汽車PEPS系統綜述*

竺宇濤，梁會楓，陳 宇，楊智龍，徐超越，閆 洛，吳華杰

（揚州工業職業技術學院交通工程學院，江蘇 揚州 225127）

1PEPS系統簡介

汽車早期的搖擺鑰匙需要用力快速搖轉才能發動車輛，后續發展的機械鑰匙僅能開門和啟動發動機，但防盜功能有限。將芯片植入到機械鑰匙內部的芯片鑰匙，實現了一輛車配唯一鑰匙，使汽車防盜性能極大提升。遙控鑰匙將開鎖從 “手動”變為“遙控”，提升了便利性。一體式遙控鑰匙造型緊湊，將機械鑰匙進行折疊，是目前最常見的一類汽車鑰匙。

隨著無鑰匙進入及啟動 （Passive Entry Passive Start，PEPS）系統的日漸成熟，汽車鑰匙也逐漸舍棄了刀片鑰匙，只用遙控器不僅可以實現無鑰匙進入/啟動，還可以實現自動開鎖/落鎖以及記憶存儲等功能，在提高科技感的同時，安全性和實用性也非常高[1]。PEPS系統由發射器、遙控中央鎖控制模塊、駕駛授權系統控制模塊及控制系統組成[2]。

2PEPS工作原理

目前PEPS系統的主要零部件有遙控鑰匙、天線、控制模塊 （BCM）、一鍵啟動開關，涉及的核心技術有RFID識別技術、加密算法、EMC技術。隨著相關技術的不斷成熟，零部件成本的不斷降低，PEPS的裝備率將快速提高。基于大眾MQB平臺的PEPS系統工作原理如下。

2.1 無鑰匙進入系統的工作原理

無鑰匙進入系統的工作原理見第50頁圖1。觸摸門把手內部解鎖傳感器，電容放電喚醒進入及啟動許可控制單元，進入及啟動許可控制單元被喚醒后同時發出兩個動作，一是通過專用導線喚醒車載電網控制單元內部的無鑰匙進入及一鍵啟動控制區域功能；二是通過低頻天線發出125 kHz低頻信息 （包含鑰匙喚醒、鑰匙定位ID碼詢問信息）。鑰匙在車輛1.5 m范圍內被低頻信號喚醒，收到ID碼詢問信息并初步核對，若合法則將ID碼以滾動形式加密并以高頻信息發出 （高頻信號發出時，鑰匙上指示燈閃爍），車載電網控制單元通過內部集成的高頻天線接收并處理信息，開始驗證ID碼，若一致則喚醒舒適CAN，然后將ID碼通過舒適CAN傳送至進入及啟動許可控制單元。進入及啟動許可控制單元收到車載電網控制單元傳遞來的ID碼后與內部存儲值進行比對，若一致則通過舒適CAN回傳ID碼一致的確認信息至車載電網控制單元。車載電網控制單元收到，信息后發出門鎖解鎖指令至舒適CAN，同時控制前后轉向燈閃爍及油箱蓋執行元件供電，車門模塊收到后控制門鎖電機供電、后視鏡展開、轉向燈閃爍，儀表控制單元收到后控制儀表顯示部分信息，進入及啟動許可控制單元收到后控制啟動按鈕背景燈點亮[3]。

2.2 一鍵啟動按鈕的工作原理

按下啟動按鈕，開關內部兩觸點接地，將進入及啟動許可控制單元從高電位拉低至0 V，進入及啟動許可控制單元被喚醒并開始處理信號，首先喚醒舒適CAN，然后向電子防盜鎖止單元發送上電請求，儀表控制單元接收到請求后通過舒適CAN向進入及啟動許可控制單元發送鑰匙定位及電子防盜碼查詢指令，進入及啟動許可控制單元收到儀表控制單元指令后，同時運行兩個動作，一是通過專用導線喚醒車載電網控制單元無鑰匙進入及一鍵啟動控制區域，二是向低頻天線加載，發出125 kHz載頻尋找鑰匙并詢問電子防盜碼。鑰匙收到天線發出的低頻信息后，進行編碼將電子防盜碼加密后以433.9 MHz高頻信息發出，車載電網控制單元內集成的高頻天線接收到鑰匙發出的高頻電子防盜碼信息后，傳遞至車載電網控制單元內部無鑰匙進入及一鍵啟動區域，然后車載電網控制單元將電子防盜碼通過舒適CAN發送至儀表控制單元，并與內部存儲值進行比對，若一致則儀表控制單元通過舒適CAN發送允許對碼指令至J764，J764完成電子防盜碼比對后為電子轉向柱鎖電機供電，電子轉向柱鎖解鎖，J764通過內部集成位置傳感器得知鎖舌解鎖狀態后，通過舒適CAN向進入及啟動許可控制單元發送上電指令。進入及啟動許可控制單元收到J764指令后，通過T40/27，T40/35，T40/40端子的3根導線 （15，15，S）產生高電位發送上電指令，車載電網控制單元收到3根導線發送的信息后確定上電，產生如下動作：通過T73c/13為J329繼電器控制線圈供電使J329動作；通過T73c/14產生15a電至J533及驅動CAN上ECU；通過舒適CAN向外發送已上電信號，整體喚醒全車網絡 （見圖2）。

圖1 無鑰匙進入系統的工作原理

圖2 一鍵啟動按鈕的工作原理

發動機控制單元及變速箱控制單元收到15信號后即會通過J533跨網向儀表控制單元發出電子防盜碼對碼要求，儀表控制單元進行對碼，驗證完成后，發動機控制單元解除噴油和點火限制，變速箱控制單元驗證完成后會通過驅動CAN向發動機控制單元發送啟動解除限制信號，以便發動機控制單元為下一步控制啟動做準備。

3 PEPS系統工作形態

智能鑰匙可以分為以下5類：一是最新的帶有鍵盤的無線電鑰匙；二是帶有信用卡的無線電鑰匙；三是未來帶有功能顯示器的遙控鑰匙；四是帶有環型天線和可發光二極管的觸摸式鑰匙；五是帶有數據棒的鑰匙。按照智能啟動使用方法則可分為2類：一類是按鈕式，點火按鈕位于中控臺伸手可及之處；另一類是旋鈕式，一般位于原始的鑰匙插口處，但是無須插車鑰匙，直接擰動旋鈕即可啟動。在啟動方式上，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，只要智能鑰匙在車內，車主只需按下中控臺上的啟動按鈕，車輛就會點火；天籟和馬自達6采用的是旋鈕式啟動，而大眾邁騰B7、奔馳E級則要先將智能鑰匙插入中控臺上的啟動口，按動鑰匙才能啟動[4]。

4 PEPS系統發展趨勢

內置于智能手機的虛擬車鑰匙將是汽車PEPS的終極形態。在云端進行授權后，用戶可以使用手機APP對車輛進行解鎖、啟動、駕駛以及再次鎖定等操作，用戶只需在線停用數字密鑰，即可阻止他人訪問車輛。遙控進入系統被無鑰匙進入系統替代已成為必然趨勢[5-6]。