Противоугонное устройство для транспортного средства
Использование: изобретение относится к транспортной технике, в частности к устройствам для предотвращения недозволенного пользования транспортными средствами, например автомобилями. Сущность изобретения: устройство содержит токоорганичивающий резистор 2, дистанционный переключатель 3 с двумя противофазными обмотками 4 и 5, светодиод 6, геркон 7, генератор 9 прерывистых сигналов, электромагнитное реле 10, задающий генератор 11, фазовый манипулятор 12, передатчик 13 с антенной 14, три приемные антенны, блок поиска, гетеродины, смесители усилители первой и второй промежуточной частоты, обнаружитель, измерители ширины спектра, удвоитель частоты, блок сравнения, пороговый блок, линию задержки, ключи, измеритель: частоты, блоки регистрации, частотный детектор, триггер, перемножители, узкополосные фильтры и фазовые детекторы. Устройство обеспечивает повышение надежности и расширение функциональных возможностей путем передачи тревожной информации по радиоканалу на приемный пункт, точной и однозначной пеленгации угнанного транспортного средства. 4 ил.
Изобретение относится к транспортной технике, в частности к устройствам для предотвращения недозволенного пользования транспортными средствами, например автомобилями.
Известно противоугонное устройство для транспортного средства, содержащее расположенные на транспортном средстве генератор прерывистых сигналов, один из питающих выводов которого через ключ зажигания соединен с плюсовой шиной источника питания, электромагнитное реле, обмотка которого подключена к выходу генератора прерывистых сигналов, а размыкающий контакт включен в цепь питания катушки зажигания последовательно с ключом зажигания, и дистанционный переключатель с обмоткой, один из выводов которой непосредственно подключен к плюсовой шине источника питания, и размыкающим и замыкающим контактами, первый из которых включен между вторым питающим выводом генератора прерывистых сигналов и минусовой шиной источника питания, между которой и одним из выводов обмотки дистанционного переключателя включен переключатель режимов работы [1] Однако данное противоугонное устройство не снабжено тревожной сигнализацией и позволяет злоумышленнику длительное время заниматься своей преступной деятельностью. При этом угонщик, предприняв неоднократные попытки запустить двигатель, все же имеет реальную возможность обнаружить наличие противоугонного устройства, раскрыть принцип его работы и совершить угон транспортного средства. Кроме того, для выключения противоугонного устройства необходимо при включенном зажигании нажать в определенном месте на внутреннюю стенку кабины, либо утопить слегка выступающую головку винта без резьбы. При этом за счет деформации стенки кабины либо нажатия на винт срабатывает находящийся за стенкой кабины микровыключатель. Однако микровыключатель может срабатывать и при случайном нажатии на винт или на стенку кабины, что приводит к выключению противоугонного устройства и осуществлению угона транспортного средства. Кроме того, так как устройство встает на самоблокировку при поданном питании на реле, то дребезг его контактов при движении транспортного средства может привести к срыву блокировки и переходу из режима нормальной эксплуатации в режим охраны. Следовательно, указанное противоугонное устройство имеет сравнительно низкую надежность. Целью изобретения является повышение надежности и расширение функциональных возможностей устройства путем передачи тревожной информации по радиоканалу на приемный пункт, точной и однозначной пеленгации угнанного транспортного средства. Для этого в устройство, содержащее расположенные на транспортном средстве генератор прерывистых сигналов, один из питающих выводов которого через ключ зажигания соединен с плюсовой шиной источника питания, электромагнитное реле, обмотка которого подключена к выходу генератора прерывистых сигналов, а размыкающий контакт включен в цепь катушки зажигания последовательно с ключом зажигания, и дистанционный переключатель с обмоткой, один из выводов которой непосредственно подключен к плюсовой шине источника питания, и размыкающим и замыкающим контактами, первый из которых включен между вторым питающим выводом генератора прерывистых сигналов и минусовой шиной источника питания, между которой и одним из выводов обмотки дистанционного переключателя включен переключатель режимов работы; дополнительно введены размещенные на транспортном средстве токоограничительный резистор, светодиод, геркон, задающий генератор, фазовый манипулятор и передатчик, связанный с передающей антенной, и расположенные на приемном пункте измерительный канал, состоящий из последовательно включенных блока поиска, первого гетеродина, первого смесителя, второй вход которого соединен с выходом приемной антенны, усилителя первой промежуточной частоты, удвоителя частоты, первого измерителя ширины спектра, блока сравнения, второй вход которого через второй измеритель ширины спектра соединен с выходом усилителя первой промежуточной частоты, порогового блока, второй вход которого соединен с выходом линии задержки, первого ключа, второй вход которого соединен с выходом усилителя первой промежуточной частоты, второго смесителя, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, усилителя второй промежуточной частоты, частотного детектора, триггера и первого блока регистрации, и из последовательно подключенных к выходу первого гетеродина второго ключа, второй вход которого соединен с выходом порогового блока, измерителя частоты и второго блока регистрации, причем выход порогового блока дополнительно соединен с входами линии задержки и блока поиска, и два пеленгационных канала, каждый из которых состоит из последовательно включенных приемной антенны, смесителя, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина измерительного канала, усилителя первой промежуточной частоты, перемножителя, второй вход которого соединен с выходом усилителя второй промежуточной частоты измерительного канала, узкополосного фильтра, фазового детектора, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина измерительного канала, и блока регистрации, при этом на транспортном средстве дистанционный переключатель выполнен с дополнительной обмоткой и размыкающим и замыкающим контактами, а переключатель режимов работы в виде геркона, с полюсовой шиной источника питания соединен непосредственно один из выводов токоограничивающего резистора и второй обмотки дистанционного переключателя, а через ключ зажигания один из питающих выводов задающего генератора, фазового манипулятора и передатчика, замыкающие и размыкающие контакты второй обмотки дистанционного переключателя включены между одним из выводов геркона и вторыми выводами соответственно первой и второй обмоток дистанционного переключателя, замыкающий контакт первой обмотки которого включен между другим выводом токоограничивающего резистора и анодом светодиода, катод которого и другой вывод геркона непосредственно, а другие питающие выводы задающего генератора фазового манипулятора и передатчика через замыкающий контакт первой обмотки дистанционного переключателя соединены с минусовой шиной источника питания. На фиг.1 и 2 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 3 иллюстрируется принцип пеленгации указанного транспортного средства фазовым методом; на фиг.4 изображены временные диаграммы, поясняющие работу устройства. Противоугонное устройство для транспортного средства содержит на транспортном средстве: источник 1 питания, токоограничивающий резистор 2, дистанционный переключатель 3 с двумя противофазными обмотками 4 и 5, светодиод 6, геркон 7, ключ 8 зажигания, генератор 9 прерывистых сигналов, электромагнитное реле 10, задающий генератор 11, фазовый манипулятор 12, передатчик 13 и передающую антенну 14; на приемном пункте: первую 15, вторую 16 и третью 17 приемные антенны, первый 20, третий 21 и четвертый 22 смесители, блок 18 поиска, первый гетеродин 19, первый 23, второй 24 и третий 25 усилители первой промежуточной частоты, обнаружитель 26, первый 29 и второй 27 измерители ширины спектра, удвоитель 28 частоты, блок 30 сравнения, пороговый блок 31, линию 32 задержки, первый 33 и второй 34 ключи, измеритель 35 частоты, второй блок 36 регистрации, второй гетеродин 37, второй смеситель 38, усилитель 39 второй промежуточной частоты, частотный детектор 40, триггер 41, первый блок 42 регистрации, первый 43 и второй 44 перемножители, первый 45 и второй 46 узкополосные фильтры, третий 49 и четвертый 50 блоки регистрации. Причем к плюсовой шине источника питания последовательно подключены токоограничивающий резистор 2, контакты 5.1 и светодиод 6. К плюсовой шине источника 1 питания последовательно подключены дистанционный переключатель 3, контакты 4.1 и 4.2 и геркон 7. Катушка зажигания через ключ 8 зажигания, контакты 10.1 и реле 10 соединена с плюсовой шиной источника 1 питания. К выходу ключа 8 зажигания последовательно подключены генератор 9 прерывистых сигналов и контакты 5.2 обмотки 5. К выходу задающего генератора 11 последовательно подключены фазовый манипулятор 12 и передатчик 13, связанный с передающей антенной 14. Напряжение питания на задающий генератор 11, фазовый манипулятор 12 и передатчик 13 подается через ключ 8 зажигания и контакты 5.2 обмотки 5. К выходу приемной антенны 15 последовательно подключены смеситель 20, второй вход которого через гетеродин 9 соединен с выходом блока 18 поиска, усилитель 23 первой промежуточной частоты, удвоитель 28 частоты, измеритель 29 ширины спектра, блок 30 сравнения, второй вход которого через измеритель 27 ширины спектра соединен с выходом усилителя 23 первой промежуточной частоты, пороговый блок 31, второй вход которого соединен с выходом линии 32 задержки, ключ 33, второй вход которого соединен с выходом усилителя 23 первой промежуточной частоты, смеситель 38, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 37, усилитель 39 второй промежуточной частоты, частотный детектор 40, триггер 41 и блок 42 регистрации. К выходу гетеродина 19 последовательно подключены ключ 34, второй вход которого соединен с выходом порогового блока 31, измеритель 35 частоты и блок 36 регистрации. К выходу приемной антенны 16 (17) последовательно подключены смеситель 21 (22), второй вход которого соединен с выходом гетеродина 19, усилитель 24 (25) первой промежуточной частоты, перемножитель 43 (44), второй вход которого соединен с выходом усилителя 39 второй промежуточной частоты, узкополосный фильтр 45 (46), фазовый детектор 47 (48), второй вход которого соединен с выходом гетеродина 37, и блок 49 (50) регистрации. Устройство работает следующим образом. Транспортное средство может находиться в двух режимах: в режиме нормальной эксплуатации, когда противоугонное устройство выключено, и в режиме охраны, когда противоугонное устройство включено. В первый режим транспортное средство переводится путем поднесения постоянного магнита, выполненного, например, в виде брелка, к геркону 7, установленному за обшивкой транспортного средства в месте, известном только владельцу. При этом обмотка 4 дистанционного переключателя 3 через замкнутые контакты 4.1 и геркон 7 оказывается подключенной к источнику 1 питания. Дистанционный переключатель 3 переводится в свое первое устойчивое состояние, при котором контакты 4.2 замыкаются, а контакты 4.1 размыкаются. Контакты 5.1 и 5.2 находятся в разомкнутом состоянии. При включении зажигания напряжение питания на катушку зажигания и двигатель работает в нормальном режиме, неисправность в цепи зажигания отсутствует. Для перевода транспортного сpедства в режим охраны, т.е. включения противоугонного устройства, владелец опять подносит постоянный магнит к геркону 7. В этом случае срабатывает обмотка 5 и дистанционный переключатель 3 переводится во второе устойчивое состояние, при котором контакты 4.1, 5.1 и 5.2 замыкаются, а контакты 4.2 размыкаются. При этом напряжение питания через токоограничивающий резистор 2 и замкнутые контакты 5.1 поступает на светодиод 6, который срабатывает и сигнализирует владельцу о том, что противоугонное устройство включено. При включении зажигания через замкнутые контакты 5.2 корпус транспортного средства подключается к вторым входам генератора 9 прерывистых сигналов, задающего генератора 11, фазового манипулятора 12 и передатчика 13. Генератор 9 начинает вырабатывать прямоугольные импульсы (фиг. 4, б) периодически размыкая и замыкая контакты 10.1 электромагнитного реле 10, а задающий генератор 11 начинает вырабатывать гармоническое напряжение (фиг.4, а). При этом запуск двигателя осуществляется в период замкнутого состояния контактов 10.1, но угон невозможен, так как через некоторое время генератор 9 подает импульс, контакты 10.1 размыкаются, система зажигания и двигатель отключаются. Лицо, пытающееся совершить угон, начинает последовательно искать причину отказа в работе двигателя. При этом исходит из того, что большинство неисправностей приходится на систему зажигания. Обычно начинают проверку системы зажигания, так как убедиться в ее исправности наиболее просто (по наличию искры на проводах высокого напряжения, подходящих к свечам). Допустим лицо, пытающееся совершить угон, поднесло провод высокого напряжения к массе и прокручивает двигатель. Если при этом искра есть (период, когда генератор 9 импульсов не подает), то угонщик переключается на поиск неисправности в системе питания и начинает последовательно проверять участки питания, т.е. уходит в сторону от правильного пути поиска. Если при проверке искра отсутствует (период подачи генератором 9 импульса), то угонщик исследует цепь электрооборудования и ищет поврежденный участок до перерыва в подаче импульса и исчезновения неисправности. Это служит указателем для замены якобы неисправного участка цепи, т.е. опять вводит в заблуждение. Поиск неисправности усложняется. Следовательно, отсутствие звуковой сигнализации не вызывает беспокойства и позволяет злоумышленнику длительное время заниматься своей преступной деятельностью. При этом угонщик, предприняв неоднократные попытки запустить двигатель, все же имеет реальную возможность обнаружить наличие противоугонного устройства, раскрыть принцип его работы и совершить угон транспортного средства. Для предотвращения угона транспортного средства используется радиоканал, по которому передается тревожная информация на приемный пункт, где принимаются меры по задержанию угонщика. При замыкании контактов 5.2 напряжение питания подается на генератор 9 прерывистых сигналов, задающий генератор 11, фазовый манипулятор 12 и передатчик 13 через замкнутый ключ 8 зажигания. Гармоническое напряжение (фиг. 4, а) Uo(t)=Uo




































Uпр1 (t) Uпр1






Uпр2 (t) Uпр1






Uпр3 (t) Uпр1








где U





К1 коэффициент передачи смесителей;
fпр1 fo fг1 первая промежуточная частота,









U1 (t) Uпр1







в котором фазовая манипуляция уже отсутствует. Ширина спектра второй гармоники











Uпр4 (t) Uпр1




Uпр5 (t) Uпр1




Uпр6 (t) Uпр1






Напряжения Uпр5 (t) и Uпр6 (t) с выходов усилителей 24 и 25 первой промежуточной частоты поступают на первые входы перемножителей 43 и 44 соответственно. Напряжение Uпр4 (t) (фиг.4, в) с выхода усилителя 23 первой промежуточной частоты через открытый ключ 33 поступает на первый вход смесителя 38, на второй вход которого подается напряжение гетеродина 37, частота которого стабилизирована кварцем
Uг2 (t) Uг2



где Uг2, fг2,







где U





fпр2 fпр1 fг2 вторая промежуточная частота;



которое поступает на вход частотного детектора 40. На выходе последнего образуются короткие разнополярные импульсы (фиг.4, д), соответствующие моментам скачкообразного изменения фазы принимаемого ФМн-сигнала второй промежуточной частоты Uпр7 (t) (фиг.4, г). Указанные импульсы поступают на вход триггера 41. Каждым положительным коротким импульсом триггер 41 переводится в одно устойчивое состояние, а каждым отрицательным коротким импульсом в другое устойчивое состояние. На выходе триггера 41 формируются прямоугольные импульсы (фиг.4, е), соответствующие модулирующему коду М(t) (фиг.4, б). Эти импульсы фиксируются блоком 42 регистрации. При этом каждое транспортное сpедство 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. Причем модулирующий код М(t) выделяется из принимаемого ФМн-сигнала без традиционного опорного напряжения. Для этого используются структурные свойства ФМн-сигнала, частотный детектор 40 и триггер 41. Пеленгация транспортного средства, подвергающегося угону или угнанного, осуществляется фазовым методом, которому свойственно противоречие между требованиями точности измерений и однозначности отсчета угла. Действительно, согласно формуле





где d измерительная база;






U4 (t) U3





U5 (t) U3







где U3=




К2 коэффициент передачи перемножителей,



Uн1 Uн



Uн2 Uн



где Uн=



К3 коэффициент передачи фазовых детекторов;










которые фиксируются блоками 49 и 50 регистрации. Между относительными размерами измерительных баз устанавливается следующее соотношение



При этом меньшая база d1 образует грубую, но однозначную шкалу отсчета, а большая база d2 точную, но неоднозначную шкалу отсчета. Время задержки




При этом меньшая база d1 образует грубую, но однозначную шкалу отсчета, а большая база d2 точную, но неоднозначную шкалу отсчета. Причем антенна 15 измерительного канала является общей для антенн 16 и 17 пеленгационных каналов. Предлагаемый пеленгатор позволяет также повысить чувствительность за счет свертки спектра принимаемых ФМн-сигналов, пеленгация источника излучения которых осуществляется на фиксированной частоте fг2 кварцевого гетеродина 37, что исключает влияние нестабильности несущей частоты принимаемых ФМн-сигналов на результаты пеленгации. Следует также отметить, что предлагаемый пеленгатор инвариантен к виду модуляции принимаемых сложных сигналов. Кроме того, исключаются случайные выключения противоугонного устройства. Тем самым надежность противоугонного устройства повышается и расширяются его функциональные возможности.
Формула изобретения
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4