一種新能源租賃車防盜系統控制方案

閆偉 陳信強 王春麗

摘要：介紹了一種新能源汽車在租賃市場無遙控鑰匙基礎的防盜系統控制方案。通過客戶端掃碼、識別授權等動作，借助CAN總線和加密算法實現租賃車的進入和動力驅動的功能解鎖，避免非法操作駕駛汽車，大大提升租賃汽車的便捷性和安全可靠性。

關鍵詞：租賃車；CAN總線；加密算法；防盜控制

DOI： 10.3969/j.issn.1005-5 517.2018.7.012

0 前言

隨著新能源汽車的廣泛應用，基于該能源型的特點，越來越多新能源汽車投放至租賃市場，很多類型的租賃汽車沒有配置防盜模塊或無鑰匙，且在授權解鎖過程中存在分工獨立沒有存在相互監控作用，這樣的租賃模式將會存在不便利和安全隱患。因而低配置的防盜系統方案顯得尤為重要，為了提高租賃電動車的安全性，各廠商提出了不同的解決方案。

經研究分析，將遠程客戶端（R-Client）、車載遠程設備（T-BOX）、車身控制器（BCM）、整車控制器（VCU）四個節點協同控制可提高防盜系統的安全等級。

1 方案介紹

本文防盜系統的控制方案包含防盜數據庫識別、網絡數據與CAN總線數據的交互、防盜準進入和防盜準驅動四種模式構成，防盜控制系統概圖如圖1所示。

在防盜數據庫識別模式下，租賃平臺獲取租賃號碼，上傳至遠程客戶端，R-Client借助搭建的防盜數據庫，通過租賃車號碼識別出相應的VIN碼，進入該系列VIN碼的防盜數據庫中，查詢出對應交互模式所需的數字指令，包含啟動信號和種子，并通過高低頻方式推送至車載遠程設備T-Box。除此之外，該模式下還包含校驗功能，校驗準進入和準驅動秘鑰，把實時的解防狀態反饋至租賃平臺，并與租賃汽車的防盜數據進行交互，實現閉環控制。

在網絡數據與CAN總線數據的交互模式下，T-Box按照交互算法分解出啟動信號（隨機數1/2）和種子（隨機數1*/2*），打包發送至CAN總線，由準進入模式的BCM和準驅動的VCU進行解包處理執行相應動作。在該模式下，T_ Box實現了網絡數據和總線數據的互處理；與BCM、VCU的啟動授權和握手；秘鑰使能后計算，根據通用算法計算秘鑰，并推送至后臺和所需控制器。

在防盜準進入模式下，BCM接收到準進入模式的啟動信號（隨機數1）和種子（隨機數1*）。首先根據啟動指令實現喚醒，在工作模式下校核BCM內存庫中的隨機數1，并根據該種子（隨機數1*）通過自身的一級安全訪問，在特定時間T周期內進行秘鑰計算工作，根據防盜加密算法來計算出Seed，推送至T-box進行解放秘鑰1計算。通過T-Box轉發至遠程客戶端，遠程客戶端尋查防盜數據庫的密鑰數據來校核密鑰1是否存在，告知后臺服務器（此工作不體現在圖2中）。

秘鑰同步反饋至BCM進行下一步校驗過程，執行秘鑰判斷，確定BCM與T_Box是否實現握手，然后發出準進入信號。BCM接收到該信號即可實現無鑰匙進入車內，如若握手失敗，禁止進入車內，如圖2所示。

在防盜準驅動模式下，啟動固化至租賃車上的點火鑰匙K至CRANK，VCU處于上電模式，然后遠程客戶端R-Client通過租賃車號碼解析出相應的VIN碼，進入該VIN碼系列的防盜數據庫中，通過網絡數據發送防盜準驅動模式的啟動信號（隨機數2）和種子（隨機數2^）至T-Box中。T-Box將啟動信號（隨機數2）和種子（隨機數2-）處理并轉發至CAN總線上。

VCU在工作狀態接收到準驅動模式的啟動信號和準進入允許信號后先執行指令，然后跳轉準驅動模式，執行準驅動控制邏輯，校核VCU內存庫中的隨機數2，并根據該種子（隨機數2*）通過自身的二級安全訪問，然后根據防盜加密算法計算出一個seed，發送至T-box。T-box根據解動力算法計算出秘鑰，通過T-box轉發至遠程客戶端和VCU，遠程客戶湍尋查防盜數據庫的密鑰數據來校核密鑰2否存在。VCU同步計算秘鑰，校驗雙方準驅動和秘鑰信息，當VCU與T-box握手成功，即可實現動力解鎖，可實現上高壓動作，整車ready處于可以行使狀態。如若握手失敗，禁止解鎖動力。控制流程如圖3所示。

文中提及到準驅動、準進入算法是seed發起源私密算法，為保證防盜控制防盜系數，該算法只有涉及極少人員知曉。一級安全訪問、二級安全訪問也是根據各廠商防盜等級要求自定義；

依托于理論方案進行實物驗證，在實驗室搭載T-box-BCM-VCU為一體的物理系統測試臺架，如圖4所示：通過不斷的測試和優化實驗驗證本文控制方案的可行性和有效性。

引用的通用標準公式如下所示，解防/解動力算法是根據該公式演化出自定義算法：

K=[（S+V）/N]

（1）

S Seed，V 使能信號，K 秘鑰，N 自定義整數。

2 結論

本文基于算法、模式、安全訪問的多種形式詮釋了一種新能源租賃車防盜控制方案，該方案也將遠程客戶端（R-Client）、車載遠程設備（T-BOX）、車身控制器（BCM）、整車控制器（VCU）四個節點相互協調串聯起來，形成了閉環防盜控制。有效的解決了非法進入和驅動租賃汽車，提高了租賃汽車的安全等級和可靠性，有利于降低租賃市場低配汽車的風險性。

參考文獻：

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

[2]羅峰，孫澤昌.汽車CAN總線系統原理、設計與應用[M]北京電子工業出版社，2010

[3]康拉德.萊夫Bosch汽車電氣與電子中文第2版[M].北京：北京理工大學出版社，2014

[4]馬如斌，張友煥，尹穎.新能源汽車分時租賃車端遠程控制技術實現方案[J].北京汽車2017（1）：1-4

[5]湯軍浪.汽車密碼防盜與定速巡航控制系統的研究[D].南昌大學，2012