Cómo funcionan las alarmas de coche

Galería de imágenes: Gadgets para coche El sistema de alarma para vehículos Sidewinder incluye varios sensores y señales de alarma. Vea más imágenes de gadgets de automóviles. Foto cortesía de Directed Electronics

-El primer caso documentado de robo de automóviles fue en 1896, solo una década después de que se introdujeran por primera vez los automóviles a gasolina. Desde esa era temprana hasta hoy, los autos han sido un objetivo natural para los ladrones: son valiosos, razonablemente fáciles de revender y tienen un sistema de escape incorporado. Algunos estudios afirman que un automóvil se rompe cada 20 segundos solo en los Estados Unidos.

A la luz de esta asombrosa estadística, no es sorprendente que millones de estadounidenses hayan invertido en costosos sistemas de alarma. Hoy en día, parece que todos los demás automóviles están equipados con sofisticados sensores electrónicos, sirenas a todo volumen y sistemas de activación remota. Estos coches son fortalezas de alta seguridad sobre ruedas.!

En este artículo, analizaremos las alarmas de automóviles modernas para descubrir qué hacen y cómo lo hacen. Es sorprendente lo elaboradas que son las alarmas de automóviles modernas, pero es aún más notable que los ladrones de automóviles todavía encuentren la manera de pasarlas..

Los basicos

Si desea pensar en una alarma de automóvil en su forma más simple, no es más que una o más sensores conectado a algún tipo de sirena. La alarma más simple tendría un interruptor en la puerta del conductor, y estaría conectada de manera que si alguien abría la puerta, la sirena comenzaría a sonar. Podrías implementar esta alarma de coche con un interruptor, un par de cables y una sirena..

La mayoría de los sistemas de alarma para automóviles modernos son mucho más sofisticados que esto. Constan de:

• Una serie de sensores que puede incluir interruptores, sensores de presión y detectores de movimiento
• UNA sirena, a menudo capaz de crear una variedad de sonidos para que pueda elegir un sonido distinto para su automóvil
• UNA radio receptor para permitir el control inalámbrico desde un llavero
• Un auxiliar batería para que la alarma pueda funcionar incluso si la batería principal se desconecta
• UNA unidad de control de computadora que monitorea todo y hace sonar la alarma: el "cerebro" del sistema

En la mayoría de los sistemas avanzados, el cerebro es en realidad una pequeña computadora. El trabajo del cerebro es cerrar los interruptores que activan los dispositivos de alarma - su bocina, faros o una sirena instalada - cuando ciertos interruptores que encienden los dispositivos de detección se abren o cierran. Los sistemas de seguridad se diferencian principalmente en qué sensores se utilizan y cómo se conectan los distintos dispositivos al cerebro..

Las funciones del cerebro y la alarma pueden estar conectadas a la batería principal del automóvil, pero por lo general tienen un fuente de energía de respaldo también. Esta batería oculta se activa cuando alguien corta la fuente de alimentación principal (por ejemplo, recortando los cables de la batería). Dado que cortar la energía es una posible indicación de un intruso, hace que el cerebro haga sonar la alarma..

En las siguientes secciones, veremos una variedad de sensores para ver cómo funcionan y cómo están conectados al cerebro del sistema de alarma..

Contenido

1. Sensores de puerta de alarma de coche
2. Sensores de choque de alarma de coche
3. Sensores de presión y ventana de alarma para vehículos
4. Sensores de movimiento e inclinación de alarma de automóvil
5. Alertas de alarma de coche
6. Transmisores de alarma para coche

Un interruptor de valet es un apagado manual que desactiva temporalmente el sistema de alarma (para que pueda dejar que el valet estacione su automóvil, por ejemplo). El interruptor del servicio de aparcacoches está oculto en un lugar apartado del automóvil. El interruptor que se muestra aquí está montado debajo del panel de acceso a los fusibles del automóvil. Foto cortesía de Directed Electronics

-El elemento más básico en un sistema de alarma de automóvil es el alarma de la puerta. Cuando abre el capó delantero, el maletero o cualquier puerta de un automóvil totalmente protegido, el cerebro activa el sistema de alarma..

La mayoría de los sistemas de alarma para automóviles utilizan el mecanismo de conmutación que ya está integrado en las puertas. En los automóviles modernos, al abrir una puerta o baúl se enciende luces interiores. El interruptor que hace que esto funcione es como el mecanismo que controla la luz en su refrigerador. Cuando la puerta está cerrada, presiona un pequeño, botón activado por resorte o palanca, que abre el circuito. Cuando se abre la puerta, el resorte empuja el botón para abrirlo, cerrando el circuito y enviando electricidad a las luces interiores.

Todo lo que tiene que hacer para configurar los sensores de la puerta es agregar un nuevo elemento a este circuito precableado. Con los nuevos cables en su lugar, abrir la puerta (cerrar el interruptor) envía una corriente eléctrica al cerebro además de las luces interiores. Cuando esta corriente fluye, hace que el cerebro haga sonar la alarma..

Como medida de protección general, los sistemas de alarma modernos generalmente controlan el voltaje en el automóvil. todo circuito eléctrico. Si hay un caída de voltaje en este circuito, el cerebro sabe que alguien ha interferido con el sistema eléctrico. Encender una luz (abriendo la puerta), meterse con los cables eléctricos debajo del capó o quitar un remolque adjunto con una conexión eléctrica causaría tal caída de voltaje.

Los sensores de puerta son muy eficaces, pero ofrecen una protección bastante limitada. Hay otras formas de entrar en el automóvil (rompiendo una ventana), y los ladrones en realidad no necesitan irrumpir en su automóvil para robárselo (pueden remolcar su automóvil). En las siguientes secciones, veremos algunos de los sistemas de alarma para automóviles más avanzados que protegen contra delincuentes más astutos..

-En la última sección, analizamos los sensores de las puertas, uno de los sistemas de alarma para automóviles más básicos. En estos días, solo los paquetes de alarmas para automóviles más baratos dependen únicamente de los sensores de puertas. Los sistemas de alarma avanzados dependen principalmente de sensores de impacto para disuadir a los ladrones y vándalos.

La idea de un sensor de choque es bastante simple: si alguien golpea, empuja o mueve su automóvil, el sensor envía una señal al cerebro que indica la intensidad del movimiento. Dependiendo de la gravedad del shock, el cerebro envía una señal advertencia bocina o suena el alarma a gran escala.

Hay muchas formas diferentes de construir un sensor de impacto. Un sensor simple es un contacto de metal largo y flexible colocado justo encima de otro contacto de metal. Puede configurar fácilmente estos contactos como un simple interruptor: cuando los toca, la corriente fluye entre ellos. Una sacudida sustancial hará que el contacto flexible se balancee de modo que toque el contacto de abajo, completando el circuito brevemente..

El problema de este diseño es que todos los golpes o vibraciones cierran el circuito de la misma forma. El cerebro no tiene forma de medir la intensidad de la sacudida, lo que resulta en una gran cantidad de alarmas falsas. Los sensores más avanzados envían información diferente según la gravedad del impacto. El diseño que se muestra a continuación, patentado por Randall Woods en 2000, es un buen ejemplo de este tipo de sensor..

Este contenido no es compatible con este dispositivo.

El sensor tiene solo tres elementos principales:

• UNA contacto eléctrico central en una carcasa de cilindro
• Varios contactos eléctricos más pequeños en la parte inferior de la carcasa
• UNA bola de metal que puede moverse libremente en la vivienda

-En cualquier posible posición de reposo, la bola de metal toca tanto el contacto eléctrico central como uno de los contactos eléctricos más pequeños. Esto completa un circuito, enviando una corriente eléctrica al cerebro. Cada uno de los pequeños contactos está conectado al cerebro de esta manera, a través de circuitos separados..

Cuando usted mover el sensor, al golpearlo o sacudirlo, la bola rueda en la carcasa. Cuando sale de uno de los contactos eléctricos más pequeños, rompe la conexión entre ese contacto en particular y el contacto central. Esta abre el interruptor, decirle al cerebro que la pelota se ha movido. A medida que avanza, pasa por encima de los demás contactos, cierra cada circuito y vuelve a abrirlo, hasta que finalmente se detiene..

Si el sensor experimenta una descarga más severa, la bola rueda una distancia mayor, pasando sobre más de los contactos eléctricos más pequeños antes de detenerse. Cuando esto sucede, el cerebro recibe breves ráfagas de corriente de todos los circuitos individuales. Residencia en cuantas ráfagas recibe y cuanto duran, el cerebro puede determinar la gravedad del shock. Para cambios muy pequeños, donde la pelota solo rueda de un contacto al siguiente, es posible que el cerebro no active la alarma en absoluto. Para cambios un poco más grandes, por ejemplo, cuando alguien choca contra el automóvil, puede dar una señal de advertencia: un toque de la bocina y un destello de los faros. Cuando la pelota rueda una buena distancia, el cerebro enciende la sirena a todo trapo.

En muchos sistemas de alarma modernos, los sensores de impacto son los detectores de robo primarios, pero generalmente están acoplados con otros dispositivos. En las próximas secciones, veremos otros tipos de sensores que le dicen al cerebro cuando algo anda mal..

Una unidad de cruce típica: utilizando una combinación específica de inductores y condensadores, puede diseñar una unidad de cruce que solo conduzca corriente que tenga la frecuencia de rotura de vidrio.

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-La mayoría de las veces, los ladrones de automóviles que tienen prisa no pierden tiempo con las cerraduras que desactivan las cerraduras para entrar en un automóvil: simplemente rompen una ventana. Un sistema de alarma de automóvil totalmente equipado tiene un dispositivo que detecta esta intrusión.

El detector de rotura de cristales más común es un simple micrófono conectado al cerebro. Los micrófonos miden las variaciones en la fluctuación de la presión del aire y convierten este patrón en una corriente eléctrica fluctuante. El vidrio roto tiene su propia frecuencia de sonido distintiva (patrón de fluctuaciones de la presión del aire). El micrófono convierte esto en una corriente eléctrica de esa frecuencia particular, que envía al cerebro..

En su camino hacia el cerebro, la corriente pasa a través de un crossover, un dispositivo eléctrico que solo conduce electricidad en un cierto rango de frecuencia. El crossover está configurado para que solo conduzca corriente que tenga la frecuencia de rotura de vidrio. De esta manera, solo este sonido específico activará la alarma y todos los demás sonidos se ignoran.

Sensores de presión

Otra forma de detectar cristales rotos, así como si alguien abre la puerta, es medir la presión del aire en el coche. Incluso si no hay diferencia de presión entre el interior y el exterior, el acto de abrir una puerta o forzar una ventana empuja o tira del aire en el automóvil, creando un breve cambio de presión..

Puede detectar fluctuaciones en la presión del aire con un controlador de altavoz normal. Un altavoz tiene dos partes principales:

• Una amplia, cono movible
• Un electroimán, rodeado por un imán natural, unido al cono

Cuando reproduce música, una corriente eléctrica fluye hacia adelante y hacia atrás a través del electroimán, lo que hace que se mueva hacia adentro y hacia afuera (consulte Cómo funcionan los altavoces para saber cómo funciona). Esto empuja y tira del cono adjunto, formando fluctuaciones de presión de aire en el aire circundante. Escuchamos estas fluctuaciones como sonido.

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Este es el mecanismo básico de un controlador de altavoz. Los altavoces de un automóvil son sistemas de alarma efectivos, ya que pueden usarse para medir variaciones en la presión del aire..

Este mismo sistema puede funcionar a la inversa, que es lo que ocurre en un detector de presión. Las fluctuaciones de presión mueven el cono hacia adelante y hacia atrás, lo que empuja y tira del electroimán adjunto. Si ha leído Cómo funcionan los electroimanes, sabrá que mover un electroimán en un campo magnético natural circundante genera una corriente eléctrica. Cuando el cerebro registra una corriente significativa que fluye desde este dispositivo, sabe que algo ha provocado un rápido aumento de presión dentro del automóvil. Esto sugiere que alguien ha abierto una puerta o ventana, o ha hecho un ruido muy fuerte..

Algunos diseños de sistemas de alarma utilizan los altavoces estéreo incorporados del automóvil como sensores de presión, pero otros tienen dispositivos separados que están diseñados específicamente para la detección..

Los sensores de presión, los sensores de rotura de cristales y los sensores de las puertas hacen un muy buen trabajo al detectar a alguien que ingresa a un automóvil, pero algunos ladrones y vándalos pueden hacer mucho daño sin siquiera entrar. En la siguiente sección, veremos algunos sistemas de seguridad que controlan lo que sucede fuera de su automóvil..

-Muchos ladrones de automóviles no están detrás de todo su automóvil; están detrás de piezas individuales. Estos strippers de autos pueden hacer gran parte de su trabajo sin siquiera abrir una puerta o ventana. Y un ladrón armado con una grúa puede levantar tu auto y arrastrarlo todo..

Hay varias buenas formas para que un sistema de seguridad controle lo que sucede fuera del automóvil. Algunos sistemas de alarma incluyen escáneres de perímetro, dispositivos que monitorean lo que sucede inmediatamente alrededor del automóvil. El escáner de perímetro más común es un sistema de radar básico, que consta de un transmisor y receptor de radio. El transmisor envía señales de radio y el receptor monitorea las reflexiones de la señal que regresan. Con base en esta información, el dispositivo de radar puede determinar la proximidad de cualquier objeto circundante. (Consulte Cómo funciona el radar para obtener más información).

Para protegerse de los ladrones de coches con camiones de remolque, algún sistema de alarma tiene "detectores de inclinación."El diseño básico de un detector de inclinación es una serie de interruptores de mercurio. Un interruptor de mercurio está formado por dos cables eléctricos y una bola de mercurio colocada dentro de un cilindro contenido.

El mercurio es un metal líquido: fluye como el agua, pero conduce la electricidad como un metal sólido. En un interruptor de mercurio, un cable (llamémoslo alambre A) recorre toda la parte inferior del cilindro, mientras que el otro cable (alambre B) se extiende solo parcialmente desde un lado. El mercurio siempre está en contacto con el cable A, pero puede romper el contacto con el cable B.

Cuando el cilindro se inclina en una dirección, el mercurio se desplaza y entra en contacto con el cable B. Esto cierra el circuito que pasa por el interruptor de mercurio. Cuando el cilindro se inclina hacia el otro lado, el mercurio se aleja del segundo cable, abriendo el circuito..

En algunos diseños, solo queda expuesta la punta del cable B y el mercurio debe estar en contacto con la punta para cerrar un interruptor. Inclinar el interruptor de mercurio en cualquier dirección abrirá el circuito.

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Los sensores de inclinación de la alarma del automóvil suelen tener una serie de interruptores de mercurio colocados en ángulos variables. Algunos de ellos están en la posición cerrada cuando está estacionado en una inclinación particular, y algunos de ellos están en la posición abierta. Si un ladrón cambia el ángulo de su automóvil (levantándolo con una grúa o subiéndolo con un gato, por ejemplo), algunos de los interruptores cerrados se abren y algunos de los interruptores abiertos se cierran. Si se acciona alguno de los interruptores, el cerebro central sabe que alguien está levantando el automóvil.

En diferentes situaciones, todos estos sistemas de alarma pueden cubrir el mismo terreno. Por ejemplo, si alguien está remolcando su automóvil, los interruptores de mercurio, el sensor de choque y el sensor de radar registrarán que hay un problema. Pero diferente combinaciones de los disparadores de alarma pueden indicar diferentes eventos. El sistema de alarma "inteligente" tiene cerebros que reaccionan de manera diferente según la combinación de información que reciben de los sensores.

En la siguiente sección, veremos algunos de los respuestas de alarma el cerebro puede dispararse en diferentes circunstancias.

Una mini sirena Neo, escondida dentro del guardabarros delantero de un vehículo Foto cortesía de Directed Electronics

- En las secciones anteriores, analizamos los diversos dispositivos de detección que le dicen al cerebro del sistema de alarma cuando algo perturba el automóvil. No importa cuán avanzados sean estos sistemas, el sistema de alarma no es muy bueno si no activa un eficaz alarma. Un sistema de alarma debe activar alguna respuesta que disuada a los ladrones de robar su automóvil.

Como hemos visto, muchos de los dispositivos que ya están integrados en su automóvil son señales de alarma efectivas. Como mínimo, la mayoría de los sistemas de alarma para automóviles tocar la bocina y encender los faros cuando un sensor indica un intruso. También pueden estar conectados para apagar el motor de arranque, cortar el suministro de gas al motor o desactivar el automóvil por otros medios..

Un sistema de alarma avanzado también incluirá un sirena separada que produce una variedad de sonidos penetrantes. Hacer mucho ruido llama la atención sobre el ladrón de autos, y muchos intrusos huirán de la escena tan pronto como suene la alarma. Con algunos sistemas de alarma, puede programar un patrón distintivo de ruidos de sirena para que pueda distinguir la alarma de su automóvil de otras alarmas.

Algunos sistemas de alarma juegan un mensaje grabado cuando alguien se acerca demasiado a tu coche. El objetivo principal de esto es que los intrusos sepan que tiene un sistema de alarma avanzado antes de que intenten cualquier cosa. Lo más probable es que un ladrón de autos veterano ignore por completo estas advertencias, pero para el ladrón aficionado oportunista, pueden ser un fuerte disuasivo. En cierto sentido, le da al sistema de alarma una personalidad dominante. En algún nivel inconsciente, puede parecer que el automóvil no es solo una colección de partes individuales, sino una máquina armada inteligente..

Muchos sistemas de alarma incluyen un receptor de radio incorporado conectado al cerebro y un transmisor de radio portátil que puede llevar en su llavero. En la siguiente sección, veremos qué papel juegan estos componentes en una configuración de seguridad..

El transmisor de llavero del sistema de seguridad Sidewinder: el transmisor le permite bloquear las puertas, armar y desarmar la alarma y disparar la sirena desde el exterior del automóvil. Foto cortesía de Directed Electronics

- La mayoría de los sistemas de alarma para automóviles vienen con algún tipo de transmisor llavero portátil. Con este dispositivo, puede enviar instrucciones al cerebro para controlar el sistema de alarma de forma remota. Esto funciona básicamente de la misma manera que los juguetes controlados por radio. Utiliza ondas de radio modulación de pulso para enviar mensajes específicos (para ver cómo funciona esto, consulte Cómo funcionan los juguetes controlados por radio).

El propósito principal del transmisor de llavero es brindarle una manera de encender y apagar su sistema de alarma. Después de salir de su automóvil y cerrar la puerta, puede activar el sistema con solo tocar un botón; cuando regrese al automóvil, puede desarmarlo con la misma facilidad. En la mayoría de los sistemas, el cerebro encenderá las luces y tocará el claxon cuando armar y desarmar su automóvil. Esto le permite a usted, y a cualquier persona en el área, saber que el sistema de alarma está funcionando..

Esta innovación ha hecho que las alarmas de los automóviles sean mucho más fáciles de usar. Antes de los transmisores remotos, los sistemas de alarma actuaban sobre un mecanismo de retraso. Al igual que con un sistema de seguridad en el hogar, activó la alarma cuando estacionó su automóvil y tuvo 30 segundos aproximadamente para salir y cerrar las puertas. Cuando desbloqueó su automóvil, tuvo la misma cantidad de tiempo para apagar la alarma una vez que ingresó. Este sistema fue muy problemático, ya que les dio a los ladrones la oportunidad de irrumpir en el automóvil y desactivar la alarma antes de que sonara la sirena..

Los transmisores remotos también le permiten abrir las cerraduras eléctricas de las puertas, encender las luces y activar la alarma antes de entrar en su automóvil. Algunos sistemas le brindan aún más control sobre el cerebro del sistema. Estos dispositivos tienen computadora central y un incorporado sistema de buscapersonas. Cuando un intruso perturba su automóvil, la computadora central llama a su buscapersonas llavero y le dice qué sensores se activaron. En los sistemas más avanzados, puede comunicarse con el cerebro, indicándole que apague el motor..

Dado que el transmisor controla su sistema de alarma, el patrón de modulación de pulso debe actuar como un llave. Para una línea particular de dispositivos transmisores, puede haber millones de diferentes códigos de pulso. Esto hace que el lenguaje de comunicación de su sistema de alarma sea único, por lo que otras personas no pueden acceder a su automóvil utilizando otro transmisor..

Este sistema es bastante eficaz, pero no infalible. Si un delincuente decidido realmente quiere irrumpir en su automóvil, puede usar un capturador de código para hacer una copia de su "clave". Un capturador de códigos es un receptor de radio que es sensible a la señal de su transmisor. Recibe el código y lo registra. Si el ladrón intercepta su "código de desarmado", puede programar otro transmisor para que imitar tu señal única. Con esta llave copiada, el ladrón puede evitar por completo el sistema de alarma la próxima vez que deje su automóvil desatendido.

Para abordar este problema, los sistemas de alarma avanzados establecen una nueva serie de códigos cada vez que activa la alarma. Utilizando algoritmos de código variable, el receptor encripta el nuevo código de desarmado y lo envía a su transmisor. Dado que el transmisor solo usa ese código de desarmado una vez, cualquier información interceptada por un ladrón de códigos no tiene valor..

Desde principios de la década de 1990, los sistemas de alarma para automóviles han evolucionado mucho y se han vuelto mucho más comunes. En los próximos 10 años, estamos seguros de que veremos una nueva cosecha de avances tecnológicos en las alarmas para automóviles. Los receptores GPS a bordo han abierto una amplia gama de posibilidades de seguridad. Si el receptor estuviera conectado al cerebro del sistema de alarma, podría decirle a usted y a la policía dónde está su automóvil en todo momento. De esta manera, incluso si alguien pasa por alto su sistema de alarma, no tendrá el automóvil por mucho tiempo..

Para obtener más información sobre las alarmas de los automóviles y temas relacionados, consulte los enlaces en la página siguiente.

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