1. Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine Kombination aus einem Kraftfahrzeug und einem
Alarmsystem, welches an dem Kraftfahrzeug angeordnet ist, wobei das
Alarmsystem Falschalarme minimiert und nur dann aktiviert wird, wenn der
Versuch unternommen wird, unbefugt Zugriff zu dem Kraftfahrzeug zu
erlangen.
2. Beschreibung des Standes der Technik
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Elektrische Alarmsysteme, die als Diebstahlsicherungseinrichtungen
fungieren, werden in zunehmendem Umfang eingesetzt. Derartige Antidiebstahl-
Alarmsysteme können dazu dienen, bei Aktivierung jegliche Funktion von
unterschiedlichen gewünschten Funktionen zu erfüllen. Beispiele für solche
Alarmsysteme veranlassen bei Aktivierung, daß ein Alarmgeber aktiviert
wird, wobei es verschiedene Arten von Alarmgebern in Form einer Sirene,
einer Hupe und/oder blinkenden Leuchten gibt. Außerdem könnten
derartige Alarmanlagen bei Aktivierung veranlassen, daß die Zündschaltung des
Kraftfahrzeugs gesperrt wird.
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Der übliche Typ von Alarmgeber, der in der Vergangenheit eingesetzt
wurde, macht von einem Drucksensor in einer elektronischen Schaltung
Gebrauch. Wenn dieser Drucksensor eine Druckänderung feststellt, und sei es
nur eine minimale Druckänderung, wird die Schaltung aktiviert mit der
Folge, daß zum Beispiel die Hupe des Kraftfahrzeugs Lärm in Form einer Reihe
von Huptönen erzeugt, oder die Leuchten des Kraftfahrzeugs blinken.
Dieser Drucksensor des Alarmsystems befindet sich in dem Fahrgastraum des
Fahrzeugs. Ist die Alarmanlage eingestellt und wird die Tür des Fahrzeugs
geöffnet, wird der Alarm ausgelöst. Der Alarm wird auch dann ausgelöst,
wenn ein Fenster zertrümmert wird. Tatsächlich sind diese Drucksensoren
derart empfindlich, daß der Alarm auch dann ausgelöst wird, wenn man
gegen die Kraftfahrzeugscheibe schlägt. Das Schlagen an die Scheibe biegt
die Scheibe in ausreichendem Maß durch, um den Luftdruck in dem
Fahrgastraum zu ändern, was wiederum von dem Drucksensor erfaßt wird, mit
der Folge, daß der Alarm ausgelöst wird.
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Diese Druckfühler müssen, damit die Alarmanlage richtig arbeitet, auf eine
hohe Empfindlichkeit eingestellt sein. Dies bedeutet aber auch, daß dann,
wenn das gesamte Fahrzeug einer Druckänderung ausgesetzt wird, diese
Druckänderung von dem Druckfühler erfaßt wird. Jegliche äußere
Druckänderung führt im allgemeinen zu einer fehlerhaften Alarmauslösung.
Typische derartige Druckänderungen, die zu einer fehlerhaften
Alarmauslösung führen, erfolgen dann, wenn das Fahrzeug in einer Garage abgestellt
ist und die Garagentür geschlossen wird, was eine zum Auslösen des
Alarms ausreichend starke Druckänderung verursacht. Wenn das Fahrzeug
in einer Garage geparkt war und die Alarmanlage auf den
Bereitschaftszustand eingestellt wurde und dann eine Tür geöffnet wird, um die Garage zu
betreten, wird ebenfalls eine ausreichend starke Druckänderung zum
Auslösen des Alarms verursacht.
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Die JP-A-61/105256 offenbart eine Kraftfahrzeugalarmanlage unter
Verwendung eines Innenmikrophons und eines Außenmikrophons zum
Nachweisen der Geräuschpegel im Inneren und außerhalb des Fahrzeugs, und die
Anlage arbeitet unter der Annahme, daß, wenn das Fahrzeug geparkt ist,
der Geräuschpegel im Inneren normalerweise geringer ist als der
Umgebungs-Geräuschpegel außerhalb, so daß dann kein Alarm ausgelöst wird. Im
Fall eines Eindringens jedoch steigt der innere Geräuschpegel an, bedingt
durch Geräusche, die beim Eindringen übertragen werden, wodurch der
Unterschied zwischen innerem und äußerem Geräuschpegel reduziert wird.
Eine Abnahme dieses Unterschieds auf weniger als einen voreinstellbaren
Schwellenwert löst einen Alarm aus.
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Das DE-G-87 12 682 offenbart eine Alarmanlage für ein Gebäude, die so
ausgestaltet ist, daß sie auf Druckänderungen anspricht, die im Inneren des
Gebäudes als Ergebnis des Öffnens und Schließens von Türen und Fenstern
entstehen, wobei dennoch angestrebt wird, ein Auslösen durch Wind
außerhalb des Gebäudes oder durch andere äußere Einflüsse, beispielsweise einen
Schallstoß, dadurch zu vermeiden, daß man dafür sorgt, daß dann kein
Alarmsignal abgegeben wird, wenn eine Innendruckschwankung mit einer
Außendruckschwankung übereinstimmt.
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Wünschenswert ist es, daß in einer druckempfindlichen Antidiebstahls-
Alarmanlage eine Einrichtung vorgesehen ist, die das Auslösen des Alarms
dann ausschließt, wenn die Umgebung des Kraftfahrzeugs einer
Druckänderung ausgesetzt wird.
Offenbarung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung schafft eine Alarmanlage gemäß Anspruch 1.
Der Zweck des Drucksensors besteht darin, Änderungen des Luftdrucks zu
erfassen, die normalerweise dann auftreten würden, wenn eine Person
versucht, unbefugten Zugriff zu dem Fahrgastraum zu erlangen. Ein typischer
unbefugter Zugriff wäre das Öffnen einer Kraftfahrzeugtür oder das
Zertrümmern einer Fensterscheibe. Nach dem Erfassen einer
Luftdruckänderung reagiert der Drucksensor mit einem Alarmgeber, entweder in Form
einer Sirene, einer Hupe und/oder Leuchten, um möglichen Personen in der
Nähe deutlich zu machen, daß bei einem speziellen Fahrzeug der Versuch
eines unerlaubten Zugriffs unternommen wird. Allerdings müssen diese
Drucksensoren genügend empfindlich sein, so daß auch eine äußere
Luftdruckänderung nachweisbar ist, die dann auftreten könnte, wenn das
Kraftfahrzeug in einer Garage abgestellt ist und die Garagentür geschlossen wird.
In einem solchen Fall würde das Auslösen des Kraftfahrzeugsalarms
fehlerhaft sein. Um solche Fehler der fehlerhaften Alarmauslösung zu vermeiden,
ist in der Alarmschaltung ein zweiter Drucksensor enthalten, der an einem
äußeren Teil des Kraftfahrzeugs angebracht ist, so zum Beispiel in dem
Motorraum. Wenn beide Drucksensoren gleichzeitig eine
Luftdruckänderung erfassen, wird kein Alarm ausgelöst. Alarm wird nur dann ausgelöst,
wenn allein der im Inneren des Fahrzeugs befindliche Drucksensor eine
Druckänderung nachweist.
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Eines der Hauptziele der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer
Diebstahlalarmanlage, die Fehlalarme seltener macht, so daß dann, wenn ein
Alarm ausgelöst wird, tatsächlich der Versuch eines unbefugten Zugriffs
unternommen wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines typischen Kraftfahrzeugs,
welches mit dem erfindungsgemäßen Alarmsystem ausgestattet ist, wobei die
Zeichnung das Kraftfahrzeug in einer Garage abgestellt zeigt;
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Fig. 2 ist ein Blockdiagramm der Schaltung der Alarmanlage gemäß der
Erfindung; und
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Fig. 3 ist eine elektrische schematische Skizze des Blocks der
Alarmschaltung aus Fig. 2.
Detaillierte Beschreibung der dargestellten Ausführungsform
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Nun speziell auf die Zeichnungen bezugnehmend, ist im Längsschnitt eine
typische Garage 10 mit einem Boden 12 dargestellt (Fig. 1). Die Garage
10 ist normalerweise in Verbindung mit einem (nicht dargestellten) Haus
gebaut, wobei sich zwischen dem Innenraum 16 der Garage 10 und dem
Haus eine Zugangstür 14 befindet. Der Innenraum 16 ist durch ein
Garagentor 18 verschließbar, wobei die Öffnungs- und Schließbewegung des
Garagentors 18 durch einen Garagentor-Betätigungsmechanismus 20 fernbedient
erfolgt. Ein Kraftfahrzeug 22 befindet sich in dem Innenraum 16 auf dem
Boden 12. Das Kraftfahrzeug 22 besitzt einen Fahrgastraum. In diesem
Fahrgastraum ist ein innerer Drucksensor in Form eines Mikrophons 24 mit
der dazugehörigen ersten Schaltung angebracht. Das Kraftfahrzeug 22
enthält außerdem einen Motorraum, und in diesem Motorraum ist ein äußerer
Drucksensor in Form eines Mikrophons 26 mit der dazugehörigen zweiten
Schaltung untergebracht.
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Die Mikrophone 24 und 26 und ihre zugehörige Schaltung bilden die
erfindungsgemäße Alarmanlage. Die erfindungsgemäße Alarmanlage kann für
sich allein eingesetzt werden, allerdings kann die erfindungsgemäße
Alarmanlage häufig auch in Verbindung mit einem anderen Typ von Alarmanlage
verwendet werden, die in dem Kraftfahrzeug 22 installiert ist.
Beispielsweise ist die erfindungsgemäße Alarmanlage nicht im Stande, festzustellen,
wenn das Kraftfahrzeug mit dem Wagenheber angehoben und die Räder 28
abgenommen werden. Ein anderer Typ von Alarmanlage (nicht dargestellt)
muß vorhanden sein, wenn festgestellt werden soll, wenn eine unbefugte
Handhabung des Kraftfahrzeugs 22 stattfindet.
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Die erfindungsgemäße Alarmanlage ist für den Anschluß an eine
konventionelle 12-Volt-Bordbatterie (nicht dargestellt) des Kraftfahrzeugs 22
ausgelegt. Energie aus der Batterie gelangt über eine Diode 30 auf eine Leitung
32 (Fig. 3). Die Leitung 32 ist über einen Kondensator 34 auf Masse
gelegt. Zweck des Kondensators 34 ist es, die Spannung auf der Leitung 32
auf zwölf Volt zu halten, so daß auch in solchen Fällen, in denen der
Batterie des Kraftfahrzeugs 22 extrem viel Energie entzogen wird, die Spannung
auf der Leitung 32 nicht unter die zwölf Volt absinken kann. Die Diode 30
und der Kondensator 34 sind Teil der 12-Volt-Gleichspannungsquelle 36.
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Die Leitung 32 ist an einen Referenzspannungsgeber 38 angeschlossen. Das
Signal aus der Leitung 32 wird über einen Widerstand 40 an den positiven
Eingang 42 eines Verstärkers 44 gegeben. Der Widerstand 40 dient als
Strombegrenzungswiderstand für die Diode 54. Die Diode 54 liegt
zwischen der Leitung 32 und elektrischer Masse. An dem positiven Anschluß
42 gelangen etwa 0,6 Volt. Der negative Anschluß 46 des Verstärkers 44
ist mit Widerständen 48 und 50 an die Ausgangsleitung 52 des Verstärkers
44 angeschlossen. Der Zweck des Kondensators 56 besteht darin, die
Ausgangs-Referenzspannung auf der Leitung 52 auf 1 Volt zu halten.
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Die Ausgangs-Referenzspannung wird von der Leitung 52 über die Leitung
58 an einen ersten Sensor gegeben, der einen internen Tiefpaß-Verstärker
60 aufweist, ferner über eine Leitung 62 an einem zweiten Sensor, der einen
äußeren Tiefpaß-Verstärker 64 enthält. Diese Referenzspannung von der
Leitung 58 gelangt an den positiven Anschluß der beiden Verstärker 66 und
68. Das Mikrophon 24 liefert sein Ausgangssignal über eine Leitung 70 an
die negative Seite des Verstärkers 66. Zwischen der Leitung 70 und der
Ausgangsleitung 72 des Verstärkers 66 befindet sich eine Schaltung zum
Festlegen einer geeigneten Verstärkung in Form eines Kondensators 74 und
eines Widerstands 76. Das Ausgangssignal in der Leitung 72 beträgt
wiederum etwa ein Volt, wobei das Signal auf der Leitung 72 über ein
Tiefpaßfilter geführt wird, bestehend aus Kondensatoren 78 und 80 und einem
Widerstand 82. Dieses Tiefpaßfilter läßt nur
Wechselstromspannungsänderungen über den Widerstand 84, der im Verein mit dem Widerstand 86 und
dem Kondensator 88 die Verstärkung des Verstärkers 68 der zweiten Stufe
einstellt. Dieses Signal wird dem negativen Anschluß des Verstärkers 68
zugeführt, dessen Ausgangsleitung 90 ein Signal in dem Bereich zwischen
fünf und zehn Volt erzeugt.
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Die Ausgangsspannung auf der Leitung 90 gelangt über einen
Eingangswiderstand 92 an den negativen Anschluß eines Verstärkers 94. Das Signal
von der Leitung 90 gelangt über einen Festwiderstand 96 und einen
verstellbaren Widerstand 98, der die Empfindlichkeit des ersten Sensors
steuert. Von dem verstellbaren Widerstand 98 gelangt das Signal an die positive
Seite des Verstärkers 94. Der Widerstand 100 und der Kondensator 102
haben die Aufgabe, die an den positiven Anschluß des Verstärkers 94
gelangte Ladung für eine kurze Zeitspanne zu halten, beispielsweise für eine
oder zwei Sekunden. Ferner fungieren der Kondensator 102 und der
Widerstand 100 als Rauschfilter.
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Das Ausgangssignal des Verstärkers 94 wird über die Leitung 104 durch
eine Diode 106 und einem Festwiderstand 108 gegeben, der im Verein mit
einem Widerstand 110 und einem Kondensator 112 wiederum die Ladung
für eine kurze Zeitspanne hält. Diese Ladung gelangt an den positiven
An
schluß eines Verstärkers 114 eines Spannungsvergleichers 116. Der
Verstärker 114 erzeugt nur dann ein Ausgangssignal auf der Leitung 118, wenn
der positive Anschluß des Verstärkers 114 höher ist als der negative
Anschluß des Verstärkers 114. Dieser negative Anschluß ist mit der Leitung
120 verbunden. Das Signal auf der Leitung 120 spricht an auf das äußere
oder zweite Mikrophon 26, welches in der externen
Tiefpaßverstärkerschaltung 64 enthalten ist.
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Wenn eine Druckänderung von dem Mikrophon 26 festgestellt wird,
gelangt ein Signal an den negativen Anschluß eines Verstärkers 122. Der
positive Anschluß des Verstärkers 122 ist über eine Leitung 124 mit der
Leitung 58 gekoppelt. Die Leitung 124 liegt auch an dem positiven Anschluß
des Verstärkers 126 der zweiten Stufe. Wenn eine Druckänderung von dem
Mikrophon 26 festgestellt wird, wird an den Verstärker 122 ein hohes
Signal übertragen, wobei der Verstärker auch an seinem positiven Anschluß
ein hohes Signal empfängt. Dies führt dazu, daß auf der Leitung 128 kein
Ausgangssignal erscheint. Somit gelangt auch kein Ausgangssignal an den
negativen Anschluß des Verstärkers 126. Da der Verstärker 126 an seinem
positiven Anschluß ein hohes Signal empfängt, wird auf der Leitung 130 am
Ausgang des Verstärkers 126 ein hohes Signal erzeugt. Das hohe Signal auf
der Leitung 130 wird von dem Widerstand 132, dem Widerstand 134 und
dem Kondensator 136 für eine gewisse Zeitspanne gehalten. Die
Widerstände 132 und 134 sind an den negativen Anschluß eines Verstärkers 138
gekoppelt, und da das hohe Signal an den positiven Anschluß des
Verstärkers 138 gelangt, wird auf der Ausgangsleitung 140 ein hohes Signal
erzeugt. Der Widerstand 142 und der Kondensator 144 dienen wiederum zum
Halten der Ladung auf der Ausgangsleitung 140 zu der Leitung 120 für eine
gewisse Zeitspanne.
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Die Diode 146 sorgt für ein sofortiges Aufladen des Kondensators 144,
ohne daß es zu einer Verzögerung bei der Aufladung durch das über den
Widerstand 142 kommende Signal kommt. Das hohe Signal auf der Leitung
120 ist höher als das hohe Signal auf der Leitung 104 an der positiven Seite
des Verstärkers 114. Dies bedeutet, daß gleichzeitig von beiden
Mikropho
nen 24 und 26 die gleiche Druckänderung erfaßt wurde. Deshalb wird kein
Ausgangssignal über den Widerstand 111 auf die Leitung 118 und über die
Diode 148 an den Transistor 150 gegeben. Darum wird der Transistor 150
nicht eingeschaltet, und demzufolge wird der Alarmgeber 152 auch nicht
aktiviert. Ein typischer Alarmgeber könnte ein Schallerzeugungsgerät sein,
zum Beispiel eine Sirene oder ein Horn, oder es könnte ein Blinklicht-
Alarmgeber sein. Die Leitung 154 verbindet den Alarmgeber 152 mit dem
Transistor 150. Der Transistor 150 und die Diode 148 bilden den
Ausgangstreiber 156. Der Ausgangstreiber 156 wird von dem Signal auf der
Leitung 118 von dem Spannungsvergleicher 116 angesteuert.
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Angenommen, es werde von dem Mikrophon 24 erneut eine
Druckänderung aufgenommen, und diese Druckänderung führe zu einem hohen Signal
am positiven Anschluß des Verstärkers 114. Ferner sei angenommen, daß
von dem Mikrophon 26 keine Druckänderung erfaßt wurde, was zu einem
niedrigen Signal am negativen Anschluß des Verstärkers 122 führt. Somit
gibt es ein hohes Signal, welches an den negativen Anschluß des
Verstärkers 122 gelangt, wobei dieses Signal eine gewisse Verstärkung aufweist,
bedingt durch den Kondensator 158 und den Widerstand 160, und dieses
Signal wird über die Leitung 128 und durch das aus Kondensatoren 162
und 164 und dem Widerstand 166 bestehende Tiefpaßfilter geleitet, wobei
dieses Tiefpaßfilter im wesentlichen identisch ist zu dem vorerwähnten
Tiefpaßfilter, welches aus den Kondensatoren 78 und 80 und dem
Widerstand 82 besteht. Dann gelangt das Signal über den Widerstand 168, der
zusammen mit dem Kondensator 170 und dem Widerstand 172 die
Verstärkung für den Verstärker 126 festlegt. Allerdings gibt es nun hohe Signale,
die an beide Anschlüsse des Verstärkers 126 gelangen, mit dem Ergebnis,
daß über die Leitung 130 und den Widerstand 174 ein niedriges Signal an
den positiven Anschluß des Verstärkers 138 gelangt. Das Ausgangssignal
des Verstärkers 138 auf der Leitung 140 ist ebenfalls niedrig, und dieses
niedrige Signal gelangt auf die Leitung 120 und mithin an den negativen
Anschluß des Verstärkers 114. Da das an die positive Seite des Verstärkers
114 gelangende Signal hoch ist, veranlaßt ein auf der Leitung 118
gebildetes Ausgangssignal den Transistor 150, in den leitenden Zustand
umzuschal
ten. Das Schalten des Transistors 150 veranlaßt das Auslösen des
Alarmgebers 152.