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拆解丰田RAV4车钥匙:初代汽车智能进入与一键启动原来是这么设计的

拆解丰田RAV4车钥匙:初代汽车智能进入与一键启动原来是这么设计的 芯片之家
2025-11-07
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导读:家里有一台丰田老油车,2014年款的RAV4荣放,已经开了11年共16万公里,还在正常服役中,继续开个几年感觉没啥问题。
家里有一台丰田老油车,2014年款的RAV4荣放,已经开了11年共16万公里,还在正常服役中,继续开个几年感觉没啥问题。
这款车是2.5L排量,四驱,带“智能进入”和“一键启动”功能。
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丰田汽车的智能进入与一键启动系统,官方称为“Smart Entry & Push-Button Start系统”,核心基于RFID无线射频识别技术和PEPS(Passive Entry Passive Start)被动进入被动启动系统,通过智能钥匙与车辆的双向加密通信、身份验证实现无需掏钥匙的便捷操作。下图出自丰田RAV4随车说明书。

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其中用到的智能钥匙,相当于一个“移动身份卡”,内置存储唯一车辆身份码和加密算法的集成电路芯片、无线射频模块和电池。钥匙无需主动操作,仅需随车主携带即可。

与智能钥匙相对应,车门把手内置触摸传感器或者按压开关,车身周围(车门、后备箱、驾驶舱内)分布多根低频天线,负责搜索智能钥匙位置、传递唤醒信号。下图出自丰田RAV4随车说明书,可以看到车中天线的位置。

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下面开始拆解这个智能钥匙,看看其电路组成。

钥匙正面,只有上锁和解锁两个按钮:
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钥匙反面:
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反面有个开关,可以拔出机械钥匙。钥匙没电时可以用机械钥匙来开车门:
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用机械钥匙插入缺口处撬动,可以轻易打开智能钥匙的外壳,无需任何额外的工具:
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百年汽车工业沉淀下来的设计,还是牛逼的。
打开外壳之后,露出了电路板:
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上述两个外壳的反面:
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重点看电路板:
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电路板上有两颗芯片,型号分别为D151811-3310和37200A。
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很可惜的是,两颗芯片都找不到数据手册,不过可以根据电路的连接结构做一些分析。
左边的这颗是射频芯片,来自DENSO(电装)。这个公司是全球顶级的汽车系统零部件供应商,总部位于日本爱知县,核心业务聚焦汽车前沿技术、系统及零部件研发与制造。
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射频芯片连接有天线,这是天线相关的电路:
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如果这部分的电路元件损坏,会引起无射频信号或信号弱,表现为LED灯亮但遥控不了车辆或遥控距离短的故障。
右边的这颗是主控芯片,来自TI德州仪器。为什么说是主控芯片?有个技巧,一般看按键连接到哪个芯片,那个芯片就是主控芯片。
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把电路板从外壳上扣下来:
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电路板的背面是纽扣电池CR2032,以及一个3D电感:
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我这个车还得开,不敢把钥匙拆得太彻底,另外找了一张3D电感的照片:
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车钥匙中的3D电感并非传统意义上的储能电感,而是兼具“信号接收”与“能量耦合”功能的三维感应天线。

所以3D电感又称3轴感应线圈,本质是集成了X、Y、Z三个空间轴定向线圈的紧凑型电感组件,可以实现全方向低频信号接收。

以下是3D电感的封装图,可以看出有三个线圈。

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车辆会通过车身内置的多个LF(低频)发送线圈,以低频段定期发送“唤醒信号”,轮询周期约250ms,覆盖车辆周边区域。

我这辆老油车,在主驾和副驾车门的附近会发送低频信号,用来检测智能钥匙,所以钥匙不靠近主驾和副驾车门,是不能通过自动感应打开车门的。

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信号覆盖范围,图片出自丰田RAV4随车说明书:

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由于3D电感的三个线圈分别沿空间三维坐标轴布置,无论车钥匙处于任何姿态,如口袋中翻转、背包里侧放等,至少有一个线圈能高效捕获低频磁场信号,解决了传统单线圈电感“方向受限、信号易丢失”的痛点。

车钥匙常态下处于低功耗休眠状态,3D电感接收的低频信号不仅能触发接收电路唤醒主控芯片,还可通过电磁耦合为钥匙内部电路提供微弱启动能量,避免频繁消耗电池电量。

智能钥匙可以获取到三个线圈的信号强度(RSSI值),唤醒后的主控芯片通过信号最强的线圈进行后续数据解码,再控制射频芯片通过高频天线向车辆反馈身份验证信息,完成解锁、启动等操作。

汽车的智能进入与一键启动大概就是这么个原理。

本文主要是拆解汽车的智能钥匙,在缺少芯片数据手册的情况下,对电路功能做了一些大致的分析。

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