可分开遥控的汽车门锁及控制装置设计研究

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