中心議題：

• 遙控鑰匙（RKE）的簡介
• 無鑰匙係統的工作原理
• 無鑰匙係統的應用舉例

解決方案：

• 車子跟鑰匙間就可以建立起有效通訊
• 基於接收低頻信號的強度檢測來判斷

在我們的日常生活中汽車已不僅僅扮演代步工具的角色
，人們賦予了它更多的生活色彩。汽車的安全與防盜也變得非常重要。
　　
遙控鑰匙（RKE）的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
，但由於其射頻單向通訊的技術限製，在安全性上有其自身的不足。恩智浦半導體（以下簡稱NXP）適時推出的集成方案（Combi）把(ba)引(yin)擎(qing)防(fang)盜(dao)和(he)遙(yao)控(kong)鑰(yao)匙(chi)合(he)二(er)為(wei)一(yi)
，用(yong)一(yi)顆(ke)芯(xin)片(pian)來(lai)實(shi)現(xian)，既(ji)提(ti)高(gao)了(le)係(xi)統(tong)的(de)安(an)全(quan)性(xing)，又(you)降(jiang)低(di)了(le)整(zheng)個(ge)鑰(yao)匙(chi)的(de)成(cheng)本(ben)
，逐(zhu)漸(jian)替(ti)代(dai)獨(du)立(li)的(de)遙(yao)控(kong)鑰(yao)匙(chi)成(cheng)為(wei)歐(ou)美(mei)日(ri)市(shi)場(chang)上(shang)的(de)主(zhu)流(liu)方(fang)案(an)。當(dang)然(ran)，在(zai)射(she)頻(pin)通(tong)訊(xun)上(shang)其(qi)依(yi)然(ran)保(bao)留(liu)單(dan)向(xiang)通(tong)訊(xun)，安(an)全(quan)性(xing)並(bing)沒(mei)有(you)本(ben)質(zhi)的(de)提(ti)高(gao)。



2003，NXP推出了無鑰匙係統（PKE或稱PEPS），徹底改變了汽車安防應用領域的發展前景，給用戶帶來了全新舒適與便利的體驗：車(che)主(zhu)在(zai)整(zheng)個(ge)駕(jia)車(che)過(guo)程(cheng)中(zhong)都(dou)完(wan)全(quan)不(bu)需(xu)要(yao)使(shi)用(yong)鑰(yao)匙(chi)，隻(zhi)需(xu)要(yao)隨(sui)身(shen)攜(xie)帶(dai)。當(dang)車(che)主(zhu)進(jin)入(ru)車(che)子(zi)附(fu)近(jin)的(de)有(you)效(xiao)範(fan)圍(wei)時(shi)，車(che)子(zi)會(hui)自(zi)動(dong)檢(jian)測(ce)鑰(yao)匙(chi)並(bing)進(jin)行(xing)身(shen)份(fen)識(shi)別(bie)
，如(ru)成(cheng)功(gong)會(hui)相(xiang)應(ying)的(de)打(da)開(kai)車(che)門(men)或(huo)後(hou)備(bei)箱(xiang)

；當dang車che主zhu進jin入ru車che內nei，隻zhi需xu要yao按an引yin擎qing啟qi動dong按an鈕niu
，車che子zi會hui自zi動dong檢jian測ce鑰yao匙chi的de位wei置zhi，判pan斷duan鑰yao匙chi是shi否fou在zai車che內nei，是shi否fou在zai主zhu駕jia位wei置zhi
，如ru成cheng功gong則ze發fa動dong引yin擎qing。千qian萬wan不bu要yao小xiao瞧qiao這zhe個ge看kan似si不bu起qi眼yan的de改gai變bian，它ta在zai簡jian化hua你ni的de生sheng活huo方fang麵mian發fa揮hui著zhe重zhong大da作zuo用yong。無wu鑰yao匙chi係xi統tong絕jue不bu僅jin僅jin是shi帶dai來lai了le舒shu適shi與yu方fang便bian，其qi在zai安an全quan性xing方fang麵mian也ye有you了le本ben質zhi的de提ti高gao，通tong過guo低di頻pin和he射she頻pin的de雙shuang向xiang通tong訊xun，汽qi車che與yu鑰yao匙chi之zhi間jian可ke以yi完wan成cheng複fu雜za的de雙shuang向xiang身shen份fen認ren證zheng，在zai安an全quan性xing方fang麵mian與yu引yin擎qing防fang盜dao類lei似si，要yao遠yuan好hao於yu傳chuan統tong的de遙yao控kong鑰yao匙chi。從cong2003年少量高端車型成功量產無鑰匙係統開始，全球市場用了兩到三年的時間推廣普及這一技術，目前
，幾乎全球每一個主流車廠都有應用NXP的無鑰匙產品，覆蓋中高端的車型，甚至是低端車型。
　　
我們一起看一下這一技術到底是如何實現的。如圖二所示，無鑰匙係統共需要檢測判斷三種區域：灰(hui)色(se)的(de)車(che)外(wai)區(qu)域(yu)，淡(dan)粉(fen)色(se)的(de)車(che)內(nei)區(qu)域(yu)以(yi)及(ji)灰(hui)白(bai)色(se)的(de)主(zhu)駕(jia)位(wei)置(zhi)。其(qi)中(zhong)灰(hui)色(se)的(de)陰(yin)影(ying)區(qu)包(bao)括(kuo)三(san)部(bu)分(fen)，分(fen)別(bie)表(biao)示(shi)主(zhu)駕(jia)，副(fu)駕(jia)，後(hou)備(bei)箱(xiang)的(de)車(che)門(men)控(kong)製(zhi)的(de)有(you)效(xiao)區(qu)域(yu)
，當(dang)車(che)主(zhu)帶(dai)著(zhe)鑰(yao)匙(chi)進(jin)入(ru)這(zhe)一(yi)位(wei)置(zhi)時(shi)
，車(che)子(zi)跟(gen)鑰(yao)匙(chi)間(jian)就(jiu)可(ke)以(yi)建(jian)立(li)起(qi)有(you)效(xiao)通(tong)訊(xun)，通(tong)過(guo)低(di)頻(pin)信(xin)號(hao)的(de)場(chang)強(qiang)檢(jian)測(ce)，車(che)子(zi)可(ke)以(yi)判(pan)斷(duan)出(chu)鑰(yao)匙(chi)的(de)相(xiang)應(ying)位(wei)置(zhi)，由(you)此(ci)決(jue)定(ding)打(da)開(kai)對(dui)應(ying)的(de)車(che)門(men)。淡(dan)粉(fen)色(se)的(de)車(che)內(nei)區(qu)域(yu)是(shi)整(zheng)個(ge)PKE係(xi)統(tong)設(she)計(ji)的(de)難(nan)點(dian)，要(yao)精(jing)確(que)的(de)判(pan)斷(duan)鑰(yao)匙(chi)是(shi)否(fou)在(zai)車(che)內(nei)，來(lai)決(jue)定(ding)車(che)門(men)狀(zhuang)態(tai)以(yi)及(ji)發(fa)動(dong)機(ji)是(shi)否(fou)可(ke)以(yi)啟(qi)動(dong)。在(zai)一(yi)些(xie)高(gao)端(duan)車(che)型(xing)的(de)設(she)計(ji)中(zhong)還(hai)會(hui)檢(jian)測(ce)灰(hui)白(bai)色(se)的(de)主(zhu)駕(jia)區(qu)域(yu)
，鑰(yao)匙(chi)是(shi)否(fou)有(you)效(xiao)
，主(zhu)駕(jia)位(wei)置(zhi)是(shi)否(fou)有(you)人(ren)，避(bi)免(mian)諸(zhu)如(ru)兒(er)童(tong)誤(wu)操(cao)作(zuo)導(dao)致(zhi)的(de)引(yin)擎(qing)啟(qi)動(dong)；另外還可能包括後備箱內區域的檢測
，為防止鑰匙被誤鎖入後備箱。



zongshangsuoshu，womenkeyifaxianzaiwuyaochixitongzhong
，quyujianceshiyigefeichangzhongyaoqiequbieyuyiwanggezhongqicheanfangchanpindejishu，yinerquyujiancedejingdujiuchengweihengliangyigewuyaochixitonghaohuaidezhongyaocanshu。muqianshichangshangzhuyaoyouliangzhongxiangyingjishu

，qiyishitongguotiaojiedipinxinhaolingminduqiangruojinergenjutongxunshifouwendingjinxingmohupanduan，qijingduyouxiandanshixianfangbian
；其二是基於接收低頻信號的強度檢測來判斷，即RSSI（ReceivedSignalStrengthIndication），根據低頻信號的大小來計算鑰匙與車內低頻天線的相對距離
，通過多根低頻天線交叉覆蓋範圍，精確定位鑰匙的具體位置。

NXP的產品全部采用第二種技術。為達到理想的性能參數
，NXP提供了最小2.5mV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。不同於其他解決方案的逐次逼近式（SuccessiveApproximation）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幹擾，目前已經實現的最好的車內車外檢測精度高達2cm。目前
，車廠通常要求的車內車外檢測精度為5～10cm。
　　
無鑰匙係統的結構框圖如圖三所示
，左側為汽車端，包括主控製器（BodyControlUnit）
，車門把手和後備箱把手觸發模塊，引擎一鍵啟動模塊，引擎防盜基站模塊（IMMOBasestation），低(di)頻(pin)發(fa)射(she)模(mo)塊(kuai)和(he)射(she)頻(pin)接(jie)收(shou)模(mo)塊(kuai)。其(qi)中(zhong)三(san)個(ge)綠(lv)色(se)的(de)模(mo)塊(kuai)主(zhu)要(yao)是(shi)用(yong)來(lai)觸(chu)發(fa)整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)，當(dang)車(che)主(zhu)拉(la)動(dong)車(che)門(men)或(huo)按(an)下(xia)一(yi)鍵(jian)啟(qi)動(dong)按(an)鈕(niu)，相(xiang)應(ying)的(de)模(mo)塊(kuai)會(hui)發(fa)送(song)中(zhong)斷(duan)信(xin)號(hao)來(lai)喚(huan)醒(xing)主(zhu)控(kong)MCU
，開始整個通訊過程。常見的無鑰匙係統工作模式分兩大類：觸發模式和掃描模式（polling），其(qi)中(zhong)觸(chu)發(fa)模(mo)式(shi)分(fen)為(wei)機(ji)械(xie)觸(chu)發(fa)和(he)電(dian)子(zi)感(gan)應(ying)觸(chu)發(fa)，這(zhe)裏(li)需(xu)要(yao)綜(zong)合(he)考(kao)慮(lv)係(xi)統(tong)成(cheng)本(ben)和(he)係(xi)統(tong)性(xing)能(neng)
，例(li)如(ru)整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)的(de)響(xiang)應(ying)時(shi)間(jian)。引(yin)擎(qing)防(fang)盜(dao)基(ji)站(zhan)模(mo)塊(kuai)是(shi)低(di)頻(pin)通(tong)訊(xun)模(mo)塊(kuai)（125KHz）
，用來實現跟鑰匙的近距離通訊
，發動引擎，這一功能是備用方案，又稱“無電模式”，隻有在鑰匙電池耗盡或者有意外幹擾無鑰匙係統導致無法正常工作時才會采用。

這種情況下，用戶隻需要手持鑰匙放在固定位置（例如凹槽）
，鑰匙就可以跟基站建立通訊，進行身份認證來啟動引擎。NXP的無鑰匙係統PCF7952和PCF7953的一大特色就是芯片本身集成了引擎防盜功能，完全兼容NXP的所有Transponder產品，包含PCF7936。這極大的提高了係統的可靠性而且不需要額外增加成本，具體細節後續還會提到。