УСТРОЙСТВО ОХРАНЫ АВТОТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 1997 года по МПК B60R25/10 

Изобретение относится к транспортной технике, в частности к устройствам охранной сигнализации, автотранспортного средства, и может быть использовано для подачи сигнала тревоги при нежелательном воздействии на автотранспортное средство.

Известно устройство охраны автотранспортного средства, содержащее датчик недозволенного пользования автомобиля, блок временной задержки и сигнальный элемент (авт. св. N 1720908, кл. B 60 R 25/10, 88).

Недостатками известного устройства являются недостаточная помехозащищенность, низкая чувствительность датчика, невысокая надежность работы устройства.

Цель изобретения повышение чувствительности с одновременной защитой от ложных срабатываний.

Указанная цель достигается тем, что устройство охраны автотранспортного средства, содержащее датчик недозволенного пользования автомобиля, блок временной задержки и сигнальный элемент, снабжено автогенератором, подключенным входом к его выходам, дифференциальным усилителем, связанным входом с выходом последнего, полосовым усилителем и подключенным входом к его выходу компаратором, выход которого соединен с входом блока временной задержки, подключенным выходом к сигнальному элементу, при этом датчик недозволенного пользования и полосовой усилитель выполнены с амплитудно-частотной характеристикой с полосой пропускания, включающей частоту собственных колебаний автотранспортного средства.

На фиг.1 приведена структурная схемы устройства охраны автотранспортного средства; на фиг. 2,3 принципиальная электрическая схема; на фиг. 4 - амплитудно частотная характеристика (АЧХ) полосового усилителя.

Устройство содержит последовательно соединенные датчик 1 недозволенного пользования автомобиля, автогенератор 2, дифференциальный усилитель 3, полосовой усилитель 4, компаратор 5, блок временной задержки 6, сигнальный элемент 7.

Датчик 1 представляет собой ампулу, частично заполненную ферромагнитной жидкостью. На ампуле намотаны катушки индуктивности. Датчик 1 включен в схему автогенератора 2, который содержит операционный усилитель 8, к инвертирующему входу которого подключены диоды 9, 10, соединенные с общей точкой, и резистор 11, который другим выводом соединен с выходом операционного усилителя 8, к инвертирующему входу которого подключен датчик 1 и резистор 12, второй вывод которого подключен к выходу операционного усилителя 8. Для вывода датчика 1 включены в диагональ кольца из диодов 13-16, включенных последовательно в одном направлении проводимости. В другую диагональ кольца диодов 13-16 включены конденсаторы 17, 18. Конденсаторы 17, 18 соединены с резисторами 19, 20 дифференциального усилителя 3, содержащего кроме резисторов операционный усилитель 21, между выходом и инвертирующим входом которого подключен резистор 22, а к неинвертирующему входу операционного усилителя подключен резистор 23.

Выход операционного усилителя 21 соединен с входом полосового усилителя 4, содержащего операционный усилитель 24, к неинвертирующему входу которого подключены конденсатор 26, а инвертирующий вход усилителя 24 соединен с последовательно соединенными резистором 27 и конденсатором 28, а также параллельно включенными резисторами 29 и конденсатором 30, которые соединены также с выходом операционного усилителя 24. Полосовой усилитель 4 содержит также операционный усилитель 31, неинвертирующий вход которого соединен через резистор 32 с выходом операционного усилителя 24 и через конденсатор 33 с общей точкой. К инвертирующему входу операционного усилителя 31 подключены последовательно соединенные резистор 34 и конденсатор 35, а также резистр 36, второй вывод которого соединен с выходом операционного усилителя 31, который подключен к входу компаратора 5, содержащего транзисторы 37 и 38, между эмиттерами которых включены резисторы 39 и 40, точка соединения которых подключена к резистору 41, второй вывод которого соединен с выходом операционного усилителя 31. Последовательно соединенные диоды 42, 43 включены между базами транзисторов 37, 38, к которым подключены резисторы 44, 45, вторые выводы которых соединены соответственно с положительной и отрицательной шинами питания. К положительной шине питания подключен резистор 46, соединенный с коллектором транзистора 37, и эмиттер транзистора 47, база которого подключена к коллектору транзистора 37, а коллектор транзистора 47 к резистору 48, который другим выводом соединен с базой транзистора 49, коллектором транзистора 38 и резистором 50, который подключен к отрицательной шине питания, соединенной также с эмиттером транзистора 49, коллектор которого подключен к резистору 51 и диоду 52, анод которого является выходом 53 компаратора 5 и одновременно входом блока временной задержки 6, содержащей резистор 54, соединенной с конденсатором 55 и резистором 56, а также входом логического элемента И-НЕ 57, резисторы 58, 59, 60, диод 61, соединенные с положительной шиной питания, а также логический элемент И-НЕ 62, вход которого подключен к резистору 64 и через конденсатор 63 к выходу схемы 57, а выход элемента 62 соединен со вторым входом элемента 57. Второй вход логического элемента И-НЕ 62 соединен с конденсатором 65, резистором 58 и входом логического элемента И-НЕ 68, второй вход которого подключен к резистору 66 и конденсатору 69, который соединен с резистором 60 и выходом логического элемента И-НЕ 71, а также через резистор 70 с базой транзистора 67, коллектор которого подключен к диоду 61 и входу сигнального элемента 7.

Устройство охраны автотранспортного средства работает следующим образом.

При включении устройства путем подачи напряжения питания конденсатор 65 начинает заряжаться через резистор 58. До тех пор пока напряжение на конденсаторе 65 не превысит определенного порогового напряжения на выходах логических элементов И-НЕ 57 и 71 сохраняется логический "0" независимо от состояния входа 53. Логический "0" на выходе логического элемента 71 поддерживает транзистор 67 в закрытом состоянии, который отключает элемент 7 от отрицательной шины питания.

Таким образом постоянная времени RC-цепочки 58, 65 определяет время перехода устройства в режим охраны. После появления логической "1" на конденсаторе 65 одновибратор на логических элементах И-НЕ 57, 62 становится чувствительным к перепадам уровня на входе 53 блока временной задержки 6. Одновибратор на логических элементах И-НЕ 68, 71 становится чувствительным к перепадам уровня напряжения на выходе логического элемента И-НЕ 57.

Рассмотрим формирование тревожного сигнала с датчика 1 недозволенного пользования, подаваемого на вход 53 блока временной задержки 6. При воздействии на устройство меняется индуктивность обмоток датчика 1 недозволенного пользования. Это приводит к появлению фазового сдвига, который детектируется диодами 13-16, что приводит к появлению сдвига средних уровней напряжения на конденсаторах 17, 18. Этот сдвиг преобразуется в постоянное напряжение на выходе дифференциального усилителя 3. Знак зависит от направления наклона датчика 1 недозволенного пользования. С выхода дифференциального усилителя 3 сигнал подается на полосовой усилитель 4, имеющий АЧХ, изображенную на фиг. 4, где сплошной линией показана АЧХ усилителя 4, прерывистой АЧХ датчика 1 недозволенного пользования.

Частоту f1 определяют дифференцирующие цепочки, состоящие из конденсатора и резистора соответственно 25 и 26, 27 и 28, 34 и 35, частота f2 частота собственных колебаний датчика 1 недозволенного пользования. Частоту f3 определяют интегрирующие цепочки, состоящие из резистора и конденсатора соответственно 29 и 30, 32 и 33. Отмеченная полоса частот W соответствует частотам, которые имеют сигнал с датчика 1 недозволенного пользования при несанкционированном воздействии на автотранспортное средство. Коэффициент усиления определяет чувствительность устройства. Коэффициент усиления устройства устанавливается соотношением резисторов 29 и 27, 36 и 34. Усиленный сигнал поступает на компаратор 5, который срабатывает как от положительных полуволн, так и от отрицательных полуволн сигнала датчика 1 недозволенного пользования.

Рассмотрим работу компаратора 5.

В исходном состоянии транзисторы 37, 38 закрыты, т.к. падение напряжения на диодах 42, 43 меньше падения напряжения на переходах база эмиттер транзисторов 37, 38 плюс падение напряжения на резисторах 39, 40. Следовательно, закрыт транзистор 47, т.к. падение напряжения на резисторе 46 равно нулю, и закрыт транзистор 49, т.к. падение напряжения транзистора 49 поддерживается логическим "1". Напряжение в точке соединения резисторов 39, 40, 41 равно половине напряжения питания, что достигается величиной сопротивлений резисторов 44 и 45. Аналогичное напряжение на выходе полосового усилителя 4. Поэтому в состоянии покоя компаратор 5 не срабатывает.

При поступлении на вход компаратора 5 положительной полуволны, превышающей порог срабатывания, транзистор 38 открывается, создавая падение напряжения на резисторе 50, которое открывает транзистор 49. На коллекторе транзистора 49 формируется перепад от логической "1" до логического "0".

При поступлении отрицательной полуволны открывается транзистор 37, создавая падение напряжения на резисторе 46, которое открывает транзистор 47. Открытый транзистор 47 через резистр 48 создает падение напряжения на резисторе 50, которое открывает транзистор 49, на коллекторе которого, как и в предыдущем случае, формируется отрицательный перепад от логической "1" к логическому "0". Отрицательный перепад, пройдя через разделительный конденсатор 52, создает отрицательный импульс на входе элемента 57, через конденсатор 55 отрицательный перепад запускает одновибратор на логических элементах 57, 62, который формирует на выходе элемента 57 положительный импульс длительностью, определяемой постоянной времени конденсатора 63 и резистора 64.

Таким образом формируется задержка включения тревожной сигнализации для того, чтобы владелец автотранспортного средства успел отключить данное устройство.

Если за это время устройство не было отключено по окончании импульса одновибратора, перепад от логической "1" к логическому "0" запускает другой одновибратор на логических элементах И-НЕ 74, 68 который формирует на выходе элемента 74 положительный импульс длительностью, определяемой постоянной времени конденсатора 69 и резистора 66.

Положительный импульс открывает транзистор 67, который подключает сигнальный элемент 7 на заданное время. После окончания тревожного импульса устройство переходит в режим охраны.

Использование предложенного устройств позволит надежно защитить автотранспортное средство от посягательств злоумышленников. Потребительские качества устройства выделяют его среди аналогичных по таким параметрам как чувствительность, защищенность от ложных срабатываний, простота конструкции. Предложенное техническое решение способно зафиксировать такие воздействия на автомобиль как снятие лобового стекла или отвинчивание болтов, крепящих колеса.

Таким образом, применение устройств для охраны автотранспортного средства дает экономический эффект для владельца автомобиля за счет сохранности как автомобиля, так и его узлов и комплектующих.

Использование: относится к устройствам охраны автотранспортных средств и может быть использовано для подачи сигнала тревоги при нежелательном воздействии на автотранспортное средство и позволяет обеспечить упрощение конструкции и повышение чувствительности с одновременной защитой от ложных срабатываний. Сущность изобретения: устройство содержит датчик недозволенного пользования автомобилем, подключенный к его выходу автогенератор, связанный череp дифференциальный усилитель и полосовой усилитель с компаратором, выход которого подключен через блок временной задержки к сигнальному элементу. 4 ил.

Устройство охраны автотранспортного средства, содержащее датчик недозволенного пользования автомобиля, блок временной задержки и сигнальный элемент, отличающееся тем, что оно снабжено автогенератором, подключенным входами к его выходам дифференциальным усилителем, связанным входом с выходом последнего полосовым усилителем и подключенным входом к его выходу компаратором, выход которого соединен с входом блока временной задержки, подключенного выходом к сигнальному элементу, при этом датчик недозволенного пользования и полосовой усилитель выполнены с амплитудно-частотной характеристикой с полосой пропускания, включающей частоту собственных колебаний автотранспортного средства.