一种发动机防盗锁止系统的通信方法、系统和车辆与流程

本技术涉及汽车电子，特别是涉及一种发动机防盗锁止系统的通信方法、系统和车辆。

背景技术：

1、immo（immobilizer，发动机防盗锁止系统）作为车辆防盗安全的关键电子控制系统，是汽车被动安全体系的核心支柱，承担着防止非法起动、满足强制法规、降低车辆失窃风险与保险成本的重要功能。

2、传统的immo通信方案通常采用串口中断模拟通信机制实现控制器与钥匙间的数据交互。在钥匙匹配流程中，该方案依赖钥匙内部预设的默认信息完成初始握手，并在握手成功后，将该默认信息改写为系统生成的随机值，实现密钥的个性化存储。

3、然而，该传统方案在工程实践中存在明显的通信失效风险。其根本原因在于采用单引脚分时复用的设计：接收与发送中断信号共用同一物理引脚。在这种架构下，使用发送一字节接收一字节的交互模式，极易因中断响应冲突导致时序错乱，出现“发送两帧却仅接收一帧”或“接收到的一帧数据尚未解析完成又接收到一帧数据”的数据紊乱现象，致使默认密钥无法被正确写入钥匙，最终造成钥匙无法进行二次匹配。

4、因此，如何在保证通信可靠性与实时性的前提下，设计一种新的immo通信方案，以提升immo系统在复杂工况下的钥匙匹配成功率与长期运行稳定性，成为汽车电子技术领域中亟待解决的技术问题之一。

技术实现思路

1、基于上述问题，本技术提供了一种发动机防盗锁止系统的通信方法，可以提升immo系统在复杂工况下的钥匙匹配成功率与长期运行稳定性。

2、本技术实施例公开了如下技术方案：

3、本技术第一方面提供了一种发动机防盗锁止系统的通信方法，所述方法应用于车辆控制器，所述方法包括：

4、响应于目标immo操作任务，生成所述目标immo操作任务对应的通信帧序列；所述通信帧序列中预定义至少一个时序中断节点；

5、通过lin总线向immo芯片依次发送所述通信帧序列中的字节的过程中，当触发所述时序中断节点后，暂停发送所述通信帧序列，并将所述lin总线的物理接口从发送字节模式切换至接收字节模式；

6、在所述接收字节模式下，接收所述immo芯片生成并发送的校验信息，并对所述校验信息进行一致性校验；所述校验信息基于所述时序中断节点之前所述immo芯片接收到的字节生成；

7、若所述一致性校验通过，则将所述lin总线的物理接口从所述接收字节模式切换至所述发送字节模式，并继续发送所述通信帧序列中位于所述时序中断节点之后的剩余字节，以完成所述目标immo操作任务。

8、在一种可选的实现方式中，执行所述目标immo操作任务，包括以下步骤：

9、生成初始化指令对应的第一通信帧序列，并向所述immo芯片发送所述第一通信帧序列，以完成对所述immo芯片的初始化操作；

10、在所述immo芯片完成初始化操作后，生成所述immo芯片的身份标识读取指令对应的第二通信帧序列，并向所述immo芯片发送所述第二通信帧序列，以获取所述immo芯片的目标身份标识；

11、基于所述目标身份标识和所述车辆控制器中预先存储的身份标识名单，按照预设流程执行所述目标immo操作任务。

12、在一种可选的实现方式中，所述目标immo操作任务是钥匙匹配任务，所述按照预设流程执行所述目标immo操作任务，包括：

13、生成非加密握手指令对应的第三通信帧序列，并向所述immo芯片发送所述第三通信帧序列，以获取所述immo芯片中存储的默认随机永久种子与密钥测试值；

14、将接收到的所述immo芯片回复的默认随机永久种子与密钥测试值，与所述车辆控制器中预先存储的默认随机永久种子与密钥测试值进行比较；

15、若二者相同，则继续执行所述钥匙匹配任务的后续流程；

16、若二者不同，则退出所述钥匙匹配任务并上报错误信息。

17、在一种可选的实现方式中，所述继续执行所述钥匙匹配任务的后续流程，包括：

18、生成随机密钥，以及随机永久种子与密钥测试值，并将所述随机密钥和所述随机永久种子与密钥测试值存储在所述车辆控制器中；

19、生成第一存储地址写入指令对应的第四通信帧序列，并向所述immo芯片发送所述第四通信帧序列，以将所述immo芯片内部存储器的第一目标写入地址配置为第一预定地址；

20、生成第一钥匙匹配信息写入指令对应的第五通信帧序列，并向所述immo芯片发送所述第五通信帧序列，以使所述immo芯片将所述随机密钥和所述随机永久种子与密钥测试值存储至所述第一预定地址；所述第五通信帧序列中携带所述随机密钥和所述随机永久种子与密钥测试值；

21、生成第一钥匙匹配信息读取指令对应的第六通信帧序列，并向所述immo芯片发送所述第六通信帧序列，以读取所述immo芯片中存储的所述随机密钥和所述随机永久种子与密钥测试值；

22、将读取到的所述随机密钥和所述随机永久种子与密钥测试值与所述车辆控制器的存储器中存储的对应值进行比较，得到第一比较结果；

23、基于所述第一比较结果，判定是否完成所述钥匙匹配任务。

24、在一种可选的实现方式中，所述目标immo操作任务是钥匙身份认证任务或钥匙解绑任务，所述按照预设流程执行所述目标immo操作任务，包括：

25、生成加密握手指令对应的第七通信帧序列，向所述immo芯片发送所述第七通信帧序列，以完成所述目标immo操作任务。

26、在一种可选的实现方式中，通过所述第七通信帧序列，实现所述车辆控制器和所述immo芯片加密握手的具体步骤，包括：

27、基于所述车辆控制器存储的所述目标身份标识、所述随机密钥和所述随机永久种子与密钥测试值，生成第一认证数据；

28、向所述immo芯片发送所述第一认证数据；

29、接收所述immo芯片返回的第二认证数据；所述第二认证数据由所述immo芯片基于对所述第一认证数据的第一解密结果和自身存储的所述随机永久种子与密钥测试值生成；

30、对接收到的所述第二认证数据进行解密得到第二解密结果，并将所述第二解密结果与所述车辆控制器中存储的所述随机永久种子与密钥测试值进行比较，得到第二比较结果；

31、基于所述第二比较结果，判定是否完成所述车辆控制器和所述immo芯片之间加密握手。

32、在一种可选的实现方式中，所述目标immo操作任务是钥匙解绑任务，所述完成所述车辆控制器和所述immo芯片之间加密握手之后，所述方法包括：

33、生成第二存储地址写入指令对应的第八通信帧序列，并向所述immo芯片发送所述第八通信帧序列，以将所述immo芯片内部存储器的第二目标写入地址配置为第二预定地址；

34、生成第二钥匙匹配信息写入指令对应的第九通信帧序列；所述第九通信帧序列中携带所述immo芯片的默认密钥和默认随机永久种子与密钥测试值；

35、向所述immo芯片中发送所述第九通信帧序列，以使所述immo芯片将所述默认密钥和所述默认随机永久种子与密钥测试值存储至所述第二预定地址；

36、生成第二钥匙匹配信息读取指令对应的第十通信帧序列，并向所述immo芯片发送所述第十通信帧序列，以读取所述immo芯片中存储的所述默认密钥和所述默认随机永久种子与密钥测试值；

37、将读取到的所述默认密钥和所述默认随机永久种子与密钥测试值与所述车辆控制器的存储器中存储的对应值进行比较，得到第三比较结果；

38、基于所述第三比较结果，判定是否完成所述钥匙解绑任务。

39、在一种可选的实现方式中，还包括：

40、对所述lin总线的发送函数的发送长度进行修改，以支持发送不同长度的所述通信帧序列；

41、对所述lin总线的中断回调函数进行修改，以通过检测所述时序中断节点来暂停发送并切换收发模式。

42、本技术第二方面提供了一种发动机防盗锁止系统，包括车辆控制器和immo芯片，所述车辆控制器被配置为执行如第一方面中任一项所述的通信方法。

43、本技术第三方面提供了一种车辆，包括如第二方面中所述的发动机防盗锁止系统。

44、相较于现有技术，本技术具有以下有益效果：

45、本技术方案通过在通信帧序列中预定义时序中断节点，并在通过lin总线向immo芯片依次发送该通信帧序列中的字节的过程中、触发该时序中断节点后，暂停发送当前通信帧序列，并将lin总线的物理接口从发送字节模式切换至接收字节模式；在接收来自immo芯片生成的校验信息并完成一致性校验后，重新切换回发送字节模式，继续发送通信帧序列中剩余的字节，以完成目标immo操作任务。本方案在协议层实现了发送与接收流程的有序切换，从而避免了传统单引脚分时复用方案中因接收与发送中断信号共用同一物理引脚而导致的时序错乱与数据覆盖现象；同时，该校验信息由immo芯片基于已接收字节动态生成，可实现对通信过程实时、动态的安全验证，有效抵御重放攻击与数据篡改，进一步保障密钥安全与操作合法性。本方案不仅确保密钥信息可被准确写入，解决了钥匙无法二次匹配的问题，显著提高匹配成功率与系统可靠性，而且无需改变物理接口设计，在现有lin总线架构中嵌入一致性校验与流程控制机制，兼顾通信的实时安全性、功能可靠性与工程实施的可行性。