基于NXP NCJ29D5 可 UWB 厘米級(jí)定位的汽車(chē)數(shù)字鑰匙方案

作者：莫非時(shí)間：2022-05-31 來(lái)源：大大通

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傳統(tǒng)的汽車(chē)鑰匙基于 PKE/RKE 的技術(shù)，同時(shí)會(huì)存在中繼攻擊的隱患，手機(jī)藍(lán)牙定位精度也還沒(méi)做得夠好，本文將介紹基于 NXP UWB 技術(shù)的汽車(chē)數(shù)字鑰匙方案，具備更高的定位精度，支持手機(jī)操作無(wú)鑰匙進(jìn)入、一鍵啟動(dòng)，讓手機(jī)解鎖成為可能。

本文引用地址：http://m.ptau.cn/article/202205/434680.htm

NXP NCJ29D5 是新一代超寬帶(UWB) IC 系列的第一款產(chǎn)品，專(zhuān)用于滿(mǎn)足全球汽車(chē)業(yè)的連接和功能安全需求。UWB IC 使汽車(chē)能夠知道用戶(hù)的確切位置，定位誤差精確到厘米級(jí)別。基于智能手機(jī)的汽車(chē)接入首次提供與一流的遙控鑰匙相同的便利性。用戶(hù)將手機(jī)放在口袋或包中便能夠打開(kāi)和啟動(dòng)汽車(chē)，并通過(guò)智能手機(jī)享受安全的遠(yuǎn)程泊車(chē)服務(wù)。此外，新的 UWB IC 可最大限度地防止通過(guò)中繼攻擊盜車(chē)風(fēng)險(xiǎn)。

UWB 芯片 NCJ29D5 具有以下特點(diǎn)：

● 符合 IEEE 802.15.4 HRP UWB PHY 標(biāo)準(zhǔn)

● 支持中心頻率從 6.5 GHz 到 8.0 GHz（AES-128 和 AES-256）

● 低功耗，Hard Power Down State 可達(dá) nA 級(jí)別

● 內(nèi)置可配置限流器，針對(duì)紐扣電池供電的應(yīng)用

● 支持窄帶干擾消除（NBIC），具有出色的同頻干擾抑制能力

● ARM Cortex-M33 32 位處理器 55.2 MHz

● ARM AHB-Lite 總線(xiàn)矩陣和雙主控 NS-DMA，可實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)傳輸

● 集成溫度傳感器，用于晶體溫度漂移補(bǔ)償

● 支持高精度外部溫度傳感器，可實(shí)現(xiàn)精確的晶體溫度漂移補(bǔ)償

世平集團(tuán) UWB 汽車(chē)方案介紹

該方案主要分為 5 部分：鑰匙端、車(chē)身錨點(diǎn)、車(chē)內(nèi)錨點(diǎn)、基站藍(lán)牙和 BCM，每個(gè)部分的組成如下：

● 鑰匙端：BLE KW38 + UWB NCJ29D5

● 4 x 車(chē)身錨點(diǎn)：4 x （MCU S32K144 + UWB NCJ29D5）

● 車(chē)內(nèi)錨點(diǎn)：1 x（MCU S32K144 + UWB NCJ29D5）

● 基站藍(lán)牙：KW38

● BCM：S32K144

UWB 方案工作原理：

● BCM 作為總體調(diào)度 ECU

● 運(yùn)動(dòng)傳感器喚醒 BLE 廣播

● BLE 做前期連接配置 UWB，以及低功耗管理

● Keyfob 端的 UWB 與各個(gè) UWB 錨點(diǎn)開(kāi)始測(cè)距

● BCM 根據(jù)各個(gè)錨點(diǎn)的測(cè)量結(jié)果計(jì)算定位結(jié)果

● BCM 計(jì)算 Keyfob 的位置后做出對(duì)應(yīng)動(dòng)作

圖 1 UWB 方案工作原理示意圖

UWB 方案測(cè)試布置

Keyfob 可以是手機(jī) or 車(chē)鑰匙，包括 BLE 和 UWB 功能，車(chē)身基站端共 5 個(gè)錨點(diǎn)，車(chē)內(nèi)定位錨點(diǎn) A1 位于中控臺(tái)附近，車(chē)外定位錨點(diǎn) A2~A5 位于車(chē)輛四個(gè)邊角，而基站 BLE 位于中控臺(tái)，BCM 通過(guò) CAN 跟基站 BLE 以及 UWB 錨點(diǎn)通訊。