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品佳集团推出一系列汽车无钥匙进入汽车防盗方案
带来绝佳的无钥匙便利体验和超凡的汽车防盗性能

 2012-06-06

随着社会的发展,汽车逐步的走进千家万户。随之而来的汽车防盗的问题也就日益突出。 传统的固定编码方式的遥控器,使用在汽车遥控无钥匙进行当中的风险不言而喻, 盗车团伙可以很容易用相同频率的射频接收器接收到车主的开门遥控代码来进行复制,很容易将车辆盗取。为了避免这种情况的发生,各类型的汽车防盗技术也层出不穷,其中有滚动码遥控无匙进入技术(RKE), 被动式无匙进入(PKE), 及Immobilizer (发动机防盗)。

品佳集团推出一系列无钥匙进入及汽车防盗解决方案,其中有: 
一、Microchip 公司的RKE及PKE方案
Microchip公司开发的Keeloq 滚动码技术可以实现:每一次发射的遥控代码都是滚动变化的,并且不会重复,这样就算之前发送的遥控代码被复制,车门也不会被打开。 这种技术在中国汽车市场有大面积的应用。

Microchip KeeLoq® 滚动码技术介绍及安全特性:
Keeloq 实际上是一个“ASIC”的特别设计,内含加密及解密技术。Keeloq 的编码含有一组64-BIT“编码密码”编码器共传送66-BIT 的资料到解码器,其中有32-BIT 的资料是一完全不可预测的跳码资料 ,Keeloq 的解码器知道这资料所用“编码密码”,所以可以用它来检验其接收的跳码资料是否正确Keeloq 的传送资料是唯一,且不重履。 Keeloq 较长的编码技术可避免扫描机在短时间内就将相同的码传送出去:即使以最快的方式来产生HCS300 的编码(一秒约可传送10 笔资料),必须超过3.7年才可能产生全部的跳码部份(32 BIT),若要产生全部66 BIT 则需2.2×1011 年。

当今70%的汽车商选用RKE(Remote Keyless Entry,远程无钥匙进入)系统,或将其作为一个标准。RKE系统主要由按键加密发送器和车内内置接收器组成。通过采用Microchip公司专为RKE系统设计的使用基于Keeloq编码技术的安全密钥芯片HCS300、HCS301、PIC12F635、PIC16F636等来实现系统数据的安全加密,防止发送的数据被恶意盗取拷贝。

Microchip  RKE方案框图如下:


Keeloq 加密编码部分器件选型表:
MICROCHIP的HCSXXX系列专用Keeloq编码芯片选型,


HCS300/HCS301其典型应用电路如下:


PIC12F635、PIC16F636是MICROCHIP集成了KEELOQ® 兼容的硬件加密模块的8 BIT MCU。


Keeloq 解码部分器件选型表:
Keeloq 解码部份通常设计在车身控制器里用专用的软件算法来实现, 由于车身控制器(BCM)需要实现多对多逻辑:每一个输入都和多个输出相关,同时每一个输出也和不止一个输入相关,就需要多管脚数的MCU来实现众多输入及输出信号管理和控制。


框图如下:
 


MCU性能参数:
PIC12F1822


PIC16F946


PIC16F1946/PIC16F1947


Microchip  除了有RKE方案外,还有应用于被动无匙进入的PKE解决方案,方案的框图如下: 其中PIC16F639  是集成了Keeloq 硬件加密模块及MCP2030 3 通道天线模拟前端 的PKE专用MCU 。 

 


二,NXP公司的RKE,PKE,Immobilizer  解决方案 
作为全球领先的汽车安全与防盗(Car Access and Immobilization)半导体解决方案供应商,自2003年推出首款无钥匙系统并被少量高端车型成功采用以来,恩智浦就一直引领着这一市场的技术发展。所拥有的无钥匙系统技术拥有高集成、低功耗的特点,是集引擎防盗(Immobilizer)、遥控钥匙和无钥匙系统为一体的单芯片解决方案。全球几乎所有的主流汽车厂商都采用了恩智浦的无钥匙系统技术,覆盖中高端车型,甚至是低端车型。

主要特性:
1   将引擎防盗、遥控钥匙和无钥匙系统等多个功能集成在一起的单芯片解决方案
2   通过低频前端和微处理器的单芯片集成,实现最佳的低频灵敏度,从而带来了更优的系统操控距离
3   低能耗且高精度的接收信号强度侦测模块(RSSI)提供更为精确的车内外部检测以及钥匙定位功能
4   多项加密技术可供选择,包括96位的Hitag-3和128位的AES算法, 通过快速的认证协议,在确保系统安全的同时实现系统快速响应
5   稳定可靠的唤醒功能有效防止钥匙的误唤醒,从而使电池寿命达到最大化
6   向下兼容已有的各种恩智浦引擎防盗和遥控钥匙系统,使整车功能升级更为简单并具有可扩展性

方案框图:


NXP的PKE工作原理:
车主在整个驾车过程中都完全不需要使用钥匙,只需要随身携带。当车主进入车子附近的有效范围时,车子会自动检测钥匙并进行身份识别,其在安全性方面也有了本质的提高,通过低频和射频的双向通讯,汽车与钥匙之间可以完成复杂的双向身份认证,从而判断是否自动打开车门锁。

NXP PKE 方案演示板:

  

本方案推荐IC介绍:
1,MCU:LPC11C22/4
本方案选择NXP集成了CAN总线控制器和收发器的Cortex M0内核LPC11C22/4系列MCU。LPC11C22和LPC11C24是兼容CAN 2.0B的LPC11C00系列控制器的最新成员,集成处理器,CAN控制器和TJF1051 CAN收发器,在低成本LQFP48封装中实现了完整的CAN功能。LPC11C22和LPC11C24集成CAN收发器不但可以提高系统的可靠性和质量,减少电气互连和兼容的问题,节省50%以上的电路板空间,还降低了系统的成本。LPC11C22/C24 CAN物理层完全兼容ISO 11898-2双线平衡信号标准。总线引脚具有极高的ESD保护能力,另外还具备多种故障安全功能,如CAN引脚上较高的直流处理能力、发送数据超时功能、欠压检测功能以及过热保护功能等。片内ROM集成CANopen驱动,同时提供简单易用的API接口,从而使用户可以基于CANopen标准将LPC11C22/C24快速集成到嵌入式网络应用中去。


芯片特性:
‧50 MHz Cortex-M0处理器,配有SWD/调试功能(4个中断点)
‧32KB/16KB Flash,8KB SRAM
‧32个向量中断;4个优先级;最多13个拥有专用中断的GPIO
‧CAN 2.0 B C_CAN控制器,配有片内CANopen驱动,并集成收发器
‧UART, 2 SPI & I2C (FM+)
‧16位和32位计时器各2个,带PWM/匹配/捕捉功能,1个24位系统计时器
‧12MHz内部RC振荡器,全温度及电压范围内精度可达1%

2, PKE芯片
专用的PKE芯片,基于低功耗8位MRKII构架RISC处理器,包括安全认证芯片,具有高灵敏度的三位低频接口,支持接收信号强度指示(RSSI)以判断ID设备的位置。芯片内遥控开锁码生成可以在硬件认证计算单元中实现。支持FLASH编程类似的编程过程,方便系统升级。

芯片特性:
‧32位设备识别序列码
‧512字节EEPROM
    -EEPROM有读/写保护功能 
   -读写模式搞灵敏度
‧内部有RISC指令控制器
    -8K字节固件
    -4K字节的应用程序存储空间
‧集成硬件安全计算单元

3,基站IC:
PCF7991是一颗高集成度、功能强大的高级基站IC(ABIC),非常适于机动车辆止动装置,它集成了所有必需的功能方便读写TRANSPONDER。PCF7991采用单元AM/PM调制/解调技术,和简单的包络探测相比加大了系统的操作范围。

载波频率可以通过片上振荡器或外部时钟源得到。由于可以对片内时钟分频电路编程,因此可以采用较宽的时钟频率范围。

天线失败检测特性使PCF7991具有系统诊断功能。通过微控制器的串行接口,可以控制PCF7991和TRANSPONDER之间的通讯。

采用CMOS技术,此芯片具有低功耗操作模式,并提供空闲和掉电模式。

芯片特性:
‧采用高效的AM/PM技术,扩大了系统的操作范围;
‧适合于智能天线和主动天线结构;
‧天线驱动能力很强,高达200mAp;
‧天线输出电阻很小,为3.5Ω;
‧很高的接收灵敏度,2mVpp;
‧大的动态接收范围;
‧可编程时钟分频,调制、接收增益和滤波特性;
‧快速“读-写”接收设置特性;
‧片上接收电磁干扰滤波;
‧天线失败模式检测;
‧外围元件很少;
‧操作电压范围:4.5~5.5V;
‧掉电模式:7μ@5.5V
‧14脚SO封装。

4射机答器PCF7936
PCF7936是一款可编程加密的TRANSPONDER(发射机应答器),采用相互鉴别技术。相互鉴别技术非常适合于在基站和TRANSPONDER之间进行非接触式身份确认和存储器访问。

用户数据和配置数据通过加密方式交换。存储器访问标志支持数据的读写保护。PCF7936采用快速相互鉴别算法,使用随机数字、密钥和口令,另外PCF7936还提供了出厂时已经固化了的32位单位身份识别码。

由于具有很低的功耗,PCF7936在读/写模式下具有很好的灵敏度。
 

芯片特性:
PCF7936可编程加密;
64/32位相互鉴别码;
32位单位身份识别码;
48位安全密钥;
快速识别,39ms;
128位非易失性用户存储器(EEPROM);
EEPROM直接访问和密码访问;
EEPROM读写保护;
EEPROM数据可以保留20年;
只读模式向下兼容;
读/写模式下具有良好的灵敏度,35uT;
无引脚塑料封装。

更多的品及方案信息,请联系品佳集品线企划人员,谢谢