基于車身控制器的卡車駕駛室防盜報警系統設計

李惠宇， 趙掌柱， 趙 幸， 許 歡

（陜西汽車控股集團有限責任公司技術中心， 陜西 西安 710200）

1 前言

車輛防盜報警系統，是指預防車輛或者車中物品被盜所設置的報警系統，該系統由遙控／機械鑰匙、電控單元及報警裝置組成，用來增加盜竊難度、延長盜竊時間，降低車主損失［1］。

因卡車運輸行業特點，防盜不僅僅局限于整車防盜或燃油防盜，駕駛室作為駕駛員等駕乘人員日常活動的區域之一，離車后將個人物品放置在駕駛室內時的情況常有發生［2］，因此駕駛室防盜報警系統更凸顯其在卡車中的應用價值。

本文以重卡的應用場景為例，介紹重卡駕駛室防盜報警系統的設計與實現。

2 防盜報警系統構成

駕駛室防盜報警系統（以下簡稱防盜報警系統） 主要由鑰匙、門鎖系統、電源切換模塊 （點火鎖／一鍵啟動PS系統）、車身控制器BCM及電喇叭、轉向燈等部件構成，結構框圖如圖1所示。

2.1 車身控制器

BCM作為防盜報警系統的核心控制器件，供電電源為蓄電池B+電，具備CAN接口，參與OESK網絡管理。

由于車輛配置不同，鑰匙分為3種狀態：機械鑰匙、遙控折疊鑰匙、智能折疊鑰匙。因此結合平臺配置規劃，BCM在設計時應具備以上3種鑰匙所對應的接口。

圖1 防盜報警系統結構框圖

1） 機械鑰匙：BCM能夠采集左／右門鎖鑰匙插入信號（喚醒源，低有效）。

2） 遙控折疊鑰匙：BCM能夠采集門鎖鑰匙插入信號的同時，應具備RF模塊，接收遙控鑰匙指令 （喚醒源，遙控解／閉鎖）。

3） 智能折疊鑰匙：BCM除具備遙控折疊鑰匙狀態下的功能外，還應能接收并處理無鑰匙解閉鎖CAN信號。

2.2 門鎖模塊

左／右門鎖模塊除了門鎖電機等執行機構外，還包含門鎖狀態開關、門碰狀態開關及門鎖鑰匙插入開關 （行程開關）。

1） 門鎖狀態開關：向BCM反饋當前門鎖狀態 （解鎖or閉鎖，喚醒源）。

2） 門碰狀態開關：向BCM反饋當前車門開閉狀態 （門開or門關，喚醒源）。

3） 門鎖鑰匙插入開關：當門鎖未通過遙控或無鑰匙解閉鎖時，BCM通過門鎖鑰匙插入開關是否有效判定是否為合法機械鑰匙操作（喚醒源）。

2.3 電源切換模塊

防盜報警邏輯執行在整車電源切換至OFF擋下，因此BCM需要采集整車電源擋位信號，并判斷是否執行相應防盜報警邏輯。

1） 點火鎖：配置點火鎖時，BCM可采集點火鎖電源擋位硬線信號：Key-In （點火鎖鑰匙插入）、ACC擋、ON擋及Start擋，以此判斷當前整車電源擋位。

2） PS系統：配置PS系統時，BCM可通過接收PS控制器的電源擋位CAN報文（表1） 判斷當前整車電源擋位。

表1 電源擋位CAN報文

3 防盜報警功能設計

3.1 防盜報警狀態及流程圖

防盜報警系統細分為以下6種狀態。

1） 解防狀態：解除防盜報警的狀態。

2） 預設防狀態：解防與設防的中間暫態。處于此暫態時，若相應條件滿足，轉入設防狀態，否則返回至解防狀態。

3） 防盜狀態：設防狀態下防盜報警未觸發的二級狀態。

4） 報警觸發狀態：設防狀態下防盜報警被觸發的二級狀態。

5） 預解防狀態：設防與解防的中間暫態。處于此暫態時，若相應條件滿足，轉入解防狀態，否則返回至防盜狀態。

6） 設防狀態：包含了防盜狀態和報警觸發狀態這兩種二級狀態的一級狀態。

防盜報警系統在滿足相應轉化條件后，執行防盜報警狀態（以下簡稱防盜狀態） 跳轉，跳轉線路共11條，如圖2所示。

防盜狀態應當保存至非易失存儲器里。防盜狀態發生變化時，應將當前狀態寫入非易失存儲器內。

3.2 防盜狀態跳轉邏輯設計

3.2.1 線路1：BCM供電初始化

當BCM意外掉B+電后恢復供電，防盜狀態應根據掉電前的模式進入相應狀態，以確保防盜報警功能持續有效。

1） 如果當前狀態為預設防／防盜狀態，BCM掉電重啟后進入防盜狀態。

圖2 防盜狀態跳轉線路圖

2） 如果當前狀態為報警觸發狀態，BCM掉電重啟后進入報警觸發狀態。

3） 如果當前狀態為預解防狀態，BCM掉電重啟后，進入為解防狀態。

3.2.2 線路2：解防跳轉至預設防

當系統處于解防狀態時，滿足以下所有條件，BCM由解防狀態進入預設防狀態。

1） 點火開關處于OFF擋，且點火鎖鑰匙插入信號無效（僅非PEPS車型有“點火鎖鑰匙插入信號”）。

2） 所有門關閉。

3） 遙控閉鎖成功、或無鑰匙閉鎖成功、或機械鑰匙閉鎖成功（且門鎖鑰匙插入信號有效）。

3.2.3 線路3：預設防跳轉至防盜狀態

當系統處于預設防狀態時，滿足以下所有條件，BCM由預設防狀態進入防盜狀態。

1） 2s計時超時，且檢測到所有門關閉。

2） 點火開關處于OFF擋。

3） 點火鎖鑰匙插入信號無效（僅點火鎖車型）。

3.2.4 線路4：預設防跳轉至解防狀態

當系統處于預設防狀態時，滿足以下任一條件，BCM由預設防狀態進入解防狀態：

1） 點火鎖鑰匙插入信號有效（僅點火鎖車型）。

2） 點火開關離開OFF擋。

3） 任一門打開。

4） 任一門鎖為解鎖狀態。

預設防作為防盜狀態中的暫態，是為了給駕乘人員一個短暫的可操作的緩沖時間，例如在這2s內，駕乘人員從內門把手開門，不會觸發聲光報警，減少誤報警次數。

3.2.5 線路5：設防跳轉至預設防狀態

當系統處于設防狀態時，滿足以下條件，BCM由設防狀態進入預設防狀態：遙控閉鎖成功、無鑰匙閉鎖成功、機械鑰匙閉鎖成功。

3.2.6 線路6：防盜跳轉至報警觸發狀態

當系統處于防盜狀態時，滿足以下任一條件，BCM由防盜狀態進入報警觸發狀態：

1） 點火鎖鑰匙插入信號從無效到有效（點火鎖車型）。

2） 點火開關OFF擋切換到非OFF擋（點火鎖車型）。

3） 任一門從關閉到打開。

4） 任一門鎖從閉鎖到解鎖狀態，且點火鎖鑰匙插入信號無效。

5） 中控解鎖按鍵被按下。

3.2.7 線路7：報警觸發跳轉至防盜狀態

當系統處于報警觸發狀態時，滿足以下條件，BCM由報警觸發狀態進入防盜狀態：報警觸發后，計時器30s計時結束。

3.2.8 線路8：設防跳轉至預解防狀態

當系統處于設防狀態時，滿足以下條件，BCM由設防狀態進入預解防狀態：遙控解鎖成功、無鑰匙進入解鎖成功、機械鑰匙解鎖成功。

3.2.9 線路9：預解防跳轉至防盜狀態

當系統處于預解防狀態時，滿足以下任一條件，BCM由預解防狀態進入防盜狀態。

1） 30s計時內，門鎖鑰匙插入信號無效且點火開關處于OFF擋且任一門處于關閉狀態。

2） 遙控閉鎖成功、無鑰匙進入閉鎖成功、機械鑰匙閉鎖成功。

3.2.10 線路10：預解防跳轉至解防狀態

當系統處于預解防狀態時，滿足以下條件，BCM由預解防狀態進入解防狀態：在30s計時內，門鎖鑰匙插入信號有效、或者點火開關離開OFF擋、或者任一門打開。

3.2.11 線路11：設防跳轉至解防狀態

當系統處于設防狀態時，滿足以下任一條件，BCM由設防狀態進入解防狀態：收到點火開關信號由OFF擋變為非OFF擋（僅PEPS車型）。

3.3 防盜報警提示

防盜報警提示是利用光 （轉向燈） 或聲光 （轉向燈&電喇叭） 結合的方式，通過不同的頻率及占空比 （PWM調節）向駕乘人員表示當前所處的防盜報警狀態（僅需防盜、預解防及報警3種狀態進行提示），具體設計如下。

1） 轉入防盜狀態時，轉向燈閃爍1次，頻率為1.25Hz，占空比為50%。

2） 轉入預解防狀態時，轉向燈報警2 次，頻率為1.25Hz，占空比為50%。

3） 報警被觸發后，轉向燈閃爍30s，頻率為1±0.2Hz，占空比為50%；電喇叭鳴響3次，頻率為3Hz，占空比為20%。

如在報警過程中再次有報警觸發源觸發，則報警邏輯重新執行。

4 結論

本文設計開發了一種駕駛室防盜報警系統，該系統以平臺規劃為出發點，囊括了機械鑰匙、遙控鑰匙及智能鑰匙以及點火鎖、PEPS系統等低中高3種配置，以車身控制器為核心，結合門鎖系統的輸出信號，設計了6種防盜報警狀態和11條狀態跳轉路線。

隨著國內卡車行業的快速發展，安全性和高端性也越來越被重視，駕駛室防盜報警系統的應用需求日趨明顯。此系統同樣適用于中卡、輕卡平臺，可為整車提升產品檔次，增加銷售亮點。