自制汽車車門自動上鎖控制裝置

聶 堯

（貴州大學機械工程學院汽車實驗室，貴州 貴陽 550003）

單獨駕駛轎車在人多、車多的道路上行駛，遇上堵車緩行或等紅燈，這都是常有的事，但是，一些不法分子往往會選擇此時進行作案，他們利用有利的地形，觀察單獨一人駕駛轎車內的皮包或貴重物品，然后使用花招，引開駕駛員的注意視線，拉開副駕駛車門或后門，搶劫皮包或貴重物品，還沒等駕駛員回過神來，就消失得無影無蹤。如果汽車自身帶有行車車門自動上鎖裝置，那么，這種情形就可避免發生。

目前，只有少數轎車上配有行車車門自動上鎖裝置，而多數轎車上沒有這個配置。為了使普通汽車上也具備此功能，筆者設計制作了一款電子控制行車車門自動上鎖裝置 （見圖1、圖2），其特點是：結構簡單、成本低、易制作、無需調試和安裝方便。在行車時能自動上鎖 （也稱自動落鎖），防止等紅燈或緩行時被打劫。還可避免行車時車內乘員開門下車發生意外。

1 電路組成

車門自動上鎖控制裝置原理如圖3所示。虛線框內是該裝置的電路原理圖，它是由3塊NE555時基電路組成，其中，IC1和R3、C3、C4構成一個雙穩態觸發器，其作用是通過控制繼電器J1觸點的動作，使整個系統處于閉鎖狀態或解鎖狀態。IC2、R4、C5、 C6和IC3、 R5、 C7、 C8組成2個斯密特觸發器， 其作用是分別控制繼電器J2和J3觸點的動作，輸出閉鎖信號和解鎖信號。A1～A8是與汽車連接的輸入輸出端口線。A1接+12 V （蓄電池正極），A2接點火開關輸出端，A3接制動燈開關輸出端 （制動燈一端），A4接室內燈開關車門控制端 （室內燈延時控制器或門燈開關），A5接中控鎖開關開鎖信號輸出端，A6搭鐵 （蓄電池負極），A7接中控鎖開關信號源端，A8接中控鎖開關閉鎖信號輸出端。

2 工作原理

點火開關閉合時，蓄電池通過D2一方面向IC1和繼電器J1提供+12 V電源，另一方面經R3向C3充電。由于點火開關閉合的瞬間或A4端處于低電位即車門打開情況下，C3正極處于零電位，則IC1的2腳小于1/3Ucc即處于低電平，IC1的3腳輸出高電平，繼電器J1線圈兩端因處于等電位而不工作，繼電器J1的常開觸點不閉合，IC2不通電，繼電器J2的線圈不工作，即繼電器J2的常開觸點不閉合，因此，控制裝置不會輸出閉鎖信號。另外，由于繼電器J1的常閉觸點一直處于閉合狀態，那么，C7就一直保持充滿電的狀態，即IC3的2、6腳大于2/3Ucc處于高電平,IC3的3腳輸出低電平，繼電器J3的線圈不工作，所以，控制裝置也不會輸出解鎖信號。

當控制裝置A4端處于高電平即車門關閉的情況下，且C3的正極充電到大于1/3Ucc后 （充電時間取決于R3、 C3的乘積， 本電路R3選1MΩ、 C3選100μF），只要駕駛員踩下制動踏板，制動燈開關接通，A3端通電，使IC1的6腳大于2/3Ucc即處于高電平，那么，IC1的3腳輸出低電平，使繼電器J1線圈工作，則繼電器J1的常開觸點閉合使得IC2通電。同時，電源正極經D1、R4向C5充電，由于剛開始充電時，C5的正極端處于零電位，則IC2的2、6腳小于1/3Ucc即處于低電平，那么，IC2的3腳輸出高電平使繼電器J2的線圈工作，繼電器J2的常開觸點閉合，將A7、A8連通，即中控鎖開關中心控制線 （信號源）和閉鎖信號線連通，向本車鎖門控制裝置發出閉鎖信號，實現車門自動上鎖。與此同時，C5很快被充滿電，即IC2的2、6腳大于2/3Ucc，IC2的3腳翻轉輸出低電平，使繼電器J2的線圈停止工作，因此，繼電器J2的常開觸點被斷開，這樣就完成了一次自動上鎖動作。

C5充電時間的長短就是發出閉鎖信號的脈沖寬度，它取決于R4、C5的參數，本電路設計為1 s，故R4選擇10 kΩ,C5選擇100 μF。 完成一次自動上鎖動作后，在未解鎖之前，無論駕駛員踩不踩制動踏板，IC1的3腳一直保持低電平狀態即閉鎖狀態，因此，車門不會再次出現上鎖動作。只有在解鎖動作之后，C3正極充電到大于1/3Ucc和控制裝置A4端處于高電平即車門關閉好的情況下，當駕駛員踩下制動踏板時，車門才會再次出現上鎖動作。

解鎖方法有2種：一是自動解鎖，二是手動解鎖。自動解鎖是通過加裝的車門自動上鎖裝置解鎖，它是利用斷開點火開關，切斷繼電器J1的線圈電源，使繼電器J1常開觸點釋放而常閉觸點閉合。在繼電器J1常閉觸點閉合的瞬間，由于C7的正極處于零電位，使得斯密特觸發器IC3的2腳處于低電平，IC3的3腳輸出高電平使繼電器J3的線圈工作，繼電器J3的常開觸點閉合，將A5、A7連通，即將中控鎖開關中心控制線 （信號源）和解鎖信號線連通，向本車鎖門控制裝置發出解鎖信號，實現車門自動解鎖功能。

手動解鎖是直接通過本車中控鎖開關解鎖，但是，在中控鎖開關處于解鎖狀態時，控制裝置的A5和A7也被連通。此時，晶體管T1的基極處于低電平而飽和導通，C3通過R2、晶體管T1的發射極和集電極放電，很快使IC1的2腳小于1/3Ucc變成低電平，則IC1的3腳輸出高電平，使繼電器J1線圈兩端等電位而停止工作。因此，繼電器J1的常開觸點釋放而常閉觸點閉合，那么，車門自動上鎖裝置此時就處于解鎖狀態，為下一次閉鎖做好準備。

3 安裝實例

本裝置在東風日產驪威上的外部安裝接線圖如圖4所示。該車的室內燈和門鎖雖然是由車身控制模塊BCM控制，但是，它和普通車型安裝方法是一樣的，所以，凡是沒有車門自動上鎖裝置而具備中控鎖配置的車型都可直接安裝本裝置。對于沒有中控鎖配置的車型，可先加裝中控鎖后，再安裝本裝置。

安裝時，A4端一定要接室內燈開關車門控制端，A5和A8要和中控鎖開關的開鎖信號和閉鎖信號對應連接。中控鎖開關為正觸發的車型，只需將晶體管T1改為NPN型即可。

4 結束語

汽車行車車門自動上鎖裝置除了能有效地防范盜搶，還能確保車內乘員的行車安全，避免行車時或停穩車之前，車內乘員開門下車發生意外。筆者設計的這款裝置已在多種車型上安裝使用，效果非常好。由于該裝置結構簡單、成本低 （人民幣30元以內）、制作和安裝非常容易、無需任何調試，所以，特別適合自制。