遠(yuǎn)程無鑰匙進(jìn)入（RKE）系統(tǒng)設(shè)計(jì)描述和設(shè)計(jì)目標(biāo)

汽車已經(jīng)征服了交通運(yùn)輸行業(yè)，因?yàn)樗殉蔀樯鐣?huì)的基本組成部分。從那時(shí)起，制造了不同的汽車和交通工具，每種模型都超過了上一個(gè)制造的模型。隨著對(duì)汽車創(chuàng)新的指數(shù)增長(zhǎng)的需求，對(duì)汽車安全性的需求也隨之而來。關(guān)于汽車安全性，也許使用最廣泛的應(yīng)用是遠(yuǎn)程無鑰匙進(jìn)入（RKE）系統(tǒng)。

遠(yuǎn)程無鑰匙進(jìn)入（RKE）吸引了汽車購(gòu)買者，RKE在新汽車上以及作為售后產(chǎn)品的普及證明了這一點(diǎn)。本應(yīng)用筆記概述了RKE系統(tǒng)，并討論了它們?nèi)绾螡M足范圍，電池壽命，可靠性，成本和法規(guī)遵從性等要求。它顯示了一些電路和設(shè)計(jì)方法，并對(duì)未來的系統(tǒng)（包括雙向通信）提供了一些預(yù)測(cè)。

遠(yuǎn)程無鑰匙進(jìn)入（RKE）系統(tǒng)已經(jīng)變得非常流行。在北美，新車中RKE系統(tǒng)的安裝率超過80％，在歐洲則超過70％。除了便利性的明顯優(yōu)勢(shì)外，RKE驅(qū)動(dòng)的車輛防盜技術(shù)還可最大程度地減少盜車的可能性。歐洲汽車制造商正在與保險(xiǎn)公司合作，將該技術(shù)應(yīng)用于車輛中，后者又將其作為獲得汽車保險(xiǎn)的條件。這種趨勢(shì)始于德國(guó)，并有望在幾年內(nèi)蔓延到整個(gè)歐洲。這些系統(tǒng)中的大多數(shù)采用單向（單工）通信。但是第二代和第三代系統(tǒng)可能會(huì)反駁該鑰匙，告訴您汽車需要左前輪胎中的汽油或更多壓力。

RKE系統(tǒng)由鑰匙扣（或鑰匙）中的RF發(fā)射器組成，該RF發(fā)射器將一小段數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)發(fā)送到車輛中的接收器，在接收器中將其解碼并通過接收器控制的方式打開或關(guān)閉車門或后備箱。執(zhí)行器。無線載頻目前在美國(guó)/日本為315MHz，在歐洲為433.92MHz（ISM頻段）。在日本，調(diào)制是頻移鍵控（FSK），但在世界上大多數(shù)其他地區(qū)，都使用幅度移鍵控或ASK。載波在兩個(gè)之間進(jìn)行幅度調(diào)制

詳細(xì)的RKE描述和設(shè)計(jì)目標(biāo)

典型的RKE系統(tǒng)（圖1）在鑰匙或鑰匙扣中包含一個(gè)微控制器。您可以通過按下喚醒微控制器的鍵上的按鈕來解鎖汽車。微控制器將64或128位的數(shù)據(jù)流發(fā)送到鑰匙的RF發(fā)送器，在此處調(diào)制載波并通過簡(jiǎn)單的印刷電路環(huán)形天線輻射。（盡管效率很低，但作為PC板一部分制造的環(huán)形天線價(jià)格便宜，并且被廣泛使用。）

RKE系統(tǒng)由一個(gè)鑰匙扣電路（下圖）組成，該電路發(fā)送到車輛中的接收器（上圖）。

在車輛中，RF接收器捕獲該數(shù)據(jù)并將其定向到另一個(gè)微控制器，該微控制器對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼并發(fā)送適當(dāng)?shù)南⒁詥?dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)或打開門。多按鈕鑰匙扣可以選擇打開駕駛員的車門，所有車門或行李箱等。

在2.4kbps至20kbps之間傳輸?shù)臄?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流通常由數(shù)據(jù)前同步碼，命令代碼，一些校驗(yàn)位和“滾動(dòng)代碼”組成，通過在每次使用時(shí)自行更改來確保車輛安全。如果沒有此滾動(dòng)代碼，則您發(fā)送的信號(hào)可能會(huì)意外解鎖另一輛車，或者落入竊賊的手中，后者可能會(huì)隨后使用它來獲得進(jìn)入權(quán)限。

這些RKE系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有幾個(gè)主要目標(biāo)。像所有批量生產(chǎn)的汽車部件一樣，它們必須提供低成本和高可靠性。它們應(yīng)該最大程度地減少發(fā)射器和接收器中的功率消耗，因?yàn)楦鼡Q鑰匙扣中的電池很麻煩，而對(duì)汽車電池充電則很麻煩。除了這些要求之外，RKE系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員還必須兼顧接收機(jī)靈敏度，載波容差和其他技術(shù)參數(shù)，以在低成本和最小電源電流所施加的約束范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)最大傳輸范圍。

節(jié)電

由于電池壽命在RKE系統(tǒng)中非常重要，因此系統(tǒng)必須盡一切可能使工作電流和“準(zhǔn)時(shí)”最小化。接收器PLL中的壓控振蕩器（VCO）提供了這種關(guān)注細(xì)節(jié)的好例子。接收者必須幾乎不間斷地檢查以避免錯(cuò)過進(jìn)入車輛的需求。為了節(jié)省功率，即使在兩次檢查之間的短暫間隔內(nèi)，接收器也會(huì)嘗試盡可能頻繁地關(guān)閉電源。

鑰匙扣發(fā)送器通常連續(xù)發(fā)出四個(gè)10ms數(shù)據(jù)流（總計(jì)約40ms），以確保接收器至少捕獲其中之一。接收器每20ms輪詢一次，以解碼至少兩個(gè)數(shù)據(jù)流，以防止出現(xiàn)時(shí)序誤差和噪聲。它需要0.75毫秒的解碼時(shí)間（足以接收7或8個(gè)接收位）來確定數(shù)據(jù)是否令人感興趣。

為了監(jiān)視密鑰發(fā)送，RKE接收器必須分配時(shí)間喚醒并穩(wěn)定，然后再解碼輸入信號(hào)。

除了解碼時(shí)間以外，輪詢操作還必須首先為接收器電路騰出時(shí)間以“喚醒”并穩(wěn)定下來。大多數(shù)放大器電路可以快速喚醒，但是VCO的晶體是機(jī)電組件，需要一些時(shí)間才能開始振蕩，并且需要更多的時(shí)間才能穩(wěn)定在所需的頻率上。常規(guī)的超外差接收器為此需要2ms至5ms。但是，MAX1470VCO只需提供足夠的功率來維持晶體的振動(dòng)，就可以在0.25ms內(nèi)完成工作。因此，MAX1470每20ms僅喚醒1ms（解碼時(shí)為0.75ms，穩(wěn)定時(shí)為0.25ms），從而檢測(cè)出密鑰卡傳輸（圖2）。快速喚醒MAX1470它還采用3.3V而不是5V供電，以節(jié)省凈能量，從而將電池壽命（與傳統(tǒng)的超高接收器相比）延長(zhǎng)了四到五倍。

結(jié)論

汽車安全性是發(fā)展遠(yuǎn)程無鑰匙進(jìn)入（RKE）的主要原因。本應(yīng)用筆記描述了RKE系統(tǒng)的基本組成部分和功能。還解決了它的優(yōu)點(diǎn)和主要功能。此外，還介紹了系統(tǒng)中采用的最新創(chuàng)新的更新，以及即將應(yīng)用的未來可能的改進(jìn)。

編輯：hfy