車規(guī)芯片ING91870CQ在汽車數(shù)字鑰匙的應(yīng)用方案

車規(guī)芯片-ING91870CQ

時(shí)間回到2022年8月，正值全國(guó)人民抗擊疫情之際，桃芯科技ING91870CQ低功耗藍(lán)牙SOC突破重圍，成為了首家通過車規(guī)認(rèn)證的國(guó)產(chǎn)BLE芯片。自此桃芯科技同眾多方案商開啟了車規(guī)產(chǎn)品的研發(fā)之路。

隨著時(shí)間的推移，汽車電子鑰匙的發(fā)展變得更加先進(jìn)和智能化?，F(xiàn)代的汽車電子鑰匙通常使用無線電頻率進(jìn)行通信，同時(shí)還具備更多的功能。藍(lán)牙（BLE）具有的超低功耗，超高普及率的特點(diǎn)使其在眾多近場(chǎng)通信技術(shù)智能車鑰匙的應(yīng)用方案中脫穎而出。藍(lán)牙（BLE）與車輛連接，可實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛遠(yuǎn)程控制，無感解鎖的功能。

傳統(tǒng)基于單錨點(diǎn)RSSI測(cè)距的車鑰匙方案基本原理依靠2.4g電磁波在自由空間中的衰減公式：

RSSI=A-10nlg(d)

其中，A為距離發(fā)射端參考距離處的信號(hào)強(qiáng)度，通常選1米處的標(biāo)定信號(hào)強(qiáng)度，d 為接收端與發(fā)射端的實(shí)際距離，n 為路徑衰減指數(shù)。

可以看出，信號(hào)強(qiáng)度隨著距離信號(hào)發(fā)射源距離的伸長(zhǎng)，呈指數(shù)級(jí)衰減。根據(jù)公式可以擬合出以下RSSI隨空間距離變化的曲線，如下圖1所示：

圖1.根據(jù)公式擬合的RSSI與空間距離的變化

在信號(hào)源發(fā)射功率已知，環(huán)境變化不大的前提下，就可以根據(jù)測(cè)得信號(hào)源的信號(hào)強(qiáng)度RSSI，大致判斷出與信號(hào)源的距離。

但是，在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中，測(cè)試環(huán)境中障礙物的遮擋、信號(hào)反射造成的多徑效應(yīng)、環(huán)境中相同或者相近頻率信號(hào)的干擾，都會(huì)導(dǎo)致信號(hào)更快衰減，如圖2。正是這些原因，造成了單錨點(diǎn)RSSI車鑰匙方案的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性不佳，導(dǎo)致用戶得不到良好的使用體驗(yàn)。

圖2.實(shí)際測(cè)試環(huán)境中RSSI與距離的擬合曲線

鑒于單錨點(diǎn)RSSI車鑰匙方案在應(yīng)用上的缺點(diǎn)，桃芯科技在2023年4月首次推出了基于ING91870CQ多錨點(diǎn)監(jiān)聽RSSI的車鑰匙方案。如下圖3，在多錨點(diǎn)車鑰匙監(jiān)聽方案中，中控節(jié)點(diǎn)將獲取到的與手機(jī)的未來幾個(gè)BLE連接事件信息通過raw pkt廣播給監(jiān)控節(jié)點(diǎn)，監(jiān)控節(jié)點(diǎn)接收到連接信息后在指定的時(shí)間節(jié)點(diǎn)到指定的信道監(jiān)聽手機(jī)的RSSI強(qiáng)度并上報(bào)中控單元處理。與單錨點(diǎn)RSSI車鑰匙方案相比，多錨點(diǎn)RSSI監(jiān)聽車鑰匙方案具有更穩(wěn)定、更精準(zhǔn)的RSSI監(jiān)測(cè)能力。

圖3.基于多錨點(diǎn)的RSSI監(jiān)控方案架構(gòu)

2023年8月，基于桃芯科技ING 91870CQ低功耗藍(lán)牙SOC的多錨點(diǎn)監(jiān)聽RSSI測(cè)距的車鑰匙方案正式在吉利英倫車型上車測(cè)試。

桃芯科技ING91870CQ是一款車規(guī) QFN32 4x4封裝的BLE5.1 SoC。采用TSMC 40nm工藝，48MHz主頻，內(nèi)置512KB eFlash，128KB RAM,-40~125°C工作溫度。支持定位，多連接，低功耗等BLE5.1全規(guī)格特性自研協(xié)議棧，滿足各種現(xiàn)有車機(jī)BLE應(yīng)用場(chǎng)景，例如TPMS，無感車鑰匙，ETC，BMS等。

審核編輯：湯梓紅