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可分开遥控的汽车门锁及控制装置设计研究

2019-03-21王爱国

汽车电器 2019年1期
关键词:门锁端口车门

李 源,王爱国

(1.昆明冶金高等专科学校,云南 昆明 650033;2.安微机电职业技术学院,安徽 芜湖 241000)

目前,现代的家庭轿车门锁基本上都采用遥控装置,极大地方便了驾驶员的操作,但是,存在4个车门同时开锁的弊端,因为驾驶员只能够看到所在一边的车子状况,对另一边是看不到的,这存在极大的不安全因素,近期就发生驾驶员遥控汽车门锁打开,而不法分子躲在另一边将车门打开,实施偷盗,甚至残害车主的事件,因此为了解决这一现实问题,需要对车门门锁的控制方式进行改进处理。

为了解决此问题,研发人员进行了大量的研究。归纳起来有如下3类:第1类是当驾驶员遥控关门时,假如有一扇车门的锁被打开,则遥控车锁直接无法锁止,车灯也不显示,但是该种功能的车辆由于成本原因,在大量的中低端车辆上未普及使用;第2类是当车门打开或关闭时,车内的灯光会自动打开,显示常亮,提醒驾驶员注意,这种设计对于车辆停车关门是有好的作用,但是针对驾驶员是准备上车离开,则无法判断另一侧的车门是否开启,留有隐患;第3类是在部分改车行使用的,具体操作是在汽车钥匙上增加了4个车门单独解锁按钮,可分别对4个车门进行独立解锁,并在钥匙上设有闪光或震动或声音来提醒驾驶员是否锁好车门,但存在以下弊端:①4个车门分别进行控制,实际使用的时候过于繁琐,并且也容易发生故障;②当车钥匙放在包中或口袋时,即使发出声响和光亮,驾驶员是无法感知的。鉴于以上技术或者是成本的不足,需要重新设计性能更为可靠的控制装置。

1 研究思路

针对现有汽车市场关于遥控车门锁技术的不足,特别设计出了一种可分开遥控的汽车门锁及控制装置,该装置最大的好处就是不大量改变原车部件的基础上,只是增加了1个单片机 (加带7805,将汽车12 V电压转变为单片机使用的5 V电压)、4个常开型开关、1个扬声器等,并在车钥匙上增加1个左前门锁解锁按钮,专门只对驾驶座的车门锁。在原车钥匙基础上,增加1个左前车门锁控制按钮,当按下该按钮时,左前车门锁单独打开,而其他3个车门锁还保持原状态,这样一来可以保证当驾驶员准备上车时,只有该车门开启,其余关闭,有效保证了其他人员不能开启车门的可能性。当有多人需要上车或下车时,只需按动全车车门锁闭或解锁按钮,则电路控制过程仍与原车相同,4门同时由中央门锁控制。当驾驶员按下全车车门锁闭按钮时,全车车门在锁闭的同时扬声器还会发出响声,代表4个车门完全锁闭;假如没有听到响声,驾驶员就知道车门没有完全锁闭,就需要查看处理,防止出现遗漏。

2 具体设计过程

本研究设计为了达到车门分开遥控和智能提醒目的,在原有汽车部件的基础上,对汽车遥控钥匙做了适当改进,增加了包括1个单片机、4个常开型开关、1个扬声器等装置。如图1、图2所示,在原车的钥匙上,增加了左前车门解锁按钮5,左前车门锁可以接收2个代码,这2个代码分别来自于钥匙上的左前车门解锁按钮5发出的信号和全车解锁按钮1发出的信号,这2个信号都是汽车驾驶员侧车门门锁的开锁信号。

图1 原汽车钥匙示意图

图2 改进后的汽车钥匙示意图

2.1 左前门锁开启设计路线

图3 为可分开控制的汽车门锁及控制装置,其中a端口接受接收机ECU的电信号,b端口是12V电源输入口,c端口是单片机的搭铁线 (回负极),e端口、f端口、g端口和h端口是电压输入或输出口 (给电机M1、M2、M3、M4提供驱动电源),z端口给扬声器提供驱动电源。当驾驶员按下左前车门解锁按钮5时,钥匙作为一个发射机,发出代码,接收机ECU接收信号,具体信号传递过程如下:识别代码存储→符号化→FSK变调 (调制)→FM调制→发射天线→分配器→高频、混频器、检波、波形整形增幅→FM复调→FSK复调→符号化 (与储存的识别代码比较)→控制电路→单片机,单片机接收到此信号后,通过e端口和f端口给左前门锁电机M1送出信号,电流方向:e端口→电机M1→f端口,左前门锁打开,左前车门打开,而其它3个车门仍保持原状,确保只有驾驶员侧车门可以打开,而其它车门不能打开,确保安全。

图3 可分开控制的汽车门锁及控制装置

2.2 全车锁开启设计路线

当驾驶员按下全车解锁按钮1时,具体信号传递过程如下:识别代码存储→符号化→FSK变调 (调制)→FM调制→发射天线→分配器→高频、混频器、检波、波形整形增幅→FM复调→FSK复调→符号化 (与储存的识别代码比较)→控制电路→单片机,单片机接收到此信号后,通过e端口和f端口给左前门锁电机M1送出信号,电流方向:e端口→电机M1→f端口,同时通过g端口和h端口给右前门锁电机M2、左后门锁电机M3、右后门锁电机M4送出信号,电流方向:g端口→电机M2、M3、M4→h端口,4个车门电机接收到信号后4个车门锁都解锁,4个车门都可以打开。

2.3 全车锁关闭设计路线

当驾驶员按下全车锁闭按钮3时,钥匙作为一个发射机,发出代码,接收机ECU接收信号,具体信号传递过程如下:识别代码存储→符号化→FSK变调 (调制)→FM调制→发射天线→分配器→高频、混频器、检波、波形整形增幅→FM复调→FSK复调→符号化 (与储存的识别代码比较)→控制电路→单片机,单片机接收到此信号后,通过f端口和e端口给左前门锁电机M1送出信号,电流方向:f端口→电机M1→e端口,同时通过h端口和g端口给右前门锁电机M2、左后门锁电机M3、右后门锁电机M4送出信号,电流方向:h端口→电机M2、M3、M4→g端口,4个车门电机流过的电流方向相反,电机反转,4个车门全部锁闭。

2.4 车门未全锁止提醒装置

当左前门锁闭合时,K1开关闭合;右前门锁闭合时,K2开关闭合;左后门锁闭合时,K3开关闭合;右后门锁闭合时,K4开关闭合。在驾驶员按下全车锁闭按钮3时,单片机z端口送出信号,时间为1s,如果全车车门都锁闭,则电流流向:z端口→K1开关 (闭合)→K2开关 (闭合)→K3开关 (闭合)→K4开关 (闭合)→扬声器,扬声器发出“滴滴”的声音代表全车车门锁闭,如果任何一个车门没有锁闭,该电路将断开,扬声器不会发出“滴滴”的声音,提醒驾驶员车门没有锁好。

图4是可分开控制的汽车门锁及控制流程图。

3 结语

该控制装置增加一个左前车门锁控制按钮,驾驶员当按下该按钮时,左前车门锁单独打开,而其他3个车门锁还保持原状态,这样一来可以保证当驾驶员准备上车时,只有该车门开启,其余关闭,有效地保证了其他人员不能开启车门。而当有多人需要上车或下车时,只需按动全车车门锁闭或解锁按钮,则电路控制过程仍与原车相同,4门同时由中央门锁控制。当驾驶员按下全车车门锁闭按钮时,全车车门在锁闭的同时扬声器还会发出响声,代表4个车门完全锁闭;假如没有听到响声,驾驶员就知道车门没有完全锁闭,就需要查看处理,防止出现遗漏。

图4 可分开控制的汽车门锁及控制流程图

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