汽车的安全控制系统还有什么发展空间

2023-07-20

现代汽车防盗系统的发展趋势有哪些

目前,国内外广泛应用的汽车防盗装置要实现真正的防盗,需进一步提高产品的灵活性和适用性,应将控制技术、数据通讯及网络技术等应用到汽车防盗领域,使汽车防盗装置朝着安全、简单、高智能化及功能多样化方向发展。

一、车辆防盗系统市场

据统计,目前汽车失窃案发最多的是美国,每年有150万辆汽车被盗,即每隔20秒就有一辆车被盗;香港每年也有4000辆高级轿车失窃。

从国内情况看,近几年盗窃汽车案件不断增多,据统计近些年全国发生盗车案件10万多起,平均每梁念天被盗300多辆车,并且近几年还在继续增加,上升势头越来越猛。

车辆防盗迫切性越来越凸显,车辆防盗也朝着安全、简单、智能化和功能多样化的方向发展。

随着经济与科技的发展,国内外汽车防盗新技术和新产品不断涌现。

法国将GPS卫星监控技术应用于汽车防盗装置并已进入实用化阶段,这为国内防盗技术的发展开辟了一条新思路。

国内随着国外防盗产品不断涌入国内市场.国内在汽车防盗法规方面也制定了更为严格的标准,并投入大量资金积极开发新产品。

因此,国内各大厂商应把握时机,合理利用国外先进防盗技术,建立行之有效的汽车防盗技术开发体系,以促进国内汽车防盗技术的快速发展。

由于国内经济、科技发展不平衡及地区性差异的存在,不同档次的汽车用户对防盗产品和技术的需求各异,使汽车防盗新技术和新产品在国内大面积推广还需要一段时间。

目前,虽然国内外汽车防盗技术发展相当迅速,但对于汽车防盗方面的核心技术,世界各国普遍存在对外封闭的现象,造成国内汽车防盗技术纯渣拆的发展速度相对缓慢,需要一个长期的发展过程去赶超发达国家。

二、车辆防盗产品发展

无论是最为传统的方向盘锁,还是现在日益风靡的GPS定位技术。

似乎都也在暗中实现着越来越激烈的比拼。

不错,随着技术的进步,当车辆安防装置越来越现代化时。

我们的选择也随之变得更加的多样。

不过,到底什么样的车辆安全装置才是最圆满的呢?传统的机械锁具是否就真的已经落后于更加现代化的电子设备呢?下面,我们就将最常见的几种车辆防盗工具一一道来。

目前,车辆防盗器材主要有三类:机械防盗装置、电子(机电)防盗装置、联网的防盗防抢报警(定位、跟踪)系统。

机械防盗装置

最常见的是车辆原装的锁具(如车门锁、车盖锁,点火开关锁)和车主后加的各种防盗锁(如锁住方向盘、排档杆、脚踏板等操纵部件的锁),这些防盗锁的防范重点是防止使用发动机。

机械防盗装置今后仍然不可缺少,但是必须发展。

比如,针对有些车辆的锁芯可做枣以被盗贼使用特制的“钥匙坯子”强行扭开,应该提高车辆锁芯的性能;又比如,针对盗贼从打开车辆发动机仓盖着手破坏的特点,加强发动机仓盖的锁定;如果车辆的停放位置是固定的,可以在其停车位置设置专用机械障碍或四轮锁定装置;等等。

可喜的是,一些厂商已经注意了发展问题,如北京某公司的中断传动式防盗锁档装置,加装在车辆排档装置上,在锁定状态时,使排档杆与排档装置“中断”,用不上劲,排档杆失去挂档的作用,无法驾驶车辆;又如某公司的机电一体的防盗报警锁档装置,不仅用机械装置锁住排档杆,而且由电子装置防盗报警。

电子(机电)防盗装置

目前的电子防盗报警器既有简单的,又有复杂的,是目前应用最广的防盗锁之一,分为单向和双向两种。

单向电子防盗系统的主要功能是:车的开关门、震动或非法开启车门报警等,有的产品还可以用电子遥控器来完成发动机启动、熄火等。

双向可视的电子防盗系统相比单向的更为直观,能彻底让车主知道汽车现实的情况,当车有异动报警时,同时遥控器上的液晶显示器会显示汽车遭遇的状况,缺点是有效范围只有100-200米。

按照工作方式的不同,电子报警系统主要可以分为四种:第一种电子防盗报警系统是闪光系统,在汽车仪表板上装有发光二极管,既可让车主知道此系统的工作状态,也可以对窥探车厢的偷车者起阻吓作用;第二种电子报警系统可以发出阻吓信号,一旦有人擅自闯入车厢,还可以向远处的车主发出警报;第三种是超声波报警器,超声波报警器类似盒式录音机大小,信号发射器可以利用超声波发射器发出高频的脉冲超声波,当有人潜入车内时,超声波接收器就受到干扰,报警器即刻启动报警;第四种是会说话的报警装置,该系统在车四周形成一个微波场,当有人误入微波场内时,该系统的语言合成装置会发出警告。

联网的车辆防盗防抢报警(定位、跟踪)系统

联网系统虽然在我国发展历史还不长,也已经出现了多种多样的体系,有的利用无线寻呼系统,有的利用公用有线和无线通信系统,有的建立专门的无线电发射接收系统,目前主要有GPS系统、GSM系统和CAS系统等。

但是不论体系如何,它都必须至少具备网络中心、车载装置两大部分。

网络中心监控联网中的各车辆并且管理整个网络,车载装置担任车辆的防范并且和网络中心保持联系(在防范要求上它应和上述车辆防盗报警系统的功能基本相同,而由于联网的需要,它必然还有信息收发和显示功能)。

不言而喻,网络型系统的优势是“技防”加“人防”,也就是说,你的爱车可以随时随地被“关注”。

在网络区域内,入网的车辆与网络中心之间保持着联系,车辆若发生警情便能够得到现场救援,具有定位、跟踪功能时不仅救援会及时,还能对车辆准确地实施追堵。

三、目前市场较为流行的车辆防盗系统

从目前市场上的主流车型来看,主要的防盗方式包括发动机防盗锁止系统(IMMO)、遥控门锁(RKE)、无钥匙门禁(PKE)、双向智能钥匙、红外线侦测、气流侦测和GPS卫星定位等,其中以IMMO和RKE的应用最为广泛。

发动机防盗锁止系统是在通用的VATS基础上发展起来的,在防盗原理上传承了VATS的思路,即利用钥匙中芯片的密码与起动电门中的密码进行匹配来控制发动机的起动,以达到防盗的目的。

“IMMO主要通过引擎控制单元ECU来控制发动机,整个方案包括低频收发器、MCU、稳压器和通信接口芯片(比如CAN、LIN收发器)。”恩智浦半导体公司汽车电子大中华区高级市场经理张建臣指出,“在尺寸的限制下,如此多的元器件需要用一块专门的电路板来实现,为此我们推出新一代的单芯片解决方案ABIC2,包括了LIN收发器、稳压器及数字逻辑单元,实现了单芯片的远程ECU通讯,只需要三根线(Power、GND和LIN)就可以实现IMMO功能。”

遥控门锁(RKE)技术在汽车领域的应用最为普遍,目前市场上从高档到低档的绝大部分车型都具备了这一功能。

该技术的原理是通过车身控制模块BCM来控制车门,只需按下钥匙上的按钮就能关闭或打开车门。

随着技术发展,一些中高档车型如凯迪拉克STS、福特蒙迪欧、标致307等将这一功能与发动机防盗锁止系统集成在一起。

张建臣表示,为节约钥匙的成本和空间,恩智浦率先推出集成了IMMO和RKE的单芯片方案,“该芯片拥有HITAG2+车用遥控门锁应答器(PCF7946),结合了现有HITAG器件(PCF7936)经过验证的防盗安全功能以及遥控门锁的便利性,”他说道。

无钥匙门禁系统(PKE)在RKE基础之上发展起来,作为新一代防盗技术正在逐步发展壮大,目前已经从高档车市场逐步进入中档车市场,不仅奔驰、宝马等高端汽车制造商已经广泛采用了PKE,像福特蒙迪欧、日产的天籁和新型马自达等中型车型也纷纷采用这一技术。

张建臣解释说,PKE不是传统的钥匙,而是一个智能钥匙,类似于智能卡。

当驾驶者踏进指定范围时,该系统通过识别判断如果是合法授权的驾驶者则进行自动开门。

上车之后,驾驶者只需要按一个按钮即可启动点火开关。

“作为首家量产PKE方案的半导体厂商,恩智浦目前可以提供完整的解决方案,主流芯片PCF7952具有高集成度、低功耗的特点,集成了IMMO、RKE和PKE的所有功能,”他介绍道。

双向智能钥匙是一种更加智能化的防盗技术,通过增加RF模块实现双向通信功能。

不过由于成本偏高,在市场上大范围的应用还有待时日。

双向智能钥匙的优势主要在两个方面:一是更易于使用,车主可通过LED或LCD显示屏在钥匙上监控汽车的状态,确认汽车是否已经上锁,引擎是否仍在运转;另一个优势是安全性大大增强,传统的单向钥匙向汽车传输信号时面临被截获或攻击的危险,使用双向解决方案时,汽车厂商可以利用各种加密安全运算法则对钥匙和汽车间的传输数据进行加密。

除了在电子锁方面的不断创新与研究,汽车防盗技术还进一步发展到通过各种传感器来探测车门开启、汽车内部人员活动的状况,甚至利用加速传感器来探测汽车是否被拖走。

此外,在一些高档车型中还出现了密码锁、人体锁和GPS卫星定位系统等更为先进的防盗方式。

与此同时,还有一些汽车制造商将GPS技术与GSM网络相结合,实现车辆定位、网络防盗、远程熄火和远程操控车辆等功能,进一步提升了汽车的防盗能力。

四、未来发展趋势

目前,国内外广泛应用的汽车防盗装置普遍存在结构复杂、价格昂贵、功能单一和可靠性差等缺点,并不能实现真正的防盗。

要实现真正的防盗,需进一步提高产品的灵活性和适用性,应将控制技术、数据通讯及网络技术等应用到汽车防盗领域,使汽车防盗装置朝着安全、简单、高智能化及功能多样化方向发展。

近年来流行的遥控无锁系统只是智能化、功能多样化的初步体现,未来汽车防盗装置还将向电子密码等多样化识别方向发展。

汽车防盗技术的发展水平体现了一个国家科技发展水平和文明程度,要尽快提高国内汽车防盗的技术水平,缩小与世界发达国家的差距。

结合国内实际情况,坚持自主研究开发,同时引进国外先进技术及设备,重视对汽车防盗技术的研究和推广,逐步提高汽车防盗科技水平。

汽车防盗系统的发展史是什么

够尽汽车防盗系统的作用是防止汽车在未被授权的情况下,利用汽车自身的动力将车辆盗走,即防止非法起动发动机。

车辆防盗系统与发动机禁止起动系统是保证车辆安全的必要系统。

随着车辆技术的不断升级,汽车防盗系统的功能也在不断更新,到目前为止,汽车防盗系统已经历了4 个发展阶段,即:固定码传输防盗系统(第一代)、可变码传输防盗系统(第二代)来自、两级可变码传输防盗系统(第三代)、网络式防盗系统(第四代)。

第一代汽车防盗系

第一代汽车防盗系统的构成如图1她血组成-1 所示。

这种防盗系统的主要元件有防盗点火钥匙(内部带有脉冲转发器、辨认线圈)、防盗器控制单元、发动机控制单元。

第一代汽车防盗系统的工作原理是:每个防盗器中的防盗点火钥匙除了拥有一般车钥匙的功能外,还有一个识别码,当钥匙插入点火开关时,钥匙中的脉冲发生器便会产生特有的脉冲信号,信号被辨认线圈感应后,产生该钥匙的识别码并传输到防盗控制单元,若输入的识别码在防盗控制单元中有登记,防盗控制单元便向发动机控制单元解锁,此时扭动钥匙发动机可以起动;若输入的识别码没有在防盗控制单元中登记,防盗控制单元便向发动机控制单元发出不能起处措病滑值操动的命令,此时扭动钥匙发动机不能起动。

第二代汽车防盗系统

第二印传都杀改激代汽车防盗系统的构成如图2 所示。歼猜桐

这种防盗系统的防盗控制单元复书县维加随机产生一个变码,这个码是钥匙和防盗控制单元用于计算的基础。

在钥匙和防盗控制单元内,有一套公式列表(密码术公式列表)和一个相同且不可改写的SKC(隐秘的钥谈引农买束事特匙代码),经钥匙和防盗控制单元分别计算后,钥匙将计算结果发送给防盗控制单元,防盗控制单元将收到的结果与自己的计算结果进行比较,如果相同,则钥匙确认完成,该钥匙合法,允许发动机起动,否则发动机将不能起动。

只有使用经过汽车上的防盗控制单元匹配认看发可的钥匙,发动机才能起史著溶几你克东动。

匹配钥匙时,需要把全部钥匙同时与防盗控制单元匹配。

如果需要训喜衡过燃重新配钥匙或者增配钥匙,也必须匹配全部钥匙。

如果用户遗失了一把合法的钥匙,为了安全起见,必须把其它所有合法钥匙重新进行一次匹配,这样就可以使丢失的钥匙变为非法钥匙,不能再用来起动发动机。

第三代汽车防盗系统

第三代汽车防盗系统的主要元件有点火开关上的读写线圈(天线)、点火钥匙(送码器)、组合仪表(内部包含防盗器控制单元)、发动机控制单元、仪表板上的故障警报灯。

1)工作原理

①固定码传输氏坦:如图3 a)所示,当360问答点火开关打开后,友发孩审令绿护组合仪表内的防盗控制单元通过改变点火开关读写线圈的磁场能量向送码器传输的数据提出质询,然后点火钥匙发送回来它的固定码(首次匹配时这个固定码储存在防盗止动器中)。

点火钥球伯说须鲜责匙传送来的固定码与储存在防盗控制单元中政确围的码在防盗控制单元中进行比较,如果相同,则里音害解太达父开始传送可变码。

②可变码传输(防盗ECU→点火钥匙):防盗控制单元随机产生一个变码,这个码是点火钥匙和防盗控制单元用于计算的基础。

在点火钥匙和几波从含苦级业蒸防盗控制单元内有一伤故必只决温于基套公式列表(密码术公式列表)和一个相同且不可改写的SKC(隐秘的钥匙代码)。

点火钥匙和防盗杂置缩钟常盐茶冷去质那控制单元分别进行计算后,点火钥匙将结果发送给防盗控制单元,防盗控制单元将收到的结果与自己的计算结果进行比较,如果相同,钥匙确认完成。

③可变码传输(发动认境元激机ECU→防盗ECU):如图3 b)所示,当点火钥匙确认完成后,发动机控制单元随机

产生一个变码。

在发动机控制单元和确认完成的点火钥匙内有另一套密码术公式列表和一个相同的SKC(公式指示器)。

点火钥匙确认完成后发回的计算结果在发动机控制单元内与发动机控制单元的计算结果进行比较(这个数据由CAN 总线进行传递),如果结果相同,发动机被允许起动;如果异常,则发动机不能起动。

2)与第二代防盗系统的比较第三代防盗系统与第二代防盗系统相比,其不同点如表1 所示,从表1 我们可得出以下结论:

①第三代防盗系统的发动机控制单元与防盗控制单元中必须有底盘号,而第二代防盗系统则没有。

所以,兆返第三代防盗系统的密码是终身制,即一辆车的防盗密码是永久不变的,更换仪表或发动机控制单元后防盗密码也不变,而第二代防盗系统的防盗密码是随防盗控制单元的更换而改变的。

②第三代防盗系统的防盗控制单元与仪表控制单元为一体,共用地址码“17”,而第二代防盗系统的地址码为“25”,仪表控制单元的地址码为“17”。

③第三代防盗系统共对比两组可变码,而第二代防盗系统只对比一组可变码。

④对于第三代防盗系统,当点火钥匙被锁止后,不能再用于其它车辆。

⑤对于第三代防盗系统,发动机控制单元和防盗控制单元同时更换时,必须更换点火钥匙。

⑥第三代防盗系统控制单元可用于第二代防盗系统上,不需要输入底盘号。

⑦第三代防盗系统由W 线或CAN 总线进行数据传送,而第二代防盗系统由W 线进行数据传送。

第四代汽车防盗系统第四代汽车防盗系统是最新的防盗系统,以GPS 卫星定位的汽车防盗系统(或其它网络系统)将报警信息和报警车辆所在位置无声地传送到报警中心,具有车辆定位、遥控熄火、网络查询及跟踪、车内监听、路况信息查询、人工导航等多种功能,是全方位的防盗系统。

GPS 卫星定位汽车防盗系统属网络式防盗系统,它主要靠锁定点火或起动达到防盗的目的,同时还可通过GPS 卫星定位系统将报警信息和报警车辆所在的位置无声地传送到报警中心,可以在全国范围内实时监测车辆位置,还可以通过车载移动电话监听车内声音,必要时可以通过手机关闭车辆路、电路并锁死所有门窗。

如果GPS防盗器被非法拆卸,它会自己发出报警信息。

这种防盗系统的缺点是价格较为昂贵,所以目前应用的为数不多。

奥迪A8、A6、A3 轿车及迈腾轿车均安装了第四代防盗器。

由于是网络式防盗系统,汽车上使用的第四代防盗器需要在线连接激活。

大众公司第四代防盗系统

大众公司的第四代防盗器由舒适系统中央控制单元(J393)、转向柱锁止控制单元(J764)、进入和起动授权开关(E415)、防盗钥匙读写线圈、发动机控制单元(J623)组成,如图4所示。

第四代防盗器不是一个单独的控制单元,而是一项功能(防盗控制单元是舒适系统中的一个集成部分),包括位于德国狼堡的FAZIT(车辆信息和核心识别工具) 中央数据库,它存储了与防盗相关的所有控制单元参数,舒适系统中央控制单元(集成了防盗器控制单元)与其它防盗系统部件之间的数据通信经过加密的防盗信息传递。

位于狼堡的中央数据库是第四代防盗器的核心部分,集成在防盗功能中的控制单元防盗信息存储在其中,除非在线,否则无法完成防盗器的匹配。

防盗器集成在舒适系统中央控制单元中,更换后需要在线匹配调整。

转向柱的锁止或解锁,必须得到位于J393 中的防盗器的认可。

转向必须与J393 同时更换和匹配调整。

进入和起动授权开关中集成了防盗钥匙读写线圈,该件更换后无须调整匹配。

发动机控制单元是防盗器的一部分,更换后需要在线匹配调整。

更换舒适系统中央控制单元和转向柱锁止控制单元的注意事项:第一,防盗功能集成在舒适系统控制单元中,地址码为“25”,不是“17”;第二,电子转向柱锁止控制单元是通过串行数据总线与舒适系统中央控制单元相连的,只能被舒适系统中央控制单元教授一次防盗确认,所以只有新的电子转向柱锁止控制单元才可以进行匹配,此时舒适系统中央控制单元必须同时更换;第三,舒适系统中央控制单元可以单独更换,但必须是出厂设置好的新件。

大众公司第四代防盗系统的工作过程如图5 所示。

第四代防盗系统比第三代防盗系统的防盗性能有所增加且卓越稳

定,从其复杂的防盗认证中就可以见证这一点。

新增的网络系统可以让车

主在汽车丢失后能了解汽车的动向,提高了汽车丢失后的可寻回性,为汽

柱锁止控制单元车防盗提供了另一个有力的保障。

同时,从中也可以看到汽车防盗的新方向———汽车防盗的网络时代来临了。

防盗钥匙的匹配防盗系统的重点是对车钥匙的识别,系统默认只有持有与汽车防盗控制单元匹配的钥匙的人才能起动汽车,所以系统要求车主对车钥匙要妥善保管。

如果车钥匙丢失或损坏,要通过复杂的程序重新匹配新的钥匙,或者更换防盗控制单元。

1.第一、二、三代防盗钥匙的匹配为了增加防盗密码的安全性,近年来汽车厂家推出每日一变的7 位码,取代了早年的4 位不变码,目前汽车维修站两种密码都可以使用。

1)密码为4 位的防盗钥匙匹配

①通过14 位识别码查取4 位密码。

②连接好V.A.G1552 或V.A.S5051(故障扫描仪),接通点火开关,输入地址码“17”(第二、三代)或“25”(第一代),然后按“Q”键确认。

③屏幕上显示控制单元的版本号后按箭头键,输入“11”,进 *** 机步骤,并按“Q”键确认。

④ 输入密码“XXXXX”,先按“0”,然后输入4 位数密码,并按“Q”键确认(说明:应正确地输入密码,仅可输入2 次,在点火开关接通的状态下,用“06”结束输出,然后等待35min,才能第3 次输入)。

⑤输入“10”后按“Q”键确认,再输入“21”后按“Q”键确认。

⑥输入要匹配的钥匙数量(最多可以匹配8 把钥匙),如要匹配4 把钥匙,应输入“00004”,然后按“Q”键确认。

⑦按箭头键,再输入“06”结束输

出,并按“Q”键确认。

⑧断开点火开关,取出第1 把钥匙,然后插入第2 把钥匙,并接通点火开关至少1s。

⑨断开点火开关,取出第2 把钥匙,如果要匹配的钥匙多于2 把,重复上述步骤(说明:整个过程必须在30s 内完成)。

2)密码为7 位的防盗钥匙匹配

①通过14 位识别码查取7 位密码。

②连接好V.A.S5051,接通点火

开关,输入地址码“17”(第二、三代)或“25”(第一代),然后按“Q”键确认。

③进入特殊功能,释放PIN 码。

④输入7 位密码(说明:应正确地输入密码,仅可输入2 次,在点火开关接通的状态下,用“06”结束输出,然后等待35min,才能第3 次输入)。

⑤起动功能“10-Adaption”,进入通道“21”,并按“Q”键确认。

⑥输入要匹配的钥匙数量(最多可以匹配8 把钥匙),如要匹配4 把钥匙,应输入“00004”,然后按“Q”键确认。

⑦存储改变的数据。

⑧关闭点火开关,然后依次插入要匹配的钥匙,同时注意防盗警报灯的亮/灭提示。

⑨钥匙匹配完成后,应进行故障查询,若没有故障码存在,说明匹配钥匙的工作已成功完成。

如果匹配钥匙没有成功,可能的原因有:将已匹配过的钥匙插入了点火开关中;接通点火开关的时间没有超过1s;整个匹配过程超过了30s。

2.第四代防盗钥匙的匹配

①登陆锁止查询;

②防盗器检查;

③从防盗器中读取数据;

④用户身份查询;

⑤在线连接登陆;

⑥进行匹配/学习过程;

⑦确认读写线圈数据;

图5 大众公司第四代防盗系统的工作过程⑧将确认信息回传到数据库。

汽车安全系统发展前景

为预防汽车发生事故,避免人员受到伤害而采取的安全设计,称为主动安全设计,如ABS,EBD,TCS等都是主动安全设计。它们的特点是提高汽车的行驶稳定性,尽力防止车祸发生。其它像高位刹车灯,前后雾灯,后窗除雾灯也是主动安全设计。汽车安全系统主要分为两个方面,一是主动安全系统,另外一方面是被动安全系统。简单说,所谓主动安全,就是作用避免事故的发生;而被动安全则是在发生事故时汽车对车内成员的保护或对被撞车辆或行人的保护。如果细分的话,车体安全也算在主动安全一方面之中——即车体机构设计用料对外来危险的抵抗能力。所以主动安全性的好坏决定了汽车产生事故发生概率的多少,而被动安全性的好坏主要决定了事故后车内成员的受伤严重程度。

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