一种新能源租赁车防盗系统控制方案

作者　 闫伟 陈信强 王春丽 奇瑞新能源汽车技术有限公司(安徽 芜湖 241000)

闫伟(1988-)，男，硕士，软件工程师，研究方向：汽车电子。

摘要：介绍了一种新能源汽车在租赁市场无遥控钥匙基础的防盗系统控制方案。通过客户端扫码、识别授权等动作，借助CAN总线和加密算法实现租赁车的进入和动力驱动的功能解锁，避免非法操作驾驶汽车，大大提升租赁汽车的便捷性和安全可靠性。

0 前言

　　随着新能源汽车的广泛应用，基于该能源型的特点，越来越多新能源汽车投放至租赁市场，很多类型的租赁汽车没有配置防盗模块或无钥匙，且在授权解锁过程中存在分工独立没有存在相互监控作用，这样的租赁模式将会存在不便利和安全隐患。因而低配置的防盗系统方案显得尤为重要，为了提高租赁电动车的安全性，各厂商提出了不同的解决方案。

　　经研究分析，将远程客户端(R-Client)、车载远程设备(T-BOX)、车身控制器(BCM)、整车控制器(VCU)四个节点协同控制可提高防盗系统的安全等级。

1 方案介绍

　　本文防盗系统的控制方案包含防盗数据库识别、网络数据与CAN总线数据的交互、防盗准进入和防盗准驱动四种模式构成，防盗控制系统概图如图1所示。

　　在防盗数据库识别模式下，租赁平台获取租赁号码，上传至远程客户端，R-Client借助搭建的防盗数据库，通过租赁车号码识别出相应的VIN码，进入该系列VIN码的防盗数据库中，查询出对应交互模式所需的数字指令，包含启动信号和种子，并通过高低频方式推送至车载远程设备T-Box。除此之外，该模式下还包含校验功能，校验准进入和准驱动秘钥，把实时的解防状态反馈至租赁平台，并与租赁汽车的防盗数据进行交互，实现闭环控制。

　　在网络数据与CAN总线数据的交互模式下，T-Box按照交互算法分解出启动信号(随机数1/2)和种子(随机数1*/2*)，打包发送至CAN总线，由准进入模式的BCM和准驱动的VCU进行解包处理执行相应动作。在该模式下，T-Box实现了网络数据和总线数据的互处理;与BCM、VCU的启动授权和握手;秘钥使能后计算，根据通用算法计算秘钥，并推送至后台和所需控制器。

　　在防盗准进入模式下，BCM接收到准进入模式的启动信号(随机数1)和种子(随机数1*)。首先根据启动指令实现唤醒，在工作模式下校核BCM内存库中的随机数1，并根据该种子(随机数1*)通过自身的一级安全访问，在特定时间T周期内进行秘钥计算工作，根据防盗加密算法来计算出Seed，推送至T-box进行解放秘钥1计算。通过T-Box转发至远程客户端，远程客户端寻查防盗数据库的密钥数据来校核密钥1是否存在，告知后台服务器(此工作不体现在图2中)。

　　秘钥同步反馈至BCM进行下一步校验过程，执行秘钥判断，确定BCM与T-Box是否实现握手，然后发出准进入信号。BCM接收到该信号即可实现无钥匙进入车内，如若握手失败，禁止进入车内，如图2所示。

　　在防盗准驱动模式下，启动固化至租赁车上的点火钥匙K至CRANK，VCU处于上电模式，然后远程客户端R-Client通过租赁车号码解析出相应的VIN码，进入该VIN码系列的防盗数据库中，通过网络数据发送防盗准驱动模式的启动信号(随机数2)和种子(随机数2*)至T-Box中。T-Box将启动信号(随机数2)和种子(随机数2*)处理并转发至CAN总线上。

　　VCU在工作状态接收到准驱动模式的启动信号和准进入允许信号后先执行指令，然后跳转准驱动模式，执行准驱动控制逻辑，校核VCU内存库中的随机数2，并根据该种子(随机数2*)通过自身的二级安全访问，然后根据防盗加密算法计算出一个seed，发送至T-box。T-box根据解动力算法计算出秘钥，通过T-box转发至远程客户端和VCU，远程客户端寻查防盗数据库的密钥数据来校核密钥2否存在。VCU同步计算秘钥，校验双方准驱动和秘钥信息，当VCU与T-box握手成功，即可实现动力解锁，可实现上高压动作，整车ready处于可以行使状态。如若握手失败，禁止解锁动力。控制流程如图3所示。

　　文中提及到准驱动、准进入算法是seed发起源私密算法，为保证防盗控制防盗系数，该算法只有涉及极少人员知晓。一级安全访问、二级安全访问也是根据各厂商防盗等级要求自定义;

　　依托于理论方案进行实物验证，在实验室搭载T-box—BCM—VCU为一体的物理系统测试台架，如图4所示;通过不断的测试和优化实验验证本文控制方案的可行性和有效性。

　　引用的通用标准公式如下所示，解防/解动力算法是根据该公式演化出自定义算法：

　　K=[(S+V)/N] (1)

　　S— Seed，V —使能信号，K—秘钥，N—自定义整数。

2 结论

　　本文基于算法、模式、安全访问的多种形式诠释了一种新能源租赁车防盗控制方案，该方案也将远程客户端(R-Client)、车载远程设备(T-BOX)、车身控制器(BCM)、整车控制器(VCU)四个节点相互协调串联起来，形成了闭环防盗控制。有效的解决了非法进入和驱动租赁汽车，提高了租赁汽车的安全等级和可靠性，有利于降低租赁市场低配汽车的风险性。

　　参考文献：

　　[1] Communication Protocol Based on CANbetween Immobilizer and ECM V3.0.4 CHERY AUTOMOBILECO.,LTD

　　[2]罗峰,孙泽昌.汽车CAN总线系统原理、设计与应用[M].北京:电子工业出版社,2010.

　　[3]康拉德•莱夫. Bosch 汽车电气与电子中文第2版[M].北京:北京理工大学出版社,2014.

　　[4]马如斌,张友焕,尹颖.新能源汽车分时租赁车端远程控制技术实现方案[J].北京汽车.2017(1):1-4.

　　[5]汤军浪.汽车密码防盗与定速巡航控制系统的研究[D].南昌大学,2012.

　　本文来源于威廉希尔 官网app 2018年第8期第43页，欢迎您写论文时引用，并注明出处。