Hvordan bilalarmer fungerer

Bildegalleri: Car Gadgets Sidewinder bilalarmanlegg inkluderer et antall sensorer og alarmsignaler. Se flere bilinnstillinger. Foto høflighet Directed Electronics

-Den første dokumenterte saken om biltyveri var i 1896, bare et tiår etter at bensindrevne biler først ble introdusert. Fra den tidlige tiden til i dag har biler vært et naturlig mål for tyvene: De er verdifulle, rimelig enkle å videreselge, og de har et innebygd flukt-system. Noen studier hevder at en bil blir brutt inn hvert 20. sekund bare i USA.

I lys av denne oppsiktsvekkende statistikken er det ikke overraskende at millioner av amerikanere har investert i dyre alarmsystemer. I dag ser det ut til at hver annen bil er utstyrt med sofistikerte elektroniske sensorer, uskarpe sirener og fjernaktiveringssystemer. Disse bilene er festninger med høy sikkerhet på hjul!

I denne artikkelen skal vi se på moderne bilalarmer for å finne ut hva de gjør og hvordan de gjør det. Det er utrolig hvor forseggjorte moderne bilalarmer er, men det er enda mer bemerkelsesverdig at biltyver fremdeles finner en måte å komme forbi dem.

Det grunnleggende

Hvis du vil tenke på en bilalarm i sin enkleste form, er det ikke annet enn en eller flere sensorer koblet til en slags sirene. Den aller enkleste alarmen ville ha en bryter på førerdøren, og den ville være kablet slik at hvis noen åpnet døren, ville sirenen begynne å gråte. Du kan implementere denne bilalarmen med en bryter, et par ledninger og en sirene.

De fleste moderne bilalarmanlegg er mye mer sofistikerte enn dette. De består av:

• Et utvalg av sensorer som kan omfatte brytere, trykksensorer og bevegelsesdetektorer
• EN sirene, ofte i stand til å lage en rekke lyder slik at du kan velge en distinkt lyd til bilen din
• EN radiomottaker for å tillate trådløs kontroll fra en nøkkelboks
• en hjelpe batteri slik at alarmen kan fungere selv om hovedbatteriet kobles fra
• EN datamaskin kontrollenhet som overvåker alt og lyder alarmen - "hjernen" i systemet

Hjernen i de fleste avanserte systemer er faktisk en liten datamaskin. Hjernens jobb er å lukk bryterne som aktiverer alarmenheter - ditt horn, lyskastere eller en installert sirene - når visse brytere som sensorenheter åpnes eller lukkes. Sikkerhetssystemer skiller seg hovedsakelig i hvilke sensorer som brukes og hvordan de forskjellige enhetene kobles til hjernen.

Hjernen og alarmfunksjonene kan kobles til bilens hovedbatteri, men de har vanligvis en sikkerhetskopi også. Dette skjulte batteriet går i gang når noen kutter hovedkilden (ved å klippe ut batterikablene, for eksempel). Siden å kutte strømmen er en mulig indikasjon på en inntrenger, trigger den hjernen til å slå alarm.

I de følgende seksjoner skal vi se på en rekke sensorer for å se hvordan de fungerer og hvordan de er koblet til alarmsystemets hjerne.

innhold

1. Dørsensorer for bilalarm
2. Støtsensorer for alarmen
3. Bilalarmsvindu og trykksensorer
4. Bilalarms bevegelses- og vippesensorer
5. Varsler om bilalarmer
6. Bilalarmsendere

En betjentbryter er en manuell avstenging som midlertidig deaktiverer alarmsystemet (slik at du for eksempel kan la betjent parkere bilen). Betjentbryteren er gjemt på et uteliggende sted i bilen. Bryteren som er avbildet her er montert under bilens sikringsadgangspanel. Foto høflighet Directed Electronics

-Det mest grunnleggende elementet i et bilalarmanlegg er døralarm. Når du åpner frontdekselet, bagasjerommet eller en hvilken som helst dør på en fullstendig beskyttet bil, utløser hjernen alarmsystemet.

De fleste bilalarmanlegg bruker koblingsmekanismen som allerede er innebygd i dørene. I moderne biler slår du på å åpne en dør eller bagasjerommet innvendige lys. Bryteren som gjør at dette fungerer er som mekanismen som styrer lyset i kjøleskapet ditt. Når døren er lukket, trykker den inn en liten, fjæraktivert knapp eller spak, som åpner kretsen. Når døren åpnes, skyver fjæren knappen åpen, lukker kretsen og sender strøm til innvendige lys

Alt du trenger å gjøre for å sette opp dørsensorer er å legge til et nytt element til denne forkoblede kretsen. Når de nye ledningene er på plass, sender du døren (lukker bryteren) en elektrisk strøm til hjernen i tillegg til lysene innvendig. Når denne strømmen flyter, får den hjernen til å gi alarm.

Som et generelt beskyttende tiltak overvåker moderne alarmsystemer vanligvis spenningen i bilens hel elektrisk krets. Hvis det er en fall i spenning i denne kretsen vet hjernen at noen har forstyrret det elektriske systemet. Å slå på et lys (ved å åpne døren), rote med elektriske ledninger under panseret eller fjerne en festet tilhenger med en elektrisk tilkobling ville alt føre til et slikt fall i spenningen.

Dørsensorer er svært effektive, men de tilbyr ganske begrenset beskyttelse. Det er andre måter å komme inn i bilen (bryte et vindu), og tyver trenger ikke faktisk å bryte seg inn i bilen din for å stjele den fra deg (de kan slepe bilen din bort). I de neste par seksjonene skal vi se på noen av de mer avanserte bilalarmanleggene som beskytter mot kunstnere kriminelle.

-I det siste avsnittet så vi på dørsensorer, et av de mest grunnleggende bilalarmanleggene. I disse dager er det bare de billigste bilalarmpakkene som bare er avhengige av dørsensorer. Avanserte alarmsystemer er stort sett avhengig av sjokk sensorer å avskrekke tyver og vandaler.

Ideen om en sjokkføler er ganske enkel: Hvis noen treffer, skyter eller på annen måte beveger bilen din, sender sensoren et signal til hjernen som indikerer at intensitet av bevegelsen. Avhengig av alvorlighetsgraden av sjokket, signaliserer hjernen a advarsel hornsignal eller lyder fullskala alarm.

Det er mange forskjellige måter å konstruere en støtsensor på. En enkel sensor er en lang, fleksibel metallkontakt plassert rett over en annen metallkontakt. Du kan enkelt konfigurere disse kontaktene som en enkel bryter: Når du berører dem sammen, strømmer strømmen mellom dem. En betydelig støt vil føre til at den fleksible kontakten svinger slik at den berører kontakten nedenfor, og fullfører kretsen kort.

Problemet med dette designet er at alle støt eller vibrasjoner lukker kretsen på samme måte. Hjernen har ingen måte å måle intensiteten på støt, noe som resulterer i mye falske alarmer. Mer avanserte sensorer sender forskjellig informasjon avhengig av hvor alvorlig sjokket er. Designet vist nedenfor, patentert av Randall Woods i 2000, er et godt eksempel på denne typen sensorer.

Dette innholdet er ikke kompatibelt på denne enheten.

Sensoren har bare tre hovedelementer:

• EN sentral elektrisk kontakt i et sylinderhus
• Flere mindre elektriske kontakter i bunnen av huset
• EN metallkule som kan bevege seg fritt i huset

-I ev hvilestilling, metallkulen berører både den sentrale elektriske kontakten og en av de mindre elektriske kontaktene. Dette fullfører en krets og sender en elektrisk strøm til hjernen. Hver av de små kontaktene er koblet til hjernen på denne måten, via separate kretsløp.

Når du flytt sensoren, ved å slå den eller riste den, ruller ballen rundt i huset. Når den ruller av en av de mindre elektriske kontaktene, blir den bryter forbindelsen mellom den aktuelle kontakten og den sentrale kontakten. Dette åpner bryteren, som forteller hjernen at ballen har beveget seg. Når den ruller videre, passerer den over de andre kontaktene, lukker hver krets og åpner den igjen, til den endelig stopper.

Hvis sensoren får et kraftigere støt, ruller ballen større avstand og passerer over flere av de mindre elektriske kontaktene før den stopper. Når dette skjer mottar hjernen korte utbrudd av strøm fra alle de individuelle kretsene. Basert på hvor mange brister den mottar og hvor lenge de varer, hjernen kan bestemme alvorlighetsgraden av sjokket. For veldig små skift, der ballen bare ruller fra en kontakt til den neste, kan det hende at hjernen ikke utløser alarmen i det hele tatt. For litt større skift - fra noen som støter inn i bilen, for eksempel - kan det gi et varselstegn: et trykk på hornet og et glimt av frontlyktene. Når ballen ruller et godt stykke, slår hjernen på sirenen full sprengning.

I mange moderne alarmsystemer er sjokksensorer de viktigste tyveri-detektorene, men de er vanligvis koblet med andre enheter. I de neste seksjonene skal vi se på noen andre typer sensorer som forteller hjernen når noe er galt.

En typisk crossover-enhet: Ved å bruke en spesifikk kombinasjon av induktorer og kondensatorer, kan du designe en crossover-enhet som bare leder strøm som har frekvensen av bruddglass.

-

-Mye av tiden, biltyver som har det travelt, ikke roter seg med å deaktivere låser for å komme seg inn i en bil: De bare buster et vindu. Et fullt utstyrt bilalarmanlegg har en enhet som registrerer denne inntrengingen.

Den vanligste glassbrudddetektoren er en enkel mikrofon koblet til hjernen. Mikrofoner måler variasjoner i lufttrykkssvingninger og konverterer dette mønsteret til en svingende elektrisk strøm. Brekkeglass har sin egen karakteristiske lydfrekvens (mønster av lufttrykkssvingninger). Mikrofonen konverterer dette til en elektrisk strøm med den bestemte frekvensen, som den sender til hjernen.

På vei til hjernen går strømmen gjennom en crossover, en elektrisk enhet som bare leder strøm med et visst frekvensområde. Crossoveren er konfigurert slik at den bare leder strøm som har frekvensen av bruddglass. På denne måten vil bare denne spesifikke lyden utløse alarmen, og alle andre lyder blir ignorert.

Trykkføler

En annen måte å oppdage bruddglass på, samt at noen åpner døren, er å måle Lufttrykk I bilen. Selv om det ikke er trykkforskjell mellom innsiden og utsiden, skyver eller trekker handlingen ved å åpne en dør eller tvinge i et vindu luften i bilen, noe som skaper en kort trykkendring.

Du kan oppdage svingninger i lufttrykk med en vanlig høyttalerdriver. En høyttaler har to hoveddeler:

• En vid, bevegelig kjegle
• en elektromagnet, omgitt av en naturlig magnet, festet til kjeglen

Når du spiller musikk, strømmer en elektrisk strøm frem og tilbake gjennom elektromagneten, noe som får den til å bevege seg inn og ut (se Hvordan høyttalere fungerer for å finne ut hvordan dette fungerer). Dette skyver og trekker den festede kjeglen, og danner lufttrykkssvingninger i den omkringliggende luften. Vi hører disse svingningene som lyd.

Dette innholdet er ikke kompatibelt på denne enheten.

Dette er den grunnleggende mekanismen til en høyttalerdriver. Bilens høyttalere sørger for effektive alarmsystemer, da de kan brukes til å måle variasjoner i lufttrykk.

Det samme systemet kan virke motsatt, og det er det som skjer i en grunnleggende trykkdetektor. Trykkfluktuasjoner beveger kjeglen frem og tilbake, som skyver og drar den vedlagte elektromagneten. Hvis du har lest Hvordan elektromagneter fungerer, vet du at å flytte en elektromagnet i et omkringliggende naturlig magnetfelt genererer en elektrisk strøm. Når hjernen registrerer en betydelig strøm som strømmer fra denne enheten, vet den at noe har forårsaket en rask trykkøkning inne i bilen. Dette antyder at noen har åpnet en dør eller et vindu, eller gjort veldig lyd.

Noen alarmsystemutforminger bruker bilens innebygde stereohøyttalere som trykksensorer, men andre har separate enheter som er spesielt utviklet for deteksjon.

Trykksensorer, glassbruddssensorer og dørsensorer gjør alle en ganske god jobb med å oppdage noen som bryter seg inn i en bil, men noen tyver og vandaler kan gjøre mye skade uten å gjøre det noen gang inne. I neste avsnitt skal vi se på noen sikkerhetssystemer som holder rede på hva som skjer utenfor bilen din.

-Mange biltyver er ikke ute etter hele bilen; de er ute etter individuelle biter av det. Disse bilstriperne kan gjøre mye av arbeidet sitt uten å noensinne åpne en dør eller et vindu. Og en tyv bevæpnet med en lastebil kan bare løfte bilen din og dra hele saken bort.

Det er flere gode måter for et sikkerhetssystem å holde oversikt over hva som skjer utenfor bilen. Noen alarmsystemer inkluderer omkretsskannere, enheter som overvåker det som skjer umiddelbart rundt bilen. Den vanligste omkretsskanneren er et grunnleggende radarsystem, bestående av en radiosender og mottaker. Senderen sender ut radiosignaler og mottakeren overvåker signalrefleksjonene som kommer tilbake. Basert på denne informasjonen kan radarenheten bestemme nærheten til ethvert omliggende objekt. (Se hvordan Radar fungerer for mer informasjon.)

For å beskytte mot biltyver med slepebiler, noen alarmsystemer har "vippedetektorer."Den grunnleggende designen til en vippedetektor er en serie med kvikksølvbrytere. En kvikksølvbryter består av to elektriske ledninger og en kule kvikksølv plassert inne i en inneholdt sylinder.

Kvikksølv er et flytende metall - det strømmer som vann, men det leder strøm som et fast metall. I en kvikksølvbryter, en ledning (la oss kalle det ledning A) går helt over bunnen av sylinderen, mens den andre ledningen (ledning B) strekker seg bare delvis fra den ene siden. Kvikksølvet er alltid i kontakt med ledning A, men det kan bryte kontakten med ledning B.

Når sylinderen vipper en vei, forskyves kvikksølvet slik at det kommer i kontakt med ledning B. Dette lukker kretsløpet som går gjennom kvikksølvbryteren. Når sylinderen vipper den andre veien, ruller kvikksølvet bort fra den andre ledningen og åpner kretsen.

I noen utførelser er bare tuppen av ledningen B utsatt, og kvikksølvet må være i kontakt med spissen for å lukke en bryter. Å vippe kvikksølvbryteren uansett vil åpne kretsløpet.

Dette innholdet er ikke kompatibelt på denne enheten.

Vippesensorer for bilalarm har vanligvis en rekke kvikksølvbrytere plassert ved varierende vinkler. Noen av dem er i lukket stilling når du parkerer på et bestemt skråplan, og noen av dem er i åpen stilling. Hvis en tyv endrer vinkelen på bilen din (ved å løfte den med en tilhengerbil eller fottur den opp med en jekk, for eksempel), åpnes noen av de lukkede bryterne og noen av de åpne bryterne lukkes. Hvis noen av bryterne blir kastet, vet sentrale hjernen at noen løfter bilen.

I forskjellige situasjoner kan alle disse alarmsystemene dekk den samme bakken. For eksempel, hvis noen tauer bilen din bort, bytter kvikksølv, sjokkføleren og radarsensoren alle at det er et problem. Men annerledes kombinasjoner av alarmutløsere kan indikere forskjellige hendelser. "Intelligent" alarmsystem har hjerner som reagerer forskjellig avhengig av kombinasjonen av informasjon de mottar fra sensorene.

I neste avsnitt skal vi se på noen av alarmsvar hjernen kan utløse under forskjellige omstendigheter.

En Neo mini-sirene, gjemt inne i bilens frontskjerm Foto høflighet Directed Electronics

- I de foregående seksjonene så vi på de forskjellige sanseinnretningene som forteller alarmsystemets hjerne når noe forstyrrer bilen. Uansett hvor avanserte disse systemene er, er alarmsystemet ikke så bra hvis det ikke setter av en effektiv alarm. Et alarmsystem må utløse noe svar som vil avskrekke tyvene fra å stjele bilen din.

Som vi har sett, gjør mange av enhetene som allerede er innebygd i bilen din for effektive alarmsignaler. Som minimum vil de fleste bilalarmanlegg hev hornet og blitz frontlyktene når en sensor indikerer en inntrenger. De kan også være kablet for å slå av tenningsstarteren, kutte av gasstilførselen til motoren eller deaktivere bilen på andre måter.

Et avansert alarmsystem vil også omfatte en separat sirene som produserer en rekke piercinglyder. Å lage mye støy gir oppmerksomhet til biltyven, og mange inntrengere vil flykte fra scenen så snart alarmen brenner. Med noen alarmsystemer kan du programmere a særegne mønster av sirene lyder slik at du kan skille alarmen på bilen din fra andre alarmer.

Noen få alarmsystemer spiller a innspilt melding når noen tråkker for nær bilen. Hovedhensikten med dette er å gi inntrengere vite at du har et avansert alarmsystem før de prøver noe som helst. Mest sannsynlig vil en veteranbiltyv helt ignorere disse advarslene, men for den opportunistiske amatørtyven kan de være en sterk avskrekkende. På en måte gir det alarmsystemet en befalende personlighet. På et eller annet ubevisst nivå kan det virke som om bilen ikke bare er en samling av enkeltdeler, men en intelligent, bevæpnet maskin.

Mange alarmsystemer inkluderer en innebygd radiomottaker festet til hjernen og en bærbar radiosender du kan bære på nøkkelringen. I den neste delen får vi se hvilken rolle disse komponentene spiller i et sikkerhetsoppsett.

Nøkkelringssender fra Sidewinder sikkerhetssystem: Senderen lar deg låse dørene, armere og deaktivere alarmen og sette av sirenen fra utenfor bilen. Foto høflighet Directed Electronics

- M-ost bilalarmanlegg leveres med en slags bærbar nøkkelringssender. Med denne enheten kan du sende instruksjoner til hjernen for å kontrollere alarmsystemet eksternt. Dette fungerer i utgangspunktet på samme måte som radiostyrte leker. Den bruker radiobølge pulsmodulasjon for å sende bestemte meldinger (for å se hvordan dette fungerer, sjekk ut hvordan radiostyrte leker fungerer).

Hovedformålet med nøkkelringssenderen er å gi deg en måte å slå alarmsystemet av og på. Etter at du har gått ut av bilen din og lukket døren, kan du bevæpne systemet med et tastetrykk; når du kommer tilbake til bilen, kan du deaktivere den like enkelt. I de fleste systemer vil hjernen blinke lysene og tappe på hornet når du bevæpner og avvæpner bilen. Dette lar deg, og alle i området, vite at alarmsystemet fungerer.

Denne nyvinningen har gjort bilalarmer mye enklere å bruke. Før fjernsendere fungerte alarmsystemer på a forsinkelsesmekanisme. Som med et hjemmesikkerhetssystem, aktiverte du alarmen da du parkerte bilen, og du hadde 30 sekunder på deg til å komme deg ut og låse dørene. Da du låste opp bilen din, hadde du samme tid på å slå av alarmen når du kom inn. Dette systemet var svært problematisk, da det ga tyvene en mulighet til å bryte seg inn i bilen og deaktivere alarmen før noen sirene hørtes.

Fjernsendere lar deg også åpne dørlåsene dine, slå på lysene og slå av alarmen før du setter deg inn i bilen. Noen systemer gir deg enda mer kontroll over systemets hjerne. Disse enhetene har en sentral datamaskin og en innebygd personsøkeranlegg. Når en inntrenger forstyrrer bilen din, ringer den sentrale datamaskinen frem nøkkelringens personsøker og forteller deg hvilke sensorer som ble utløst. I de mest avanserte systemene kan du kommunisere med hjernen og signalisere den for å slå av motoren.

Siden senderen styrer alarmsystemet ditt, må mønsteret for pulsmodulering fungere som en nøkkel. For en bestemt linje med senderenheter kan det være millioner av forskjellige pulskoder. Dette gjør kommunikasjonsspråket for alarmsystemet ditt unikt, slik at andre ikke kan få tilgang til bilen din ved hjelp av en annen sender.

Dette systemet er ganske effektivt, men ikke idiotsikkert. Hvis en besluttsom kriminell virkelig vil bryte seg inn i bilen din, kan han eller hun bruke en kode-grabben å lage en kopi av "nøkkelen". En kodegjenger er en radiomottaker som er følsom for senderens signal. Den mottar koden og registrerer den. Hvis tyven avskjærer "disarm code", kan han eller hun programmere en annen sender til nøyaktig ligne ditt unike signal. Med denne kopierte nøkkelen kan tyven omgå alarmsystemet neste gang du lar bilen være uten tilsyn.

For å løse dette problemet oppretter avanserte alarmsystemer en ny serie med koder hver gang du aktiverer alarmen. Ved hjelp av rullende kodealgoritmer, mottakeren krypterer den nye deaktiveringskoden og sender den til senderen. Siden senderen bare bruker den frakoblende koden en gang, er all informasjon som blir snappet opp av en kodesnekker, verdiløs.

Siden begynnelsen av 1990-tallet har bilalarmanlegg utviklet seg mye, og de har blitt mye mer vanlig. I løpet av de neste ti årene er vi sikre på å se en ny avling av teknologiske fremskritt innen bilalarmer. Ombord GPS-mottakere har åpnet for et bredt spekter av sikkerhetsmuligheter. Hvis mottakeren var koblet til alarmsystemets hjerne, kunne den fortelle deg og politiet hvor bilen din er til enhver tid. På denne måten, selv om noen omgår alarmsystemet ditt, vil han eller hun ikke ha bilen på lenge.

For mer informasjon om bilalarmer og relaterte emner, sjekk ut lenkene på neste side.

Relaterte artikler

• Slik fungerer innbruddsalarmer
• Hvordan låseplukking fungerer
• Slik fungerer anti-shoplifting-enheter
• Hvordan kraftdørlåser fungerer
• Slik fungerer kryptering
• Slik fungerer radiostyrte leker
• Slik fungerer radio
• Slik fungerer Radar
• Bilsikkerhetsquiz

Flere gode lenker

• Directed Electronics
• Lær hvordan du installerer ditt eget bilalarm
• Car Audio and Electronics Magazine
• Automotive Electronics: Guider og eksperter