Hoe auto-alarmen werken

Afbeeldingengalerij: autogadgets Het auto-alarmsysteem Sidewinder omvat een aantal sensoren en alarmsignalen. Bekijk meer afbeeldingen van autogadgets. Foto met dank aan Directed Electronics

-Het eerste gedocumenteerde geval van autodiefstal was in 1896, slechts tien jaar nadat auto's op gas voor het eerst werden geïntroduceerd. Vanaf dat vroege tijdperk tot nu waren auto's een natuurlijk doelwit voor dieven: ze zijn waardevol, redelijk gemakkelijk door te verkopen en ze hebben een ingebouwd ontsnappingssysteem. Sommige onderzoeken beweren dat alleen al in de Verenigde Staten elke 20 seconden wordt ingebroken in een auto.

In het licht van deze verrassende statistiek is het niet verwonderlijk dat miljoenen Amerikanen hebben geïnvesteerd in dure alarmsystemen. Tegenwoordig lijkt het alsof elke andere auto is uitgerust met geavanceerde elektronische sensoren, schetterende sirenes en systemen voor activering op afstand. Deze auto's zijn sterk beveiligde forten op wielen!

In dit artikel zullen we moderne auto-alarmen bekijken om erachter te komen wat ze doen en hoe ze het doen. Het is verbazingwekkend hoe uitgebreid moderne auto-alarmen zijn, maar het is nog opmerkelijker dat autodieven nog steeds een manier vinden om er langs te komen.

De basis

Als u aan een autoalarm in zijn eenvoudigste vorm wilt denken, is het niets anders dan een of meer sensoren verbonden met een soort van sirene. Het eenvoudigste alarm zou een schakelaar op het bestuurdersportier hebben, en het zou zo zijn aangesloten dat als iemand de deur opendeed, de sirene zou gaan jammeren. Dit autoalarm zou je kunnen implementeren met een schakelaar, een paar stukjes draad en een sirene.

De meeste moderne auto-alarmsystemen zijn veel geavanceerder dan dit. Ze bestaan ​​uit:

• Een reeks van sensoren dat kunnen schakelaars, druksensoren en bewegingsdetectoren zijn
• EEN sirene, vaak in staat om een ​​verscheidenheid aan geluiden te creëren, zodat u een apart geluid voor uw auto kunt kiezen
• EEN Radio ontvanger om draadloze bediening vanaf een sleutelhanger mogelijk te maken
• Een hulp accu zodat het alarm kan werken, zelfs als de hoofdbatterij wordt losgekoppeld
• EEN computer controle-eenheid dat alles controleert en alarm slaat - het "brein" van het systeem

Het brein in de meeste geavanceerde systemen is eigenlijk een kleine computer. De taak van de hersenen is om sluit de schakelaars die alarmapparaten activeren - uw claxon, koplampen of een geïnstalleerde sirene - wanneer bepaalde schakelaars die stroomdetectieapparaten worden geopend of gesloten. Beveiligingssystemen verschillen voornamelijk in welke sensoren worden gebruikt en hoe de verschillende apparaten in de hersenen zijn aangesloten.

De hersen- en alarmfuncties zijn mogelijk aangesloten op de hoofdaccu van de auto, maar hebben meestal een back-up stroombron ook. Deze verborgen batterij treedt in werking wanneer iemand de hoofdstroombron afsnijdt (bijvoorbeeld door de batterijkabels af te knippen). Omdat het onderbreken van de stroom een ​​mogelijke indicatie is van een indringer, worden de hersenen geactiveerd om alarm te slaan.

In de volgende secties zullen we verschillende sensoren bekijken om te zien hoe ze werken en hoe ze zijn verbonden met de hersenen van het alarmsysteem.

Inhoud

1. Auto-alarm deursensoren
2. Auto-alarm schoksensoren
3. Auto-alarm raam- en druksensoren
4. Auto-alarm Bewegings- en kantelsensoren
5. Auto-alarmwaarschuwingen
6. Auto-alarmzenders

Een valet-schakelaar is een handmatige uitschakeling die het alarmsysteem tijdelijk uitschakelt (zodat u bijvoorbeeld de auto kunt laten parkeren). De valet-schakelaar is verborgen op een afgelegen plek in de auto. De hier afgebeelde schakelaar is gemonteerd onder het toegangspaneel van de zekeringen van de auto. Foto met dank aan Directed Electronics

-Het meest elementaire element in een auto-alarmsysteem is de deuralarm. Wanneer je de motorkap, kofferbak of een andere deur van een volledig beschermde auto opent, activeren de hersenen het alarmsysteem.

De meeste auto-alarmsystemen maken gebruik van het schakelmechanisme dat al in de deuren is ingebouwd. In moderne auto's schakelt het openen van een deur of kofferbak de binnenverlichting. De schakelaar waardoor dit werkt, is als het mechanisme dat het licht in uw koelkast regelt. Wanneer de deur gesloten is, drukt deze een klein stukje in, veer geactiveerde knop of hefboom, die het circuit opent. Wanneer de deur wordt geopend, drukt de veer de knop open, sluit het circuit en stuurt elektriciteit naar de binnenverlichting

Het enige wat u hoeft te doen om deursensoren in te stellen, is een nieuw element aan dit voorbedrade circuit toe te voegen. Met de nieuwe draden op hun plaats, stuurt het openen van de deur (het sluiten van de schakelaar) een elektrische stroom naar de hersenen naast de binnenverlichting. Wanneer deze stroom vloeit, zorgt dit ervoor dat de hersenen alarm slaan.

Als algemene beschermingsmaatregel bewaken moderne alarmsystemen doorgaans de spanning in de auto geheel electronisch circuit. Als er een is daling van de spanning in dit circuit weten de hersenen dat iemand het elektrische systeem heeft verstoord. Het aansteken van een licht (door de deur te openen), knoeien met elektriciteitsdraden onder de motorkap of het verwijderen van een aangekoppelde aanhanger met een elektrische aansluiting zouden allemaal zo'n spanningsval veroorzaken.

Deursensoren zijn zeer effectief, maar bieden een vrij beperkte bescherming. Er zijn andere manieren om in de auto te komen (een raam in te slaan), en dieven hoeven niet in te breken in uw auto om deze van u te stelen (ze kunnen uw auto wegslepen). In de volgende secties zullen we kijken naar enkele van de meer geavanceerde auto-alarmsystemen die bescherming bieden tegen sluwere criminelen.

-In het laatste deel hebben we gekeken naar deursensoren, een van de meest elementaire auto-alarmsystemen. Tegenwoordig vertrouwen alleen de goedkoopste auto-alarmpakketten alleen op deursensoren. Geavanceerde alarmsystemen zijn meestal afhankelijk van schoksensoren om dieven en vandalen af ​​te schrikken.

Het idee van een schoksensor is vrij eenvoudig: als iemand uw auto raakt, verdringt of anderszins beweegt, stuurt de sensor een signaal naar de hersenen dat de intensiteit van de motie. Afhankelijk van de ernst van de schok, signaleren de hersenen een waarschuwing claxon piep of klinkt het volledig alarm.

Er zijn veel verschillende manieren om een ​​schoksensor te construeren. Een simpele sensor is een lang, flexibel metalen contact dat net boven een ander metalen contact is geplaatst. U kunt deze contacten eenvoudig configureren als een simpele schakelaar: als u ze samen aanraakt, vloeit er stroom tussen hen. Een flinke schok zorgt ervoor dat het flexibele contact gaat zwaaien zodat het het contact eronder raakt, waardoor het circuit kort wordt voltooid.

Het probleem met dit ontwerp is dat alle schokken of trillingen het circuit op dezelfde manier sluiten. De hersenen kunnen de intensiteit van de schok niet meten, wat resulteert in veel valse alarmen. Meer geavanceerde sensoren sturen verschillende informatie, afhankelijk van hoe ernstig de schok is. Het onderstaande ontwerp, gepatenteerd door Randall Woods in 2000, is een goed voorbeeld van dit soort sensor.

Deze inhoud is niet compatibel op dit apparaat.

De sensor heeft slechts drie hoofdelementen:

• EEN centraal elektrisch contact in een cilinderbehuizing
• Meerdere kleinere elektrische contacten aan de onderkant van de behuizing
• EEN metalen bal die vrij in de behuizing kunnen bewegen

-In elk mogelijk rustpositie, de metalen bal raakt zowel het centrale elektrische contact als een van de kleinere elektrische contacten. Dit voltooit een circuit en stuurt een elektrische stroom naar de hersenen. Elk van de kleine contacten is op deze manier via aparte circuits met de hersenen verbonden.

Wanneer je verplaats de sensor, door erop te slaan of te schudden rolt de bal rond in de behuizing. Terwijl het van een van de kleinere elektrische contacten afrolt, is het verbreekt de verbinding tussen dat specifieke contact en het centrale contact. Dit opent de schakelaar, de hersenen vertellen dat de bal is bewogen. Terwijl het verder rolt, gaat het over de andere contacten, waarbij elk circuit wordt gesloten en weer wordt geopend, totdat het uiteindelijk tot stilstand komt.

Als de sensor een zwaardere schok ervaart, rolt de bal over een grotere afstand en passeert hij meer van de kleinere elektrische contacten voordat hij tot stilstand komt. Wanneer dit gebeurt, ontvangen de hersenen korte stroomstoten van alle afzonderlijke circuits. Gebaseerd op hoeveel uitbarstingen het ontvangt en hoe lang ze duren, de hersenen kunnen de ernst van de schok bepalen. Voor zeer kleine diensten, waarbij de bal alleen van het ene contact naar het andere rolt, kan het gebeuren dat de hersenen het alarm helemaal niet activeren. Voor iets grotere diensten - bijvoorbeeld van iemand die tegen de auto aanrijdt - kan het een waarschuwingssignaal geven: een tik op de claxon en een flits van de koplampen. Als de bal een goede afstand rolt, schakelen de hersenen de sirene op volle kracht in.

In veel moderne alarmsystemen zijn schoksensoren de primaire diefstaldetectoren, maar ze worden meestal gekoppeld aan andere apparaten. In de volgende secties zullen we kijken naar enkele andere soorten sensoren die de hersenen vertellen wanneer er iets mis is.

Een typische crossover-eenheid: met behulp van een specifieke combinatie van inductoren en condensatoren, kunt u een crossover-eenheid ontwerpen die alleen stroom geleidt die de frequentie heeft van brekend glas.

-

-Vaak rommelen autodieven die haast hebben niet met het uitschakelen van sloten om in een auto te komen: ze breken gewoon een raam. Een volledig uitgerust auto-alarmsysteem heeft een apparaat dat deze inbraak detecteert.

De meest voorkomende glasbreukmelder is een eenvoudige microfoon die op de hersenen is aangesloten. Microfoons meten variaties in luchtdrukschommelingen en zetten dit patroon om in een fluctuerende elektrische stroom. Brekend glas heeft zijn eigen kenmerkende geluidsfrequentie (patroon van luchtdrukfluctuaties). De microfoon zet dit om in een elektrische stroom van die bepaalde frequentie, die hij naar de hersenen stuurt.

Op weg naar de hersenen gaat de stroom door een cross-over, een elektrisch apparaat dat alleen elektriciteit van een bepaald frequentiebereik geleidt. De crossover is zo geconfigureerd dat deze alleen stroom geleidt met de frequentie van brekend glas. Op deze manier activeert alleen dit specifieke geluid het alarm en worden alle andere geluiden genegeerd.

Druksensoren

Een andere manier om brekend glas te detecteren, evenals iemand die de deur opent, is door de luchtdruk in de auto. Zelfs als er geen drukverschil is tussen binnen en buiten, duwt of trekt het openen van een deur of het forceren van een raam aan de lucht in de auto, waardoor een korte drukverandering ontstaat..

Met een gewone luidsprekerdriver kunt u schommelingen in luchtdruk detecteren. Een luidspreker heeft twee hoofdonderdelen:

• Een brede, beweegbare kegel
• Een elektromagneet, omgeven door een natuurlijke magneet, bevestigd aan de kegel

Als je muziek afspeelt, stroomt er een elektrische stroom heen en weer door de elektromagneet, waardoor deze in en uit beweegt (zie Hoe luidsprekers werken om erachter te komen hoe dit werkt). Dit duwt en trekt de bevestigde kegel, waardoor luchtdrukschommelingen in de omringende lucht ontstaan. We horen deze fluctuaties als geluid.

Deze inhoud is niet compatibel op dit apparaat.

Dit is het basismechanisme van een luidsprekerdriver. De luidsprekers van een auto zorgen voor effectieve alarmsystemen, omdat ze kunnen worden gebruikt om variaties in luchtdruk te meten.

Ditzelfde systeem kan omgekeerd werken, wat er in een basis gebeurt druk detector. Drukschommelingen bewegen de kegel heen en weer, die de bevestigde elektromagneet duwt en trekt. Als je hebt gelezen hoe elektromagneten werken, weet je dat het bewegen van een elektromagneet in een omringend natuurlijk magnetisch veld een elektrische stroom opwekt. Wanneer de hersenen een aanzienlijke stroom registreren die uit dit apparaat vloeit, weten ze dat iets een snelle drukverhoging in de auto heeft veroorzaakt. Dit suggereert dat iemand een deur of raam heeft geopend of een heel hard geluid heeft gemaakt.

Sommige ontwerpen van alarmsystemen gebruiken de ingebouwde stereoluidsprekers van de auto als druksensoren, maar andere hebben afzonderlijke apparaten die speciaal zijn ontworpen voor detectie..

Druksensoren, glasbreuksensoren en deursensoren kunnen allemaal behoorlijk goed detecteren dat iemand in een auto inbrak, maar sommige dieven en vandalen kunnen veel schade aanrichten zonder ooit binnen te komen. In het volgende gedeelte zullen we enkele beveiligingssystemen bekijken die bijhouden wat er buiten uw auto gebeurt.

-Veel autodieven zijn niet achter uw hele auto aan; ze zoeken individuele stukjes ervan. Deze autostrippers kunnen veel van hun werk doen zonder ooit een deur of raam te openen. En een dief die gewapend is met een sleepwagen kan uw auto gewoon optillen en alles wegslepen.

Er zijn verschillende goede manieren waarop een beveiligingssysteem kan bijhouden wat er buiten de auto gebeurt. Sommige alarmsystemen bevatten perimeter scanners, apparaten die volgen wat er direct rondom de auto gebeurt. De meest voorkomende perimeterscanner is een basisradarsysteem, bestaande uit een radiozender en -ontvanger. De zender zendt radiosignalen uit en de ontvanger controleert de signaalreflecties die terugkomen. Op basis van deze informatie kan het radarapparaat de nabijheid van elk omringend object bepalen. (Zie Hoe Radar werkt voor meer informatie.)

Ter bescherming tegen autodieven sleepwagens, sommige alarmsystemen hebben "kanteldetectoren."Het basisontwerp van een kanteldetector is een serie van kwikschakelaars. Een kwikschakelaar bestaat uit twee elektrische draden en een kwikbol in een cilinder.

Kwik is een vloeibaar metaal - het stroomt als water, maar het geleidt elektriciteit als een vast metaal. In een kwikschakelaar, één draad (laten we het noemen draad A) gaat helemaal over de onderkant van de cilinder, terwijl de andere draad (draad B) strekt zich slechts gedeeltelijk uit vanaf één kant. Het kwik is altijd in contact met draad A, maar het kan contact met draad B verbreken.

Wanneer de cilinder een kant op kantelt, verschuift het kwik zodat het in contact komt met draad B. Hierdoor wordt het circuit gesloten dat door de kwikschakelaar loopt. Wanneer de cilinder de andere kant op kantelt, rolt het kwik weg van de tweede draad, waardoor het circuit wordt geopend.

In sommige ontwerpen is alleen de punt van draad B blootgelegd en moet het kwik in contact zijn met de punt om een ​​schakelaar te sluiten. Als u de kwikschakelaar in beide richtingen kantelt, wordt het circuit geopend.

Deze inhoud is niet compatibel op dit apparaat.

Hellingsensoren voor auto-alarmen hebben meestal een reeks kwikschakelaars op verschillende hoeken. Sommigen van hen staan ​​in de gesloten positie als u op een bepaalde helling geparkeerd staat, en sommige staan ​​in de open positie. Als een dief de hoek van uw auto verandert (bijvoorbeeld door hem op te tillen met een sleepwagen of door hem op te tillen met een krik), gaan sommige gesloten schakelaars open en sluiten sommige open schakelaars. Als een van de schakelaars wordt omgedraaid, weet het centrale brein dat iemand de auto optilt.

In verschillende situaties kunnen al deze alarmsystemen dezelfde grond bedekken. Als iemand je auto bijvoorbeeld wegsleept, zullen de kwikschakelaars, de schoksensor en de radarsensor allemaal registreren dat er een probleem is. Maar anders combinaties van alarmtriggers kunnen verschillende gebeurtenissen aangeven. "Intelligente" alarmsystemen hebben hersenen die verschillend reageren afhankelijk van de combinatie van informatie die ze van de sensoren ontvangen.

In de volgende sectie zullen we enkele van de alarmreacties de hersenen kunnen onder verschillende omstandigheden worden geactiveerd.

Een Neo-minisirene, verborgen in het voorspatbord van een voertuig Foto met dank aan Directed Electronics

- In de vorige paragrafen hebben we gekeken naar de verschillende detectieapparaten die de hersenen van het alarmsysteem vertellen wanneer iets de auto stoort. Hoe geavanceerd deze systemen ook zijn, het alarmsysteem is niet veel goed als het geen effectief alarm. Een alarmsysteem moet een reactie activeren die dieven ervan weerhoudt uw auto te stelen.

Zoals we hebben gezien, zorgen veel van de apparaten die al in uw auto zijn ingebouwd voor effectieve alarmsignalen. Minimaal zullen de meeste auto-alarmsystemen dat doen toeteren en flits de koplampen wanneer een sensor een indringer aangeeft. Ze kunnen ook worden bedraad om de startmotor uit te schakelen, de gastoevoer naar de motor af te sluiten of de auto op een andere manier buiten werking te stellen..

Een geavanceerd alarmsysteem zal ook een aparte sirene dat een verscheidenheid aan doordringende geluiden produceert. Door veel lawaai te maken, wordt de aandacht getrokken van de autodief, en veel indringers zullen het toneel ontvluchten zodra het alarm afgaat. Bij sommige alarmsystemen kunt u een onderscheidend patroon van sirene geluiden, zodat u het alarm op uw auto kunt onderscheiden van andere alarmen.

Een paar alarmsystemen spelen een opgenomen bericht wanneer iemand te dicht bij uw auto stapt. Het belangrijkste doel hiervan is om indringers te laten weten dat u een geavanceerd alarmsysteem heeft voordat ze überhaupt iets proberen. Hoogstwaarschijnlijk zal een doorgewinterde autodief deze waarschuwingen volledig negeren, maar voor de opportunistische amateurdief kunnen ze een sterk afschrikmiddel zijn. In zekere zin geeft het het alarmsysteem een ​​indrukwekkende persoonlijkheid. Op een onbewust niveau lijkt het misschien alsof de auto niet alleen een verzameling afzonderlijke onderdelen is, maar een intelligente, bewapende machine.

Veel alarmsystemen bevatten een ingebouwde radio-ontvanger die aan de hersenen is bevestigd en een draagbare radiozender die u aan uw sleutelhanger kunt dragen. In de volgende sectie zullen we zien welke rol deze componenten spelen in een beveiligingsconfiguratie.

De sleutelhangerzender van het Sidewinder-beveiligingssysteem: met de zender kunt u de deuren vergrendelen, het alarm in- en uitschakelen en de sirene van buitenaf laten afgaan. Foto met dank aan Directed Electronics

- M-ost auto-alarmsystemen worden geleverd met een soort van draagbare sleutelhangerzender. Met dit apparaat kun je instructies naar de hersenen sturen om het alarmsysteem op afstand te bedienen. Dit werkt in principe hetzelfde als radiografisch bestuurd speelgoed. Het maakt gebruik van radiogolven pulsmodulatie om specifieke berichten te verzenden (om te zien hoe dit werkt, ga naar Hoe radiogestuurd speelgoed werkt).

Het belangrijkste doel van de sleutelhangerzender is om u een manier te bieden om uw alarmsysteem aan en uit te zetten. Nadat u uit uw auto bent gestapt en het portier heeft gesloten, kunt u het systeem inschakelen met één druk op de knop; wanneer u terugkeert naar de auto, kunt u deze net zo gemakkelijk uitschakelen. In de meeste systemen zullen de hersenen de lichten laten knipperen en op de claxon tikken wanneer u uw auto in- en uitschakelt. Zo weet u en iedereen in de buurt dat het alarmsysteem werkt.

Door deze innovatie zijn autoalarmen een stuk eenvoudiger in het gebruik geworden. Voordat externe zenders, alarmsystemen handelden op een vertragingsmechanisme. Net als bij een huisbeveiligingssysteem, activeerde u het alarm toen u uw auto parkeerde en had u ongeveer 30 seconden om uit te stappen en de deuren op slot te doen. Toen je je auto ontgrendelde, had je evenveel tijd om het alarm uit te zetten toen je instapte. Dit systeem was zeer problematisch, omdat het dieven de kans gaf om in te breken in de auto en het alarm uit te schakelen voordat er een sirene klonk.

Met zenders op afstand kunt u ook uw elektrische deursloten openen, uw lichten inschakelen en het alarm laten afgaan voordat u in uw auto stapt. Sommige systemen geven je zelfs nog meer controle over de hersenen van het systeem. Deze apparaten hebben een centrale computer en een ingebouwde semafoon systeem. Wanneer een indringer uw auto stoort, roept de centrale computer uw sleutelhangerpager op en vertelt u welke sensoren zijn geactiveerd. In de meest geavanceerde systemen kun je communiceren met de hersenen en aangeven dat de motor moet worden uitgeschakeld.

Aangezien de zender uw alarmsysteem bestuurt, moet het patroon van pulsmodulatie werken als een sleutel. Voor een bepaalde reeks zendapparaten kunnen er miljoenen verschillende zijn pulscodes. Dit maakt de communicatietaal voor uw alarmsysteem uniek, zodat andere mensen geen toegang tot uw auto kunnen krijgen met een andere zender.

Dit systeem is redelijk effectief, maar niet onfeilbaar. Als een vastberaden crimineel echt in uw auto wil inbreken, kan hij of zij een code-grabber om een ​​kopie van uw "sleutel" te maken. Een codegrabber is een radio-ontvanger die gevoelig is voor het signaal van uw zender. Het ontvangt de code en registreert deze. Als de dief uw "ontwapeningscode" onderschept, kan hij of zij een andere zender precies op programmeren nabootsen uw unieke signaal. Met deze gekopieerde sleutel kan de dief het alarmsysteem de volgende keer dat u uw auto onbeheerd achterlaat volledig omzeilen.

Om dit probleem aan te pakken, stellen geavanceerde alarmsystemen elke keer dat u het alarm activeert een nieuwe reeks codes vast. Gebruik makend van rollende code-algoritmen, de ontvanger versleutelt de nieuwe uitschakelcode en stuurt deze naar uw zender. Omdat de zender die uitschakelcode maar één keer gebruikt, is alle informatie die wordt onderschept door een code snatcher waardeloos.

Sinds het begin van de jaren negentig zijn auto-alarmsystemen enorm geëvolueerd en komen ze veel vaker voor. In de komende 10 jaar zullen we ongetwijfeld een nieuwe oogst van technologische vooruitgang zien op het gebied van auto-alarmen. GPS-ontvangers aan boord hebben een breed scala aan beveiligingsmogelijkheden geopend. Als de ontvanger was aangesloten op het brein van het alarmsysteem, zou hij u en de politie te allen tijde kunnen vertellen waar uw auto is. Op deze manier, zelfs als iemand je alarmsysteem omzeilt, zal hij of zij de auto niet lang hebben.

Raadpleeg de links op de volgende pagina voor meer informatie over auto-alarmen en gerelateerde onderwerpen.

Gerelateerde artikelen

• Hoe inbraakalarmen werken
• Hoe Lock Picking werkt
• Hoe apparaten tegen winkeldiefstal werken
• Hoe elektrische deursloten werken
• Hoe codering werkt
• Hoe radiogestuurd speelgoed werkt
• Hoe radio werkt
• Hoe Radar werkt
• Autoveiligheidsquiz

Meer geweldige links

• Gerichte elektronica
• Leer hoe u uw eigen autoalarm installeert
• Car Audio and Electronics Magazine
• Auto-elektronica: gidsen en experts