車子跟鑰匙間就可以建立起有效通訊,；

基于接收低頻信號" title="低頻信號">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" title="遙控鑰匙">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,，但由于其射頻單向通訊的技術限制,，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,，安全性并沒有本質的提高,。

2003，NXP推出了無鑰匙" title="無鑰匙">無鑰匙系統(tǒng)（PKE或稱PEPS）,，徹底改變了汽車安防" title="安防">安防應用領域的發(fā)展前景,，給用戶帶來了全新舒適與便利的體驗：車主在整個駕車過程中都完全不需要使用鑰匙，只需要隨身攜帶,。當車主進入車子附近的有效范圍時,，車子會自動檢測鑰匙并進行身份識別，如成功會相應的打開車門或后備箱；當車主進入車內(nèi),，只需要按引擎啟動按鈕,，車子會自動檢測鑰匙的位置，判斷鑰匙是否在車內(nèi),，是否在主駕位置,，如成功則發(fā)動引擎。千萬不要小瞧這個看似不起眼的改變,，它在簡化你的生活方面發(fā)揮著重大作用,。無鑰匙系統(tǒng)絕不僅僅是帶來了舒適與方便，其在安全性方面也有了本質的提高,，通過低頻和射頻的雙向通訊,，汽車與鑰匙之間可以完成復雜的雙向身份認證" title="身份認證">身份認證，在安全性方面與引擎防盜類似,，要遠好于傳統(tǒng)的遙控鑰匙,。從2003年少量高端車型成功量產(chǎn)無鑰匙系統(tǒng)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(chǎn)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(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" title="車門控制">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位置,，由此決定打開對應的車門。淡粉色的車內(nèi)區(qū)域是整個PKE系統(tǒng)設計的難點,，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，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技術,，其一是通過調節(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（ReceivedSignalStrengthIndication），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,。為達到理想的性能參數(shù),，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,。不同于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,。

無鑰匙系統(tǒng)的結構框圖如圖三所示,，左側為汽車端，包括主控制器（BodyControlUnit）,，車門把手和后備箱把手觸發(fā)模塊,，引擎一鍵啟動模塊，引擎防盜基站模塊（IMMOBasestation）,，低頻發(fā)射模塊和射頻接收模塊,。其中三個綠色的模塊主要是用來觸發(fā)整個系統(tǒng)，當車主拉動車門或按下一鍵啟動按鈕,，相應的模塊會發(fā)送中斷信號來喚醒主控MCU,，開始整個通訊過程。常見的無鑰匙系統(tǒng)工作模式分兩大類：觸發(fā)模式和掃描模式（polling）,，其中觸發(fā)模式分為機械觸發(fā)和電子感應" title="電子感應">電子感應觸發(fā),，這里需要綜合考慮系統(tǒng)成本和系統(tǒng)性能,，例如整個系統(tǒng)的響應時間。引擎防盜基站模塊是低頻通訊模塊（125KHz）,，用來實現(xiàn)跟鑰匙的近距離通訊,，發(fā)動引擎，這一功能是備用方案,，又稱“無電模式”,，只有在鑰匙電池耗盡或者有意外干擾無鑰匙系統(tǒng)導致無法正常工作時才會采用。

這種情況下,，用戶只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的無鑰匙系統(tǒng)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(chǎn)品，包含PCF7936,。這極大的提高了系統(tǒng)的可靠性而且不需要額外增加成本,，具體細節(jié)后續(xù)還會提到。