張學(xué)超，王聰，樊瑞，周德明，李建才

（奇瑞汽車股份有限公司，安徽 蕪湖 241006）

引言

隨著經(jīng)濟(jì)與社會的快速發(fā)展，我國的汽車持有量不斷增加，人們對汽車智能化、舒適性的要求越來越高，無鑰匙進(jìn)入和一鍵式啟動系統(tǒng)作為智能化、舒適性的重要體現(xiàn)，相比傳統(tǒng)的機械鑰匙，給用戶帶來的舒適程度大幅度提升，用戶無需拿出鑰匙即可進(jìn)入車輛、啟動車輛。但是無鑰匙系統(tǒng)的智能鑰匙的體積一般為較大且為按鍵觸發(fā)式鑰匙，或者是部份車型的高配配備有液晶顯示功能的鑰匙，但這類傳統(tǒng)車鑰匙存在一定的弊端，如：佩戴不方便，經(jīng)常遺忘和丟失車鑰匙。隨著智能穿戴設(shè)備的普及，用戶購買和使用智能穿戴設(shè)備越來越普遍，手環(huán)作為智能穿戴設(shè)備的代表產(chǎn)品，已經(jīng)被越來越多的用戶使用。本文把汽車PEPS系統(tǒng)的智能鑰匙集成到穿戴手環(huán)里，從科技和安全的角度彰顯了車鑰匙手環(huán)的優(yōu)勢和市場潛力。針對車鑰匙和智能手環(huán)的特點，定義了一些更實用的功能。

1 基于PEPS系統(tǒng)的智能手環(huán)鑰匙的系統(tǒng)框圖

基于PEPS系統(tǒng)的智能手環(huán)鑰匙的系統(tǒng)框圖，如圖1所示。

圖1

1.1 PEPS模塊

實現(xiàn)PEPS功能的主控制器，內(nèi)部的高頻接收電路負(fù)責(zé)接收手環(huán)鑰匙的 RF高頻信號傳遞給主芯片驗證手環(huán)鑰匙的合法性身份，內(nèi)部集成的藍(lán)牙模塊接收手環(huán)相關(guān)傳感器的信息根據(jù)預(yù)先定義的策略，通過 CAN總線發(fā)送給相關(guān)整車模塊去處理。

1.2 手環(huán)鑰匙

集成了汽車鑰匙的相關(guān)芯片，具備鑰匙的低頻信號接收和高頻信號發(fā)送功能，負(fù)責(zé)把手環(huán)中特殊部分傳感器的信息通過藍(lán)牙傳遞給PEPS模塊，同時還具備常規(guī)手環(huán)的功能：顯示提醒、來電提醒、運動記錄、心率檢測、睡眠檢測、低電量提醒、尋找手機和APP等功能。

1.3 BCM模塊

BCM是車身控制模塊，負(fù)責(zé)執(zhí)行車輛解閉鎖、后備箱開啟、提供鎖狀態(tài)等。

1.4 儀表、DVD、座椅控制模塊

儀表、DVD、座椅控制模塊分別負(fù)責(zé)根據(jù)PEPS模塊解析手環(huán)的相關(guān)命令執(zhí)行的控制器。

2 基于PEPS系統(tǒng)的智能手環(huán)鑰匙的功能設(shè)計

2.1 PEPS功能

用戶攜帶智能手環(huán)鑰匙，靠近車輛時通過操作把手上的按鈕或傳感器，這些動作會被PEPS模塊檢測到，它會驅(qū)動車上相應(yīng)的低頻天線產(chǎn)生無線低頻信號搜索鑰匙，手環(huán)鑰匙收到低頻信號后會反饋一個信號（RF/BT），PEPS對鑰匙反饋的信號的合法性做驗證，之后把命令發(fā)到BCM模塊實現(xiàn)對整車的上鎖和解鎖。如車輛具有迎賓、走近解鎖、離開上鎖、智能打開后背箱的功能，攜帶智能手環(huán)鑰匙也可以實現(xiàn)此類功能。

2.2 RKE功能

智能手環(huán)鑰匙上有觸摸屏，用戶通過在觸摸屏上操作對應(yīng)的菜單，PEPS控制器收到RF射頻信號解析、驗證鑰匙合法后，將命令發(fā)送給 BCM 執(zhí)行相應(yīng)的車門解鎖、落鎖、開啟后備箱、升降車窗、尋車功能。

2.3 酒精鎖功能

手環(huán)鑰匙上的酒精傳感器，可以通過用戶的皮膚實時檢測用戶的血液酒精含量。當(dāng)用戶在車內(nèi)準(zhǔn)備啟動發(fā)動機時，PEPS控制器除了判斷是否滿足啟動條件外，還會請求駕駛員的血液酒精濃度信息，如果酒精濃度超過了每升0.2克，發(fā)動機將會被禁止啟動。但用戶可以切換車輛電源狀態(tài)，使用車輛其他功能。酒精鎖運行啟動判斷條件如下：a手環(huán)鑰匙在車內(nèi)；b酒精濃度＜0.2g/L。此功能可以滿足未來汽車行業(yè)相關(guān)的法規(guī)趨勢。

2.4 疲勞駕駛預(yù)警功能

手環(huán)鑰匙通過實時監(jiān)測駕駛員的心率，來辨別駕駛員的疲勞狀況。當(dāng)車輛在行駛時，一旦駕駛員有了疲勞的狀況，手環(huán)鑰匙監(jiān)測到其心率發(fā)生變化，立即將危險信息發(fā)送給PEPS模塊，PEPS模塊收到該信號后將信息發(fā)送到儀表、音響和座椅控制模塊，通過多方位的刺激駕駛員感官，達(dá)到疲勞預(yù)警的作用。疲勞預(yù)警判斷條件如下：

1.IGN ON；2.車速＞4km/h；3.心率小于 70次/min；4.心率降低大于20次/min。

2.5 車輛狀態(tài)預(yù)警功能

智能手環(huán)鑰匙通過PEPS模塊與車輛信息交互，用戶不但可以主動查詢車輛狀態(tài)信息，車輛也會推送信息給智能手環(huán)鑰匙；1、車輛檢測系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)汽車某設(shè)備異常時，主動適時的發(fā)送給車主，提醒定義策略既要保證頻次，且不能打擾到車主；例如：車輛燃油不足、需要保養(yǎng)等重要信息，及時發(fā)信息至手環(huán)，提示用戶盡快處理，避免影響出行。2、車輛如果超出電子圍欄設(shè)置范圍，推送警報信息給車主，并共享位置信息；3、發(fā)送主機廠想讓用戶看到的重要信息例如保險、保養(yǎng)等信息。

2.6 運動健康和快捷支付功能

智能手環(huán)鑰匙還具有運動健康、快捷支付的功能，手環(huán)的運動傳感器記錄平時的運動信息，連接到手機后將數(shù)據(jù)同步到 APP中供用戶查看運動量，幫助用戶計算每日消耗熱量，科學(xué)健身。該定義的手環(huán)鑰匙還內(nèi)置了NFC芯片和支持移動支付的智能金融卡，日常的加油、消費均可實現(xiàn)更便捷的體驗。可實現(xiàn)停車場、超市的無感支付功能。用戶將車牌號、付款賬戶、用戶微信、移動終端、商場微信公眾號（商場、超市都有微信公眾號）綁定在一起，當(dāng)車輛在商場停車場準(zhǔn)備繳費出場時，無卡管理系統(tǒng)會通過網(wǎng)絡(luò)與微信后臺，授權(quán)綁定此微信的手環(huán)鑰匙為付款確認(rèn)終端設(shè)備，此時車主只要在手環(huán)上點擊確認(rèn)鍵，即可付停車費出場，實現(xiàn)無感支付。

2.7 低電量提醒功能

低電量提醒策略電量在低于20%時，每隔一個固定時段，就會有低電提醒（振動、屏顯）；電量在低于 10%時，手環(huán)鑰匙會關(guān)閉手環(huán)功能，保留RKE、PEPS功能；電量在低于3%時手環(huán)的PEPS功能也會關(guān)閉，觸摸輸入的RKE也會關(guān)閉，但是手環(huán)背面的預(yù)留物理按鍵會支持機械物理按鍵的RKE功能，使得客戶還可以實現(xiàn)對車輛的解鎖、閉鎖功能。

2.8 社交、互聯(lián)

通過與手機藍(lán)牙連接，可以查閱手機未讀信息不與來電提醒；通過定制的手機APP與手環(huán)鑰匙共享手機咨詢、信息推送服務(wù)。

3 結(jié)語

無鑰匙進(jìn)入和一鍵式啟動系統(tǒng)作為一種新穎的舒適性功能正在國內(nèi)市場普及，PEPS系統(tǒng)技術(shù)逐漸的提高和成熟，汽車PEPS系統(tǒng)的功能不斷完善。作為逐漸成熟的產(chǎn)品，未來和關(guān)聯(lián)系統(tǒng)的融合顯得越來越重要，也非常有必要，例如手機藍(lán)牙鑰匙、手機替代鑰匙、帶4G遠(yuǎn)程車輛控制的智能手表、無人駕駛和召喚等智能車的功能。

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