Sådan fungerer bilalarmer

Billedgalleri: Car Gadgets Sidewinder-bilalarmanlæg inkluderer et antal sensorer og alarmsignaler. Se flere billeder af bilindstillinger. Foto høflighed Directed Electronics

-Den første dokumenterede sag om biltyveri var i 1896, kun et årti efter at gasdrevne biler først blev introduceret. Fra den tidlige æra til i dag har biler været et naturligt mål for tyve: De er værdifulde, med rimelighed let at videresælge, og de har et indbygget flugt-system. Nogle undersøgelser hævder, at en bil bliver brudt op hvert 20. sekund alene i USA.

I lyset af denne forbløffende statistik er det ikke overraskende, at millioner af amerikanere har investeret i dyre alarmsystemer. I dag ser det ud til, at enhver anden bil er udstyret med sofistikerede elektroniske sensorer, blæsende sirener og fjernaktiveringssystemer. Disse biler er fæstninger med høj sikkerhed på hjul!

I denne artikel skal vi se på moderne bilalarmer for at finde ud af, hvad de gør, og hvordan de gør det. Det er utroligt, hvordan detaljerede moderne bilalarmer er, men det er endnu mere bemærkelsesværdigt, at biltyve stadig finder en måde at komme forbi dem.

Det grundlæggende

Hvis du vil tænke på en bilalarm i sin enkleste form, er det intet andet end en eller flere sensorer forbundet til en slags sirene. Den meget enkleste alarm ville have en kontakt på førerdøren, og den ville være kablet, så hvis nogen åbner døren, ville sirenen begynde at græle. Du kan implementere denne bilalarm med en afbryder, et par trådstykker og en sirene.

De fleste moderne bilalarmanlæg er meget mere sofistikerede end dette. De består af:

• En række af sensorer der kan omfatte afbrydere, tryksensorer og bevægelsesdetektorer
• EN sirene, ofte i stand til at oprette en række forskellige lyde, så du kan vælge en tydelig lyd til din bil
• EN radiomodtager for at tillade trådløs kontrol fra en nøglefod
• en hjælpemotor batteri så alarmen kan fungere, selvom hovedbatteriet afbrydes
• EN computerstyring der overvåger alt og lyder alarmen - systemets "hjerne"

Hjernen i de fleste avancerede systemer er faktisk en lille computer. Hjernens job er at luk kontakterne der aktiverer alarmenheder - dit horn, forlygter eller en installeret sirene - når visse afbrydere, der tænker for sensorenheder, åbnes eller lukkes. Sikkerhedssystemer adskiller sig hovedsageligt i hvilke sensorer der bruges, og hvordan de forskellige enheder tilsluttes hjernen.

Hjernen og alarmfunktionerne kan være kablet til bilens hovedbatteri, men de har normalt en backup strømkilde såvel. Dette skjulte batteri starter, når nogen afbryder hovedstrømkilden (f.eks. Ved at klippe batterikablerne). Da skæring af strømmen er en mulig indikation på en indtrængende, udløser det hjernen til at slå alarmen.

I de følgende afsnit skal vi se på en række sensorer for at se, hvordan de fungerer, og hvordan de er forbundet til alarmsystemets hjerne.

Indhold

1. Bilalarmsdørssensorer
2. Bilalarm Stødføler
3. Bilalarmvindue og tryksensorer
4. Bilalarms bevægelses- og vippesensorer
5. Alarmer til bilalarmer
6. Bilalarmsendere

En betjent switch er en manuel slukning, der midlertidigt deaktiverer alarmsystemet (så du f.eks. Kan lade betjent parkere din bil). Betjentkontakten er skjult i et ude-af-vejs sted i bilen. Kontakten, der er afbildet her, er monteret under bilens sikringsadgangspanel. Foto høflighed Directed Electronics

-Det mest basale element i et bilalarmanlæg er døralarm. Når du åbner fronthætten, bagagerummet eller en hvilken som helst dør på en fuldt beskyttet bil, udløser hjernen alarmsystemet.

De fleste bilalarmanlæg bruger den koblingsmekanisme, der allerede er indbygget i dørene. I moderne biler tænder åbning af en dør eller bagagerum indvendige lys. Kontakten, der gør dette arbejde er som den mekanisme, der styrer lyset i dit køleskab. Når døren er lukket, trykkes den ind i en lille, fjeder-aktiveret knap eller håndtag, der åbner kredsløbet. Når døren åbnes, skubber fjederen knappen åbent, lukker kredsløbet og sender elektricitet til de indvendige lys

Alt hvad du skal gøre for at indstille dørsensorer er at tilføje et nyt element til dette fortrådte kabel. Når de nye ledninger er på plads, åbner døren (lukning af kontakten) en elektrisk strøm til hjernen ud over de indvendige lys. Når denne strøm flyder, får den hjernen til at slå alarmen.

Som en overordnet beskyttelsesforanstaltning overvåger moderne alarmsystemer typisk spændingen i bilens hel elektrisk kredsløb. Hvis der er en fald i spænding i dette kredsløb ved hjernen, at nogen har forstyrret det elektriske system. Hvis man tænder på et lys (ved at åbne døren), rod med elektriske ledninger under emhætten eller fjerne en fastgjort påhængsvogn med en elektrisk forbindelse, ville alle forårsage et sådant fald i spændingen.

Dørsensorer er meget effektive, men de tilbyder ret begrænset beskyttelse. Der er andre måder at komme ind i bilen (bryde et vindue), og tyve behøver faktisk ikke at bryde ind i din bil for at stjæle den fra dig (de kan trække din bil væk). I de næste par sektioner skal vi se på nogle af de mere avancerede bilalarmanlæg, der beskytter mod håndværkere kriminelle.

-I det sidste afsnit kiggede vi på dørsensorer, et af de mest basale bilalarmanlæg. I disse dage er det kun de billigste bilalarmpakker, der kun er afhængige af dørsensorer. Avancerede alarmsystemer er mest afhængige af chok sensorer at afskrække tyve og vandaler.

Ideen om en stødføler er temmelig enkel: Hvis nogen rammer, skyver eller på anden måde flytter din bil, sender sensoren et signal til hjernen, der angiver, at intensitet af bevægelsen. Afhængig af sværhedsgraden af ​​choket signalerer hjernen a advarsel horn bip eller lyder fuldskala alarm.

Der er mange forskellige måder at konstruere en stødføler på. En enkel sensor er en lang, fleksibel metalkontakt placeret lige over en anden metalkontakt. Du kan nemt konfigurere disse kontakter som en simpel switch: Når du berører dem sammen, flyder strøm mellem dem. Et betydeligt rykk vil få den fleksible kontakt til at svaje, så den berører kontakten herunder og afslutter kredsløbet kort.

Problemet med dette design er, at alle stød eller vibrationer lukker kredsløbet på samme måde. Hjernen har ingen måde at måle intensiteten af ​​stødet, hvilket resulterer i meget falske alarmer. Mere avancerede sensorer sender forskellige oplysninger afhængigt af hvor alvorligt chokeret er. Designet vist nedenfor, patenteret af Randall Woods i 2000, er et godt eksempel på denne slags sensor.

Dette indhold er ikke kompatibelt på denne enhed.

Sensoren har kun tre hovedelementer:

• EN central elektrisk kontakt i et cylinderhus
• Flere mindre elektriske kontakter i bunden af ​​huset
• EN metal kugle der kan bevæge sig frit i huset

-Om muligt hvileposition, metalkuglen berører både den centrale elektriske kontakt og en af ​​de mindre elektriske kontakter. Dette afslutter et kredsløb og sender en elektrisk strøm til hjernen. Hver af de små kontakter er forbundet med hjernen på denne måde via separate kredsløb.

Når du bevæg sensoren, ved at slå den eller ryste den, ruller bolden rundt i huset. Når det ruller af en af ​​de mindre elektriske kontakter, er det bryder forbindelsen mellem den pågældende kontakt og den centrale kontakt. Dette åbner kontakten, fortæller hjernen, at bolden har bevæget sig. Når det ruller videre, passerer det over de andre kontakter, lukker hvert kredsløb og åbner det op igen, indtil det endelig stopper.

Hvis sensoren oplever et mere alvorligt stød, ruller bolden en større afstand og passerer flere af de mindre elektriske kontakter, inden den stopper. Når dette sker, modtager hjernen korte bursts af strøm fra alle de individuelle kredsløb. Baseret på hvor mange bursts den modtager og hvor længe de varer, hjernen kan bestemme sværhedsgraden af ​​chokket. Ved meget små skift, hvor bolden kun ruller fra den ene kontakt til den næste, udløser hjernen muligvis ikke alarmen. Ved lidt større skift - for eksempel fra nogen, der støder ind i bilen, kan det give et advarselsskilt: et tryk på hornet og et blink af forlygterne. Når bolden ruller en god afstand, tænder hjernen sirenen fuldt ud.

I mange moderne alarmsystemer er chocksensorer de primære tyveri-detektorer, men de er normalt forbundet med andre enheder. I de næste par sektioner skal vi se på nogle andre typer sensorer, der fortæller hjernen, når noget er galt.

En typisk crossover-enhed: Ved hjælp af en bestemt kombination af induktorer og kondensatorer kan du designe en crossover-enhed, der kun leder strøm, der har frekvensen af ​​brudglas.

-

-Mange tid, biltyver, der har travlt, rod ikke rundt med at deaktivere låse for at komme ind i en bil: De trækker bare et vindue. Et fuldt udstyret alarmanlæg har en enhed, der registrerer denne indtrængen.

Den mest almindelige detektor med glasskader er en simpel mikrofon tilsluttet hjernen. Mikrofoner måler variationer i lufttryksudsving og omdanner dette mønster til en svingende elektrisk strøm. Breaking glass har sin egen karakteristiske lydfrekvens (mønster af lufttryksudsving). Mikrofonen konverterer dette til en elektrisk strøm med den bestemte frekvens, som den sender til hjernen.

På vej til hjernen passerer strømmen gennem en crossover, en elektrisk enhed, der kun leder elektricitet i et bestemt frekvensområde. Crossover er konfigureret således, at den kun leder strøm, der har frekvensen af ​​brudglas. På denne måde udløser kun denne specifikke lyd alarmen, og alle andre lyde ignoreres.

Tryksensorer

En anden måde at opdage brudglas på, samt at nogen åbner døren, er at måle lufttryk i bilen. Selv hvis der ikke er nogen trykforskel mellem indvendigt og udvendigt, skubber eller trækker handlingen ved at åbne en dør eller tvinge i et vindue i luften i bilen, hvilket skaber en kort trykændring.

Du kan registrere udsving i lufttrykket med en almindelig højttalerdriver. En højttaler har to hoveddele:

• En bred, bevægelig kegle
• en elektromagnet, omgivet af en naturlig magnet, fastgjort til keglen

Når du spiller musik, strømmer en elektrisk strøm frem og tilbage gennem elektromagneten, hvilket får den til at bevæge sig ind og ud (se Sådan fungerer højttalere for at finde ud af, hvordan dette fungerer). Dette skubber og trækker den vedhæftede kegle og danner lufttrykssvingninger i den omgivende luft. Vi hører disse udsving som lyd.

Dette indhold er ikke kompatibelt på denne enhed.

Dette er den grundlæggende mekanisme for en højttalerdriver. En bils højttalere sørger for effektive alarmsystemer, da de kan bruges til at måle variationer i lufttryk.

Det samme system kan virke omvendt, hvilket er, hvad der sker i en grundlæggende trykdetektor. Tryksvingninger bevæger keglen frem og tilbage, som skubber og trækker den vedhæftede elektromagnet. Hvis du har læst Sådan fungerer elektromagneter, ved du, at flytning af en elektromagnet i et omgivende naturligt magnetisk felt genererer en elektrisk strøm. Når hjernen registrerer en betydelig strøm, der strømmer fra denne enhed, ved den, at noget har forårsaget en hurtig presstigning inde i bilen. Dette antyder, at nogen har åbnet en dør eller et vindue eller lavet en meget høj lyd.

Nogle alarmsystemkonstruktioner bruger bilens indbyggede stereohøjttalere som tryksensorer, men andre har separate enheder, der er specielt designet til detektion.

Tryksensorer, glasbrudssensorer og dørsensorer gør alle et ret godt stykke arbejde med at registrere nogen, der bryder ind i en bil, men nogle tyve og vandaler kan gøre meget skade uden nogensinde at gøre det indeni. I det næste afsnit skal vi se på nogle sikkerhedssystemer, der holder øje med, hvad der foregår uden for din bil.

-Mange biltyver er ikke efter hele din bil; de er efter individuelle stykker af det. Disse bilstripere kan gøre meget af deres arbejde uden nogensinde at åbne en dør eller et vindue. Og en tyv bevæbnet med et anhængertræk kan bare løfte din bil og trække det hele væk.

Der er flere gode måder for et sikkerhedssystem at holde øje med, hvad der foregår uden for bilen. Nogle alarmsystemer inkluderer perimeterscannere, enheder, der overvåger, hvad der sker straks omkring bilen. Den mest almindelige perimeterscanner er et grundlæggende radarsystem, der består af en radiosender og modtager. Senderen sender radiosignaler, og modtageren overvåger de signalrefleksioner, der kommer tilbage. Baseret på disse oplysninger kan radarenheden bestemme nærheden af ​​ethvert omgivende objekt. (Se Sådan fungerer Radar for mere information.)

At beskytte mod biltyver med trækkere, nogle alarmsystemer har "hældningsdetektorer."Det grundlæggende design af en hældningsdetektor er en serie af kviksølvafbrydere. En kviksølvafbryder består af to elektriske ledninger og en kugle af kviksølv placeret inde i en indeholdt cylinder.

Kviksølv er et flydende metal - det flyder som vand, men det leder elektricitet som et fast metal. I en kviksølvafbryder, en ledning (lad os kalde det ledning A) går hele tværs over bunden af ​​cylinderen, mens den anden ledning (ledning B) strækker sig kun delvis fra den ene side. Kviksølvet er altid i kontakt med ledning A, men det kan bryde kontakten med ledning B.

Når cylinderen vipper en vej, forskydes kviksølvet, så den kommer i kontakt med ledning B. Dette lukker kredsløbet, der løber gennem kvikksølvkontakten. Når cylinderen vipper den anden vej, ruller kviksølvet væk fra den anden ledning og åbner kredsløbet.

I nogle konstruktioner er kun spidsen af ​​tråd B eksponeret, og kviksølvet skal være i kontakt med spidsen for at lukke en kontakt. Vipning af kvikksølvkontakten på begge måder åbner kredsløbet.

Dette indhold er ikke kompatibelt på denne enhed.

Vippesensorer til bilalarm har typisk en række kviksølvafbrydere placeret ved forskellige vinkler. Nogle af dem er i lukket position, når du parkerer ved en bestemt skråstilling, og nogle af dem er i åben position. Hvis en tyv ændrer vinklen på din bil (ved at løfte den med et anhængerbil eller vandre den op med f.eks. En donkraft), åbnes nogle af de lukkede afbrydere og nogle af de åbne afbrydere lukker. Hvis en af ​​afbryderne kastes, ved den centrale hjerne, at nogen løfter bilen.

I forskellige situationer er det muligvis alle disse alarmsystemer dæk den samme jord. For eksempel, hvis nogen trækker din bil væk, skifter kviksølv, chocksensoren og radarsensoren alle sammen, at der er et problem. Men anderledes kombinationer af alarmudløsere kan indikere forskellige begivenheder. "Intelligent" alarmsystem har hjerner, der reagerer forskelligt afhængigt af kombinationen af ​​information, de modtager fra sensorerne.

I det næste afsnit skal vi se på nogle af de alarm svar hjernen kan udløse under forskellige omstændigheder.

En Neo mini-sirene, skjult inde i et køretøjs forreste fender Foto høflighed Directed Electronics

- I de foregående sektioner kiggede vi på de forskellige sensorenheder, der fortæller alarmsystemets hjerne, når noget forstyrrer bilen. Uanset hvor avancerede disse systemer er, er alarmsystemet ikke meget godt, hvis det ikke modregner et effektiv alarm. Et alarmsystem skal udløse noget svar, der forhindrer tyvene i at stjæle din bil.

Som vi har set, giver mange af de enheder, der allerede er indbygget i din bil, effektive alarmsignaler. Som minimum vil de fleste bilalarmanlæg hank hornet og blitz forlygterne når en sensor angiver en indtrængende. De kan også være kablet for at slukke for tændingsstarteren, afbryde gasforsyningen til motoren eller deaktivere bilen på anden måde.

Et avanceret alarmsystem vil også omfatte en separat sirene der producerer en række piercinglyde. At fremstille en masse støj bringer opmærksomhed på biltyven, og mange indtrængende vil flygte fra scenen, så snart alarmen brister. På nogle alarmsystemer kan du programmere en karakteristisk mønster af sirene støj, så du kan skelne alarmen på din bil fra andre alarmer.

Et par alarmsystemer spiller a optaget besked når nogen træder for tæt på din bil. Hovedformålet med dette er at lade indtrængende vide, at du har et avanceret alarmsystem, før de overhovedet prøver. Mest sandsynligt vil en veteranbiltyv helt ignorere disse advarsler, men for den opportunistiske amatørstyv kan de være en stærk afskrækkende virkning. På en måde giver det alarmsystemet en befalende personlighed. På et eller andet ubevidst niveau kan det se ud som om, at bilen ikke kun er en samling af individuelle dele, men en intelligent, bevæbnet maskine.

Mange alarmsystemer inkluderer en indbygget radiomodtager, der er knyttet til hjernen og en bærbar radiosender, som du kan bære på din nøglering. I det næste afsnit ser vi, hvilken rolle disse komponenter spiller i et sikkerhedsopsætning.

Nøgleringens sender fra Sidewinder-sikkerhedssystemet: Senderen giver dig mulighed for at låse dørene, arm og deaktivere alarmen og slukke for sirenen uden for bilen. Foto høflighed Directed Electronics

- M-ost bilalarmanlæg leveres med en slags bærbar nøglering transmitter. Med denne enhed kan du sende instruktioner til hjernen om fjernstyring af alarmsystemet. Dette fungerer stort set på samme måde som radiostyret legetøj. Den bruger radiobølge pulsmodulation for at sende specifikke meddelelser (for at se, hvordan dette fungerer, tjek hvordan radiostyret legetøj fungerer).

Det primære formål med nøgleringens transmitter er at give dig en måde at slå alarmsystemet til og fra. Når du er kommet ud af din bil og lukket døren, kan du bevæge systemet med et tryk på en knap; når du vender tilbage til bilen, kan du afbryde den lige så let. I de fleste systemer vil hjernen blinke lysene og tappe på hornet, når du armere og afvæbner din bil. Dette lader dig og enhver i området kende alarmsystemet fungerer.

Denne innovation har gjort bilalarmer meget lettere at bruge. Før fjernsendere fungerede alarmsystemer på a forsinkelsesmekanisme. Som med et hjemmesikkerhedssystem aktiverede du alarmen, da du parkerede din bil, og du havde 30 sekunder på at komme ud og låse dørene. Da du låste din bil op, havde du den samme mængde tid til at slukke for alarmen, når du kom ind. Dette system var meget problematisk, da det gav tyvene en mulighed for at bryde ind i bilen og deaktivere alarmen, før en sirene lød.

Fjernsendere giver dig også mulighed for at åbne dine elektriske dørlåse, tænde dine lys og slukke for alarmen, inden du kører ind i din bil. Nogle systemer giver dig endnu mere kontrol over systemets hjerne. Disse enheder har en central computer og en indbygget personsøger-system. Når en ubuden gæst forstyrrer din bil, åbner den centrale computer din nøglering-personsøger og fortæller dig, hvilke sensorer der blev udløst. I de mest avancerede systemer kan du kommunikere med hjernen og signalere den for at lukke motoren ned.

Da senderen styrer dit alarmsystem, skal mønsteret for pulsmodulation fungere som en nøgle. For en bestemt linje af transmitterenheder kan der være millioner af forskellige pulskoder. Dette gør kommunikationssproget for dit alarmsystem unikt, så andre mennesker ikke kan få adgang til din bil ved hjælp af en anden sender.

Dette system er ret effektivt, men ikke idiotsikkert. Hvis en bestemt kriminel virkelig vil bryde ind i din bil, kan han eller hun bruge en kode-grabber for at lave en kopi af din "nøgle." En kodegriber er en radiomodtager, der er følsom over for din senders signal. Den modtager koden og registrerer den. Hvis tyven opfanger din "afvæbningskode", kan han eller hun programmere en anden sender til nøjagtigt efterligne dit unikke signal. Med denne kopierede nøgle kan tyven omgå alarmsystemet næste gang du forlader din bil uden opsyn.

For at løse dette problem etablerer avancerede alarmsystemer en ny række koder, hver gang du aktiverer alarmen. Ved brug af rullende kodealgoritmer, modtageren krypterer den nye frakoblingskode og sender den til din sender. Da senderen kun bruger denne afvæbningskode en gang, er enhver information, der opfanges af en kodesnakker, værdiløs.

Siden de tidlige 1990'ere har bilalarmanlæg udviklet sig meget, og de er blevet meget mere almindelige. I de næste 10 år er vi sikker på at se en ny afgrøde af teknologiske fremskridt inden for bilalarmer. Ombord GPS-modtagere har åbnet en bred vifte af sikkerhedsmuligheder. Hvis modtageren var tilsluttet alarmsystemets hjerne, kunne den fortælle dig og politiet, hvor din bil altid er. På denne måde, selvom nogen ikke omgår dit alarmsystem, vil han eller hun ikke have bilen længe.

For mere information om bilalarmer og relaterede emner, se linkene på næste side.

Relaterede artikler

• Sådan fungerer tyverialarmer
• Sådan fungerer plukning
• Sådan fungerer anti-shoplifting-enheder
• Sådan fungerer dørlåse
• Sådan fungerer kryptering
• Sådan fungerer radiostyrede legetøj
• Sådan fungerer radio
• Sådan fungerer Radar
• Bilsikkerhedsquiz

Flere gode links

• Directed Electronics
• Lær, hvordan du installerer din egen bilalarm
• Car Audio and Electronics Magazine
• Automotive Electronics: Guider og eksperter