Устройство и принцип работы автомобильной сигнализации

Каждый автовладелец стремится максимально обезопасить свой автомобиль от злоумышленников. Основным противодействием угону на сегодняшний день является автомобильная сигнализация. Далее в статье расскажем о том, как работает автосигнализация, из каких элементов состоит и какие функции выполняет.

Назначение и функции сигнализации

Автосигнализацию нельзя назвать каким-то определенным устройством. Правильнее сказать, что это комплекс устройств, состоящий из разных датчиков и управляющих элементов и представляющий собой единую систему.

В России есть утвержденная частота для всех сигнализаций – 433,92 МГц. Но многие производители на рынке выпускают системы с разными частотами от 434,16 МГц до 1900 МГц (GSM – диапазон для мобильной связи).

Противоугонные системы выполняют несколько главных функций:

• предупреждают о проникновении в салон автомобиля звуковыми и световыми сигналами;
• предупреждают о попытке внешнего воздействия и подозрительного сближения с автомобилем на стоянке (снятие колес, эвакуация, удар и т.д.);
• извещают водителя о проникновении и отслеживают дальнейшее местоположение машины (при наличии данной функции).

Различные противоугонные комплексы имеют свою комплектацию и функции – от базовых до продвинутых. В простых системах часто реализована только функция подачи сигнала (сирена, мигание фар). Но современные охранные комплексы обычно не ограничиваются только этой функцией.

Состав автомобильной сигнализации зависит от ее сложности и комплектации, но в общих чертах он выглядит так:

• блок управления;
• различные виды датчиков (датчики открытия дверей, наклона, удара, движения, давления, света и другие);
• приемник сигнала (антенна) от брелока;
• сигнальные устройства (сирена, световая индикация и т.д.);
• брелок управления.

Схема расположения элементов сигнализации

Все противоугонные системы можно условно разделить на два вида: заводская (штатная) сигнализация и устанавливаемая дополнительно.

Заводская сигнализация устанавливается производителем и идет уже в базовой комплектации автомобиля. Как правило, штатная система не отличается набором разнообразных функций и ограничивается только предупреждением о взломе.

В устанавливаемых системах могут быть реализованы самые разнообразные дополнительные функции. Это зависит от модели и стоимости.

Устройство и принцип работы сигнализации

Все элементы любой сигнализации можно разделить на три типа:

• исполнительные устройства;
• считывающие устройства (датчики);
• блок управления.

Включение и выключение сигнализации (постановка на охрану) происходит с помощью брелка управления. В штатных системах управление сигнализацией совмещено с управлением центральным замком и выполнено в одном устройстве вместе с ключом зажигания. В нем же находится и метка иммобилайзера. Однако это совершенно разные системы и работают независимо друг от друга.

Радиоприемник (антенна) принимает сигнал от брелка. Он может быть статическим и динамическим. Статические сигналы имеют постоянный код шифрования, поэтому подвержены перехвату и взлому. На данный момент они уже почти не используются. При динамическом кодировании пакеты передаваемых данных постоянно меняются, создавая высокую защиту от перехвата. Используется принцип генератора случайных чисел.

Следующим развитием динамического является диалоговое кодирование. Связь между брелком и приемником осуществляется по двухстороннему каналу. Другими словами, реализуется функция «свой-чужой».

Разнообразные датчики относятся к входным устройствам. Они анализируют изменения различных параметров (давления, наклон, удар, свет, движение и др.) и посылают информацию в блок управления. В свою очередь, блок включает в работу исполнительные устройства (сирена, маячки, мигание фар).

Схема компонентов автомобильной сигнализации

Датчик удара

Это небольшой датчик, который улавливает механические колебания кузова и преобразует их в электрический сигнал. Вырабатывает электрический сигнал пьезопластина. Срабатывание происходит на определенном уровне колебаний. Сенсоры устанавливаются по периметру кузова автомобиля. Датчики удара могут часто срабатывать ложно. Причиной может стать град, сильные звуковые колебания (гроза, ветер), удар по шинам. Для решения проблемы может помочь регулировка чувствительности.

Датчик наклона

Датчик реагирует на неестественный наклон автомобиля. Например, это может быть поднятие автомобиля домкратом для снятия колес. Также он сработает при эвакуации машины. Датчик не реагирует на наклон от ветра, положение автомобиля на грунте, разное давление в шинах. Это обеспечивается настройкой чувствительности.

Датчик движения

Такого рода датчики распространены в разных сферах (включение света при движении, охрана периметра и др.). При включенной сигнализации датчик реагирует на постороннее движение в салоне и рядом с автомобилем. Опасное сближение или движение задействует сирену. По такому же принципу работают ультразвуковые датчики и датчики объема. Все они улавливают различные изменения в объеме салона автомобиля.

Датчик открытия дверей или капота

Часто в качестве датчиков используются встроенные концевики дверей. Если открыть дверь или капот, то цепь замкнется и включится сирена.

Дополнительные функции сигнализации

Кроме основной охранной функции, в автосигнализации могут быть реализованы некоторые полезные дополнения. Например, такие как:

• Дистанционный запуск двигателя. Функция прогрева двигателя особенно удобна в зимнее время. Можно на расстоянии завести мотор и вовремя подготовить его к поездке.
• Дистанционное управление стеклоподъемниками. Автоматическое поднятие стекол происходит при постановке автомобиля на сигнализацию. Не нужно вспоминать, все ли окна закрыты.
• Охрана автомобиля при работающем двигателе. Данная функция полезна при кратковременном покидании автомобиля.
• Спутниковое слежение (GPS/ГЛОНАСС). Многие противоугонные системы оснащаются системами активного слежения по спутниковым системам GPS или ГЛОНАСС. Это дополнительная степень защиты автомобиля.
• Блокировка работы двигателя. Расширенные версии охранных систем могут оснащаться системой дистанционной остановки двигателя. Дополнительная безопасность автомобиля от угона.
• Управление сигнализацией и другими функциями со смартфона. Современные системы позволяют управлять всеми функциями с мобильного телефона. Наличие данной опции зависит от комплектации и модели сигнализации. Управление происходит через специальное приложение.

Отличие автосигнализации от иммобилайзера

Автомобильная сигнализация и иммобилайзер имеют схожие охранные функции, но несколько существенных отличий. Эти два понятия часто путают, поэтому нужно внести немного ясности.

Автосигнализация – это целый охранный комплекс, который предупреждает владельца об угоне или попытке проникновения в автомобиль. Также есть множество других функций, таких как отслеживание по спутнику, автозапуск и т.д.

Иммобилайзер также является эффективной противоугонной системой, но его функции ограничены блокировкой запуска двигателя при попытке завести машину незарегистрированным ключом. Устройство считывает код доступа с чипа (метки) в ключе и распознает владельца. Если угонщик попытается завести автомобиль, то это не получится. Двигатель не запустится. Как правило, иммобилайзер штатно устанавливается во всех современных моделях автомобилей.

Иммобилайзер не защитит машину от взлома и проникновения на стоянке. Он защищает только от угона автомобиля. Поэтому им одним обойтись нельзя. Нужна полноценная автосигнализация.

Основные производители сигнализаций

На рынке есть несколько компаний, которые хорошо себя зарекомендовали и их продукция пользуется спросом.

• «StarLine». Компания является одним из лидеров в производстве охранных систем. Выпускает не только бюджетные, но и модели пятого поколения. Стоимость варьируется от 7 000 до 14 000 рублей.
• «Pandora». Популярный российский производитель охранных систем. Широкий модельный ряд. Цены варьируются от 5 000 до 48 000 на новые продвинутые модели.
• «Scher-Khan». Производитель – Южная Корея, разработчик – Россия. Стоимость в диапазоне 7-8 тысяч рублей. Возможно подключение по мобильному телефону и Bluetooth.
• «Alligator». Американская охранная система. Стоимость до 11 тысяч рублей. Разнообразный модельный ряд.
• «Sherriff». Производитель – Тайвань. Представлены бюджетные модели, стоимость 7-9 тысяч рублей.
• «Black Bug». Российский производитель. Модельный ряд представлен как бюджетными, так и премиум-моделями.
• «Prizrak». Российский производитель сигнализаций с широким модельным рядом. Цены варьируются от 6 000 до 27 000 тысяч рублей.

Автомобильная сигнализация помогает защитить автомобиль от угона и взлома. Современные охранные комплексы обеспечивают достаточно высокую степень защиты. Также водителю открывается много других полезных возможностей. Сигнализация – это нужная и обязательная вещь для каждого автомобиля.

Устройство автомобилей

Приборы световой сигнализации

Общие сведения о светосигнальных приборах

С каждым годом интенсивность дорожного движения, особенно, в крупных городах возрастает, что существенно усложняет условия для безопасного перемещения на транспортных средствах.
И если на заре развития автотранспорта водители автомобилей могли объяснять своим коллегам намерения совершить какой-либо маневр примитивными способами, например, жестами рукой, то в настоящее время такие способы передачи информации на дороге, конечно же, неприемлемы, особенно в условиях недостаточной видимости.

Требования правил дорожного движения к автотранспортным средствам предусматривают обязательную установку светосигнальных устройств, обеспечивающих всех участников движения следующей информацией:

• о состоянии данного транспортного средства (торможение, разгон, стоянка, поворот, обгон, вынужденная остановка из-за неисправности);
• о виде транспортного средства;
• о габаритных размерах транспортного средства;
• о его принадлежности.

Также светосигнальные устройства обеспечивают освещение номерного знака транспортного средства, выделяют среди участников движения автомобили специальных служб, пользующиеся преимуществом движения (полиция, скорая помощь, пожарные службы, МЧС и пр.), и транспортные средства, перевозящие опасные грузы.

Международными и отечественными стандартами установлены перечень и основные параметры обязательных и необязательных, но допускаемых к применению на автомобиле, как осветительных, так и светосигнальных приборов. Следует отметить, что в связи с прогрессивно развивающимися автотранспортными перевозками технические и эксплуатационные требования к транспортным средствам неуклонно растут, поэтому информация, приведенная в данной статье, может быть устаревшей уже через короткое время. Тем не менее, общие требования и перечень обязательных приборов световой сигнализации автотранспортных средств в ближайшие годы вряд ли существенно изменится.

В минимальный комплект светосигнальных приборов для всех автомобилей и автобусов входят:

• габаритные огни – два передних и два задних;
• сигналы торможения – два расположенных сзади;
• указатели поворота – мигающие, два передних, два задних и боковые;
• фонарь освещения номерного знака – два задних световозвращатели.

Некоторые категории автомобилей должны иметь следующее дополнительное светосигнальное оборудование:

• контурные фонари (грузовые автомобили и автопоезда);
• опознавательные фонари;
• сигнал преимущественного проезда.

К необязательным сигнальным огням, установка которых допускается, относятся:

• задний противотуманный фонарь;
• стояночные фонари;
• дополнительный сигнал торможения (в соответствии с новыми требованиями легковые автомобили, вновь выпускаемые заводами-изготовителями, оснащаются дополнительным сигналом торможения в обязательном порядке);
• боковые (маркировочные) фонари;
• сигнализатор заднего хода;
• указатель траектории.

По характеру работы и особенностям светосигнальные приборы могут быть разделены на две категории:

• с активной светотехнической системой, т. е. фонари, оснащенные источником света (лампочками);
• с пассивной светотехнической системой – светоотражатели, не имеющие собственного источника света и подающие сигнал отражением света фар или других посторонних источников света.

Активные приборы в зависимости от режимов работы подразделяются на фонари продолжительного действия и кратковременного (сигнал торможения и указатели поворотов), что определяет конструкцию и материал приборов.

По условиям применения и степени видимости светотехнические приборы делятся:

• на приборы ночного применения (только для движения в темное время суток или при плохой видимости) – габаритные, контурные, опознавательные, боковые и стояночные огни;
• на приборы круглосуточного применения – сигналы торможения, указатели поворота и аварийная сигнализация.

Данная классификация связана с условиями видимости и силой света приборов. Для обеспечения видимости приборов ночного применения достаточна небольшая сила света от 2 до 12 кд, осуществляемая фонарем простой конструкции и лампами малой мощности.
Для приборов круглосуточного применения, видимость которых должна быть обеспечена даже в яркий солнечный день, необходима сила света около 200…700 кд. Кроме того, при ночном движении автомобиля фонари с такой большой силой могут вызвать дискомфорт и даже ослепить других участников дорожного движения.

Принципы нормирования основных характеристик светосигнальных огней в основном определяются особенностями зрения человека. Установленные правила нормы относительно расчетных данных представляют собой усредненные значения максимальных и минимальных величин светотехнических характеристик. При экстремальных условиях видимости и принимая во внимание характеристики транспортного средства, определяются его светотехнические возможности с учетом состояния дорожного полотна, функциональных особенностей транспортного средства и его габаритных размеров.

Правила ЕЭК ООН требуют, наряду с определением наиболее рационального светораспределения для каждого вида сигнального прибора, их размещение на транспортном средстве, нормирования углов видимости сигнальных огней, решения вопроса цветового различия.
Для обеспечения требований безопасности движения, как в международных, так и отечественных стандартах нормируется число световых приборов на автомобиле. Кроме этого, правилами регламентируются следующие параметры светосигнальных приборов:

• размещение световых приборов по высоте и их установка над уровнем дорожного полотна;
• расстояние от боковой плоскости, т. е. углы геометрической видимости светящей поверхности приборов (как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях);
• цвет приборов.

Общепринятые цвета для наземных транспортных средств:
— для передних огней – белый;
— для задних огней – красный.

Таким образом, габаритные задние огни, задние световозвращатели и сигналы торможения выполняются красного цвета, что обеспечивает:

• сохранение ощущения цвета почти до нулевой интенсивности;
• хорошую различимость периферическим зрением;
• достаточную проницаемость сквозь туман и дымку;
• хорошую различимость на фоне других огней и слабую подверженность мешающим эффектам;
• устойчивую чувствительность человека к восприятию данного цвета.

Для передних габаритных огней и фонарей заднего хода общепринятым является белый цвет, но допускается также желтый селективный.

Для мигающих указателей поворота (передних, задних, боковых) в европейских странах Правилами ЕЭК ООН установили оранжевый цвет.
В США применяют задние указатели поворота красного цвета, а для указателей поворота, как передних, так и боковых указателей – желтые, однако допускается применять и оранжевый цвет.

Для боковых светосигнальных огней во всех странах используется оранжевый цвет.

Для обозначения преимущественного проезда оперативных машин (пожарные, полицейские, скорой помощи) применяются фонари с мигающим огнем синего цвета.

Габаритные огни

Габаритные огни предназначены для обозначения габаритных размеров транспортного средства в ночное время суток или в условиях недостаточной видимости. В обязательный комплект светосигнальных приборов для всех легковых автомобилей включены два передних габаритных огня белого цвета и два задних огня красного цвета.
Для автомобилей и автобусов длиной более 6 м, а также тягачей с прицепами и полуприцепами, кроме перечисленных выше обязательных для всех транспортных средств габаритных огней, проектом R35 Правил ЕЭК ООН предусмотрены также габаритные боковые огни оранжевого цвета, дублирующие боковые светоотражатели.

Учитывая функциональное назначение их устанавливают максимально разнесенными друг от друга по краям транспортного средства.
Габаритные огни имеют активную светотехническую систему, т. е. свой источник света, обычно небольшой мощности – 5 Вт.

Режим работы габаритных огней в отличие от других светосигнальных приборов транспортных средств – продолжительный.
Основным требованием для светосигнальных автомобильных приборов, в том числе габаритных огней, является хорошая видимость. Дистанция видимости с ростом интенсивности автомобильного движения возрастает. Минимальное расстояние видимости светосигнальных огней не должна быть менее 100 м.

Относительно размещения габаритных огней Правилами установлены следующие нормы:

• минимальная высота размещения – 350 мм;
• максимальная высота размещения – 1500 мм;
• минимальное расстояние между парными приборами по ширине – 600 мм (для малогабаритных автомобилей – 400 мм);
• расстояние от плоскости бокового габарита – не более 400 мм.

Для автомобилей со специальным кузовом (таких, как самосвалы, уборочные машины и т. п.) максимальная высота размещения габаритных огней может быть увеличена до 2100 мм.

Сигналы торможения

Сигналы торможения предназначены для предупреждения других участников движения о замедлении хода или остановке автомобиля. В обязательный комплект светосигнальных приборов для всех транспортных средств входят два сигнала торможения красного цвета, устанавливаемые сзади.
Эти сигналы должны быть хорошо видимы днем при ярком солнечном свете. Сила света для них устанавливается выше, чем для сигналов ночного применения, а если учесть, что при ночном движении большая сила света оказывает слепящее действие на других участников движения, то их максимальную силу света ограничивают, либо используют двухрежимную схему их работы (день-ночь).
Размещение сигналов торможения на автомобиле аналогично размещению габаритных фонарей.

Низкое размещение приборов внешней световой сигнализации в случае плотного и интенсивного транспортного потока препятствует получению информации о маневре (торможении) удаленных транспортных средств, которые загорожены соседними автомобилями, что уменьшает запас времени для принятия правильного решения об изменении режима движения. Поэтому на легковых автомобилях устанавливают дополнительный (дублирующий) сигнал торможения красного цвета непосредственно за задним стеклом по центру кузова, который в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51709-2001 является обязательным для легковых автомобилей, произведенных после 2001 года.

Указатели поворота и их боковые повторители

Правилами дорожного движения предписано: «Водитель перед маневром обязан подавать сигнал сзади и впереди идущим транспортным средствам». Это обусловило необходимость оснащения автомобилей указателями поворота.
Обязательный комплект светосигнальных приборов для всех транспортных средств в настоящее время включает два передних и два задних мигающих указателя поворота. Правилами предписываются также установка дополнительных указателей поворота – боковых повторителей указателей поворота на боковых сторонах крыльев, кабины или кузова автомобиля.
В Европе оранжевый цвет принят для всех мигающих указателей поворота, как передних и задних, так и для боковых повторителей.

Среди водителей нередко бытует мнение, что боковые повторители являются вспомогательными приборами и если один из них не работает, то ничего страшного в этом нет.
Следует иметь в виду, что если на автомобиле установлены дополнительные указатели поворота (боковые повторители), то они должны быть исправны, чтобы не ввести в заблуждение других участников движения, поэтому перед выездом необходимо убедиться, что все имеющиеся на автомобиле светосигнальные приборы работают в нормальном режиме.

Нормативные характеристики указателей поворота и их боковых повторителей те же, что и у сигналов торможения, с учетом необходимости их видимости при ярком солнечном освещении днем и предотвращения ослепления других участников движения ночью. Усиленное распознавание светового сигнала поворота достигается увеличением силы света и проблесковым режимом.

Частота мигания указателя поворота не меньше 1…2 сек -1 . Сила света передних указателей поворота 175…700 кд, а задних – 50…200 кд. Сила света задних двухрежимных указателей 175…700 кд днем и 40…120 кд ночью.

Аварийная сигнализация – включение всех установленных на автомобиле указателей поворота. Включается при вынужденной остановке автомобиля в неположенном или опасном месте на дороге с целью привлечь внимание других участников движения и исключить риск ДТП.
Водитель транспортного средства, остановивший его в таких условиях, должен принять все меры для быстрейшего освобождения проезжей части.

Опознавательные знаки

В автопоездах обязательно используются опознавательные знаки (рис. 1). При наличии прицепа три рядом расположенных фонаря оранжевого цвета устанавливаются на крыше автомобиля-тягача. Расстояние между фонарями – 150…300 мм.
Углы геометрической видимости по вертикали ±5˚ и по горизонтали ±80˚.

К опознавательным знакам относятся оранжевые фонари с круговой горизонтальной видимостью, обозначающие транспортное средство (как правило, это грузовой автомобиль или автопоезд), перевозящее опасный груз. Такие фонари устанавливаются на крыше автомобиля-тягача и оснащены механизмом вращения светового потока для привлечения внимания участников дорожного движения.

Сзади прицепы и полуприцепы оборудуют габаритными огнями, указателями поворота и сигналами торможения, которые дублируют соответствующие светосигнальные приборы автомобиля-тягача и загораются одновременно с ними.

Фонарь преимущественного проезда

Фонарь преимущественного проезда располагается на крыше автомобиля, пользующегося правом преимущественного проезда перед другими транспортными средствами. Такими фонарями синего цвета оснащаются пожарные и полицейские машины, машины скорой медицинской помощи и т. п. Видимость света фонарей преимущественного проезда в горизонтальной плоскости круговая.
Фонари оснащаются механизмом вращения светового потока.