Противоугонное кодовое устройство для транспортного средства, преимущественно автомобиля

 

Использование: для предотвращения недозволенного пользования транспортными средствами, например автомобилями. Сущность изобретения: обеспечение передачи тревожной информации по радиоканалу на приемный пункт. Устройство содержит многопозиционные переключатели, звуковой сигнализатор, реле, выключатель, дистанционный переключатель с обмотками, резистор, геркон, светодиодный индикатор, задающий генератор, первый и второй фазовращатели на 90°, первый и второй масштабирующие перемножители, генератор модулирующего кода, фазовый манипулятор, передатчик, передающую и приемную антенны, приемник, широкополосный и узкополосный фильтры, фазовый детектор и индикатор. Для передачи тревожной информации по радиоканалу используется сигнал с фазовой манипуляцией, обладающий повышенной устойчивостью к помехам, структурной и энергетической скрытностью. 2 ил.

Изобретение относится к области транспортной техники, в частности к устройствам для предотвращения недозволенного пользования транспортными средствами, например автомобилями.

Известные противоугонные устройства для транспортных средств основаны на блокировке рулевого вала транспортного средства, на блокировке тормозной системы, на блокировке двигателя, на блокировке цепи питания и подаче звукового сигнала, на перекрытии топливной системы, на использовании кодового замка.

Из известных устройств наиболее близким к предлагаемому является противоугонное кодовое устройство для транспортного средства, которое выбрано в качестве прототипа. Указанное устройство содержит два многопозиционных переключателя, последовательно включенных в цепь зажигания двигателя, два многопозиционных переключателя, последовательно включенных в цепь звукового сигнала, выключатель, реле и звуковой сигнализатор. Оно препятствует попытке угона транспортного средства путем кодирования системы зажигания и подачи звукового сигнала, в качестве которого может использоваться сигнал автомобиля, подключенный к источнику питания через контакты реле.

Однако данное противоугонное устройство не обеспечивает возможности для передачи тревожной информации по радиоканалу на приемный пункт и принятия мер по задержанию угонщика.

Цель изобретения расширение функциональных возможностей путем передачи тревожной информации по радиоканалу на приемный пункт.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены дистанционный переключатель с двумя противофазными обмотками, геркон, токоограничивающий резистор, светодиодный индикатор, задающий генератор, первый фазовращатель на 90^о, первый масштабирующий перемножитель, генератор модулирующего кода, фазовый манипулятор, передатчик и передающая антенна, а на приемном пункте приемная антенна, приемник, широкополосный фильтр, два узкополосных фильтра, второй фазовращатель на 90^о, второй масштабирующий переключатель, фазовый детектор и инидикатор. На транспортном средстве обмотки дистанционного переключателя подключены к источнику питания через его контакты разнонаправленного действия, относящиеся к первой обмотке, и геркон, а индикатор через последовательно включенные токоограничивающий резистор и один из размыкающих контактов дистанционного переключателя, относящихся к его второй обмотке, звуковой сигнализатор, задающий генератор, генератор модулирующего кода. Фазовый манипулятор и передатчик соединены с источником питания через последовательно включенные другой размыкающий контакт дистанционного переключателя, относящийся к его второй обмотке, и выходной замыкающий контакт органа управления тревожной сигнализацией. Выход задающего генератора подключен ко входам первого масштабирующего перемножителя непосредственно и через первый фазовращатель на 90^о. Входы фазового манипулятора соединены с выходами первого масштабирующего перемножителя и генератора модулирующего кода, а выход с одним из входов передатчика, другой вход которого подключен к выходу задающего генератора, а выход к передающей антенне. На приемном пункте приемник широкополосный фильтр, фазовый детектор и индикатор включены последовательно. Вход первого узкополосного фильтра соединен с выходом приемника, а выход со входом второго фазовращателя на 90^о и одним из входов второго масштабирующего перемножителя, другой вход которого подключен к выходу второго фазовращателя на 90^о, а выход через второй узкополосный фильтр к соответствующему входу фазового детектора.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 временные диаграммы, поясняющие принцип работы радиоканала.

Противоугонное кодовое устройство для транспортного средства содержит первый 1, второй 2, третий 3 и четвертый 4 многопозиционные переключатели, звуковой сигнализатор 5, контакты 6 реле 7, неподвижный контакт 8 первого переключателя 1, подвижный контакт 9 второго переключателя 2, выключатель 10, связанный, например, с капотом (возможна также связь с крышкой багажника), подвижный контакт 11 третьего переключателя 3, подвижный контакт 12 четвертого переключателя 4, подвижный контакт 13 первого переключателя 1, неподвижный контакт 14 третьего переключателя 3, неподвижный контакт 15 второго переключателя 2, неподвижный контакт 16 четвертого переключателя 4, первую 18 и вторую 19 обмотки дистанционного переключателя 17, резистор 20, геркон 21, светодиодный индикатор 22, задающий генератор 23, первый фазовращатель 24 на 90^о, первый масштабирующий перемножитель 25, генератор 26 модулирующего кода, фазовый манипулятор 27, передатчик 28, передающую антенну 30, приемник 31, полосовой фильтр 32, первый узкополосный фильтр 33, второй фазовращатель 34 на 90^о, второй масштабирующий перемножитель 35 на 90^о, второй узкополосный фильтр 36, фазовый детектор 37 и индикатор 38. Первый 1 и второй 2 многопозиционные переключатели последовательно включены в цепь зажигания двигателя. Третий 3 и четвертый 4 многопозиционные последовательно включены в цепь звукового сигнала. Подвижные контакты 13, 11 переключателей 1, 3 и подвижные контакты 9, 2 переключателей 2, 4 механически связаны между собой, что обеспечивает их общее управление. Указанные пары переключателей могут быть образованы и двухгалетными многопозиционными переключателями. Одним из неподвижных контактов 8 переключателя 1 соединен с подвижным контактом 9 переключателя 2, остальные неподвижные контакты переключателя 1 соединены через выключатель 10, связанный, например, с капотом (возможна также связь с крышкой багажника), с цепью звукового сигнала и с цепью питания задающего генератора 23, генератора 26 модулирующего кода, фазового манипулятора 27 и передатчика 28. Часть неподвижных контактов переключателя 3 соединена с подвижным контактом 12 переключателя 4, часть неподвижных контактов которого включена в цепь звукового сигнала. К источнику питания последовательно подключены обмотка 18 (19) дистанционного переключателя 17, замкнутые контакты 18.1 (18.2) и геркон 21. К источнику питания последовательно подключены резистор 20, разомкнутые контакты 19.1 и светодиодный индикатор 22. К выходу задающего генератора 23 последовательно подключены фазовращатель 24 на 90^о, масштабирующий перемножитель 25, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора 23, фазовый манипулятор 27, второй вход которого соединен с выходом генератора 26 модулирующего кода, передатчик 28, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора 23, и передающая антенна 29. К выходу приемной антенны 30 последовательно подключены приемник 31, узкополосный фильтр 33, фазовращатель 34 на 90^о, масштабирующий перемножитель 35, второй вход которого соединен с выходом узкополосного фильтра 33, узкополосный фильтр 36, фазовый детектор 37, второй вход которого через полосовой фильтр 32 соединен с выходом приемника 31, и индикатор 38.

Один из неподвижных контактов, например 15, переключателя 2 соединен непосредственно с цепью зажигания и через пусковую кнопку стартера (на чертеже не показана) с цепью последнего. Контакты 14, 16 переключателей 3, 4 соединены с подвижными контактами 11, 12 при установке переключателей на выбранный код (например, так, как это показано на фиг. 1), оставлены свободными. В переключателях 3 и 4 оставлены свободными еще некоторые неподвижные контакты для дезориентации при подборе кода злоумышленником.

Устройство работает следующим образом.

Устанавливают переключатель 1, а следовательно, и переключатель 3 в положение, при котором его подвижный контакт 13 замыкается с неподвижным контактом 8, после чего устанавливают переключатель 2, а следовательно, и переключатель 4 в положение, при котором его подвижный контакт 9 замыкается с неподвижным контактом 15. При указанных положениях переключателей схема собирается по цепи: + батареи, подвижный контакт 13, неподвижный контакт 8, подвижный контакт 9, неподвижный контакт 15 и цепь зажигания замыкается. Одновременно подвижный контакт 11 переключателя 3 замыкает неподвижный контакт 14, а подвижный контакт 12 переключателя 4 неподвижный контакт 16. Но поскольку неподвижные контакты 14 и 16 оставлены свободными, то изменения в схеме не происходит.

Для рассмотренного варианта код устройства (6, 5), т.е. шесть переключений переключателя 1 и пять переключений переключателя 2, начиная от нулевого положения. Остальные положения переключателей схему зажигания не собирают, а питают обмотку реле 7 по цепи: + батареи, подвижный контакт 11, один из неподвижных контактов, переключателя 3, подвижный контакт 12 переключателя 4, один из его неподвижных контактов, обмотка реле 7. При этом контакты 6 реле 7 замыкаются. Однако звуковой сигнал и радиоканал не включается, так как контакты 19.2 разомкнуты.

Указанная ситуация соответствует нормальной эксплуатации транспортного средства, когда противоугонное устройство выключено. Это достигается путем поднесения постоянного магнита, выполненного например, в виде брелка, к геркону 21, установленному за обшивкой транспортного средства в месте, известном только владельцу. При этом обмотка 18 дистанционного переключателя 17 через замкнутые контакты 18.1 и геркон оказывается подключенной к источнику питания. Дистанционный переключатель 17 переводится в свое первое устойчивое состояние, при котором контакты 18.2 замыкаются, а контакты 18.1 размыкаются. Контакты 19.1 и 19.2 находятся в разомкнутом состоянии.

Для перевода транспортного средства в режим охраны, т.е. включения противоугонного устройства, владелец устанавливает переключатели 1 и 2 в свободное положение, при котором подвижные контакты замыкаются со свободными неподвижными контактами (например 4, 3) и опять подносит постоянный магнит к геркону 21. В этом случае срабатывает обмотка 19 и дистанционный переключатель 17 переводится во второе устойчивое состояние, при котором контакты 18.1, 19.1 и 19.2 замыкаются, а контакты 18.2 размыкаются. Питание через резистор 20 и замкнутые контакты 19.1 поступает на светодиодный индикатор 22, который срабатывает и сигнализирует о том, что противоугонное устройство включено. Если теперь переключатели 1 и 2 переводятся в другие положения при попытке угонщика подобрать нужный код (6, 5), при котором запускается двигатель, то срабатывает реле 7 и через ее замкнутые контакты 6 и замкнутые контакты 19.2 дистанционного переключателя 17 питание поступает на звуковой сигнализатор 5 и на задающий генератор 23, генератор 26 модулирующего кода, фазовый манипулятор 27 и передатчик 28. Звуковой сигнализатор 5 срабатывает, тем самым привлекая внимание окружающих и владельца. Одновременно включается радиоканал, по которому передается тревожная информация на приемный пункт, где принимаются меры по задержанию угонщика.

Гармоническое напряжение (фиг. 2а) U_o(t) U_o ˙ sin ( ω_ot + ϕ_o), 0 ≅ t ≅ T_o, где U_o, ω_o, ϕ_o, T_o амплитуда, несущая частота, начальная фаза и длительность напряжения; с выхода задающего генератора 23 поступает на вход фазовращателя 24 на 90^о, на первые входы масштабирующего перемножителя 25 и передатчика 28. На выходе фазовращателя 24 на 90^о образуется напряжение (фиг. 2б) U₁(t) U_o ˙ cos (ω_ot + ϕ_o), 0 ≅ t ≅ T_o, которое поступает на второй вход масштабирующего перемножителя 25. На выходе последнего образуется напряжение (фиг. 2в) U₂(t) 2U_o² ˙cos (ω_ot + ϕ_o) ˙ sin ( ω_ot + ϕ_o)= U₂ ˙ sin (2 ω_ot + 2 ϕ_o), 0 ≅ t ≅ T_o, где U₂ 1/2 K₁U_o², К₁ коэффициент передачи перемножителя, которое поступает на первый вход фазового манипулятора 27, на второй вход которого подается модулирующий код М₁(t) (фиг. 2г) с выхода генератора 26 модулирующего кода. На выходе фазового манипулятора 27 образуется фазоманипулированный (ФМн) сигнал (фиг. 2д) U_c(t) U_c ˙ sin [2 ω_ot + ϕ_K(t) + 2 ϕ_o] 0 ≅ t ≅ T_o, где U_c амплитуда сигнала, ϕ_K(t)0, π} манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом М₁(t) (фиг. 2г), причем ϕ_K(t) const при К τ_и < t < (K + 1) τ_и и может изменяться скачком при t K τ_и, т.е. на границах между элементарными посылками (К 0, 1, 2, N-1); τ_и, N длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью Т_o (T_o N τ_и), который поступает на второй вход передатчика 28. Напряжения U_o(t) и U₂(t) излучаются в эфир.

Антенной 30 и приемником 31 выделяются ФМн сигнал U₃(t) U₃ ˙ sin [2ω_ot + ϕ_K(t) + 2 ϕ_o]
0 ≅ t ≅ T_o и гармоническое напряжение (фиг. 2е)
U₄(t) U₄ ˙ sin (ω_ot + ϕ_o), которые разделяются с помощью полосового фильтра 32 и узкополосным фильтром 33. ФМн сигнал U₃(t) с выхода полосового фильтра 32 поступает на первый вход фазового детектора 37. Гармоническое напряжение U₄(t) (фиг. 2е) с выхода узкополосного фильтра 33 поступает на первый вход масштабирующего перемножителя 35 и на вход фазовращателя 34 на 90^о, на выходе которого образуется гармоническое напряжение (фиг. 2ж)
U₅(t) U₄ ˙ cos (ω_ot + ϕ_o). Это напряжение поступает на второй вход масштабирующего перемножителя 35, на выходе которого образуется напряжение U₆(t) 2U₄^a ˙ sin (ω_ot + ϕ_o) ˙ cos (ω_ot + ϕ_o)=
U₆ ˙ sin (2 ω_ot + 2 ϕ_o). Указанное напряжение выделяется узкополосным фильтром 36 и подается на опорный вход фазового детектора 37. На выходе фазового детектора 37 образуется низкочастотное напряжение
M₂(t) U_н ˙ cos ϕ_K(t), где U_н 1/2 К₂U₃ ˙ U₆;
К₂ коэффициент передачи фазового детектора, которое является аналогом модулирующего кода М₁(t) (фиг. 2г). Указанное напряжение поступает на индикатор 38, где оно регистрируется.

Каждое транспортное средство имеет свой модулирующий код, который состоит из адресной и информационной частей. Адресная часть состоит из n элементарных посылок и используется для передачи сведений, например, о номере стоянки, гаража, района и т.д. Информационная часть состоит из m элементарных посылок (m N n) и используется для передачи сведений о номерном знаке транспортного средства и его владельце. Получив указанную информацию на приемном пункте, сотрудники ГИА принимают соответствующие меры по задержанию угонщика.

Таким образом, некоторые неподвижные контакты переключателей 3 и 4, оставленные свободными, обеспечивают то, что при прохождении по ним подвижных контактов 11 и 12 звукового сигнала не последует, но схема зажигания не собирается, чем дезориентирует злоумышленника и еще больше затрудняет нахождение кода.

Сигнализация срабатывает также при открывании капота с целью отключения ее или похищения отдельных узлов двигателя и других частей транспортного средства.

Устройство позволяет путем переключения контактов получить большое количество кодов, трудно подбираемых несведущим лицом. Вышеуказанное обстоятельство повышает гарантию от угона автомобиля. В процессе подбора необходимого кода злоумышленник включает звуковую сигнализацию и радиоканал, по которому передается тревожная информация на приемный пункт.

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с прототипом и другими аналогичными устройствами обеспечивает передачу тревожной информации по радиоканалу на приемный пункт. Для передачи указанной информации используется сигнал с фазовой манипуляцией, обладающей повышенной устойчивостью к помехам, структурной и энергетической скрытностью.

Необходимым условием конкретного приема и синхронного детектирования ФМн сигнала является наличие в точке приема опорного напряжения, имеющего постоянную начальную фазу и частоту, равную частоте принимаемого сигнала.

В предлагаемом устройстве опорное напряжение формируется с помощью вспомогательного пилот-сигнала, передаваемого по отдельному каналу. Поскольку ни на приемной, ни на передающей стороне нет элементов, способных приводить к скачкообразному изменению фазы опорного напряжения, то даже при наличии помех явление обратной работы отсутствует. В результате помехозащищенность передачи дискретной информации повышается. Тем самым функциональные возможности устройства расширены.

Формула изобретения

ПРОТИВОУГОННОЕ КОДОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО АВТОМОБИЛЯ, содержащее первый и второй многопозиционные переключатели, включенные последовательно контактами, соответствующими выбранному коду, в цепь зажигания двигателя, третий и четвертый многопозиционные переключатели, сочлененные подвижными контактами, элементами соответственно с первым и вторым переключателями и включенные последовательно группами параллельно соединенных контактов, за исключением контактов, соответствующих установке на выбранный код, в цепь органа управления тревожной сигнализацией с выходным замыкающим контактом, отличающееся тем, что на транспортном средстве введены дистанционный переключатель с двумя противофазными обмотками, геркон, токоограничивающий резистор, светодиодный индикатор, задающий генератор, первый фазовращатель на 90^o, первый масштабирующий перемножитель, генератор модулирующего кода, фазовый манипулятор, передатчик и передающая антенна, а на приемном пункте приемная антенна, приемник, широкополосный фильтр, два узкополосных фильтра, второй фазовращатель на 90^o, второй масштабирующий переключатель, фазовый детектор и индикатор, при этом на транспортном средстве обмотки дистанционного переключателя подключены к источнику питания через его контакты разнонаправленного действия, относящиеся к первой обмотке, и геркон, а индикатор через последовательно включенный токоограничивающий резистор и один из размыкающих контактов дистанционного переключателя, относящихся к его второй обмотке, звуковой сигнализатор, задающий генератор, генератор модулирующего кода, фазовый манипулятор и передатчик соединены с источником питания через последовательно включенные другой размыкающий контакт дистанционного переключателя, относящийся к его второй обмотке, и выходной замыкающий контакт органа управления тревожной сигнализацией, выход задающего генератора подключен к входам первого масштабирующего перемножителя непосредственно и через первый фазовращатель на 90^o, входы фазового манипулятора соединены с выходами первого масштабирующего перемножителя и генератора модулирующего кода, а выход с одним из входов передатчика, другой вход которого подключен к выходу задающего генератора, а выход к передающей антенне, на приемном пункте приемник, широкополосный фильтр, фазовый детектор и индикатор включены последовательно, вход первого узкополосного фильтра соединен с выходом приемника, а выход с входом второго фазовращателя на 90^o и одним из входов второго масштабирующего перемножителя, другой вход которого подключен к выходу второго фазовращателя на 90^o, а выход через второй узкополосный фильтр к соответствующему входу фазового детектора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2