Veiligh, toegang, comfort en communicatie (2) - Timloto

Veiligh, toegang, comfort en communicatie (2)
E. Gernaat (ISBN 978-90-808907-2-5)
1 Toegang
1.1 Centrale vergrendeling
1.1.1 Algemeen
De laatste jaren is de individuele portiervergrendeling meer en meer door centrale
portiervergrendeling vervangen 1 . De sloten op de autoportieren kunnen
uiteraard worden geopend en gesloten maar ook worden vergrendeld. Vergrendelen
betekent dat het openen van het portier door een vergrendelpal wordt
voorkomen. Men spreekt van enkelzijdige vergrendeling wanneer de portieren
alleen van buitenaf niet meer kunnen worden geopend. Om diefstal te bemoeilijken
past men momenteel ook dubbele vergrendeling toe waarbij ook
het openen vanuit het interieur niet meer mogelijk is. Veelal kan de automobilist
zelf de keuze maken tussen enkelzijdige of dubbelzijdige vergrendeling.
Bij centrale deurvergrendeling gaat het om een systeem waarbij in één handeling
alle portieren worden vergrendeld of ontgrendeld. Behalve de portieren
vindt veelal ook vergrendeling plaats van kofferklep en benzinetankklep.
Centrale portiervergrendelsystemen kunnen worden gekoppeld aan het alarmsysteem
maar kunnen ook onderdeel uitmaken van een totaal veiligheids-(en
comfort)systeem op de auto. Veelal wordt dan gebruik gemaakt van de CANbus.
1.1.2 Bediening (vergrendel- en ontgrendelcommando)
De bediening van de centrale vergrendeling kan worden verdeeld in:
• Handmatige bediening
Van de buitenkant kan men met behulp van de autosleutel, meestal vanuit
beide voorportieren, centraal grendelen c.q ontgrendelen. Hier kan
nog onderscheid gemaakt worden tussen het mechanisch verschuiven
van de vergrendelpal en het bedienen van een microschakelaar. Vanuit
het interieur kan met behulp van het vergrendelknopje één of beide
voorportieren centraal worden ver- of ontgrendeld.
1. Op dit werk is de Creative Commons Licentie van toepassing. Op voorwaarden vrij kopieerbaar
1

• Automatische bediening
Bij sommige -veelal Amerikaanse auto’s- treft men systemen aan die bij
een snelheid van ongeveer 15 km/h de centrale vergrendeling activeren.
In geval van een aanrijding kan de airbagcomputer of een vertragingssensor
er voor zorgen dat automatisch ontgrendeld wordt.
• Afstandsbediening
Afstandbediening wordt meer en meer toegepast. Men onderscheidt infrarood
(IR) en radiografische (RF) afstandsbedieningen. In het voertuig
bevindt zich dan een IR- c.q. een RF-ontvanger. Infrarood wordt op
nieuwe voertuigen weinig meer toegepast.
1.2 Indeling systemen
Het verschuiven van de vergrendelpal kan geschieden:
• elektromagnetisch;
• pneumatisch;
• door (kleine) elektromotoren.
Vooral het laatste type actuator leent zich goed om te worden gekoppeld aan
een microcomputer. Omdat veel systemen gebruik maken van besturingscontrollers
(computers) zijn allerlei combinaties en uitzonderingen programmeerbaar.
De software maakt het bijv. mogelijk dat een gebruiker kan kiezen tussen
algemene en individuele ontgrendeling. Ook kan men wanneer men passagiers
in de auto achterlaat met de sleutel de enkelvoudige vergrendeling selecteren.
Men dient dan bijv. de portiersleutel 2x binnen 1 seconde in de vergrendelrichting
te draaien (Info Seat).
1.2.1 Centrale portiervergrendeling met elektromagneten.
(elektromagnetisch)
Dit systeem wordt niet veel meer toegepast. Het principe is eenvoudig. De portiersloten
worden uitgevoerd met dubbele elektromagneten. Eén elektromagneet
zorgt voor de opwaartse en de andere voor de neerwaartse vergrendelbeweging.
Met behulp van bijv. de sleutel en een microschakelaar worden de
magneten bediend. Zie fig. 1 en 2.
5 6
7
Figuur 1: Centrale vergrendeling met behulp van elektromagneten. Door bekrachtiging van de
juiste elektromagneet wordt de vergrendelingspal in vergrendelen of ontgrendelen gedrukt. 5 en
6 elektromagneten, 7 kern magneet.
+
2

Figuur 2: Uitvoering van een centrale vergrendeling met behulp van elektromagneten (Renault).
1 portier/ contactsleutel, 2 binnengreep + hefboom, 3 tuimelstuk, 4 microschakelaar, 10 vergrendelstift.
3

1.2.2 De pneumatische centrale vergrendelinrichting
Dit door VDO ontwikkelde systeem werd onder meer toegepast bij Volkswagen,
Seat en Mercedes. Omdat dit systeem zich slecht laat integreren met andere
systemen wordt het niet meer op nieuwe auto’s toegepast. Centraal in een
dergelijk systeem staat een pompunit waarin zich een elektromotor, een membraanpomp,
een membraankamer, een microschakelaar en een elektronische
beveiligingseenheid bevinden. De membraanpomp kan afwisselend een onderdruk
of een overdruk pompen. Een membraankamer op elk portierslot zorgt er
dan voor dat de vergrendelpal vergrendeld of ontgrendeld wordt, afhankelijk of
er sprake is van een overdruk of onderdruk in de kamer. Via het portiercontact
wordt de pomp in en uitgeschakeld. Fig. 3.
Figuur 3: Opstelling van de componenten van het VDO-pneumatische vergrendelsysteem. Foto
Seat
1.2.3 Vergrendelen door middel van elektromotoren
In de laatst ontwikkelde systemen wordt meestal een kleine elektromotor met
permanente magneten gebruikt voor het aansturen van de vergrendelpal. De
ronddraaiende beweging van de motor wordt door een tandwielmechanisme
en een kunststofstaafje voorzien van bewegingsdraad, omgezet in een rechtlijnige.
In veel gevallen hebben deze motoren geen elektrische afslag en loopt het
mechanisme vast tegen een aanslag en blokkeert de miniatuurmotor. Zie fig. 4.
Eventueel kan gebruik worden gemaakt van een slipkoppeling. Om defect raken
te voorkomen wordt de motor maar gedurende korte tijd ongeveer 0,5 s aangestuurd.
Voor het vergrendelen c.q. ontgrendelen moet de draairichting van de
4

elektro−
motor
bevestiging
grendelmechanisme
aanslag
aanslag
Figuur 4: Een eenvoudige elektromotor (DC motor) als vergrendelmotor
motor worden omgekeerd. Het omkeren van de draairichting geschiedt door de
plus en de min van de motoraansluitingen te wisselen. Men kan dit realiseren
door gebruik te maken van relais’ met de benodigde aanstuurelektronica. Zie
fig. 5. Door de controller de transistor T1 te laten aansturen wordt het linkerrelais
aangetrokken waardoor de elektromotor een plus (+) krijgt. Het rechter
relais verbindt de motor met de min (-). De motor zal nu een door de controller
bepaalde tijd gaan draaien. Wordt de transistor T2 bekrachtigd (en T1 niet)
dan zal de draairichting van de motor worden omgekeerd omdat de polariteit is
gewijzigd. Het commando ’grendelen’ of ’ontgrendelen’ krijgt de controller van
de schakelaar S. De controller reageert op de op- of neergaande flank. Voorbeeld:
De schakelaar gaat sluiten. De plus op de ingang (in) verandert dan in
een min. De neergaande flank wordt herkend en de controller vergrendelt. Er
zijn ook speciaal hiervoor ontwikkelde IC’s verkrijgbaar. Als voorbeeld bekijken
we de motordriver L9937. Het L9937-IC is bij uitstek geschikt om deurvergrendelmotoren
van automobielen aan te sturen. Fig. 6 geeft de pinbezetting en het
schema weer. Voor beveiligingsdoeleinden zijn de (zener)diode D1 en DZ1 aangebracht.
De functietabel van fig. 7 geeft aan dat wanneer IN1 hoog gemaakt
wordt en IN2 laag, de motor een vastgestelde draairichting krijgt en wanneer
de polariteit op deze pinnen wordt omgekeerd ook de draairichting verandert.
Dit alles op voorwaarde dat de EN-pin hoog blijft. De twee genoemde situaties
worden door pijlen in fig. 7 weergegeven.
1.3 Het Mitsubishi centrale vergrendelsysteem
Een eerste voorbeeld van een centraalvergrendelsysteem met elektro-motoren
is het Mitsubishi Galant systeem. Het blokschema hiervan geeft fig. 8. In de
5

motor
+12V
+12V +12V
T1 T2
R R R
out
controller
0,5 sec
Figuur 5: Schakeling m.b.v. relais’ waardoor de draairichting van de motor kan worden omgekeerd.
Figuur 6: Het L9937 IC als 6A doorlock motordriver
in
s
6

Waarheidstabel L9937
EN IN1 IN2 OUT1 OUT2
L
L
L
L
H
H
H
H
L L
H
L
H
L
H
L
H
Figuur 7: Functietabel van het L9937 IC als 6A doorlock motordriver
L
H
H
L
L
H
H
regeleenheid van de centrale vergrendeling bevinden zich twee relais’ waarvan
de spoelen vanuit een computer (timer) door de transistoren T1 en T2 worden
aangestuurd. In de voorportierslotunit bevindt zich de DC-motor en een ont- en
vergrendelschakelaar. Met behulp van de portiersleutel of afstandsbediening zal
de stand van deze schakelaar gewijzigd kunnen worden en zal de ingang van
de timer een plus krijgen (1) of aan de massa worden gelegd (0). Wanneer de
computer op de ingang een logische 1 krijgt dan zal de vergrendelstand herkend
worden en zal de uitgang van de timer een basisstroom op T2 verzorgen
waardoor het vergrendelrelais aangetrokken wordt. De motoren krijgen dan de
draairichting die de vergrendelstand veroorzaakt. Wanneer we de schakelaar
in de stand ontgrendelen zetten dan wordt de ingang aan de massa gelegd
(ontvangt een logische nul) waardoor de computer de situatie ’ontgrendelen’
herkend. T1 wordt dan aangestuurd waardoor het ontgrendelrelais wordt bekrachtigd
en de draairichting van de motor omkeert met een ontgrendelactie
als gevolg. De tijdsduur van de grendel- resp. ontgrendelpuls is ingesteld op 0,5
sec.
1.3.1 Beveiliging
Omdat Mitsubishi een computer (microcontroller) gebruikt is het toepassen van
beveiligingslogica relatief eenvoudig. Er wordt de volgende logica aangehouden:
Wanneer de sleutel nog in het contactslot zit EN de deur open gaat dan
mag de centrale vergrendeling NIET in werking komen of beter nog er moet
worden ontgrendeld. Vergrendeling zou immers plaats kunnen vinden wanneer
de binnenvergrendelingsknop onder deze situatie wordt geactiveerd. Als deze
situatie zich zou voordoen dan wordt er vanuit de computer een ontgrendelsignaal
van 5 s afgegeven. We bekijken hiervoor fig. 9. De sleutel zit nog in het
contact waardoor de schakelaar de verbinding met de massa heeft verbroken
en de linker ingang van de EN-poort een logische 1 ontvangt. Het portier is
open waardoor de deurschakelaar de verbinding met de massa tot stand heeft
gebracht en de rechter ingang van de EN-poort ook een logische 1 krijgt. De
voorgeschakelde NIET-poort (voorgesteld door een rondje) heeft immers de lo-
Z
Z
L
L
Z
H
L
L
Z
L
Z
L
Z
L
H
L
7

vergrendelsignaal 0,5 s
+
vergrendel
computer centrale vergrendeling
timer
1
slot (sleutel)
T2
ontgrendel
ontgrendelrelais
T1
bestuurderszijde
+12V
M M
vergrendelrelais
passagierszijde
Figuur 8: Centraalvergrendelsysteem van Mitsubishi. Het blokschema bestaat uit de centrale
vergrendelcomputer en de slotunits.
sleutel in
contact
EN
+
deurschakelaar
portier
open
computer centrale vergrendeling
+ timer
ontgrendelsignaal 5 sec
vergrendel
0
slot (sleutel)
T2
ontgrendel
ontgrendelrelais
T1
bestuurderszijde
Figuur 9: Beveiligingslogica van het Mitsubishi portiervergrendelsysteem
+
M
+12V
vergrendelrelais
M
passagierszijde
8

gische 0 omgezet in een logische 1! De EN-poort ’schakelt door’ en het timercircuit
komt in actie door T1 gedurende 5 sec. te bekrachtigen. De ontgrendeling
vindt op de eerder beschreven manier plaats.
1.4 De centrale portiervergrendeling van Renault (Express)
Fig. 10 geeft het schema van de centrale portiervergrendeling van Renault. De
werking is weer met behulp van relais’. De infrarood afstandsbediening zelf
blijft hier buiten beschouwing. De belangrijkste onderdelen zijn:
• de IR ontvanger 249;
• het timerrelais 264;
• de schakelaar van de centrale portiervergrendeling 123;
• de vergrendelings-elektromotoren 138 t/m 141;
De beknopte werking is als volgt:
Vanuit de IR ontvanger (249) zal de schakelaar de contacten 4 of 2 sluiten.
Het gevolg hiervan is dat de relaisspoel 1 of 3 van het timerrelais (254) wordt
bekrachtigd en de motor links- of rechtsom gaat draaien, afhankelijk van welk
relais bekrachtigd is. De zwarte blokjes geven een kabelverbinding aan. Wanneer
geen bekrachtiging plaats vindt dan liggen de motoren aan beide kanten
aan massa. De massa loopt via pin 2 van 264 via knooppunt 51 naar MK. Vanuit
het interieur kan eenzelfde puls ook ’mechanisch’ worden gegeven door middel
van de centrale portiervergrendelingsschakelaar (123).
2 Raambediening
Bij de elektrische raambediening dienen een aantal functies te worden onderscheiden.
We inventariseren:
• Maakt het raambedieningssysteem deel uit van de centrale vergrendeling?
In dit geval zullen alle ramen dichtgaan op het moment de centrale
vergrendeling wordt geblokkeerd.
• Bezit het een ’one touch window up/down’ systeem? Zo ja, dan kunnen
de ramen geheel worden geopend of gesloten door een korte druk op
de bedieningsknop.
• Kunnen de ramen nog worden geopend wanneer de contactsleutel verwijderd
is?
• Kunnen alle ramen vanuit de bestuurdersstoel worden geopend en gesloten?
De uitvoering vindt plaats met behulp van DC-elektromotoren waarvan de
draairichting kan worden omgekeerd. Regeltechnisch dient het systeem te weten
wanneer het raam geheel geopend of gesloten is en wanneer inklemming
plaatsvindt. Vooral dit laatste is belangrijk omdat anders ernstige ongelukken
bijv. met kinderen kunnen ontstaan. Inklembeveiliging kan plaats vinden met
behulp van:
9

Figuur 10: Het Renault centrale vergrendelingssysteem
10

• een door de motor opgewekte puls;
• stroommeting;
• het tellen van het aantal omwentelingen van de raammotor.
Bij de meeste systemen zal, wanneer de inklemming is geconstateerd, de draairichting
van de motor kortstondig worden omgekeerd waarna de motor stopt.
2.0.1 Inklembeveiliging van Toyota (meting van de pulsbreedte)
De motorunit van het raammechanisme is uitgevoerd met een impulsgever en
een pulswiel. Tevens bezit het mechanisme een ’einde regeling’ schakelaar. Zie
fig. 11. Onder normale omstandigheden draait de motor gedurende het sluiten
Figuur 11: Raammotor met pulswiel en impulssignaal (Tekening Toyota)
van de ramen op constante snelheid. De periode van het pulssignaal is dienovereenkomstig
constant. Wanneer er een object tussen het raam en het het
frame komt dan vermindert de snelheid van de motor. De periodetijd van de
puls wordt langer. De microprocessor constateert dit en stopt de opgaande beweging
van het raam en laat vervolgens het raam ongeveer 20 mm zakken.
Uiteraard werkt de inklembeveiliging alleen maar tijdens sluitbeweging. Om te
voorkomen dat het raam niet geheel sluit wordt de inklembeveiliging het laatste
gedeelte van de raamweg genegeerd. Fig. 12. Ook VAG heeft een dergelijke
constructie. Het systeem controleert het toerental van de motor wanneer het
raam omhoog beweegt. Dit gebeurt echter alleen wanneer de stand van de ruit
zich tussen de 200 en 4 mm bevindt. Als de processor een variatie in het toerental
constateert dan wordt het raam ongeveer 200 mm teruggedraaid (fig.
13. Het is belangrijk dat de processor de bovengrens van het raamtraject in zijn
geheugen heeft opgeslagen. Inleren moet gebeuren wanneer bijv. de accupool
is losgenomen. Dit systeem kent ook een zgn. noodsluiting. In geval dat het
11

Figuur 12: a Tijdens het sluiten wordt er een puls opgewekt waarbij t1=t2. b) Wanneer er
sprake is van inklemming zien we dat t2 groter is dan t1. De controller reageert hierop (tekening
Toyota).
sluiten van het raam niet meer mogelijk is omdat het systeem te stroef gaat
dan kan binnen 15 s nadat de inklembeveiliging actief is geweest de raambedieningsknop
nogmaals worden ingedrukt. Het omhooggaan vindt dan plaats
zonder inklembeveiliging. Wanneer- in zijn algemeenheid- de bovenste en de
Figuur 13: Controle op de raambeweging vindt plaats tussen de 200 en 4 mm (foto Seat).
onderste ruitstand bekend zijn dan kan ook met behulp van het aantal motoromwentelingen
de stand van de ruit tijdens zijn beweging worden vastgesteld.
De processor weet dan of de uiterste stand al dan niet is bereikt.
12

2.0.2 Constructie met stroommeting
Wanneer de motor langzamer gaat draaien ten gevolge van een extra weerstand,
bijv. veroorzaakt door inklemming, dan zal de stroomsterkte door de
elektromotor toenemen. Deze stroomsterkte-verandering zal door de microprocessor
worden geconstateerd waarop de draairichting van de motor kortstondig
wordt omgekeerd en de motor vervolgens stopt. Fig. 14 laat het elektrisch
schema zien van een dergelijke constructie. Er wordt gebruik gemaakt van een
stroommeetweerstand die aangesloten is op een comparator-IC. Wanneer de
gemeten spanning boven de ingestelde spanning komt dan wordt de uitgang
van het IC hoog en leest de microcontroller een logische 1 in. De processor kan
vervolgens de eerder genoemd actie ondernemen.
+
−
+
comperator
u−
processor
Figuur 14: Principe van de stroommeting bij een elektromotor
2.0.3 De ruitschakelaar
M
stroommeetweerstand
Ruitschakelaars kunnen vrij complex zijn. Wanneer het systeem is uitgevoerd
met een ’one touch up/down’ systeem dan kent de schakelaar zowel voor het
omhoog als het omlaag gaan twee standen. Tezamen met de 0 stand hebben we
dan vijf standen. Wanneer we vier portieren hebben dan zijn vier van dergelijke
schakelaars nodig. Veel auto’s zijn ook uitgerust met een (kinder)beveiliging
die er voor zorgt dat de achterramen desgewenst niet kunnen worden geopend.
Zo’n schakeleenheid die in de armsteun van de bestuurders is ingebouwd zal
dus vele draden moeten herbergen. Om het aantal draden te verminderen bezit
de schakelaar intern een aantal weerstanden die er voor zorgen dat bij elke
stand een bepaalde spanning op de uitgaande pin komt de staan. De computer
herkent aan de spanning welke schakelstand is geselecteerd. De controller
dient hiervoor echter te zijn uitgevoerd met een AD-omzetter. Fig. 15 toont
het schema van de 5-standen schakelaar. We zien dat voor elke schakelstand
de spanningsdeler voor een bij die stand behorende spanning zorgt. Moderne
13

Omhoog
Figuur 15: De raamschakelaar
omlaag
0
stand 2 stand 1
R1
5V
comfortcomputer
1
2
R4
Ruststand
R2 R3
2 1
0
omhoog
stand 1
Omlaag
V
ADC
stand 2
2,5 V 4 V 5 V 1,25 V 0 V
systemen maken gebruik van de CAN-bus. De CAN-busprocessor van de schakelaar
zet dan bijv. de boodschap ’raam rechts achter sluiten’ op de bus. Deze
boodschap wordt door alle aangesloten CAN-processoren ontvangen, alleen de
elektronica van het rechter achterportier reageert hierop door de raammotor te
bekrachtigen.
3 Elektronische startblokkering met transponder
Een elektronisch startblokkeringsysteem of immobilizer voorkomt dat men
ongewenst met de auto weg kan rijden. De motormanagement-computer
staat onder controle van een startblokkeringsmodule. Deze module kan het
motormangement-systeem blokkeren. In het laatste geval slaat de motor af.
Er zijn verschillende uitvoeringen. Het systeem bestaat uit de volgende onderdelen:
(Zie fig. 16)
• de sleutel met ingebouwde (losse) transponderchip;
• de leeseenheid (energie en antennespoel). Deze is veelal als een losse
ring om het contactslot gemonteerd;
• de startblokkeringsmodule waarin zich de oscillator, de demodulator en
een microcontroller bevinden, ook wel immobilizer genoemd;
• de motormanagement-computer met diagnose-connector.
14

Figuur 16: Opbouw van een immobilizer systeem (foto: Seat)
Bij de laatste systemen is de startblokkeringsmodule geïntegreerd met de elektronica
van het instrumentenpaneel. Het betreft dan een startblokkerings-IC
dat deel uitmaakt van het instrumentenpaneel (fig. 17). De sleutel bevat een
Figuur 17: Instrumentenpaneel met geïntegreerd startblokkerings-IC (foto: Seat).
transponderchip. Soms levert de fabrikant sleutels voor het dagelijks gebruik
alsmede een moedersleutel. De sleuteltransponder en de startblokkeringsmodule
moeten met elkaar corresponderen. Bij vervanging van één van de onderdelen
moet de immobilizer via de diagnose-connector opnieuw worden geprogrammeerd.
De transponderchip is opgebouwd uit een EEPROM-geheugen
waarin zich binair de sleutelcode bevindt. De overige componenten vormen
een LCR-zendcircuit. Zie Fig. 18. Wanneer men de sleutel in het contactslot
steekt passeert deze een leesspoel. Deze spoel is verbonden is met het startblokkeringsmoduul.
Het startblokkeringsmoduul bevat intern een oscillator en
15

vormt met de spoel een (energie)zender. Zodra de auto op contact wordt ge-
zend terug
ontvangt
motormanagement
computer
rolcode
0011
0100
immobilizer (startblokkeringsmodule)
oscillator
controller
1011
sleutelidentificatie
demodulator
energie
data
125 kHz
zend−
ontvangstspoel
Transponder chip
1011
in de sleutel
Figuur 18: Startblokkeringsmoduul (immobilizer), leesspoel , transponder en motormanagement
in blokschema voorgesteld.
zet geeft de immobilizer energie af aan de (lees)spoel. Het transponderspoeltje
vangt dit signaal op (trafo werking). Men maakt gebruik van een sinusvormige
wisselspanning. Op deze wisselspanning, die niet alleen voor de energie
zorgt maar tevens als draaggolf dient, wordt door de transponder de sleutelcode
gezet en teruggezonden naar de immobilizer (fig 19). De sleutelcode is,
Figuur 19: De immobilizer zet een wisselspanning op de leesspoel. Het signaal wordt door de
transponderchip ontvangen. De transponder drukt de sleutelcode op het signaal en zendt dit
weer terug.
zoals reeds vermeld, opgeslagen in het geheugen van de transponder. Door het
geheugen uit te lezen en afhankelijk van de nullen of enen de elektronische
schakelaar te openen of te sluiten wordt een weerstand al dan niet in serie
gezet met het resonantie-circuit. Wanneer de weerstand wordt ingeschakeld
zal het circuit gedempt worden. Er is dus sprake van amplitude modulatie. De
elektronica in de startblokkeringsmoduul demoduleert het signaal of anders gezegd
haalt de sleutelcode er uit en controleert de code met de opgeslagen sleutelcode.
Dit staat bekend als de sleutelindentificatie. Zie fig. 20. Is de sleutel
correct dan stuurt het startblokkeringsmoduul een gecodeerd signaal naar de
motormanagement-computer. Veelal kan het startblokkeringsmoduul meerdere
16

Figuur 20: Het gecodeerde signaal wordt gedemoduleerd waardoor de binaire sleutelcode vrijkomt
(voorbeeld is vereenvoudigd).
sleutels herkennen. De motorregeleenheid controleert het door het startblokkeringsmoduul
gecodeerde signaal en blokkeert bijv. de aansturing van de injectoren
en het benzinepomprelais wanneer het signaal niet correct is. Tegelijkertijd
zendt de motormanagement-computer een nieuwe code naar het startblokkeringsmoduul.
Het startblokkeringsmoduul bewaart deze code en gebruikt de
code als een nieuwe code voor de eerst volgende (nieuwe) startprocedure. De
codes tussen beide computermodulen wisselt dus steeds (rolcode). Hiermede
wordt voorkomen dat de auto kan worden gestart wanneer op het motormanagement
een gesimuleerde code wordt aangeboden. Het elektrische schema van
een startblokkeringscircuit kan er als fig. 21 uit zien. Via de zelfdiagnose (k-lijn)
kan een eigen diagnosetest worden uitgevoerd. Nieuwe sleutels kunnen via deze
aansluiting worden ingeleerd. Een defecte of onbekende transponder/ startblokkeringsmoduul
wordt herkend aan het onmiddellijk afslaan van de motor
na het aanslaan. Wanneer zich in het systeem een storing voordoet dan raakt
in enkele gevallen het systeem geblokkeerd. Met behulp van de diagnosetester
kan de motor nog worden gestart. Dit staat bekend als de noodstartfunctie. Bij
30
15
startblokkerings−
module
leesspoel
motormanagement
k
diagnoseconnector
Figuur 21: Het schema van een startblokkeringscircuit
17

de laatste ontwikkeling op het gebied van startblokkering wordt ook gebruik
gemaakt van een (soort) rolcode tussen de transponder en de startblokkering.
Weliswaar heeft de sleutel nog een vaste code maar het resultaat tussen de vaste
code van de sleutel en de wisselende code van het startblokkeringsmoduul is
bepalend voor de sleutel-acceptatie. Bovendien loopt de communicatie tussen
de startblokkeringsmoduul en de motormanagement-computer via de CAN-bus.
Voor de nieuwe systemen geldt: (samenvatting)
• In de sleutel bevindt zich de zender waarin de geheime sleutelcode is
opgeslagen. De leesspoel is geïntegreerd in het contactslot.
• In de startblokkeringsmoduul zijn de geheime sleutelcode, het chassisnummer
van de auto en een persoonlijk identificatienummer opgeslagen.
• In de motormanagement-computer is het chassisnummer en het identificatienummer
van de startblokkeringsmoduul alsmede het sleutelnummer
opgeslagen.
3.0.4 Het programmeren van sleutels
Bij vervanging van één van de onderdelen dient het geheel weer opnieuw te
worden geprogrammeerd. Dit gebeurt met de testapparatuur van de fabrikant.
Fig. 22 geeft een voorbeeld van het aanpassen van de startblokkeringsmoduul
aan een set nieuwe sleutels. Met behulp van het diagnose-apparaat moet met
behulp van een inlognummer eerst toegang worden verkregen tot het startblokkeringsmoduul.
Vervolgens moeten de oude sleutelgegevens in de EEPROM van
het startblokkeringsmoduul worden gewist. Dit geschiedt (bijv.) met behulp van
de diagnosefunctie ’aanpassen’. Nu kunnen de gegevens van de nieuwe sleutels
in het EEPROM-geheugen worden overgebracht. Hiervoor dient het aantal te
programmeren sleutels te worden opgegeven en moeten de sleutels na elkaar
in het contact worden gestoken. Via een meetwaardenblok kan later worden
gecontroleerd of het startblokkeringsmoduulde goed is geprogrammeerd. Zou
men sleutels hebben met een wisselcode dan wordt dit na het programmeren
zelf ingesteld. In fig. 22 hebben de sleutels de codenummers 75, 76 en 77.
Deze nummers vinden we weer terug in het EEPROM-geheugen van het startblokkeringsmoduul.
Zou sleutel 76 worden gebruikt dan wordt deze sleutel herkent
(true) en wordt als voorbeeld het getal 125 naar de motormanagementcomputer
gestuurd. Dit getal wordt door de motormanagement-computer als
correct herkend waardoor geen blokkeringsactie plaatsvindt. Nu wordt een
nieuw getal terug gezonden naar het startblokkeringsmoduul bijv. 128. Dit
wordt dan de nieuwe code voor de volgende startprocedure.
18

125
128
125
125
false
true
rolcode
immobiliser
75
76
77
125+3
EEPROM
76
inlognummer
motormanagement
blokkeer besturingssoftware
eerst
sleutels met vaste sleutelcode
75
via transponderring
76
77
diagnose
Figuur 22: In het EEPROM-geheugen van de immobiliser zijn de sleutelcodes opgeslagen.
4 Afstandsbediening
4.1 Inleiding
Afstandsbediening voor centrale portiervergrendeling, al dan niet gecombineerd
met het alarmsysteem is momenteel standaard vanaf de middenklasse.
Er is sprake van een zender en een ontvanger. De zender zend een bericht uit,
de ontvanger ontvangt het bericht en voert de opgedragen handeling bijv. het
ontgrendelen van de portieren uit. Men kan twee systemen onderscheiden:
• afstandbediening volgens het infraroodprincipe(IR);
• radiografische afstandsbediening (RF).
IR-afstandsbedieningen zijn relatief goedkoop. We zien momenteel dat de
infrarood-systemen plaats gaan maken voor de radiografisch bediende systemen.
Deze staan ook wel bekend onder (RF) Radio Frequentie of UHF (Ultra
High Frequentie) systemen. RF-systemen zijn -integenstelling tot de IRsystemen-
ongevoelig voor vuil, ijs en sneeuw. Direct zonlicht maar ook de
’gecoate’ ramen op voertuigen met airco’s geven problemen met IR-transmissie.
4.2 Het infrarood-systeem
4.2.1 De zender
De gebruikelijke IR-zenddioden zijn gemaakt van gallium-arsenide die licht uitzenden
met een golflengte van 800 tot 1000 nm, het zgn. infraroodgebied (fig.
23). Het menselijk oog kan elektromagnetische straling waarnemen met een
19

100% 100%
groen geel
0
blauw
violet
ultra−
violet
(900 nm =330THz (T=Terra=10
300 500 700 900 1100
golflengte in nm
IR
ontvangst
Figuur 23: Gevoeligheid van het menselijk oog voor elektromagnetische straling.
oranje
rood
golflengte tussen de 400 en 700 nm. Het oog neemt het groen/gele gebied
het beste waar. Infrarood is voor het menselijk oog niet zichtbaar. De zender,
meestal ingebouwd in de sleutel, bestaat uit een oscillatorcircuit, de infraroodled
en een controleledje (fig. 24). Een batterijtje voedt het systeem en met een
drukknop kunnen een aantal IR-pulsen worden uitgezonden. Meestal worden
meerdere series signalen uitgezonden omdat de kans op onderbreking groot
is. Elke zender heeft zijn eigen code. Een code is meestal een enkelvoudig binair
getal. Ook kan een code opgebouwd zijn uit meerdere binaire getallen die
dan een adres en een bericht voorstellen. Aan de zenderkant wordt puls-positie
Figuur 24: Sleutel en blokschema van een IR zender (Seat)
modulatie toegepast. Deze draagfrequentie is tussen de 27 en 62 kHz. Veel gebruikt
is een draagfrequentie van 36 kHz. De draagfrequentie is, symbolisch
voorgesteld, het uiterst snel knipperen van de IR-led. Door het signaal lang of
kort te onderbreken kan een bericht worden verstuurd. De gebruikte infraroodled
bezit een extreem rechtlijnige richtingskarakteristiek hetgeen inhoud dat
de zender direct op de ontvanger gericht moet worden. Deze eigenschap wordt
vaak als problematisch ervaren.
12 )
IC
0
20

4.2.2 IR ontvangers
Aan de ontvangstzijde worden soms meerdere fotodioden gebruikt om de ontvangst
onder verschillende condities zo goed mogelijk te laten verlopen. Voor
dit doel zijn er ook omni-directionele fotodioden in de handel. Het werkingsgebied
is beperkt tot het gebied waarin de gebruiker de reactie kan zien. Storing
kan worden veroorzaakt door direct zonlicht of licht van de koplampen van
andere auto’s. Ook gasontladingslampen en de moderne energie besparende
lampen in het 30 kHz gebied geven mogelijk problemen. Het infrarood gedeelte
van het ontvangstcircuit is betrekkelijk eenvoudig. De fotodiode zet het licht
om in stroom welke op zijn beurt omgezet wordt in een digitaal signaal. Het
digitale signaal wordt in de ontvanger vergeleken met het opgeslagen signaal.
Zijn deze gelijk dan wordt het uitgangssignaal (grendelen/ontgrendelen) geactiveerd.
Dit gebeurt met speciale maar weinig energieverbruikende schakelingen.
De IR-ontvanger zelf is momenteel een geïntegreerd circuit, intern voorzien
van een versterker, bandfilter en Schmitt-trigger. Het IR-gevoelige onderdeel
is een IR-diode die in sperrichting is aangesloten. Zie fig. 25. IR-ontvangers
input
band demodu−
AGC pass
lator
AGC=Automatic Gain Control
control
circuit
Vs (+ 5V)
OUT
GND
TSO1236
GND Vs
IR ontvanger
Figuur 25: Een IR ontvangst IC. Aan de uitgang (Out) kan de code door een microprocessor
worden uitgelezen en worden vergeleken met de opgeslagen code (Temic).
worden meestal in een behuizing opgenomen. In een aantal modellen van Seat
bevinden zich een viertal IR-opnemers in de behuizing van de binnenspiegel
(fig. 26). Het donkere kunststofdekseltje laat geen zichtbaar licht door maar
wel IR-straling. Dit materiaal (makrolon 45/601) werkt als een filter vanaf een
golflengte van 700 nm. Fig. 27 toont ons van welke afstand de auto geopend
kan worden (het activeringsgebied). We zien dat het bereik lang niet onder alle
omstandigheden ideaal is.
4.2.3 IR data-transmissie
Bij de meeste afstandsbedieningssystemen gaat het om een betrekkelijk klein
aantal commando’s dat wordt uitgestuurd. Een duidelijke eis waaraan een IRsysteem
moet voldoen is de transmissieveiligheid d.w.z. het foutief interpreteren
van een bericht moet worden uitgesloten. Niet correcte signalen moeten
worden genegeerd. De ontvanger decodeert het signaal, dat willen zeggen dat
100k
OUT
21

Figuur 26: De plaats van de ontvanger in de auto (Seat)
Figuur 27: Het actieve ontvangstgebied van de IR-afstandsbediening (Seat)
22

de boodschap wordt uit het ontvangen signaal wordt gehaald. De boodschap
zelf bestaat uit een verzameling enen en nullen. Fig. 28 geeft een opgenomen
oscilloscoopbeeld van een IR-commando.
Figuur 28: Oscilloscoopbeeld een ontvangen IR-signaal (Sleutel: Seat)
4.2.4 Synchronisatie van de afstandsbediening
Om een systeem te kunnen gebruiken dienen bij de meeste automobielfabrikanten
de sleutels en zenders te worden gesynchroniseerd. Het synchroniseerproces
dient bijv. te worden uitgevoerd bij vervanging van de ontvanger, bij
vervanging van een sleutel of wanneer de sleutel meer dan 1000 x werd ingedrukt
bij afwezigheid van de ontvanger. Het synchroniseerproces verloopt bijv.
als volgt:
• bedien de slotschakelaar door de sleutel in het slot om te draaien;
• richt de zender op de ontvanger en druk beide sleutelknopjes tegelijk
in;
• na beëindiging van het proces zal het indicatieledje op de sleutel 5x
knipperen.
4.3 Radiografische afstandbediening (RF systeem)
RF-systemen werkend in de Ultra High Frequentie band zijn niet beperkt tot het
’gezichtsveld’ van optische systemen. De radiogolven zijn tot op zekere hoogte
23

ongevoelig voor de eerder genoemde IR-nadelen en gaan door materialen als
steen beton etc. heen. De noodzaak om de zender te richten op de ontvanger
komt ook te vervallen omdat de kleine antenne’s een veld in alle richtingen
uitzenden. De zendafstand is echter niet goed in te schatten en hangt af van
de positie van zend- en ontvangsantenne. Over het algemeen kan men stellen
dat er voor het gebruiksdoel nauwelijks problemen zullen optreden. Indien
de veiligheid een rol gaat spelen moeten extra maatregelen worden genomen.
Omdat de zenders in het radiogebied werken kunnen de signalen relatief eenvoudig
worden opgevangen, opgeslagen en vervolgens weer worden uitgezonden.
Door het kleine bereik van infraroodzenders spelen deze zaken daar een
minder grote rol. Wanneer we de voor- en nadelen van beide systemen tegen
elkaar afwegen dan zal het duidelijk zijn dat de radiografische systemen meer
voordelen dan nadelen bieden.
4.3.1 Zendfrequentie van het RF systeem
Ten einde de radio-ontvangst niet te storen worden voor de afstandsbediening
door de overheid frequentiegebieden toegewezen. Deze frequentiebanden kunnen
van land tot land verschillen. De afbeelding van fig. 29 geeft een compleet
overzicht. Voor Europa en de V.S. wordt de 433,9 MHz frequentie gebruikt. Een
nadeel van de 433 MHz band is dat de ontvangst in gebouwen met plafonds
van gewapend beton (parkeergarages) niet optimaal is. De 868 MHz band gaat
met minder storingen gepaard. Aangezien deze band later is vrijgegeven wordt
hij nog niet zoveel gebruikt. Continu zenden in de genoemde frequentiebereiken
is niet toegestaan. Voor toepassing in de motorvoertuigentechniek worden
vering
Voelbaar
0−10 Hz
GSM
900 MHz
trillingen
geluid
15 Hz − 15 kHz
GPS
TV
radar
10 GHz
ultrasoon
40 kHz
draagfreqyentie
IR 36 kHz
77 GHz
lange afstand radar
transponder 125 kHz
RGB
zichtbaar
ultra−vilolet
100 kHz
AM−radio
30 MHz
lang midden kort
rood
niet zichtbaar
infrarood
330 THz
elektromagnetische golven
FM
200 MHz
100 MHz−Sky
industrieband
433 MHz
868 MHz
rontgen, gamma, kernstraling
kosmische straling
Figuur 29: De radio-, tv- en industrie frequenties. Ter vergelijking: Sky-radio zendt uit op 100.7
MHz
aanvullende eisen gesteld. Het stroomverbruik moet bijv. kleiner zijn dan 1 mA.
Uitzendvermogen, ontvangstgevoeligheid, modulatiesysteem en coderingstechnieken
zijn eveneens zaken waaruit -binnen de regels van de wetgever- moet
24

worden gekozen. Het eenvoudigste systeem is een uni-directioneel transmissiesysteem.
Een dergelijk systeem bestaat uit een enkelvoudige zender en ontvanger.
Multi-directionele systemen zoals momenteel overwegend in de motorvoertuigentechniek
worden gebruikt kunnen met elkaar communiceren. De
ontvanger meldt bijv. aan de zender dat het bericht is overgekomen en dat de
eerst volgende keer een andere code verwacht wordt.
4.3.2 FM en AM
Zoals ook in de radiotechniek het geval is, is hier sprake van een draaggolf
(433 MHz) voor het transport van de boodschap. Men spreekt van modulatie
wanneer de boodschap in de draaggolf wordt opgenomen en demodulatie
wanneer de boodschap uit de draaggolf wordt gehaald. De boodschap kan
door amplitude-verandering (AM) of door frequentieverandering (FM) in de
draaggolf worden opgenomen (fig. 30). Een zender is opgebouwd uit verschil-
Figuur 30: De HF-draaggolf zorgt voor het transport. De boodschap kan AM (bovenste afbeelding)
of FM (onderste afbeelding) worden verpakt.
lende functieblokken (fig. 31). Vanuit een controller komt het digitale sleutelindentificatiesignaal
binnen. Dit signaal wordt bewerkt, gemoduleerd en versterkt
waarna het signaal via de antenne de zender verlaat. Een ontvanger bestaat
uit een antenne (170 mm), een ingangstrap, demodulator en een pulsver-
25

eteringstrap. Op de uitgang komt dan een digitaal signaal te staan, in ons geval
de sleutelcode. De ontvangende controller controleert of het signaal correct is
waarna verdere actie kan worden ondernomen. Fig. 32 laat het oscilloscoop-
data ingang
Schmitt−trigger
In (digitaal signaal)
versterking
flankverbetering
Uit (digitaal signaal)
FM/AM
modulator
AM/FM
demodulatie
zendantenne
HF
versterker
ontvangstantenne
HF
selectie
ingang
Figuur 31: Functie-schema van een radiografische zender en ontvanger.
beeld zien van een radiografisch verzonden sleutelsignaal. Wanneer het signaal
wordt ontvangen is het door de ontvanger gedemoduleerd, dus uitsluitend het
eigenlijke sleutelsignaal wordt zichtbaar.
4.3.3 Synchronisatie-voorbeeld van een radiografische handzender (Seat
Alhambra)
1. Steek de sleutel in het slot van het bestuurdersportier.
2. Verdraai de sleutel 3x in de richting van ontgrendelen. Houd de sleutel
ongeveer een halve seconde vast in elke ontgrendelstand. De led van
het bestuurdersportier licht op. Nu is er 15 seconden beschikbaar om de
sleutel te programmeren. De led blijft oplichten.
3. Druk nu de ’lock-up’ knop van het bestuurdersportier in en houdt deze
ingedrukt. Druk nu 3x op ’unlock’. De handzender is nu gesynchroniseerd.
5 Alarmsystemen
5.1 Inleiding
We kunnen een aantal maatregelen treffen om diefstal te voorkomen. Deze zijn:
uit
In
26

Figuur 32: Oscilloscoop-signaal van een radiografische afstandsbediening (Toyota)
• het voorkomen dat men ongewild het voertuig kan binnendringen (vergrendeling);
• het voorkomen dat men met de auto ongewild weg kan rijden (wegrijdblokkering);
• het waarschuwen aan de omgeving dat er een inbraak plaatsvindt (alarmering);
• het toepassen van een auto-volgsysteem zodat men het gestolen voertuig
kan volgen.
Het meest complete systeem is het systeem waar alle mogelijkheden aanwezig
en gecombineerd zijn. De wegrijdblokkering wordt geactiveerd op het moment
dat de contactsleutel wordt verwijderd. Met de afstandsbediening wordt zowel
de centrale vergrendeling als het alarmsysteem geactiveerd en worden de ramen
gecontroleerd en eventueel gesloten. Meer en meer zullen deze systemen
vanaf de fabriek worden ingebouwd. Latere inbouw van alarm- en blokkeersystemen
dienen aan bepaalde eisen te voldoen. Hiervoor is de Stichting Certificering
Motorvoertuigbeveiliging (SCM) in het leven geroepen. De SCM houdt
zich bezig met het erkennen van inbouwbedrijven en goedkeuring van alarmsystemen.
Het goedkeuren gebeurt door TNO. Ook het uitgeven van certificaten
aan verzekeringsmaatschappijen behoort tot de werkzaamheden van het SCM.
5.2 Klasse-indeling van alarmsystemen
Voor de goedgekeurde systemen bestaan de volgende klasse-indelingen:
• Klasse 1
Blokkeersysteem automatisch inschakelend met dubbele onderbreking.
Start- en een extra blokkering.
27

• Klasse 2
Als klasse 1, aangevuld met een standaard alarmsysteem met omtrek-,
binnenbeveiling en sirene.
• Klasse 3
Als klasse 2, aangevuld met hellingsdetectie en noodstroomsirene en
eventueel een radarmodule voor de interieurbeveiling van cabriolets.
• Klasse 4
Klasse 1 systeem en een voertuig-volgsysteem dat de positie van het
voertuig kan bepalen en door kan geven aan een meldkamer.
• Klasse 5
Voldoet aan de eisen van een klasse 2, 3 en 4 systeem. Bij een klasse
5 systeem moet het alarmsysteem het voertuig-volgsysteem kunnen
activeren.
5.2.1 Basisbeveiliging bij klasse 4 en 5 systemen
Wanneer een voertuig-volgsysteem van een certificaat wordt voorzien, moet
er een goedgekeurde basisbeveiliging aanwezig zijn (klasse 1, 2 of 3). Als het
voertuig af-fabriek niet voorzien is van een goedgekeurde beveiliging, moet er
altijd eerst een goedgekeurd systeem (minimaal klasse 1) worden ingebouwd.
5.2.2 Z-systemen
Z-systemen zijn alarmsystemen zonder ingebouwde startonderbreker. Een Zsysteem
onstaat ook wanneer een volledig alarmsysteem (met ingebouwde
startonderbreker) wordt opgebouwd op een voertuig met een af-fabriek goedgekeurde
startonderbreker. In dat geval hoeft de startonderbreker van het alarm
namelijk niet aangesloten te worden. Voor het gebruik van Z-systemen geldt dat
de startonderbreker altijd SCM goedgekeurd moet zijn. Hiervoor kan een affabriek
goedgekeurde startonderbreker gebruikt worden maar een after-market
systeem is ook toegestaan.
5.3 Opstelling componenten van een alarmsysteem
Fig. 33 geeft een universele opstelling van een alarminstallatie. Centraal staat
de alarm-computer met daaraan verbonden de sensoren en actuatoren. De
TNO-keuringseis is dat het geheel moet functioneren tussen de -30 en +75 0 C.
Aan de linkerzijde zien we de deurschakelaars met motorkapschakelaar en achterklepschakelaar.
De computer wordt vanuit de boordspanning gevoed. Het
aanzetten van het alarmsysteem (op scherp zetten) kan op verschillende manieren
gebeuren (bovenzijde tekening). Het wordt hoe langer hoe meer gebruikelijk
om het alarm op scherp te zetten wanneer we met de afstandsbediening
de auto vergrendelen. Het alarmsystemen is dan gekoppeld aan het centrale
deurvergrendelingsysteem.
28

5.3.1 Het CAN-alarm
Omdat de CAN-bus een steeds grotere rol gaat spelen in het comfortsysteem van
de auto zien we het zgn. CAN-alarm ontstaan. We maken dan gebruik van het
CAN-comfortsysteem en sluiten nieuwe (alarm)sensoren en actuaoren rechtstreeks
aan op de CAN-bus. Dit moet natuurlijk wel geprogrammeerd worden.
In de tekening van fig. 33 hebben we de portierschakelaars gestippeld getekend
omdat deze informatie in veel gevallen ook via de CAN-bus beschikbaar is. Aan
de rechterzijde van fig. 33 zien we de actuatoren. Er is hier sprake van drie
(voorbeeld) onderbrekingen. Een alarmsysteem dient minder dan 20 mA aan
deurschakelaars
motorkap
achterklep
glasbreuk
hellingsdetectie
ultrasoon/radar
gps
sleutel, afstandsbediening, verborgen schakelaar
+ − alarm aan/uit (op scherp zetten)
ALARMCOMPUTER
CAN−bus
diagnose
centrale vergrendeling
sirene
motormanagement
alarmlichten
startmotor onderbreking
brandstofpomp onderbreking
extra
Figuur 33: Overzicht van de sensoren en actuatoren op een alarmsysteem
gsm
diagnose
aan/uit
ultrasoon actief
stroom te verbruiken terwijl de voedingsspanning tussen de 10,5 en 17 V moet
liggen. Tussen het op scherp zetten en het werkelijk op scherp staan van het
alarmsysteem geldt een insteltijd van ongeveer 5 s.
5.3.2 Omtrek- en interieurbeveiliging
Er wordt onderscheid gemaakt tussen omtrek- en interieurbeveiliging. Bij de
omtrekbeveiliging gaat het erom dat geen ongenode gasten het voertuig binnen
kunnen dringen. Hier worden bijna altijd de deurschakelaars voor gebruikt.
Relatief nieuw zijn de zgn. glasbreuksensoren. Deze sensor bestaat uit een microfoon
die het geluid opneemt en het geluid vergelijkt met dat van brekend
glas (DSP=Digital Signal Processing). Bij interieurbeveiliging gaat het om detectie
van personen die zich reeds in de auto bevinden. Meestal betreft het een
ultrasoon- of radarbeveiliging. Ultrasoon wordt gebruikt bij dichte voertuigen
29

terwijl radarbeveiliging geschikt is voor open voertuigen als cabriolets of het
beschermen van een open laadruimte bij pick-up modellen.
5.3.3 De knipperlichten
De knipperlichten geven niet alleen een zichtbaar signaal af wanneer het alarmsysteem
afgaat maar tonen ook het in- en uitschakelen aan de eigenaar. Het
alarmsysteem maakt geen gebruik van de knipperautomaat van de auto. Het
bezit een eigen knipperschakeling waarbij links en rechts gescheiden van elkaar
zijn.
5.3.4 Sirenes
Sirenes geven een akoestische signalering van een inbraakpoging. Vaak zijn de
sirenes voorzien van een noodstroomvoorziening. Na 30 s moet het systeem
zich weer herstellen. De geluidsterkte ligt op ongeveer 120 dB.
5.3.5 De signaleringsled in het alarmsysteem
De led in het alarmsysteem heeft meerdere functies. We geven een voorbeeld:
• rustig knipperen: het alarm staat aan;
• versneld knipperen: instelling van de interieurbeveiliging (ultrasoon);
• constant branden: start- en brandstofonderbreking zijn ingeschakeld.
Verder kan de led een rol spelen bij:
• nood-uitschakelprocedure;
• programmeren van nieuwe handzenders;
• ultrasoontest;
• diagnose.
5.3.6 Ultrasoon(bewegings) detectie
Om bewegingen in het voertuig te kunnen waarnemen maakt men gebruik van
ultrasoondetectie en/of radardetectie. Het menselijk oor neemt trillingen waar
tussen de 20 Hz en 20 kHz. Boven de 20 kHz zijn de luchttrillingen niet meer
voor het menselijk oor waarneembaar. We spreken van ultrasone trillingen. Ultrasoondetectie
maakt gebruik van een zender en een ontvanger (fig. 34). De
uitgezonden trilling heeft een frequentie van ongeveer 40 kHz. De geluidsgolven
worden teruggekaatst door de verschillende autocomponenten en omvatten
het gehele interieur. Dit wordt ook wel het echoeffect genoemd. Bij een
voertuig zonder inzittenden zal er een vast tijdsverschil bestaan tussen het zenden
en ontvangen. Ook de sterkte van het ontvangen signaal zal een vaste waarde
aannemen. Wanneer personen het voertuig binnnendringen zal niet alleen
de ontvangen signaalsterkte verschillen maar wordt ook het tijdsverschil tussen
30

Figuur 34: Werkingprincipe van een ultrasoonzender en ontvanger. Door een wisselspanning op
de spoel van de zender wordt het membraan en vervolgens de lucht in trilling gebracht. De
ontvanger zet de trilling van het membraan weer om in een wisselspanning (tekening Seat).
Figuur 35: Opstelling van de componenten van een ultrasoon detectiesysteem(tekening Seat).
31

zenden en ontvangen verstoord. Van deze eigenschappen maakt het ultrasoondetectiesysteem
gebruik. Fig. 35 laat de opstelling van de componenten zien.
Voor het produceren van ultrasoongolven worden momenteel piëzo-elementen
gebruikt. Ten gevolge van de trek- en drukbelastingen treden aan de oppervlakte
van het piëzo-element spanningsverschillen op. De mechanische belasting
veroorzaakt door de luchttrilling wordt dan omgezet in een spanning. Dit is het
principe van de piëzo-ontvanger. Omdat natuurkundige processen omkeerbaar
zijn kan het piëzo-element ook ultrasone golven produceren. Een spanning op
het piëzo-materiaal veroorzaakt vervorming. Wanneer we een 40 kHz wisselspanning
op het plaatje zetten dan raakt het plaatje in trilling en produceert
luchtgolven. Dit is het principe van de piëzozender (fig. 36).
ultrasoongolven
piezoplaatje
ultrasoonzender
40 kHz
buiging
Figuur 36: Piëzo-elementen als ultrasoonzender en ontvanger
5.3.7 Radardetectie
geluidsgolven
U
ontvanger
piezoplaatje
Radardetectie werkt op soortgelijke wijze als ultrasoondetectie. Radar werkt
echter met een veel hogere frequentie nl. 10,67 GHz. Zender en ontvanger
zitten meestal in één behuizing en de ontvanger herkent een verandering in
het patroon wanneer er sprake is van ongewenste beweging in het interieur.
De radargolven worden door metaal gereflecteerd maar dringen wel door andere
materialen als glas en kunststoffen. Afstelling in het voertuig moet dan
ook zodanig zijn dat de golfbeweging op de metalen delen is gericht. Cabrioletvoertuigen
zijn over het algemeen met radardetectie uitgevoerd omdat de
radargolven ongevoelig zijn voor wind en auto-bewegingen. Hoewel over het
algemeen ultrasoon of radar wordt toegepast is een combinatie mogelijk. We
denken dan bijv. aan pick-up’s waar de cabine door ultrasoon en de laadruimte
door radar wordt beschermd.
5.3.8 Stille alarmering
Onder stille alarmering verstaan we dat de eigenaar binnen een straal van
ongeveer een kilometer gewaarschuwd wordt dat het alarm van zijn auto is
afgegaan. Dit gebeurt door een radiografische zender en ontvanger. Men kan
32

gebruik maken van de radiografische afstandbediening die zowel zend- als ontvangstmogelijkheden
heeft. Radio- en satellietcommunicatie hebben de alarmfunctie
uitgebreid. Automatisch bellen van bepaalde alarmnummers, die direct
of indirect in verbinding met de politie staan, gebeurt reeds. In combinatie
met een satelliet-navigatiesysteem (GPS) wordt tevens de positie van het
voertuig doorgegeven. In fig. 33 wordt dit weergegeven door het gps- en het
gsm-signaal. Integratie van systemen ontwikkelen zich snel. Een centrale veiligheid/comfort/boord
computer kan functies als alarm, centrale vergrendeling,
raambediening, stoelverstelling e.d. combineren. Ook kunnen de reeds aanwezige
sensoren voor meerdere doeleinden worden gebruikt. We denken bijv. aan
de ABS-sensoren die ook voor het alarmsysteem (wegslepen) gebruikt kunnen
worden. Bosch spreekt van het CARTRONIC concept.
6 Vragen en opgaven
6.1 Centrale portiervergrendeling
1. Wat is het verschil tussen enkelzijdige en dubbelzijde vergrendeling?
2. Op welke wijze kan worden verkregen dat de portieren ontgrendelen in
geval van een aanrijding?
3. Geef een beknopte beschrijving van het pneumatische vergrendelsysteem
met behulp van fig. 3.
4. Op welke wijze wordt voorkomen dat de elektromotor van fig. 4 te lang
bekrachtigd wordt in geval van vergrendelen en ontgrendelen?
5. Hoe is de aansluiting van de motor wanneer deze niet bekrachtigd
wordt? Zie fig. 5.
6. Op welke wijze verandert de motor van draairichting? Zie fig. 5.
7. Wat verstaat men onder een doorlock-motordriver?
8. Geef het vereiste spanningsniveau (hoog of laag) op de aansluitpinnen
van het L9937 IC weer wanneer we de motor willen laten draaien (fig.
7). Neem zelf een draairichting aan.
9. Geef met een kleur het stroomverloop aan naar de relais’ wanneer er
voor ’vergrendelen’ wordt gekozen (fig. 8).
10. Hoe is de stand van het contact en de deurschakelaar om de beveiliging
van het Mitsubishi portiervergrendelingssysteem te activeren? Zie fig.
9.
11. Kleur in fig. 10 het stroomcircuit voor de bekrachtiging van motor 141
door middel van de afstandsbediening.
12. Kleur in figuur 10 het stroomcircuit dat er voor zorgt dat motor 139
bekrachtigd wordt door middel van het portierslot.
6.2 Raambediening
13. Op welke wijzen kan bij elektrische raambediening inklembeveiliging
worden gerealiseerd?
33

14. Wat is de functie van de opamp in fig. 14?
15. Op welke wijze wordt verkregen dat de verschillende schakelstanden
van de raamschakelaar slechts 1 draad nodig hebben?
6.3 Startblokkering
16. Waarom is het niet nodig dat de transponder-chip in de autosleutel
voorzien is van een batterij?
17. Omschrijf beknopt de werking van een transponder (fig. 18).
18. Waarin bevindt zich de eigenlijke sleutelcode?
19. Waarom zal een startblokkeringsmoduul meerdere sleutels kunnen herkennen?
20. Wat is de functie van de spoel om het contactslot?
21. Moduleert of demoduleert de transponder? Verklaar het antwoord.
22. Is de sleutelcode in het beschreven systeem altijd hetzelfde?
23. Is de code tussen startblokkeringsmoduul en managementcomputer altijd
hetzelfde?
24. Wat is het gevaar wanneer we geen rolcode toepassen?
25. Wat blokkeert er nu in de motormanagementcomputer?
26. Hoe herkennen we een typisch startblokkeringsprobleem?
27. Welk probleem ontstaat wanneer we een startblokkeringsmoduul moeten
vervangen?
28. Voor welke doeleinden wordt de zelfdiagnose-aansluiting gebruikt?
6.4 Afstandsbediening
29. Wat is het nadeel van infrarood-afstandbediening?
30. Wat verstaat men onder puls-positie modulatie bij infraroodafstandsbediening?
31. Wat is de meest gebruikte draagfrequentie?
32. Wat is de maximale en minimale afstand van het IR-bereik volgens fig.
27?
33. In welk frequentiegebied werkt de radiografische afstandsbediening?
34. Heeft radiografische afstandsbediening ook een nadeel? Zo ja, welk?
35. Hoewel de draaggolf hetzelfde kan zijn, kan er toch nog een groot verschil
zijn in de wijze waarop de boodschappen worden verzonden. Wat
wordt bedoeld?
36. Vergelijk het signaal van fig. 28 met fig. 32. Welk signaal is volgens u
eenvoudiger en waarom?
6.5 Alarmsystemen
37. Er worden een viertal maatregelen genoemd om diefstal te voorkomen.
Welke zijn deze?
38. Hoeveel klassen hanteertde SCM?
39. Wat is het verschil tussen klasse 1 en 2?
40. Wat is het verschil tussen klasse 2 en 3?
34

41. Wat is het bijzondere van klasse 4 en 5?
42. Wat verstaan we onder een Z-systeem?
43. Wat is het verschil tussen omtrek- en interieurbeveiliging?
44. Op welke wijze werkt een glasbreuksensor?
45. Welke rol speelt het GPS-systeem bij beveiliging?
46. Wat zijn de toekomstverwachtigingen ten aanzien van beveiligingen?
47. Wat hebben ultrasoon en radardetectie gemeenschappelijk?
48. Wanneer wordt radardetectie gebruikt?
49. Wat wordt verstaan onder een CAN-alarm?
35