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基于TI CC2340蓝牙模块开发的汽车数字钥匙解决方案的优势

日期:2024-08-28 00:24:15    编辑:    浏览:


  CC2340蓝牙模块推出BLE PEPS数字钥匙解决方案,利用BLE低功耗蓝牙连接手机APP和汽车可以实现无钥匙进入、无钥匙启动,以及解锁、闭锁、控制后备箱、寻车、授权借车等功能。

  随着人们生活水平的提高,私家车的数量逐年增加,用户对汽车的要求也越来越丰富,除基本的动力性、舒适性、安全性之外,便利性和交互性等新的需求也被日趋重视。二十一世纪初,无钥匙进入与启动系统(Passive Entry and Passive Start,PEPS)被提出,该技术以高低频双向通信为核心,旨在简化用户在车辆使用过程中繁琐的开锁与启动操作。尽管传统高低频PEPS方案的发展相对成熟,但用户必须配备并随身携带专用的智能钥匙。随着物联网概念的提出,车联网技术以实现人、车、路之间信息交互的特点被国内外汽车制造商重视,以用户的智能终端替代智能钥匙的低功耗蓝牙PEPS技术(Bluetooth Low Energy Passive Entry and Passive Start,BLE PEPS)被提出,成为取代传统高低频PEPS的新兴技术方案。

  相较传统高低频PEPS系统,低功耗蓝牙PEPS系统拥有明显的优势:

  1)智能手机普及,而智能手机均包含蓝牙模块,有天然的使用条件;

  2)蓝牙模块体积小,低功耗蓝牙采用无线通讯的方式摆脱了线缆的限制,因此蓝牙模块的安装位置可以根据厂商车型自行选择,实用性也更高;

  3)低功耗蓝牙PEPS系统成本更低,蓝牙模块价格较低;

  基于以上优势,BLE PEPS方案能够为物联网时代下的PEPS技术提供具有更智能化和更多延展性的发展前景。

  系统方案介绍

  CC2340蓝牙模块BLE PEPS系统包含BLE无钥匙进入和BLE无钥匙启动两个功能。BLE无钥匙进入是指用户通过拉门把手/按压开门按钮,BLE PEPS系统自动在车门一定范围内搜寻蓝牙智能钥匙,若找到合法的蓝牙智能钥匙则自动执行解锁的功能。BLE无钥匙启动是指用户启动车辆时,BLE PEPS系统自动搜索蓝牙智能终端的位置,若判断合法蓝牙智能钥匙在车内,则可启动车辆。

  CC2340蓝牙模块BLE PEPS的定位测距精度在半米级~米级,相对低端的蓝牙PEPS方案采用RSSI测距实现1-5米级的定位精度,主流蓝牙PEPS方案使用蓝牙AoA技术可以实现半米级的定位。

  在蓝牙5.1版本中增加了对于BLE数字钥匙具有意义的AoA(Angle of Arrival入射角算法)功能,支持更加精确的定位。蓝牙AoA定位方案(如图3)中,发射设备例如手机定期发送特殊的信号,车身蓝牙天线通过一个天线阵列对特殊信号进行接收,并将信息发送给蓝牙主模块计算出发射设备的位置信息,该方案能够较为准确地判断发射设备的位置(距离和方向),精度可以达到0.5米左右。

  蓝牙天线的数量跟蓝牙定位精度要求有关系,要求蓝牙精度较高的话,需要的天线数量就越多,例如常规的1+3,主机模块+3蓝牙天线的状态,就是左右门侧各有一个,后备箱有一个,基本上能涵盖车内定位的90%以上。乘用车2022年开始都在做1+N方案,下图是目前常见乘用车的蓝牙天线配置,如图3所示。

  系统基于蓝牙定位来计算蓝牙智能钥匙的位置,主要由一个BLE主模块(负责定位算法、与整车通讯、与BLE天线通讯、BLE信号收发等功能)、若干个BLE天线(至少3个以上,与BLE主模块通讯、BLE信号收发等功能)和蓝牙智能钥匙组成。

  BLE主模块检测到蓝牙智能钥匙后,主动唤醒BLE天线;BLE天线和蓝牙智能钥匙进行通讯,以获得蓝牙智能钥匙对应的相位差。BLE天线将获得的信息发送给BLE主模块,BLE主模块再根据多个蓝牙智能钥匙对应的相位差计算出蓝牙智能钥匙的位置。

  CC2340蓝牙模块把蓝牙智能钥匙的位置信息给到车身域控制器,车身域控制器根据蓝牙智能钥匙的位置信息再结合用户的操作,对车辆执行解闭锁或者一键启动的操作。


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