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[導(dǎo)讀]   1.引言   汽車PEPS系統(tǒng)在車輛的無線進入應(yīng)用中正迅速成為最具代表性的方案之一,所謂PEPS,是 Passive Entry & PassiveStart的縮寫,意為無鑰

  1.引言

  汽車PEPS系統(tǒng)在車輛的無線進入應(yīng)用中正迅速成為最具代表性的方案之一,所謂PEPS,是 Passive Entry & PassiveStart的縮寫,意為無鑰匙進入與無鑰匙啟動系統(tǒng),它采用先進的RFID無線射頻技術(shù)和車輛身份編碼識別系統(tǒng),徹底改變了汽車安全防盜應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展前景,并給用戶帶來了便利、舒適的全新駕車體驗。

  下文將從系統(tǒng)功能、工作原理及系統(tǒng)方案的設(shè)計與實現(xiàn)等方面,介紹分析這一集安全性與舒適性于一身的PEPS系統(tǒng)。

  2.PEPS系統(tǒng)簡介

  對于一輛配備PEPS系統(tǒng)的汽車而言,駕駛者無需按動智能鑰匙上的遙控按鍵或是將鑰匙插拔鎖芯,就可以完成開啟車門和啟動車輛引擎的操作,而前提僅是隨身攜帶智能鑰匙并按下把手上的觸發(fā)按鍵或一鍵啟動按鍵即可。在車輛的防盜安全方面,智能鑰匙與 PEPS基站間復(fù)雜的雙向身份認(rèn)證過程相比上一代的遙控鑰匙進入(RKE)系統(tǒng)也有了本質(zhì)的提升。

  3.PEPS系統(tǒng)的工作原理與認(rèn)證流程

  從系統(tǒng)功能的角度劃分,PEPS系統(tǒng)可分為兩大部分,分為PE無鑰匙進入部分與PS無鑰匙啟動部分,分別代表了駕駛者在進入車輛前與進入車輛后的兩個階段。

  但若從系統(tǒng)工作原理的角度出發(fā),兩者卻是極其相似的。簡單來說,無論是PE還是PS系統(tǒng),均是通過低頻天線來探測智能鑰匙與車身基站(即PEPS ECU,下稱ECU)間的相對位置,并通過高、低頻信號(高頻433.92MHz,低頻125KHz)在ECU與智能鑰匙間建立起有效的雙向交互通訊,根據(jù)ECU對智能鑰匙進行的身份驗證結(jié)果,決定是否打開門鎖(PE系統(tǒng))或是啟動車輛引擎(PS系統(tǒng))。

  在上述智能鑰匙與ECU間的雙向身份驗證過程中,低頻信號喚醒及高頻信號認(rèn)證不僅是決定車輛防盜安全性能的關(guān)鍵,更是決定PEPS系統(tǒng)性能優(yōu)劣的關(guān)鍵元素之一。所謂低頻信號喚醒,以PE系統(tǒng)為例,是指當(dāng)駕駛者給予PEPS系統(tǒng)一個觸發(fā)信號時,ECU會從睡眠狀態(tài)切換至工作狀態(tài),并通過低頻天線向智能鑰匙發(fā)送一條鑰匙喚醒報文,當(dāng)鑰匙通過自身的低頻天線收到此報文后,將通過自身的智能芯片對報文進行驗證,如驗證結(jié)果與鑰匙存儲的數(shù)據(jù)相匹配,智能鑰匙則被喚醒;而高頻信號驗證則是指在智能鑰匙被喚醒后,會將自身的ID身份碼以高頻信號的形式發(fā)送給 ECU,若ECU識別出此ID號與自身系統(tǒng)的鑰匙編碼相匹配時,就會通過低頻信號向智能鑰匙發(fā)送驗證碼,收到驗證碼的智能鑰匙會通過特定的跳轉(zhuǎn)碼算法,對該驗證碼進行數(shù)據(jù)加密,并將加密結(jié)果通過高頻信號發(fā)回ECU.后者會將收到的加密數(shù)據(jù)與自身的計算結(jié)果進行比對,如兩者匹配,就會將相應(yīng)的操作指令通過 CAN總線發(fā)送給BCM,由后者完成解鎖門鎖或是打開后備箱的操作。

  雖說上述的認(rèn)證過程非常繁復(fù),但憑借智能芯片的高速運算能力,整個認(rèn)證過程在實際應(yīng)用中僅需耗費幾十毫秒,所以對用戶而言是不會產(chǎn)生任何遲滯的感覺的。圖1所示為上述認(rèn)證過程的工作流程圖。

  

  4.PEPS系統(tǒng)的方案設(shè)計

  本次設(shè)計的PEPS系統(tǒng)共包含了如下組件:PEPS ECU、BCM、智能鑰匙、電子門把手、低頻天線、一鍵啟動按鍵、電子立柱鎖以及后備箱按鍵。各組件在車身上的安裝位置如圖2所示,下面對各組件的基本功能及設(shè)計原理作一簡單的介紹。

  

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