Hệ thống smart key
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (7.15 MB, 93 trang )
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
BỘ MƠN ĐIỆN TỬ Ơ TƠ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tài:
HỆ THỐNG SMART KEY
GVHD:
ThS. NGUYỄN VĂN THÌNH
Sinh viên:
ĐÀM HUỲNH PHÚC
MSSV: 14145197
NGUYỄN MINH QUANG
MSSV: 14145216
TP. HỒ CHÍ MINH – 7/2018
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
BỘ MƠN ĐIỆN TỬ Ơ TƠ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tài:
HỆ THỐNG SMART KEY
GVHD:
ThS. NGUYỄN VĂN THÌNH
Sinh viên:
ĐÀM HUỲNH PHÚC
MSSV: 14145197
NGUYỄN MINH QUANG
MSSV: 14145216
TP. HỒ CHÍ MINH – 7/2018
Bộ Giáo Dục và Đào Tạo
Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam
ĐH Sư Phạm Kĩ Thuật Tp HCM
Độc lâp – Tự do – Hạnh phúc
Khoa Cơ Khí Động Lực
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SINH VIÊN THỰC HIỆN:
ĐÀM HUỲNH PHÚC
14145197
NGUYỄN MINH QUANG
14145216
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: ThS. NGUYỄN VĂN THÌNH
1. Tên đề tài
HỆ THỐNG SMART KEY
2. Nhiệm vụ đề tài
Nghiên cứu, thực hiện mơ hình hệ thống Smart Key
3. Sản phẩm của đề tài
Báo cáo đề tài: một cuốn báo cáo
Một mơ hình
4. Ngày giao nhiệm vụ đề tài: 26/03/2018
5. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 23/07/2018
Tp HCM, ngày... tháng... năm 2018
TRƯỞNG BỘ MÔN
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do – Hạnh phúc
Bộ môn Điện tử ô tô
PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho giảng viên hướng dẫn)
Họ và tên sinh viên ĐÀM HUỲNH PHÚC
MSSV: 14145197 Hội đồng 1
Họ và tên sinh viên NGUYỄN MINH QUANG
MSSV: 14145216 Hội đồng 1
Tên đề tài: Hệ thống Smart Key
Ngành đào tạo: Công nghệ kĩ thuật ô tô
Họ và tên GV hướng dẫn: NGUYỄN VĂN THÌNH
Ý KIẾN NHẬN XÉT
1. Nhận xét về tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên (không đánh máy)
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
2. Nhận xét về kết quả thực hiện của ĐATN(khơng đánh máy)
2.1.Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN:
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
2.2 Nội dung đồ án:
(Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên cứu có thể tiếp tục phát triển)
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
2.3.Kết quả đạt được:
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
2.4. Những tồn tại (nếu có):
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
3. Đánh giá:
1.
2.
Điểm tối
đa
Mục đánh giá
TT
Hình thức và kết cấu ĐATN
Điểm đạt
được
30
Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung của các mục
10
Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài
10
Tính cấp thiết của đề tài
10
Nội dung ĐATN
50
Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật, khoa
học xã hội…
5
Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá
10
Khả năng thiết kế chế tạo một hệ thống, thành phần, hoặc quy trình
đáp ứng yêu cầu đưa ra với những ràng buộc thực tế.
15
Khả năng cải tiến và phát triển
15
Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành…
5
3.
Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài
10
4.
Sản phẩm cụ thể của ĐATN
10
Tổng điểm
100
4. Kết luận:
Được phép bảo vệ
Không được phép bảo vệ
TP.HCM, ngày
tháng 07 năm 2018
Giảng viên hướng dẫn
((Ký, ghi rõ họ tên)
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do – Hạnh phúc
Bộ môn Điện tử ô tô
PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho giảng viên phản biện)
Họ và tên sinh viên ĐÀM HUỲNH PHÚC
MSSV: 14145197 Hội đồng 1
Họ và tên sinh viên NGUYỄN MINH QUANG
MSSV: 14145216 Hội đồng 1
Tên đề tài: Hệ thống Smart Key
Ngành đào tạo: Công nghệ kĩ thuật ô tô
Họ và tên GV phản biện: VŨ ĐÌNH HUẤN
Ý KIẾN NHẬN XÉT
1. Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN:
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
2. Nội dung đồ án:
(Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên cứu có thể tiếp tục
phát triển)
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
3. Kết quả đạt được:
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
4. Những thiếu sót và tồn tại của ĐATN:
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
5. Câu hỏi:
..................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................
6. Đánh giá:
1.
2.
Điểm
tối đa
Mục đánh giá
TT
Hình thức và kết cấu ĐATN
Điểm đạt
được
30
Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung của các mục
10
Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài
10
Tính cấp thiết của đề tài
10
Nội dung ĐATN
50
Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật,
khoa học xã hợi…
5
Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá
10
Khả năng thiết kế, chế tạo một hệ thống, thành phần, hoặc
quy trình đáp ứng yêu cầu đưa ra với những ràng buộc thực
tế.
15
Khả năng cải tiến và phát triển
15
Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên
ngành…
5
3.
Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài
10
4.
Sản phẩm cụ thể của ĐATN
10
Tổng điểm
100
7. Kết luận:
Được phép bảo vệ
Không được phép bảo vệ
TP.HCM, ngày tháng 07 năm 2018
Giảng viên phản biện
((Ký, ghi rõ họ tên)
TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT
TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
XÁC NHẬN HỒN THÀNH ĐỒ ÁN
Tên đề tài: Hệ thống Smart Key
Họ tên sinh viên: 1.ĐÀM HUỲNH PHÚC
MSSV: 14145197
Lớp: 141451A
2. NGUYỄN MINH QUANG
MSSV: 14145216
Lớp: 141451A
Ngành: Công nghệ Kỹ thuật ô tô
Sau khi tiếp thu và điều chỉnh theo góp ý của Giảng viên hướng dẫn, Giảng viên phản
biện và các thành viên trong Hội đồng bảo vệ. Đồ án tốt nghiệp đã được hoàn chỉnh đúng
theo yêu cầu về nội dung và hình thức.
Chủ tịch Hội đồng:
Giảng viên hướng dẫn:
Giảng viên phản biện:
Tp. Hồ Chí Minh, ngày ... tháng ... năm 2018
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, khơng chỉ có sự nỗ lực bản thân của chúng
tơi, mà cịn sự giúp đỡ tận tình của q thầy cơ trong khoa cơ khí động lực, những
kinh nghiệm của các bạn cùng khóa, và sự ân cần quan tâm của người thân.
Chúng tôi xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Văn Thình, thầy đã ln theo
dõi, hướng dẫn chỉ bảo nhiệt tình để chúng tơi thực hiện tốt đồ án tốt nghiệp này.
Xin cảm ơn quý thầy cô Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật nói chung và khoa Cơ
khí Động lực nói riêng đã hết lịng dạy dỗ, truyền đạt kinh nghiệm, kiến thức trong quá
trình học tập và rèn luyện để chúng em có được như ngày hôm nay.
Cảm ơn các bạn sinh viên cùng lớp đã chia sẻ thơng tin, tài liệu hữu ích…
Cảm ơn người thân, đặc biệt là cha mẹ đã ân cần lo lắng giúp đỡ cho chúng tơi có
được như bây giờ.
Qua bài báo cáo này chúng tôi rất mong nhận được sự góp ý, phê bình của q thầy
cơ và các bạn sinh viên.
Một lần nữa xin cảm ơn.
Tp HCM, ngày...tháng...năm 2018
Sinh viên thực hiện đề tài
Đàm Huỳnh Phúc
Nguyễn Minh Quang
Giáo viên hướng dẫn
ThS. Nguyễn Văn Thình
MỤC LỤC
MỤC LỤC HÌNH
Chương 1
MỞ ĐẦU .........................................................................................................1
1.1
Lý do chọn đề tài: ...................................................................................................1
1.2
Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu: ...........................................................................1
1.3
Phương pháp nghiên cứu: .......................................................................................1
1.4
Phạm vi ứng dụng: .................................................................................................2
Chương 2
2.1
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG SMART KEY ..............................................3
Giới thiệu chung: ....................................................................................................3
2.1.1
Giới thiệu hệ thống Smart Key: .......................................................................3
2.1.2
Hoạt động cơ bản của hệ thống Smart Key: ....................................................4
2.1.3
RF (Radio Frequency) và RFID (Radio Frequency Identification): ...............4
2.2
Hệ thống smart key: ...............................................................................................7
2.2.1
Tính năng chính: ..............................................................................................7
2.2.2
So sánh các phiên bản Toyota Smart Key: ......................................................8
2.2.3
Tổng quan hệ thống: ........................................................................................9
2.2.4
Các bộ phận chính của hệ thống: ...................................................................37
2.2.5
Chức năng chính của hệ thống Smart Key: ...................................................42
Chương 3
THỰC HIỆN MƠ HÌNH ...............................................................................49
3.1
Giới thiệu: .............................................................................................................49
3.1.1
Arduino: .........................................................................................................49
3.1.2
Giao diện của phần mềm Arduino IDE: ........................................................49
3.1.3
Các board, linh kiện, thiết bị dùng thi công: .................................................52
3.2
Mạch điện: ............................................................................................................63
3.3
Hoạt động: ............................................................................................................67
3.4
Kiểm tra hệ thống: ................................................................................................69
Chương 4
KẾT LUẬN ...................................................................................................79
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................80
MỤC LỤC HÌNH
Hình 2.1 Cách thức hoạt động của hệ thống RFID chủ động ..............................................6
Hình 2.2 Một vài loại thẻ từ RFID .......................................................................................6
Hình 2.3 Chức năng chính của hệ thống Smart Key ...........................................................7
Hình 2.4 Bảng so sánh các phiên bảng Smart Key của Toyota ...........................................8
Hình 2.5 Sơ đồ vị trí các bộ phận trong hệ thống Smart Key ..............................................9
Hình 2.6 Sơ đồ hoạt động tổng thể ....................................................................................36
Hình 2.7 Key fob Toyota Prius ..........................................................................................37
Hình 2.8 Certification ECU Toyota Prius ..........................................................................38
Hình 2.9 Tay cầm cửa ........................................................................................................39
Hình 2.10 Thiết bị tạo sóng tín hiệu và nhận tín hiệu........................................................40
Hình 2.11 Mạch điện điều khiển khóa lái ..........................................................................40
Hình 2.12 Nút Start Stop và mạch điện của nó..................................................................41
Hình 2.13 Các trạng thái khởi động được hiển thị bằng đèn .............................................42
Hình 2.14 Vùng hoạt động của xe .....................................................................................42
Hình 2.15 Sơ đồ khối q trình tìm chìa khóa ...................................................................43
Hình 2.16 Các bước để mở khóa cửa .................................................................................44
Hình 2.17 Các bước để khóa cửa .......................................................................................44
Hình 2.18 Các bước để mở khoang hành lí .......................................................................45
Hình 2.19 Các bước khởi động xe .....................................................................................46
Hình 2.20 Khởi động xe khi key fob hết pin .....................................................................46
Hình 2.21 Khi bấm nút khởi động .....................................................................................47
Hình 2.22 Chức năng nhắc nhở tài xế................................................................................47
Hình 2.23 Chức năng tiết kiệm điện cho xe ......................................................................48
Hình 3.1 Các bảng mạch arduino .......................................................................................49
Hình 3.2 Giao diện phần mềm Arduino IDE .....................................................................49
Hình 3.3 Thẻ Examples......................................................................................................51
Hình 3.4 Chọn board mạch khi kết nối với máy tính ........................................................51
Hình 3.5 Chọn cổng cho arduino .......................................................................................52
Hình 3.6 Key fob................................................................................................................52
Hình 3.7 Mặt trước của mơ hình ........................................................................................53
Hình 3.8 Mặt sau của mơ hình ...........................................................................................54
Hình 3.9 Board mạch Arduino Mega 2560........................................................................55
Hình 3.10 Board mạch Arduino Uno .................................................................................56
Hình 3.11 Board mạch Arduino Promini 5V V3 ...............................................................57
Hình 3.12 Mạch Arduino RFID 6300 ................................................................................58
Hình 3.13 Hai mạch truyền và nhận tín hiệu RF ...............................................................59
Hình 3.14 Thẻ key tag ........................................................................................................60
Hình 3.15 Cảm biến chạm .................................................................................................60
Hình 3.16 Khóa điện ..........................................................................................................61
Hình 3.17 Máy khởi động ..................................................................................................62
Hình 3.18 Cụm khóa tay lái ...............................................................................................62
Hình 3.19 Buzzer ...............................................................................................................63
Hình 3.20 Mạch điện của key fob ......................................................................................64
Hình 3.21 Mạch điện chính của mơ hình ...........................................................................65
Hình 3.22 Hoạt động của nút khởi động ............................................................................68
Hình 3.23 Đặt key tag gần nút khởi động ..........................................................................68
Hình 3.24 Kết nối máy tính với arduino ............................................................................69
Hình 3.25 Kiểm tra cổng kết nối với arduino ....................................................................70
Hình 3.26 Làm xuất hiện cửa sổ hiển thị ...........................................................................70
Hình 3.27 Cửa sổ hiển thị ..................................................................................................71
Hình 3.28 Khi hệ thống phát hiện ra chìa khóa .................................................................71
Hình 3.29 Dãy mã với chức năng u cầu khóa cửa .........................................................72
Hình 3.30 Dãy mã với chức năng u cầu mở khóa cửa ...................................................72
Hình 3.31 Dãy mã với chức năng yêu cầu bật hệ thống chống trộm.................................73
Hình 3.32 Khi hệ thống quét được key tag ........................................................................73
Hình 3.33 Kết nối arduino với máy tính ............................................................................74
Hình 3.34 Đảm bảo đúng cổng (port) ................................................................................74
Hình 3.35 Chọn Serial Monitor trong thẻ Tools ................................................................75
Hình 3.36 Màn hình hiển thị ..............................................................................................75
Hình 3.37 Khi hệ thống phát hiện chìa khóa trong xe .......................................................76
Hình 3.38 Bảng kiểm giắc kiểm tra ...................................................................................77
Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1 Lý do chọn đề tài:
Thế giới hiện nay khoa học và kỹ thuật không ngừng phát triển mạnh mẽ, kéo theo
đó cơng nghệ ơ tơ ln ln đổi mới cùng những chức năng hiện đại đáp ứng tốt nhất cho
nhu cầu con người. Và hệ thống smart key là một trong số đó. Hệ thống này khơng những
giúp cho người sử dụng xe thuận tiện mà còn đảm bảo an toàn, hạn chế bị trộm cướp.
1.2 Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu:
Với những kiến thức đã được học tập tại trường về hệ thống điện trên ô tô, lập
trình arduino, chúng tôi áp dụng những kiến thức đó để nghiên cứu vào những vấn đề
sau:
• Thiết kế mơ hình hệ thống Smart Key .
• Thực hiện chế tạo mơ hình hệ thống Smart Key trên ơ tô sử dụng arduino để
điều khiển.
Phạm vi nghiên cứu: Đối với phần lý thuyết, chúng tôi sẽ tập trung chủ yếu hệ
thống Smart Key của hãng Toyota. Đối với phần nghiên cứu thực nghiệm, do hạn chế
về mặt kinh nghiệm, chúng tơi sẽ chỉ thiết kế mơ hình với những chức năng cơ bản
của hệ thống bao gồm đóng, mở khóa cửa, khởi động, khóa tay lái, thơng báo bằng
cịi và đèn.
1.3 Phương pháp nghiên cứu:
Chúng tôi sẽ sử dụng hai phương pháp chính để nghiên cứu:
• Nghiên cứu lý thuyết: dựa trên những kiến thức, nghiên cứu thêm tài liệu về
hệ thống Smart Key để làm cơ sở cho việc thực hiện mơ hình và tìm hiểu thêm về
cách lập trình với ngơn ngữ Arduino.
• Nghiên cứu thực nghiệm: vận dụng lý thuyết đã nghiên cứu, chúng tôi sẽ tiến
hành thiết kế và chế tạo một mơ hình hệ thống Smart Key.
1
1.4 Phạm vi ứng dụng:
Đây là mơ hình một hệ thống Smart Key đơn giản, do đó chỉ dừng lại ở mức
dùng để học tập, nghiên cứu và giảng dạy. Để có thể ứng dụng thực tế, mơ hình cần
phải được cải tiển thêm.
2
Chương 2 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG SMART KEY
2.1
Giới thiệu chung:
2.1.1 Giới thiệu hệ thống Smart Key:
Hệ thống chìa khóa thông minh Smart Key là hệ thống cho phép chúng ta mở cửa,
khởi động xe mà không cần phải dùng chìa khóa, hệ thống này đã phổ biến trên các dịng
xe mới, cũng có thể nói đây là một tiêu chuẩn của các xe bây giờ. Hệ thống đầu tiên được
phát triển bởi hãng điện lớn nhất Châu Âu Siemens GA vào năm 1995 và được giới thiệu
đầu tiên bởi MERCEDES-BENZ vào năm 1998 trên dòng xe s-class w 220 sang trọng,
được đặt tên là Keyless-Go và tên gọi này vẫn được sử dụng cho đến ngày nay.
Các tên gọi khác nhau của hệ thống smart key:
Acura: Keyless Access System
Audi: Advanced Key
Aston Martin: Keyless Entry and Push Button Start
BMW: Comfort Access or Display Key
Bugatti: Keyless Entry Remote
Cadillac: Adaptive Remote Start & Keyless Access
Fiat Chrysler: Keyless Enter-N-Go
Ford: Intelligent Access with Push-button Start
General Motors: Passive Entry Passive Start (PEPS)
Honda: Smart Entry System
Hyundai: Proximity Key and Smart Entry Key
Infiniti: Infiniti Intelligent Key with Push-button Ignition
Isuzu: Genius Entry
Jaguar Cars: Smart Key System
Kia Motors: Smart Key System
3
Lexus: Smart Access System
Lincoln: Intelligent Access System
Mazda: Advanced Keyless Entry & Start System
Mercedes-Benz: Keyless-Go integrated into Smart Key
2.1.2 Hoạt động cơ bản của hệ thống Smart Key:
Hệ thống Smart Key cho phép người lái giữ bộ điều khiển chìa khóa bỏ túi khi mở
khóa, khóa và khởi động xe. Chìa khóa được xác định thơng qua các ăng ten trong thân
xe của chiếc xe và một máy phát xung radio trong bộ điều khiển chìa khóa. Tùy thuộc
vào hệ thống, chiếc xe sẽ tự động mở khóa khi bấm cảm biến trên tay nắm cửa hoặc bấm
nút điều khiển, và việc mở cốp xe cũng tương tự. Ở các dòng xe Hyundai cịn có chức
năng Welcome system (hệ thống chào đón), khi lại gần xe khoảng 0,7 – 1 m xe xác định
được bộ điều khiển trong vùng phát sóng, gương chiếu hậu tự mở, đèn pha xi nhan nhấp
nháy. Các phương tiện có hệ thống chìa khóa thơng minh có chìa khóa cơ khí dự phịng
trường hợp bộ điều khiển hết pin.
Về việc khởi động xe, ta chỉ cần bấm nút khởi động với điều kiện cần có bộ điều
khiển trong xe, hoặc khởi động xe từ xa bằng bộ điều khiển ở các dòng xe Ford đời mới
như dịng Explorer.
Khi rời khỏi xe, xe được khóa bằng cách bấm nút trên tay nắm cửa hoặc bấm nút
trên bộ điều khiển chìa khóa hoặc chỉ cần đi xa ra khỏi xe khoảng vài mét. Ta cũng có thể
xác định được vị trí xe trong phạm vi khoảng 500 m.
2.1.3 RF (Radio Frequency) và RFID (Radio Frequency Identification):
2.1.3.1 RF (Radio Frequency):
Radio Frequency là tần số vô tuyến nằm trong khoảng 3 KHz tới 300 GHz, tương
ứng với tần số của các sóng vơ tuyến sử dụng trong truyền hình, truyền thanh, điện
thoại…
4
2.1.3.2 RFID (Radio Frequency Identification):
RFID là công nghệ dựa trên sóng vơ tuyến nhận dạng đối tượng thơng qua hệ thống
thu phát sóng RF, từ đó có thể giám sát, quản lý hoặc lưu vết từng đối tượng. Là một
phương pháp nhận dạng tự động dựa trên việc lưu trữ dữ liệu từ xa, sử dụng thiết bị thẻ
RFID và một đầu đọc RFID.
Đặc điểm:
o
Sử dụng hệ thống không dây thu phát sóng RF.
o
Thơng tin có thể được truyền qua những khoảng cách khác nhau mà
không cần một tiếp xúc vật lý nào.
o
Có thể đọc được thơng tin xun qua các môi trường, vật liệu như: bê
tông, tuyết, sương mù….
Hệ thống RFID hoạt động ở nhiều tần số khác nhau, từ 300KHz (tần số thấp) đến
3GHz (tần số siêu cao), thường được phân thành 2 loại chính là RFID chủ động và RFID
thụ động.
Nếu một hệ thống RFID hoạt động bằng tần số thấp, nó sẽ có phạm vi đọc ngắn và
tốc độ đọc dữ liệu bị hạn chế hơn, nhưng khả năng nhận dạng đối tượng ở phạm vi gần
hay đối tượng gắn trên bề mặt là chất liệu là kim loại, chất lỏng thì lại tốt hơn. Nếu một
hệ thống hoạt động ở tần số cao hơn, nó thường có khả năng truyền dữ liệu nhanh hơn và
nhận dạng được dãy số dài hơn, nhưng bước sóng lại nhạy cảm hơn, dễ bị nhiễu do ảnh
hưởng bởi vật liệu kim loại hay chất lỏng xuất hiện trong phạm vi đọc.
2.1.3.3 Hệ thống RFID chủ động:
Trong các hệ thống RFID chủ động, các thẻ điện tử được vận hành bằng pin và tự
phát sóng tín hiệu để truyền tải dữ liệu ,thơng thường là loại có băng tần số siêu cao và
cung cấp một phạm vi quét có thể lên tới 100 m.
5
Đối với thẻ từ của hệ thống RFID chủ động chỉ truyền thơng tin khi nó nhận được
tín hiệu của đầu đọc, do vậy nó giúp duy trì được tuổi thọ pin khi thẻ nằm ngồi vùng
phát sóng của đầu đọc.
Hình 2.1 Cách thức hoạt động của hệ thống RFID chủ động
2.1.3.4 Hệ thống RFID thụ động:
Trong hệ thống RFID thụ động thì khác, thẻ từ RFID sẽ tạo năng lượng điện để
khởi động thẻ và phản ảnh lại cho đầu đọc khi vào trong vùng phát sóng của đầu đọc, do
đó khơng cần pin để hoạt động.
Hình 2.2 Một vài loại thẻ từ RFID
Hệ thống RFID thụ động có thể hoạt động ở tần số thấp, tần số cao hay thậm chí cả
tần số cực cao. Vì phạm vi hoạt động của dạng hệ thống thụ động này bị giới hạn bởi khả
năng phát các tín hiệu vơ tuyến của thẻ từ đến đầu đọc, cho nên phạm vi đọc của hệ thống
thụ động này thường chỉ giới hạn tối đa là 10m.
6
2.1.4 RFID trong hệ thống smart key:
Hệ thống Smart Key làm việc thông qua key fob – một thiết bị phát sóng vơ tuyến
kết hợp một mạch RFID chủ động và một thẻ RFID thụ động. Mạch RFID chủ động hoạt
động khi tài xế cần mở cửa, khóa cửa hoặc khởi động xe mà khơng cần đến chìa khóa cơ
khí truyền thống. Thẻ RFID thụ động được dùng để khởi động xe khi mà pin của key fob
cạn.
2.2 Hệ thống smart key:
Có thể nói hệ thống Smart Key là hệ thống bao gồm ba hệ thống con: Smart Entry
System, Start System và Immobilizer System.
2.2.1 Tính năng chính:
Hình 2.3 Chức năng chính của hệ thống Smart Key
Khóa/Mở khóa cửa:
o
Khi người lái chạm vào cảm biến ở mặt trong trên tay cầm bên ngồi
cửa, cửa sẽ được mở khóa.
o
Khi người lái ra ngoài xe và bấm nút ở mặt ngoài trên tay cầm cửa, cửa
sẽ bị khóa.
o
Khi trong vùng phát sóng của xe, người lái có thể khóa/mở khóa cửa từ
xa bằng việc bấm nút khóa/mở trên key fob.
Khởi động động cơ:
7
o
Khởi động động cơ bằng việc nhấn nút khởi động, đạp phanh và chỉnh
tay số ở vị trí P hoặc N.
o
Đặt key fob áp sát nút khởi động trong vòng 5 giây, đạp phanh và chỉnh
tay số ở vị trí P hoặc N.
Khóa cột lái điện (SLA: Steering Lock Actuator)
o
o
Khóa và mở khóa cột lái bằng mơ tơ điện nhằm mục đích chống trộm.
SLA được điều khiển tự động bằng hộp Certification ECU mà không
phải bằng tay của người lái.
2.2.2 So sánh các phiên bản Toyota Smart Key:
Bảng dưới đây thể hiện sự thay đổi, phát triển của hệ thống Smart Key của
Toyota bắt đầu từ hệ thống 00CY System được trang bị trên xe Lexus LS430 năm
2004 đến hệ thống 05CY System.
Hình 2.4 Bảng so sánh các phiên bảng Smart Key của Toyota
8
2.2.3 Tổng quan hệ thống:
2.2.3.1 Sơ đồ vị trí hệ thống Smart Key:
Hình 2.5 Sơ đồ vị trí các bộ phận trong hệ thống Smart Key
9
2.2.3.2 Mạch điện hệ thống smart key.
Sơ đồ hệ thống Smart Key của xe Toyota Fortuner 2017:
Các bộ phận chính trong sơ đồ:
Hộp Certfication ECU:
o
Gửi tín hiệu mở/khóa tới Body ECU.
o
Kích hoạt hoạt động ăng ten yêu cầu nhận dạng chìa khóa thơng qua
các chân CLG1 – CG1B, CLG2 – CG2B, CLG5 – CG5b, CLG6 –
CG6B, CLG7 – CG7B, CLG8 – CG8B.
o
Nhận tín hiệu mã của chìa khóa thơng qua giao tiếp với Smart Door
Control Receiver bằng chân RDAS.
o
Nhận tín hiệu từ nút khởi động qua hai chân SW1, SW2.
o
Nhận thơng tin vị trị khóa tay lái và điều khiển chúng qua giao tiếp
LIN.
o
Cung cấp đường truyền tới máy chẩn đốn.
o
Tiếp nhận các thơng tin cơ sở dữ liệu động cơ qua đường truyền CAN.
o
Điều khiển hoạt động rơ le ACC, rơ le IG NO.1, rơ le IG2.
Hôp ECM (Electronic Control Module) :
o
Nhận tín hiệu của hộp Certification ECU qua CAN.
o
Điều khiển khởi động (rơ le ST NO.1).
o
Xác định vị trí tay số qua chân D, N, R, P.
Hộp Body ECU:
o
Nhận tín hiệu của hộp Certification ECU.
o
Xác đinh trạng thái của các cửa.
o
Điều khiển hoạt động của các mô tơ khóa cửa.
o
Quản lí hệ thống đèn trong xe.
Khóa tay lái điện (steering lock actuator ) :
o
Nhận tín hiệu điều khiển từ hộp Certification ECU.
o
Gửi tín hiệu vị trí đến hộp Certification ECU.
Cơng tắc khởi động ( Engine swicth ):
o
Gửi tín hiệu đến hộp Certification ECU.
10
o
Đèn báo trạng thái hoạt động.
o
Kết hợp với cuộn antenna, quét mã thẻ RFID và gửi về hộp
Certification ECU qua chân CODE và TXCT.
Cụm ăng ten (Antennas) trong và ngoài xe:
o
Nhận tín hiệu yêu cầu từ hộp Certification ECU.
Bảng táp lô (Combination Meter):
o
Thông báo trạng thái hoạt động, lỗi của hệ thống.
11
12
