Jste zde

Imobilizéry – zabezpečovací zařízení pro auta

Krádeže a vloupání do automobilů stále patří mezi nejčastější zlo, se kterým se může běžný motorista potkat. Cílem těchto útoků nejsou jen auta nová, ale i starší, dobře vypadající. Proti vloupání dokonalá obrana neexistuje, nakonec stačí i cihla do okna. Proti krádeži je jednou z možností zablokování možnosti nastartování motoru bez znalosti postupu, který je jedinečný a není běžně zjistitelný. Tedy jakýsi elektronický kódový zámek. Zloděj zpravidla nemá mnoho času a tak jediné nebezpečí je ve zničení zámků dveří, případně pomstě zklamaného pachatele. Ale to už je téma filozofie ochrany před zloději a násilníky obecně, nikoli tedy jen aut. Ale i bytů včetně osob.

Následující zařízení dávají možnost zablokování spuštění motoru, pokud dveře vozu nejsou otevřeny elektricky dálkovým ovládáním, které je pro činnost podmínkou. U jednoduchého stačí k takovému nouzovému odblokování stisknutí tlačítka (třeba i opakované), které může být libovolně ukryté nebo maskované. U druhého je to již složitější, je nezbytně nutné dodržet nejen počet stisknutí, ale i určitý postup uvolňování, a navíc je celý postup limitován časově. Zařízení byla původně určena pro centrální zamykání s dálkovým ovládáním Jablotron CL302-SL, jsou však schopna pracovat s téměř jakýmkoliv jiným zařízením, Podmínkou je pouze přístup k informaci o zamknutí dveří od pětivodičového serva (zpravidla u předních dveří) a k signálu o provedení dálkového odemknutí a zamknutí /bliknutí směrovek, zvuk houkačky). Základním požadavkem bylo aby motor vozidla nešel  nastartovat ,pokud nejsou splněny všechny uživatelem stanovené podmínky,ale současně musí být dostatečně odolné, aby nedopustilo vypnutí zapalování (či vstřikování) vlastní poruchou nebo chybným určením podmínek vypnutí (tedy jinak než klíčkem). Dalším požadavkem jsou minimální zásahy do elektroinstalace vozu a co nejmenší spotřeba v klidovém stavu. Přístroje byly proto navrženy ta, aby jediným zjevným zásahem muselo být přerušení vodiče zapalování  mezi spínací skříňkou (klíčkem) a obvody spouštějícími zapalování či vstřikování a mezi řídící jednotkou centrálního zamykání a jednou směrovkou. Ostatní signály je možné získat paralelním připojením k stávající instalaci např. samořeznými propojkami.

Pro usnadnění provozu jsou imobilizéry navrženy tak, aby bylo možné jejich odblokování dálkovým ovládáním. K tomu se využívá spínače optické nebo akustické signalizace. Důležitá je posloupnost jednotlivých signálů, kdy informace o odemknutí (blinkly, houkačka) musí následovat až po skutečném odemčení (kontakt serva). Vzhledem k tomu, že drtivá většina systémů signalizuje stav odemčení dvojím bliknutím či houknutím, je tato podmínka téměř vždy splněna. Zařízené jsou ještě vybavena vývodem pro signalizaci stavu vypnutí, kdy svítí případně připojená LED. Nejsnadnější by bylo použití samoblikající, ale její spotřeba kolem 15 ma je při dlouhodobém odstavení vozidla již citelná. Takže jak kdo chce, sériové rezistory jsou dimenzovány pro normální  LED 2 mA.

Imobilizér 1

Napájení imobilzéru  je z palubní sítě 12 V,přivedené na vývod 8 (+) a 9 (-). Před napěťovými špičkami, případně přepětím, je zařízení chráněno Zenerovýni diodami a kandenzátoryvodič od spínací skříňky se připojuje na vývod 2, spoj vedoucí k zapalování či vstřikovacímu čerpadlu se připojuje na vývod 1. Vývod 4 se připojuje na kontakt serva centrálního zamykání, přičemž za stav „Odemknuto“ je považováno připojení vývodu 4 na zem. Informace o akci odemčení je odvozena od bliknutí směrovek (či klaksonu). Signál od spínače blinkrů řídící jednotky centrálního zamykání k jednomu z blikrů je přiveden na vývod 6 a přes diodu D3 je veden k příslušné směrovce. Dioda D3 zabraňuje „podvedení“ imobilizéru zapnutím směrovek normálním přepínačem.

Při zamčeném vozidle je výstup Q IO1A trvale ve stavu log.L, výstup hradla IO2D tedy rovněž log. L. Protože klíček není zapnut, má výstup IO2A sta v log. H a nuluje tak IO1B. tranzistor T1 je otevřen, signalizační LED svítí. Po odemčení vozidla se zruší nulování IO1A a následný impulz od blinkru (či houkačky) přivede výstup tohoto klopného obvodu do stavu log. H. Jestliže se nyní zapne (otočí) klíček zapalování přechází hradla IO2A i IO2D do stavu log. L. První z nich odblokuje IO1B a druhé pak s určitým zpožděním (R7/C3) nastaví odblokovaný klopný obvod. Následuje otevření tyristoru a sepnutí relé a motor může pracovat. Negovaný výstup klopného obvodu uzavře T1 čímž zhasne signalizace stavu imobilizéru. Jestliže se nyní vypne motor (čekání u přejezdu apod.) nebylo by možné opětovné nastartování bez zamknutí a opětném odemknutí centrálního zámku. Proto je zde uvolňovací tlačítko které nahrazuje signalizační impulz směrovek.

Z uvedeného popisu vyplývá, že uzamčené vozidlo nelze nastartovat, ale lze je uzamknout při nastartovaném motoru. Zamykání vozidla za jízdy není však z hlediska bezpečnosti správné, pokud vozidlo není vybaveno automatickým odblokováním při havárii. Ale zo jíž se pohybujeme u vozidel jiné kategorie, než jso ty pro které je toto zařízení určen

Seznam součástek

  Počet   Označení GM
C1
1
100 uF  
C, 2C4, C5
3
100 nF  
C3
1
470 nF  
D1, D4, D5, D6
4
BZX83 - 16 V BZX83V016
D2, D7
2
1N4148  
D3
1
MBR1045  
IO1
1
4013  
IO2
1
4011  
K1
1
relé MILIONSPOT H200 12 V RELH200SD12
R1
1
100 Ω  
R2, R3, R6, R8, R9, R11
6
10 kΩ  
R4, R5
2
100 kΩ  
R7
1
68 kΩ  
R10
1
5,6 kΩ  
T1
1
BC556B  
Ty1
1
2N5064  
X1
9
faston 4,8x0,8 /90° LS1537

Imobilizér 2

Tento přístroj je ve své podstatě jen komplikovanější (provedení jednoduchého imobilizéru popsaného v předchozím odstavci. Základní funkce je zcela shodná, liší se však systém „nouzového“ odblokování. Imobilizér je pochopitelně opět možné snadno ovládat dálkovým ovládačem centrálního zamykání či stávajícího zabezpečovacího zařízení. Pokud však toto není v daném okamžiku k dispozici, brání imobilizér v nastartování vozidla až do okamžiku ručního uvolnění.

Kontakt serva poskytující informaci o odemknutí vozu centrálním ovládáním se připojuje na vývod 2 obráceně, tedy tak že vývod  je uzemněn v odemknutém stavu. Optická (či akustická) signalizace se přivádí na vývod 1a odchází přes diodu D5 která brání průniku falešným signálům při běžném zapnutí směrovek /či houkačky.

Napájení se připojuje na konektory X5 a X7, dioda D16 znemožňuje rychlé vybití kapacit filtrů při kolísání napětí v palubní síti.

Kontakt servomotoru centrálního zamykání slouží k nulování, resp. uvolnění klopného obvodu IO1B. Jsou-li dveře uzamčeny, je díky rezistoru R11 klopný obvod trvale nulován log. H. Po odemknutí je pomocí tohoto kontaktu na konektoru X2 a dále i na nulovacím vstupu R IO1B napětí blízké GND, tedy stav log. L, a klopný obvod je uvolněn pro přijímání hodinových impulzů. Nástupná hrana signálu od řídící jednotky centrálního zamykání pro směrovky je přiváděna na hodinový vstup klopného obvodu IO1B. Integrační článek R15, C6 zajišťuje mírné, což poskytuje klopnému obvodu dostatek času pro uvolnění po přechodu vstupu R do log. L. Přijde-li na vstup Clk IO1B nástupná hrana, je na jeho výstup Q přepsána úroveň z datového vstupu D, který je rovněž trvale v log. H. Tato úroveň výstupu je přes oddělovací diodu D12 přenášena na hodinový vstup druhého klopného obvodu IO1A. Oddělovací diody D12 a D13 umožňují spolehlivé ovládání klopného obvodu IO1A nejen z IO1B, ale též ručním uvolněním imobilizéru Po příchodu nástupné hrany na vstup Clk je klopný obvod IO1A nastaven, úroveň log. H na jeho výstupu Q otevře tyristor Ty1 a tím umožní po zapnutí zapalování sepnutí relé. Protože tyristor je prvek, který je v obvodu stejnosměrného proudu po otevření trvale sepnut po celou dobu, kdy jím protéká alespoň minimální, tzv. přídržný proud, a to bez ohledu na stav řídicí elektrody, je jeho rozepnutí umožněno pouze v případě Zpětnovazební kontakt servomotoru centrálního zamykání slouží k nulování, resp. uvolnění klopného obvodu IO1B. Jsou-li dveře uzamčeny, je díky rezistoru R11 klopný obvod trvale nulován log. H. Po odemknutí je pomocí tohoto kontaktu na konektoru X2 a dále i na nulovacím vstupu R IO1B napětí blízké GND, tedy stav log. L, a klopný obvod je uvolněn pro přijímání hodinových impulzů. Nástupná hrana signálu od řídící jednotky centrálního zamykání (či zabezpečovacího zařízení) pro směrovky je přiváděna na hodinový vstup klopného obvodu IO1B. Integrační článek R15, C6 zajišťuje mírné zpoždění hodinového impulzu, což poskytuje klopnému obvodu dostatek času pro uvolnění po přechodu vstupu R do log. L. Přijde-li na hodinový vstup Clk IO1B nástupná hrana, je na jeho výstup Q přepsána úroveň z datového vstupu D, který je rovněž trvale v log. H. Tento přepis způsobí na výstupu nástupnou hranu, která je přes oddělovací diodu D12 přenášena na hodinový vstup druhého klopného obvodu IO1A. Oddělovací diody D12 a D13 umožňují spolehlivé ovládání klopného obvodu IO1A nejen z IO1B, ale též ručním uvolněním imobilizéru, přičemž rezistor R19 zajišťuje v klidovém stavu stejnosměrnou úroveň hodinového vstupu. Po příchodu nástupné hrany na vstup Clk je klopný obvod IO1A nastaven, úroveň log. H na jeho výstupu Q otevře tyristor Ty1 a tím umožní po zapnutí zapalování sepnutí relé. Zavření tyristoru a tedy vypnutí relé  je možné pouze v případě vynulování IO1A a následného vypnutí zapalování.

Nulování klopného obvodu IO1A (a tedy zabezpečení vozidla) se provádí jednak impulzy řídící jednotky pro směrovky, jednak monostabilním klopným obvodem po ručním uvolnění imobilizéru. Kladný impulz na vývodu 4 je přes rezistory R12 a R14 přiváděn na diodu D8 připojenou proti kontaktu zámku (vývod 2), která určuje, zda se jedná o signál odemknutí či uzamknutí vozidla. Je-li vozidlo uzamčeno (kontakt servomotoru rozpojen), je dioda D8 díky kladnému napětí na katodě neaktivní a kladný impulz se přes oddělovací diodu D10 přenese se zpožděním cca 1 ms(R16/C5) na vstup R IO1A, čímž dojde k jeho vynulování. Pokud došlo k odemknutí vozu, je nulovací vstup IO1B připojen na GND pouze přes polarizační diodu D7. Kladný impulz pro směrovky je tak diodou D8 sveden právě na GND, úbytek napětí na diodě však nedostačuje k vynulování IO1A, zatímco k nastavení klopného obvodu IO1B - díky poměru hodnot rezistorů R12 a R14 - dojde.

Ruční uvolnění imobilizéru se provádí skrytým tlačítkem připojeným mezi +12 V (vývod 5) a vývod 7. Impulz z tlačítka je přiváděn na negovaný spouštěcí vstup TRIG monostabilního klopného obvodu IO2B, který má za úkol eliminovat zákmity kontaktu tlačítka, které by se následně projevily jako nepravidelný vícenásobný stisk. Výchozí délka impulzu monostabilního klopného obvodu je dána časovacím obvodem R5/C2, avšak díky připojení vstupu TRIG na log. L je klopný obvod v režimu znovuspouštění, a tedy délka výstupního impulzu se vždy počítá od poslední příchozí nástupní hrany na vstupu TRIG (nikoli tedy pouze první). Toto opatření vyžaduje uvolnění tlačítka ještě před uplynutím celého impulzu a navíc dodržení prodlevy mezi jednotlivými stisky, což zloději dále komplikuje ruční uvolnění imobilizéru. Nulovací vstup R, reagující na úroveň log. L monostabilního klopného obvodu je využíván k blokování funkce tlačítka při zapnutém zapalování. Objeví-li se na vývodu 9 kladné napětí (zapnutí zapalování klíčkem), je přes rezistor R1 otevřen tranzistor T1, který na nulovacím vstupu IO2B zajistí právě úroveň log L. Rezistor R2 zajišťuje bezpečné uzavření T1, a tudíž uvolnění IO2B.

Signál z negovaného výstupu Q monostabilního klopného obvodu IO2B je veden na vstup Clk čítače IO3, který reaguje na sestupnou hranu impulzu. Integrovaný obvod 4022 je osmistupňový Johnsonův čítač, který se vyznačuje tím, že stav log. H se nachází vždy pouze na jednom výstupu (dle počtu přijatých impulzů). Díky tomu lze zkratovací propojkou S1 volit počet stisků tlačítka potřebných pro uvolnění imobilizéru v rozmezí 2-6. Stav log. H na zvoleném výstupu je přes oddělovací diodu D11 přenesen na hodinový vstup klopného obvodu IO1A a umožní zapnutí zapalování a současně nástupní hranou na vstupu TRIG spustí monostabilní klopný obvod IO2A. Skončení impulzu daného časovacím členem R7/C3 se nástupní hranou z negovaného výstupu Q vynuluje přes derivační článek C4/R9 nejen klopný obvod IO1A, čímž opět zabrání nastartování vozidla, ale rovněž i čítač IO3. Je-li tlačítkem vygenerován další impulz ještě před uplynutím doby nastavené monostabilním klopným obvodem, změní se úroveň za zkratovací propojkou opět na log. L. Díky propojení spouštěcího vstupu TRIG IO2A se vstupem R, který je aktivní právě při log. L, dojde ihned k vynulování IO2A a následně i IO3 a IO1A, což opět zabrání nastartování. Rezistor R6 zajišťuje blokování obvodů ručního spouštění při rozpojené zkratovací propojce S1. V případě ztráty přehledu o počtu stisků uvolňovacího tlačítka při ručním uvolňování imobilizéru lze čítač uvést do výchozího stavu uzamknutím a opětovným odemknutím vozidla, čímž se na nulovací vstup R IO3 přivede přes oddělovací diodu D3 stav log. H.

Stejně jako jednodušší stavebnice imobilizéru je i toto zapojení vybaveno optickou signalizací stavu imobilizéru, avšak lze ji využít pouze pro identifikaci zablokování zapalování, a nikoli jeho uvolnění. Je-li vozidlo uzamčeno, je spínací tranzistor optické signalizace (T2) aktivován negovaným výstupem Q IO1B přes rezistor R17 a oddělovací diodu D15. Po odemknutí a uvolnění dálkovým ovládačem dojde k překlopení IO1B, T2 se díky rezistoru R24 uzavře a signalizace zhasne. Aby nedošlo k opětovnému otevření tranzistoru T2 při uzamknutí vozidla za jízdy vynulováním IO1B, je při spuštěném zapalování signalizace blokována tranzistorem T3 ovládaným kladným napětím za kontaktem spínacího relé. Protože by však bylo možné využít optické signalizace k identifikaci uvolnění zapalování při ručním odblokování imobilizéru právě díky funkci zhasnutí signalizace po sepnutí relé, je po dobu trvání spouštěcího impulzu z IO3 spínacímu tranzistoru T2 vnucováno kladné napětí. Při ručním spouštění to znamená, že signalizace zhasne teprve po odblokování imobilizéru, zapnutí zapalování a odeznění uvolňovací prodlevy dané časovačem IO2A. Jedinou identifikací zapnutého zapalování tak může být pouze úspěšný pokus o nastartování vozidla.

Ovládání je poněkud složitější a obvod tedy není vhodný tam, kde se často střídají řidiči, protože naučit se a zapamatovat si správný postup není jednoduché.

Mechanicky je první zařízení navrženo bez krabičky, ta je ponechána na libovůli uživatele. Druhé je koncipováno do běžného komerčního pouzdra KM29, kam se po malých úpravách bezpečně vejde. Jako přívody jsou použity násuvné kontakty 4,8 mm a to proto, aby nemohlo dojít k záměně za běžnou vozidlovou instalaci používající převážně rozměr 6,3 mm. Násuvné konektory je možné nahradit třemi svorkovnicemi ARK500/3B, ale šroubovací kontakt se přeci jen do auta příliš nehodí pro náchylnost k uvolnění působením otřesů.

Seznam součástek

  Počet   Označení GM
C1, C8, C11, C12, C14
5
100 n/63V  
C2, C6, C7
3
100 n/63V  
C3, C10, C13
3
100 uF/25V  
C4, C5
2
220 nF/63V CF1  
C9
1
470 uF/25V  
D1, D6, D17
3
BZX83- 16V BZX83V016
D2, D3, D4, D7-D16
13
1N4148  
D5
1
MBR1045  
IO1
1
4013  
IO2
1
4528  
IO3
1
4022  
K1
1
MILIONSPOT H100 - 12 V RELH100FD12
R1, R14
2
10 kΩ  
R2, R21,R26
3
33kΩ  
R3, R4, R6, R9, R11, R13, R15, R16, R19, R24, R25
11
100 kΩ  
R5, R8, R20
3
220 kΩ  
R7
1
330kΩ  
R12
1
1 kΩ  
R17R18
2
56 kΩ  
R22
1
68 Ω  
R23
1
5,6 kΩ  
R27
1
220 Ω  
S1
1
jumper S2G10
T1, T3
2
univ. tranzistor NPN BC556B a pod.  
T2
1
FET BS170  
Ty1
1
tyristor2N5064  
X1
9
faston 4,8x0,8 /90° LS1537

 

Blikač

V předchozích textech se několikrát psalo o signalizaci zabezpečení vozidla pomocí LED, nejlépe blikající, která má případné zájemce o prohlídkuinteriéru odradit. Samoblikající LED není vhodná pro relativně vysokou spotřebu a tak je tady malý, jednoduchý blikač se střední spotřebou pod 2 mA. Časovač je s danými hodnotami nastaven tak, že má kmitočet cca 0,97Hz, se střídou 1: 12. Celý obvod se vejde na destičku 15,5 x 15 mm, takže stačí po vyzkoušení zalít do vhodné pryskyřice, třeba epoxidové a je hotovo.

 

Původní verze všech zařízení byla podrobně popsána v časopise A-Radio KTE 11 a 12/2001.

Blikač

Seznam součástek

  Počet   Označení GM
C1
1
100 nF/50V  
C2
1
1 uF/20V CTS 1M/20V A
D1,
1
BZV55-16 V

 

BZV55C16 SMD
D2
1
LED - 2 mA  
IO1
1
555 CMOS CM555SMD
R1,
1
1 MΩ  
R2
1
 100 kΩ  
R3
1
6,8 kΩ  

Download & Odkazy :

  • Centrální zamykání s dálkovým ovládáním CL-302SL - zde
  • Všechny součástky lze pořídit v síti prodejen GM electronic - http://www.gme.cz
Hodnocení článku: