汽车防盗系统简介PPT课件

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防盗ECU的诊断和维修
防盗ECU诊断: 当前的防盗ECU内部的收发器Transceiver均可对上述故障进行诊断 并设置相应的标志位,并可以通过诊断仪读取。
防盗ECU维修: 所有防盗控制单元中的组成器件均为一次性的,维修时原则上采取 更换新器件并重新匹配的原则。
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Passive Entry or true keyless entry Passive Entry
Remote Entry with immobilization
Remote Entry
Integrated receiver
Challenge-Response Mutual authentication
随机数生成器
密钥
防盗 ECU
Microcontroller 加密单元
随机数生成器
接收解码器 串行口
钥匙密码 密钥
模拟口
Power
发送器
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系统基本组成(结构二)
诊断仪Tester
发动机控制器 EMS ECU
收发器 Transceiver
发射应答器 Transponder
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主要器件说明
收发器(Transceiver):
天线驱动 TX 模块
收发器
控制逻辑 单元
振荡器
XTAL1 XTAL2
RX 解调模块
控制器寄 存器
DIN 串行通讯口
DOUT CLK
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主要器件说明
感应耦合电路:
防盗ECU利用感应耦合电路进行能量的传送和数据通讯。
UR1
I2
I1 U1
UL1
防盗系统的运行管理
状态说明:
初始状态:出厂初期,已经过软硬件测试,仅有自身的特征码,尚未记 录其它关联部件信息。 •运行状态:内部已记录其它关联部件特征信息,只有在核实上游部件后, 才进行与下游部件的通讯。 •禁止状态:遭到非法侵入或其它意外,不向外发送任何信息。 •功能中止状态:仅针对EMS ECU,防盗功能关闭。
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系统基本原理
基本原理: •利用射频技术,实现非接触式或遥控式的钥匙鉴别; •利用数字加密技术,实现EMS ECU和IMMO.ECU之间的加密通讯; •EMS ECU识别来自IMMO.ECU的信息,进而来控制点火和喷油。
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系统基本组成
防盗系统的基本组成包括四个部分:
◆发动机控制ECU (EMS ECU) ◆防盗控制ECU (Immobilizer ECU) ◆发送器 (Transponder) ◆诊断器 (Tester)
任何有效信息
运行状态
学 习 结 束
初始状态
恶意行为
禁止状态
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3 发送器:
发送器状态变换
初始状态
特殊 命令
运行状态
特殊 命令
不可返回运 行状态
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防盗ECU主要故障与原因
防盗ECU主要故障: •线圈开路 •线圈短路 •信号太弱
故障可能原因: 温度、湿度影响、线圈老化、或意外情况。
背景介绍
•20世纪90年代初:在射频识别领域(RFID-Radio Frequency Identification)领域,数据采集的实用技术获得突破性进展; •1994年,福特公司在其欧洲生产的ESCORT车上首先配备了基于RFID的 汽车防盗系统; •1995年,基于控制点火系统的汽车防盗系统成为所有在欧洲销售的家用 轿车的标准配置,汽车失窃率降低90%,并逐渐推广到世界各个范围;
识别主客体均有固定密码和加解密算法,通讯过程利用随 机 数加密,识别客体只有在确认主体发送的密码正确后,才发 送自身储存密码。
2 质询-应答式(Request-response):
由识别主体发送质询信号,识别客体根据接收到的质询信号 返回相应的加密数据。可有以下两种方式 a 不含解密算法加密 b 含解密算法加密
防盗ECU
加密接收器密码
解密并核实 发送器密码
发送器
解密接收器密码并核 实,若错误则停止
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防盗ECU质询-应答式鉴别示意图
防盗ECU
随机数生成器
加密单元
比较
发送器
唤醒信号 钥匙识别码 质询信号 应答信号
钥匙识别码
加密单元
密码 密码
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防盗ECU质询-应答式鉴别流程图
R/W
Read only
'1995
'1996
'1997
'1998
'1999
Immobilizer
'2000
'2001
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感谢您的观看!
上海交通大学
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IC2
IR2
UL2
Uq1
Uq2
UC1
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主要器件说明
写入: 一般采用ASK(Amplitude shift keying)技术,通过通、断天线 实现在确定时期内的振幅变化。
写入信号参考示意图
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主要器件说明
读取: 采用AM/PM(Amplitude modulation and Phase modulation)技术。 通过感应发送器切换电源开关导致的线圈电压变化读取数据。
RISC控制器
I/O
4K ROM RAM
8 RISC
非 接
EEPRO
触 式
M 运算单元
发射 天线
接 口
控制逻辑
发 送位 器 接 口
定时器 中断控制
口 RC振荡器
电源管理
高频发 射器
扩 展 口
命令 பைடு நூலகம்钮
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汽车防盗发展进程
Intelligent Entry with GPS and other functions
信号读取参考示意图
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防盗ECU参考图
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主要器件说明
诊断仪(TESTER):除完成正常的汽车电子设备的诊断功能之外,还具 备匹配新钥匙、新控制单元功能,此外高级的诊断仪还具备部分发动机匹 配功能,执行单元检测等功能。
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防盗ECU加密说明
1 相互认证式(Mutual authentication):
当前防盗主要发展方向
1 集成遥控门锁功能的发送器:
发送器
加密发送器模块
遥控控制模块
发射 天线
非 接
EEPRO
触 式
M 运算单元
接 口
控制逻辑
滚动 码发 生器
调制模块 用
控制逻辑
户 接
RC振荡器 口
电源管理
高频发 射器
命令 按钮
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当前防盗主要发展方向
2 集成单片机的发送器:
发送器
加密发送器模块
•所有状态变换过程均在指定仪器下进行。 •状态变换过程取决于各部件之间预设的通讯协议。
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状态变换 1 EMS ECU:
防盗系统的运行管理
任何有效信息
运行状态
学 习 结 束
初始状态
特殊 指令
特殊 指令
特殊 指令
禁止状态
防盗功能 中止状态
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防盗系统的运行管理
2 防盗ECU:
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防盗ECU相互认证示意图
防盗ECU (锁)
唤醒信号
发送器(钥匙) 钥匙标志码
加密 解密 单元
比较
随机数发生器
锁密码 钥匙密码
锁密码 钥匙密码
钥匙标志码 随机数 锁密码
钥匙密码 加密传输
加密 解密 单元
锁密码 钥匙密码
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防盗ECU相互认证流程图
防盗ECU相互认证流程图:
发送器 Transponder
ECU: Electronic Control Unit(电子控制器) EMS: Engine Management System(发动机管理系统) Immo: Immobilizer(防盗器)
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系统原理图(结构一)
发动机控制ECU (EMS)
Microcontroller 加密单元
系统原理图(结构二)
(EMS ECU)
Microcontroller 加密单元
随机数生成器 密钥
收发器 串行口
模拟口
Power
Transponder
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主要器件说明
发送器(Transponder):
电源管理 控制逻辑
模块
模块
C L
数据加调 解调模块
计算 模块
存储 单元
非接触式无源型
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当前防盗主要发展方向
1 远程遥控 •将Immobilization 和RKE(remote keyless entry)结合 •利用GPS或手机基站进行远程定位,报警,制停。
2 智能控制 •内部加密算法可编程,更加安全 •更加人性化设计,储存车主某些特定需要(空调温度,电动座椅位 置等)
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无解密算法方式:
识别主体
生成随机 数A
随机数C
比较算法 结果
唤 醒
识别客体
采用相同密钥的

同一加密算法

随机数A
随机数D
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防盗ECU质询-应答式鉴别流程图
含解密算法方式:
识别主体
采用对应的解密算法得 到固定码B
比较A,B
唤 醒
识别客体
随机数 +固定码A
加密算法
随机数D
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根据防盗控制ECU的集成程度,防盗系统有两种结构形式:
1 防盗控制ECU作为一个独立的器件; 2 将防盗控制ECU中的单片机控制功能集成到车内某一器件单 片机内,仅将信号收发器独立出来。
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系统基本组成(结构一)
诊断仪Tester
发动机控制器 EMS ECU
防盗控制器Immo ECU 收发器 Transceiver
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