引言：
隨著汽車保有量的增長，汽車安全防盜問題愈加重要。現在大部分車都實現了防盜報警（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，給周邊環境帶來很大的困擾。在筆者為某車型設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、車身狀態和防盜狀態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機的設計，然后介紹了聲光警示、安全鎖車的機制及其軟件實現。
ATA工作原理：
一個有效的ATA單元需要正確觸發報警警示動作，同時避免誤觸發報警給用戶帶來的不便，這是通過判斷是否正常進入車內和正常點火實現的。
首先在進行鎖車時，通過喇叭和轉向燈提示用戶安全鎖車，只有當四門兩蓋狀態（四個車門開關、發動機蓋開關、行李箱開關）全部為關閉狀態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，對四門兩蓋狀態及點火信號進行監測【2】，如果未經解鎖動作而檢測到車門或行李箱或發動機蓋被打開，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，這時通過喇叭和轉向燈啟動聲光報警，進行解鎖動作或者在5秒中內檢測到點火鑰匙ON/OFF切換兩次，停止報警回到正常狀態。ATA結構如圖1所示：
圖1：ATA結構示意圖
ATA單元在鑰匙鎖車和解鎖動作下進行門鎖控制的同時，以狀態機的形式實現防盜報警狀態的跳轉，同時伴隨著一些警示動作向用戶提示當前的車身狀態，下面首先對防盜報警狀態及其跳轉進行分析，描述狀態跳轉的過程，然后描述車身狀態警示動作的設計。
ATA狀態機設計：
根據汽車使用方式和安全防盜的需要，設計以下幾個狀態：正常狀態NORMAL、防盜狀態SECURITY、等待退出防盜狀態QUIT_SECURITY、報警狀態ALARM，正常狀態對應汽車被正常使用的狀態，防盜狀態對應安全鎖車后的狀態，等待退出防盜狀態是個中間暫態，對應在防盜狀態中，用戶解鎖車門而不打開的情況，報警狀態對應非法進入或非法點火的狀態。下面以狀態機的方式介紹下這四種ATA狀態的跳轉。狀態圖如圖2所示：
圖2 ATA狀態圖
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，此時啟動對車身狀態和解鎖動作的監測；在SECURITY狀態下檢測到四門兩蓋打開或點火信號有效，進入ALARM狀態，這時啟動聲光報警，在SECURITY狀態下解鎖，進入QUIT_SECURITY狀態；QUIT_SECURITY是一個中間暫態，它至多維持20s時間，超時則自動閉鎖并再次進入SECURITY狀態，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；在ALARM狀態下，報警一個循環后檢測到四門兩蓋全閉且點火信號無效，返回SECURITY狀態，也可以通過解鎖或者在5S內點火信號ON/OFF切換兩次而進入正常狀態。具體代碼設計在此不再贅述。
ATA警示動作：
由ATA狀態機可以看出，狀態跳轉的條件為解鎖閉鎖動作、四門兩蓋狀態和點火信號，ATA需要在狀態跳轉的過程中根據這些條件進行相應的提示和警示【3】。
在鎖車時，根據四門兩蓋狀態以及點火信號，判斷是否可以安全鎖車，如果可以，則執行閉鎖動作，同時轉向燈閃爍一次、喇叭鳴響一次；如果四門兩蓋存在打開或微開的狀況，不執行閉鎖動作，同時轉向燈閃爍三次、喇叭鳴響三次，提示車主檢查某個未關上的車門或行李箱或發動機蓋。解鎖則比較簡單，轉向燈閃爍兩次以示區別即可。
在安全鎖車進入防盜狀態后，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狀態體現出來，這時喚醒CPU，同時啟動聲光報警-轉向燈閃爍、喇叭鳴叫40s，循環四次，退出報警狀態則停止聲光報警。
對于四種ATA狀態，則通過一個功率非常小的報警LED燈的閃爍方式進行區分，NORMAL狀態下LED熄滅，SECURITY狀態和ALARM狀態采取周期為4s、占空比為10%的PWM方式閃爍，在暫態QUIT_SECURITY狀態下，LED以200ms為周期快速閃爍。
下面給出喇叭警示相關的代碼，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的關鍵觸發條件。在四門兩蓋全閉、點火信號無效的條件下，按下遙控閉鎖開關或轉動前門鑰匙孔可以觸發安全鎖車。為了避免誤鎖車，需要對前門鑰匙閉鎖開關和遙控閉鎖開關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，前門鑰匙閉鎖開關是一個物理開關信號，遙控閉鎖開關按下時每隔一定周期會發送相應的RF報文，在一定時間間隔內檢測是否存在遙控閉鎖開關按下的RF報文可以判斷該開關是按下狀態還是松開狀態，把它們統一為開關信號，邏輯上對應以下三個變量：switch_state開關狀態、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計開關按下的維持時間是否超過150ms，程序如下所示：
CountOver=CountTimes（FRONTDOORKEY_LOCK_SWITCH，FRONTDRKEY_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;
}
當開關按下，啟動150ms的定時器，定時器超時，CountOver=1，這時判斷開關在此150ms期間的有效次數ValidTimes是否為1，便可以判斷是否有效的閉鎖信號。
結語
本文設計的ATA單元以人機操作和汽車狀態兩個方面交互推進車身防盜報警狀態的流轉，邏輯嚴密，功能設計合理，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。