PKE(Passive Keyless Entry)系統是一種無鑰匙進入系統,它通過無線電波或紅外線技術實現車輛的遠程控制和身份驗證。
無鑰匙系統的關鍵通信鏈路包括低頻發射模塊和射頻接收模塊。低頻發射模塊工作在125KHz,作為上行鏈路,由車輛端發送至鑰匙端;射頻接收模塊工作在315MHz或434MHz,作為下行鏈路,由鑰匙端發送至車輛端。
125KHz低頻信號的選擇主要考慮到與發動機防盜技術的兼容性,同時其對距離敏感,可以實現精確的距離檢測,起到關鍵的定位作用。射頻接收模塊則采用傳統遙控鑰匙的頻段,既兼容遙控鑰匙的基本功能,又利用了其通信速度快的優勢。
為了確保在較短時間內完成無鑰匙開門或點火的過程,需要采用較高的波特率(一般8~20kbps)。不建議使用低端的SAW發射模塊(1kbps左右),而應采用基于鎖相環技術的發射芯片,例如NXP的PCF7900,其在FSK模式下的最高波特率可達20kbps。為了實現更高的通信速度,射頻頻段也有采用更高頻的868MHz或915MHz的趨勢。
通過上行和下行鏈路,鑰匙和汽車可以建立起雙向通信,進行復雜的身份認證。最新的一代認證技術是交互認證技術(Mutual-Authentication),不僅需要汽車來認證鑰匙,還需要鑰匙來判斷車輛是否合法。任何錯誤都會導致整個通信結束,以此來保證系統的安全性。通信距離由低頻上行鏈路125KHz決定,通常的PKE系統工作有效距離約為2.5米左右,實際有效開關門距離為1.5米至2米。
除了車內外檢測精度以外,鑰匙端的功耗也是衡量一個無鑰匙系統優劣的重要指標。PCF7952自帶的電源管理模塊可以最大程度地降低整個系統功耗。在一套成熟的無鑰匙系統方案中,鑰匙端使用一顆2032的3V鋰電池供電,電池壽命可以長達三年。
PKE系統主要由以下幾個部分組成:車載天線、射頻識別(RFID)標簽、鑰匙(應答器)、電子控制單元(ECU)、啟動/熄火開關等。
PKE系統的兼容性是指其能夠與多種車型和配置的汽車兼容。為了實現兼容性,PKE系統需要采用通用的通信協議和接口標準,使得不同廠商生產的鑰匙(應答器)模塊可以互相替換。此外,PKE系統還需要具備一定的可擴展性,以便在未來技術升級時能夠方便地進行升級改造。
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