据公安部交管局统计，截至2015年底，我国机动车保有量达2.79亿辆，其中汽车保有量达到1.72亿辆。我国正处于汽车消费的快速增长期，不断增加的汽车消费需求，加上电子技术的发展，对汽车防盗系统的要求也在不断提高。发动机锁止系统是汽车防盗系统中的一种，本文以丰田汽车发动机锁止系统为例，进行分析研究。
    一、丰田汽车发动机锁止系统的结构
    丰田汽车发动机锁止系统由喷油器、火花塞、发射器系统锁芯等组成。该系统由发射器控制，发射的过程：锁芯内线圈接收到由发射器传来的ID码信号，发射器钥匙微机进行处理，分析该ID码信号是否与原始数据一致，一致则起动发动机。发射器系统包括发射器钥匙、发射器钥匙线圈、发射器钥匙放大器、发射器钥匙微机。发射器钥匙即点火钥匙，里面含有专门的发射器钥匙码。发射器钥匙线圈是套装在锁芯里面的一个环形线圈，用来发射钥匙码信号。发射器钥匙放大器安装在锁芯的后面，起到放大信号的作用。发射器钥匙微机用来记录不同的发射器钥匙码。

    二、丰田汽车发动机锁止系统的工作原理
      丰田汽车发动机锁止系统功能包含取消锁止功能、新钥匙码登记功能、额外发射器钥匙码登记功能、删除发射器钥匙码功能。取消锁止功能的工作原理为：当驾驶者将点火钥匙插入锁芯后，其中的发射器芯片钥匙码就会被发射器钥匙微机解读，一旦符合原始数据中储存的序列，锁止功能被暂停，汽车可开动。新钥匙码登记功能是为方便发射器钥匙微机的更换。额外发射器钥匙码登记功能是为了方便实际使用而设置的一种功能。删除发射器钥匙码功能能够将所有在发射器钥匙微机中登记的发射器钥匙码删除。
    发动机锁止系统的工作原理：将点火钥匙从锁芯中拔出，该系统会自动进行重新设置，开始发挥防盗作用。在钥匙码发送的过程中，当点火钥匙插入锁芯后，发射器钥匙微机指令发射器钥匙线圈供应电磁能量，其中的电容器将电磁能量转化成为电能，利用转化的电能作为发射钥匙码信号的动力。在钥匙码接收的过程中，首先是发射器钥匙放大器放大钥匙码信号，将信号传送至微机，微机将接收的钥匙码与原始数据中的钥匙码进行比较，发出是否锁止的指令。两码相符，关闭锁止系统阎。锁止系统被关闭后，发动机会根据相关程序发出一个滚动码，传送至发射器钥匙微机，这个过程的工作原理：当接收到滚动码之后，发射器钥匙微机按照一定的参数对滚动码进行转换，再传送回发动机。这个过程发动机与发射器钥匙微机之间会产生几秒钟的通信，如果发射器钥匙微机传送回去的不是正确的信号，发动机会停止供油与点火。
      发动机锁止防盗系统的工作状态可以通过汽车仪表盘上的发动机故障指示灯了解。当驾驶员打开车门之后，使用车钥匙插入点火锁芯，当发动机起动之后，如果发动机故障指示灯不显示亮灯或者保持恒定状态，说明钥匙合法，系统可以正常工作。如果发现钥匙不合法，发动机会停止供油与点火。

    三、锁止防盗系统的优化设计方案
    优化设计方案的系统工作原理是：通过对车主身份进行识别，同时使用加密算法，采用数据通信的方式，只有当发动机获得的防盗控制器计算的数据与自身数据一致，发动机才能够正常工作。优化设计的发动机锁止防盗系统由应答器、防盗控制器、发动机控制单元3个主要部分组成，应答器与防盗控制器之间采用无线电低频加密通信阎，防盗控制器与发动机控制单元之间采用K-line通信。应答器由线圈、存储器、控制IC芯片3音F分组成，具有存储信息和处理信息的能力。工作原理是通过防盗控制线圈产生的磁场接收能量，利用自身感应线圈感应的电压对电容充电，无须电池。防盗控制器是其中核心，由核心控制MCU、点火开关接口电路、LED驱动电路、射频处理单元、K-line信号处理单元、ECM通信请求信号处理单元、电源处理单元、K-line和W-line通信通道转换单元组成。防盗控制单元原理见图1。

    在电源处理单元的优化设计方面，选择能够为系统提供稳定的＋5V工作电压，具备良好的过载、过温保护功能的高性能电源。射频处理电路的优化设计，主要是要达到信号调制、解调的效果。开关电路可以选择4个开关并联的方式，能够有效提高开关电流容量，降低导通电阻。收发电路，采用专用K线驱动电路的RX、 TX端口信号电平与MCU信号电平匹配，其输出信号可直接提供给外部设备，同时输出端电阻能够发挥出信号负载的功能。
      随着防盗系统的升级，丰田汽车在发动机锁止防盗系统上进行了不断的更新与优化，采用加密结构用于发动机锁止防盗系统中，采用数十个比特，在正常使用的情况下，锁止系统发挥出感应器的功能，这种基于加密结构的锁止系统其安全性完全能依赖于密码算法的保密与密钥的强度。而算法的保密意味着丰田汽车的制造商需要独立开发出实现数据加密算法的芯片，为了能够提高锁止系统的安全性与防盗性，就需要开发出一个安全性高、成本较低、灵活性强的密码算法。为了能够达到这个目标，可以将FPGA应用于锁止系统中。

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