车规芯片ING91870CQ在汽车数字钥匙的应用方案

车规芯片-ING91870CQ

时间回到2022年8月，正值全国人民抗击疫情之际，桃芯科技ING91870CQ低功耗蓝牙SOC突破重围，成为了首家通过车规认证的国产BLE芯片。自此桃芯科技同众多方案商开启了车规产品的研发之路。

随着时间的推移，汽车电子钥匙的发展变得更加先进和智能化。现代的汽车电子钥匙通常使用无线电频率进行通信，同时还具备更多的功能。蓝牙（BLE）具有的超低功耗，超高普及率的特点使其在众多近场通信技术智能车钥匙的应用方案中脱颖而出。蓝牙（BLE）与车辆连接，可实现对车辆远程控制，无感解锁的功能。

传统基于单锚点RSSI测距的车钥匙方案基本原理依靠2.4g电磁波在自由空间中的衰减公式：

RSSI=A-10nlg(d)

其中，A为距离发射端参考距离处的信号强度，通常选1米处的标定信号强度，d 为接收端与发射端的实际距离，n 为路径衰减指数。

可以看出，信号强度随着距离信号发射源距离的伸长，呈指数级衰减。根据公式可以拟合出以下RSSI随空间距离变化的曲线，如下图1所示：

图1.根据公式拟合的RSSI与空间距离的变化

在信号源发射功率已知，环境变化不大的前提下，就可以根据测得信号源的信号强度RSSI，大致判断出与信号源的距离。

但是，在实际应用场景中，测试环境中障碍物的遮挡、信号反射造成的多径效应、环境中相同或者相近频率信号的干扰，都会导致信号更快衰减，如图2。正是这些原因，造成了单锚点RSSI车钥匙方案的准确性、稳定性不佳，导致用户得不到良好的使用体验。

图2.实际测试环境中RSSI与距离的拟合曲线

鉴于单锚点RSSI车钥匙方案在应用上的缺点，桃芯科技在2023年4月首次推出了基于ING91870CQ多锚点监听RSSI的车钥匙方案。如下图3，在多锚点车钥匙监听方案中，中控节点将获取到的与手机的未来几个BLE连接事件信息通过raw pkt广播给监控节点，监控节点接收到连接信息后在指定的时间节点到指定的信道监听手机的RSSI强度并上报中控单元处理。与单锚点RSSI车钥匙方案相比，多锚点RSSI监听车钥匙方案具有更稳定、更精准的RSSI监测能力。

图3.基于多锚点的RSSI监控方案架构

2023年8月，基于桃芯科技ING 91870CQ低功耗蓝牙SOC的多锚点监听RSSI测距的车钥匙方案正式在吉利英伦车型上车测试。

桃芯科技ING91870CQ是一款车规 QFN32 4x4封装的BLE5.1 SoC。采用TSMC 40nm工艺，48MHz主频，内置512KB eFlash，128KB RAM,-40~125°C工作温度。支持定位，多连接，低功耗等BLE5.1全规格特性自研协议栈，满足各种现有车机BLE应用场景，例如TPMS，无感车钥匙，ETC，BMS等。

审核编辑：汤梓红