CN101769093A - Peps智能钥匙及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种PEPS智能钥匙，本发明的PEPS智能钥匙，包括3D天线，由指向x轴、y轴和z轴的天线构成；3D模拟前端模块，通过3D天线，接收任意方向的射频信号；微控制器，用于执行控制，根据3D模拟前端所接收的射频信号，向UHF发射模块发出信号指令；以及UHF发射模块，根据微控制器指令，向车身控制系统发出控制信号；选用3D模拟前端模块配合3D天线，可随时接收来自任意方向的信号，从而降低由天线的方向性而造成信号强度弱的可能性；使用超低功耗的微控制器，使得整PEPS智能钥匙在待机状态下电流小于5uA，本发明的PEPS智能钥匙的控制方法，使PEPS智能钥匙在大部分时间处于待机状态，进一步降低功耗。

Description

PEPS智能钥匙及其控制方法

技术领域

本发明涉及PEPS(被动式无钥匙进入及无钥匙启动系统)(简称PKE)技术领域，具体涉及一种PEPS智能钥匙及其控制方法。

背景技术

现有的汽车无钥匙进入，主要采用RKE(Remote Keyless Entry远程无钥匙进入系统)技术。RKE技术已经在汽车领域使用了很多年，目前仍然是汽车防盗和进入系统的主流产品。RKE的基本原理是钥匙通过滚码技术(防止信号复制)，把按键信息加密通过高频(315MHz/433MHz)方式发送给车上的控制器，来实现遥控闭锁、开锁、寻车等功能。如公开号为CN101262532A的中国发明专利申请公布说明书中公开了一种经过改进的RKE系统，该RKE系统具有至少2个可选择的通信信道；但由于RKE技术存在一些弱点，如不能无钥匙启动汽车发动机，给使用者带来不便；同时目前的RKE系统还需要手动按下RKE遥控器上的按钮，汽车才会在RKE系统的控制下执行相应的操作，促使了PKE技术的不断发展与成熟。PKE技术其实是从RKE演变而来，也有人称PKE是RKE的第二代技术。这种技术设计的初衷是使用户只需随身携带一个电子钥匙SmartKey，不需钥匙的按键就可以开门或启动车子。与RKE的单向通信不同，PKE应用的是双向通信的原理，通过RF射频信号(Radio Frenquence)来验证电子钥匙的身份以提高安全性。从两者的工作原理来看，在安全性方面，PKE的双向通信认证方式显然更安全，这种方式大大降低了被截码、破解的可能性。特别是在抗干扰方面，RKE很容易因为受到同频干扰而无法正常工作，而PKE在受到同频干扰时门会一直处于上锁状态，从而保证了用户的财产安全。

而现有的PEPS智能钥匙，存在功耗高、识别信号存在盲区、成本高等缺点。

发明内容

有鉴于此，为了解决上述问题，本发明提出了一种PEPS智能钥匙，其功耗低，且能降低由天线的方向性造成的信号强度弱的问题。

本发明的目的是这样实现的：PEPS智能钥匙，其特征在于：包括3D天线，由指向x轴、y轴和z轴的天线构成；

3D模拟前端模块，通过3D天线，接收任意方向的射频信号；

微控制器，用于执行控制，根据3D模拟前端所接收的射频信号，向UHF发射模块发出信号指令；以及

UHF发射模块，根据微控制器指令，向车身控制系统发出控制信号。

进一步，所述3D模拟前端模块识别最小5mVPP的信号；

进一步，3D模拟前端模块采用TMS37126

进一步，微控制器采用MSP430；

进一步，所述UHF发射模块包括一声表谐振电路，所述声表谐振电路对需要发射的信号进行幅度调制；

进一步，所述UHF发射模块的发射天线使用PCB天线。

本发明还提供上述PEPS智能钥匙的控制方法，以进一步降低其功耗，包括如下步骤：

1)微控制器对PEPS智能钥匙进行初始化；

2)读取3D模拟前端模块接收的射频信号并进行过滤处理；

3)判断该信号是否噪音，如是，则执行步骤5)，如否，则执行步骤4)

4)微控制器执行控制，向UHF发射模块发出信号指令，UHF发射模块根据微控制器指令，向车身控制系统发出控制信号；

5)微控制器控制PEPS智能钥匙进入睡眠状态，并监听低频唤醒信号，当监听到低频唤醒信号时，对该低频唤醒信号进行验证，如与微控制器内存储的验证数据匹配，则跳转执行步骤2)。

本发明的PEPS智能钥匙，选用3D模拟前端模块配合3D天线，可随时接收来自任意方向的信号，从而降低由天线的方向性而造成信号强度弱的可能性；使用超低功耗的微控制器，使得整PEPS智能钥匙在待机状态下电流小于5uA，使用本发明的PEPS智能钥匙的控制方法，使PEPS智能钥匙在大部分时间处于待机状态，一颗3v纽扣电池能用2年以上；所述UHF电路采用声表谐振电路和PCB天线发射，在降低PEPS智能钥匙成本的同时，能产生频率稳定的射频信号。

本发明的其他优点、目标，和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书，权利要求书，以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述：

图1示出了本发明PEPS智能钥匙的结构示意图；

图2示出了本发明PEPS智能钥匙的控制方法的流程示意图。

具体实施方式

以下将对本发明的优选实施例进行详细的描述。

参见图1，本实施例的PEPS智能钥匙，包括3D天线1、3D模拟前端模块2、微控制器3、UHF发射模块4和电池5。

所述3D天线1，由指向x轴、y轴和z轴的天线构成，可接收任意方向的射频信号，用于接收车身控制系统发出的低频LF信号；

所述3D模拟前端模块2，采用TMS37126，其能识别最小5mVPP的信号，配合3D天线1进行LF通讯；

所述微控制器3，采用MSP430超低功耗微控制器，用于执行控制，根据3D模拟前端模块2所接收的射频信号，向UHF发射模块4发出信号指令；

所述UHF发射模块4，根据微控制器3的指令，向车身控制系统发出控制信号；所述UHF发射模块4使用声表谐振电路对需要发射的信号进行幅度调制，由于声表谐振电路能产生稳定的高频信号，因此本实施例的UHF发射模块4能获得稳定频率的射频信号，并能降低成本，所述UHF发射模块4的发射天线使用PCB天线；

所述电池5为PEPS智能钥匙供电。

参见图2，本实施例的PEPS智能钥匙的控制方法，包括如下步骤：

1)微控制器对PEPS智能钥匙进行初始化；

2)读取3D模拟前端模块接收的射频信号并进行过滤处理；

3)判断该信号是否噪音，如是，则执行步骤5)，如否，则执行步骤4)

4)微控制器执行控制，向UHF发射模块发出信号指令，UHF发射模块根据微控制器指令，向车身控制系统发出控制信号；

5)微控制器控制PEPS智能钥匙进入睡眠状态，并监听低频唤醒信号，当监听到低频唤醒信号时，对该低频唤醒信号进行验证，如与微控制器内存储的验证数据匹配，则跳转执行步骤2)。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.PEPS智能钥匙，其特征在于：包括

3D天线，由指向x轴、y轴和z轴的天线构成；

3D模拟前端模块，通过3D天线，接收任意方向的射频信号；

微控制器，用于执行控制，根据3D模拟前端所接收的射频唤醒信号，将PEPS智能钥匙从休眠状态唤醒，并根据3D模拟前端所接收的射频指令信号，向UHF发射模块发出信号指令；以及

UHF发射模块，根据微控制器指令，向车身控制系统发出控制信号。

2.如权利要求1所述的PEPS智能钥匙，其特征在于：所述3D模拟前端模块识别最小5mVPP的信号。

3.如权利要求2所述的PEPS智能钥匙，其特征在于：3D模拟前端模块采用TMS37126。

4.如权利要求1所述的PEPS智能钥匙，其特征在于：微控制器采用MSP430。

5.如权利要求1所述的PEPS智能钥匙，其特征在于：所述UHF发射模块包括一声表谐振电路，所述声表谐振电路对需要发射的信号进行幅度调制。

6.如权利要求1所述的PEPS智能钥匙，其特征在于：所述UHF发射模块的发射天线使用PCB天线。

7.如权利要求1至6中任一项所述的PEPS智能钥匙的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)微控制器对PEPS智能钥匙进行初始化；

2)读取3D模拟前端模块接收的射频信号并进行过滤处理；

3)判断该信号是否噪音，如是，则执行步骤5)，如否，则执行步骤4)

4)微控制器执行控制，向UHF发射模块发出信号指令，UHF发射模块根据微控制器指令，向车身控制系统发出控制信号；

5)微控制器控制PEPS智能钥匙进入睡眠状态，并监听低频唤醒信号，当监听到低频唤醒信号时，对该低频唤醒信号进行验证，如与微控制器内存储的验证数据匹配，则跳转执行步骤2)。

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