防盜報警單元工作原理及其狀態(tài)機(jī)的設(shè)計(jì)

　　隨著汽車保有量的增長，汽車安全防盜問題愈加重要?，F(xiàn)在大部分車都實(shí)現(xiàn)了防盜報警(anTI thief alarm,縮寫ATA)功能，主要是通過超聲波檢測的方式判斷是否存在非法進(jìn)入【1】，然后啟動聲光報警。這種方式可以有效檢測出非法進(jìn)入，但也存在誤報的可能，給周邊環(huán)境帶來很大的困擾。在筆者為某車型設(shè)計(jì)的集成式車身控制器中，通過檢測解鎖閉鎖動作、點(diǎn)火狀態(tài)、車身狀態(tài)和防盜狀態(tài)綜合判斷是否安全鎖車、是否暴力進(jìn)入以及是否非法點(diǎn)火，從而實(shí)現(xiàn)安全鎖車和防盜報警功能，本文首先介紹防盜報警單元(以下簡稱ATA)的工作原理及其狀態(tài)機(jī)的設(shè)計(jì)，然后介紹了聲光警示、安全鎖車的機(jī)制及其軟件實(shí)現(xiàn)。

　　ATA工作原理：

　　一個有效的ATA單元需要正確觸發(fā)報警警示動作，同時避免誤觸發(fā)報警給用戶帶來的不便，這是通過判斷是否正常進(jìn)入車內(nèi)和正常點(diǎn)火實(shí)現(xiàn)的。

　　首先在進(jìn)行鎖車時，通過喇叭和轉(zhuǎn)向燈提示用戶安全鎖車，只有當(dāng)四門兩蓋狀態(tài)(四個車門開關(guān)、發(fā)動機(jī)蓋開關(guān)、行李箱開關(guān))全部為關(guān)閉狀態(tài)且點(diǎn)火信號無效時才能安全鎖車。安全鎖車后進(jìn)入防盜狀態(tài)，對四門兩蓋狀態(tài)及點(diǎn)火信號進(jìn)行監(jiān)測【2】，如果未經(jīng)解鎖動作而檢測到車門或行李箱或發(fā)動機(jī)蓋被打開，則認(rèn)為是非法進(jìn)入，如果檢測到點(diǎn)火信號有效，則認(rèn)為是非法點(diǎn)火，這時通過喇叭和轉(zhuǎn)向燈啟動聲光報警，進(jìn)行解鎖動作或者在5秒中內(nèi)檢測到點(diǎn)火鑰匙ON/OFF切換兩次，停止報警回到正常狀態(tài)。ATA結(jié)構(gòu)如圖1所示：

　　圖1：ATA結(jié)構(gòu)示意圖

　　Figure 1:ATA Structure SchemaTIc

　　ATA單元在鑰匙鎖車和解鎖動作下進(jìn)行門鎖控制的同時，以狀態(tài)機(jī)的形式實(shí)現(xiàn)防盜報警狀態(tài)的跳轉(zhuǎn)，同時伴隨著一些警示動作向用戶提示當(dāng)前的車身狀態(tài)，下面首先對防盜報警狀態(tài)及其跳轉(zhuǎn)進(jìn)行分析，描述狀態(tài)跳轉(zhuǎn)的過程，然后描述車身狀態(tài)警示動作的設(shè)計(jì)。

　　ATA狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)：

　　根據(jù)汽車使用方式和安全防盜的需要，設(shè)計(jì)以下幾個狀態(tài)：正常狀態(tài)NORMAL、防盜狀態(tài)SECURITY、等待退出防盜狀態(tài)QUIT_SECURITY、報警狀態(tài)ALARM，正常狀態(tài)對應(yīng)汽車被正常使用的狀態(tài)，防盜狀態(tài)對應(yīng)安全鎖車后的狀態(tài)，等待退出防盜狀態(tài)是個中間暫態(tài)，對應(yīng)在防盜狀態(tài)中，用戶解鎖車門而不打開的情況，報警狀態(tài)對應(yīng)非法進(jìn)入或非法點(diǎn)火的狀態(tài)。下面以狀態(tài)機(jī)的方式介紹下這四種ATA狀態(tài)的跳轉(zhuǎn)。狀態(tài)圖如圖2所示：

　　圖2 ATA狀態(tài)圖

　　Figure 2:ATA State diagram

　　在四門兩蓋全閉、點(diǎn)火信號無效的條件下，鑰匙遙控閉鎖或前門閉鎖，ATA進(jìn)入SECURITY狀態(tài)，此時啟動對車身狀態(tài)和解鎖動作的監(jiān)測;在SECURITY狀態(tài)下檢測到四門兩蓋打開或點(diǎn)火信號有效，進(jìn)入ALARM狀態(tài)，這時啟動聲光報警，在SECURITY狀態(tài)下解鎖，進(jìn)入QUIT_SECURITY狀態(tài);QUIT_SECURITY是一個中間暫態(tài)，它至多維持20s時間，超時則自動閉鎖并再次進(jìn)入SECURITY狀態(tài)，這樣可以防止用戶誤按遙控解鎖鍵帶來的安全性問題，如果在此期間車門打開，則進(jìn)入NORMAL狀態(tài);在ALARM狀態(tài)下，報警一個循環(huán)后檢測到四門兩蓋全閉且點(diǎn)火信號無效，返回SECURITY狀態(tài)，也可以通過解鎖或者在5S內(nèi)點(diǎn)火信號ON/OFF切換兩次而進(jìn)入正常狀態(tài)。具體代碼設(shè)計(jì)在此不再贅述。