汽車安全與防盜--無鑰匙系統(tǒng)的設(shè)計
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遙控鑰匙(RKE)的出現(xiàn)為人們帶來了很好的用戶體驗，滿足了人們對便利性及舒適性的要求，但由于其射頻單向通訊的技術(shù)限制，在安全性上有其自身的不足。恩智浦半導(dǎo)體(以下簡稱NXP)適時推出的集成方案(Combi)把引擎防盜和遙控鑰匙合二為一，用一顆芯片來實現(xiàn)，既提高了系統(tǒng)的安全性，又降低了整個鑰匙的成本，逐漸替代獨立的遙控鑰匙成為歐美日市場上的主流方案。當然，在射頻通訊上其依然保留單向通訊，安全性并沒有本質(zhì)的提高。
圖一
我們一起看一下這一技術(shù)到底是如何實現(xiàn)的。如圖二所示，無鑰匙系統(tǒng)共需要檢測判斷三種區(qū)域：灰色的車外區(qū)域，淡粉色的車內(nèi)區(qū)域以及灰白色的主駕位置。其中灰色的陰影區(qū)包括三部分，分別表示主駕，副駕，后備箱的車門控制的有效區(qū)域，當車主帶著鑰匙進入這一位置時，車子跟鑰匙間就可以建立起有效通訊，通過低頻信號的場強檢測，車子可以判斷出鑰匙的相應(yīng)位置，由此決定打開對應(yīng)的車門。淡粉色的車內(nèi)區(qū)域是整個PKE系統(tǒng)設(shè)計的難點，要精確的判斷鑰匙是否在車內(nèi)，來決定車門狀態(tài)以及發(fā)動機是否可以啟動。在一些高端車型的設(shè)計中還會檢測灰白色的主駕區(qū)域，鑰匙是否有效，主駕位置是否有人，避免諸如兒童誤操作導(dǎo)致的引擎啟動；另外還可能包括后備箱內(nèi)區(qū)域的檢測，為防止鑰匙被誤鎖入后備箱。綜上所述，我們可以發(fā)現(xiàn)在無鑰匙系統(tǒng)中，區(qū)域檢測是一個非常重要且區(qū)別于以往各種汽車安防產(chǎn)品的技術(shù)，因而區(qū)域檢測的精度就成為衡量一個無鑰匙系統(tǒng)好壞的重要參數(shù)。目前市場上主要有兩種相應(yīng)技術(shù)，其一是通過調(diào)節(jié)低頻信號靈敏度強弱進而根據(jù)通訊是否穩(wěn)定進行模糊判斷，其精度有限但實現(xiàn)方便；其二是基于接收低頻信號的強度檢測來判斷，即RSSI(Received Signal Strength Indication)，根據(jù)低頻信號的大小來計算鑰匙與車內(nèi)低頻天線的相對距離，通過多根低頻天線交叉覆蓋范圍，精確定位鑰匙的具體位置。NXP的產(chǎn)品全部采用第二種技術(shù)。為達到理想的性能參數(shù)，NXP提供了最小2.5 mV的三維低頻接受前端的信號靈敏度，而典型的靈敏度值可以達到1mV。不同于其他解決方案的逐次逼近式(Successive Approximation) ADC，NXP采用12位的Sigma-Delta (Σ-Δ) ADC，通過多點采樣平均來消除噪聲干擾，目前已經(jīng)實現(xiàn)的最好的車內(nèi)車外檢測精度高達2cm。目前，車廠通常要求的車內(nèi)車外檢測精度為5～10cm。
圖二
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