Como Funcionam os Alarmes de Carros? (1)

Os carros são alvo natural de ladrões: são valiosos, razoavelmente fáceis de serem revendidos e têm um sistema de partida embutido. Estatística de 2004 mostra que nos Estados Unidos, a cada 26 segundos, um veículo é roubado.
Com esta estatística alarmante, não é de se surpreender que milhões de pessoas tenham começado a investir em sistemas de alarmes. Hoje, muitos carros são equipados com sensores eletrônicos sofisticados, sirenes e sistemas de ativação remota. Esses carros acabaram se tornando uma espécie de fortaleza com rodas.

Foto cedida por Directed Electronics O sistema de alarme de carro Sidewinder inclui sensores e sinais sonoros

Neste artigo, vamos dar uma olhada em alarmes de carro modernos para descobrir o que eles fazem e como são feitos.

Um alarme de carro é basicamente um conjunto de sensores unidos a algum tipo de sirene. O alarme mais simples seria um interruptor na porta do motorista e seria conectado para que, se alguém abrisse a porta, a sirene começasse a tocar.

Os sistemas de alarme de carro mais modernos são muitos mais sofisticados do que isso. Eles são compostos por:

• uma série de sensores que podem incluir interruptores, sensores de pressão e detectores de movimentos;
• uma sirene, muitas vezes capaz de criar vários sons para que você possa escolher um personalizado para seu carro;
• um receptor de rádio para permitir controle sem fio a partir de um chaveiro;
• uma bateria auxiliar para que o alarme possa funcionar mesmo se a bateria principal for desconectada;
• uma unidade de controle que monitora tudo e soa o alarme.

O mais importante nos sistemas mais avançados é um pequeno computador ou cérebro. Ele é encarregado de fechar os interruptores que ativam dispositivos alarmantes - a buzina, os faróis ou uma sirene instalada - quando certos interruptores que acionam dispositivos de sensibilização são abertos ou fechados. Os sistemas de segurança diferenciam-se, principalmente, em como os sensores são usados e como os vários dispositivos são conectados ao cérebro.
O cérebro e os alarmes podem ser conectados à bateria principal do carro, mas eles normalmente têm uma fonte de energia reserva também. Ess fonte de energia entra em ação quando alguém corta a fonte de energia principal (pelo recorte dos fios da bateria, por exemplo). Uma vez que a redução de energia é uma indicação de um possível intruso, há um aviso para soar o alarme.

Sensores da porta
O elemento mais básico em um sistema de alarme de carro é o alarme da porta. Quando você abre o capô dianteiro, o porta-malas ou qualquer porta em um carro totalmente protegido, o sistema de alarme é ativado.

A maior parte dos sistemas de alarme de carro utilizam o mecanismo de comutação já incorporado nas portas. Em carros modernos, abrindo uma porta ou porta-malas, as luzes interiores se acendem. O comutador que faz este trabalho se parece com o mecanismo que controla a luz da sua geladeira. Quando a porta é fechada, ela pressiona um botão pequeno, ativado por uma mola ou alavanca, que abre o circuito. Quando a porta é aberta, a mola empurra o botão, fechando o circuito e enviando eletricidade às luzes interiores.

Foto cedida por Directed Electronics Um interruptor de valet é um botão manual que inutiliza temporariamente o sistema de alarme. Ele fica escondido em um lugar incomum no carro. O interruptor mostrado aqui é colocado embaixo do painel de acesso de fusíveis.

O que você tem que fazer para colocar sensores de porta para funcionar é acrescentar um novo elemento a este circuito pré-programado. Com os novos arames no lugar, ao abrir a porta (fechando o interruptor) é enviada uma corrente elétrica ao cérebro junto com as luzes interiores. Quando esta corrente flui, o cérebro aciona o alarme.

Como uma medida protetora, os sistemas de alarme modernos normalmente controlam a voltagem no circuito elétrico do carro inteiro. Se houver uma baixa na voltagem deste circuito, o cérebro "sabe" que alguém mexeu no sistema elétrico. Ligar uma luz (abrindo a porta), mexer em fios elétricos no capô ou retirar um trailer atado com uma conexão elétrica causaria baixa na voltagem.

Os sensores de porta são altamente eficazes, mas oferecem uma proteção limitada. Há outros modos de entrar no carro (quebra de uma janela, por exemplo) e os ladrões não precisam entrar no seu carro para roubá-lo (eles podem rebocá-lo).

Sensores de choque
Atualmente, só os sistemas de alarme mais baratos utilizam apenas sensores de porta. A maioria dos sistemas de alarme dependem de sensores de choque para deter ladrões.

A idéia de um sensor de choque é muito simples: se alguém bater, empurrar ou, de alguma maneira, mover o seu carro, o sensor envia um sinal que indica a intensidade do movimento. Dependendo da gravidade do choque, o cérebro transmite um som de buzina ou soa o alarme em seu tom natural.

Existem muitas maneiras diferentes para criar um sensor de choque. Um sensor simples é um contato metálico longo e flexível, posicionado acima de outro contato metálico. Você pode configurar facilmente esses contatos como um interruptor simples: quando você os toca em conjunto, uma corrente flui entre eles. Um transformador substancial fará com que o contato flexível balance para que ele toque o contato abaixo, concluindo o circuito resumidamente.

O problema com este design é que todos os choques ou vibrações fecham o circuito do mesmo modo. O cérebro não tem nenhum modo de medir a intensidade do transformador, o que resulta em muitos alarmes falsos. Os sensores mais avançados enviam informações diferentes dependendo de quão severo o choque é. O desenho abaixo, patenteado por Randall Woods em 2000, é um bom exemplo deste tipo de sensor.

O sensor tem três elementos principais: 

• um contato elétrico central em um alojamento de cilindro
• vários contatos elétricos menores no fundo do alojamento
• uma bola metálica que pode mover-se livremente no alojamento

Em qualquer posição de descanso, a bola metálica toca tanto o contato elétrico central como um dos contatos elétricos menores. Isso completa um circuito, enviando uma corrente elétrica ao cérebro. Cada um dos contatos menores é unido ao cérebro dessa forma, via circuitos separados.

Quando você move o sensor, batendo ou sacudindo, a bola rola no alojamento. Como ela rola de um dos contatos elétricos menores, eleinterrompe a conexão entre aquele determinado contato e o contato central. Isso abre o interruptor, dizendo ao cérebro que a bola se moveu. Ao rolar, ela passa por cima de outros contatos, fechando cada circuito e os abrindo novamente, até finalmente parar.

Se o sensor sofrer um choque mais severo, a bola rola a uma distância maior,  passando por cima de mais contatos elétricos antes que pare. Quando isso acontece, o cérebro recebe pequenos curtos das correntesde todos os circuitos individuais. Baseado em quantos curtos ele recebe equanto tempo duram, o cérebro pode determinar a gravidade do choque. Para turnos muito pequenos, onde a bola só rola de um contato ao seguinte, o cérebro pode não ativar o alarme. Para turnos ligeiramente maiores - de alguém que se choca com o carro, por exemplo - ele pode dar um sinal de aviso: uma buzinada e uma luz dos faróis. Quando a bola rola uma boa distância, o cérebro acende toda a sirene.

Em muitos sistemas de alarme modernos, os sensores de choque são os primeiros a captar o roubo, mas eles são normalmente ligados a outros dispositivos. Nas próximas páginas explicaremos outros tipos de sensores que informam quando algo está errado.