汽车安全与防盗——无钥匙系统的设计

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车辆防盗方案设计高清

车辆防盗方案设计高清

车辆防盗方案设计高清一、背景介绍汽车防盗是汽车主、社会治安等相关方面关注的重点问题之一。

高度智能化的汽车对防盗方案提出了新的挑战和要求。

本文旨在探讨车辆防盗方案设计的相关技术和实现方法,以期为追求更高效、更可靠的汽车防盗方案提供一些有价值的参考。

二、车辆防盗方案设计的要素车辆防盗方案设计包括几个要素,如下所示:1. 安全定位系统安全定位系统是车辆防盗方案的基础。

它可以通过全球定位系统(GPS)、北斗卫星定位系统等多种手段实现,将汽车定位到具体的位置。

同时,在遇到突发情况(如车辆被盗、发生碰撞等)时,安全定位系统还能够及时发送报警信息给相关人员。

2. 智能钥匙系统智能钥匙系统是实现车辆“无钥匙”启动的技术,它能够识别钥匙并验证其合法性,从而实现汽车启动、关闭等功能。

同时,智能钥匙系统还具有远程控制功能,车主可通过其控制车门、天窗、音响、空调等,提高汽车的使用便捷性和安全性。

3. 手机应用程序手机应用程序已成为现代汽车智能化的必备元素,在车辆防盗方案设计中也不可忽视。

通过手机应用程序,车主可以实时获取车辆的运行状况、维修记录、违章情况等信息,从而实现对汽车的全方位管理。

三、汽车防盗方案设计的实现方法对于车辆防盗方案,实现方法的具体设计与汽车类型、品牌、市场需求等因素密切相关。

本文结合常用的几种实现方法,简要介绍车辆防盗方案的实现方式。

1. 车载智能终端车载智能终端的安装和布局与车辆配件或整车集成,主要包括车载通讯、行车记录仪、驾驶员辅助系统、车载信息娱乐系统等模块。

车载智能终端利用智能化的算法和传感器监测系统,对车辆相关状态进行实时监测,通过无线网络或信号回传到车主或相关人员,实现车辆远程控制、车辆状态检测等功能。

2. 基于互联网的汽车云平台汽车云平台是车辆硬件智能化的核心,是通过数据中心、云计算、智能传感、物联网和大数据等技术构建的以车辆为主体,通过云端的管理及控制,向用户提供各类智能服务的平台。

汽车防盗门防盗系统的设计

汽车防盗门防盗系统的设计
震动传感器、普通防盗检测传感器等组成。实现了一种实用性, 灵敏性高的防盗报警系统,对汽车进行24小时全面的监控。
皮层扩散抑制(CSD)学说 定义:
各种因素刺激使大脑皮质局部去极化,导致 皮质电活动的抑制,由刺激部位向周围组织呈 波浪式扩展。
作用机制: -对中脑、蓝斑等中枢疼痛处理通路有显
著作用。 -引起偏头痛有关递质的释放(NO、
鉴别诊断
丛集性头痛:
少见的发作性眶周剧烈头痛。特点是反复,密集 成串(数周至数月),几乎每次同时间同侧发作, 20~50岁常见,男性居多,每次数分~2小时,头 疼剧烈,伴结膜充血、流泪等交感神经刺激症状。 治疗有吸氧,镇痛药,麦角,激素,睾丸素。
鉴别诊断
紧张性头痛:
双侧枕部或全头部紧缩性或压迫性头痛 常为持续性,很少伴有恶心、呕吐,部分病例也 可表现为阵发性、搏动性头痛
1:慢性偏头痛 2:偏头痛持续状态:持续时间大于72小时 3:无梗死的持续先兆 4:偏头痛性梗死 5:偏头痛诱发的癫痫发作
偏头痛的发作类型 家族史 神经系统的检 查,通常可以作出临床诊断
无先兆偏头痛的诊断标准 伴典国
无先兆的偏头痛诊断标准: 1符合下述2~4项,发作至少5次以上; 2头痛发作持续4——72小时(未经治疗或治疗 无效); 3具有以下特征,至少2项: a 单侧性; b 搏动性; c 中重度影响日常活动; d 活动后头痛加重
发病机制
三叉神经血管 反射学说
大脑皮层或下丘脑
丘脑
三叉神经脊束核
三叉神经节
三叉神经 SP, CGRP, VIP
硬脑膜神经源性炎症 (血管扩张、血浆外渗、肥大细胞脱
颗粒)
致痛物质
临床表现
一般特征
儿童和青年期(10~40) 女>男,多有家族史 有先兆者约10%, 恶心、呕吐、畏光或(和)畏声、倦怠等 是常见伴发症状 发作频率从每周至每年1次至数次不等

汽车防盗毕业设计

汽车防盗毕业设计

汽车防盗毕业设计汽车防盗毕业设计在如今的社会中,汽车被广泛应用于人们的日常生活中,给我们的出行带来了极大的便利。

然而,随着汽车数量的不断增加,汽车盗窃问题也日益严重。

为了解决这一问题,我决定以汽车防盗为主题进行毕业设计。

一、背景介绍汽车盗窃是一项严重的犯罪行为,给车主带来了经济损失和心理压力。

目前市场上已经有一些汽车防盗设备,如车辆报警系统、GPS定位等,但这些设备并不能完全解决汽车盗窃问题。

因此,我希望通过我的毕业设计,设计一种更加先进和有效的汽车防盗系统。

二、设计目标我的设计目标是开发一种集成多种防盗技术的汽车防盗系统,能够有效地防止汽车盗窃,并提供车辆定位、追踪等功能。

同时,系统应具备易于安装和操作的特点,以便车主能够方便地使用。

三、设计方案1. 车辆报警系统车辆报警系统是汽车防盗的基础设备,通过安装传感器和报警器,当有人非法进入车辆或对车辆进行破坏时,系统会发出警报。

我计划采用先进的传感器技术,能够准确地检测到异常情况,并及时触发报警。

2. GPS定位技术为了能够及时追踪被盗车辆的位置,我计划将GPS定位技术应用于我的设计中。

通过在汽车中安装GPS定位装置,车主可以随时通过手机或电脑查看车辆的位置,并及时报警。

同时,我还计划将地理围栏功能加入系统,当车辆越出设定的范围时,系统也会发出警报。

3. 远程控制功能为了方便车主对汽车进行远程控制,我计划在系统中加入远程控制功能。

车主可以通过手机或电脑远程锁定车辆、启动引擎等操作,以防止车辆被盗。

同时,远程控制功能还可以帮助车主在远距离时寻找车辆,提高车辆的安全性。

四、实施计划1. 系统设计和开发首先,我将进行系统的设计和开发工作。

这包括硬件设计、软件开发和系统集成等方面。

我计划利用先进的技术和工具进行开发,以确保系统的稳定性和可靠性。

2. 实验和测试在系统开发完成后,我将进行一系列的实验和测试工作。

这包括对系统的功能进行测试、对系统的稳定性进行验证等。

车辆智能防盗系统设计与研发

车辆智能防盗系统设计与研发

车辆智能防盗系统设计与研发近年来,随着社会的发展和科技的不断进步,车辆防盗成为越来越重要的问题。

面对车辆盗窃的高发频率和不断精进的入侵技术,传统的车辆防盗措施显然已经无法满足人们的需求。

因此,研发智能防盗系统已经成为一种迫切的需求。

本文旨在分享车辆智能防盗系统的设计和研发,以期为防盗技术的改进与提高做出贡献。

一、智能防盗系统的原理和构成智能防盗系统是指利用先进的电子技术来实现远距离控制和透明监测,实现对车辆实时的追踪和远程控制,具有高效实用、安全可靠、易于使用等特点。

其主要原理包括:定位追踪、远程切断电源、防盗报警等。

系统构成包括:GPS定位系统、GPRS通信模块、控制器、传感器等。

二、定位追踪定位追踪是智能防盗系统的核心功能之一,它采用全球卫星定位系统GPS技术,通过GPS芯片定位车辆的位置,然后通过GPRS或者其他无线通信方式将定位数据传送到云端,车主可以通过云端平台查看车辆的实时位置、轨迹等信息。

在定位追踪系统中,GPS芯片是系统的核心部件。

GPS芯片一般分为两种:高灵敏度GPS芯片和高性能GPS芯片。

前者相对较为便宜,但其定位误差比较大,适用于低成本的车辆定位系统;后者定位精度高,但价格贵,适用于品质要求较高的防盗系统。

三、远程切断电源远程切断电源是智能防盗系统的核心防盗措施之一。

当车主遇到车辆丢失或盗窃时,可以通过手机等终端设备远程切断车辆电源,防止车辆从容地从事犯罪活动。

远程切断电源是通过终端设备发送指令到汽车智能防盗系统控制器来实现的。

在控制器方面,为了提高切断电源的效率和安全性,一般采用高性能的处理器以及具有相应保护功能的电路,确保系统的稳定性和安全性。

四、防盗报警防盗报警是智能防盗系统的另一个核心功能。

在发生盗窃或者异常情况时,智能防盗系统会自动发出报警信号,提醒车主注意,同时也会起到威慑犯罪分子的作用。

在防盗报警方面,智能防盗系统可以采用声光报警器,也可以用震动传感器等传感器来实现。

车辆防盗方案设计图纸大全

车辆防盗方案设计图纸大全

车辆防盗方案设计图纸大全车辆防盗一直是社会关注的问题之一。

车辆在停放和驾驶时,都有被盗窃的风险。

因此,我们需要采取一些措施来防止车辆被盗。

本文提供一些车辆防盗方案设计图纸,以供参考。

GPS追踪器GPS追踪器是一种设备,能够帮助车主定位被盗车辆的位置,并及时地通知警察或车主。

GPS追踪器需要安装在车辆上,较为隐蔽地安装在车辆底部或后备箱内部。

下图为一种GPS追踪器的设计图纸,其中包含了GPS模块、电池和继电器,可以满足GPS追踪的需要。

组装图:GPS模块---------+|电池------------+---继电器--->汽车电源机械锁机械锁可以帮助车主锁住车门,并防止车门被非法打开。

下图为一种机械锁的设计图纸,它可以较为牢固地锁住车门,使得车辆更加安全。

组装图:滚珠--------------+|锁面指针---------+------键转芯(锁芯)|外壳--------------+电子钥匙电子钥匙是一种通过无线电波控制门锁开关的设备。

车主需要在佩戴电子钥匙时才能启动车辆。

电子钥匙可以有效地防止非法开启车辆,有效的提高了车辆安全性。

下图为一种电子钥匙的设计图纸,包括了RFID模块、继电器和电池,可以有效地实现起到锁车的效果。

组装图:电池----------+|RFID模块-------+---继电器--->锁芯|LED灯---------+保险杠传感器保险杠传感器是一种通过振动传感器来监测车辆是否被人非法撞击的设备。

通过保险杠传感器可以及时地发现车辆被撞击的情况,并即时地向车主发送警报信号。

下图为一种保险杠传感器的设计图纸,包括了振动传感器、声音传感器和电路板。

组装图:振动传感器----+|声音传感器----+------电路板--->蜂鸣器|电池----------+门把手传感器门把手传感器是一种可以在车门开启或关闭时发出警报声的设备。

通过门把手传感器,可以有效地发现车门是否被非法打开或是被非法撬锁的情况。

汽车防盗系统的设计与实现

汽车防盗系统的设计与实现

汽车防盗系统的设计与实现汽车防盗系统的设计与实现一直是汽车制造商和消费者关注的重点之一。

随着科技的不断发展,汽车防盗系统也不断升级与完善。

在这篇文章中,我将探讨汽车防盗系统的发展历程、设计原理以及未来的趋势。

首先,让我们回顾一下汽车防盗系统的发展历程。

最早的汽车防盗系统可以追溯到20世纪70年代,当时的防盗系统主要是通过机械锁具和警报装置来防范盗窃。

随着电子技术的进步,汽车防盗系统开始采用遥控钥匙、传感器和中央控制器等电子元件,提高了防盗效果和方便性。

而今,在智能化和互联网技术的推动下,汽车防盗系统已经进入了全新的阶段。

其次,谈到汽车防盗系统的设计原理,我们需要了解现代汽车防盗系统的工作流程。

现代汽车防盗系统通常包括车辆定位跟踪、远程控制、实时监控等功能。

其中,全球定位系统(GPS)和移动通信技术是汽车防盗系统的核心。

通过GPS技术,车主可以随时在手机或电脑上查询车辆的实时位置,确保车辆的安全。

同时,远程控制功能也使得车主可以通过手机App对车辆进行开锁、关锁、点火等操作,方便快捷。

同时,汽车防盗系统的设计也要考虑到用户的需求和习惯。

一些高端车型还可以通过人脸识别、指纹识别等生物识别技术来增强防盗性能。

此外,一些汽车制造商还在防盗系统中加入了声纹识别、虚拟钥匙等创新功能,提高了系统的智能化和安全性。

最后,让我们展望一下汽车防盗系统未来的趋势。

随着人工智能、物联网、大数据等技术的广泛应用,汽车防盗系统的功能和性能将得到进一步提升。

未来,汽车防盗系统可能会通过人工智能算法实现自动学习和智能决策,更加智能化和便捷。

同时,随着5G技术的普及,汽车防盗系统的实时性和可靠性也将得到进一步提升。

总的来说,汽车防盗系统的设计与实现是一个不断创新和完善的过程。

随着科技的不断进步,汽车防盗系统将变得更加智能化、便捷化和安全化。

汽车制造商和技术公司将继续努力,为消费者提供更加智能化和安全的驾驶体验。

愿未来的汽车防盗系统能够更好地保护车辆和车主的安全。

汽车防盗安全系统的研究与开发

汽车防盗安全系统的研究与开发一、引言汽车防盗安全系统是保障汽车安全行驶和防止车辆被盗的重要装置,它不仅有利于保护车主的财产安全,也有助于减少违法犯罪的发生。

随着汽车行业的不断发展和技术的不断成熟,汽车防盗安全系统也在不断升级和改进。

本文将围绕汽车防盗安全系统的研究和开发展开探讨。

二、传统的汽车防盗安全系统设计传统的汽车防盗安全系统采用的是机械式的锁具和钥匙,这种设计方法存在着安全性能低、易被破解等缺陷。

因此,现代汽车防盗安全系统已经逐渐从机械式锁具向数字电子式技术转型。

现代汽车普遍采用无钥匙进入系统(KESSY)、电子防盗系统(ETACS)和一键启动系统等技术,这些技术的采用不仅提高了汽车防盗安全性和可靠性,还提升了汽车的智能化和舒适性。

三、基于无线通信的汽车防盗安全系统随着智能手机的普及,基于无线技术的汽车防盗安全系统也逐渐得到了广泛的应用。

这类汽车防盗安全系统主要是通过智能手机或其他无线设备与汽车进行无线通信,控制汽车的启动、锁定和解锁等功能。

目前,市面上的智能汽车防盗安全系统多采用与手机蓝牙进行链接的方式,只有与特定手机匹配成功才能解锁或启动汽车。

这种系统的优点在于操作方便,同时具备良好的防盗能力,但缺点是可能存在手机失窃或被盗的风险。

四、汽车防盗安全系统的研究和发展趋势随着智能化和数字化的发展,汽车防盗安全系统的研究和开发也在不断深入。

未来的汽车防盗安全系统可能会集成更多的传感器、控制器和输出器等元器件,以实现更加智能化的功能。

目前,自动驾驶技术的发展也推动了汽车防盗安全系统的研究。

未来汽车防盗安全系统可能会集成自动驾驶技术,以实现更加智能化的防盗功能和更高的安全性能。

此外,基于区块链技术的汽车防盗安全系统也正在逐渐成熟。

这种系统通过去中心化的数据管理方式来实现汽车防盗安全性能的提升,并通过区块链技术来实现数据的真实性和完整性。

五、结论汽车防盗安全系统的研究和开发是行业的必然趋势,它不仅有助于提高汽车的安全性能和智能化程度,还可以减少汽车被盗的发生。

汽车防盗报警器的设计

汽车防盗报警器的设计汽车防盗报警器是一种安装在汽车上的装置,它具有监控汽车安全并在发生盗窃时发出警报的功能。

设计一个高效可靠的汽车防盗报警器,需要考虑多个因素,包括灵敏度、报警方式、电源供应、安装便捷等。

以下是一个汽车防盗报警器的设计方案。

1.灵敏度设计:汽车防盗报警器应具备较高的灵敏度,能够及时捕捉到任何异常情况。

为了实现灵敏度设计,可以采用以下几个方法:-使用感应器:采用震动感应器或红外线感应器来监测汽车周围的活动情况。

当有人或物体接近或触碰汽车时,感应器就会立即触发报警器发出警报。

-使用声音感应器:安装一个声音传感器,当听到玻璃被敲击、车门被撬动或车窗被破坏等声音时,报警器将发出警报。

2.报警方式设计:汽车防盗报警器的报警方式应该能够迅速吸引周围人们的注意,同时也能有效地吓退潜在的盗贼。

以下是几种常见的报警方式:-声音报警:报警器发出高频或响亮的警报声,持续一段时间,以吸引人们的注意。

-闪光报警:报警器通过闪烁强光或者使用激光瞄准来吸引人们的注意,并同时发出警报声。

-远程报警:报警器可以通过手机应用或其他通信手段将警报信息发送给车主,让车主能够及时得知车辆被盗的情况。

3.电源供应设计:汽车防盗报警器需要一个稳定可靠的电源供应,以确保长时间的工作。

以下是几种常见的电源供应方式:-车辆电池供电:将报警器接入到车辆电池供电系统中,以确保报警器可以持续工作。

同时,报警器应具备低电量警报功能,当车辆电池电量过低时发出警报提示车主。

-独立电池供电:为报警器设计一个独立的电池供电系统,这样报警器可以在车辆电源被断开时仍然工作。

同时,独立电池应配备充电功能,以确保其长时间使用的可靠性。

4.安装便捷性设计:汽车防盗报警器的安装应该尽量简单方便,以减少用户的使用难度。

以下是几种常见的安装便捷性设计方法:-无线安装:采用无线报警器,不需要连接到车辆电脑系统或其他线路上,只需粘贴或固定在汽车内部,方便安装和卸载。

汽车PEPS系统的方案设计


4.3 智能钥匙 智能钥匙在工作时会与 E C U 建立起高、低频双向通讯,在通过一 系列的身份认证后,就可以解锁车门或启动引擎。在整个过程中,驾驶 者无需对钥匙进行任何操作而只需随身携带即可,这也是无钥匙系统的 命名由来。 4.4 电子门把手 电子门把手内置低频天线及微动(或感应)开关,天线用来探测钥 匙位置,开关用来唤醒 PEPS 系统,令其从睡眠模式切换到工作模式。 4.5 低频天线 低频天线能向以自身为中心,半径为 1.5m 的球形空间内发送 125KHz 的低频信号,用来探测智能钥匙与各低频天线间的相对位置,并 将测得的钥匙坐标传送给 ECU.后者会根据钥匙的当前坐标值,判定是否 执行开启车门以及启动车辆引擎的后续操作。 4.6 一键启动按键 通过按键动作并配合刹车(自动档)或离合器(手动档)的当前工 作状态,将点火装置在 ACC、ON、START 及 OFF 四档间循环切换。一键 启动按键可以免去驾驶者将钥匙插入点火锁芯,再扭转钥匙启动引擎, 极大地简化了驾驶者的操作。 4.7 电子立柱锁
灰色的车外区域共有三个部分,分为主驾、副驾和后备箱探测区域。 当驾驶者携带智能钥匙进入这些区域并给予触发信号时,ECU 会与智能 钥匙建立高、低频双向通讯,通过低频信号的场强检测,判断出智能钥
匙的当前位置,再通过钥匙反馈的高频信号验证钥匙身份,来决定是否 解锁车门或后备箱;红色的车内探测区域则是整个 PEPS 系统设计的重 点与难点,这是因为 PEPS 系统需要精确地判断出智能钥匙是否在车内, 来判定车门的锁止状态是否正确并决定引擎是否可以启动,两者都是与 行车安全息息相关的重中之重,所以该区域的表现会直接影响 PEPS 系 统的性能优劣;而在大部分中、高级车型中,PEPS 系统还会检测灰白色 的主驾区域,冗余判断钥匙是否有效、主驾位置是否有人,以避免诸如 儿童误操作等所导致的安全隐患。

汽车安全与防盗技术规范

汽车安全与防盗技术规范随着汽车的普及和发展,保证汽车安全成为日益重要的任务。

本文将分析汽车安全与防盗技术规范的现状和发展方向,以帮助读者了解并采取相应措施来保护自己的汽车安全。

1. 密钥管理系统密钥管理系统是汽车安全的重要组成部分。

随着技术的进步,汽车的启动和锁定系统采用了无钥匙进入和无钥匙启动的技术。

然而,这也带来了密钥安全性的挑战。

为了确保汽车安全,制定密钥管理规程是至关重要的。

在密钥管理规程中,厂商需要建立严格的密钥发放流程,确保密钥的分发和管理安全可靠。

此外,密钥需采用加密技术,以防止非法复制和篡改。

同时,车主也应定期更换或更新密钥,以提高汽车的防盗能力。

2. 车内安全系统车内安全系统也是汽车安全的重要要素。

在开发和生产汽车时,厂商需要遵循一系列的标准和规范,保证车内安全系统的性能和可靠性。

标准规定了车内安全系统的功能和性能要求,如安全气囊的部署、碰撞传感器的灵敏度等。

此外,还需要制定相应的测试和验证方法,以确保车内安全系统在各种道路条件下的正常运行。

车主需要定期检查和维护车内安全系统,确保其处于良好的工作状态。

此外,也应遵守相关规定,如驾驶座椅上的安全带使用,以提高驾驶人员和乘客的安全性。

3. 防盗技术汽车防盗技术是保护汽车安全的重要手段。

当前,市场上存在多种汽车防盗技术,如电子防盗系统、车辆定位系统等。

电子防盗系统通过安装感应器和报警器,实时监测汽车周围的情况,并在情况异常时发出警报。

车主可以根据自己的需求选择不同的防盗系统,并定期保养和更新系统。

车辆定位系统利用全球卫星定位系统(GPS)和移动通信网络,对汽车进行实时定位和监控。

车主可以通过手机或电脑等设备对汽车进行远程监控和控制,以提高汽车的反盗效果。

4. 安全驾驶培训除了汽车本身的安全规范和技术,安全驾驶培训也是保证汽车安全的重要环节。

通过培训,驾驶员可以掌握正确的驾驶技巧和安全意识,提高驾驶员的安全驾驶能力。

安全驾驶培训可以涵盖驾驶技巧、交通法规和应急处置等内容。

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汽车安全与防盗——无钥匙系统的设计
汽车安全与防盗最初的电子化开始于1994年的引擎防盗(IMMO),恩智浦半导体(当时的飞利浦半导体)作为第一家半导体公司把RFID的电子标签技术成功的应用于汽车电子引擎锁:通过汽车与钥匙间的125kHz的无线通讯实现电子身份识别,来判断启动汽车引擎。

这一技术极大的提高了汽车的安全性,很快就在欧洲以及北美地区广泛应用,并在短短几年时间内使欧洲的汽车失窃率大幅降低了90%,因而成为整个欧洲的汽车标准配置。

遥控钥匙(RKE)的出现为人们带来了很好的用户体验,满足了人们对便利性及舒适性的要求,但由于其射频单向通讯的技术限制,在安全性上有其自身的不足。

恩智浦半导体(以下简称NXP)适时推出的集成方案(Combi)把引擎防盗和遥控钥匙合二为一,用一颗芯片来实现,既提高了系统的安全性,又降低了整个钥匙的成本,逐渐替代独立的遥控钥匙成为欧美日市场上的主流方案。

当然,在射频通讯上其依然保留单向通讯,安全性并没有本质的提高。

图一
2003,NXP推出了无钥匙系统(PKE或称PEPS),彻底改变了汽车安防应用领域的发展前景,给用户带来了全新舒适与便利的体验:车主在整个驾车过程中都完全不需要使用钥匙,只需要随身携带。

当车主进入车子附近的有效范围时,车子会自动检测钥匙并进行身份识别,如成功会相应的打开车门或后备箱;当车主进入车内,只需要按引擎启动按钮,车子会自动检测钥匙的位置,判断钥匙是否在车内,是否在主驾位置,如成功则发动引擎。

千万不要小瞧这个看似不起眼的改变,它在简化你的生活方面发挥着重大作用。

无钥匙系统绝不仅仅是带来了舒适与方便,其在安全性方面也有了本质的提高,通过低频和射频的双向通讯,汽车与钥匙之间可以完成复杂的双向身份认证,在安全性方面与引擎防盗类似,要远好于传统的遥控钥匙。

从2003年少量高端车型成功量产无钥匙系统开始,全球市场用了两到三年的时间推广普及这一技术,目前,几乎全球每一个主流车厂都有应用NXP的无钥匙产品,覆盖中高端的车型,甚至是低端车型。

我们一起看一下这一技术到底是如何实现的。

如图二所示,无钥匙系统共需要检测判断三种区域:灰色的车外区域,淡粉色的车内区域以及灰白色的主驾位置。

其中灰色的阴影区包括三部分,分别表示主驾,副驾,后备箱的车门控制的有效区域,当车主带着钥匙进入这一位置时,车子跟钥匙间就可以建立起有效通讯,通过低频信号的场强检测,车子可以判断出钥匙的相应位置,由此决定打开对应的车门。

淡粉色的车内区域是整个PKE系统设计的难点,要精确的判断钥匙是否在车内,来决定车门状态以及发动机是否可以启动。

在一些高端车型的设计中还会检测灰白色的主驾区域,钥匙是否有效,主驾位置是否有人,避免诸如儿童误操作导致的引擎启动;另外还可能包括后备箱内区域的检测,为防止钥匙被误锁入后备箱。

综上所述,我们可以发现在无钥匙系统中,区域检测是一个非常重要且区别于以往各种汽车安防产品的技术,因而区域检测的精度就成为衡量一个无钥匙系统好坏的重要参数。

目前市场上主要有两种相应技术,其一是通过调节低频信号灵敏度强弱进而根据通讯是否稳定进行模糊判断,其精度有限但实现方便;其二是基于接收低频信号的强度检测来判断,即RSSI(Received Signal Strength Indication),根据低频信号的大小来计算钥匙与车内低频天线的相对距离,通过多根低频天线交叉覆盖范围,精确定位钥匙的具体位置。

NXP的产品全部采用第二种技术。

为达到理想的性能参数,NXP提供了最小2.5 mV的三维低频接受前端的信号灵敏度,而典型的灵敏度值可以达到1mV。

不同于其他解决方案的逐次逼近式(Successive Approximation) ADC,NXP采用12位的Sigma-Delta (Σ-Δ) ADC,通过多点采样平均来消除噪声干扰,目前已经实现的最好的车内车外检测精度高达2cm。

目前,车厂通常要求的车内车外检测精度为5~1 0cm。

图二
无钥匙系统的结构框图如图三所示,左侧为汽车端,包括主控制器(Body C ontrol Unit),车门把手和后备箱把手触发模块,引擎一键启动模块,引擎防盗
基站模块(IMMO Basestation),低频发射模块和射频接收模块。

其中三个绿色的模块主要是用来触发整个系统,当车主拉动车门或按下一键启动按钮,相应的模块会发送中断信号来唤醒主控MCU,开始整个通讯过程。

常见的无钥匙系统工作模式分两大类:触发模式和扫描模式(polling),其中触发模式分为机械触发和电子感应触发,这里需要综合考虑系统成本和系统性能,例如整个系统的响应时间。

引擎防盗基站模块是低频通讯模块(125KHz),用来实现跟钥匙的近距离通讯,发动引擎,这一功能是备用方案,又称“无电模式”,只有在钥匙电池耗尽或者有意外干扰无钥匙系统导致无法正常工作时才会采用。

这种情况下,用户只需要手持钥匙放在固定位置(例如凹槽),钥匙就可以跟基站建立通讯,进行身份认证来启动引擎。

NXP的无钥匙系统PCF7952和 PCF7953的一大特色就是芯片本身集成了引擎防盗功能,完全兼容NXP的所有Transponder产品,包含PCF7936。

这极大的提高了系统的可靠性而且不需要额外增加成本,具体细节后续还会提到。

图3:无钥匙系统的结构框图。

低频发射模块和射频接收模块是无钥匙系统的基本通讯链路,低频发射采用125 KHz,为上行链路,由车子端发送至钥匙端;射频接收采用315MHz或434MHz,为下行链路,由钥匙端发送至车子端。

之所以采用125KHz,一方面是为了兼容引擎防盗的相关技术,更为重要的是125KHz的信号对距离敏感,可以实现精确的距离检测,起到关键的定位作用。

射频则采用传统RKE的频段,一方面兼容遥控钥匙的基本功能,更利用了其通讯速度快的优势,这里需要着重声明的是,所谓的通讯速度是指钥匙跟车子间用于认证加密的数据传输,为保证在较短时间内完成无钥匙开门或点火的过程,需要采用较高的波特率(一般为8~20kbps),通常不建议采用低端的SAW发射模块(1kbps左右),而采用基于锁相环技术的发射芯片来实现,例如NXP的PCF7900,其在FSK的模式下最高波特率可达到20kbp s。

同样是为了这个目的,射频频段也有采用更高频的868MHz或915MHz的趋势。

如图所示,低频发射模块包括多个低频天线,安装于车门把手内用来实现无钥匙进入(Keyless Entry),安装于车身内部的用来实现无钥匙启动(一键启动Keyle ss Start)。

钥匙端的具体框图如图四所示,主芯片是NXP的PCF7952或PCF7953,射频发射芯片采用NXP的PCF7900,相应的在车子端的射频接收芯片是NXP的PQJ79 10。

PCF7952/53具有低频模拟前端(LF Front End),用来连接外围3D天线。

在无钥匙系统中,钥匙端需要外置3D低频天线,可以接收检测外部空间的3D能量场强,分别为X,Y,Z轴,通过叠加3个方向上的能量,可以保证钥匙在任何角度都能检测到同样的场强。

其中的一轴天线还被复用为IMMO的功能,实现无电模式下的引擎启动。

通过上行和下行链路,钥匙跟汽车可以建立起双向通讯,进行复杂的身份认证。

最新的一代认证技术称为交互认证技术(Mutual-Authentic ation),不仅仅需要汽车来认证钥匙,同时也需要钥匙来判断车子是否合法,任何错误都会导致整个通讯结束,以此来保证系统的安全性。

通讯距离是由低频上行链路125KHz决定,通常的PKE系统工作有效距离为2.5m左右,而实际有效开关门距离为1.5m~2m。

除了车内外检测精度以外,钥匙端的功耗也是衡量一个无钥匙系统好坏的重要指标,PCF7952自带的电源管理模块可以最大程度的降低整个系统功耗,一套成熟的无钥匙系统方案,钥匙端在一颗2032的3V锂电池供电的情况下,电池寿命可以长达三年。

图4:钥匙端的模块框图。

在无钥匙系统之后,汽车安全与防盗产品将会走向何方?NXP已经给出了确切的答案:Keylink,即下一代的汽车钥匙。

它最大的突破在于,把车钥匙跟外围的智能终端联系起来,使钥匙可以跟诸如手机,PDA等设备实现近距离的无线连接,借助于手机等智能终端的显示功能和强大的处理能力,一个无比广阔的应用空间摆在了我们面前:
- 随时查询车辆状态,门窗状态,油箱油量,车内温度…手机屏幕上的显示应有尽有
- 寻找汽车,通过钥匙跟手机的配合,手机的GPS导航帮你轻松找到停车地点
- 轻松制定出行路线,在电脑前将选定的出行路线存入钥匙。

进入汽车时,车载导航仪将自动导入出行信息
- 车辆维护,车辆的出厂记录,维修记录,全部都存在钥匙中,便于维护。

类似以上的应用还有很多很多,下面是Keylink的又一新应用,可以让我们更近距离地了解这一技术:
宝马(BMW)技术研发部与恩智浦半导体(NXP Semiconductors,由飞利浦创建的独立半导体公司)于2008年10月22日推出全球第一款多功能车钥匙原型。

这款产品原型具备非接触支付功能,个人进入控制以及先进的公共交通电子车票功能,以实现更强的移动性体验。

配备了恩智浦的SmartMX安全芯片,这款产品原型首次实现了通过车钥匙让驾驶者进行快速、安全和便捷的电子支付,为未来的消费者开创了激动人心的全新应用环境。

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