一種基于新一代PEPS系統的遠程啟動控制方案

張學超，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

隨著汽車的普及與發展， 人們對汽車的智能化和舒適性要求越來越高， 為滿足人們的需求， 汽車電子化、多媒體化和智能化水平不斷提高，無鑰匙進入和一鍵式啟動系統應運而生（簡稱PEPS系統），PEPS系統相對于傳統的遙控鑰匙解鎖和啟動發動機有明顯的優勢。汽車PEPS系統采用先進的RFID 無線射頻技術和車輛身份編碼識別系統，不僅帶來了全新的汽車安全防盜的功能應用，而且也給用戶帶來了便利、舒適的駕乘體驗，但是PEPS系統自身也是一個不斷改善自身控制策略和根據時代發展需要不斷引入新功能的過程，傳統的PEPS系統依然是新功能引入的基礎。

1 新一代PEPS系統減少天線數量實現PEPS功能

1.1 當前業內PEPS系統實現PEPS功能低頻天線的鑰匙探測策略分析如下

如圖1為傳統PEPS系統天線的布置情況，室內有前中后三根低頻天線用于 PS功能，分別布置在車輛中心線上DVD下方儀表橫梁支架上、中通道手剎左右位置和后備箱位置，目的是為了讓低頻天線發出的電磁信號可以覆蓋整車車艙內部，確保車艙內沒有鑰匙檢測的盲區，左右把手內部各布置一根天線，分別用于駕駛側和副駕駛側的 PE功能，負責覆蓋左右把手外部區域。內部和外部的天線是由 PEPS模塊獨立驅動控制，沒有軟件策略的交集，天線數量較多。

圖1

1.2 新一代PEPS系統實現PEPS功能低頻天線的鑰匙探測策略介紹如下

如圖2為本文要講述的新一代PEPS系統天線布置方案，車輛中心線上室內 DVD下方儀表橫梁支架上布置一根低頻天線，左右后門護板或門鈑金上各布置一根低頻天線。室內PS功能三根天線都用到，室內前低頻天線用于室內駕駛側和副駕駛側區別的信號覆蓋，室內后部區域的信號覆蓋用左后天線和右后天線來保障（只有被重復覆蓋的區域可以判斷為車內有效區域），鑰匙收到低頻信號會反饋 RF高頻信號，PEPS根據RF高頻信號的信息可以判斷其驅動的對應低頻找到了合法鑰匙，所以左右后門天線重復覆蓋的區域可以標定出來。左后門天線負責左側 PE功能的信號覆蓋（非重疊區域），右后門天線負責右側PE功能的信號覆蓋（非重疊區域）。這樣就做到了左右后門天線在室內PS功能和室外PE功能上起到了共用的作用，減少了低頻天線的使用數量，使得整體功能不變情況下減少了兩根低頻天線，節省成本，減少整車關聯布置的代價。

圖2

2 新一代PEPS系統引入的四個新功能

圖3

此部分包括迎賓、走近解鎖、離開上鎖和智能打開后備箱功能，如圖3所示，以下介紹四種功能。

2.1 迎賓功能

客戶走到藍色區域范圍內，PEPS模塊檢測到鑰匙進而驗證鑰匙的合法性，客戶繼續走到距離綠色區域，PEPS控制車輛迎賓燈點亮實現迎賓功能。

2.2 走近解鎖功能

客戶走到藍色區域范圍內，PEPS模塊檢測到鑰匙進而驗證鑰匙的合法性，客戶繼續走到距離紅色區域，PEPS控制車輛實現車門解鎖。

2.3 離開上鎖功能

客戶下車關閉所有門，在車內沒有鑰匙的情況下，離開車輛到黃色區域，PEPS控制車輛實現上鎖。

2.4 智能打開后備箱策略

客戶走到距離后備箱約 2米，PEPS模塊檢測到鑰匙進而驗證鑰匙的合法性，PEPS模塊檢測客戶繼續走到距離后備箱約0.5米開始計時，只要客戶保持距離后備箱約1米之內區域持續2秒時間，PEPS模塊判斷滿足打開后備箱定義，通過CAN總線通知BCM模塊驅動打開后備箱鎖實現智能打開后備箱功能，節省了踢腳傳感器等零部件的成本。

3 基于新一代PEPS系統的遠程啟動控制方案

3.1 整體控制方案

如圖4為遠程啟動車輛控制方案框圖。

圖4

通過鑰匙按鍵操作（可以復用閉鎖鍵例如長按3秒，也可以用一個單獨遠程啟動按鍵）或手機APP操作，通過3G4G網絡和后臺服務器喚醒車上的TBOX模塊從而把遠程啟動的需求傳遞到PEPS模塊，后者控制整車電源狀態轉換和車輛啟動發動機（如果車輛配置自動空調還可以開啟空調使得車內有好的舒適溫度）。具體操作是 PEPS模塊收到 RVS（Remote Vehicle Start）信號后判斷其從整車獲得的電壓參數、車輛檔位信息、車輛油量信息、四門上鎖信息和車內是否有鑰匙等條件來判斷車輛是否適合遠程啟動。如果有條件不滿足啟動的請求，PEPS模塊會拒絕車輛啟動（如果整車已經上電，PEPS模塊會把電源拉回 OFF下電狀態）。如果PEPS判斷啟動條件滿足，則控制整車各模塊上電 IGN-ON檔并驅動起動機工作，發動機控制模塊在車輛上電到IGN-ON后會發起同PEPS的發動機防盜認證，發動機防盜認證成功后發動機控制模塊控制油嘴噴油從而啟動車輛。

3.2 各模塊在遠程啟動過程中的作用

3.2.1 手機APP或車輛鑰匙

車輛鑰匙發出的RF射頻信號滿足PEPS模塊設計過程中定義的射頻協議，PEPS模塊收到RF高頻信號能夠判斷出是否為合法鑰匙，從而從整車安全角度分析，準許車輛啟動；手機APP通過3G4G網絡和后臺服務器喚醒整車的TBOX模塊，TBOX模塊在產線下線過程中會在后臺服務器和整車車架號做關聯匹配，這樣手機APP的命令從整車安全角度分析也是合法操作。

3.2.2 TBOX模塊

此模塊負責同3G4G網絡相連接的服務器對接，不在服務器登記的TBOX不能有效傳遞手機APP相關控制命令，TBOX傳遞的遠程啟動命令給到 PEPS模塊后，后者和要TBOX模塊做防盜驗證，TBOX模塊和整車車架號有唯一對應關系，防止了換件帶來的整車安全風險。TBOX還負責反饋整車狀態信息如發動機啟動的狀態到服務器，后者通過3G4G在手機APP上顯示出來。

3.2.3 PEPS模塊

此模塊是遠程啟動的核心模塊，負責在收到合法的啟動命令后，判斷整車狀態是否滿足啟動條件（包括整車電壓是否在9-16V、車輛換擋機構是否在P檔、車輛油量是否在定義范圍、四門是否關閉且上鎖、車內不能有合法鑰匙等條件），如果滿足則控制上電和拖動起動機工作，在帶有TBOX的配置車上還負責在執行遠程啟動命令之前和 TBOX做防盜驗證。還負責把整車處在遠程啟動狀態的信息通過 CAN總線發出來給各模塊接收。

3.2.4 BCM模塊

此模塊負責通過CAN總線傳遞車輛狀態信息如四門狀態、門鎖狀態，如果整車是設防狀態，PEPS模塊會要求BCM模塊先行解除設防，從而繼續遠程啟動過程。

3.2.5 發動機控制模塊

此模塊負責同PEPS做發動機防盜認證，在CAN總線上發送發動機狀態的信號，從而手機APP可以監控到整車已經啟動的狀態。

4 結語

總而言之，我國汽車PEPS系統的設計水平和國際先進水平還存在一定的差距，但是我國汽車廠商不斷的加大投資和研發力度，汽車無鑰匙進入和一鍵式啟動系統技術逐漸的提高和成熟，PEPS系統的功能不斷完善，在提升汽車檔次的同時，還能夠降低成本。未來在防中繼攻擊、低頻和高頻抗干擾方面還會深入探索，在和關聯技術NFC和手環穿戴產品等關聯技術應用方面也在不斷聯合發展。

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