可分開遙控的汽車門鎖及控制裝置設計研究

李 源，王愛國

（1.昆明冶金高等專科學校，云南 昆明 650033；2.安微機電職業技術學院，安徽 蕪湖 241000）

目前，現代的家庭轎車門鎖基本上都采用遙控裝置，極大地方便了駕駛員的操作，但是，存在4個車門同時開鎖的弊端，因為駕駛員只能夠看到所在一邊的車子狀況，對另一邊是看不到的，這存在極大的不安全因素，近期就發生駕駛員遙控汽車門鎖打開，而不法分子躲在另一邊將車門打開，實施偷盜，甚至殘害車主的事件，因此為了解決這一現實問題，需要對車門門鎖的控制方式進行改進處理。

為了解決此問題，研發人員進行了大量的研究。歸納起來有如下3類：第1類是當駕駛員遙控關門時，假如有一扇車門的鎖被打開，則遙控車鎖直接無法鎖止，車燈也不顯示，但是該種功能的車輛由于成本原因，在大量的中低端車輛上未普及使用；第2類是當車門打開或關閉時，車內的燈光會自動打開，顯示常亮，提醒駕駛員注意，這種設計對于車輛停車關門是有好的作用，但是針對駕駛員是準備上車離開，則無法判斷另一側的車門是否開啟，留有隱患；第3類是在部分改車行使用的，具體操作是在汽車鑰匙上增加了4個車門單獨解鎖按鈕，可分別對4個車門進行獨立解鎖，并在鑰匙上設有閃光或震動或聲音來提醒駕駛員是否鎖好車門，但存在以下弊端：①4個車門分別進行控制，實際使用的時候過于繁瑣，并且也容易發生故障；②當車鑰匙放在包中或口袋時，即使發出聲響和光亮，駕駛員是無法感知的。鑒于以上技術或者是成本的不足，需要重新設計性能更為可靠的控制裝置。

1 研究思路

針對現有汽車市場關于遙控車門鎖技術的不足，特別設計出了一種可分開遙控的汽車門鎖及控制裝置，該裝置最大的好處就是不大量改變原車部件的基礎上，只是增加了1個單片機 （加帶7805，將汽車12 V電壓轉變為單片機使用的5 V電壓）、4個常開型開關、1個揚聲器等，并在車鑰匙上增加1個左前門鎖解鎖按鈕，專門只對駕駛座的車門鎖。在原車鑰匙基礎上，增加1個左前車門鎖控制按鈕，當按下該按鈕時，左前車門鎖單獨打開，而其他3個車門鎖還保持原狀態，這樣一來可以保證當駕駛員準備上車時，只有該車門開啟，其余關閉，有效保證了其他人員不能開啟車門的可能性。當有多人需要上車或下車時，只需按動全車車門鎖閉或解鎖按鈕，則電路控制過程仍與原車相同，4門同時由中央門鎖控制。當駕駛員按下全車車門鎖閉按鈕時，全車車門在鎖閉的同時揚聲器還會發出響聲，代表4個車門完全鎖閉；假如沒有聽到響聲，駕駛員就知道車門沒有完全鎖閉，就需要查看處理，防止出現遺漏。

2 具體設計過程

本研究設計為了達到車門分開遙控和智能提醒目的，在原有汽車部件的基礎上，對汽車遙控鑰匙做了適當改進，增加了包括1個單片機、4個常開型開關、1個揚聲器等裝置。如圖1、圖2所示，在原車的鑰匙上，增加了左前車門解鎖按鈕5，左前車門鎖可以接收2個代碼，這2個代碼分別來自于鑰匙上的左前車門解鎖按鈕5發出的信號和全車解鎖按鈕1發出的信號，這2個信號都是汽車駕駛員側車門門鎖的開鎖信號。

圖1 原汽車鑰匙示意圖

圖2 改進后的汽車鑰匙示意圖

2.1 左前門鎖開啟設計路線

圖3 為可分開控制的汽車門鎖及控制裝置，其中a端口接受接收機ECU的電信號，b端口是12V電源輸入口，c端口是單片機的搭鐵線 （回負極），e端口、f端口、g端口和h端口是電壓輸入或輸出口 （給電機M1、M2、M3、M4提供驅動電源），z端口給揚聲器提供驅動電源。當駕駛員按下左前車門解鎖按鈕5時，鑰匙作為一個發射機，發出代碼，接收機ECU接收信號，具體信號傳遞過程如下：識別代碼存儲→符號化→FSK變調 （調制）→FM調制→發射天線→分配器→高頻、混頻器、檢波、波形整形增幅→FM復調→FSK復調→符號化 （與儲存的識別代碼比較）→控制電路→單片機，單片機接收到此信號后，通過e端口和f端口給左前門鎖電機M1送出信號，電流方向：e端口→電機M1→f端口，左前門鎖打開，左前車門打開，而其它3個車門仍保持原狀，確保只有駕駛員側車門可以打開，而其它車門不能打開，確保安全。

圖3 可分開控制的汽車門鎖及控制裝置

2.2 全車鎖開啟設計路線

當駕駛員按下全車解鎖按鈕1時，具體信號傳遞過程如下：識別代碼存儲→符號化→FSK變調 （調制）→FM調制→發射天線→分配器→高頻、混頻器、檢波、波形整形增幅→FM復調→FSK復調→符號化 （與儲存的識別代碼比較）→控制電路→單片機，單片機接收到此信號后，通過e端口和f端口給左前門鎖電機M1送出信號，電流方向：e端口→電機M1→f端口，同時通過g端口和h端口給右前門鎖電機M2、左后門鎖電機M3、右后門鎖電機M4送出信號，電流方向：g端口→電機M2、M3、M4→h端口，4個車門電機接收到信號后4個車門鎖都解鎖，4個車門都可以打開。

2.3 全車鎖關閉設計路線

當駕駛員按下全車鎖閉按鈕3時，鑰匙作為一個發射機，發出代碼，接收機ECU接收信號，具體信號傳遞過程如下：識別代碼存儲→符號化→FSK變調 （調制）→FM調制→發射天線→分配器→高頻、混頻器、檢波、波形整形增幅→FM復調→FSK復調→符號化 （與儲存的識別代碼比較）→控制電路→單片機，單片機接收到此信號后，通過f端口和e端口給左前門鎖電機M1送出信號，電流方向：f端口→電機M1→e端口，同時通過h端口和g端口給右前門鎖電機M2、左后門鎖電機M3、右后門鎖電機M4送出信號，電流方向：h端口→電機M2、M3、M4→g端口，4個車門電機流過的電流方向相反，電機反轉，4個車門全部鎖閉。

2.4 車門未全鎖止提醒裝置

當左前門鎖閉合時，K1開關閉合；右前門鎖閉合時，K2開關閉合；左后門鎖閉合時，K3開關閉合；右后門鎖閉合時，K4開關閉合。在駕駛員按下全車鎖閉按鈕3時，單片機z端口送出信號，時間為1s，如果全車車門都鎖閉，則電流流向：z端口→K1開關 （閉合）→K2開關 （閉合）→K3開關 （閉合）→K4開關 （閉合）→揚聲器，揚聲器發出“滴滴”的聲音代表全車車門鎖閉，如果任何一個車門沒有鎖閉，該電路將斷開，揚聲器不會發出“滴滴”的聲音，提醒駕駛員車門沒有鎖好。

圖4是可分開控制的汽車門鎖及控制流程圖。

3 結語

該控制裝置增加一個左前車門鎖控制按鈕，駕駛員當按下該按鈕時，左前車門鎖單獨打開，而其他3個車門鎖還保持原狀態，這樣一來可以保證當駕駛員準備上車時，只有該車門開啟，其余關閉，有效地保證了其他人員不能開啟車門。而當有多人需要上車或下車時，只需按動全車車門鎖閉或解鎖按鈕，則電路控制過程仍與原車相同，4門同時由中央門鎖控制。當駕駛員按下全車車門鎖閉按鈕時，全車車門在鎖閉的同時揚聲器還會發出響聲，代表4個車門完全鎖閉；假如沒有聽到響聲，駕駛員就知道車門沒有完全鎖閉，就需要查看處理，防止出現遺漏。

圖4 可分開控制的汽車門鎖及控制流程圖