Система спутниковой сигнализации для автотранспорта

Задача

Спроектировать и изготовить устройство слежения для установки на транспортные средства(ТС) со следующими функциями:

определение местоположение ТС посредством глобальных навигационных систем (GPS);
передача информации о местоположении и состояний датчиков на центральный сервер посредствам SMS и(или) Интернета(GPRS);
система питания в буфер с аккумулятором машины, в случае демонтажа АКБ питание осуществляется от встроенной батареи (смонтированной скрытно вместе с блоком системы) предусмотреть защиту скрытой батареи от короткого замыкания проводов ведущих к АКБ;
блокировка запуска двигателя и цепей питания ТС (иммобилайзер);
накопление информации о координатах, скорости движения, состояния датчиков во встроенную флэш-память (журнал событий);
постоянная диагностика системы, исправность датчиков, основных цепей питания и т.п.;
наличие тревожной кнопки;
использование беспроводного брелока с цифровой клавиатурой для набора кода снятия/постановки охраны;
аудио-контроль салона;
отслеживание датчиков удара, объёма, микроволновых датчиков.

Решение

Разработка системы спутниковой сигнализации для автотранспорта будет состоять из следующих основных этапов:

разработка электроники радиобрелка;
разработка корпуса для радиобрелка;
разработка программного обеспечения радиобрелка;
выбор набора датчиков устанавливаемых в автомобиле;
разработка электроники основного модуля сигнализации, схем подключения к оборудованию автотранспорта;
разработка корпуса для основного модуля;
проработка вопросов установки датчиков, их крепления и согласования с узлами автомобиля;
проработка вопросов прокладки трас кабелей для подключения системы сигнализации;
разработка программного обеспечения основного модуля сигнализации.

Общая структурная схема сигнализации представлена на рисунке 1.

Структурная схема системы спутниковой сигнализации

Рис. 1. Структурная схема системы спутниковой сигнализации.

При разработке данной системы необходимо решить следующие задачи:

разработка радиобрелка;
подключение GPS модуля;
подключение GSM/GPRS модема;
ведение журнала событий;
подключение к оборудованию автомобиля;
определение основных направлений при разработке ПО сигнализации.

Разработка радиобрелка.

Определение габаритов и внешнего вида, количества кнопок, индикаторов. Определение максимальной дальности между брелком и управляемым автомобилем. Размещение в автомобиле модуля обмена информацией с радиобрелком. Контроль за состоянием питания радиобрелка. Внедрение алгоритмов динамического кодирования сигналов между брелком и системой сигнализации.

Определение основных функций:

постановка на охрану;
тихая постановка на охрану;
снятие с охраны;
тихое снятие с охраны;
поиск автомобиля ("световая дорожка");
откр./закр. замков дверей;
паника;
дистанционный запуск двигателя;
управление дополнительными каналами (управление дополнительным оборудованием).

Основные состояния системы отображаемые индикаторами брелка:

охрана выключена/включена;
открыта дверь, капот или багажник;
автоматическая постановка на охрану;
в режиме программирования показывает текущую функцию;
в режиме охраны или сразу после снятия обозначает причину срабатывания системы, если в период охраны нарушалась какая-либо из трех контролируемых зон (открывались двери, капот или багажник, включалось зажигание).

Подключение GPS модуля.

Точность определения координат, размещение модуля (антенны) в корпусе автомобиля для качественного определения координат и недоступности для похитителей.

Подключение GSM/GPRS модема.

Размещение антенны в корпусе автомобиля для качественного обмена информацией и недоступности для похитителей. Определения типа сообщений передаваемых/принимаемых по модему.

Ведение журнала событий.

Определение списка событий необходимых для занесения в журнал, формата записей, частоты записей. Срока хранения информации.

Подключение к оборудованию автомобиля.

При подключению к оборудованию автомобиля необходимо подключение к следующим цепям:

(прерыватель/генератор) - для определения момента запуска и контроля работы двигателя;
сигнала прогрева свечей - используется с дизельными двигателями, для определения окончания прогрева свечей накаливания, и готовности к запуску двигателя. При дистанционном запуске двигателя;
концевого выключателя стоп-сигнала -сигнал от "лягушки" педали тормоза. Для отключения двигателя работающего под управлением дистанционного запуска;
постановки на охрану - служит для постановки сигнализации на охрану. Подключается напрямую к активатору дверей;
концевого выключателя капота - подключается к кнопочному выключателю капота (датчик открывания капота);
датчика давления масла - входной сигнал с датчика давления масла. Начинает опрашиваться спустя 20 секунд, после запуска двигателя. При недостаточном давлении, двигатель глушится, без возможности повторного запуска. При дистанционном запуске двигателя;
сирены - сигнал управления сиреной;
блокировки двигателя - служит для предотвращения несанкционированного запуска двигателя. Подключается к внешнему реле контакты которого могут разрывать цепь питания бензонасоса, катушки зажигания;
стартера 2 - служит для автомобилей имеющих два стартера;
периферии (ACC) - подключение дополнительного оборудования. Его можно использовать для подключения печки, обогрева заднего стекла и пр. При дистанционном запуске двигателя;
сервисной кнопки - кнопка управления сигнализацией. Для программирования системы, для выбора режима автоматического запуска двигателя, а так же для экстренного отключения сигналов тревоги;
концевого выключателя дверей - подключается к кнопочным выключателям дверей (датчик открывания дверей);
снятия с охраны - служит для снятия сигнализации с охраны. Подключается напрямую к активатору дверей;
концевого выключателя багажника - подключается к кнопочному выключателю багажника (датчик открывания багажника);
разблокировки/блокировки дверей - управление системой запирания дверей;
тахометра - для определения скорости движения автомобиля;
управления габаритными огнями;
подключения замка зажигания;
концевого выключателя ручного тормоза.

Определение основных направлений при разработке ПО сигнализации.

Программное обеспечение систему спутниковой сигнализации будет выполнять функции:

включение охраны;
функция слежения за бортовым напряжением, дверями, капотом, багажником;
управление сиреной габаритными огнями;
обход неисправной зоны при постановке на охрану (не работает датчик дверей, капота, багажника, датчики удара и т.д..);
выключение охраны;
автоматическое включение охраны (через 30 сек. после закрытия всех дверей автомобиля);
индикация факта и причины срабатывания сигнализации (срабатывания не было, сработал датчик удара, были открыты двери, был открыт капот, был открыт багажник, было включено зажигание и т.д.);
экстренное отключение сигналов тревоги (в случае утери или неработоспособности брелока);
управление центральным замком (дистанционное открытие дверей, багажника);
контроль исправности концевых выключателей (диагностика системы);
режим "поиска" автомобиля (поиск на стоянке);
отложенная охрана (включение охраны через определенное время или по событию);
управление устройствами автомобиля, подключенными к дополнительному каналу;
управление дистанционным запуском автомобиля (прогрев двигателя, салона);
дистанционное включение сигналов тревоги ("ПАНИКА");
автоматическое запирание дверей при включении зажигания;
автоматическое отпирание дверей при выключении зажигания;
защита от "ложных срабатываний" (управление чувствительностью датчиков и т.д.);
функции задержки выключения салонного света;
предупреждение о не выключенных габаритных огнях, не установке на ручной тормоз;
включение тревоги в случае пропадания GSM сети;
сигнализатор разряда элемента питания брелока, автономного источника питания, АКБ;
запись кодов брелоков в память системы;
программирование индивидуального кода автовладельца.