DE69412046T2

DE69412046T2 - Alarmsystem zur Scheibenbrucherkennung

Info

Publication number: DE69412046T2
Application number: DE69412046T
Authority: DE
Inventors: Adrian Dearborn Michigan 48126 Madau
Original assignee: Ford Motor Co
Current assignee: Ford Motor Co
Priority date: 1993-12-06
Filing date: 1994-11-15
Publication date: 1998-12-17
Anticipated expiration: 2014-11-16
Also published as: JPH07200950A; DE69412046D1; US5389911A; EP0657330B1; EP0657330A1

Description

Die Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf Alarmsysteme für Fahrzeuge und besonders auf eine Methode und einen Apparat zum Erfassen von Zerbrechen von Fenstern in einem Fahrzeug.
In einem Kraftfahrzeug ist es wünschenswert, einen Alarm als Reaktion auf Diebstahlversuche zu betätigen, wie er durch gewisse ausgewählte Eingaben bestimmt wird. Zum Beispiel löst das unerlaubte Öffnen einer Fahrzeugtür oder eines Kofferraums einen Alarm aus. Eine andere ausgewählte Eingabe, die wünschenswert ist, um einen Alarm auszulösen, ist Glasbruch. Glasbruch wurde durch die Verwendung einer feinen, abgeschirmten Spur (oder eines Fleckens) von elektrisch leitendem Werkstoff, der auf dem Glas niedergelegt wurde, erfasst. In Sicherheitssystemen für Gebäude, wie zum Beispiel Banken, werden derartige abgeschirmte Spuren verwendet. Jedoch kann in einem Gebäude die Aussenwand, am Rand des Glases nicht leicht durchbrochen werden, um Zugang zu der Spur zu bekommen und sie zu desaktivieren. In einem Kraftfahrzeug gibt es nur eine Metallfläche am Rand des Glases. Wenn der Flecken in Glassystemen, der typischerweise in einem Gebäude benutzt wird, in einem Kraftfahrzeug verwendet würde, wäre die Verkabelung solcher Systeme ausserhalb des Fahrzeugs erreichbar, indem die äussere Metallfläche durchbohrt würde. Wenn die Verkabelung durch Eindringlinge leicht erreicht werden kann, können die schon bekannten Systeme leicht unwirksam gemacht werden, indem wahlweise Kabel zusammen kurzgeschlossen werden.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass ein Anti- Glasbruchsystem benutzt wird, das einen leitenden Flecken auf dem äusseren Glas eines Fahrzeugs benutzt in einer Weise, die gegen einen Eindringling schützt, der den Bruchdetektor erfolgreich durch Eingreifen umging.
Nach der vorliegenden Erfindung wird dieses Ziel durch das Alarmsystem erreicht, das in den unabhängigen Ansprüchen definiert wird. Auslegungen der Erfindung werden in den anhängigen Ansprüchen erörtert.
In einer bevorzugten Auslegung der vorliegenden Erfindung liefert ein Schalter, der eine Eingangs-, eine Ausgangs- und eine Steuerklemme hat, eine Impulsabgabe. Die Eingangsklemme ist elektrisch an einer Energiequelle, wie zum Beispiel eine Batterie angeschlossen. Eine elektrisch leitende Spur wird auf dem Glas gebildet und wird elektrisch an der Ausgabeklemme des Schalters angeschlossen. Ein Regler ist elektrisch an der Steuerklemme des Schalters angeschlossen und steuert den Betrieb des Schalters zwischen leitenden und nicht leitenden Zuständen. Der Regler misst und vergleicht eine Bezugsspannung an der Ausgangsklemme der Schaltvorrichtung während sich die Schaltvorrichtung im leitenden Zustand befindet, eine zweite Spannung an der Ausgangsklemme während sich der Schalter im nicht leitenden Zustand befindet und eine dritte Spannung an der Ausgangsklemme des Schalters, während sich die Schaltvorrichtung im leitenden Zustand befindet. Als Reaktion auf die Vergleiche erzeugt der Regler ein Regelsignal, um das Erfassen von Glasbruch anzuzeigen.
Die Erfindung wird jetzt als Beispiel unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben, von denen:
FIG. 1 eine Seitenansicht eines Fahrzeugs ist, die die Stelle einer Spur im Glas darstellt, die in der vorliegenden Erfindung benutzt wird;
FIG. 2 ein schematischer Plan der bevorzugten Auslegung der vorliegenden Erfindung ist und
FIG. 3 ein ausführlicher Plan des Alarmmoduls einer bevorzugten Auslegung der vorliegenden Erfindung ist.
Unter Bezugnahme auf FIG. 1 wird ein Fahrzeug 4 dargestellt, das einen Innenraum 5 für die Fahrgäste, mindestens eine Tür 6 und mindestens ein Fenster 8 hat. Die Fahrzeugtür 6 hat typischerweise ein Schiebefenster 8, das sich in der Tür 6 erstreckt. Die Fenster 8 sind vorzugsweise aus gehärtetem Glas hergestellt, wie es normalerweise in Fahrzeugen anzutreffen ist. Auf einem Abschnitt des Fensters 8 ist eine leitende feine Spur 10 in das Glas eingelassen. Das Einlassen verhindert eine spätere Änderung oder das Entfernen der Spur 10 ohne die Spur 10 zu unterbrechen. Ausserdem geht die Kontinuität der Spur 10 verloren, wenn das umgebende Glas zerbrochen oder gesprungen ist. Die Spur 10 befindet sich auf einem Abschnitt eines Fensters 8, das sich unter der Öffnung in der Tür 6 erstreckt, so dass sie ausser Sicht ist. Ein abschirmendes Verfahren, wie es normalerweise für die Installierung der Enteisungsvorrichtung der Rückfenster in Fahrzeugen verwendet wird, wird benutzt. Die Spur 10 ist vorzugsweise eine Silberspur, deren Breite ungefähr 1 mm beträgt. Eine Spur 10 kann vorzugsweise auf jedem Fenster angebracht werden.
Unter Bezugnahme auf FIG. 2 wird ein Alarmsystem nach der vorliegenden Erfindung dargestellt. Das Alarmmodul 12 ist elektrisch an mehreren abgeschirmten Spuren 10 angeschlossen, um Glasbruch in irgendeinem der Fenster 8 im Fahrzeug 4 zu erfassen. Die Spuren 10 können individuell an dem Alarmmodul 12 angeschlossen werden oder mehrere Spuren 10 können als Abzweigung serienmässig angeschlossen werden. Das Alarmmodul 12 ist an der Tür, dem Kofferraum und den Motorhaubenschaltern 14 angeschlossen, die anzeigen, ob irgendeine der Türen, der Kofferraum oder die Motorhaube geöffnet worden sind. Ein Radar-Bewegungsdetektor 16 wird ebenfalls durch das Alarmmodul 12 gesteuert.
Unter Bezugnahme auf FIG. 3 wird das Alarmmodul 12 ausführlicher dargestellt, mit zwei Hauptbestandteilen, einem Regler 20 und einem Schalter 22. Der Regler 20 besteht aus einem Mikroprozessor mit mehreren Eingängen, Ausgängen und einem Speicher 44. Der Schalter 22 hat drei Klemmen; eine Eingangsklemme 24, eine Ausgangsklemme 26 und eine Steuerklemme 28. Der Schalter 22 ist vorzugsweise ein NPN- Silicium-Transistor, aber andere Schaltervorrichtungen, wie zum Beispiel ein Relais, ein MOSFET oder JFET können verwendet werden. Die Eingangsklemme 24 ist an einer Energiezufuhr 34 angeschlossen. Vorzugsweise ist ein Widerstand 30 zwischen der Energiezufuhr 34 und der Eingangsklemme 24 angeschlossen, so dass eine Spannung, die geringer als die Energiezufuhr-Spannung SEnergie ist, an der Eingangsklemme 24 auftritt. Die Steuerklemme 28 wird durch ein Steuersignal vom Regler 20 angetrieben. Die Ausgangsklemme 26 ist an der Spur 10 und an einem Eingang des Reglers 20 angeschlossen, der einen Analog/Digital-Wandler (A/D) 36 enthält, der vorzugsweise ein einziges Teil mit dem Regler 20 bildet, aber auch eine separate Einheit sein kann. Der Widerstand 32 dient zur Erhöhung der Eingangsspannung, wenn die Schwelle für A/D höher als die Spannung an der Ausgangsklemme 26 ist. In der Fertigung kann der Widerstandswert des Widerstands 32 variieren, so dass mehrere verschiedene Widerstandswerte benutzt werden können, um die Spannung der Ausgangsklemme zu variieren. Ausserdem kann der Widerstand des Fleckens zwischen 13-50 ohm verändert werden.
Nach der Erfassung von Eindringen wird der Regler 20 benutzt, um ein Steuersignal zu erzeugen, das einen akustischen Alarm durch einen Lautsprecher 38 oder eine andere wünschenswerte Funktion betätigt, wie zum Beispiel einen Motorstart zu unterbinden. Wenn ein Fehler im Schalter 10 erfasst wird, betätigt der Regler 20 eine Fehleranzeigelampe 40.
Im Betrieb wird die Steuervorrichtung 20 durch die Steuerleitung 42 betätigt, die zum Beispiel ein vom Fahrer betätigter Schalter zur Betätigung eines Anti-Diebstahlsystems (nicht dargestellt) sein kann. Der Regler 20 steuert den Betrieb der Schaltvorrichtung 22, indem er wahlweise die Steuerklemme 28 mit ausreichender Spannung antreibt, um den Schalter 22 zum Leiten zu veranlassen (d.h., anschalten), wodurch Strom an die Spur 10 geleitet wird. Vorzugsweise wird der Regler 20 benutzt, um den Betrieb des Schalters 22 von einem Aus- Zustand in einen An-Zustand und wieder zurück in einen Aus-Zustand zu pulsieren. Der Regler 20 misst die Spannung an der Ausgangsklemme 26 an verschiedenen Zeiten, die später bei den Vergleichen verwendet werden. Die an der Ausgangsklemme 26 gemessenen Spannungen können direkt an den Regler 20 geleitet werden, wenn er mit einem Analogeingang versehen ist oder sie können durch den A/D 36 in digitale Form verwandelt und dann an den Regler 20 geleitet werden, wenn der Regler 20 einen Digitaleingang hat. Eine erste Spannung wird als Bezugsspannung gemessen, wenn das System zuerst durch die Steuerleitung 42 betätigt wird und der Schalter 22 im leitenden Zustand ist (d.h. im Impulszustand). Der erste Spannungswert wird im Speicher 44 gespeichert und liefert einen Basis-Widerstandswert mit der Spur in einem unterbrechungsfreien Zustand. Nach der anfänglichen Messung und nachdem der Schalter 22 wieder im nicht leitenden Zustand ist (d.h. ohne Impuls) misst der Regler 20 danach regelmässig eine zweite Spannung an der Ausgangsklemme 26. Nach der zweiten Messung pulsiert der Regler den Schalter 22 in den leitenden Zustand und misst regelmässig eine dritte Spannung an der Ausgangsklemme 26. Der Regler 28 vergleicht dann die Messungen der ersten und zweiten Spannung und der ersten und dritten Spannung. Wenn die zweite und dritte Spannung oder die erste und zweite Spannung gleichwertig sind, tritt an der Ausgangsklemme 26 ein Kurzschluss auf, der bedeutet, dass ein Eingriff mit der Ausgangsklemme 26 stattgefunden hat. Ein akustischer Alarm wird dann ausgelöst. Wenn die erste und die dritte Spannung im wesentlichen nicht gleichwertig sind, besteht ein Kurzschluss oder ein offener Stromkreis an der Ausgangsklemme 26, der anzeigt, dass die Spur 10 durch Glasbruch unterbrochen worden ist. Ein akustischer Alarm wird in dieser zweiten Situation ausgelöst.
Die zweite und dritte Messung werden vorzugsweise in unregelmässigen Zeitabständen wiederholt (d.h. 100-500 ms.). Folglich müsste ein Eindringling die genaue Spannung an der Ausgangsklemme des Systems an der Ausgangsklemme 26 und die genaue Zeit kennen, wenn die Spannungen vom Regler 20 gemessen werden, um das Anti- Diebstahlsystem zu umgehen.
Der Widerstand der Spur 10 kann je nach den verschiedenen Umgebungsvoraussetzungen variieren (d.h. Temperatur oder Feuchtigkeit); die veranlassen dass sich die Spannung an der Ausgangsklemme 26 verändert. Es wird bevorzugt, dass die zuerst gemessene Bezugsspannung nochmals gemessen und in längeren Zeitabständen als die zweite und dritte Spannungsmessung, zum Beispiel alle 10 Minuten gespeichert wird, Diese nochmalige Messung der ersten Bezugsspannung verhindert falsche Alarme aus temperaturbedingten Veränderungen in der an der Ausgangsklemme 26 gemessenen Spannung.
Nach der Erfassung des Glasbruchs wird der Alarm für eine festgelegte Zeitspanne d.h. 2 Minuten, betätigt, um das Entleeren der Fahrzeugbatterie zu reduzieren. Aber sobald eine Unterbrechung der Spur 210 auftritt, kann keine weitere Unterbrechung von Spuren in dieser Abzweigung erfasst werden. Deshalb wird ein zusätzliches Eingriffserfassungs-System, wie zum Beispiel ein Mikrowellen- Bewegungsfühler 16 betätigt, nachdem der anfängliche Alarm desaktiviert wurde. Der Mikrowellen-Bewegungsfühler 16 erfasst die Bewegung im Fahrzeug und betätigt den Alarm entsprechend. Dies verhindert das Problem eines potentiellen Eindringlings, der ein Fenster einschlägt und wartet bis der akustische Alarm desaktiviert ist und dann zurückkommt, um in das Fahrzeug zu steigen. Beim nachfolgenden Einsteigen in das Fahrzeug spürt der Radarbewegungsdetektor 16 ein Eindringen auf und betätigt den Alarm wieder.
Die Spannung der Eingangsklemme kann auch durch den Regler 20 überwacht werden, um anzugeben, ob der Schalter 22 korrekt funktioniert. Wenn der Schalter 22 in einem nicht leitenden Zustand ist, ist die Spannung an der Eingangsklemme im wesentlichen die Spannung der Energiezufuhr 34. Wenn der Schalter 22 in einem leitenden Zustand ist, ist die Spannung geringer, als die des nicht leitenden Zustands. Diese Spannungen können über den Zeitabstand wenn das Alarmsystem funktioniert, ausgewählt werden, um zu überprüfen, ob der Schalter 22 korrekt funktioniert. Wenn der Schalter 22 nicht korrekt funktioniert, geht die Anzeigelampe 40 an.
Mehrere Veränderungen können am oben erwähnten System vorgenommen werden, ohne den Umfang der anhängigen Ansprüche zu ändern. Zum Beispiel kann das erste, zweite und dritte Ablesen der Spannung anstatt eine Messung zu sein, einmal oder mehrmals in kurzen Zeitabständen gemessen werden (zum Beispiel 5 Stichproben in einer Sekunde), um ein statistisch genaueres Lesen zu erreichen. Der Stromkreis kann ebenfalls einen Motorstart unterbinden.

Claims

1. Ein Alarmsystem zur Erfassung von Glasbruch in einem Fenster (8) eines Kraftfahrzeugs mit einer Energiequelle (34), mit einer feinen abgeschirmten Spur (10) aus leitendem Werkstoff, der auf dem Glas niedergelegt und an dem Alarmsystem angeschlossen ist, gekennzeichnet durch:

eine Schaltvorrichtung (22) mit einer Eingangsklemme (24), einer Ausgangsklemme (26) und einer Steuerklemme (28), zum Schalten zwischen einem leitenden und einem nicht leitenden Zustand, wobei die besagte Eingangsklemme elektrisch an der besagten Energiequelle angeschlossen ist;

die elektrisch leitende Spur (10), die auf dem besagten Glas niedergelegt ist, das elektrisch an der besagten Ausgangsklemme (26) angeschlossen ist;

eine Steuervorrichtung (20), die elektrisch an der besagten Steuerklemme (28) angeschlossen ist, um die besagte Schaltvorrichtung (22) zwischen dem besagten leitenden und nicht leitenden Zustand zu steuern, um bei der Betätigung des Alarmsystems eine Bezugsspannung an der Ausgangsklemme der besagten Schaltvorrichtung zu messen, während die besagte Schaltvorrichtung (22) in einem leitenden Zustand ist, um eine zweite Spannung an der Ausgangsklemme der besagten Schaltvorrichtung zu messen, während die besagte Schaltvorrichtung (22) im nicht leitenden Zustand ist, um eine dritte Spannung an der Ausgangsklemme der besagten Schaltvorrichtung zu messen, während die besagte Schaltvorrichtung im leitenden Zustand ist, um die Messungen der besagten Bezugsspannung, der besagten zweiten Spannung und der besagten dritten Spannung zu vergleichen, um ein Steuersignal als Reaktion auf einen Vergleich der besagten Spannungen zu erzeugen.

2. Ein Alarmsystem nach Anspruch 1, das ausserdem enthält:

einen akustischen Alarm (38);

eine Vorrichtung (20) zur Betätigung des besagten Alarms, wenn die besagte Bezugsspannung und die dritte Spannung an der Ausgangsklemme im wesentlichen nicht gleichwertig sind oder, wenn die besagte Bezugsspannung und die zweite Spannung an der Ausgangsklemme im wesentlichen gleichwertig sind oder, wenn die besagte zweite und die dritte Spannung an der Ausgangsklemme im wesentlichen gleichwertig sind.

3. Ein Alarmsystem nach Anspruch 1, ausserdem bestehend aus:

einem Widerstand (30), der zwischen der besagten Energiequelle (34) und der besagten Eingangsklemme (24) angeschlossen ist;

einer Vorrichtung (20) zum Messen der besagten Spannung an der Eingangsklemme der besagten Schaltvorrichtung;

einer Armaturenbrettlampe (40), die anzeigt, ob die besagte Schaltvorrichtung korrekt nach der an der Eingangsklemme gemessenen Spannung funktioniert.

4. Ein Alarmsystem nach Anspruch 2, ausserdem bestehend aus:

einer Vorrichtung zur Desaktivierung des besagten Alarms, nachdem der besagte Alarm für eine vorbestimmte Zeit betätigt wurde;

einer Vorrichtung zum Erfassen von Bewegungen (16), um ein Eindringen in das Kraftfahrzeug zu erfassen;

einer Vorrichtung zur Betätigung des besagten Bewegungsfühlers nachdem der Alarm desaktiviert worden ist und

einer Vorrichtung zur Reaktivierung des besagten Alarms nach der Erfassung von Eindringen durch die besagte Vorrichtung zur Erfassung von Bewegungen (16)

5. Ein Alarmsystem nach Anspruch 1, in dem das besagte Glas gehärtetes Glas enthält.

6. Ein Alarmsystem nach Anspruch 1, das ausserdem eine Vorrichtung (20) zur regelmässigen Messung der besagten Bezugsspannung an der Ausgangsklemme m einem ersten Zeitabstand enthält.

7. Ein Alarmsystem nach Anspruch 1, das ausserdem eine Vorrichtung (20) enthält, zum regelmässigen Messen der besagten zweiten und der besagten dritten Spannung an der Ausgangsklemme in einem Zufalls- Zeitabstand, der im wesentlichen kleiner als der besagte erste Zeitabstand ist.

8. Ein Alarmsystem nach Anspruch 1, in dem die besagte Steuervorrichtung (20) einen Mikroprozessor enthält.

9. Ein Alarmsystem nach Anspruch 7, in dem die besagte Steuervorrichtung (20) ausserdem einen Analog-auf-Digital-Umwandler enthält.

10. Ein Alarmsystem nach irgendeinem der Ansprüche 2 bis 9, mit einer Vorrichtung zur Betätigung des besagten akustischen Alarms (38) als Reaktion auf das Öffnen einer Tür im besagten Fahrzeug.

11. Eine Methode zur Erfassung von Eindringen in ein Kraftfahrzeug, mit mindestens einer Glasfläche, einer Energiequelle (34), einer Schaltvorrichtung (22) und einer elektrisch leitenden, abgeschirmten Spur (10) auf dem besagten Glas, mit der Eingangsklemme (24) der besagten Schaltvorrichtung (22), die an der besagten Energiequelle (34) angeschlossen ist, wobei die abgeschirmte Spur (10) elektrisch an der Ausgangsklemme (26) der besagten Schaltvorrichtung (22) angeschlossen ist, wobei die Methode durch folgende Schritte gekennzeichnet ist:

(A) Schalten der Schaltvorrichtung (22) auf den leitenden Zustand;

(B) Messen einer Bezugsspannung an der Ausgangsklemme der besagten Schaltvorrichtung (22), während die besagte Schaltvorrichtung (22) im leitenden Zustand vor jeglichem Eindringen ist;

(C) Schalten der Schaltvorrichtung (22) auf den nicht leitenden Zustand;

(D) Messen einer zweiten Spannung an der Ausgangsklemme der besagten Schaltvorrichtung (22), während die besagte Schaltvorrichtung im nicht leitenden Zustand ist;

(E) Schalten der Schaltvorrichtung (22) in den leitenden Zustand;

(F) während des besagten leitenden Zustands Messen einer dritten Spannung an der Ausgangsklemme und

(G) Aktivieren des besagten Alarms (38) als Reaktion auf die besagte Bezugsspannung und die besagte zweite Spannung an der Ausgangsklemme, die im wesentlichen gleichwertig sind;

(H) Aktivieren des besagten Alarms (38), wenn die besagte Bezugsspannung und die dritte Spannung an der Ausgangsklemme im wesentlichen nicht gleichwertig sind;

(I) Aktivieren des besagten Alarms (38), wenn die besagte Bezugsspannung und die zweite Spannung an der Ausgangsklemme im wesentlichen gleichwertig sind.

12. Eine Methode nach Anspruch 11, die ausserdem folgende Schritte enthält:

Messen der Spannung an der Eingangsklemme der besagten Schaltvorrichtung (22), die besagte Schaltvorrichtung (22) hat bekannte Betriebsparameter;

Vergleichen der besagten Spannung an der Eingangsklemme mit den besagten bekannten Werten;

Anzeigen eines Fehlers, wenn der Wert der besagten Spannung an der Eingangsklemme im wesentlichen von den besagten bekannten Werten abweicht.

13. Eine Methode nach Anspruch 11, die ausserdem die Schritte der Aktivierung des besagten Alarms (38) über eine vorbestimmte Zeitspanne und danach Aktivierung eines Mikrowellen- Bewegungsdetektors (16) zum nochmaligen Auslösen des besagten Alarms (38) nach der Erfassung einer Bewegung im besagten Fahrzeug enthält.

14. Eine Methode nach Anspruch 11, die ausserdem die Stufe der sich wiederholenden Schritte (C) bis (I) in unregelmässigen Zeitabständen enthält.

15. Eine Methode nach Anspruch 11, die ausserdem die Stufe der sich wiederholenden Schritte (A) und (B) in ausgedehnten Zeitabständen enthält.