Охранные системы автомобилей

1999г

Московский инженерно-физический институт

(технический университет).

Военная кафедра.

Реферат

на тему :

Охранные системы автомобилей.

МИФИ 1999г.

Оглавление :

1.Вступление.(2)

2.Основная часть.(3)

2.1.Устройство автомобильных охранных систем.(3)

2.1.1.Обшие сведения.(3)

2.1.2.Датчики.(7)

2.1.3.Остальные компоненты.(10)

2.2.Классификация автомобильных охранных систем.(14)

2.3.Простейшие системы.(15)

2.4.Системы среднего класса.(21)

2.5.Системы высшего класса.(26)

3.Заключение.(31)

1.Вступление

После перехода автомобиля в Ваше владение никогда не нужно делать из машины приманку для потенциальных угонщиков: не следует “упаковывать” ее внутренними легкоснимаемыми аксессуарами, магнитолой без съемной панели; оставлять в салоне кожаные кейсы, радиотелефоны, ключи в замке зажигания и др. На ночь машину необходимо размещать на охраняемых стоянках или на хорошо освещенных местах.
Следующим Вашим шагом должно стать решение охранно–технической задачи по установке на автомобиль охранной системы. На этом этапе необходимо иметь представление о взаимодействии охранных устройств автомобиля и действий со стороны угонщиков. Такой процесс можно сравнить с броней и снарядом, где в качестве брони выступают охранные устройства, а в качестве снаряда — угонщик.

2.Основная часть.

2.1.Устройство автомобильных охранных систем.

2.1.1.Обшие сведения.

Разберемся, из чего же состоит подавляющее большинство автосигнализаций, которые можно встретить на рынке охранных систем. На рисунке схематично представлены основные элементы такой системы. Рассмотрим назначение каждого из них.

Сердцем автомобильной охранной системы является центральный блок. Никакая система не сможет работать без электронного блока управления с центральным процессором. Это устройство принимает кодированные сигналы, посылаемые пультом дистанционного управления — брелком. Это то симпатичное маленькое устройство с кнопочками, которое водители носят на связке ключей автомобиля. К нему мы еще вернемся ниже. Так вот, этот центральный блок контролирует работу сигнализации — получает информацию от датчиков, анализирует ее и посылает сигналы на исполнительные и сигнальные устройства, информирует владельца о неполадках в системе, незакрытых дверях, невыключеных фарах и т.д. . У центрального блока жесткая память, и даже при отключении питания он помнит программные установки и данные кодовых комбинаций, полученные от брелка.

По конструктивному исполнению автосигнализация может быть выполнена как по моноблочной схеме, то есть центральный блок с сиреной и одним из датчиков собраны в одном корпусе, так и по разнесенной – такой как на рисунке. Европейские производители чаще предпочитают моноблочную компановку. Особенно этим «грешат» итальянцы. Американские же фирмы, напротив, стараются все системы делать по разнесенной схеме.

Большое значение имеет питание системы, то есть то напряжение (его значение и колебания), которое подается на центральный блок. Автомобиль, особенно современный – сложнейшая система. В нем огромное количество потребителей энергии, блоков и проводов. На разных режимах работы автомобиля в электрической цепи возникают колебания и просадки напряжения. Очень многое зависит от того, как установлена система сигнализации (насколько грамотно монтажник подал на нее питание), как центральный блок и память системы воспринимают эти колебания. В этой проблеме много тонких моментов, но их автовладельцу знать не обязательно – это все на совести установщика. Стоит лишь сказать о том, что, например, система Clifford Cyber 5 забывает все запрограммированные ранее установки при напряжении ниже 10 Вольт. А в автомобиле ВАЗ – 2108-09 Clifford Cyber 5 вообще работает из рук вон плохо, так как бортовая сеть этого автомобиля изобилует помехами и перепадами напряжения. Система Python 100 фирмы Derected Electronic Inc. В противовес может работать от обычной батарейки «Крона» – 9 Вольт – так неприхотлива она к источнику питания .Это вовсе не значит, что система Clifford Cyber 5 никуда не годна. Она хорошо ведет себя на иномарках, где бортовая сеть "чистая". Определяя защиту для своего автомобиля владельцу "девятки" не стоит настаивать на установке именно Cyber 5. Необходимо прислушиваться к рекомендациям специалистов, имеющим в этом деле большой опыт.

Система сигнализации управляется, чаще всего, при помощи пульта дистанционного управления – брелка.

Он передает команды автовладельца центральному блоку, который с помощью антенны принимает и расшифровывает радиосиглнал. Брелок представляет собой миниатюрный пульт-радиопередатчик. Для того, чтобы исключить возможность выключения сигнализации посторонними лицами, брелок посылает кодированные радиосигналы. Уровень секретности, типы кодов, количество их комбинаций в различных сигнализациях различны. Брелок снабжен одной или несколькими кнопками управления, нажатием которых формируется тот или иной сигнал. Если этот сигнал принаднежит хозяну автомобиля, автосигнализация нормально реагирует на сигналы управления и включает или выключает режим охраны сигнализации и управляет отпиранием или запиранием дверей, а так же многими другими ее функциями.

Здесь стоит подробнее остановиться на том, как поисходит передача кодированного сигнала от брелка центральному блоку охранной системы. Самые первые брелки имели 5-и – 10-и значный постоянный код, который выставлялся с помощью переключателей на брелке и в центральном блоке автосигнализации. Любой мало-мальски знакомый с радиотехникой человек был способен собрать схему, на основе брелка от системы сигнализации, с помощью которой мог за несколько часов подобрать код к вашей системе охраны. Вообще, стоит сказать что борьба за расшифровку кода велась между фирмами-производителями и угонщиками с первых моделей автосигнализаций. Производители всегда находили возможность двигаться чуть-чуть впереди, но в спину им всегда дышали угонщики. Как только стало понятно, что примитивный код брелка не имеет будущего – появился антисканер. Оно могло быть выполнено в различных вариантах. Так, например, фирмы пошли на увеличение разрядности кодов, передаваемых брелками. Код стал иметь такое количество комбинаций, что стало бассмысленным заниматься его перебором, так как на это ушли бы столетия. Еще один способ – отслеживать передаваемые коды и, если эти коды (например 5 последовательно переданных кодов) не соответствуют коду брелков системы, то центральный блок становился «глухим» к передаваемым сигналам на 15 – 20 минут, после чего снова переходил в режим приема, либо сразу подавал тревогу, сообщая хозяину о том, что эго автомобиль сканируют. Угонщики принялись догонять. Они изготовили прибор, способный устанавливать частоту, на которой идет передача кода, записывать сам код, а потом передавать его, снимая автомобиль с охраны. Антисканер против этого бессилен. Новый прибот стали называть код-граббером. Необходимо отметить, что код-граббер – очень дорогой прибор, стоимость которого сравнима со стоимостью недорогого автомобиля. Такой прибор, скорее всего, будет применяться для угона дорогих и сложных автомобилей, нежели «пятерек» или «шестерок». Фирмы-производители должны были искать новое решение. Такое решение было вскоре найдено. Появились системы с плавающим кодом или антикодграббером. Принцип его в том, что код, передаваемый радиобрелками центральному блоку меняется после каждой передачи кода, а значит пойманный и записанный код будет бесполезен. С его помощью сигнализацию с охраны не снять. При следующем обращении к центральному блоку брелок будет посылать совершенно другой код, и так каждый раз. Принцип по которому меняется этот код разный даже в двух одинаковых системах, идущих рядом на конвеере. В использовании такого хитрого кода преуспели фирмы Clifford и Derected Electronics Inc. (Viper, Python). Их системы применяют такой плавающий код, который никогда не повторяется. Другие фирмы используют алгоритмы плавающих кодов попроще, но все равно это очень серьезная защита. Есть прицеденты, когда и плавающий код вскрывался угонщиками, но это требует еще более дорогого оборудования и применение особых компьютерных программ, специально написанных для этого случая. Угонщик с кодграббером должен в течение нескольких дней неотступно следовать за намеченой под угон автомашиной, записывая каждый код ни одного не потеряв. Только в этом случае у него появляется призрачный шанс (где-нибудь 50 / 50) найти алгоритм по которому идет изменение кода системы. Теперь вы представляете какой объем работ требуется выполнить человеку Задумавшему обезвредить сигнализацию с плавающим кодом, и это при том, что положительного результата он может и не достигнуть.

Конструкция брелка постоянно совершенствуется. Очень многие фирмы- производители большое внимание удаляют внешнему виду – дизайну брелка. Результатом таких поисков можно считать брелок системы Prestige 150 (форма боба) или Prestige 400 (форма разноцветных бумерангов), или Ungo (форма песочных часов). А дизайн брелка системы Spy Ball был даже специально заказан в знаменитом автомобильном кузовном ателье Peninfarina, основного дизайнера большинства спортивных моделей (таких как Ferrari). Брелок удобен и легок в использовании. Он легко умещается в ладони, да и вес его, обычно, не превышает нескольких десятков граммов.

Источником энергии для пульта дистанционного управления служат батарейки напряжением 12 В. Такие элементы питания продаются сейчас в любом подземном переходе. Дальность действия брелка, то есть о максимальном расстояние с которого можно, например, снять или поставить автомобиль на охрану, для каждой системы своя. Чаще всего это расстояние колеблится от 30 до 50 метров. Более точную информацию можно получить только в технических руководствах, прилагаемых к конкретной автосигнализации. Такая система, как Clifford, предусматривает в качестве дополнительного оборудования установку специального блока для приема сигнала брелка. При этом дальность действия увеличивается до 100 метров. В зависимости от режима эксплуатации вашего автомобиля батарейка в брелке прослужит от полугода до года. Заменить ее можно, чаще всего, самому, но в некоторых сложных охранных системах при замене батарейки необходима синхронизация брелка и центрального блока. Этот процесс описан в инструкции по эксплуатации, которую вам должны выдать на фирме-установщике, но лучше всего такую замену производить в том месте, где вам устанавливали сигнализацию. Опытный специалист сделает это лучше и быстрее вас. Для увеличения срока службы элементов питания в брелке фирмой Audiovox в последних моделях автосигнализаций Excalibur использована система энергосбережения. Если вы случайно положили брелок так, что какой-либо посторонний предмет нажал на его кнопку и он начал «впустую» излучать радиосигнал, то через несколько секунд излучение сигнала искуственно прекратится. Любая другая система будет излучать сигнал пока не кончится энергия батарейки. Некоторые охранные системы, устанавливаемые штатно особенно на автомобили, особенно немецкие, (яркий пример – сигнализации фирмы Bosch) управляются при помощи инфракрасного луча. Этот же принцип используется в телевизионных пультах управления, поэтому, в отличии от брелка, излучающего радиосигнал, его нужно направлять строго на приемную антенну и с небольшого расстояния.

Кроме традиционного брелка охранная система может управляться от транспондера — пластиковой карточки (напоминающей талон водительского удостоверения) или небольшого брелка, содержащих в себе сложнейшую электронную «начинку». Транспондер не требует питания. Нет необходимости нажимать на кнопки. Стоит только сесть в автомобиль и обеспечить попадание карточки или брелка в поле действия антенны и система отменит режим охраны автомобиля.

2.1.2.Датчики.

Важнейшей частью любой автосигнализации являются датчики. Их в своем составе имеет любая автосигнализация. Это — своеобразные глаза и уши системы. Во время какого-либо воздействия на автомобиль, они предают информацию в центральный блок о степени опасности воздействия и его времени. Учитывая, что эти воздействия могут быть самые разнообразные, датчики должны обеспечивать высокую надежность и достоверность контролируемых параметров, оставляя без внимания все то, что можно отнести к ложным возмущениям: колебания и вибрации от проехавшего рядом большегрузного автомобиля, воздействие климатических и атмосферных явлений, электромагнитные помехи.

Автосигнализации используют разнообразные датчики, работающие на основе различных принципов, и каждый из них защищает автомобиль от той или иной опасности. От удара, от открытия дверей, окон, от прикосновения к автомобилю, от проникновения в салон. Бывает же, что вору вдруг потребовался не весь автомобиль целиком, а только хромированный бампер или колпаки с колес. Каждый датчик и должен информировать систему сигнализации о замыслах преступников или расшалившихся подростков.

Самым первым датчиком, которым начинали комплектовать охранные системы на заре их появления были «датчики качка». Они реагировали на качание кузова автомобиля, которое могло возникнуть при снятии колес или другом похожем воздействии. Раскачал машину – сигнализация сработала. Мальчишки часто доводили автовладельцев до нервных стрессов, особенно учитывая повышенную чувствительность этих датчиков. Однако, если злоумышленник разбивал стекло, то чаще всего сигнализация молчала.

Постепенно датчики «качка» вытеснили датчики удара (шок-сенсоры). Они несколько хуже реагировали на качание автомобиля, но, зато, очень четко отслеживали удары по кузову. Безнаказанно разбить стекло стало практически невозможно. Да и если сосед по дому не очень аккуратно маневрируя около вашего автомобиля случайно задел своим бампером ваш, сигнализация тут же известит об этом весь двор, обращая внимание всех на виновника «мини-аварии». Первые датчики удара имели только один порог чувствительности. Такой датчик не очень удобен. Либо его настройка очень загрублялась чтобы автосигнализация не срабатывала от случайно ударившегося об колесо мяча, и тогда была вероятность пропустить более важное вторжение, либо чувствительность устанавливалась очень высокой, в надежде уследить за каждым мало-мальски небольшим воздействием на автомобиль, и сигнализация сопровождала продолжительным воем сирены каждую проходящую мимо собаку.

Всех вышеперечисленных недостатков лишены двухпороговые датчики удара. В таком датчике отдельно настраивается сила воздействия при которой сработает первый порог и второй порог. Если прохожий случайно облокотился на ваш автомобиль, то система просто предупредит непрошеного гостя кратким попискиванием сирены о том, что он вторгся в чужие владения. Но если кто-то попытается разбить стекло или оторвать эмблему с вашего капота, то автосигнализация возвестит о присутствии недруга около автомобиля воем сирены.

Особенно хочется выделить Omni Sensor – датчик удара, успользуемый на дорогих моделях в автосигнализациях Clifford. Этот микропроцессорный датчик уже сам по себе представляет маленькую систему. Он отдельно регистрирует продольные и поперечные колебания кузова автомобиля. Такой принцип действия позволяет практически исключить ложные срабатывания. Еще одной отличительной способностью обладает Omni Sensor. Настройка силы удара первого и второго порога происходит с пульта сигнализации. Система вводится в режим программирования, по кузову автомобиля наносится удар определенной силы. Датчик сам запоминает его. Теперь это будет первый порог. Точно так же происходит настройка и второго порога. Если необходимо произвести перенастройку датчика, то это может делать сам хозяин, в зависимости от своих потребностей.

Ультразвкувой датчик. Или как его еще называют ультрасоник. Его задача – обнаружить угонщика, если тот сумел пробраться в салон. Два выносных микрофона постоянно контролируют салон в режиме охраны. Этот высокочувствительный датчик состоит из посылающего сигнал излучателя ультразвуковых волн и приемника, принимающего этот сигнал. Если принимаемый сигнал прерывается или искажается, то сигнализация срабатывает. Любое передвигающееся в салоне тело, достаточно большого объема, будет немедленно обнаружено и система сигнализации поднимет тревогу. Однако, чувствительность его такова, что он способен зафиксировать и движение воздуха в салоне, вызванные изменением температуры при остывании автомобиля зимой и даже акустические шумы. Недостаток этих датчиков – ложные срабатывания при резких колебаниях температуры и сильных внешних звуковых колебаний. Вы, наверное, замечали, что при залпе салюта у двух-трех машин, стоящих в вашем дворе сработала сигнализация. Или прогрохочет мимо вашей машины доверху нагруженный «КАМАЗ» - и стоящие вдоль дороги автомобили поднимают тревогу через один.

Всех недостатков ультрасоника лишен микроволновый датчик. Он был изобретен и применялся для охраны открытых автомобилей – кабриолетов. Принцип действия следующий. Датчик накрывает автомобиль двумя полями. Первое поле может заканчиваться и за пределами кузова автомобиля (на расстоянии 20 - 15 см). Это первый порог. Второе поле берет под свой контроль салон автомобиля. Это второй порог. Если человек подошел слишком близко к автомобилю и пересек первое поле, то, как в случае с датчиком удара, система предупредит недоброжелателя попискиванием сирены. Если же угонщик попал внутрь автомобиля, он окажется в зоне действия второго поля, и тогда система поднимет тревогу. Как бы не аккуратно вел себя угонщик внутри салона, микроволновый датчик его все равно обнаружит. Оба поля могут регулироваться в большую или меньшую сторону в зависимости от пожелания хозяина автомобиля и условий эксплуатации.

Существует одна интересная разновидность микроволнового датчика заслуживающая отдельного коментария. В системах Clifford применяется, если можно так сказать, «псевдодвухпороговый» датчик. Он охватывает автомобиль только одни полем. Если датчик обнаружит передвигающееся тело в контролируемой зоне 2 раза за 2 секунды, то система сигнализации подаст предупредительные сигналы как в случае с первым порогом описанного выше датчика. Если датчик обнаружит тело в зоне охраны, например, 5 раз за 5 секунд, то система поднимет тревогу, как в случае со вторым порогом.

Датчики падения напряжения. Существует такая формула угона, когда прокалывается аккумулятор автомобиля, и, когда весь электролит из него вытек, угонщик может спокойно обезвредить обесточенную сигнализацию. У многих автомобилей компоновка агрегатов под капотом выполнена таким образом, что можно просто перекусить провода, идущие от аккумулятора. Для того, чтобы этот факт не остался незамеченным и существуют такие датчики. Они бывают двух основных типов. Датчик первого типа срабатывает когда напряжение падает ниже установленного заранее на заводе порога (например, 8 Вольт). Датчик второго типа срабатывает когда происходит скачек напряжения вниз на заданную величину (например, 1 Вольт). Такой датчик среагирует даже в случае если угонщик открывает дверь, зажигается лампочка салонного освещения, происходит небольшое падение напряжения, которое тут же регистрируется. Проблемы с таким датчиком могут возникать в том случае, если электропроводка автомобиля имеет существенные недостатки, утечки, замыкания и т.д. В остальных случаях датчик оказывается очень полезен.

Датчик разбития стекла. В современных системах используется достаточно редко. Реагирует на звон разбивающегося стекла (микрофон специально настроен на такую частоту). Добросовестно настроенный датчик удара заменит датчик разбития стекла почти полностью. SUBSONIC SENSOR. Этот датчик, оценивает уровень шумов, как в салоне, так и за его пределами. Он реагирует на попытку вторжения неизвестного лица - в это время уровень шума внутри салона изменяется. Используется достаточно редко и только в составе дорогих систем.

Датчики контактного типа (концевые датчики). Это обычные кнопки, которые контролируют состояние дверей, капота и багажника. Чаще всего используются штатные кнопки автомобиля. Капот и багажник оборудуется кнопками при установке охранной системы. Современные системы имеют отдельные входа для подключения концевых датчиков. Это выполнено для того, что бы, во-первых при открывании капота или багажника не загоралось внутрисалонное освещение, во-вторых, для того, что бы в сигнализациях , обладающих памятью на срабатывания, было понятно от чего конкретно система поднимала тревогу. Так как кнопки автомобиля, как штатные, так и установленные дополнительно, находятся в зоне воздействия активной среды – грязь, соль, вода, электролит, то за ними необходим тщательный уход. Это одно из немногих профилактических мероприятий, которое может быть выполнено руками хозяина автомобиля или в любом автосервисе. Более того, развитые системы сигнализации с самотестированием при неполадках в цепи концевых выключателей отключат этот датчик совсем до устранения неполадок. Автосигнализация, конечно, подскажет своему хозяину об неисправности, но он может и не услышать этой подсказки, а то и вовсе проигнорировать ее. Такой владелец подвергает серьезной опасности свой автомобиль.

2.1.3.Остальные компоненты.

Светодиод. Обычно выполнен в виде красной лампочки, которая устанавливается на видном месте. У светодиода существует много обязанностей. Самая простая и распространенная функция это сигнализировать о том, что автомобиль стоит на охране. Обычно это мигающий режим. Светодиод может предупреждать о неисправностях датчиков системы сигнализации, о том какие датчики срабатывали в отсутствии хозяина автомобиля. В некоторых системах светодиод будет в течение нескольких суток сигнализировать о том, что в память системы записан еще один брелок. Это может произойти в автосервисе, куда вы отдаете автомобиль в ремонт. Там в память вашей охранной сигнализации могут запрограммировать еще один брелок, чтобы потом снять автомобиль с охраны и угнать его.

Сирена. Она представляет собой «колокольчик» издающий звуковой сигнал мощностью до 135 Дб. Задачи сирены многообразны. Во-первых, она включается во время сигнала тревоги, но не более чем на 45 секунд, что соответствует европейскому стандарту.

Во-вторых, она издает звуковые сигналы при постановке и снятии автомобиля с охраны. Эти сигналы можно отключать при надобности с пульта дистанционного управления, если владелец автомобиля ночью не хочет беспокоить жильцов своего дома. В-третьих, она подает кратковременные предупредительные сигналы при срабатывании первого порога микроволнового датчика или датчика удара.

Сирены делятся на автономные и неавтономные. Автономная сирена отличается от неавтономной наличием в своем корпусе никель-кадмиевых батарей, которые в случае отключения аккумулятора автомобиля будет питать автономную сирену в режиме тревоги. Для того, чтобы сам хозяин мог беспрепятственно снимать свой аккумулятор и не слушать завывания сирены, в ее корпусе существует ключ с помощью которого владелец может отключить сирену на время работ. Никель- кадмиевая батарея будет подзаряжаться от генератора во время движения. Даже если вор отрежет все провода, идущие от сирены и вырвет ее с корнем, все равно она будет подавать сигналы тревоги. Сирена может быть многотональной и однотональной. В зависимости от желания клиента можно использовать как ту, так и другую модель. Сделано это для того, чтобы владельцу было удобнее определить свою машину в многоголосье других сирен.

Световая индикация. Разные установщики реализовывают эту функцию по-разному. Можно сделать так, что в режиме тревоги автомобиль будет моргать габаритами, можно – аварийными сигналами. Это зависит от преверженостей мастера и потребностей хозяина автомобиля. Я рекомендую в качестве световой сигнализации использовать аварийный сигнал. В этом случае хозяин, стоящий сбоку от автомобиля в момент постановки и снятия с охраны будет четко видеть, встала ли его машина на охрану или нет (особенно если он использует беззвучную постановку на охрану).

Выключатель «Valet». Название это в переводе с французского означает – слуга. Обеспечивает установку автосигнализации в служебный режим, когда сигнализация полностью выключена и автомобиль в таком состоянии можно отдавать в сервис, сняв со связки ключей все брелки. Вам не придется обучать слесаря, которого вы видите в первый раз, всем премудростям охранной системы автомобиля. Зачем ему это! Таким образом, никто кроме вас не будет знать где и какие охранные системы установлены на вашем автомобиле. Другой функцией выключателя «Valet» является то, что с его помощью можно снять с охраны автомобиль без брелка. Допустим, вы забыли или потеряли свой брелок. Тогда необходимо открыть дверь ключом, сесть за руль, вставить ключ в замок зажигания и повернуть его там в положение, когда «оживет» приборная панель, а затем, щелкнуть выключателем «Valet». Просто. Мне могут возразить, если это так просто, то любой, способный включить зажигание вашей автомашины может ее угнать? Это далеко не так! Во-первых, когда угонщик проникает в автомобиль, сирена тут же поднимает тревогу. Во-вторых, обычно выключатель «Valet» прячут довольно далеко, так как пользуются им не часто (например, под панель или далеко в «бардачок»). Владелец автомобиля должен обязательно спросить установщика о его местонахождении и обсудить с ним это место, если что-то не устраивает. С помощью выключателя «Valet» на некоторых системах сигнализации вводят начальные установки при монтаже системы. Для того, чтобы безопаснее работать с выключателем «Valet», в системах Clifford его устанавливают открыто, но делают трехпозиционным – почти как клавишный выключатель света у нас дома. С помощью такого трехпозиционного выключателя перед тем, как ввести сигнализацию в служебный режим, необходимо набрать трехзначный код, задать который может сам владелец автомобиля. Он же может оперативно его поменять в любое время.

Сигнальный провод замка зажигания. Существует у каждой современной сигнализации. Его задача сообщать центральному блоку о том, что зажигание автомобиля включено (косвенная информация о