1、PKE简述

  无钥匙门禁系统，简称为PKE（Passive Keyless Entry），类似于智能卡；除了有远程遥控开门、找车之外，当驾驶者踏进指定范围时，该系统通过识别判断如果是合法授权的驾驶者则进行自动开门；上车之后，驾驶者只需要按一个按钮即可启动点火开关。如下图所示，当持智能卡的人在指定范围内，只要触动车门上的感应开关，就会自动打开门锁；进入车内后，只需按下位于方向盘下的启动键就可以发动汽车；同样停车后按下就可熄火，当人离开车一定距离后，车门就会自动上锁。

  PKE智能钥匙系统是汽车智能化、信息化、电子化的体现，提高了整车的安全性、可靠性、舒适性，具有极佳的市场前景和巨大的潜在效益。

  2、PKE市场应用

  随着技术的不断发展与成熟,如今PKE无钥匙进入系统已被广泛应用在各个领域,在汽车行业，现在不仅奔驰、宝马等高端汽车制造商已经采用了这一技术，而且蒙迪欧、天籁和马自达也相继采用该技术；本土车厂华晨、奇瑞、比亚迪等也开始配装该产品。

感应开关                 智能钥匙

  目前汽车安装PKE系统主要有两种方式：

  前装市场：故名思义，汽车在出厂前已经由厂家作为标配预装了PKE系统。这种方式由于其先天的优势，系统与整车的结合更紧密，可实现 的功能也更多。出厂前安装了PKE系统的汽车，一般会在车门把手那里设计一个感应开关，当车主拉到门把手时，车内的控制器会首先唤醒车主所携带的智能钥匙，并进行身份验证，身份验证成功车主才能进入车内，整个过程只耗时几个毫秒；

  后装市场：由于是独立研发设计，并且要考虑适应绝大多数的车型，所以后装市场的PKE产品不可能像原装的PKE那样能与汽车做到无缝连接，有些功能受到先天条件的限制而无法实现,但最基本最常用的功能已经可以做到与原装相同，完全可以满足汽车用户的需求。

  不管是前装PKE还是后装PKE,也不管是哪一个品牌的产品，其基本功能大体都是相同的，同时这也是普通用户最常用或者最感兴趣的功能。这些功能大体可分两类：

  1、自动功能：

  自动感应开锁：当智能卡出现在主机的有效检测范围内时，自动开门锁，并撤防；

  自动上锁：当用户离开汽车一定距离时，自动锁车门，并设防；

  自动升窗：如果用户离开汽车后没有关好车窗，系统会自动将车窗升起。

  这几个功能可以说是最实用的功能，特别是当车主双手都提着东西，如果安装了PKE系统，只需要走过去拉开门把手上车就行了，这样就可以彻底解放你的双手。

  2、防盗功能：

  现在一般的PKE产品都可以实现传统单向防盗器的所有功能。比如:振动报警、停车警示、非法启动自动断油断电等。另外，PKE系统所配的电子钥匙也可以作为遥控器使用，从而实现远距离遥控功能。

  3、PKE市场方案

  智能无线通讯系统有很多的要求；

  1、要求是体积小、成本低，解决方案用一个智能的单片机来实现，单片机由数字和模拟前端组合成一个芯片；

  2、要求是经济的双向通讯，基站命令用125KHz低频发送，高频响应，用低频发送成本逐渐降低；

  3、要求是通讯距离在2米以上，其应答器有高度的输入灵敏度，因为在一般环境下有很多的噪音干扰，所以在设计系统的时候要求有高度的灵敏度非常重要；

  4、消除天线的方向性，因为控制信号不可能一直从一个方向发来，特别是随身携带的单元，发送的方向不可能控制，所以在应答器板上使用三个方向的天线XYZ，不管信号从哪个方面来都可以接收到；

  5、对电池寿命的要求，因为有一些电池是用来作汽车里面胎压检测系统的，不可能每6个月打开换电池，所以采用唤醒滤波器以减少电流使用；

  6、最后是数据的安全性要求，发送信号加密，收到信号时再解密。

  那么，现在市场有多种PKE方案应用，较为常见的是TI、NXP、Microchip、AMS的方案，每个方案各有各的特点：

  A、TI & NXP：TI和NXP起步较早，方案相对成熟，但价格相对较高；前装市场选择较多；周立功、品佳对NXP的方案推广度较大； 比亚迪也已经准备在其中高端车型上采用NXP的PKE方案；

  B、Microchip：集成度高，加入了硬件KEELOQ滚码模块； 能实现PKE全部功能，且可以快速定位；

  C、AMS：灵敏度高，感应距离远，且低频操作极为简单，尤其是对RSSI   的读取，对于衰减比较强的环境来说是不错的选择。

  4、PKE的工作原理

  简单地说，PKE的工作原理就是无线射频技术进行信号交换与认证的过程，其中包括高、低频的发射与接收。

  PKE系统由基站和应答器组成，基站包含低频(LF)发射模块和高频(UHF)接收模块，而应答器包含低频(LF)接收模块和高频(UHF)发射模块以及三相天线。这两部分之间采取双向通信，基本框图如图所示，基站单元会不停地发送一条编码为125 kHz的低频报文以搜寻并唤醒一定范围内的应答器。该信号范围内的所有应答器都能够接收到该报文，并对编码的数据字段进行验证。一旦车主身上的应答器识别成功，它就会自动发送一条高频段(315M/433M)的射频Keeloq编码报文，基站单元在收到该报文后对其进行解码，如果识别成功，将控制指令执行机构打开车门。

  在这个过程中，三相天线可以更加有效地接受信号，3D低频唤醒芯片(LF Wakeup IC)可以唤醒MCU，从而MCU可以控制执行机构。

  针对上述的介绍，奥地利微电子有AS3931/AS3932/AS3933产品可以用于PKE应用。特别是AS3933，出类拔萃的80 μVrms敏感度，可对唤醒范围进行优化，其2.7μA超低电流消耗也极大地延长了电池寿命。AS3933的接收频率范围广泛，为15 至150 kHz，为各种RFID技术或远程无钥匙进入等各种应用提供了灵活性。AS3933为每个工作通道提供了一个数字RSSI（接收信号强度指示）值，并支持可编程数据速率和带时钟恢复的曼彻斯特解码。它还包括一个由晶体振荡器或内部RC振荡器产生的内部时钟发生器，且AS3933在同类器件中首次提供了内置自动天线调谐器，可将天线调谐到所需的载波频率。通常客户都会要求这些功能来降低他们的BOM成本，又不影响性能。我们已经将AS3933 Design in铁将军的PKE方案中，另外，AS3931和AS3932也分别有其对应客户群。

  附：中国汽车无钥匙进入和启动系统主要竞争者

  大陆 (ConTi)

  阿尔卑斯 (ALPS)

  电装 (Denso)

  海拉 (Hella)

  马夸特 (Marquardt)

  摩比斯 (Mobis)

  博世 (Bosch)

  康奈可 (Calsonic Kansei)

  科世达 (Kostal)

  欧姆龙 (Omron)

  辉创 (Whetron)

  铁将军 (Steelmate)