李惠宇, 趙掌柱, 趙 幸, 許 歡
(陜西汽車控股集團有限責任公司技術中心, 陜西 西安 710200)
車輛防盜報警系統,是指預防車輛或者車中物品被盜所設置的報警系統,該系統由遙控/機械鑰匙、電控單元及報警裝置組成,用來增加盜竊難度、延長盜竊時間,降低車主損失[1]。
因卡車運輸行業特點,防盜不僅僅局限于整車防盜或燃油防盜,駕駛室作為駕駛員等駕乘人員日?;顒拥膮^域之一,離車后將個人物品放置在駕駛室內時的情況常有發生[2],因此駕駛室防盜報警系統更凸顯其在卡車中的應用價值。
本文以重卡的應用場景為例,介紹重卡駕駛室防盜報警系統的設計與實現。
駕駛室防盜報警系統(以下簡稱防盜報警系統) 主要由鑰匙、門鎖系統、電源切換模塊 (點火鎖/一鍵啟動PS系統)、車身控制器BCM及電喇叭、轉向燈等部件構成,結構框圖如圖1所示。
BCM作為防盜報警系統的核心控制器件,供電電源為蓄電池B+電,具備CAN接口,參與OESK網絡管理。
由于車輛配置不同,鑰匙分為3種狀態:機械鑰匙、遙控折疊鑰匙、智能折疊鑰匙。因此結合平臺配置規劃,BCM在設計時應具備以上3種鑰匙所對應的接口。
圖1 防盜報警系統結構框圖
1) 機械鑰匙:BCM能夠采集左/右門鎖鑰匙插入信號(喚醒源,低有效)。
2) 遙控折疊鑰匙:BCM能夠采集門鎖鑰匙插入信號的同時,應具備RF模塊,接收遙控鑰匙指令 (喚醒源,遙控解/閉鎖)。
3) 智能折疊鑰匙:BCM除具備遙控折疊鑰匙狀態下的功能外,還應能接收并處理無鑰匙解閉鎖CAN信號。
左/右門鎖模塊除了門鎖電機等執行機構外,還包含門鎖狀態開關、門碰狀態開關及門鎖鑰匙插入開關 (行程開關)。
1) 門鎖狀態開關:向BCM反饋當前門鎖狀態 (解鎖or閉鎖,喚醒源)。
2) 門碰狀態開關:向BCM反饋當前車門開閉狀態 (門開or門關,喚醒源)。
3) 門鎖鑰匙插入開關:當門鎖未通過遙控或無鑰匙解閉鎖時,BCM通過門鎖鑰匙插入開關是否有效判定是否為合法機械鑰匙操作(喚醒源)。
防盜報警邏輯執行在整車電源切換至OFF擋下,因此BCM需要采集整車電源擋位信號,并判斷是否執行相應防盜報警邏輯。
1) 點火鎖:配置點火鎖時,BCM可采集點火鎖電源擋位硬線信號:Key-In (點火鎖鑰匙插入)、ACC擋、ON擋及Start擋,以此判斷當前整車電源擋位。
2) PS系統:配置PS系統時,BCM可通過接收PS控制器的電源擋位CAN報文(表1) 判斷當前整車電源擋位。
表1 電源擋位CAN報文
防盜報警系統細分為以下6種狀態。
1) 解防狀態:解除防盜報警的狀態。
2) 預設防狀態:解防與設防的中間暫態。處于此暫態時,若相應條件滿足,轉入設防狀態,否則返回至解防狀態。
3) 防盜狀態:設防狀態下防盜報警未觸發的二級狀態。
4) 報警觸發狀態:設防狀態下防盜報警被觸發的二級狀態。
5) 預解防狀態:設防與解防的中間暫態。處于此暫態時,若相應條件滿足,轉入解防狀態,否則返回至防盜狀態。
6) 設防狀態:包含了防盜狀態和報警觸發狀態這兩種二級狀態的一級狀態。
防盜報警系統在滿足相應轉化條件后,執行防盜報警狀態(以下簡稱防盜狀態) 跳轉,跳轉線路共11條,如圖2所示。
防盜狀態應當保存至非易失存儲器里。防盜狀態發生變化時,應將當前狀態寫入非易失存儲器內。
3.2.1 線路1:BCM供電初始化
當BCM意外掉B+電后恢復供電,防盜狀態應根據掉電前的模式進入相應狀態,以確保防盜報警功能持續有效。
1) 如果當前狀態為預設防/防盜狀態,BCM掉電重啟后進入防盜狀態。
圖2 防盜狀態跳轉線路圖
2) 如果當前狀態為報警觸發狀態,BCM掉電重啟后進入報警觸發狀態。
3) 如果當前狀態為預解防狀態,BCM掉電重啟后,進入為解防狀態。
3.2.2 線路2:解防跳轉至預設防
當系統處于解防狀態時,滿足以下所有條件,BCM由解防狀態進入預設防狀態。
1) 點火開關處于OFF擋,且點火鎖鑰匙插入信號無效(僅非PEPS車型有“點火鎖鑰匙插入信號”)。
2) 所有門關閉。
3) 遙控閉鎖成功、或無鑰匙閉鎖成功、或機械鑰匙閉鎖成功(且門鎖鑰匙插入信號有效)。
3.2.3 線路3:預設防跳轉至防盜狀態
當系統處于預設防狀態時,滿足以下所有條件,BCM由預設防狀態進入防盜狀態。
1) 2s計時超時,且檢測到所有門關閉。
2) 點火開關處于OFF擋。
3) 點火鎖鑰匙插入信號無效(僅點火鎖車型)。
3.2.4 線路4:預設防跳轉至解防狀態
當系統處于預設防狀態時,滿足以下任一條件,BCM由預設防狀態進入解防狀態:
1) 點火鎖鑰匙插入信號有效(僅點火鎖車型)。
2) 點火開關離開OFF擋。
3) 任一門打開。
4) 任一門鎖為解鎖狀態。
預設防作為防盜狀態中的暫態,是為了給駕乘人員一個短暫的可操作的緩沖時間,例如在這2s內,駕乘人員從內門把手開門,不會觸發聲光報警,減少誤報警次數。
3.2.5 線路5:設防跳轉至預設防狀態
當系統處于設防狀態時,滿足以下條件,BCM由設防狀態進入預設防狀態:遙控閉鎖成功、無鑰匙閉鎖成功、機械鑰匙閉鎖成功。
3.2.6 線路6:防盜跳轉至報警觸發狀態
當系統處于防盜狀態時,滿足以下任一條件,BCM由防盜狀態進入報警觸發狀態:
1) 點火鎖鑰匙插入信號從無效到有效(點火鎖車型)。
2) 點火開關OFF擋切換到非OFF擋(點火鎖車型)。
3) 任一門從關閉到打開。
4) 任一門鎖從閉鎖到解鎖狀態,且點火鎖鑰匙插入信號無效。
5) 中控解鎖按鍵被按下。
3.2.7 線路7:報警觸發跳轉至防盜狀態
當系統處于報警觸發狀態時,滿足以下條件,BCM由報警觸發狀態進入防盜狀態:報警觸發后,計時器30s計時結束。
3.2.8 線路8:設防跳轉至預解防狀態
當系統處于設防狀態時,滿足以下條件,BCM由設防狀態進入預解防狀態:遙控解鎖成功、無鑰匙進入解鎖成功、機械鑰匙解鎖成功。
3.2.9 線路9:預解防跳轉至防盜狀態
當系統處于預解防狀態時,滿足以下任一條件,BCM由預解防狀態進入防盜狀態。
1) 30s計時內,門鎖鑰匙插入信號無效且點火開關處于OFF擋且任一門處于關閉狀態。
2) 遙控閉鎖成功、無鑰匙進入閉鎖成功、機械鑰匙閉鎖成功。
3.2.10 線路10:預解防跳轉至解防狀態
當系統處于預解防狀態時,滿足以下條件,BCM由預解防狀態進入解防狀態:在30s計時內,門鎖鑰匙插入信號有效、或者點火開關離開OFF擋、或者任一門打開。
3.2.11 線路11:設防跳轉至解防狀態
當系統處于設防狀態時,滿足以下任一條件,BCM由設防狀態進入解防狀態:收到點火開關信號由OFF擋變為非OFF擋(僅PEPS車型)。
防盜報警提示是利用光 (轉向燈) 或聲光 (轉向燈&電喇叭) 結合的方式,通過不同的頻率及占空比 (PWM調節)向駕乘人員表示當前所處的防盜報警狀態(僅需防盜、預解防及報警3種狀態進行提示),具體設計如下。
1) 轉入防盜狀態時,轉向燈閃爍1次,頻率為1.25Hz,占空比為50%。
2) 轉入預解防狀態時,轉向燈報警2 次,頻率為1.25Hz,占空比為50%。
3) 報警被觸發后,轉向燈閃爍30s,頻率為1±0.2Hz,占空比為50%;電喇叭鳴響3次,頻率為3Hz,占空比為20%。
如在報警過程中再次有報警觸發源觸發,則報警邏輯重新執行。
本文設計開發了一種駕駛室防盜報警系統,該系統以平臺規劃為出發點,囊括了機械鑰匙、遙控鑰匙及智能鑰匙以及點火鎖、PEPS系統等低中高3種配置,以車身控制器為核心,結合門鎖系統的輸出信號,設計了6種防盜報警狀態和11條狀態跳轉路線。
隨著國內卡車行業的快速發展,安全性和高端性也越來越被重視,駕駛室防盜報警系統的應用需求日趨明顯。此系統同樣適用于中卡、輕卡平臺,可為整車提升產品檔次,增加銷售亮點。