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纯电动汽车远程锁车系统设计

2021-05-17王庆灿田建国翁福建王昆田鹏

汽车实用技术 2021年8期
关键词:校验整车指令

王庆灿,田建国,翁福建,王昆,田鹏

(聊城中通轻型客车有限公司,山东 聊城 252000)

前言

随着新能源汽车产业的快速发展,越来越多的新能源汽车进入市场,汽车租赁成为一个热门话题,但随之而来的是租赁汽车的安全可控问题[1-2]。由于法规要求,新能源汽车基本都安装有远程监控终端[3],这为远程锁车提供了条件,配合新能源汽车的整车控制器即可实现车辆的远程锁定。本文针对纯电动新能源汽车远程锁车的技术原理、实现过程提出了一种设计方案,无须额外增加硬件,只需现有硬件增加相应软件程序支持即可,目前已应用于市场车辆,可帮助车辆运营厂商进行车队安全管理,提高风险把控度。

为保证远程锁车及解锁功能正常,避免误锁车,本文所述远程锁车系统要求保持远程监控终端与远程监控平台及VCU数据通信正常。

1 远程锁车功能原理

远程锁车系统由整车控制器(VCU)、车载远程监控终端(T-Box)、车辆远程监控平台、仪表共同组成,主要实现方式为远程监控平台发送锁车指令至远程监控终端,终端接收到指令后发送请求至整车控制器,整车控制器执行车辆限速或禁止行车指令,并缓存锁车原因,仪表显示车辆被锁信息用来提醒用户。相应地,当远程监控平台发出解锁指令时,执行对应的解锁流程。

当远程终端被拆除时会导致上电握手校验失败,VCU缓存校验失败信息,并在下次上电时进行二次校验,若校验仍不通过则执行锁车动作,限制车速。非平台命令导致的锁车在下次握手校验通过时自动解锁。为避免误锁车,应保持T-Box与VCU的可靠连接。

2 远程锁车设计方案

2.1 锁车系统各部件主要工作

(1)远程监控平台。远程数据监控平台是锁车系统地起始环节,平台前端需要增加锁车指令按钮、锁车密码输入框,后端需要实现对锁车密码的判断、锁车功能的首次激活、指定车辆锁车指令的远程下发、车辆锁车执行结果的显示等[4]。

(2)远程监控终端。远程监控终端作为平台与整车控制器间地中转环节,将整车数据传输到远程监控平台,并接收远程监控平台的相关指令[5]。在本系统中主要负责接收平台的锁车指令,并发送相应报文至整车控制器。

(3)整车控制器。整车控制器负责控制整车动力分配、输入输出信号处理、CAN通信、故障处理等工作[6],是锁车系统的具体执行环节,也是最重要的环节。整车控制器收到远程监控终端的指令后,在车辆处于停止状态或车辆下电时,根据锁车策略,执行锁车动作。

(4)仪表。仪表作为显示环节,主要负责为用户显示锁车信息,提示用户车辆已被锁定,及时联系相关负责人进行处理。

2.2 远程锁车流程

(1)锁车功能激活。车辆正常下线默认不开启锁车功能,要激活或激活后关闭锁车功能,需在远程监控平台输入密码,密码验证通过后,远程终端向VCU发送激活锁车功能请求及固定密钥,密钥验证通过后,VCU激活锁车功能[7]。功能激活步骤如图1所示。

图1 锁车功能激活/关闭

(2)握手校验。如图2所示,车辆每次上ON档电时,都要进行握手校验。上电后2s内VCU随机生成一个校验seed,并与固定密钥组合后发送至T-Box,T-Box在3s内使用MD5算法计算出密钥(Key)并回复给VCU,同时VCU也使用MD5算法计算密钥[8],并与T-Box的返回结果进行比较,若一致则校验通过。由于标准MD5值为32位16进制数(16字节),而CAN报文数据域长度为8个字节,因此可使用MD5值的低8字节或高8字节当作Key值来校验。

(3)锁车。当运营商有锁车需求时,可在远程监控平台发出锁车指令,并指定要限制的转速,转速设置较低时,车辆无法行驶。T-Box收到指令后发送锁车数据至VCU,VCU收到锁车信息后,立即进行握手校验,若校验通过,则执行锁车命令[9-12]。为保证安全,若在车辆行驶时收到锁车限制转速为0指令,则在车辆停止,车速为0后再执行锁车动作,避免车辆行驶过程中突然停止给客户造成恐慌或产生其他事故,此控制逻辑由VCU处理。

图2 握手校验

(4)解锁。当VCU收到解锁指令时,立即进行握手校验,若校验通过则执行解锁流程。为保证解锁成功,应保持终端与平台、终端与VCU的正常通信。

(5)仪表显示。车辆被锁定时,仪表应显示锁车信息,如:“车辆已锁定,车速受限!”。

3 结束语

远程锁车作为一项可选功能,可为车辆租赁、车队管理、车辆防盗提供便利,随机生成的校验种子、不可逆运算的MD5算法密钥极大程度上增加了锁车的安全性。

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