竺宇濤，梁會(huì)楓，陳 宇，楊智龍，徐超越，閆 洛，吳華杰

（揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院交通工程學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225127）

1PEPS系統(tǒng)簡(jiǎn)介

汽車早期的搖擺鑰匙需要用力快速搖轉(zhuǎn)才能發(fā)動(dòng)車輛，后續(xù)發(fā)展的機(jī)械鑰匙僅能開(kāi)門和啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，但防盜功能有限。將芯片植入到機(jī)械鑰匙內(nèi)部的芯片鑰匙，實(shí)現(xiàn)了一輛車配唯一鑰匙，使汽車防盜性能極大提升。遙控鑰匙將開(kāi)鎖從 “手動(dòng)”變?yōu)椤斑b控”，提升了便利性。一體式遙控鑰匙造型緊湊，將機(jī)械鑰匙進(jìn)行折疊，是目前最常見(jiàn)的一類汽車鑰匙。

隨著無(wú)鑰匙進(jìn)入及啟動(dòng) （Passive Entry Passive Start，PEPS）系統(tǒng)的日漸成熟，汽車鑰匙也逐漸舍棄了刀片鑰匙，只用遙控器不僅可以實(shí)現(xiàn)無(wú)鑰匙進(jìn)入/啟動(dòng)，還可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開(kāi)鎖/落鎖以及記憶存儲(chǔ)等功能，在提高科技感的同時(shí)，安全性和實(shí)用性也非常高[1]。PEPS系統(tǒng)由發(fā)射器、遙控中央鎖控制模塊、駕駛授權(quán)系統(tǒng)控制模塊及控制系統(tǒng)組成[2]。

2PEPS工作原理

目前PEPS系統(tǒng)的主要零部件有遙控鑰匙、天線、控制模塊 （BCM）、一鍵啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，涉及的核心技術(shù)有RFID識(shí)別技術(shù)、加密算法、EMC技術(shù)。隨著相關(guān)技術(shù)的不斷成熟，零部件成本的不斷降低，PEPS的裝備率將快速提高?；诖蟊奙QB平臺(tái)的PEPS系統(tǒng)工作原理如下。

2.1 無(wú)鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)的工作原理

無(wú)鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)的工作原理見(jiàn)第50頁(yè)圖1。觸摸門把手內(nèi)部解鎖傳感器，電容放電喚醒進(jìn)入及啟動(dòng)許可控制單元，進(jìn)入及啟動(dòng)許可控制單元被喚醒后同時(shí)發(fā)出兩個(gè)動(dòng)作，一是通過(guò)專用導(dǎo)線喚醒車載電網(wǎng)控制單元內(nèi)部的無(wú)鑰匙進(jìn)入及一鍵啟動(dòng)控制區(qū)域功能；二是通過(guò)低頻天線發(fā)出125 kHz低頻信息 （包含鑰匙喚醒、鑰匙定位ID碼詢問(wèn)信息）。鑰匙在車輛1.5 m范圍內(nèi)被低頻信號(hào)喚醒，收到ID碼詢問(wèn)信息并初步核對(duì)，若合法則將ID碼以滾動(dòng)形式加密并以高頻信息發(fā)出 （高頻信號(hào)發(fā)出時(shí)，鑰匙上指示燈閃爍），車載電網(wǎng)控制單元通過(guò)內(nèi)部集成的高頻天線接收并處理信息，開(kāi)始驗(yàn)證ID碼，若一致則喚醒舒適CAN，然后將ID碼通過(guò)舒適CAN傳送至進(jìn)入及啟動(dòng)許可控制單元。進(jìn)入及啟動(dòng)許可控制單元收到車載電網(wǎng)控制單元傳遞來(lái)的ID碼后與內(nèi)部存儲(chǔ)值進(jìn)行比對(duì)，若一致則通過(guò)舒適CAN回傳ID碼一致的確認(rèn)信息至車載電網(wǎng)控制單元。車載電網(wǎng)控制單元收到，信息后發(fā)出門鎖解鎖指令至舒適CAN，同時(shí)控制前后轉(zhuǎn)向燈閃爍及油箱蓋執(zhí)行元件供電，車門模塊收到后控制門鎖電機(jī)供電、后視鏡展開(kāi)、轉(zhuǎn)向燈閃爍，儀表控制單元收到后控制儀表顯示部分信息，進(jìn)入及啟動(dòng)許可控制單元收到后控制啟動(dòng)按鈕背景燈點(diǎn)亮[3]。

2.2 一鍵啟動(dòng)按鈕的工作原理

按下啟動(dòng)按鈕，開(kāi)關(guān)內(nèi)部?jī)捎|點(diǎn)接地，將進(jìn)入及啟動(dòng)許可控制單元從高電位拉低至0 V，進(jìn)入及啟動(dòng)許可控制單元被喚醒并開(kāi)始處理信號(hào)，首先喚醒舒適CAN，然后向電子防盜鎖止單元發(fā)送上電請(qǐng)求，儀表控制單元接收到請(qǐng)求后通過(guò)舒適CAN向進(jìn)入及啟動(dòng)許可控制單元發(fā)送鑰匙定位及電子防盜碼查詢指令，進(jìn)入及啟動(dòng)許可控制單元收到儀表控制單元指令后，同時(shí)運(yùn)行兩個(gè)動(dòng)作，一是通過(guò)專用導(dǎo)線喚醒車載電網(wǎng)控制單元無(wú)鑰匙進(jìn)入及一鍵啟動(dòng)控制區(qū)域，二是向低頻天線加載，發(fā)出125 kHz載頻尋找鑰匙并詢問(wèn)電子防盜碼。鑰匙收到天線發(fā)出的低頻信息后，進(jìn)行編碼將電子防盜碼加密后以433.9 MHz高頻信息發(fā)出，車載電網(wǎng)控制單元內(nèi)集成的高頻天線接收到鑰匙發(fā)出的高頻電子防盜碼信息后，傳遞至車載電網(wǎng)控制單元內(nèi)部無(wú)鑰匙進(jìn)入及一鍵啟動(dòng)區(qū)域，然后車載電網(wǎng)控制單元將電子防盜碼通過(guò)舒適CAN發(fā)送至儀表控制單元，并與內(nèi)部存儲(chǔ)值進(jìn)行比對(duì)，若一致則儀表控制單元通過(guò)舒適CAN發(fā)送允許對(duì)碼指令至J764，J764完成電子防盜碼比對(duì)后為電子轉(zhuǎn)向柱鎖電機(jī)供電，電子轉(zhuǎn)向柱鎖解鎖，J764通過(guò)內(nèi)部集成位置傳感器得知鎖舌解鎖狀態(tài)后，通過(guò)舒適CAN向進(jìn)入及啟動(dòng)許可控制單元發(fā)送上電指令。進(jìn)入及啟動(dòng)許可控制單元收到J764指令后，通過(guò)T40/27，T40/35，T40/40端子的3根導(dǎo)線 （15，15，S）產(chǎn)生高電位發(fā)送上電指令，車載電網(wǎng)控制單元收到3根導(dǎo)線發(fā)送的信息后確定上電，產(chǎn)生如下動(dòng)作：通過(guò)T73c/13為J329繼電器控制線圈供電使J329動(dòng)作；通過(guò)T73c/14產(chǎn)生15a電至J533及驅(qū)動(dòng)CAN上ECU；通過(guò)舒適CAN向外發(fā)送已上電信號(hào)，整體喚醒全車網(wǎng)絡(luò) （見(jiàn)圖2）。

圖1 無(wú)鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)的工作原理

圖2 一鍵啟動(dòng)按鈕的工作原理

發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元及變速箱控制單元收到15信號(hào)后即會(huì)通過(guò)J533跨網(wǎng)向儀表控制單元發(fā)出電子防盜碼對(duì)碼要求，儀表控制單元進(jìn)行對(duì)碼，驗(yàn)證完成后，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元解除噴油和點(diǎn)火限制，變速箱控制單元驗(yàn)證完成后會(huì)通過(guò)驅(qū)動(dòng)CAN向發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元發(fā)送啟動(dòng)解除限制信號(hào)，以便發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元為下一步控制啟動(dòng)做準(zhǔn)備。

3 PEPS系統(tǒng)工作形態(tài)

智能鑰匙可以分為以下5類：一是最新的帶有鍵盤的無(wú)線電鑰匙；二是帶有信用卡的無(wú)線電鑰匙；三是未來(lái)帶有功能顯示器的遙控鑰匙；四是帶有環(huán)型天線和可發(fā)光二極管的觸摸式鑰匙；五是帶有數(shù)據(jù)棒的鑰匙。按照智能啟動(dòng)使用方法則可分為2類：一類是按鈕式，點(diǎn)火按鈕位于中控臺(tái)伸手可及之處；另一類是旋鈕式，一般位于原始的鑰匙插口處，但是無(wú)須插車鑰匙，直接擰動(dòng)旋鈕即可啟動(dòng)。在啟動(dòng)方式上，各車型也不盡相同，如豐田卡羅拉、凱迪拉克賽威采用的是按鈕式啟動(dòng)，只要智能鑰匙在車內(nèi)，車主只需按下中控臺(tái)上的啟動(dòng)按鈕，車輛就會(huì)點(diǎn)火；天籟和馬自達(dá)6采用的是旋鈕式啟動(dòng)，而大眾邁騰B7、奔馳E級(jí)則要先將智能鑰匙插入中控臺(tái)上的啟動(dòng)口，按動(dòng)鑰匙才能啟動(dòng)[4]。

4 PEPS系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)

內(nèi)置于智能手機(jī)的虛擬車鑰匙將是汽車PEPS的終極形態(tài)。在云端進(jìn)行授權(quán)后，用戶可以使用手機(jī)APP對(duì)車輛進(jìn)行解鎖、啟動(dòng)、駕駛以及再次鎖定等操作，用戶只需在線停用數(shù)字密鑰，即可阻止他人訪問(wèn)車輛。遙控進(jìn)入系統(tǒng)被無(wú)鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)替代已成為必然趨勢(shì)[5-6]。