汽车防盗系统结构与原理

2023-08-27 理论教育版权反馈

【摘要】：汽车防盗系统采用的传感器主要有以下几种：热释电式红外线传感器、超声波传感器、振动式传感器和玻璃破碎传感器。图7-4所示为超声波传感器的结构。当汽车受到冲击，其振动达到一定强度时，防盗电控单元输出信号，控制报警装置报警。近年来，遥控装置不仅应用于车门钥匙，而且在防盗系统、后备厢开锁、车窗或滑动车顶的开闭等方面也广泛采用。遥控系统中的天线有发射天线和接收天线两种。

1.防盗传感器

防盗传感器的作用是检测汽车是否被盗。汽车防盗系统采用的传感器主要有以下几种：热释电式红外线传感器、超声波传感器、振动式传感器（检测汽车的冲击）和玻璃破碎传感器。

（1）热释电式红外线传感器。

热释电式红外线传感器也称红外探头，通常安装在汽车内部驾驶员附近，它通过红外辐射变化来探测是否有人侵入车内。

图7-3所示为热释电式红外线传感器的结构。它能以非接触形式，检测出物体放射出来的红外线能量变化，并将其转换成电信号输出。热释电式红外线传感器的内部电路如图7-3（b）所示。当车内的红外线无变化或变化较小时，无电信号输出或输出电信号较弱；当红外线能量变化较大时，则输出较强的电信号。

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图7-3　热释电式红外线传感器

（a）金属封装；（b）内部电路；（c）塑料封装

（2）超声波传感器。

超声波传感器是指检测频率在人耳可听音频范围以上（20 kHz 以上）的传感器。

图7-4所示为超声波传感器的结构。将两个压电元件黏合在一起，称为双压电晶片；由一个压电元件构成的则称为单压电晶片。超声波射在压电晶片上，使压电晶片振动而产生电压信号；反之，在压电晶片上加上一个电压也会产生超声波。

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图7-4　超声波传感器的结构

1—保护膜；2—外壳；3—圆锥共振片；4—双压电晶片振子；5—支点；6—端子；7—匹配箱

（3）振动式传感器。

振动式传感器主要用来检测汽车受到的冲击。当汽车受到冲击，其振动达到一定强度时，防盗电控单元输出信号，控制报警装置报警。

振动传感器主要有压电式振动传感器、压阻式振动传感器和磁致伸缩式振动传感器。

（4）玻璃破碎传感器。

如图7-5所示，玻璃破碎传感器是利用压电陶瓷对振动敏感的特性来接收玻璃受撞击和破碎时产生的振动波，然后转换成电信号输出，并将此信号输送给电控单元。

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图7-5　玻璃破碎传感器的基本原理

2.遥控发射器

遥控发射器是利用手持遥控发射器将密码发送给遥控接收器，以开启车门，即在黑夜中不必用钥匙找到钥匙孔的位置，或者在雨天不用钥匙开启车门，即使手中提着物品也能方便开启车门，因此，颇受用户的欢迎。

近年来，遥控装置不仅应用于车门钥匙，而且在防盗系统、后备厢开锁、车窗或滑动车顶的开闭等方面也广泛采用。作为遥控信号的载体，一般采用红外线、无线电波以及超声波等。汽车上的无线遥控装置就是在远离车辆的地方，对汽车上对应装置的执行器进行无线遥控。无线遥控装置主要由遥控发射器和遥控接收器组成，如图7-6所示。

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图7-6　无线遥控装置的基本组成

（1）遥控器。

遥控器的功能是：当遥控操作开关接通时，读出存储在存储器中的功能代码和身份鉴定代码（固定代码＋可变代码），经信号调制处理后，转换为红外线或无线电波的遥控信号，并向外输出（在红外线方式中，脉冲调制后驱动发光二极管；而在无线电波方式中，高频调制后向发射天线供电）。其中，身份鉴定固定代码有100 多万种，可变代码有1 000 多种，功能代码有4 种，这些代码按照需要被存储在只读存储器或随机存储器中。

遥控器按遥控信号的载体不同，可分为红外线式遥控器、无线电波式遥控器以及超声波式遥控器，下面具体介绍前两种。

①红外线式遥控器。

红外线式遥控器主要由发光二极管、控制电路、身份代码存储器、开关按钮和电池等组成。

为延长红外线式遥控器的遥控距离和电池的寿命，通常采用脉冲方式调节和驱动发光二极管，此时的调制频率大多为38 kHz。

②无线电波式遥控器。

无线电波式遥控器主要由输出部分、控制电路、身份代码存储器、开关按钮和电池等组成。输出部分由调制电路、高频振荡电路、高频放大电路以及发射天线等组成。

红外线式遥控器与无线电波式遥控器的性能比较见表7-1。

表7-1　红外线式遥控器与无线电波式遥控器的性能比较

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（2）接收器。

①接收器的作用。

对接收的信号进行放大和调制，检查身份鉴定代码是否相符，当代码一致时，判别功能代码，并驱动相应的执行器。

②接收器的性能。

a.身份鉴定代码的设定。

接收来自遥控器的遥控信号，并把这种代码存储在EPROM 中。当用户遗失遥控器时，只要装备与使用的遥控器具有相同鉴定代码的遥控器，就能很快重新使用无键式遥控开关。

b.降低暗电流。

接收器在车辆驻车时处于长时间的待机状态，红外线方式与无线电波方式的接收电路和CPU 电路必须保证通电，但是，在车辆上对容许的暗电流必须加以限制。因此，实施了低电流化措施，包括接收电路的低电流化、电源的间断驱动、CPU 的待机动作等。但是，对于这些降低电流的措施，以及辨别遥控信号与噪声的CPU 程序处理，存在着接收灵敏度降低、遥控响应时间滞后等问题，需要进行综合判断。

（3）天线。

遥控系统中的天线有发射天线和接收天线两种。发射天线可将钥匙兼作天线之用，而不必设置专用天线；接收天线一般可采用遥控专用天线、与收音机共用一个天线、采用镶嵌在汽车后风窗玻璃内的加热电阻作为天线等。

与收音机共用一个天线的遥控装置的组成如图7-7所示。当其接收天线信号后，由分配器将信号分检出遥控信号和收音机接收信号。分配器的电路如图7-8所示。

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