汽车⽆钥匙开门和⽆钥匙启动系统(PEPS)
摘要：
⽬前随着PEPS的出现，彻底改变了汽车安防的应⽤前景，给⽤户带来了全新的舒适和便利的体验；车主在整个驾车过程中都完全不需要使⽤钥匙，只是随⾝携带。⽬前TI的⽅案在很多车型中⼤量的应⽤，⽬前采⽤的AES加密算法的平台。本设计运⽤TI最新的CRAIDAES产品RF430F51xx设计为钥匙端，TRF4140作为汽车的端。当车主进⼊车⼦附件的有效范围内，车⼦会⾃动检测钥匙并进⾏⾝份识别，合法⾝份就会打开车门或者后备箱；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，判别钥匙是否在车内，如果在车内，就可以成功发动引擎。通过PEPS，低频和超⾼频的通讯，双重的认证，⼤⼤提⾼车辆的安全性。
关键词：PEPS, TRF4140, RF430F51xx, CC1101Q1, TMS570, CAN, LIN
1、TI的PEPS 市场情况
TI的RFID产品在汽车领域了四代产品在很多汽车⼚商中得到很⼤的应⽤，从下⾯的图⽚可以看出已经在很多车型中得到⼤量的应⽤，TI MCU-RF会继续在该领域进⾏持续的投⼊，⽬前的市场情况如下：
超过20年的在RFID领域的成功应⽤
已有4代PE产品投放到市场
2012年出货量：超过１千万的PEPS器件在市场中应⽤；
最优性能的AES产品系列
2、设计⽅案系统框图和⼯作过程描述：
考核PEPS系统好坏的主要两⼤参数：车内外的区域检测精度和钥匙端的功耗；下⾯我们会介绍TI在这
些⽅⾯的优势：
钥匙端我们参⽤是TI 低功耗的MSP430F5172和TI⾼性能的低频前端(MRF26)封装在⼀起, 低频驱动采⽤是最新的四路驱动的射频IC---TRF4140构成；基本框架如下图所⽰：
当车钥匙靠近感应区域时，只要触及车门把⼿，这是就会触发TRF4140发送低频信号，如果这个信号与RF430中的wake pattern值⼀致，RF430F51xx将会被唤醒。这个过程能够防⽌随机噪声或者其它⼲扰信号唤醒钥匙，以达到延长电池寿命。RF430F51xx的三维全向天线输⼊电路能够保证钥匙在各个⽅向都能检测到汽车发送出的信号。
RF430F51xx被唤醒后降分析汽车发出的认证⼝令，并通过CC1101来发送⾼频信号，为了提⾼信号的安全性，这些信号都经过加密处理。汽车通过CC1101Q1收到的钥匙端的信号和保存的信息进⾏对⽐，如果通过验证，则打开车锁。当车主进⼊车内的时候，只需要按⼀下启动键，如果通过同样的验证过程并对钥匙进⾏判断，就可以启动汽车的发动机。
3.模块功能说明
a.钥匙部分的硬件电路和功能介绍：
图3 AFS主控模块
系统的主控模块使⽤TMS470MF03107作为主控芯⽚。其特点是配备了基本的功能安全钥匙主芯⽚采⽤的是RF430F5155，该芯⽚集成MSP430F517１通过内部SPI的⽅式和低频前端封装在⼀起，实现PEPS和immobilizer的功能，其基本的特性如下所⽰：
◆3D immobilizer，这样意味着钥匙在各个⽅向都可以进⾏immo的功能；
◆Immo采⽤半双⼯的⽅式，⽐全双⼯⽅式距离远⼀倍以上；读写距离⼤于10⾥⾯；
◆⽀持防冲突功能，可以同时对钥匙进⾏识别和选择；
◆很⾼的接收灵敏度，典型值是1.3mVpp;
◆⽀持⾼Ｑ值的操作；RF430F5155内部集成了谐振频率的Trimming;
◆唤醒频率从120KHz~140KHz的范围内；
◆三轴的数字RSSI;⽀持Wake Pattern A和wake Pattern B；这样在车内和车外有不
同的wake pattern;
◆通过数字RSSI来对钥匙进⾏标定，有效的位置判断；
在低频天线设计中，采⽤３轴集成的低频天线，这样有效降低体积；设计的模块流出了JTAG接⼝和测试Trimming接⼝，便于客户进⾏软件的编程和调试；
b)测试结果和标定：
把钥匙放在某⼀特定天线，钥匙放置不同的⽅向测试下来得到在不同⽅向下的值来对钥匙进⾏特定的标定。
3D immobilzier功能测试：
在车的模型上会显⽰immo的状态；
PEPS功能测试：
汽车门把手通过设置不同的天线为PE或者PS的功能来对距离的测试和标定：
通过
测试下来唤醒距离1⽶到4⽶的范围，immo的距离⼤于5厘⽶；
总结：
⼀个⽆钥匙系统好坏的重要指标，RF430F5155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到四年。
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