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Verfahren zur Überwachung und Sicherung von Fahrzeugen
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und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahlrens Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Überwachung und Sicherung, insbesondere Diebstahlssii chci-rrig,
von Fahrzeugen mit einem elektronischen Versorgungsnetz mit elektrischer Energiequelle
und Verbrauchern; des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens.
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Es sind verschiedene Alarmanlagen zur Überwachung und Sicherung von
Fahrzeugen bekannt, die auf verschiedenen physikalischen Effekten beruhen. Es ist
bekannt, den Doppler-Effekt zur Überwachung auszunützen, wobei z.B.
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eine Ultra--Schallquelle einen Ultraschall aussendet, wobei der reflektierte
Schall von einem Empfänger aufgefangen und ausgewertet wird. Bei Bewegung des reflektierenden
Objekts gibt diese Alarmanlage Alarm. Des weiteren sind Alarmanlagen mit mechanischen
Schließ- oder ö.ffnungskontakten bekannt, die bei unbefugter Öffnung des Fahrzeugs
Alarm
geben. Alle diese Anlagen haben jedoch den Nachteil, daß sie nur mit großem Verdrahtungsaufwand
installiert werden können und zudem sehr teuer sind, insbesondere diejenigen Anlagen,
die nach dem Doppler-Prinzip arbeiten. Bei den Anlagen, die mit großem Verdrahtungsaufwand
installiert werden müssen, betragen in der Regel die Einbaukosten ein mehrfaches
vom Preis der Anlage selbst.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und
eine Vorrichtung zur Überwachung und Sicherung von Fahrzeugen gemäß der eingangs
genannten Gattung zu schaffen, daß in einfachster Weise unter Minimisierung der
Bauteile eine Überwachnung und Sicherung eines Fahrzeugs ermöglicht, wobei nur zwei
Anschlußdrähte notwendig sein sollen.
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Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß erfindungsgemäß zur Sicherung
des Fahrzeugs die sprunghafte Spannungs-oder Stromänderung, hervorgerufen durch
Einschalten eines Verbrauchers des Versorgungsnetzes, wie z.B. Innenraumbeleuchtung
oder Zündung, zur Betätigung und Auslösung eines Alarmgebers verwendet wird. In
erfindungsgemäßer Ausgestaltung kann der Spannungs- oder Stromimpuls in einem Operations-
oder Differenzverstärker ausgewertet werden, wobei dessen Ausgangssignal an einen
Alarmgeber weitergegeben wird.
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Das erfindungsgemäße Verfahren weist gegenüber bekannten Diebstahlssicherungen
den hervorstechenden Vorteil auf, daß zur Alarmgabe die sprunghafte Spannungs- oder
Stromäderung verwendet wird, die bei Einschalten eines Verbrauchers des Versorgungs-
oder Bordnetzes des Fahrzeugs auftritt, wenn z.B. durch öffnen der Tür-die Innenraumbeleuchtung
oder zum Starten des Fahrzeugs die Zündung
eingeschaltet wird. Auch
wenn der entstehende Spannungs-oder Stromimpuls nur gering ist, z.B. bei Einschalten
der Innenraumbeleuchtung eines Fahrzeuges, so genügt dieser, um bei entsprechender
Auswertung und Verstärkung zur Alarmgabe benützt zu werden.
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In weiterer, erfindungsgemäßer Ausgestaltung des Verfahrens ist eine
Vorrichtung zur Durchführung desselben gekennzeichnet durch einen Operations- oder
Differenzverstärker, dessen'einer Eingang über einen Kondensator an die dem Spannungs-
oder Stromimpuls führende Leitung und gleichzeitig über einen Widerstand an den
Mittenabgriff eines Spannungsteilers gelegt ist, der zwischen dieser Leitung und
der Rückleitung oder Masse angeordnet ist und dessen zweiter Eingang direkt mit
dem Mittenabgriff des Spannungsteilers verbunden ist, wobei im Ausgangsteil des
Verstärkers ein Alarmgeber liegt.
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Des weiteren kann der Spannungsteiler aus einem ohmschen Widerstand
und einer Zenerdiode bestehen, an die der zweite Eingang des Operations- oder Differenzverstärkers
unter Konstanthaltung der Spannung an diesem Eingang abgelegt ist.
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Die hervorstechenden Vorteile dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung
bestehen darin, daß die Schaltung nur auf srunghafte Spannungs- oder Stromänderungen
reagiert, hingegen auf eine langsame Spannung oder Stromänderung nicht anspricht,
da in diesem Falle der Kondensator mitläuft. Dadurch löst in vorteilhafter Weise
eine unbeabsichtigte Endladung der Batterie über einen Kurzschluß des Bordnetzes
keinen Alarm aus. Auch die Stromverbraucher die vor dem Verlassen des Kraftfahrzeugs
eingeschaltet blieben, z.B. eine Parkbeleuchtung, haben keinen Einfluß auf die erfindungsgemäße
Vorrichtung; der im Moment des Scharf schaltens vorhandene Verbrauch wird als Normalzustand
der
Schaltung angenommen. Ein weitere Vorteil besteht darin, daß nur einige wenige,
billige Bauelemente zum Aufbau der Schaltung notwendig sind, wobei der Spannungsteiler
aus ohmschen Widerständen oder aus einem ohmschen Widerstand mit einer Zener-Diode
bestehen kann. Die Verwendung eines Operations- oder Differenzverstärkers ermöglicht
in vorteilhafter Weise auch die Auswertung kleinster Strom- oder Spannungsimpulse,
die z.B. in der Größenordnung von wenigen mVolt liegen können, wobei die Schaltung
einen höchsteinfachen Aufbau besitzt.
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Des weiteren ist in vorteilhafter Weise im Ausgangs kreis des Verstärkers
und in Reihe mit dem Alarmgeber ein Ausschaltkontakt angeordnung, der als Schlüsselschloß
von außerhalb des Fahrzeugs zugänglich ist. Dadurch kann in vorteilhafter Weise
die Alarmanlage nur vom Berechtigten mittels eines Schlüssel von außen entfernt
werden.
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Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung anhand zweier
in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäßze Vorrichtung mit ohmschen Spannungsteiler und einem
Operationsverstärker, Fig. 2 eine Ausführung mit Operationsverstärker und einem
Spannungsteiler, wobei ein Widerstand eine Zener-Diode ist und Fig. 3 ein Schaltbild
der gesamten Anlage mit Spannungsquelle, Auswerter, Alarmgeber und zwei Verbrauchern
des Versorgungs- oder Bordnetzes des Fahrzeugs.
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Gemäß Fig. 1 besteht die eigentliche Alarmanlage oder Auswertschaltung
aus einem Spannungsteiler, bestehend aus den Widerständen 1 und 3, die Vorzugsweise
ohmsche-Widerstände sind, wobei der Widerstand 1 über eine Leitung 7 an dem Plus-Pol
einer Spannungsquelle~U-angeschlossen ist. Ein Operationsverstärker 4 ist mit seinem
nichtinvertierenden Eingang über einen Kondansator 5 mit der Leitung 7 verbunden.
Dieser nicht-invertierende Eingang des Operationsverstärkers 4 ist des weiteren
über einen Widerstand 2 mit dem Mittenabgriff 9 des -Spannungs teilers verbunden.
Der invertierende Eingang des Operationsverstärkers 4 ist direkt an den Mittenabgriff
9 des Spannungsteilers angeschlossen, wobei der Widerstand 3 des Spannung teilers
an die Rück-'oder Masseleitung 8 gelegt ist.
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Im Ausgangskreis des Operationsverstärkers 4 liegt ein Alarmgeber
10, der z.B. die Relaispule eines Relais sein kann, welches z.B. das Signalhorn
des Kraftfahrzeugs einschaltet. Parallel zum Kondensator 5, also angeschlossen an
die Leitung 7 und an den nicht-invertierenden Eingang des Operationsverstärkers1
kann ein weiterer Widerstand 6 gelegt sein, der hochohmig ist. Der Widerstand 2
dient zur Beschaltung des Operationsverstärkers und stellt eine elektrische künstliche
Mitte dar, da sonst die Eingänge des Operationsverstärkers kurzgeschlossen wären.
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Die Wirkungsweise der Schaltung ist folgende: Bei Ruhe liegt der nicht-invertierende
Eingang des Operationsverstärkers auf der Spannung des Widerstandes 6; die Spannung
U ist am Mittenabgriff 9 des Spannungsteilers, bestehend aus den Widerständen 1
und 2, im Verhältnis der Spannungsteilung herabgesetzt, wobei der nicht-invertierende
Eingang des Operationsverstärkers 4 spannungsmäßig höher liegt als der Mittenabgriff
9 des Spannungsteilers.
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Erscheint nun auf der Leitung 7 ein Spannungs- (- oder Strom)-impuls,
was durch einen kleinen Impuls auf der Leitung 7 in Fig. 1 dargestellt ist, so gelangt
dieser
Impuls über den Kondensator 5 voll an den nicht-invertierenden
Eingang des Operationsverstärkers 4. Gleichzeitig gelangt der Impuls über den Widerstand
1 an den Mittenabgriff 9, aber herabgesetzt im Spannungsteilerverhält des Spannungsteilers.
Dadurch wird die Ansprechschwelle UD = Up - UN überschritten, wodurch der Alrangeber
10 im Ausgangskreis des Operationsverstärkers 4 aktiviert wird Der Widerstand 6
könnte bei geeigneten Operationsverstärker auch entfallen, wobei in Ruhe beide Eingänge
desselben am Mittenabgriff 9 auf gleichem Potential liegen, vorausgesetzte daß der
Eingangsstrom über den Widerstand 2 vernachläßigbar ist, was im Allgemeinen der
Fall ist. Bei Auftreten eines Spannungsimpulses wird dieser über den Kondensator
voll an den,nicht-invertierenden Eingang des Operationsverstärkers gelegt, am invertierenden
Eingang erscheint der Spannungsimpuls im Spannungsteilerverhältnis herabgesetzt,
was zum Ansprechen des Operationsverstärkers genügt.
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In Fig. 2 ist eine Abwandlung der Schaltung gemäß Fig. 1 gezeigt,
wobei an die Leitung 18 der +-Pol der Spannungsquelle U angeschlossen ist. Ein Spannungsteiler,
bestehend aus dem ohmschen-Widerstand 11 und einer Zener-Diode 14 liegt zwischen
der Leitung 18 und Masse, der nicht-invertierende Eingang 19 eines Operationsverstärkers
15 ist über einen Kondensator 13 mit dem +-Pol der Spannungsquelle verbunden. Gleichzeitig
ist der Eingang 19 über einen Widerstand 12 mit dem Mittenabgriff 20 des Spannungsteilers
verbunden. Zur Stabilisierung des Operationsverstärkers kann dieser einen Gegenkopplungswiderstand
16 aufweisen, im Ausgangskreis des Operationsverstärkers 15 liegt wiederum ein Alarmgeber
17, der z.B. die Relaisspule eines Relais zum Ansteuern des Signalhorn des Kraftfahrzeugs
sein kann. In Ruhe befinden sich beide Eingänge des Operationsverstärkers praktisch
auf gleichem Potential, wobei der invertierende Eingang mittels der Zener-Diode
14
konstant festgelegt ist. Erscheint nun ein Spannung Impuls auf
der Leitung 18, so wird dieser über den Kondensator 1-3 voll auf den nicht-invertierenden
Eingang 19 des Operationsverstärkers 15 gelegt, während der invertierende Eingang
festgehalten bleibt, so -daß zwischen beiden Eingängen eine Spannungsdifferenz in
voller Höhe des Impulses auftritt.
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Fig 3 zeigt eine -Gesamtschaltung -der erfindungsgemäßen Anlage, bestehend
äus einer Energiequelle 21, die die Fahrzeugbatterie sein kann, wobei die Versorgungsspannung
über eine Leitung 22 und über ein-e Sicherung 23 über e-inem S-chalter 24 an die
Auswertschaltung 25 gelegt ist, wobei diese Auswertschaltung eine schaltungsgemäß
den Figuren 1 oder 2 ist.Ein Relais 26 mit einem Relaiskontakt 27 dient zur Aktivierung
eines Alarmgebers 28, der das Signalhorn des Kraftfahrzeugs sein kann. Mit den Verbrauchern
29 bzw. 30 die über Schalter bzw. 32 einschaltbar bzw. abschaltbar sind, sind z.B.
die Innenraumbeleuchtung oder die Zündanlage gekennzeichnet, deren Einschalten die
notwendige sprunghafte Spannungs- oder Stromänderung für die Schaltung hervorrufi,
was zur Auslösung des Alarms führt, womit das Relais 26, anzieht und den Relaiskontakt
27 schließt und somit das Signal 28 eins chaltet.
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Der Schalter 24 kann ein Schlüsselschloßwelches von außerhalb des
Kraftfahrzeugs zugänglich ist und somit zur Entschärfung der Alarmanlage dient sein.
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Des weiteren kann die Alarmanlage mit einer eingebauten Eingangs-
und Ausgangsverzögerung vor Alarmmeldung ausgestattet sein.
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Die Erfindung ist auch zum Schutz von nichtbewegbaren Objekten, wie
z.B. Häusern verwendbar.