UWB 厘米級定位技術全新升級汽車數字鑰匙，NXP NCJ29D5 將助力手機無感進出

傳統的汽車鑰匙基於 PKE/RKE 的技術，同時會存在中繼攻擊的隱患，手機藍牙定位精度也還沒做得夠好，本文將介紹基於 NXP UWB 技術的汽車數字鑰匙方案，具備更高的定位精度，支持手機操作無鑰匙進入、一鍵啟動，讓手機解鎖成為可能。 

NXP NCJ29D5 是新一代超寬帶(UWB) IC 系列的第一款產品，專用於滿足全球汽車業的連接和功能安全需求。UWB IC 使汽車能夠知道用戶的確切位置，定位誤差精確到厘米級別。基於智慧型手機的汽車接入首次提供與一流的遙控鑰匙相同的便利性。用戶將手機放在口袋或包中便能夠打開和啟動汽車，並通過智慧型手機享受安全的遠程泊車服務。此外，新的 UWB IC 可最大限度地防止通過中繼攻擊盜車風險。

 

UWB 晶片 NCJ29D5 具有以下特點：

• 符合 IEEE 802.15.4 HRP UWB PHY 標準
• 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 nA 級別
• 內置可配置限流器，針對紐扣電池供電的應用
• 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 總線矩陣和雙主控 NS-DMA，可實現快速數據傳輸
• 集成溫度傳感器，用於晶體溫度漂移補償
• 支持高精度外部溫度傳感器，可實現精確的晶體溫度漂移補償

世平集團 UWB 汽車方案介紹：

• 該方案主要分為 5 部分：鑰匙端、車身錨點、車內錨點、基站藍牙和 BCM，每個部分的組成如下：
• 鑰匙端：BLE KW38 + UWB NCJ29D5
• 4 x 車身錨點：4 x （MCU S32K144 + UWB NCJ29D5）
• 車內錨點：1 x（MCU S32K144 + UWB NCJ29D5）
• 基站藍牙：KW38
• BCM：S32K144

  

UWB 方案工作原理：

• BCM 作為總體調度 ECU
• 運動傳感器喚醒 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 UWB 錨點開始測距
• BCM 根據各個錨點的測量結果計算定位結果
• BCM 計算 Keyfob 的位置後做出對應動作

                 圖 1  UWB 方案工作原理示意圖

UWB 方案測試布置：

Keyfob 可以是手機 or 車鑰匙，包括 BLE 和 UWB 功能，車身基站端共 5 個錨點，車內定位錨點 A1 位於中控台附近，車外定位錨點 A2~A5 位於車輛四個邊角，而基站 BLE 位於中控台，BCM 通過 CAN 跟基站 BLE 以及 UWB 錨點通訊。

             圖 2  UWB 方案測試布置示意圖

 

最後再配合上位機軟體可直觀看到鑰匙精準定位，GUI 標誌了迎賓區、解鎖區、車內啟動區，還可以顯示鑰匙位於車身外位置（前後左右）。

                                                                          圖 3  UWB 方案上位機軟體效果圖