权特征向量，以对所述序列特征与所述图像语义特征进行加权，则由于特征矩阵的全局均值池化不可避免地损失特征矩阵所表达的区别性特征空间分布信息，因此会进一步期望对于所述通道加权特征向量进行优化，以尽量恢复所述无线射频信号特征图所表达的由各个特征矩阵之间的整体分布相关而表达的特征向量的特征分布信息，从而提升所述通道加权特征向量对于所述无线射频信号特征图的各个特征矩阵之间的通道维度特征关联性分布的表达效果。

因此，计算所述无线射频信号特征图的每个特征矩阵的实例归一化和一致性相关恢复因数来构成所述通道加权特征向量，所述实例归一化和一致性相关恢复因数表示为：

和/>是特征集合/>的均值和方差，/>为特征矩阵/>的第/>位置的特征值，且/>和/>分别是特征矩阵的宽度和高度。

这里，所述实例归一化和一致性相关恢复因数针对特征矩阵的全局均值池化不可避免地损失区别性特征信息的问题，在特征矩阵所表达的通道实例的空间分布特征的实例归一化（Instance Normalization：IN）的基础上，通过从类概率的统计残差特征中蒸馏一致性相关的特征，来将统计信息中的一致性相关的相干性恢复到特征值表示中，以实现所述通道加权特征向量相对于所述无线射频信号特征图的由特征矩阵的空间分布引起的通道因果关系约束（causality constraint）的恢复。这样，通过以该因数构成所述通道加权特征向量，就可以使得所述通道加权特征向量包含所述无线射频信号特征图所表达的由各个特征矩阵之间的整体分布相关而表达的特征向量的特征分布信息，从而提升所述通道加权特征向量对于所述无线射频信号特征图的各个特征矩阵之间的通道维度特征关联性分布的表达效果。

然后，再以所述通道加权特征向量分别对所述序列特征与所述图像语义特征进行加权后得到所述无线射频信号特征矩阵，就可以提升所述无线射频信号特征矩阵的特征表达效果。

在得到所述无线射频信号特征矩阵后，将其通过分类器以得到分类结果，所述分类结果用于表示是否产生确定无线启动车辆的提示信息。也就是，在本申请的技术方案中，所述分类器的标签包括产生确定无线启动车辆的提示信息（第一标签），以及，不产生确定无线启动车辆的提示信息（第二标签），其中，所述分类器通过软最大值函数来确定所述无线射频信号特征矩阵属于哪个分类标签。这样，对由免钥匙遥控进入子系统提供的无线射频信号进行行为模式分析并基于模式分析结果确定是否产生确定无线启动车辆的提示信息，以避免误操作可直接无线启动汽车，同时又满足大部分车主可通过遥控钥匙直接启动的需求。

在介绍了本申请的基本原理之后，下面将参考附图来具体介绍本申请的各种非限制性实施例。

示例性系统

图1为根据本申请实施例的基于遥控钥匙启动的车身控制器的框图。如图1所示，根据本申请实施例的基于遥控钥匙启动的车身控制器1，包括：车身控制器主体01，所述车身控制器主体包括启动开关单元102、射频接收单元104、低频驱动单元103、微控制器单元101和电源管理控制单元105，其中，所述启动开关单元102、所述射频接收单元104、所述低频驱动单元103和所述电源管理控制单元105电连接于所述微控制器单元101；以及，集成于所述车身控制器主体的后视镜控制子系统02、外部车灯管理子系统03、电动窗控制子系统04、雨刮和洗涤子系统05、门锁控制子系统06、室内照明管理子系统07、免钥匙遥控进入子系统08、无钥匙进入启动子系统09、电源模式管理子系统10、轮胎压力监测子系统11和引擎防盗子系统12。

在上述基于遥控钥匙启动的车身控制器1中，所述车身控制器主体01包括微控制器单元101。在所述基于遥控钥匙启动的车身控制器实际运行过程中，存在诸多潜在安全隐患。例如，由于遥控钥匙的便利性，幼儿、儿童可轻易打开遥控钥匙，这会引起大量的误操作。因此，期待当遥控钥匙启动时产生确定无线启动车辆的提示信息以避免误操作而直接启动汽车，但考虑到若每次启动都产生提醒信息对大部分车主来说是多余的，进而降低车主的体验，因此，期待对由免钥匙遥控进入子系统提供的无线射频信号进行行为模式分析并基于模式分析结果确定是否产生确定无线启动车辆的提示信息，以避免误操作可直接无线启动汽车，同时又满足大部分车主可通过遥控钥匙直接启动的需求。

深度学习以及神经网络的发展为对由免钥匙遥控进入子系统提供的无线射频信号进行行为模式分析提供了解决思路和方案。

图2为根据本申请实施例的基于遥控钥匙启动的车身控制器中微控制器单元的框图。如图2所示，所述微控制器单元101，包括：无线射频信号接收模块110，用于获取由所述免钥匙遥控进入子系统提供的无线射频信号；信号降噪模块120，用于将所述无线射频信号通过基于自动编解码器的降噪器以得到降噪后无线射频信号；频域分析模块130，用于对所述降噪后无线射频信号进行基于傅里叶变换的频域特征分析以得到多个频域统计特征值；特征编码模块140，用于将所述降噪后无线射频信号的波形图和所述多个频域统计特征值输入Clip模型以得到无线射频信号特征矩阵；以及，控制结果生成模块150，用于将所述无线射频信号特征矩阵通过分类器以得到分类结果，所述分类结果用于表示是否产生确定无线启动车辆的提示信息。

图3为根据本申请实施例的基于遥控钥匙启动的车身控制器中微控制器单元的架构示意图。如图3所示，在该架构示意图中，首先，获取由所述免钥匙遥控进入子系统提供的无线射频信号；接着，将所述无线射频信号通过基于自动编解码器的降噪器以得到降噪后无线射频信号；然后，对所述降噪后无线射频信号进行基于傅里叶变换的频域特征分析以得到多个频域统计特征值；继而，将所述降噪后无线射频信号的波形图和所述多个频域统计特征值输入Clip模型以得到无线射频信号特征矩阵；最后，将所述无线射频信号特征矩阵通过分类器以得到分类结果，所述分类结果用于表示是否产生确定无线启动车辆的提示信息。

具体地，所述无线射频信号接收模块110，用于获取由所述免钥匙遥控进入子系统提供的无线射频信号。所述无线射频信号由车身控制器中的射频接收单元接收，并通过电性连接输出信号给所述车身控制器中的微控制器单元。

具体地，所述信号降噪模块120，用于将所述无线射频信号通过基于自动编解码器的降噪器以得到降噪后无线射频信号。由于所述无线射频信号在传输过程中受各种环境以及器件的寄生参数的影响存在各种噪音。因此，在本申请的技术方案中，将所述无线射频信号通过基于自动编解码器的降噪器以剔除无线射频信号中的噪音信息，从而得到降噪后无线射频信号。特别地，这里，所述基于自动编码器的降噪器包括编码器和解码器，所述编码器使用卷积层对所述无线射频信号进行显式空间编码以得到波形特征，并且所述解码器使用反卷积层对所述波形特征进行反卷积处理以得到所述降噪后无线射频信号。

在本申请实施例中，所述信号降噪模块120的编码过程，包括：首先，通过无线射频信号编码单元将所述无线射频信号输入所述降噪器的编码器，其中，所述编码器使用卷积层对所述无线射频信号进行显式空间编码以得到无线射频特征；然后，通过无线射频特征解码单元将所述无线射频特征输入所述降噪器的解码器，其中，所述解码器使用反卷积层对所述无线射频特征进行反卷积处理以得到所述降噪后无线射频信号。

具体地，所述频域分析模块130，用于对所述降噪后无线射频信号进行基于傅里叶变换的频域特征分析以得到多个频域统计特征值。考虑到所述降噪后无线射频信号为时域信号，时域可以直观的观测到信号的形状，但是，不能用有限的参数对信号进行准确的描述。而频域分析可以将复杂信号分解为简单的信号（例如，正弦信号）的叠加，可以更加精确的了解信号的“构造”。因此，在本申请的技术方案中，对所述降噪后无线射频信号进行基于傅里叶变换的频域特征分析以得到多个频域统计特征值。

具体地，所述特征编码模块140，用于将所述降噪后无线射频信号的波形图和所述多个频域统计特征值输入Clip模型以得到无线射频信号特征矩阵。为了能够同时提取所述降噪后无线射频信号在时域和频域空间中所蕴含的高维隐含关联特征分布以使得所述高维隐含关联特征分布的表达更为充分，将所述降噪后无线射频信号的波形图和所述多个频域统计特征值输入Clip模型以得到无线射频信号特征矩阵。其中，所述CLIP模型包括图像编码器和序列编码器。特别地，所述CLIP模型的图像编码器为作为过滤器的卷积神经网络模型，所述CLIP模型的序列编码器为多尺度邻域特征提取模块。

CLIP模型的图像编码器对所述降噪后无线射频信号的波形图进行特征提取以捕捉所述降噪后无线射频信号的波形图的局部隐含特征在高维空间中的特征分布表示，即所述无线射频信号的时域隐含变化特征，从而得到射频信号波形特征向量。所述Clip模型的图像编码器为作为过滤器的卷积神经网络模型，所述Clip模型的序列编码器为多尺度邻域特征提取模块，且所述多尺度邻域特征提取模块包括并行的第一卷积层和第二卷积层，以及，与所述第一卷积层和第二卷积层连接的多尺度融合层，其中，所述第一卷积层和所述第二卷积层使用具有不同尺度的一维卷积核。CLIP模型的序列编码器（多尺度邻域特征提取模块）对所述多个频域统计特征值进行多尺度卷积编码，以提取出在不同类别跨度下的所述多个频域统计特征值的多尺度邻域关联特征，即所述无线射频信号的频域隐含特征，从而得到频域统计关联特征向量。

然后，基于所述频域统计关联特征向量，对所述射频信号波形特征向量的特征表达进行优化，也就是以所述多个频域统计特征值的多尺度邻域关联特征来优化所述降噪后无线射频信号的波形图的时域特征表达从而得到初始无线射频信号特征矩阵。

在本申请的技术方案中，对于通过Clip模型得到的所述初始无线射频信号特征矩阵来说，其每个位置的特征值是频域统计特征值的序列特征与降噪后无线射频信号的波形图的图像语义特征的无权重乘积，因此，所述初始无线射频信号特征矩阵的各个特征值之间并没有基于所述序列特征与所述图像语义特征之间的关联度来进行区分，这会影响所述初始无线射频信号特征矩阵的特征表达效果。

基于此，本申请的申请人考虑到所述初始无线射频信号特征矩阵通过作为特征提取器的卷积神经网络所获得的无线射频信号特征图能够表达所述序列特征与所述图像语义特征之间的关联特征，如果进一步基于所述无线射频信号特征图的通道维度特征关联性分布表达来对所述序列特征与所述图像语义特征进行加权，则显然能够提升所述初始无线射频信号特征矩阵的特征表达效果。也就是，这里作为特征提取器的卷积神经网络的通道数与序列特征向量或者图像语义特征向量的长度相同。

进一步地，如果通过对所述无线射频信号特征图的沿通道维度排列的各个特征矩阵进行全局均值池化的方式来得到通道加权特征向量，以对所述序列特征与所述图像语义特征进行加权，则由于特征矩阵的全局均值池化不可避免地损失特征矩阵所表达的区别性特征空间分布信息，因此会进一步期望对于所述通道加权特征向量进行优化，以尽量恢复所述无线射频信号特征图所表达的由各个特征矩阵之间的整体分布相关而表达的特征向量的特征分布信息，从而提升所述通道加权特征向量对于所述无线射频信号特征图的各个特征矩阵之间的通道维度特征关联性分布的表达效果。

因此，计算所述无线射频信号特征图的每个特征矩阵的实例归一化和一致性相关恢复因数来构成所述通道加权特征向量，所述实例归一化和一致性相关恢复因数表示为：

其中，为各个特征矩阵的第/>位置的特征值，/>和/>是所述特征矩阵的各个位置特征值集合的均值和方差，且/>和/>分别是特征矩阵的宽度和高度，/>表示以e为底的指数运算，/>表示以2为底的对数运算，/>表示所述实例归一化和一致性相关恢复因数。

这里，所述实例归一化和一致性相关恢复因数针对特征矩阵的全局均值池化不可避免地损失区别性特征信息的问题，在特征矩阵所表达的通道实例的空间分布特征的实例归一化（Instance Normalization：IN）的基础上，通过从类概率的统计残差特征中蒸馏一致性相关的特征，来将统计信息中的一致性相关的相干性恢复到特征值表示中，以实现所述通道加权特征向量相对于所述无线射频信号特征图的由特征矩阵的空间分布引起的通道因果关系约束（causality constraint）的恢复。这样，通过以该因数构成所述通道加权特征向量，就可以使得所述通道加权特征向量包含所述无线射频信号特征图所表达的由各个特征矩阵之间的整体分布相关而表达的特征向量的特征分布信息，从而提升所述通道加权特征向量对于所述无线射频信号特征图的各个特征矩阵之间的通道维度特征关联性分布的表达效果。

然后，再以所述通道加权特征向量分别对所述序列特征与所述图像语义特征进行加权后得到所述无线射频信号特征矩阵，就可以提升所述无线射频信号特征矩阵的特征表达效果。

图4为根据本申请实施例的基于遥控钥匙启动的车身控制器中特征编码模块的框图。如图4所示，所述特征编码模块140，包括：波形特征提取单元141，用于将所述降噪后无线射频信号的波形图输入所述Clip模型的图像编码器以得到射频信号波形特征向量；频域特征提取单元142，用于将所述多个频域统计特征值输入所述Clip模型的序列编码器以得到频域统计关联特征向量；联合优化单元143，用于基于所述频域统计关联特征向量，对所述射频信号波形特征向量的特征表达进行优化以得到初始无线射频信号特征矩阵；再优化单元144，用于基于所述初始无线射频信号特征矩阵的特征分布，对所述射频信号波形特征向量和所述频域统计关联特征向量进行校正以得到校正后射频信号波形特征向量和校正后频域统计关联特征向量；以及，优化结果生成单元145，用于基于所述校正后射频信号波形特征向量和所述校正后频域统计关联特征向量，生成所述无线射频信号特征矩阵。

更具体地，在本申请实施例中，所述联合优化单元143，进一步用于：以如下公式基于所述频域统计关联特征向量，对所述射频信号波形特征向量的特征表达进行优化以得到初始无线射频信号特征矩阵；其中，所述公式为：

=/>

其中表示所述射频信号波形特征向量的转置向量，/>表示所述频域统计关联特征向量，/>表示所述初始无线射频信号特征矩阵，/>表示矩阵相乘。

更具体地，在本申请实施例中，所述再优化单元144的编码过程，包括：首先，通过通道特征提取子单元将所述初始无线射频信号特征矩阵通过作为特征提取器的卷积神经网络模型以得到无线射频信号特征图；接着，通过因数计算子单元计算所述无线射频信号特征图的每个特征矩阵的实例归一化和一致性相关恢复因数以得到由所述多个实例归一化和一致性相关恢复因数构成的通道加权特征向量；然后，通过修正子单元以所述通道加权特征向量分别对所述频域统计关联特征向量与所述射频信号波形特征向量进行加权以得到所述校正后射频信号波形特征向量和所述校正后频域统计关联特征向量。

具体地，所述控制结果生成模块150，用于将所述无线射频信号特征矩阵通过分类器以得到分类结果，所述分类结果用于表示是否产生确定无线启动车辆的提示信息。也就是，在本申请的技术方案中，所述分类器的标签包括产生确定无线启动车辆的提示信息（第一标签），以及，不产生确定无线启动车辆的提示信息（第二标签），其中，所述分类器通过软最大值函数来确定所述无线射频信号特征矩阵属于哪个分类标签。这样，对由免钥匙遥控进入子系统提供的无线射频信号进行行为模式分析并基于模式分析结果确定是否产生确定无线启动车辆的提示信息，以避免误操作可直接无线启动汽车，同时又满足大部分车主可通过遥控钥匙直接启动的需求。

图5为根据本申请实施例的基于遥控钥匙启动的车身控制器中控制结果生成模块的框图。如图5所示，所述控制结果生成模块150，包括：展开单元151，用于将所述无线射频信号特征矩阵按照行向量或者列向量展开为分类特征向量；概率化单元152，用于将所述分类特征向量输入所述分类器的Softmax分类函数以得到所述分类特征向量归属于各个分类标签的概率值；以及，分类结果生成单元153，用于将最大概率值对应的分类标签确定为所述分类结果。

在上述基于遥控钥匙启动的车身控制器1中，所述车身控制器主体01包括启动开关单元102，所述启动开关单元102为启动开关界面，并且所述启动开关界面通过电性连接输入开关信号与所述微控制器单元101。

在上述基于遥控钥匙启动的车身控制器1中，所述车身控制器主体01包括低频驱动单元103， 所述低频驱动单元103为触发低频天线信号的驱动界面，并且所述低频驱动单元103通过所述微控制器单元101电性连接输出信号给不同低频天线。

在上述基于遥控钥匙启动的车身控制器1中，所述车身控制器主体01包括射频接收单元104，所述射频接收单元104为多频无线的接收界面，并且所述射频接收单元104通过接收外部所述无钥匙进入启动子系统09发射的无线射频信号，所述射频接收单元104接收到射频信号后，通过电性连接输出信号给所述的微控制器单元101。其中，所述频射接收单元104具有多频点(至少2个)的射频接收(如315MHz/433.92MHz等)，具有避免同频的抗干扰性。

在上述基于遥控钥匙启动的车身控制器1中，所述车身控制器主体01包括电源管理控制单元105， 所述电源管理控制单元105为输出给车身的电源管理状态的驱动界面，并且所述电源管理控制单元105通过所述的微控制器单元101输出不同的电源状态给电源模式管理子系统10。

在上述基于遥控钥匙启动的车身控制器1中，所述后视镜控制子系统02、外部车灯管理子系统03、电动窗控制子系统04、雨刮和洗涤子系统05、门锁控制子系统06、室内照明管理子系统07、免钥匙遥控进入子系统08、无钥匙进入启动子系统09、电源模式管理子系统10、轮胎压力监测子系统11和引擎防盗子系统12与所述车身控制器主体01进行电性连接，并且各个子系统受控于所述车身控制器主体01。

综上，基于本申请实施例的基于遥控钥匙启动的车身控制器1被阐明，其中，所述车身控制器包括：车身控制器主体，所述车身控制器主体包括启动开关单元、射频接收单元、低频驱动单元、微控制器单元和电源管理控制单元；以及，集成于所述车身控制器主体的后视镜控制子系统、外部车灯管理子系统、电动窗控制子系统、雨刮和洗涤子系统、门锁控制子系统、室内照明管理子系统、免钥匙遥控进入子系统、无钥匙进入启动子系统、电源模式管理子系统、轮胎压力监测子系统和引擎防盗子系统。所述基于遥控钥匙启动的车身控制器提升系统集成度，降低重量和能耗，同时具有多频通讯信号同步接收，抗同频干扰，维护方便等优点。

示例性方法

图6为根据本申请实施例的基于遥控钥匙启动的车身控制器的方法的流程图。如图6所示，根据本申请实施例的基于遥控钥匙启动的车身控制器的方法，包括：S110，获取由所述免钥匙遥控进入子系统提供的无线射频信号；S120，将所述无线射频信号通过基于自动编解码器的降噪器以得到降噪后无线射频信号；S130，对所述降噪后无线射频信号进行基于傅里叶变换的频域特征分析以得到多个频域统计特征值；S140，将所述降噪后无线射频信号的波形图和所述多个频域统计特征值输入Clip模型以得到无线射频信号特征矩阵；以及，S150，将所述无线射频信号特征矩阵通过分类器以得到分类结果，所述分类结果用于表示是否产生确定无线启动车辆的提示信息。

这里，本领域技术人员可以理解，上述基于遥控钥匙启动的车身控制器的方法中的各个步骤和操作已经在上面参考图1到图5的基于遥控钥匙启动的车身控制器1的描述中得到了详细介绍，并因此，将省略其重复描述。

以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理，但是，需要指出的是，在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。

本申请中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。

还需要指出的是，在本申请的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。

提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此，本申请不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

Claims (8)

1.一种基于遥控钥匙启动的车身控制器，其特征在于，包括：

车身控制器主体，所述车身控制器主体包括启动开关单元、射频接收单元、低频驱动单元、微控制器单元和电源管理控制单元，其中，所述启动开关单元、所述射频接收单元、所述低频驱动单元和所述电源管理控制单元电连接于所述微控制器单元；以及

集成于所述车身控制器主体的后视镜控制子系统、外部车灯管理子系统、电动窗控制子系统、雨刮和洗涤子系统、门锁控制子系统、室内照明管理子系统、免钥匙遥控进入子系统、无钥匙进入启动子系统、电源模式管理子系统、轮胎压力监测子系统和引擎防盗子系统；

所述微控制器单元，包括：

无线射频信号接收模块，用于获取由所述免钥匙遥控进入子系统提供的无线射频信号；

信号降噪模块，用于将所述无线射频信号通过基于自动编解码器的降噪器以得到降噪后无线射频信号；

频域分析模块，用于对所述降噪后无线射频信号进行基于傅里叶变换的频域特征分析以得到多个频域统计特征值；

特征编码模块，用于将所述降噪后无线射频信号的波形图和所述多个频域统计特征值输入Clip模型以得到无线射频信号特征矩阵；以及

控制结果生成模块，用于将所述无线射频信号特征矩阵通过分类器以得到分类结果，所述分类结果用于表示是否产生确定无线启动车辆的提示信息；

所述特征编码模块，包括：

波形特征提取单元，用于将所述降噪后无线射频信号的波形图输入所述Clip模型的图像编码器以得到射频信号波形特征向量；

频域特征提取单元，用于将所述多个频域统计特征值输入所述Clip模型的序列编码器以得到频域统计关联特征向量；

联合优化单元，用于基于所述频域统计关联特征向量，对所述射频信号波形特征向量的特征表达进行优化以得到初始无线射频信号特征矩阵；

再优化单元，用于基于所述初始无线射频信号特征矩阵的特征分布，对所述射频信号波形特征向量和所述频域统计关联特征向量进行校正以得到校正后射频信号波形特征向量和校正后频域统计关联特征向量；以及

优化结果生成单元，用于基于所述校正后射频信号波形特征向量和所述校正后频域统计关联特征向量，生成所述无线射频信号特征矩阵。

2.根据权利要求1所述的基于遥控钥匙启动的车身控制器，其特征在于，所述信号降噪模块，包括：

无线射频信号编码单元，用于将所述无线射频信号输入所述降噪器的编码器，其中，所述编码器使用卷积层对所述无线射频信号进行显式空间编码以得到无线射频特征；以及

无线射频特征解码单元，用于将所述无线射频特征输入所述降噪器的解码器，其中，所述解码器使用反卷积层对所述无线射频特征进行反卷积处理以得到所述降噪后无线射频信号。

3.根据权利要求2所述的基于遥控钥匙启动的车身控制器，其特征在于，所述Clip模型的图像编码器为作为过滤器的卷积神经网络模型，所述Clip模型的序列编码器为多尺度邻域特征提取模块，且所述多尺度邻域特征提取模块包括并行的第一卷积层和第二卷积层，以及，与所述第一卷积层和第二卷积层连接的多尺度融合层，其中，所述第一卷积层和所述第二卷积层使用具有不同尺度的一维卷积核。

4.根据权利要求3所述的基于遥控钥匙启动的车身控制器，其特征在于，所述联合优化单元，进一步用于：

以如下公式基于所述频域统计关联特征向量，对所述射频信号波形特征向量的特征表达进行优化以得到初始无线射频信号特征矩阵；

其中，所述公式为：

其中表示所述射频信号波形特征向量的转置向量，V_b表示所述频域统计关联特征向量，M表示所述初始无线射频信号特征矩阵，/>表示矩阵相乘。

5.根据权利要求4所述的基于遥控钥匙启动的车身控制器，其特征在于，所述再优化单元，包括：

通道特征提取子单元，用于将所述初始无线射频信号特征矩阵通过作为特征提取器的卷积神经网络模型以得到无线射频信号特征图；

因数计算子单元，用于计算所述无线射频信号特征图的每个特征矩阵的实例归一化和一致性相关恢复因数以得到由所述多个实例归一化和一致性相关恢复因数构成的通道加权特征向量；以及

修正子单元，用于以所述通道加权特征向量分别对所述频域统计关联特征向量与所述射频信号波形特征向量进行加权以得到所述校正后射频信号波形特征向量和所述校正后频域统计关联特征向量。

6.根据权利要求5所述的基于遥控钥匙启动的车身控制器，其特征在于，所述因数计算子单元，进一步用于：

以如下公式计算所述无线射频信号特征图的每个特征矩阵的实例归一化和一致性相关恢复因数以得到由所述多个实例归一化和一致性相关恢复因数构成的通道加权特征向量；

其中，所述公式为：

其中，m_i，j为各个特征矩阵的第(i，j)位置的特征值，μ和σ是所述特征矩阵的各个位置特征值集合的均值和方差，且W和H分别是特征矩阵的宽度和高度，exp表示以e为底的指数运算，log表示以2为底的对数运算，α表示所述实例归一化和一致性相关恢复因数。

7.根据权利要求6所述的基于遥控钥匙启动的车身控制器，其特征在于，所述控制结果生成模块，包括：

展开单元，用于将所述无线射频信号特征矩阵按照行向量或者列向量展开为分类特征向量；

概率化单元，用于将所述分类特征向量输入所述分类器的Softmax分类函数以得到所述分类特征向量归属于各个分类标签的概率值；以及

分类结果生成单元，用于将最大概率值对应的分类标签确定为所述分类结果。

8.一种应用于如权利要求1至7任一项所述的基于遥控钥匙启动的车身控制器的方法，其特征在于，包括：

获取由所述免钥匙遥控进入子系统提供的无线射频信号；

将所述无线射频信号通过基于自动编解码器的降噪器以得到降噪后无线射频信号；

对所述降噪后无线射频信号进行基于傅里叶变换的频域特征分析以得到多个频域统计特征值；

将所述降噪后无线射频信号的波形图和所述多个频域统计特征值输入Clip模型以得到无线射频信号特征矩阵；以及

将所述无线射频信号特征矩阵通过分类器以得到分类结果，所述分类结果用于表示是否产生确定无线启动车辆的提示信息。