[实用新型]分离三轴低频天线、遥控设备及遥控钥匙

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子设备领域，具体而言，涉及一种分离三轴低频天线、遥控设备及遥控钥匙。

背景技术

无钥匙进入被动启动系统是一种新型的智能电子防盗系统。它采用先进的无线射频识别(RFID)技术，通过遥控钥匙和基站端的无线通信，可以实现无需按动遥控器进入车内及一键启动发动机的功能，是一种具有更加智能化的门禁管理和更高性能的汽车防盗系统。

无钥匙进入被动启动系统包括两个部分，无钥匙进入和无钥匙启动。无钥匙进入是指驾驶人员无需按动遥控钥匙，只要带着钥匙在车附近的激活区内，拉动门把手开关，就可以实现车门解锁功能。无钥匙启动是指驾驶员只需按动车内面板的一个按钮，车内基站和遥控钥匙通过低频双向认证后，启动发动机。

图1是相关技术的遥控钥匙的结构示意图。

如图1所示，该遥控钥匙为无钥匙进入被动启动系统的钥匙端，该遥控钥匙包括：主控制器(MCU)1、高频发射模块2、LED灯3、按键开关4、低频加密认证5、低频模拟前端6和低频三轴天线7。所采用的关键技术有：高频收发技术、低频磁场定位技术和低频加密认证技术。

遥控功能中的高频收发技术，主要采用远程无钥进入(RemoteKeyless Entry，简称为RKE)技术，基本原理是遥控钥匙通过滚码技术(防止信号复制)，把按键信息加密后通过高频发射模块2发送基站，基站接收高频数据，根据信息完成遥控解闭锁、升降窗和寻车等功能，其中，高频发射模块2包括高频发射电路和高频发射天线。另外，低频定位时要求遥控钥匙通过高频发射模块2来发送低频定位数据给基站。因此遥控钥匙需要具有高频发送功能。

遥控钥匙和基站间定位中用到的低频磁场定位技术。发动机启动、无钥匙进入汽车的解闭锁等相关功能都需要判断执行动作的条件，其中遥控钥匙和汽车的相对位置就是相关的必要条件，因此需要高精度的低频磁场定位技术。基本原理是车上的基站通过不同位置的天线依次发送低频信号，遥控钥匙的低频模拟前端通过低频三轴天线接收低频数据，完成低频磁场强度检测，得到接收的信号强度指示(Received Signal Strength Indication，简称为RSSI)值和天线信息，再通过高频发射天线发送给基站，基站通过基站端不同天线的RSSI值定位钥匙和车的相对位置。

发动启动过程中的用于防盗的低频加密认证。发动机启动过程中，从安全角度考虑，需要遥控钥匙和基站内的低频芯片完成低频双重认定后，才能启动发动机。因此需要遥控钥匙具有低频双向认证功能。基本原理是通过基站内的芯片与钥匙中内置的发送应答器(Transponder)进行匹配认证达到双重加密的目的。

如图1所示，遥控钥匙采用8位的微控制单元1(MCU)，MCU1上设置有数模转换AD和定时器功能复用的引脚，AD采样低频磁场强度的电压信号，定时器接收低频数据，另外高频数据发送还需要定时器来完成。此MCU1还需完成开关采集功能，考虑到钥匙结构的限制，此MCU1还需具有PIN脚少和低价格的特点。

遥控钥匙可以有2～4个开关，主要考虑封装小特点。遥控钥匙设置1～2个LED灯，用于功能调试，实际成品可根据需要加或是不加。

遥控钥匙的高频发送模块2，包括高频发射电路和高频发射天线，其中，高频发射电路采用分离器件搭的震荡电路，具有较低的成本；高频发射天线设置(印制)在印刷电路板(Printed CircuitBoard，简称为PCB)上，一般采用印制的方法内置在PCB板上。高频发射模块2完成钥匙和遥控相关的功能。

遥控钥匙的低频加密认证模块5，具有无线收发功能，普通模式下具有32密钥，加密模式下，具有48位密钥，完成被动启动时与基站端的低频加密认证。

遥控钥匙的低频模拟前端6，用于解调并接收天线上的低频数据，三轴低频的磁场强度检测，将低频信号转换为高低电平形式，三轴的低频磁场强度转换为电压的形式，通过数据口发送给MCU，完成遥控钥匙低频数据接收和RSSI值测定。

低频模拟前端6还包括分离三轴天线7，此天线用于为低频模拟前端接收低频数据信号和检测磁场强度。低频模拟前端6通过三轴天线7接收基站发送的低频信号，在接收低频信号的同时，将三轴天线7所接收的数据转换为高低电平信号，将磁场强度信号转化成电压信号，遥控钥匙的MCU接收三轴模拟前端数据并采样电压信号，再将数据和电压信号所对应的RSSI值通过高频发送给基站。其中比较关键的点就在于检测磁场强度的精度，这跟三轴模拟前端和三轴天线性能密切相关。