CN104590204A - 用于车辆的旋钮式被动启动方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于车辆的旋钮式被动启动方法及系统。该方法包括：当满足旋钮式点火开关的触发条件时，执行钥匙身份认证；所述钥匙身份认证通过后解除对所述旋钮式点火开关的锁定；检测所述旋钮式点火开关的档位；当所述旋钮式点火开关的档位为非锁定档位时，被动启动控制单元（PEPS）和发动机管理单元（EMS）进行发动机防盗认证；以及所述发动机防盗认证通过后所述EMS允许启动发动机。通过上述技术方案，在车辆启动过程中设置PEPS和EMS之间的认证步骤，能够根据认证结果判断启动操作的合法性，防止通过截取PEPS和EMS之间的通信来直接控制EMS启动发动机的非法启动操作，提高车辆的安全水平。

Description

用于车辆的旋钮式被动启动方法及系统

技术领域

本发明涉及车辆控制领域，具体地，涉及一种用于车辆的旋钮式被动启动方法及系统。

背景技术

随着汽车工业的发展和汽车的普及，人们对汽车舒适性、安全性、便利性、智能化的要求日益增加，被动启动系统（PEPS）在新车型无线应用中成为一种方案选择。主流的被动进入与启动系统主要由控制器、电子转向锁（ESCL）或旋钮式电子点火锁、启动/停止按钮、门把手（电容传感器或触点开关）、低频天线、智能钥匙等零部件组成。智能钥匙通过微控制器用来完成用户按键的数据编码、加密组帧，再通过谐振器电路发射至UHF频段，当它接收到低频信号时，利用三个正交放置的线圈作为低频接收天线，由低功耗低频唤醒芯片解调后，再将数据传送给单片机进行数据判断，如果数据正确，则发送一条RF加密报文。控制器端RF使用UHF射频接收芯片完成信号解调后，再将数据传送到车身主控芯片进行数据解密和指令执行。由此，实现用户智能钥匙和车辆之间的无线射频双向认证。

现有的被动启动的工作流程如下：按下启动按钮，控制器开始驱动室内低频天线来扫描经过数字编码加密的智能钥匙，如果智能钥匙的识别码经解密后，与系统内部的存储信息相吻合，则表示能够辨识智能钥匙，认证成功；若认证过程失败（如使用了非法钥匙，或钥匙密码错误），则发动机将不能被启动，确保非法用户无法使用车辆。当智能钥匙缺电、无法完成和PEPS间的双向认证时，可以采用机械钥匙启动的传统点火方式，通过传统的机械齿防盗方法来防止车辆被窃。然而，无论是智能钥匙认证还是使用机械钥匙，都不能阻止通过截取PEPS和发动机管理单元（EMS）之间的通信来直接控制EMS启动发动机的启动操作，极大地影响了车辆的使用安全。

针对上述问题现有技术中尚无良好解决方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种方法和设备，以能够提高车辆的防盗水平。

为了实现上述目的，本发明提供一种用于车辆的旋钮式被动启动方法，包括：当满足旋钮式点火开关的触发条件时，执行钥匙身份认证；所述钥匙身份认证通过后解除对所述旋钮式点火开关的锁定；检测所述旋钮式点火开关的档位；当所述旋钮式点火开关的档位为非锁定档位时，被动启动控制单元（PEPS）和发动机管理单元（EMS）进行发动机防盗认证；以及所述发动机防盗认证通过后所述EMS允许启动发动机。

可选地，该方法包括：当所述旋钮式点火开关的档位为非锁定档位时，所述EMS向所述PEPS发送发动机防盗认证请求；以及当所述PEPS向所述EMS应答发动机防盗认证通过时，所述EMS允许启动发动机。

可选地，该方法还包括：在解除对所述旋钮式点火开关的锁定后，如果所述触发条件失效，则重新锁定所述旋钮式点火开关。

可选地，所述触发条件为按压所述旋钮式点火开关或插入钥匙。

可选地，所述触发条件中所述插入钥匙的优先级高于所述按压所述旋钮式点火开关的优先级。

可选地，如果所述发动机防盗认证未通过，则所述EMS锁止所述发动机。

本发明的另一个方面，提供了一种用于车辆的旋钮式被动启动系统，该系统包括依次耦接的旋钮式点火开关、被动启动控制单元（PEPS）以及发动机管理单元（EMS）；其中，所述PEPS被配置成：当所述旋钮式点火开关被触发时，执行钥匙身份认证；所述钥匙身份认证通过后解除对所述旋钮式点火开关的锁定；检测所述旋钮式点火开关的档位；以及当所述旋钮式点火开关的档位为非锁定档位时，与所述EMS进行发动机防盗认证；以及所述EMS被配置成：所述发动机防盗认证通过后允许启动发动机。

可选地，所述EMS被配置成，当所述旋钮式点火开关的档位为非锁定档位时，向所述PEPS发送发动机防盗认证请求；以及所述PEPS被配置成，执行发动机防盗认证并将认证结果发送到所述EMS。

可选地，所述PEPS还被配置成，在解除对所述旋钮式点火开关的锁定后，如果所述触发条件失效，则重新锁定所述旋钮式点火开关。

可选地，所述触发条件为按压所述旋钮式点火开关或插入钥匙。

可选地，所述EMS被配置成，如果所述发动机防盗认证未通过，则锁止所述发动机。

可选地，所述旋钮式点火开关，包括：旋钮、多个开关位以及电磁阀，其中，所述电磁阀被配置成可控制地对旋钮和/或车辆的转向管柱执行锁定或解锁；所述PEPS，包括：开关采集模块、电磁阀控制电路、CAN总线单元、处理器单元、电源处理模块、高频接收模块、低频天线驱动模块以及防盗基站，其中：所述开关采集模块被配置成检测所述多个开关位中被触发的开关位并生成相应的点火指令输出到所述处理器单元；所述电磁阀控制电路被配置成与所述处理器单元通信以控制所述电磁阀；所述CAN总线单元被配置成与所述处理器单元通信，以及提供所述PEPS与所述EMS之间的总线连接；所述高频接收模块被配置成与所述处理器单元通信，以及接收接收到低频信号的智能钥匙发射的高频信号；所述低频天线驱动模块被配置成与所述处理器单元通信，以及驱动多个低频天线产生低频信号来检测所述智能钥匙的位置；以及所述防盗基站被配置成与所述处理器单元通信以通过发动机防盗线圈进行备用钥匙认证。

通过上述技术方案，在车辆启动过程中设置PEPS和EMS之间的认证步骤，能够根据认证结果判断启动操作的合法性，防止通过截取PEPS和EMS之间的通信来直接控制EMS启动发动机的非法启动操作，提高车辆的安全水平。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明一个实施方式的用于车辆的旋钮式被动启动方法流程图；

图2是根据本发明另一个实施方式的用于车辆的旋钮式被动启动方法流程图；

图3是根据本发明示例实施方式的用于车辆的旋钮式被动启动方法流程图；

图4是根据本发明一个实施方式的用于车辆的旋钮式被动启动系统结构框图；以及

图5是根据本发明示例实施方式的用于车辆的旋钮式被动启动系统结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

图1是根据本发明一个实施方式的用于车辆的旋钮式被动启动方法流程图。如图1所示，本发明实施方式提供的一种用于车辆的旋钮式被动启动方法，该方法包括：S10，当满足旋钮式点火开关的触发条件时，执行钥匙身份认证；S12，所述钥匙身份认证通过后解除对所述旋钮式点火开关的锁定；S14，检测所述旋钮式点火开关的档位；S16，当所述旋钮式点火开关的档位为非锁定档位时，被动启动控制单元（PEPS）和发动机管理单元（EMS）进行发动机防盗认证；以及S18，所述发动机防盗认证通过后所述EMS允许启动发动机。其中，旋钮式点火开关的档位可以例如包括锁定档（LOCK）、ACC档、ON档以及STRAT档。通过上述技术方案，在车辆启动过程中设置PEPS和EMS之间的认证步骤，能够根据认证结果判断启动操作的合法性，防止通过截取PEPS和EMS之间的通信来直接控制EMS启动发动机的非法启动操作。因此，通过本发明提供的用于车辆的旋钮式被动启动方法能够在智能钥匙或机械钥匙认证的基础上进一步提高车辆的安全水平。

图2是根据本发明另一个实施方式的用于车辆的旋钮式被动启动方法流程图。如图2所示，在根据本发明的用于车辆的旋钮式被动启动方法的另一个实施方式中，方法可以包括：S15，当所述旋钮式点火开关的档位为非锁定档位时（例如，ON档），所述EMS向所述PEPS发送发动机防盗认证请求；以及S17，当所述PEPS向所述EMS应答发动机防盗认证通过时，所述EMS允许启动发动机。根据图2所示的实施方式，例如，当点火开关旋钮被旋转至ON档或ACC档时，EMS可以被唤醒并进行初始化；当EMS初始化完成后可以向PEPS发起发动机防盗认证，如果PEPS成功应答EMS认证请求，则完成发动机防盗认证。然后，当点火旋钮旋至START档时，EMS可以控制启动发动机。如果所述发动机防盗认证未通过，则所述EMS可以锁止发动机。由于EMS和PEPS之间的通信认证过程能够在极短的时间内完成，一般小于旋动点火开关所需的时间，因此通过上述技术方案能够在不影响用户使用体验的情况下进行发动机防盗认证。

优选地，根据本发明实施方式的触发条件可以为按压旋钮式点火开关或插入钥匙。其中按压旋钮式点火开关适用于使用智能钥匙操作车辆的情况，而插入钥匙的触发条件适用于使用机械钥匙操作车辆的情况。在第二种情况中，PEPS可以根据点火锁钥匙孔中的微动开关来判断是否有钥匙插入，从而对机械钥匙中包括的无源防盗转发器进行身份认证。在一个实施方式中，以上两种触发条件可以具有优先级，以防止两种触发条件同时发生时可能出现的资源冲突或系统指令错误。在一个优选的实施方式中，插入钥匙的优先级高于所述按压所述旋钮式点火开关的优先级。

对触发条件的判断可以是一个持续的过程，并以此进一步提高车辆使用的安全性。为此，在一个优选的实施方式中，在解除对所述旋钮式点火开关的锁定后，如果所述触发条件失效（例如，旋钮式点火开关不再被按压或钥匙被拔出），则PEPS可以控制点火锁电磁阀重新锁定所述旋钮式点火开关。

图3是根据本发明示例实施方式的用于车辆的旋钮式被动启动方法流程图。以下结合图3所示的流程对根据本发明实施方式的用于车辆的旋钮式被动启动方法详细描述。启动的方法流程可以包括使用智能钥匙的被动启动流程和使用机械钥匙（或备用钥匙）的备用钥匙（或紧急）启动流程，其中：

1.被动启动流程：

当点火旋钮开关在LOCK档被按下时，如果PEPS检测到旋钮开关PUSH按钮由关（OFF）变为开（ON），且钥匙插入（KEY IN）微动开关为OFF，则PEPS驱动低频天线发送请求信号与智能钥匙进行双向通讯验证，判断智能钥匙的激活区域（例如，车内或车外）和ID（身份识别）。

1）如果在车内检测到合法钥匙，则PEPS可以解锁点火开关电磁阀，以允许点火旋钮转动。当点火旋钮旋转至ON档时，EMS被唤醒，当EMS初始化完成后可以向PEPS发起发动机防盗认证。如果PEPS成功应答EMS认证请求，那么当点火旋钮旋至START档时，EMS控制启动发动机。

2）如果在车内未检测到合法钥匙，则系统禁止点火旋钮转动（例如，PEPS锁闭点火开关电磁阀），使点火开关保持在LOCK档锁止状态。这种情况下由于点火旋钮无法旋转到ON档，因此EMS不会被唤醒，发动机防盗认证不会启动。

在上述被动启动流程中，在PEPS解锁点火开关电磁阀允许点火旋钮转动之后，如果PUSH信号从有效变为无效（即触发条件失效）例如，旋钮开关PUSH按钮由ON变为OFF，则PEPS可以重新锁闭点火开关电磁阀。

2.备用钥匙启动流程：

如果用机械钥匙触发点火锁芯里的KEY IN微动开关，使KEY IN开关由OFF变为ON，则PEPS可以驱动防盗线圈与设置在机械钥匙中的无源防盗转发器（或芯片）进行低频通信，并将防盗转发器信息返回给PEPS以进行判别：

1）如果防盗转发器合法，则PEPS解锁点火开关电磁阀，允许点火旋钮转动。当点火旋钮旋转至ON档时，EMS被唤醒，当EMS初始化完成后可以向PEPS发起发动机防盗认证。如果PEPS成功应答EMS认证请求，那么当点火旋钮旋至START档时，EMS控制启动发动机。

2）如果防盗收发器非法，则系统禁止点火旋钮转动（例如，PEPS锁闭点火开关电磁阀），使点火开关保持在LOCK档锁止状态。这种情况下由于点火旋钮无法旋转到ON档，因此EMS不会被唤醒，发动机防盗认证不会启动。

在上述备用钥匙启动流程中，在PEPS解锁点火开关电磁阀允许点火旋钮转动之后，如果KEY IN信号从有效变为无效（即触发条件失效）例如，机械钥匙被从点火锁芯拔出，则PEPS可以重新锁闭点火开关电磁阀。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种用于车辆的旋钮式被动启动系统。图4是根据本发明一个实施方式的用于车辆的旋钮式被动启动系统结构框图。如图4所示，根据本发明实施方式的用于车辆的旋钮式被动启动系统可以包括依次耦接的旋钮式点火开关402、被动启动控制单元（PEPS）404以及发动机管理单元（EMS）406；其中，PEPS404可以被配置成：当所述旋钮式点火开关402被触发时，执行钥匙身份认证；所述钥匙身份认证通过后解除对所述旋钮式点火开关402的锁定；检测所述旋钮式点火开关402的档位；以及当所述旋钮式点火开关402的档位为非锁定档位时，与所述EMS406进行发动机防盗认证；以及EMS406可以被配置成：所述发动机防盗认证通过后允许启动发动机。通过上述技术方案，在车辆启动过程中设置PEPS和EMS之间的认证步骤，能够根据认证结果判断启动操作的合法性，防止通过截取PEPS和EMS之间的通信来直接控制EMS启动发动机的非法启动操作。因此，通过本发明提供的用于车辆的旋钮式被动启动方法能够在智能钥匙或机械钥匙认证的基础上进一步提高车辆的安全水平。

在一个实施方式中，EMS406可以被配置成，当所述旋钮式点火开关402的档位为非锁定档位（例如，ON档）时，向PEPS404发送发动机防盗认证请求；以及PEPS404可以被配置成，执行发动机防盗认证并将认证结果发送到所述EMS406。然后，EMS406可以根据发动机防盗认证结果来控制发动机。例如，如果所述发动机防盗认证未通过，则EMS406可以锁止发动机。

在一个实施方式中，PEPS404还可以被配置成，在解除对旋钮式点火开关402的锁定后，如果所述触发条件失效，则PEPS404重新锁定（例如，控制点火开关电磁阀下电）所述旋钮式点火开关402。

图5是本发明实施方式可以实施的用于车辆的旋钮式被动启动系统结构示意图。如图5所示，用于车辆的旋钮式被动启动系统包括以下组件：

旋钮式点火开关501，可以包括：旋钮（未示出）、多个开关位（例如，LOCK、KEY IN、ACC、IGN）以及电磁阀502，其中，电磁阀502被配置成可控制地对旋钮和/或车辆的转向管柱执行锁定或解锁；

被动启动控制器503，包括：开关采集模块504、电磁阀控制电路505、CAN总线单元506、处理器单元（MCU）507、电源处理模块508、高频接收模块509、低频天线驱动模块510以及防盗基站511，其中：

开关采集模块504被配置成检测所述多个开关位中被触发的开关位并生成相应的点火指令输出到处理器单元507；

电磁阀控制电路505被配置成与处理器单元507通信以控制电磁阀502；

CAN总线单元506被配置成与处理器单元通信507，以及提供被动启动控制器503与发动机管理器（EMS）512之间的总线连接；

高频接收模块509被配置成与处理器单元507通信，以及接收接收到低频信号的智能钥匙发射的高频信号；

低频天线驱动模块510被配置成与处理器单元507通信，以及驱动多个低频天线产生低频信号来检测智能钥匙的位置。所述多个低频天线，可以被设置在所述车辆的多个位置处，例如，主驾门把手、副驾门把手、后背门、车内前部、车内中部以及车内后部等，以检测智能钥匙的位置；

防盗基站511被配置成与处理器单元507通信以通过发动机防盗线圈进行备用钥匙认证；以及

EMS512被配置成由被动启动控制器503唤醒以向所述被动启动控制器503发起发动机防盗认证。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (12)

1.一种用于车辆的旋钮式被动启动方法，其特征在于，该方法包括：

当满足旋钮式点火开关的触发条件时，执行钥匙身份认证；

所述钥匙身份认证通过后解除对所述旋钮式点火开关的锁定；

检测所述旋钮式点火开关的档位；

当所述旋钮式点火开关的档位为非锁定档位时，被动启动控制单元（PEPS）和发动机管理单元（EMS）进行发动机防盗认证；以及

所述发动机防盗认证通过后所述EMS允许启动发动机。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法包括：

当所述旋钮式点火开关的档位为非锁定档位时，所述EMS向所述PEPS发送发动机防盗认证请求；以及

当所述PEPS向所述EMS应答发动机防盗认证通过时，所述EMS允许启动发动机。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：在解除对所述旋钮式点火开关的锁定后，如果所述触发条件失效，则重新锁定所述旋钮式点火开关。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述触发条件为按压所述旋钮式点火开关或插入钥匙。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述触发条件中所述插入钥匙的优先级高于所述按压所述旋钮式点火开关的优先级。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果所述发动机防盗认证未通过，则所述EMS锁止所述发动机。

7.一种用于车辆的旋钮式被动启动系统，其特征在于，该系统包括依次耦接的旋钮式点火开关、被动启动控制单元（PEPS）以及发动机管理单元（EMS）；其中，

所述PEPS被配置成：

当所述旋钮式点火开关被触发时，执行钥匙身份认证；

所述钥匙身份认证通过后解除对所述旋钮式点火开关的锁定；

检测所述旋钮式点火开关的档位；以及

当所述旋钮式点火开关的档位为非锁定档位时，与所述EMS进行发动机防盗认证；以及

所述EMS被配置成：

所述发动机防盗认证通过后允许启动发动机。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述EMS被配置成，当所述旋钮式点火开关的档位为非锁定档位时，向所述PEPS发送发动机防盗认证请求；以及

所述PEPS被配置成，执行发动机防盗认证并将认证结果发送到所述EMS。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述PEPS还被配置成，在解除对所述旋钮式点火开关的锁定后，如果所述触发条件失效，则重新锁定所述旋钮式点火开关。

10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述触发条件为按压所述旋钮式点火开关或插入钥匙。

11.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述EMS被配置成，如果所述发动机防盗认证未通过，则锁止所述发动机。

12.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，

所述旋钮式点火开关，包括：旋钮、多个开关位以及电磁阀，其中，所述电磁阀被配置成可控制地对所述旋钮和/或车辆的转向管柱执行锁定或解锁；

所述PEPS，包括：开关采集模块、电磁阀控制电路、CAN总线单元、处理器单元、电源处理模块、高频接收模块、低频天线驱动模块以及防盗基站，其中：

所述开关采集模块被配置成检测所述多个开关位中被触发的开关位并生成相应的点火指令输出到所述处理器单元；

所述电磁阀控制电路被配置成与所述处理器单元通信以控制所述电磁阀；

所述CAN总线单元被配置成与所述处理器单元通信，以及提供所述PEPS与所述EMS之间的总线连接；

所述高频接收模块被配置成与所述处理器单元通信，以及接收接收到低频信号的智能钥匙发射的高频信号；

所述低频天线驱动模块被配置成与所述处理器单元通信，以及驱动多个低频天线产生低频信号来检测所述智能钥匙的位置；以及

所述防盗基站被配置成与所述处理器单元通信以通过发动机防盗线圈进行备用钥匙认证。