奔驰智能钥匙

奔驰智能钥匙

梅赛德斯-奔驰汽车的进入认可系统与驾驶认可系统

　　梅赛德斯-奔驰汽车的遥控系统实际不是一个简简单单的遥控系统。它叫做进入认可系统与驾驶认可系统，英文是Drive Authorization System简称为DAS系统，它确保只有得到认证的含有遥控功能的钥匙才能打开车门并启动发动机。专业的解释就是它是一套对钥匙的认证系统，通俗的说它就是一套防盗系统。
　　总的来说窃贼最常用的盗窃手段有以下几种方法：
　　整车搬运法：使用拖车直接将车辆拖走，或将整车装入其它运载工具运走。此种盗窃方式所需时间相当短，窃贼能迅速离开现场。
　　破坏车体法：窃贼在无人看守的停车地点，直接以工具破坏汽车门锁或玻璃强行进入车中，以接电方式将车辆驶走。
　　复制钥匙或开锁高手：将钥匙复制或用开锁工具打开车门，直接将车开走。
　　窃取车载物件：窃贼拆卸车体外部零件，或砸碎车窗盗窃车内物品。
　　窃贼的这些行为会引起车体振动、倾斜等现象，同时还伴有中心波长为9~10μm的红外辐射等人体生物信息。根据窃贼盗窃汽车所引发的异常现象，选择恰当的监测器件进行数据采集，并采用适当的数据处理算法，就可以实现准确预警的目的。
　　为了能够提取足够的信息，实现对监测目标的准确判断，选择传感器应遵循一些基本原则：合理选择传感器并加以优化组合，以实现系统高精度、低成本的需求；选用不同种类、不同功能的传感器，发挥各个传感器的优势，信息共享，降低虚报、漏报的可能性；选用多个同种类的传感器，合理布局，去除监测死角，提高系统的可靠性。基于以上的分析，选用以下传感器构成防盗系统的监测模块：
　　①微波多普勒传感器。利用多普勒效应制成的传感器可以用来探测人体或物体的移动，该传感器在人或物体靠近时接收器接收的频率发生变化，当频率变化至设定值时，可以判断为有人或物体进入防盗系统的预警范围；
　　②振动传感器。利用加速度检测器件制成的振动传感器，能够对车体特殊频段的振动进行监测，在车体被外力破坏的情况可以产生警报；
　　③倾角传感器。倾角传感器监测车体相对于初始位置是否出现倾角变化，如果这种角度的变化是以特定频率出现或达到设定的阈值，就可以判断为汽车整体被搬运。
　　④红外传感器。红外传感器只对中心波长为9~10μm的红外线辐射敏感，能够检测到人体辐射的红外信息，可以用作人体入侵车内的监测器件；
　　⑤霍尔开关器件。通过霍尔开关器件可以对汽车的车门、发动机舱盖及后备箱盖的非法开启进行监测。
　　以上几种传感器监测波频率的改变、车体振动、车体位态改变和人体生物信息等不同方面，再通过合理的布局去除监测死角，就能够获取汽车防盗所需的足够信息，最大程度地消除信息的不确定性，提高报警的可靠性。还有一些检测其他种类信号的传感器也被用在了防盗系统，比如说有玻璃破碎传感器，它是检测玻璃破碎时发出的声波。
　　以上所述的是轿车所采用的防盗系统的介绍，下面对奔驰轿车所采用的防盗系统展开说明。
　　图一
　　奔驰轿车的防盗系统的发展已经从DAS，DAS1，DAS2，发展到了今天的DAS3。中间也有一些版本的派生。图一给出的就是从DAS2到DAS3以及商用车的防盗钥匙。我们从不同的钥匙外形就可以判断出每辆车所采用的防盗系统版本，如果是专业人士更能一次说出每一辆车所采用的防盗措施是什么样的。
　　奔驰轿车的防盗系统就是本文的题目进入与驾驶认可系统（DAS）。进入与驾驶认可系统确保只有拥有有效的钥匙才能合法开启车锁，并启动发动机。以前的系统单纯依靠钥匙齿的形状作为权属证明。而奔驰轿车从DAS 2a开始电子防启动装置以发送应答器的形式作为的补充。从DAS 3开始，驾驶认可更是只在钥匙（或无钥匙启动芯片卡）和电子点火开关之间进行电子数据的交换。图二是新款的DAS3遥控钥匙

　　图二
　　在数据的传输上面，奔驰轿车采用了红外线和无线电波的双重数据传输。车辆的进入认可系统只需接收到两种信号之一便可以执行命令。
　　红外线光束是一种电磁辐射，其频率介乎无线电波和可见光之间。因此，红外线光束对于肉眼来说是不可见的。红外线光束利用红外发光二极管产生，并且通过光电晶体管进行接收。红外线光束的传播如同可见光，即象车窗玻璃这样透明的物体对于红外线来说也是透明的。不透明的物体则可以象阻断普通光速一样阻断红外线光束的传播。红外线光束会随着距离的增加而变弱。如果距离增加一倍，照明亮度将降至原有亮度的四分之一。红外线光束用于进入与驾驶认可系统中的下列场合：
　　 在遥控钥匙与进入认可系统之间传递进入认可信息。
　　 在电子钥匙与电子点火开关之间传递驾驶认可信息。
　　 通过红外线移动探测器扫描车辆内部。
　　红外线光束会随着遥控发射器距离的增加而变弱。因此，钥匙的使用范围限制在仅有数米远。如果叠加了其它光源，例如强烈的阳光或荧光灯，使用范围还会受到进一步限制。

　　图三
　　按下遥控钥匙上的按键，指示灯会闪亮，这时遥控钥匙发出信号，信号为无线电信号和红外信号。（图三）

　　图四
　　这是遥控钥匙发出的红外信号。（图四）
　　每秒钟振动达约10,000次到一万亿次范围之间的电磁波被称为无线电波。无线电波可以按照其频率进行区分。各个频率可以分成若干种类，通常熟知的无线电波范围有长波（30 300千赫），中波（300千赫– 3兆赫），短波（3 30兆赫），超短波（30 300兆赫），分米波（300 – 3,000兆赫），厘米波（卫星广播、雷达3 30京赫）。
　　以下频率用于奔驰轿车防盗系统的无线电传输：
　　遥控钥匙发射器：433.92兆赫、315兆赫
　　无钥匙启动天线（长波）： 20千赫、125千赫
　　无钥匙启动芯片卡发射器： 433.92兆赫、315兆赫
　　无线电波可以穿过非金属材料，强度只略有减弱，但遇金属部件时却会发生弯曲并“绕流”。在使用遥控钥匙时，这意味着钥匙不必对准车辆，并且无需直接连接。
　　无线电波会随着遥控发射器距离的增加而变弱。因此，钥匙的使用范围限制在数米之内。如果与其它发射器的无线电波（例如收音机电台、发送应答器、铁路无线电或无线链接）发生重叠，可能会进一步限制钥匙的使用范围。
　　在早期的系统中，认可与否只基于钥匙杆的形状。
　　自 DAS 2 起，驾驶认可的确认信息来自红外线遥控器传输的滚动编码。
　　自 DAS 2a 起，以发送应答器的形式加入了电子车辆防起动装置。
　　自 DAS 3 起，驾驶认可的确认信息只以电子方式在钥匙（或无钥匙起动芯片卡）与电子点火及起动机开关之间传输。

　　第二代进入与驾驶认可系统DAS 2b中的进入认可通过中央锁止系统的遥控器进行传输。利用钥匙上的三个按钮通过无线电波进行数据传输。驾驶认可根据钥匙齿的机械形状和以发送应答器为基础的电子防启动装置实现。
　　发射器钥匙的按钮功能（图五两种版本的钥匙）（进入许可）
　　1 锁止 - 按下...1 x （全部锁止）
　　2 解锁–按下...1 x 选择性（驾驶员侧车门和加油口盖板）
　　...2 x 选择性（解锁所有装置）
　　...1 x 全部（解锁所有装置）
　　3 电池测试，从选择性解锁切换至全部解锁，或反之亦然，
　　同时按住按钮1和2达5秒钟以上，直到电池测试灯闪烁（也用于确认功能切换）。

　　图五 图六

　　图七

　　发送应答器（图六、图七）（驾驶许可）
　　发送应答器可以用作驾驶认可系统DAS 2a和DAS 2b中的传递媒介。当开启点火开关时，点火开关板下面的感应线圈被激活。发出的感应波被钥匙中的发送应答器线圈接收并为钥匙中的发送应答器提供能量。发送应答器启用后，作为感应波通过同一线圈发送驾驶认可系统代码。代码被感应线圈接收，同时传递至驾驶认可系统进行评估。固定编码和可变编码均作为编码方法。
　　固定编码被用于商用汽车的驾驶认可系统的某种发送应答器系统 。如果采用了固定编码，进入及驾驶认可的确认信息将通过不变编码传输。对于可变编码的系统，钥匙将其编码发送给接收器。一旦接收器确认此编码为合法，将发送一个新的编码至钥匙。钥匙存储此新编码，以供下次使用。近来带有发送应答器的驾驶认可系统多采用可变编码的方式。
　　还有一种编码方式叫滚动编码，是用于中央门锁遥控器。滚动编码利用编码的改变确保传输命令的安全性。遥控发射器和车辆的进入认可系统利用一个相同的编码表。每次命令的传输都按顺序逐个选择编码。如果发射器曾在使用范围以外被启用过，其编码则会与接收器的当前编码不同，前者的编码在表中的位置更靠后。因此，接收器也能够接收更靠后的编码，这种功能叫做二次同步。
　　从DAS 3开始，使用电子钥匙，可以完全按照电子的方式确定进入认可和驾驶认可。在 DAS 3 中，散列编码被应用于电子钥匙与电子点火及起动机开关之间的数据交换。 在利用散列编码的系统中，每次传输的编码号是预先计算出来的。这个计算过程是利用相同的计算规则，在发射器和接收器中同时进行的。散列编码的计算规则是非常安全的，即使掌握了多个编码号，也无法推测出下个编码号以及计算规则的公式。
　　DAS 3利用红外线和无线电信号，通过中央锁止系统的遥控器可以传输进入认可。利用传递至电子点火开关（EIS）的红外线数据可以传送驾驶认可。此系统完全独立于进入认可系统。它不需要遥控发射器电池，因为它由EIS通过感应线圈供给能量。即使在发射器电池没电的情况下也可以启动发动机。机械钥匙位于侧面，可以用作紧急钥匙，这样即使在发射器电池没电的情况下，仍可以进入车辆。机械钥匙也可以用于锁止手套箱和行李箱。

　　下面讲述一下进入许可系统，中控锁系统是进入许可系统，它属于车身防盗。中央锁系统用于中央锁止或解锁车辆。在没有遥控器的汽车内，通过转动任一前车门或行李箱盖内的锁头操纵中央锁止。如果汽车装有遥控器，按下遥控钥匙上相应的按钮可以操纵中央锁止。有以下两种不同的解锁模式：选择性解锁和全部解锁。选择“选择性”将解锁驾驶员侧车门和加油口盖板，而选择“全部”则解锁所有车门、行李箱和加油口盖板。可以在钥匙中对这些选项进行编程。
　　对于DAS3系统在驾驶员侧车门拉手和后备箱盖上有相应的开锁和解锁功能一体的按钮。按下车门拉手内或行李箱盖锁旁相应的按钮，无钥匙启动可以操纵中控锁。利用车内中央锁止开关，中控锁可以锁止或解锁。在这种情况下，选择性解锁和全部解锁没有区别。车内中央锁止开关仅在从车外锁止车辆之后才起作用。
　　从车外解锁车辆之后，在行驶速度达到15公里/小时时，汽车将自动锁止。如果从车内开启了车门，中控锁将解锁所有车锁。此功能可由客户或服务中心取消。
　　在发生事故时，一个来自气囊控制装置的信号可以使所有车锁解锁。条件是达到安全带紧急拉紧卷收器的触发阈值。如果出现翻车，电器管理模块或气泵单元中的传感器将解锁中控锁。
　　在车内照明设定为车门触点控制时，解锁车辆时车内照明就会亮起。根据不同的车型系列，可以将锁止及解锁扩展为包括便捷关闭和夏季开启功能。

　　防盗警报系统在中控锁锁止10秒钟后自动启用。它监测以下位置：
　　 所有车门
　　 行李箱盖
　　 发动机罩
　　 连到警笛的电源和数据
　　 手套箱和中央控制台（折合式敞篷车）
　　 牵引传感器（部分选装）
　　 车内保护系统（选装）
　　 后车窗和后座侧车窗（T型）
　　对于未关闭的盖板和车门是不受到系统监测的，自动启用的系统只监测关闭的盖板和车门，没有关闭的盖板和车门只有在被关闭10秒钟之后才能受到系统监测。

　　对于防盗系统，奔驰轿车采用了车内保护系统。车内保护系统是为了识别从车窗非法进入车内而设计的。根据不同的工作原理，有各种不同的系统可以完成这个任务。
　　红外线车内保护系统：A级，B级，C级，E级
　　红外线移动探测器识别红外线光束的反射变化，尤其是通过车窗的反射。
　　红外线移动探测器的工作方式：

　　图八
　　发射器产生短脉冲光束，接收器接收反射光束，控制单元记录反射光束的情况。（图八）

　　图九
　　如果发生了非法侵入，反射光束就会发生变化。此时控制单元就会触发警报，防盗喇叭响起，危险警告灯闪烁。（图九）

　　超声波车内保护系统：S级，CL级
　　超声波移动探测器是红外线移动探测器的升级产品，它识别超声波回波的变化，从而监视车厢内物体的移动。
　　超声波移动探测器的工作方式：
　　超声波探测器发出一个40MHz的超声波，人听不到高于20MHz的声波。接收器接收回波，控制单元记录回波状况。（图十）

　　图十
　　如果发生非法侵入，回波就会发生变化，此时控制电脑检测到信号并触发警报。超声波监测比红外线监测更可靠。（图十一）

　　图十一

　　玻璃破损传感器 ：
　　旅行车中的载物舱车窗受到玻璃破损传感器的额外监视。
　　玻璃破损传感器的工作方式：
　　车窗玻璃内埋入导电薄膜（图十二）

　　图十二
　　车窗玻璃破碎时就会断路，使得电流中断触发警报。（图十三）

　　图十三
　　音频车内保护系统 ：M级
　　音频车内保护系统利用一个安装在车载计算机系统上的麦克风监视车厢内的噪音。（图十四）

　　图十四
　　正常的声音波形（图十五）

　　图十五
　　玻璃破碎的响亮的高频声音会被控制单元识别并触发警报。（图十六）

　　图十六
　　当防盗警报系统在其中一个位置记录了非法侵入或偷盗企图时，就会发出声音警报。转向信号灯闪烁，车内照明亮起并且警笛鸣响。在某些国家，大灯也会亮起。转向信号灯闪烁的速率和音调顺序依国家具体情况而定。

　　对于防盗系统还有一种选装设备，就是防拖车系统。在防拖车系统中安装有侧倾传感器，侧倾传感器中含有一个液体装置，它会根据车辆停放的位置角度在车辆停放后初始化，并把数据记录在控制单元内，并在防盗系统启用后以此数据为参考数据。（图十七）

　　图十七
　　当车辆的位置角度发生变化时，侧倾传感器中的液体装置的液面位置发生变化，并跟初始值对比，控制单元监测到数据的变化后触发警报。（图十八）

　　图十八

　　奔驰轿车不仅采用了车身防盗系统还采用了发动机防盗系统，它属于驾驶认可系统。从DAS3开始已不用机械钥匙开启点火开关。钥匙一插入点火开关，点火开关线圈就为钥匙提供能量，并通过红外线传输数据，数据形式为散列编码，是通过一个不可追踪的计算方程式生成的。数据通过发动机电脑认证后点火开关方能被旋转，方向盘锁被打开。且在数据交换时是在点火开关模块内部进行的，数据不会散发出去，数据也就无法被盗取。（图十九）

　　图十九

　　从新的S级轿车开始，在发动机防盗系统里附加了一项新的防盗项目。之前如果盗贼在车主携带钥匙短时间离开车而没有关闭发动机的时候（对于带有无钥匙启动的车辆）盗取了车辆，在离开钥匙的无线电信号覆盖的范围内，仪表板上会出现一条警告信息告知认证的钥匙不在车内。盗贼可以开着车到他有可能获取钥匙的地方通过不正当手段得到钥匙，或换掉有关防盗的模块，即使中间停车，只要不关闭发动机就没有问题。可是现在就不一样了，如果还发生了这样的情况，只要盗贼驾车行驶了超过二十公里，只要他一停车，不用盗贼关闭发动机，发动机也会自动熄火（这种设置是适合国外地广人稀的特点的）。发动机在没有监测到合法钥匙的时候采用了速度传感器的信号，只要车辆一经停车，即使发动机之前是运转的，只要驾驶认可系统检测到车速信号为零，发动机就会自动熄火，使车辆进入防盗状态。

　　每一辆车内都设置了八个钥匙轨道（图二十），每一个钥匙轨道都分别有三个数据段，每一个数据段可存在一把钥匙，但同一个钥匙轨上的三个数据段不能同时存在三把钥匙，只能存在一把钥匙，也就是说在车辆使用寿命中可以先后使用24把钥匙。在把车辆交到顾客手里时随车会带有两把钥匙。如果有一把钥匙丢失或失效，我们可以为客户订购另外六把钥匙轨道中的任意一把，这六把钥匙我们称之为附加钥匙（图二十一）。以上所说到的八把钥匙，通常为每个钥匙轨上的第一个数据段的钥匙。我们还可以为客户订购同一个钥匙轨上的另外两把钥匙中的一把，我们称之为替代钥匙。如果客户的一把钥匙暂时找不到了，我们可以为客户订购了一把附加钥匙，在四S店里可以用奔驰的专用诊断仪Star-Diagnosis把那把找不到了的钥匙的轨道封闭起来，如果日后找到还可以把轨道打开启用。如果我们为客户订购的是一把替代钥匙的话，那么就要把所丢钥匙在车辆上占有的数据段删除，这样所丢失的钥匙就会失去作用，就不能被心怀不轨的人应用，即使日后找到了，也不能够象附加钥匙一样被恢复功能。（图二十二）

　　图二十

　　图二十一

　　图二十二