引言：
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入【1】,，然后啟動聲光報警。這種方式可以有效檢測出非法進入,，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)計的集成式車身控制器中,，通過檢測解鎖閉鎖動作,、點火狀態(tài)、車身狀態(tài)和防盜狀態(tài)綜合判斷是否安全鎖車,、是否暴力進入以及是否非法點火,，從而實現(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)機的設(shè)計,，然后介紹了聲光警示,、安全鎖車的機制及其軟件實現(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入車內(nèi)和正常點火實現(xiàn)的。
首先在進行鎖車時,，通過喇叭和轉(zhuǎn)向燈提示用戶安全鎖車,，只有當四門兩蓋狀態(tài)（四個車門開關(guān)、發(fā)動機蓋開關(guān),、行李箱開關(guān)）全部為關(guān)閉狀態(tài)且點火信號無效時才能安全鎖車,。安全鎖車后進入防盜狀態(tài)，對四門兩蓋狀態(tài)及點火信號進行監(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)動機蓋被打開,，則認為是非法進入，如果檢測到點火信號有效,，則認為是非法點火,，這時通過喇叭和轉(zhuǎn)向燈啟動聲光報警,，進行解鎖動作或者在5秒中內(nèi)檢測到點火鑰匙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
ATA單元在鑰匙鎖車和解鎖動作下進行門鎖控制的同時,，以狀態(tài)機的形式實現(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,。
ATA狀態(tài)機設(shè)計：
根據(jù)汽車使用方式和安全防盜的需要,，設(shè)計以下幾個狀態(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)非法進入或非法點火的狀態(tài)。下面以狀態(tài)機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
在四門兩蓋全閉,、點火信號無效的條件下，鑰匙遙控閉鎖或前門閉鎖,，ATA進入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火信號有效,，進入ALARM狀態(tài)，這時啟動聲光報警,，在SECURITY狀態(tài)下解鎖,，進入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)點火信號ON/OFF切換兩次而進入正常狀態(tài)。具體代碼設(shè)計在此不再贅述,。
ATA警示動作：
由ATA狀態(tài)機可以看出,，狀態(tài)跳轉(zhuǎn)的條件為解鎖閉鎖動作、四門兩蓋狀態(tài)和點火信號,，ATA需要在狀態(tài)跳轉(zhuǎn)的過程中根據(jù)這些條件進行相應(yīng)的提示和警示【3】,。
在鎖車時，根據(jù)四門兩蓋狀態(tài)以及點火信號,，判斷是否可以安全鎖車,，如果可以，則執(zhí)行閉鎖動作,，同時轉(zhuǎn)向燈閃爍一次,、喇叭鳴響一次；如果四門兩蓋存在打開或微開的狀況,，不執(zhí)行閉鎖動作,，同時轉(zhuǎn)向燈閃爍三次、喇叭鳴響三次,，提示車主檢查某個未關(guān)上的車門或行李箱或發(fā)動機蓋,。解鎖則比較簡單，轉(zhuǎn)向燈閃爍兩次以示區(qū)別即可,。
在安全鎖車進入防盜狀態(tài)后,，BCM進入低功耗模式，同時使能四門兩蓋及點火信號的開關(guān)中斷喚醒功能,，當存在非法進入或非法點火的情況,，會通過四門兩蓋或點火信號的開關(guān)狀態(tài)體現(xiàn)出來，這時喚醒CPU,，同時啟動聲光報警-轉(zhuǎn)向燈閃爍,、喇叭鳴叫40s，循環(huán)四次,，退出報警狀態(tài)則停止聲光報警,。
對于四種ATA狀態(tài)，則通過一個功率非常小的報警LED燈的閃爍方式進行區(qū)分,，NORMAL狀態(tài)下LED熄滅,，SECURITY狀態(tài)和ALARM狀態(tài)采取周期為4s、占空比為10%的PWM方式閃爍,，在暫態(tài)QUIT_SECURITY狀態(tài)下,，LED以200ms為周期快速閃爍。
下面給出喇叭警示相關(guān)的代碼,，其中喇叭控制DrivePort和時間計時部分的代碼TimerStart和TimerStop【4】等在此不再贅述,。
void HornTweet（HornOper mode）
{
if（SILENCE==mode）{
if（SILENCE,！=Alarm_spkr_cyout）{
DrivePort（ALARM_SPKR_OUT，DRIVEOFF）;
TimerStop（SPKR_FLASH_MS）;
TimerStop（SPKR_PERIOD_3S）;
TimerStop（SPKR_SHOUT_30MS）;
Alarm_spkr_cyout=SILENCE;
}
}else if（（TWEETONCE==mode）||（TWEETTWICE==mode）||（TWEET3TIMES==mode））{
if（mode,！=Alarm_spkr_cyout）{
DrivePort（ALARM_SPKR_OUT,，DRIVEON）;
if（TWEETONCE==mode）{
TimerStart（SPKR_FLASH_MS，360,，0,，1）;
}else if（TWEETTWICE==mode）{
TimerStart（SPKR_FLASH_MS，360,，0,，3）;
}else if（TWEET3TIMES==mode）{
TimerStart（SPKR_FLASH_MS，360,，0,，5）;
}
Alarm_spkr_cyout=mode;
}
}
}
安全鎖車
安全鎖車是ATA單元的一個重要組成部分，如圖2所示,，它也是進入防盜狀態(tài)的關(guān)鍵觸發(fā)條件,。在四門兩蓋全閉、點火信號無效的條件下,，按下遙控閉鎖開關(guān)或轉(zhuǎn)動前門鑰匙孔可以觸發(fā)安全鎖車,。為了避免誤鎖車，需要對前門鑰匙閉鎖開關(guān)和遙控閉鎖開關(guān)進行一定的消抖和過濾,，同樣的情況也適用于解鎖操作,，誤解鎖對于汽車安全的影響不言而喻【5】。
對于ATA單元來說,，前門鑰匙閉鎖開關(guān)是一個物理開關(guān)信號,，遙控閉鎖開關(guān)按下時每隔一定周期會發(fā)送相應(yīng)的RF報文，在一定時間間隔內(nèi)檢測是否存在遙控閉鎖開關(guān)按下的RF報文可以判斷該開關(guān)是按下狀態(tài)還是松開狀態(tài),，把它們統(tǒng)一為開關(guān)信號,，邏輯上對應(yīng)以下三個變量：switch_state開關(guān)狀態(tài)、swon_event無效到有效的變化,、swoff_event有效到無效的變化【6】,，需要閉鎖開關(guān)維持150ms的按下時間，才認為是有效的閉鎖信號,，該部分的消抖程序原理是統(tǒng)計開關(guān)按下的維持時間是否超過150ms，程序如下所示：
CountOver=CountTimes（FRONTDOORKEY_LOCK_SWITCH,，F(xiàn)RONTDRKEY_LOCK_150MS,，&Fdkey_lock150ms_validtimes）;
if（1==CountOver）{
CountOver=0;
if（1==Fdkey_lock150ms_validtimes）{
Fdkeydrivdr_lk_signal=1;
}
Fdkey_lock150ms_validtimes=0;
}else{
;
}
CountTimes函數(shù)如下所示：
uchar CountTimes（SwId SwitchId，TimerId TmId,，uchar* ValidTimes）
{
uchar CountOver;
CountOver=0;
if（1==Sw［SwitchId］.swon_event）{
TimerStart（TmId,，150,，0，1）;
}else if（1==Sw［SwitchId］.swoff_event）{
TimerStop（TmId）;
}else{
;
}
if（1==TM［TmId］.overflow_flag）{
TM［TmId］.overflow_flag=0;
CountOver=1;
if（ON==Sw［SwitchId］.switch_state）{
?。?ValidTimes）++;
}else{
;
}
}else{
;
}
return CountOver;
}
當開關(guān)按下,，啟動150ms的定時器，定時器超時,，CountOver=1,，這時判斷開關(guān)在此150ms期間的有效次數(shù)ValidTimes是否為1，便可以判斷是否有效的閉鎖信號,。
結(jié)語
本文設(shè)計的ATA單元以人機操作和汽車狀態(tài)兩個方面交互推進車身防盜報警狀態(tài)的流轉(zhuǎn),，邏輯嚴密，功能設(shè)計合理,，準確報警并有效避免了誤報,，是一個很好的防盜報警解決方案，有很好的實用價值和借鑒意義,。