Cách thức hoạt động của hệ thống báo động trên ô tô

Tất cả những gì bạn phải làm để thiết lập cảm biến cửa là thêm một phần tử mới vào mạch có dây sẵn này. Với các dây mới vào vị trí, việc mở cửa (đóng công tắc) sẽ gửi một dòng điện đến não cùng với các đèn bên trong. Khi dòng điện này chạy qua, nó sẽ khiến não phát ra âm thanh báo động.

Như một biện pháp bảo vệ tổng thể, các hệ thống cảnh báo hiện đại thường giám sát điện áp trong toàn bộ mạch điện của ô tô. Nếu có điện áp giảm trong mạch này, não biết rằng ai đó đã can thiệp vào hệ thống điện. Bật đèn (bằng cách mở cửa), làm rối dây điện dưới mui xe hoặc tháo một rơ-moóc đi kèm có kết nối điện đều có thể gây ra hiện tượng sụt áp như vậy.

Cảm biến cửa có hiệu quả cao, nhưng chúng cung cấp khả năng bảo vệ khá hạn chế. Có nhiều cách khác để vào xe (phá cửa sổ) và kẻ trộm không thực sự cần phải đột nhập vào xe của bạn để lấy trộm nó (chúng có thể kéo xe của bạn đi). Trong một vài phần tiếp theo, chúng ta sẽ xem xét một số hệ thống cảnh báo trên xe hơi tiên tiến hơn để bảo vệ chống lại những tên tội phạm xảo quyệt hơn.

> Cảm biến sốc báo động trên ô tô

Trong phần trước, chúng ta đã xem xét cảm biến cửa, một trong những hệ thống báo động xe cơ bản nhất. Ngày nay, chỉ có các gói báo động ô tô rẻ nhất dựa vào cảm biến cửa. Hệ thống báo động tiên tiến hầu hết phụ thuộc vào cảm biến sốc để ngăn chặn kẻ trộm và kẻ phá hoại.

Ý tưởng về cảm biến sốc khá đơn giản:Nếu ai đó tông vào, chen lấn hoặc di chuyển xe của bạn, cảm biến sẽ gửi tín hiệu đến não cho biết cường độ của chuyển động. Tùy thuộc vào mức độ nghiêm trọng của cú sốc, não phát tín hiệu cảnh báo còi bíp hoặc phát ra âm thanh báo động toàn quy mô .

Có nhiều cách khác nhau để cấu tạo một cảm biến sốc. Một cảm biến đơn giản là một tiếp điểm kim loại dài, mềm dẻo được đặt ngay trên một tiếp điểm kim loại khác. Bạn có thể dễ dàng định cấu hình các liên hệ này như một công tắc đơn giản:Khi bạn chạm chúng vào nhau, dòng điện chạy giữa chúng. Một cú va chạm mạnh sẽ làm cho tiếp điểm linh hoạt lắc lư để nó chạm vào tiếp điểm bên dưới, hoàn thành mạch trong thời gian ngắn.

Vấn đề với thiết kế này là tất cả các cú sốc hoặc rung động đều đóng mạch theo cùng một cách. Bộ não không có cách nào để đo cường độ của rung giật, dẫn đến rất nhiều báo động sai . Các cảm biến tiên tiến hơn gửi thông tin khác nhau tùy thuộc vào mức độ nghiêm trọng của cú sốc.

Cảm biến chỉ có ba yếu tố chính:

• Một tiếp điểm điện trung tâm trong một hộp hình trụ
• Một số điểm tiếp xúc điện nhỏ hơn ở dưới cùng của nhà ở
• Một quả cầu kim loại có thể di chuyển tự do trong nhà

Ở bất kỳ tư thế nghỉ ngơi nào có thể , quả cầu kim loại đang chạm vào cả tiếp điểm điện trung tâm và một trong những tiếp điểm điện nhỏ hơn. Điều này hoàn thành một mạch, gửi một dòng điện đến não. Mỗi điểm tiếp xúc nhỏ được kết nối với não theo cách này, thông qua các mạch riêng biệt.

Khi bạn di chuyển cảm biến , bằng cách đánh hoặc lắc nó, quả bóng sẽ lăn xung quanh vỏ máy. Khi nó cuộn ra khỏi một trong những tiếp điểm điện nhỏ hơn, nó ngắt kết nối giữa liên hệ cụ thể đó và liên hệ trung tâm. Điều này mở công tắc , nói với não rằng quả bóng đã di chuyển. Khi tiếp tục, nó sẽ đi qua các điểm tiếp xúc khác, đóng từng mạch và mở trở lại, cho đến khi cuối cùng dừng lại.

Nếu cảm biến bị chấn động mạnh hơn, quả bóng sẽ lăn một khoảng cách lớn hơn, đi qua nhiều điểm tiếp xúc điện nhỏ hơn trước khi dừng lại. Khi điều này xảy ra, não nhận được dòng điện ngắn từ tất cả các mạch riêng lẻ. Dựa trên số lần bùng nổ nó nhận được và chúng tồn tại trong bao lâu , não có thể xác định mức độ nghiêm trọng của cú sốc. Đối với những sự thay đổi rất nhỏ, trong đó quả bóng chỉ lăn từ điểm tiếp xúc này sang điểm tiếp xúc khác, bộ não có thể không kích hoạt báo động nào cả. Đối với những trường hợp chuyển hướng lớn hơn một chút - chẳng hạn như từ một người nào đó va vào ô tô - nó có thể đưa ra dấu hiệu cảnh báo:tiếng còi xe và đèn pha nhấp nháy. Khi bóng lăn được một khoảng cách xa, não bộ sẽ bật còi báo động đầy đủ.

Trong nhiều hệ thống báo động hiện đại, cảm biến sốc là thiết bị phát hiện trộm chính, nhưng chúng thường được kết hợp với các thiết bị khác. Trong một vài phần tiếp theo, chúng ta sẽ xem xét một số loại cảm biến khác giúp não bộ thông báo khi có điều gì đó không ổn.

> Cảm biến áp suất và cửa sổ báo động trên ô tô

Rất nhiều lần, những tên trộm xe hơi vội vàng không cố gắng vô hiệu hóa ổ khóa để vào xe:Chúng chỉ phá cửa sổ. Hệ thống báo động trên ô tô được trang bị đầy đủ có thiết bị cảm nhận sự xâm nhập này.

Máy dò vỡ kính phổ biến nhất là một micrô đơn giản được kết nối với não. Micrô đo sự thay đổi trong dao động áp suất không khí và chuyển mô hình này thành dòng điện dao động. Kính vỡ có tần số âm thanh đặc biệt của riêng nó (dạng dao động áp suất không khí). Micrô chuyển đổi dòng điện này thành dòng điện có tần số cụ thể đó, dòng điện này sẽ gửi đến não.

Trên đường đến não, dòng điện đi qua một bộ phân tần, một thiết bị điện chỉ dẫn điện ở một dải tần số nhất định. Bộ phân tần được cấu hình để nó chỉ dẫn dòng điện có tần số làm vỡ kính. Bằng cách này, chỉ âm thanh cụ thể này mới kích hoạt báo thức và tất cả các âm thanh khác sẽ bị bỏ qua.

Cảm biến áp suất

Một cách khác để phát hiện kính vỡ, cũng như ai đó đang mở cửa, là đo áp suất không khí trong xe hơi. Ngay cả khi không có sự chênh lệch áp suất giữa bên trong và bên ngoài, hành động mở cửa hoặc ép cửa sổ sẽ đẩy hoặc hút không khí trong xe, tạo ra một sự thay đổi ngắn về áp suất.

Bạn có thể phát hiện sự dao động của áp suất không khí bằng một trình điều khiển loa thông thường. Loa có hai phần chính:

• Một hình nón rộng, có thể di chuyển được
• Một nam châm điện, được bao quanh bởi một nam châm tự nhiên, được gắn vào hình nón

Khi bạn chơi nhạc, một dòng điện chạy qua lại qua nam châm điện, làm cho nó chuyển động vào và ra. Điều này đẩy và kéo hình nón gắn liền, tạo thành dao động áp suất không khí trong không khí xung quanh. Chúng tôi nghe thấy những biến động này dưới dạng âm thanh.

Hệ thống tương tự này có thể hoạt động ngược lại, đó là những gì xảy ra trong một máy dò áp suất cơ bản . Sự dao động áp suất làm di chuyển hình nón qua lại, đẩy và kéo nam châm điện đi kèm. Nếu bạn đã đọc Cách hoạt động của nam châm điện, bạn sẽ biết rằng việc di chuyển nam châm điện trong từ trường tự nhiên xung quanh sẽ tạo ra dòng điện. Khi bộ não ghi nhận một dòng điện đáng kể chạy từ thiết bị này, nó sẽ biết rằng có thứ gì đó đã gây ra sự gia tăng áp suất nhanh chóng bên trong xe. Điều này cho thấy rằng ai đó đã mở cửa ra vào hoặc cửa sổ hoặc tạo ra tiếng động rất lớn.

Một số thiết kế hệ thống báo động sử dụng loa âm thanh nổi tích hợp của ô tô làm cảm biến áp suất, nhưng một số thiết kế khác có các thiết bị riêng biệt được thiết kế đặc biệt để phát hiện.

Cảm biến áp suất, cảm biến vỡ kính và cảm biến cửa đều hoạt động khá tốt trong việc phát hiện ai đó đột nhập vào xe, nhưng một số tên trộm và kẻ phá hoại có thể gây ra rất nhiều thiệt hại mà không bao giờ kịp vào bên trong. Trong phần tiếp theo, chúng ta sẽ xem xét một số hệ thống an ninh theo dõi những gì đang diễn ra bên ngoài ô tô của bạn.

> Cảm biến chuyển động và nghiêng báo động trên xe

Nhiều kẻ trộm xe không theo dõi toàn bộ xe của bạn; họ đang theo đuổi từng phần của nó. Những vũ nữ thoát y xe hơi này có thể làm rất nhiều việc của họ mà không cần mở cửa hoặc cửa sổ. Và một tên trộm được trang bị xe kéo có thể chỉ cần nhấc xe của bạn lên và kéo toàn bộ đồ đạc đi.

Có một số cách tốt để hệ thống an ninh theo dõi những gì đang diễn ra bên ngoài xe. Một số hệ thống báo động bao gồm máy quét chu vi , thiết bị giám sát những gì xảy ra ngay lập tức xung quanh xe. Máy quét chu vi phổ biến nhất là một hệ thống radar cơ bản, bao gồm một máy phát và máy thu vô tuyến. Máy phát gửi tín hiệu vô tuyến và máy thu giám sát các phản xạ tín hiệu trở lại. Dựa trên thông tin này, thiết bị radar có thể xác định khoảng cách của bất kỳ vật thể xung quanh nào. (Xem Cách hoạt động của Radar để biết thêm thông tin.)

Để bảo vệ khỏi những kẻ trộm xe hơi với xe tải kéo , một số hệ thống báo động có " máy dò độ nghiêng . "Thiết kế cơ bản của máy dò độ nghiêng là một loạt công tắc thủy ngân . Công tắc thủy ngân được tạo thành từ hai dây dẫn điện và một quả cầu thủy ngân được đặt bên trong một hình trụ chứa.

Thủy ngân là một kim loại lỏng - nó chảy như nước, nhưng nó dẫn điện như một kim loại rắn. Trong công tắc thủy ngân, một dây (chúng ta hãy gọi nó là dây A ) đi hết mặt đáy của hình trụ, trong khi dây còn lại ( dây B ) chỉ mở rộng một phần từ một phía. Thủy ngân luôn tiếp xúc với dây A, nhưng nó có thể làm đứt tiếp xúc với dây B.

Khi hình trụ nghiêng một chiều, thủy ngân dịch chuyển để nó tiếp xúc với dây B. Điều này làm đóng mạch chạy qua công tắc thủy ngân. Khi hình trụ nghiêng theo hướng khác, thủy ngân lăn khỏi dây thứ hai, làm hở mạch.

Trong một số thiết kế, chỉ đầu dây B được tiếp xúc và thủy ngân phải tiếp xúc với đầu dây để đóng công tắc. Nghiêng công tắc thủy ngân theo một trong hai cách sẽ mở mạch.

Cảm biến độ nghiêng cảnh báo trên ô tô thường có một loạt các công tắc thủy ngân được đặt ở các góc độ khác nhau . Một số trong số chúng ở vị trí đóng khi bạn đang đỗ xe tại bất kỳ độ nghiêng cụ thể nào, và một số ở vị trí mở. Nếu kẻ trộm thay đổi góc của chiếc xe của bạn (chẳng hạn bằng cách nâng nó lên bằng xe kéo hoặc leo lên bằng kích), một số công tắc đang đóng sẽ mở ra và một số công tắc mở sẽ đóng lại. Nếu bất kỳ công tắc nào được bật ra, bộ não trung tâm sẽ biết rằng ai đó đang nâng ô tô.

Trong các tình huống khác nhau, tất cả các hệ thống báo động này có thể phủ trên cùng một mặt đất . Ví dụ, nếu ai đó đang kéo ô tô của bạn đi, công tắc thủy ngân, cảm biến xung kích và cảm biến radar đều sẽ ghi nhận rằng có sự cố. Nhưng các kết hợp khác nhau trình kích hoạt cảnh báo có thể chỉ ra các sự kiện khác nhau. Hệ thống báo động "thông minh" có các bộ não phản ứng khác nhau tùy thuộc vào sự kết hợp thông tin mà chúng nhận được từ các cảm biến.

Trong phần tiếp theo, chúng ta sẽ xem xét một số phản hồi cảnh báo não có thể kích hoạt trong những trường hợp khác nhau.

> Cảnh báo xe ô tô

Trong các phần trước, chúng ta đã xem xét các thiết bị cảm biến khác nhau báo cho não bộ của hệ thống cảnh báo khi có điều gì đó làm phiền xe. Cho dù các hệ thống này có tiên tiến đến đâu, hệ thống báo động cũng không tốt lắm nếu nó không đặt ra hiệu quả báo thức. Hệ thống báo động phải kích hoạt một số phản ứng để ngăn những kẻ trộm lấy cắp xe của bạn.

Như chúng ta đã thấy, rất nhiều thiết bị đã được tích hợp sẵn trên ô tô của bạn tạo ra tín hiệu cảnh báo hiệu quả. Ở mức tối thiểu, hầu hết các hệ thống báo động trên ô tô sẽ bấm còi và nháy đèn pha khi một cảm biến cho biết có kẻ xâm nhập. Chúng cũng có thể được nối dây để tắt bộ khởi động đánh lửa, cắt nguồn cung cấp khí đốt cho động cơ hoặc vô hiệu hóa ô tô bằng các phương tiện khác.

Hệ thống báo động tiên tiến cũng sẽ bao gồm còi báo động riêng biệt tạo ra nhiều loại âm thanh xuyên qua. Gây ra nhiều tiếng động sẽ gây chú ý cho kẻ trộm xe, và nhiều kẻ đột nhập sẽ bỏ chạy khỏi hiện trường ngay khi có chuông báo động. Với một số hệ thống báo động, bạn có thể lập trình một mẫu đặc biệt của tiếng còi báo động để bạn có thể phân biệt báo động trên ô tô của mình với các báo động khác.