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針對汽車PEPS系統的方案設計與實現

2014-03-04 15:09
Minor昔年
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  1.引言

  汽車PEPS系統在車輛的無線進入應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,它采用先進的RFID無線射頻技術和車輛身份編碼識別系統,徹底改變了汽車安全防盜應用領域的發展前景,并給用戶帶來了便利、舒適的全新駕車體驗。

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

  2.PEPS系統簡介

  對于一輛配備PEPS系統的汽車而言,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基站間復雜的雙向身份認證過程相比上一代的遙控鑰匙進入(RKE)系統也有了本質的提升。

  3.PEPS系統的工作原理與認證流程

  從系統功能的角度劃分,PEPS系統可分為兩大部分,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。

  但若從系統工作原理的角度出發,兩者卻是極其相似的。簡單來說,無論是PE還是PS系統,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ECU對智能鑰匙進行的身份驗證結果,決定是否打開門鎖(PE系統)或是啟動車輛引擎(PS系統)。

  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證不僅是決定車輛防盜安全性能的關鍵,更是決定PEPS系統性能優劣的關鍵元素之一。所謂低頻信號喚醒,以PE系統為例,是指當駕駛者給予PEPS系統一個觸發信號時,ECU會從睡眠狀態切換至工作狀態,并通過低頻天線向智能鑰匙發送一條鑰匙喚醒報文,當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,如驗證結果與鑰匙存儲的數據相匹配,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送給 ECU,若ECU識別出此ID號與自身系統的鑰匙編碼相匹配時,就會通過低頻信號向智能鑰匙發送驗證碼,收到驗證碼的智能鑰匙會通過特定的跳轉碼算法,對該驗證碼進行數據加密,并將加密結果通過高頻信號發回ECU.后者會將收到的加密數據與自身的計算結果進行比對,如兩者匹配,就會將相應的操作指令通過 CAN總線發送給BCM,由后者完成解鎖門鎖或是打開后備箱的操作。

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