Противоугонное кодовое устройство для транспортного средства, преимущественно автомобиля
Изобретение относится к защитным устройствам транспортных средств. Устройство содержит четыре многопозиционных переключателя, дистанционный переключатель, реле, звуковой сигнализатор, резистор, геркон, светодиодный индикатор, задающий генератор, два фазовращателя на 90o, два масштабирующих перемножителя, два генератора модулирующего кода, два фазовых манипулятора, передатчик, передающую антенну, две приемные антенны, два приемника, широкополосный фильтр, три узкополосных фильтра, фазовый детектор, индикатор, блок кодирования, два колебательных контура, гетеродин, смеситель, усилитель промежуточной частоты, источник питания, кнопочный выключатель, постоянный магнит, два перемножителя, фильтр нижних частот, блок памяти, пороговый блок, исполнительный блок, механический замок и выключатель. Для работы радиоканалов используются сложные сигналы с фазовой манипуляцией, обладающие повышенной устойчивостью к помехам, структурной и энергетической скрытностью. Указанные сигналы предопределяют новый вид селекции - структурную селекцию. Устройство характеризуется расширенными функциональными возможностями и обеспечивает, в частности, не только передачу тревожной информации по радиоканалу на приемный пункт, но и надежную защиту салона транспортного средства от несанкционированного проникновения в него посторонних лиц. 2 ил.
Предлагаемое устройство относится к области транспортной техники, в частности к устройствам для предотвращения недозволенного пользования транспортными средствами, например автомобилями.
Известны противоугонные устройства (патенты РФ 2006394, 2011574, 2018128, 2021927, 2033352, 2033353, 2033354, 2040416, 2042548, 2058906, 2061320, 2061321; Дикарев В.И. и др. Защита транспортных средств от угона и краж. СПб, 2000 г. и другие). Из известных устройств наиболее близким к предлагаемому является "Противоугонное кодовое устройство для транспортного средства, преимущественно автомобиля" (патент РФ 2033352, В 60 R 25/00, 1991), которое и выбрано в качестве прототипа. Указанное устройство обеспечивает передачу тревожной информации по радиоканалу на приемный пункт. Для этой цели используется сигнал с фазовой манипуляцией, обладающий повышенной устойчивостью к помехам, структурной и энергетической скрытностью. Однако данное устройство не позволяет надежно защитить салон транспортного средства от несанкционированного проникновения в него посторонних лиц. Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем надежной защиты салона транспортного средства от несанкционированного проникновения в него посторонних лиц. Поставленная задача решается тем, что устройство, содержащее на транспортном средстве 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, дистанционный переключатель с двумя противофазными обмотками, подключенными к источнику питания через его контакты разнонаправленного действия, относящиеся к первой обмотке, светодиодный индикатор, подключенный к источнику питания через последовательно включенные токоограничивающий резистор и один из размыкающих контактов дистанционного переключателя, относящихся к его второй обмотке, звуковой сигнализатор и последовательно включенные задающий генератор, первый фазовращатель на 90o, первый масштабирующий перемножитель, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора, первый фазовый манипулятор, второй вход которого соединен с выходом первого генератора модулирующего кода, передатчик, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора, и передающую антенну, при этом звуковой сигнализатор, задающий генератор, первый генератор модулирующего кода, первый 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 сигнализации, а на пункте приема - последовательно включенные первую приемную антенну, первый приемник, первый узкополосной фильтр, второй фазовращатель на 90o, второй масштабирующий перемножитель, второй вход которого соединен с выходом первого узкополосного фильтра, второй узкополосной фильтр, фазовый детектор, второй вход которого через широкополосной фильтр соединен с выходом первого приемника, и индикатор, оно снабжено на транспортном средстве последовательно включенными второй приемной антенной, вторым приемником, первым перемножителем, второй вход которого соединен с выходом фильтра нижних частот, третьим узкополосным фильтром, вторым перемножителем, второй вход которого соединен с выходом второго приемника, фильтром нижних частот, коррелятором, второй вход которого соединен с выходом блока памяти, пороговым блоком и исполнительным блоком, кинематически связанным с механическим замком, при этом задающий генератор, передатчик и второй приемник дополнительно соединены с источником питания через выключатель, кинематически связанный с механическим замком, а также блоком кодирования, находящимся у владельца транспортного средства и содержащим постоянный магнит, кнопочный включатель, второй источник питания и последовательно включенные первый колебательный контур, смеситель, второй вход которого соединен с входом гетеродина, усилитель промежуточной частоты, второй фазовый манипулятор, второй вход которого соединен с выходом второго генератора модулирующего кода, и второй колебательный контур, при этом гетеродин, смеситель, усилитель промежуточной частоты, второй фазовый манипулятор и второй генератор модулирующего кода соединены со вторым источником питания через кнопочный выключатель. Структурная схема предлагаемого устройства представлена на фиг.1. Временные диаграммы, поясняющие принцип работы двух радиоканалов, изображены на фиг.2. 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, 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 и последовательно включенные задающий генератор 23, первый фазовращатель 24 на 90o, первый масштабирующий перемножитель 25, первый фазовый манипулятор 27, второй вход которого соединен с выходом первого генератора 26 модулирующего кода, передатчик 28, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора 23, и передающую антенну 29. Первый 1 и второй 2 многопозиционные переключатели последовательно включены в цепь зажигания двигателя. Третий 3 и четвертый 4 многопозиционные переключатели включены в цепь звукового сигнализатора 5. Подвижные контакты 13, 11 переключателей 1, 3 и подвижные контакты 9, 12 переключателей 2, 4 механически связаны между собой, что обеспечивает их общее управление. Указанные пары переключателей могут быть образованы и двух галетными многопозиционными переключателями. Одним из неподвижных контактов 8 переключатель 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 также последовательно подключены резистор 20, разомкнутые контакты 19.1 и светодиодный индикатор 22. 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. Указанные блоки устанавливаются на транспортном средстве, на котором также размещаются последовательно включенные вторая приемная антенна 50, второй приемник 51, первый перемножитель 52, второй вход которого соединен с выходом фильтра 55 нижних частот, третий узкополосной фильтр 54, второй перемножитель 53, второй вход которого соединен с выходом второго приемника 51, фильтр 55 нижних частот, коррелятор 57, второй вход которого соединен с выходом блока 56 памяти, пороговый блок 58 и исполнительный блок 59, кинематически связанный с механическим замком 60, при этом задающий генератор 23 и передатчик 28 дополнительной линии соединены с источником питания через выключатель 61, кинематически связанный с механическим замком 60. Владелец транспортного средства снабжен блоком 39 кодирования, состоящим из постоянного магнита 49, из последовательно включенных первого колебательного контура 40, смесителя 42, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 41, усилителя 43 промежуточной частоты, второго фазового манипулятора 47, второй вход которого соединен с выходом второго генератора 46 модулирующего кода, и второго колебательного контура 48. При этом гетеродин 41, смеситель 42, усилитель 43 промежуточной частоты, второй генератор 46 модулирующего кода и второй фазовый манипулятор 47 соединены со вторым источником 44 питания через кнопочный выключатель 45. Блок 39 кодирования может быть выполнен в виде ключа или брелка. На приемном пункте устройство содержит последовательно включенные первую приемную антенну 30, первый приемник 31, первый узкополосной фильтр 33, второй фазовращатель 34 на 90o, второй масштабирующий перемножитель 35, второй вход которого соединен с выходом узкополосного фильтра 33, второй узкополосный фильтр 36, фазовый детектор 37, второй вход которого через широкополосной фильтр 32 соединен с выходом первого приемника 31, и индикатор 38. Устройство работает следующим образом. Для вскрытия транспортного средства владелец нажимает на ручку 60 замка передней двери (дверь водителя). При этом замыкаются контакты выключателя 61, подавая питание на задающий генератор 23, передатчик 28 и приемник 51. Одновременно другой рукой владелец нажимает на кнопочный выключатель 45, распложенный на брелке 39, обеспечивая подачу питания от источника 44 питания на гетеродин 41, смеситель, 42, усилитель 43 промежуточной частоты, генератор 46 модулирующего кода и фазового манипулятора 47. Передатчик 28 с помощью передающей антенны 29 излучающей сигнал высокой частоты (фиг.2а) uc(t) = Uc



























которое поступает на первый вход фазового манипулятора 47, на второй вход которого подается модулирующий код M(t) (фиг.2в) с выхода генератора 46 модулирующего кода. На выходе фазового манипулятора 47 образуется фазоманипулированный (ФМн) сигнал на промежуточной частоте (фиг.2г)
u1(t) = Uпр






где









который излучается в эфир посредством индуктивности (колебательного контура) 48, настроенной на промежуточную частоту

Указанный ФМн-сигнал принимается приемной антенной 50 и приемником 51, настроенным на промежуточную частоту

u0(t) = U0





u









где U2=1/2К2


К2 - коэффициент передачи перемножителя. Аналог модулирующего кода (фиг.2е)
u2(t) = U2




выделяется фильтром 55 нижних частот и подается на первый вход коррелятора 57 и на второй вход перемножителя 52, на выходе которого образуется гармоническое колебание



где U3=1/2 К2






где U3=2Uc 2,
которое поступает на первый выход фазового манипулятора 27, на второй вход которого подается модулирующий код M(t) (фиг.2в) с выхода генератора 26 модулирующего кода. На выходе фазового манипулятора 27 образуется ФМн-сигнал (фиг.2з). u4(t) = U3






который поступает на второй вход передатчика 28. Напряжения Uc(t) и U4(t) излучаются антенной 29 в эфир. Приемной антенной 30 и приемником 31 выделяются ФМн-сигнал 4(t) и гармоническое напряжение Uc(t), которые разделяются с помощью полосового фильтра 32 и узкополосного фильтра 33. Фазоманипулированный сигнал U4(t) с выхода полосового фильтра 32 поступает на первый вход фазового детектора 37. Гармоническое напряжение Uc(t) с выхода узкополосного фильтра 33 поступает непосредственно и через фазовращатель 34 на 90o на два входа масштабирующего перемножителя 35, на выходе которого образуется гармоническое напряжение U3(t). Указанное напряжение выделяется узкополосным фильтром 36 и подается на опорный вход фазового детектора 37, на выходе которого образуется низкочастотное напряжение (фиг.2и)
u5(t) = U5




гдe U5=1/2 K3


К3 - коэффициент передачи фазового детектора,
которое является аналогом модулирующего кода M(t) (фиг.2в). Указанное напряжение поступает на вход индикатора 38, где оно регистрируется. Каждое транспортное средство имеет свой модулирующий код, который состоит из адресной и информационной части. 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 ГИБДД 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; 12 звукового сигнала не последует, но схема зажигания не собирается, чем дезориентирует злоумышленника и еще больше затрудняет нахождение необходимого 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 не только передачу тревожной информации по радиоканалу на приемный пункт, но и надежную защиту салона транспортного средства от несанкционированного проникновения в него посторонних лиц. При этом также используется радиоканал и электронный замок. Для работы радиоканалов используются сложные сигналы с фазовой манипуляцией, обладающие повышенной устойчивостью к помехам, структурной и энергетической скрытностью. Указанные сигналы позволяют применять новый вид селекции - структурную селекцию. Необходимым условием когерентного приема и синхронного детектирования ФМн-сигналов является наличие в точке приема опорного напряжения, имеющего постоянную начальную фазу и частоту, равную частоте принимаемого сигнала. В предлагаемом устройстве опорные напряжения формируются с помощью вспомогательного пилот-сигнала, передаваемого по отдельному каналу, путем выделения его непосредственно из принимаемого ФМн-сигнала. Поскольку в устройстве нет элементов и блоков, способных приводить к скачкообразному изменению фазы опорного напряжения, то даже при наличие помех явление "обратной работы" отсутствует. "В результате помехозащищенность, надежность и скрытность передачи дискретной информации, работа радиоканалов и электронного замка повышаются. Тем самым функциональные возможности устройства расширены.
Формула изобретения
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2