ПРОТИВОУГОННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 1997 года по МПК B60R25/00 

Изобретение относится к транспортным средствам, предназначено для предотвращения их несанкционированного использования и может быть применено преимущественно на автомобильном транспорте.

Известна противоугонная система для транспортного средства по патенту США 5.280.267, кл. B 60 R 25/10, 1994, содержащая установленную в транспортном средстве стационарную часть, включающую контроллер, подключенный к датчикам воздействия на транспортное средство, исполнительным органам, первому приемнику и первому передатчику с первой катушкой индуктивности и находящуюся у пользователя системой переносную часть, включающую соединенные между собой второй передатчик и второй приемник со второй катушкой индуктивности с возможностью ее взаимодействия с первой катушкой индуктивности.

Однако в этой системе используют автономный источник питания в переносной части и два приемо-передающих канала, работающих на разных частотах, один из которых является каналом радиосвязи, что усложняет и удорожает систему, недостаточно защищает ее от несанкционированного перехвата сигналов и снижает уровень ее скрытности.

Цель предложения устранение отмеченных недостатков, т.е. упрощение и удешевление системы, а также повышение степени защиты транспортного средства от несанкционированного использования.

Для этого в противоугонной системе для транспортного средства, содержащей установленную в транспортном средстве стационарную часть, включающую контроллер, подключенный к датчикам воздействия на транспортное средство, исполнительным органам, первому приемнику и первому передатчику с первой катушкой индуктивности, и находящуюся у пользователя системой переносную часть, включающую соединенные между собой второй передатчик и второй приемник со второй катушкой индуктивности с возможностью ее взаимодействия с первой катушкой индуктивности, согласно предложению, первая катушка индуктивности является общей для первых приемника и передатчика, а вторая катушка индуктивности для вторых приемника и передатчика. Первая катушка индуктивности установлена скрытно в расчетной зоне ее взаимодействия со второй катушкой индуктивности, причем эта зона включает по меньшей мере часть одного из сидений в салоне или в кабине водителя транспортного средства, в частности сиденье пользователя. При этом первая катушка может быть установлена:
в спинке сиденья с электрически разомкнутой рамой, в частности по ее периметру;
в крышке люка, установленной на крыше салона или кабины водителя и выполненной из диэлектрического материала;
в крыше салона или кабины водителя, выполненной из диэлектрического материала, в частности, по периметру крыши или в ее участке, расположенном над сиденьем пользователя;
в дверце салона или кабины водителя, выполненной из диэлектрического материала, в частности, по периметру незастекленной части дверцы;
в приборной панели, в частности по ее периметру;
на чехле сиденья в салоне или кабине водителя, в частности по периметру спинки сиденья;
на массажном коврике, установленном на сиденье в салоне или кабине водителя и имеющем вид решетки, образованной поворотными элементами типа тел вращения с центральными сквозными отверстиями и пропущенными через эти отверстия гибкими нитевидными соединительными элементами, причем все элементы решетки выполнены из диэлектрического материала, а катушка индуктивности пропущена через отверстия поворотных элементов решетки, в частности, расположенных по периметру спинки сиденья.

Все элементы переносной части могут быть вмонтированы в пластиковую карточку, а вторая катушка индуктивности установлена по периметру карточки.

На фиг.1 представлена блок-схема системы; на фиг.2 принципиальная электрическая схема контроллера; на фиг.3 структурная схема передатчика и приемника стационарной части системы; на фиг.4 принципиальная электрическая схема переносной части системы; на фиг.5 катушка индуктивности стационарной части, смонтированная в спинке переднего сиденья (со снятой обивкой); на фиг.6 то же, в крышке люка; на фиг.7 то же, в крыше; на фиг.8 то же, в дверце; на фиг.9 то же, в приборной панели; на фиг.10 то же, на чехле переднего сиденья; на фиг.11 то же, на массажном коврике сиденья.

Противоугонная система содержит (фиг. 1) установленную в транспортном средстве стационарную часть 1, включающую контроллер 2 и подключенные к нему: датчики 3, в частности, замок 4 зажигания и концевые выключатели 5 дверей; исполнительные органы 6, в частности, сирену 7 и реле 8 блокировки зажигания; приемник 9 и передатчик 10 с общей катушкой 11 индуктивности; и переносную часть 12, включающую соединенные между собой приемник 13 и передатчик 14 с общей катушкой 15 индуктивности. Элементы стационарной части 1 подключены к внешнему источнику 16 питания, в частности, аккумулятору транспортного средства, непосредственно или при необходимости через вторичный источник 17 питания.

Контроллер 2 (фиг. 2) содержит микроконтроллер 18, например, типа Z86E0812 фирмы ZILOG (США), к которому подключены: электрически программируемое запоминающее устройство 19, например, типа 93С46 фирмы Microchip (США); кварцевый резонатор 20, например, на частоту 4,43 МГц типа РН02 (РФ) и конденсаторы 21,22; делитель напряжения из резисторов 23,24 и конденсатора 25; через инвертор 26, например, типа 1554ЛН1 (РФ) делитель напряжения из резисторов 27,28 и конденсатора 29; через резистор 30 база транзистора 31, например, типа КТ829, к эмиттеру которого подключен заземленный резистор 32; через резистор 33 база транзистора 34, например, типа КТ3102, к эмиттеру которого подключен заземленный резистор 35; заземленные фильтрующие конденсаторы 36,37.

Передатчик 10 (фиг. 3) содержит генератор 38, соединенный входом с источником 17 через ключ 39, подключенный входом к микроконтроллеру 18, а выходом через инвертирующий 40 и неинвертирующий 41 усилители с последовательно соединенными конденсатором 42 и катушкой 11. Приемник 9 (фиг.3) содержит детектор 43, вход которого соединен с одним концом катушки 11, а выход через фильтры 44,45 низких частот с компаратором 46, второй вход которого соединен с выходом фильтра 44, а выход с микроконтроллером 18.

Приемник 13 (фиг.4) содержит стабилитрон 47, соединенный катодом с концом конденсатора 48 и катодом диода 49, анод которого соединен с концом конденсатора 50 и концом катушки 15, а анодом со вторыми концами конденсаторов 48,50 и катушки 15.

Передатчик 14 содержит мультиплексор 51, например, типа К561КП2 (РФ), соединенный адресными входами с выходами счетчика 52, например, типа К561ИЕ10 (РФ). Общие выводы мультиплексора 51 и счетчика 52 соединены с анодом стабилитрона 47, а их входы питания с его катодом. Выход мультиплексора 51 соединен с катодом диода 53, анод которого соединен через резистор 54 с анодом диода 49, с которым также соединен через резистор 55 вход счетчика 52.

В качестве источника 17 могут быть использованы стабилизаторы и преобразователи напряжения (см.750 практических электронных схем: Справочное руководство. М. Мир, 1986, с.30,31,33); ключа 39 схема управления источником питания (там же, с.451); фильтров 44,45, детектора 43 и генератора 38 схемы (Гусев В.Г. и др. Электроника: Учеб.пособие для вузов. М. Высш.школа, 1991, рис. 6.25. а, 6.50, 8.38 соответственно); усилителей 40,41 и компаратора 46 соответствующие схемы (Интегральные схемы: Операционные усилители. Том.1. М. Физматлит. 1993, с.69).

Катушка 11 индуктивности может иметь несколько вариантов размещения и соответствующего выполнения.

Катушка 56 может быть установлена в одном из сидений, в частности по периметру спинки сиденья пользователя (фиг.5). Если рама 57 спинки из токопроводящего материала, то ее электрически размыкают, заменяя ее часть элементом 58 из диэлектрического материала для сохранения механической прочности. При наличии токопроводящих пружин 59 один конец их закрепляют на раме 57 посредством колец 60 из диэлектрического материала.

Во втором варианте исполнения (фиг.6) катушка 61 встроена в крышку 62 люка, установленную на крыше 63 транспортного средства и выполненную из диэлектрического материала.

В третьем варианте исполнения (фиг.7) катушка 64 встроена по периметру крыши 65 транспортного средства, выполненной из диэлектрического материала, или в участок крыши, расположенный, в частности, над сиденьем пользователя (не показано).

В четвертом варианте исполнения (фиг.8) катушка 66 встроена в дверцу 67 транспортного средства, выполненную из диэлектрического материала, в частности, по ее периметру.

В пятом варианте исполнения (фиг.9) катушка 68 установлена на внутренней поверхности приборной панели 69, в частности, по ее периметру.

В шестом варианте исполнения (фиг.10) катушка 70 закреплена на чехле 71 сиденья, в частности, по периметру его спинки 72.

В седьмом варианте исполнения (фиг.11) катушка 73 закреплена на массажном коврике, установленном на сиденье и имеющем вид решетки, образованной поворотными элементами 74 типа тел вращения с центральными сквозными отверстиями, через которые пропущены гибкие нитевидные соединительные элементы 75. Элементы 74,75 выполнены из диэлектрического материала. Катушка 73 пропущена через отверстия элементов 74, расположенных, в частности, по периметру спинки 76 сиденья.

Все элементы (13, 14, 15) переносной части 12 могут быть вмонтированы в пластиковую карточку типа кредитной карточки, а катушка 15 установлена по ее периметру.

В исходном положении, когда пользователь вместе с переносной частью 12 и ключом замка 4 зажигания находится вне транспортного средства, система зажигания которого посредством замка 4 выключена, контроллер 2 подключен к источнику 17, в запоминающем устройстве микроконтроллера 18 хранится алгоритм работы системы, а в запоминающем устройстве 19 код переносной части 12, заданный перемычками 77 между информационными входами и общим выводом мультиплексора 51. Колебательный контур (15, 50) переносной части 12 настроен на частоту F генератора 38 стационарной части 1.

Противоугонная система работает следующим образом.

Пользователь садится на сиденье водителя, в спинке которого, в частности, установлена катушка 11 (56, фиг.5) индуктивности. При этом он размещает переносную часть 12, находящуюся, в частности, в его кармане, в зоне взаимодействия катушек 15 и 11. Пользователь вставляет ключ в замок 4 зажигания и поворачивает его, замыкая контакты. Напряжение от аккумулятора 16 через делитель (27, 28, 29) и инвертор 26 поступает на микроконтроллер 18 и переводит его в режим "охрана": микроконтроллер начинает отсчет времени Т, заданного для идентификации переносной части 12, например Т 15 с, и подает управляющий сигнал на ключ 39 передатчика 10, который подключает генератор 38 передатчика 10 к источнику 17 питания. Колебания частотой F, например, 120 кГц, от генератора 38 через усилители 40, 41 поступают на колебательный контур (11, 42) стационарной части 1 с резонансной частотой F.

На колебательном контуре (15, 50) переносной части 12 наводится переменное напряжение с частотой F, которое после выпрямления посредством диода 49, фильтрации посредством конденсатора 48 и ограничения посредством стабилитрона 47 приемника 13 питает счетчик 52 и мультиплексор 51 передатчика 14. Одновременно напряжение с частотой F от контура (15, 50) поступает через резистор 55 передатчика 14 на вход счетчика 52. Во время своей циклической работы счетчик 52 опрашивает последовательно информационные входы мультиплексора 51, являющегося переменной нагрузкой катушки 15. Величина этой нагрузки и соответственно ток в катушке 15 определяется наличием или отсутствием перемычек 77. Диод 53 защищает мультиплексор от перенапряжения, а резистор 54 ограничивает проходящую через него мощность.

Величина тока в катушке 15 переносной части 12, изменяющаяся в соответствии с кодом, заданным перемычками 77, изменяет напряжение в катушке 11 стационарной части 1, т. е. осуществляет амплитудную модуляцию сигнала с несущей частотой F. Из этого сигнала в приемнике 9 посредством детектора 43 и фильтра 44 выделяется огибающая сигнала, которая посредством компаратора 46 сравнивается со средним значением сигнала на выходе фильтра 45. На выходе компаратора 46 формируется код переносной части 12, который поступает на микроконтроллер 18, где сравнивается с заданным кодом переносной части 12, хранящемся в запоминающем устройстве 19. При совпадении кодов в течение времени Т, микроконтроллер 18 переходит из режима "охрана" в исходное положение.

Если после этого при включенной системе зажигания сработает по меньшей мере один концевой выключатель 5 двери, то напряжение от аккумулятора 16 через делитель (23, 24, 25) поступает на микроконтроллер 18 и снова переводит его в режим "охрана".

При несовпадении кодов, например, при отсутствии переносной части 12 в течение времени Т, микроконтроллер 18 переходит из режима "охрана" в режим "тревога": подает управляющие сигналы на исполнительные органы 6, в частности, через усилитель мощности (30, 31, 32) на сирену 7 для тревожной сигнализации в течение заданного времени, например, 30 с, и через усилитель мощности (33, 34, 35) на реле блокировки зажигания 8 для предотвращения движения транспортного средства и на ключ 39 передатчика 10 для сохранения возможности идентификации переносной части 12. Переход микроконтроллера 18 из режима "тревога" в исходное положение осуществляется посредством переносной части 12 так же, как и вышеописанный переход из режима "охрана".

Контроллером 2 могут быть реализованы и иные, кроме упомянутых, алгоритмы работы противоугонной системы.

Противоугонная система работает аналогично описанному и при других упомянутых выше вариантах исполнения.

Таким образом, по сравнению с прототипом предложение упрощает и удешевляет противоугонную систему за счет отсутствия радиоканала и автономного источника питания в переносной части, а также повышает уровень скрытности системы за счет уменьшения возможности перехвата сигналов.

Использование: транспортные средства, аппаратура для предотвращения несанкционированного использования транспортных средств. Сущность изобретения: на транспортном средстве установлена стационарная часть противоугонной системы с контроллером, подключенным к датчикам воздействия на транспортное средство, исполнительным органам, приемнику и передатчику с общей катушкой индуктивности. У пользователя находится переносная часть, включающая в себя соединенные между собой приемник и передатчик с общей катушкой индуктивности, взаимодействующей с катушкой индуктивности стационарной части. При этом последняя катушка установлена скрытно в зоне взаимодействия обеих катушек, которая может охватывать, например, часть одного из сидений в салоне или кабине водителя транспортного средства. 20 з.п.ф-лы, 11 ил.

1. Противоугонная система для транспортного средства, содержащая размещенную на транспортном средстве стационарную часть с контроллером и подключенными к нему датчиками воздействия, исполнительными органами, первым приемником и первым передатчиком, выход которого связан с первой катушкой индуктивности, а также находящуюся у пользователя переносную часть, включающую в себя второй передатчик и второй приемник, вход которого связан с второй катушкой индуктивности, установленной с возможностью магнитного взаимодействия с первой катушкой индуктивности, отличающаяся тем, что вход первого приемника связан с первой катушкой индуктивности, а выход второго передатчика с второй катушкой индуктивности. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что первая катушка индуктивности установлена скрытно в зоне ее взаимодействия с второй катушкой индуктивности. 3. Система по п.2, отличающаяся тем, что зона взаимодействия катушек индуктивности охватывает по меньшей мере часть одного из сидений в салоне или кабине водителя. 4. Система по п.3, отличающаяся тем, что зона взаимодействия катушек индуктивности охватывает часть сидения пользователя. 5. Система по п.4, отличающаяся тем, что первая катушка индуктивности встроена в спинку сидения пользователя. 6. Система по п.5, отличающаяся тем, что первая катушка индуктивности встроена в спинку сидения пользователя, рама которой электрически разомкнута. 7. Система по п.5 или 6, отличающаяся тем, что первая катушка индуктивности установлена по периметру спинки сидения пользователя. 8. Система по п.4, отличающаяся тем, что первая катушка индуктивности закреплена на чехле сидения пользователя. 9. Система по п.8, отличающаяся тем, что первая катушка индуктивности установлена по периметру участка чехла, расположенного на спинке сидения пользователя. 10. Система по п.4, отличающаяся тем, что первая катушка индуктивности закреплена на массажном коврике сидения пользователя, выполненном в виде решетки из диэлектрического материала с поворотными элементами и гибкими нитеобразными соединительными элементами, пропущенными через центральные отверстия поворотных элементов. 11. Система по п.10, отличающаяся тем, что первая катушка индуктивности пропущена через центральные отверстия поворотных элементов по периметру участка массажного коврика, расположенного на спинке сидения пользователя. 12. Система по п.2, отличающаяся тем, что первая катушка индуктивности встроена в выполненную из диэлектрического материала крышу салона или кабины водителя. 13. Система по п.12, отличающаяся тем, что первая катушка индуктивности установлена по периметру крыши салона или кабины водителя. 14. Система по п.4 или 12, отличающаяся тем, что первая катушка индуктивности встроена в участок крыши над сидением пользователя. 15. Система по п.2, отличающаяся тем, что первая катушка индуктивности встроена в выполненную из диэлектрического материала крышку люка на крыше салона или кабины водителя. 16. Система по п.2, отличающаяся тем, что первая катушка индуктивности встроена в выполненную из диэлектрического материала дверцу салона или кабины водителя. 17. Система по п.16, отличающаяся тем, что первая катушка индуктивности установлена по периметру незастекленной части дверцы салона или кабины водителя. 18. Система по п.2, отличающаяся тем, что первая катушка индуктивности встроена в приборную панель. 19. Система по п.18, отличающаяся тем, что первая катушка индуктивности установлена по периметру приборной панели. 20. Система по п.1, отличающаяся тем, что переносная часть выполнена в виде пластиковой карточки с вмонтированными в нее составными элементами переносной части. 21. Система по п.20, отличающаяся тем, что вторая катушка индуктивности установлена по периметру пластиковой карточки.