远程无钥匙进入（RKE）系统设计描述和设计目标

汽车已经征服了交通运输行业，因为它已成为社会的基本组成部分。从那时起，制造了不同的汽车和交通工具，每种模型都超过了上一个制造的模型。随着对汽车创新的指数增长的需求，对汽车安全性的需求也随之而来。关于汽车安全性，也许使用最广泛的应用是远程无钥匙进入（RKE）系统。

远程无钥匙进入（RKE）吸引了汽车购买者，RKE在新汽车上以及作为售后产品的普及证明了这一点。本应用笔记概述了RKE系统，并讨论了它们如何满足范围，电池寿命，可靠性，成本和法规遵从性等要求。它显示了一些电路和设计方法，并对未来的系统（包括双向通信）提供了一些预测。

远程无钥匙进入（RKE）系统已经变得非常流行。在北美，新车中RKE系统的安装率超过80％，在欧洲则超过70％。除了便利性的明显优势外，RKE驱动的车辆防盗技术还可最大程度地减少盗车的可能性。欧洲汽车制造商正在与保险公司合作，将该技术应用于车辆中，后者又将其作为获得汽车保险的条件。这种趋势始于德国，并有望在几年内蔓延到整个欧洲。这些系统中的大多数采用单向（单工）通信。但是第二代和第三代系统可能会反驳该钥匙，告诉您汽车需要左前轮胎中的汽油或更多压力。

RKE系统由钥匙扣（或钥匙）中的RF发射器组成，该RF发射器将一小段数字数据发送到车辆中的接收器，在接收器中将其解码并通过接收器控制的方式打开或关闭车门或后备箱。执行器。无线载频目前在美国/日本为315MHz，在欧洲为433.92MHz（ISM频段）。在日本，调制是频移键控（FSK），但在世界上大多数其他地区，都使用幅度移键控或ASK。载波在两个之间进行幅度调制

详细的RKE描述和设计目标

典型的RKE系统（图1）在钥匙或钥匙扣中包含一个微控制器。您可以通过按下唤醒微控制器的键上的按钮来解锁汽车。微控制器将64或128位的数据流发送到钥匙的RF发送器，在此处调制载波并通过简单的印刷电路环形天线辐射。（尽管效率很低，但作为PC板一部分制造的环形天线价格便宜，并且被广泛使用。）

RKE系统由一个钥匙扣电路（下图）组成，该电路发送到车辆中的接收器（上图）。

在车辆中，RF接收器捕获该数据并将其定向到另一个微控制器，该微控制器对该数据进行解码并发送适当的消息以启动发动机或打开门。多按钮钥匙扣可以选择打开驾驶员的车门，所有车门或行李箱等。

在2.4kbps至20kbps之间传输的数字数据流通常由数据前同步码，命令代码，一些校验位和“滚动代码”组成，通过在每次使用时自行更改来确保车辆安全。如果没有此滚动代码，则您发送的信号可能会意外解锁另一辆车，或者落入窃贼的手中，后者可能会随后使用它来获得进入权限。

这些RKE系统的设计有几个主要目标。像所有批量生产的汽车部件一样，它们必须提供低成本和高可靠性。它们应该最大程度地减少发射器和接收器中的功率消耗，因为更换钥匙扣中的电池很麻烦，而对汽车电池充电则很麻烦。除了这些要求之外，RKE系统设计人员还必须兼顾接收机灵敏度，载波容差和其他技术参数，以在低成本和最小电源电流所施加的约束范围内实现最大传输范围。

节电

由于电池寿命在RKE系统中非常重要，因此系统必须尽一切可能使工作电流和“准时”最小化。接收器PLL中的压控振荡器（VCO）提供了这种关注细节的好例子。接收者必须几乎不间断地检查以避免错过进入车辆的需求。为了节省功率，即使在两次检查之间的短暂间隔内，接收器也会尝试尽可能频繁地关闭电源。

钥匙扣发送器通常连续发出四个10ms数据流（总计约40ms），以确保接收器至少捕获其中之一。接收器每20ms轮询一次，以解码至少两个数据流，以防止出现时序误差和噪声。它需要0.75毫秒的解码时间（足以接收7或8个接收位）来确定数据是否令人感兴趣。

为了监视密钥发送，RKE接收器必须分配时间唤醒并稳定，然后再解码输入信号。

除了解码时间以外，轮询操作还必须首先为接收器电路腾出时间以“唤醒”并稳定下来。大多数放大器电路可以快速唤醒，但是VCO的晶体是机电组件，需要一些时间才能开始振荡，并且需要更多的时间才能稳定在所需的频率上。常规的超外差接收器为此需要2ms至5ms。但是，  MAX1470  VCO只需提供足够的功率来维持晶体的振动，就可以在0.25ms内完成工作。因此，MAX1470 每20ms仅唤醒1ms（解码时为0.75ms，稳定时为0.25ms），从而 检测出密钥卡传输（图2）。快速唤醒 MAX1470 它还采用3.3V而不是5V供电，以节省净能量，从而将电池寿命（与传统的超高接收器相比）延长了四到五倍。

结论

汽车安全性是发展远程无钥匙进入（RKE）的主要原因。本应用笔记描述了RKE系统的基本组成部分和功能。还解决了它的优点和主要功能。此外，还介绍了系统中采用的最新创新的更新，以及即将应用的未来可能的改进。

编辑：hfy