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Passive Entry and Passive Start(PEPS)簡介
 

【作者: 林建益】   2019年11月20日 星期三

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PEPS是什麼?一開始筆者就為了它的中文翻譯傷腦筋!它的英文全名是Passive Entry Passive Start。Google了一下,看到有人把它翻譯成「汽車無鑰匙進入和啟動系統」,還算是貼切實際的應用情境,雖然英文原文裡並沒有寫到「汽車」,也沒寫到「無鑰匙」。如果把英文直譯成中文,應該是「被動式進入和被動式啟動」-有看沒有懂!不過,對於專有名詞,台灣習慣於直接把英文術語拿來說、拿來用!這倒是省了我翻譯的麻煩;而且,偶而穿插幾句英文,聽起來還蠻酷的!我就直接解釋什麼是PEPS好了。


PEPS其中有兩個P,它的意思都是Passive。這個Passive有什麼重要呢?這和汽車防盜系統的發展史有關。一開始,汽車防盜系統中的門鎖是機械式的,車門的閉鎖和解鎖都是用機械式的鑰匙來完成;後來,引進了無線電技術,就改用了無線電遙控器,這類系統被稱為Remote Keyless Entry(RKE)。不過,使用RKE時,想解車門鎖還是要把遙控器按一下;於是,就有人發明了Passive Keyless Entry(PKE):其中的Passive的意思是說使用者不用按遙控器,只要靠近車門,頂多摸或拉一下門把,門就自動解鎖、開了!行文至此,我突然頓悟:原來,RKE和PKE其中「K」所代表的Keyless,其實是指無需使用機械式鑰匙的意思,並非無鑰匙:遙控器也算是鑰匙,不是嗎?



僅配備了PKE的車子,不用把鑰匙拿出來,車主就可以進到車子內,但還是要把機械鑰匙拿出來,轉動啟動開關才能發動車子。於是就有人發明,進到車子後鑰匙不用拿出來,只要用手按下啟動按鈕就好了,這就是所謂的Passive Start(PS)。把PKE(Passive Entry,即PE)加上PS,就構成了PEPS!



前文中有提到,當配備PKE(或PE)時,頂多摸或拉一下門把,門就解鎖了!如果連門把都不想碰的話,就構成了所謂的迎賓模式(Welcome Mode)。在這個模式底下,車主只要靠近車子,也許還有幾公尺遠,車子就閃燈或投射出歡迎主人的字樣,讓人備感尊榮!不過,迎賓模式應該是不能長久持續運作!因為,為了要感知車主(其實是車主身上的感應式鑰匙)的到來,車子對鑰匙的觸發和感知線路會持續耗電;要是耗到電瓶沒電,車子發動不了,那就糗大了!



另外,PEPS之所以能做到不必拿出鑰匙就能解鎖車門和啟動引擎,是因為放在車主身上的感應鑰匙有電池供電才能發出射頻信號讓車子接收。假如很不幸的,感應鑰匙的電池沒電了,好不容易拿備用的機械鑰匙開了車門,就必須要把感應鑰匙拿出來,貼近特定的位置,才能發動車子。這種免電池的操作模式被稱為Immobilizer。


從上述的說明,可以發現PEPS系統有個特性很重要,那就是要省電!為了省鑰匙的電,鑰匙平時通常不會自行發出射頻信號。只有在摸或拉一下門把,車子送出觸發信號給鑰匙,鑰匙被觸發之後才會發出射頻信號給車子。而除非在歡迎模式,否則車子也僅在拉一下門把之後才耗費較大的電流來送出觸發信號。另外,判定鑰匙在車內、車外、車內外的什麼位置和距離也很重要,因為要根據這些資訊,系統才能做出相對、正確的動作。


良好的PEPS系統要仰賴於優良可靠的解決方案!首先,為了操作順暢,在手觸摸但還沒拉門把的時候,最好車子和鑰匙就已經完成觸發和回傳的動作。所以,可靠穩定的門把觸控功能很重要!不論是風吹、雨打、日曬,門把的觸控都不可以出問題,不動或誤動都不能接受。感應式鑰匙的省電程度,和偵測感應鑰匙位置的精確度,也都影響了使用的方便性和使用者的感受。


Microchip有許多觸控產品和多年的經驗,有很多客戶拿來量產觸控車門把或者感應式腳踢尾門(腳在車後保險桿下方晃動就開尾門,動作原理類似觸控車門把);在PEPS方面,全新的ATA5702,用於鑰匙端,是一顆可程式化的MCU,可搭配三軸天線對來自車子的低頻觸發信號作精密量測,再經由內建的AES128加密引擎及UHF射頻線路把資料回傳給車子,以換算出鑰匙的位置,性價比非常高;而ATA5291可同時驅動多組線圈,而且能調整驅動電流,搭配ATA5782射頻接收IC,可以構成車子端完整的解決方案。


若有觸控和PEPS的相關疑問,歡迎與我們經驗豐富的設計團隊聯繫,或參考官方網站:


http://www.microchip.com/touch


http://www.microchip.com/caraccess


Microchip 發表最新的圖形化軟體開發套件MPLAB® Harmony 3.x,它適用於全系列32位微控制器及微處理器。MPLAB Harmony 提供豐富軟體套件解決方案並高度整合硬體除錯工具,軟體架構主要區分為硬體驅動層(PLIB)、驅動程式層(Driver)、系統服務軟體與應用程式連接層(Middleware)及應用程式層(APP)。使用者可經由簡易圖形化操作介面選單,進行微控制器週邊設備模組的暫存器初始化、功能設定及使用系統服務軟體。最後經由程式產生器自動生成具有高執行效率及精簡的程式碼,協助使用者完成應用程式開發。


MPLAB Harmony 3.0也將微控制器的週邊設備模組的驅動程式庫進行升級以符合MISRA-C: 2012規範。在軟體架構的升級中還包括支持更多的硬體除錯開發工具,例如開發板支持套件(BSP)模組、32位微控制器的接腳功能設定管理模組、週邊模組及中斷優先權設定模組等。這些模組的功能提升,都在於協助客戶縮短軟體設計週期、降低開發成本及增加產品利潤。



在圖形化人機介面的應用設計方面,也發表Graphics Composer新版軟體套件,可協助使用者創建圖形化的人機界面(Graphics User Interface, GUI),並生成具有觸控、圖形化顯示及事件處理的軟體程式碼。此軟體版本也提升Graphics Composer的工具套件,如增加的圖形檔案開發工具用於圖形檔案資源管理、檔案格式轉換,並包含多種圖形檔案格式轉換、圖形檔案壓縮和編輯等操作。增加許多圖形精靈工具及增強版的所見即所得(WYSIWYG)引擎,使用者可以Graphics Composer 實現從設計到生產的人機介面的實例顯示模擬,並支持客製化的LCD驅動器設定管理介面,以適應各式各樣的LCD顯示模組。


舉例說明,使用者可以經由MPLAB Harmony 及Graphics Composer的圖形設計工具,快速完成微控制器週邊設備模組的設定配置、LCD產品圖形化操作介面設計及系統軟體庫的設定,最後經由程式產生器產生專案樣版程式碼。



而MPLAB Harmony 3.0 的軟體開發套件,可同時支持32位微控制器及微處理器的圖形化介面應用開發。使用者可在相同軟體開發套件下,兼顧硬體成本及系統性能考量,將軟體的開發成本降到最低。並可透過顯示器管理套件有效的支持客製化的LCD顯示模組及觸控控制晶片。



更多有關MPLAB Harmony的資源及線上支援如下:


Microchip官方網站:MPLAB Harmony介紹


https://www.microchip.com/mplab/mplab-harmony


Microchip官方網站:Developer Help


https://microchipdeveloper.com/harmony3:start


Microchip官方網站:Forum


https://www.microchip.com/forums/f291.aspx


Microchip官方工程師社區:MPLAB Harmony 教程


http://microchip.com.cn/newcommunity/index.php?m=Knowledge&a=index&id=172&p=1


Gitee 網站:MPLAB Harmony Packages



https://gitee.com/Microchip-MPLAB-Harmony


Github 網站:MPLAB Harmony


https://github.com/Microchip-MPLAB-Harmony/Microchip-MPLAB-Harmony.github.io


作者 徐文達 Microchip 技術經理


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