Устройство обнаружения источников сбоев в системе защиты транспортных средств

Полезная модель относится к области защиты транспортных средств от несанкционированного использования и может быть применена в автомобильных сигнализациях для предотвращения угона автомобилей.

Технический результат заключается в повышении надежности аппаратуры за счет того, что в процессе эксплуатации обнаруживаются и регистрируются распределенные и локальные источники сбоев: сигнальные шины, шины заземления и электропитания, клеммные колодки (соединители или разъемы), а также микроволновый датчик объема. Эффект достигается вследствие включения в аппаратуру контактных и бесконтактных датчиков сбоя с добавлением алгоритмов обработки электрических сигналов с указанных датчиков и использованием информативных параметров - изменение амплитудно-частотных характеристик, повышенное электромагнитное излучение, появление эффекта дифференцирования и интегрирования сигналов. 1 н.п. и 1 2 3 п. формулы, 1 илл.

Полезная модель относится к радиоэлектронной технике защиты транспортного средства от несанкционированного использования. Одна из проблем современных сигнализаций заключается в том, что они не рассчитаны на диагностику салонных датчиков, т.е. в случае если салонный датчик стал неисправен, либо на питающей линии образовалась помеха, то при срабатывании датчик не способен проинформировать блок сигнализации об несанкционированных действиях, вызвавших активацию режима «тревоги». Технический результат заключается в повышении точности диагностирования, который достигается за счет того, что в процессе эксплуатации обнаруживаются и регистрируются распределенные и локальные источники сбоев в аппаратуре:

сигнальные шины, шины заземления и электропитания, клеммные колодки (соединители или разъемы), а также сам микроволновый датчик объёма. Эффект достигается вследствие включения в аппаратуру контактных и бесконтактных датчиков сбоя, а также добавлением алгоритмов обработки электрических сигналов с указанных датчиков.

При этом в качестве информативных параметров используются изменения амплитудно-частотных характеристик, повышенное электромагнитное излучение, появление эффекта дифференцирования и интегрирования сигналов.

Известно устройство для сигнализации неисправности контролируемого объекта, в котором результат достигается за счет введения в каждом канале контроля объекта модуля автоматического контроля исправности датчика, выполненного определённым образом (Патент России RU 2 278 414. М.кл. G08B 23/00 от 20.06.2006.). Недостатком устройства является его функциональная ограниченность из-за невозможности учета в работе скрытых дефектов (вибрации, температурные и тепловые воздействия, электромагнитные помехи и т.д.).

Наиболее близким аналогом (прототипом) является система защиты транспортного средства от угона с помощью иммобилайзера, оснащённого интеллектуальными средствами, в частности биометрической системой идентификации (Патент России 2 325 290. М.кл. B60R 25/00 от 27.05.2008).

Недостатком устройства является его функциональная ограниченность из-за невозможности обнаружения и регистрации кратковременных выходов рабочих параметров за пределы поля допуска в широком диапазоне частот.

Задача, решаемая полезной моделью, - расширение функциональных возможностей по обнаружению скрытых дефектов в виде сбоев элементов и узлов за счет введения контактных и бесконтактных датчиков сбоев.

Поставленная задача решается тем, что устройство обнаружения источников сбоев в системе защиты транспортных средств дополнительно содержит контактные и бесконтактные датчики сбоев, установленные соответственно на линиях связи (интерфейсных шинах) с соединителями и в непосредственной близости (до 1-2 см) от элемента (линии связи, интерфейсной шины) или узла (соединителя) электрической цепи, обнаруживающие в качестве источников сбоев: соединители (разъемы), интерфейсные шины, шины управления, заземления и электропитания, внутренние и внешние электромагнитные помехи.

Поставленная задача решается тем, что в качестве информативных параметров при обнаружении источников сбоев выбирают изменение амплитудно-частотных характеристик, повышенное электромагнитное излучение, появление эффекта дифференцирования и интегрирования сигналов.

Поставленная задача решается также тем, что амплитудно-частотную характеристику источника сбоя регистрируют в диапазоне частот от нуля (постоянный ток) до единиц гигагерц.

Поставленная задача решается также тем, что электромагнитные излучения от источников сбоев обнаруживают бесконтактно в диапазоне частот от единиц герц до единиц гигагерц.

Поставленная задача решается также тем, что контактно источник сбоя определяется по факту образования микротрещин и микрозазоров в линиях связи и соединителях и малой емкостной составляющей (доли и единицы пикофарад) в них, последующим большим сопротивлением (до 10⁷ Ом и выше) приемника сигналов на КМОП-структуре и образующегося эффекта дифференцирования сигналов.

Поставленная задача решается также тем, что бесконтактно источник сбоя определяется по факту образования микрорезонансных контуров и электромагнитного излучения в них при прохождении электрического сигнала.

Поставленная задача решается также тем, что контактно источники сбоя определяются по эффекту интегрирования сигнала при воздействии на них кодо-импульсных сигналов с различными постоянными времени в импульсах и паузах.

Поставленная задача решается также тем, что контактные и бесконтактные датчики сбоев выполнены с возможностью работы в диапазоне частот от долей герца до единиц гигагерц.

Поставленная задача решается также тем, что контактные датчики сбоев реализованы на КМОП-инверторах.

Поставленная задача решается также тем, что бесконтактные датчики сбоев реализованы на пассивных (L, С - элементы) микрорезонансных колебательных

контурах.

Поставленная задача решается также тем, что в линиях связи с односторонним направлением распространения сигналов датчики сбоев установлены перед приемником сигналов, с двусторонним - перед приемником и после передатчика сигналов.

Поставленная задача решается также тем, что при срабатывании двух и более контактных датчиков сбоя в качестве источника сбоя определяется элемент или узел с более ранним по времени срабатыванием датчика.

Решение поставленной задачи определения сбойных состояний и источников сбоев в виде линий связи и соединителей по изменению амплитудно-частотной характеристики, повышенного электромагнитного излучения, дифференцируемости электрических сигналов основано на представлении скрытых дефектов упомянутых фрагментов аппаратуры в форме микрозазоров, микронеровностей, микротрещин, частичных микроразрывов и образовании вследствие этого микрорезонансных контуров и микроемкостей.

Решение поставленной задачи по информативному параметру интегрируемости электрических сигналов основано на представлении скрытых дефектов устройства в виде повышенного (в десятки и сотни раз) омического сопротивления, составляющего с последующей включённой микроёмкостью (например, сотые доли пикофарад) интегрирующее звено.

На фиг.1 представлена схема устройства обнаружения источников сбоев в системе защиты транспортных средств с дополнительно введенными датчиками сбоев (контактными и бесконтактными).

Схема содержит блок биометрической идентификации 1, контрольный блок 2, реле дистанционной блокировки 3, радиочастотный считыватель 4, транспондер 5, кнопку VALET 6, индикатор 7, концевой выключатель педали тормоза 8, концевой выключатель двери водителя 9.

Схема также содержит контактные датчики сбоев (КДС) 10, 11, установленные, в частном случае, в начале (КДС 10) и в конце (КДС 11) линии связи контрольного блока 2 с блоком 1. В общем случае данное количество датчиков может быть и большим, что зависит от конкретной линии связи и размера её дискретизации, на которой необходима фиксация сбоя.

Входящие в состав блока биометрической идентификации 1 сканер, блок хранения образцов, блок сравнения, блок регистрации образцов и блок управления, на фиг. 1 не показаны.

На схеме (фиг. 1) показаны и бесконтактные датчики сбоев (БДС) 12, 13, установленные в непосредственной близости от диагностируемых элементов или узлов. Количество БДС выбирается, исходя из их чувствительности, протяжённости линии связи и, в общем случае, может быть большим. КДС 10, 11 устанавливаются, например, с помощью клипс. КДС 10, 11, также как и БДС 12,

13 могут иметь автономную (11,13) или с выходом на контрольный блок 2 (10, 12) индикацию.

Аналогично линиям и узлам связи блоков 1 и 2, могут иметь КДС и БДС и другие линии и узлы связи (например, радиосчитыватель 4 с контрольным блоком

2).

Идеология включения БДС, а также алгоритм их функционирования в аппаратуре аналогичен КДС. Основное отличие - в величине фиксируемого сигнала в зависимости от расстояния до источника сбоев.

1. Устройство обнаружения источников сбоев в системе защиты транспортных средств, содержащее блок биометрической идентификации, контрольный блок, реле дистанционной блокировки, радиочастотный считыватель, транспондер, кнопку VALET, индикатор, концевой выключатель педали тормоза, концевой выключатель двери водителя, причем блок биометрической идентификации соединен с контрольным блоком, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит контактные и бесконтактные датчики сбоев, установленные соответственно на линиях связи (интерфейсных шинах) с соединителями и в непосредственной близости (до 1-2 см) от элемента (линии связи, интерфейсной шины) или узла (соединителя) электрической цепи, обнаруживающие в качестве источников сбоев: соединители (разъемы), интерфейсные шины, шины управления, заземления и электропитания, внутренние и внешние электромагнитные помехи.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве информативных параметров при обнаружении источников сбоев выбирают изменение амплитудно-частотных характеристик, повышенное электромагнитное излучение, появление эффекта дифференцирования и интегрирования сигналов.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что амплитудно-частотную характеристику источника сбоя регистрируют в диапазоне частот от нуля (постоянный ток) до единиц гигагерц.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что электромагнитные излучения от источников сбоев обнаруживают бесконтактно в диапазоне частот от единиц герц до единиц гигагерц.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что контактно источник сбоя определяется по факту образования микротрещин и микрозазоров в линиях связи и соединителях и малой емкостной составляющей (доли и единицы пикофарад) в них с последующим большим сопротивлением (до 10⁷ Ом и выше) приемника сигналов на КМОП-структуре и образующегося эффекта дифференцирования сигналов.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что бесконтактно источник сбоя определяется по факту образования микрорезонансных контуров и электромагнитного излучения в них при прохождении электрического сигнала.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что контактно источники сбоя определяются по эффекту интегрирования сигнала при воздействии на них кодо-импульсных сигналов с различными постоянными времени в импульсах и паузах.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что контактные и бесконтактные датчики сбоев выполнены с возможностью работы в диапазоне частот от долей герца до единиц гигагерц.

9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что контактные датчики сбоев реализованы на КМОП-инверторах.

10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что бесконтактные датчики сбоев реализованы на пассивных (L, С - элементы) микрорезонансных колебательных контурах.

11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в линиях связи с односторонним направлением распространения сигналов датчики сбоев установлены перед приемником сигналов, с двусторонним - перед приемником и после передатчика сигналов.

12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что при срабатывании двух и более контактных датчиков сбоя в качестве источника сбоя определяется элемент или узел с более ранним по времени срабатыванием датчика.