ПРОТИВОУГОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМОБИЛЯ Российский патент 1997 года по МПК B60R25/00 

Изобретение относится к электрооборудованию автомобиля и предназначено для использования в качестве охранного устройства, предотвращающего угон транспортного средства, вскрытие багажника, капота, снятие колес и других частей.

Для современных автомобилей, укомплектованных большим количеством электрических и электронных приборов, актуальной является проблема сокращения расходуемых соединительных проводов. В связи с этим большое значение приобретает уплотнение каналов передачи информации в автомобильных системах автоматического управления и сигнализации.

Известно техническое решение по централизованной коммутации автомобильных электропотребителей, в котором используются узел управления, подключенный к бортовой сети и выполненный с возможностью формирования и передачи в нее кодовых частотно-модулированных сигналов, и узлы коммутации, также подключенные к бортовой сети и выполненные с возможностью приема из нее сигналов от узла управления, их демодулирования и декодирования /заявка ФРГ N 2936929 H 02 J 13/00, 1981/.

Однако известное техническое решение позволяет осуществлять лишь простейшие операции включения и выключения блокировок и не обеспечивает эффективную охрану автомобиля от злоумышленников.

Известно противоугонное устройство для автомобиля, содержащее генераторы частоты и селективный частотный фильтр, связанные между собой через бортовую сеть, датчики несанкционированного пользования автомобилем, выходы которых подключены к пусковым входам генераторов, узел тревожной сигнализации, управляющий вход которого соединен с выходом упомянутого фильтра /патент США N 4777468 B 60 R 25/00, 1988/.

Недостаток известного устройства также определяется его ограниченными функциональными возможностями, сводящимися лишь к сигнализации о проникновении в автомобиль злоумышленника и не предотвращающими трогание автомобиля с места стоянки.

Наиболее близким к предложенному является противоугонное устройство для автомобиля, содержащее связанные с аккумуляторной батареей через бортовую сеть центральный узел управления, датчики несанкционированного пользования автомобилем, узлы тревожной сигнализации и блокировки дверей и функциональных органов автомобиля, подключенные к сети соответственно до и после введенного в нее выключателя зажигания, узел задания режима, связанный с пусковым входом центрального узла управления, сигнальный вход которого связан с выходами датчиков и узлов блокировки, а выходы с управляющими входами датчиков, узлов тревожной сигнализации и узлов блокировки /авторское свидетельство СССР N 1544613 B 60 R 25/04, 1990/.

Указанное устройство в должной мере обеспечивает охрану, сочетая функции сигнализации о попытках угона автомобиля с исключением возможности его трогания с места стоянки. Однако практическая реализация известного устройства сопряжена со значительными трудностями, выражающимися в необходимости прокладки большого числа соединительных проводов, как питающих, так и сигнальных. Избыточные провода создают также предпосылки для обнаружения противоугонного устройства злоумышленником.

Задача изобретения упрощение конструкции и повышение скрытности противоугонного устройства путем использования для передачи информационных и управляющих сигналов питающих проводов автомобильной бортовой сети.

Поставленная задача решается тем, что в противоугонном устройстве для автомобиля, содержащем связанные с аккумуляторной батареей через бортовую сеть центральный узел управления, датчики несанкционированного пользования автомобилем, узлы звуковой и световой тревожной сигнализации и узлы блокировки дверей и функциональных органов автомобиля, подключенные к сети соответственно до и после введенного в нее выключателя зажигания, узел задания режима, связанный с пусковым входом центрального узла управления, сигнальный вход которого связан с выходами датчиков и узлов блокировки, первый выход с управляющими входами датчиков, узлов тревожной сигнализации и узлов блокировки дверей, а второй выход с управляющими входами узлов блокировки функциональных органов автомобиля, сигнальный вход и первый выход центрального узла управления, управляющие входы и выходы узлов блокировки объединены с их питающими входами, а второй выход центрального узла управления с его входом обратной связи, подключенным к бортовой сети после выключателя зажигания, при этом узлы тревожной сигнализации выполнены с возможностью приема из сети, а датчики, узлы блокировки и центральный узел управления с возможностью формирования, передачи в сеть и приема из сети кодовых сигналов.

Решению поставленной задачи способствует ряд частных существенных признаков предложения.

Центральный узел управления выполнен с последовательно включенными частотным демодулятором, процессорным блоком обработки поступающей информации и синтеза команд и генератором модулированной частоты, при этом вход частотного демодулятора и выходы генератора модулированной частоты являются соответственно сигнальным входом и выходами данного узла, а соответствующие входы процессорного блока его пусковым входом и входом обратной связи. Каждый датчик несанкционированного пользования автомобилем выполнен с последовательно включенными усилителем, частотным демодулятором, декодером и последовательно включенными чувствительным элементом, процессорным блоком кодирования сигналов, генератором модулированной частоты, при этом выход декодера соединен с пусковым входом процессорного блока, а вход усилителя и выход генератора модулированной частоты являются соответственно управляющим входом и выходом датчика. Каждый узел тревожной сигнализации выполнен с последовательно включенными усилителем, частотным демодулятором, декодером и исполнительным элементом. Каждый узел блокировки выполнен с последовательно включенными усилителем, частотным демодулятором, декодером, двухобмоточным поляризованным реле, замыкающий контакт которого установлен в цепи питания блокирующего органа, и последовательно включенными процессорным блоком формирования контрольных посылок, генератором модулированной частоты, при этом выход декодера соединен с пусковым входом процессорного блока, а вход усилителя и выход генератора модулированной частоты являются соответственно управляющим входом и выходом данного узла. Кодовые частотно-модулированные сигналы располагаются в диапазоне 50±2кГц. В выходную цепь аккумуляторной батареи у ее положительного полюса включен заградительный дроссель. Узел задания режима состоит из связанных радиоканалом передатчика с клавиатурой и приемника.

На чертеже представлена функциональная схема предложенного противоугонного устройства для автомобиля.

Устройство содержит связанные с аккумуляторной батареей 1 через бортовую сеть: центральный узел управления 2, состоящий из частотного демодулятора 3, процессорного блока обработки поступающей информации и синтеза команд 4 и генератора модулированной частоты 5; датчики несанкционированного пользования автомобилем 6.1-6.n /открытия дверей, разбития стекол, вскрытия багажника, капота, снятия колес, тряски, вибрации и т.д./, состоящие из усилителей 7.1-7. n, частотных демодуляторов 8.1-8.n, декодеров 9.1-9.n, чувствительных элементов 10.1-10. n, процессорных блоков кодирования сигналов 11.1-11.n и генераторов модулированной частоты 12.1-12. n; узлы звуковой и световой тревожной сигнализации 13.1-13.2, состоящие из усилителей 14.1-14.2, частотных демодуляторов 15.1-15.2, декодеров 16.1,16.2 и последовательных элементов 17.1 /сирены/, 17.2 /лампы/; узлы блокировки дверей и функциональных органов /стартера, клапана в топливопроводе и др./ автомобиля 18.1-18.m, состоящие из усилителей 19.1-19.m, частотных демодуляторов 20.1-20.m, двухобмоточных поляризованных реле 22.1-22.m, замыкающие контакты которых установлены в цепях питания соответствующих блокируемых органов, процессорных блоков формирования контрольных посылок 23.1-23.m и генераторов модулированной частоты 24.1-24.m. Узлы блокирования дверей /например, 18.1/ и функциональных органов автомобиля /например, 18.m/ автомобиля подключены к сети соответственно до и после выключателя зажигания 25. /Указанное подключение позволяет применить в узлах блокировки функциональных органов вместо поляризованных реле обычное реле с самоудерживанием/.

Сигнальный вход центрального узла управления 2 /процессорного блока 4/ связан с выходами датчиков 6.1-6. n /генераторов модулированной частоты 12.1-12. n/ и узлов блокировки 18.1-18.m /генераторов модулированной частоты 24.1-24. m/, а выходы центрального узла управления 2 /генератора модулированной частоты 5/ с управляющими входами датчиков 6.1-6.n /усилителей 7.1-7. n/, узлов тревожной сигнализации 13.1,13.2 /усилителей 14.1,14.2/ и узлов блокировки 18.1,18.m /усилителей 19.1,19.m/. Сигнальный вход и первый выход центрального узла управления 2 /соответственно процессорного блока 4 и генератора модулированной частоты 5/, управляющие входы и выходы датчиков 6.1-6. n /соответственно усилителей 7.1-7.n и генераторов модулированной частоты 12.1-12. n/, управляющие входы узлов тревожной сигнализации 13.1,13.2 /усилителей 14.1,14.2/, управляющие входы и выходы узлов блокировки 18.-18.m /соответственно усилителей 19.1-19m и генераторов модулированной частоты 24.1-24. m/, показанные на схеме условно в виде высокочастотных конденсаторов, объединены с их питающими входами, а второй выход центрального узла управления 2 /генератора модулированной частоты 5/, а также условно конденсаторный, с его входом обратной связи, подключенным к бортовой сети после замка зажигания 25.

Узлы тревожной сигнализации 13.1, 13.2 выполнены с возможностью приема из сети, а датчики 6.1-6.n, узлы блокировки 18.1-18.m и центральный узел управления 2 с возможностью формирования, передачи в сеть и приема из сети кодовых частотно-модулированных сигналов.

В центральном узле управления 3 имеет место последовательное включение демодулятора 3, процессорного блока 4 и генератора модулированной частоты 5, при этом вход частотного демодулятора 3 и выходы генератора модулированной частоты 5 являются соответственно сигнальным входом и выходом данного узла, а входы процессорного блока 4 его пусковым входом и входом обратной связи. В каждом датчике 6.1 /i=1,n/ последовательно включены усилитель 7.i, частотный демодулятор 8.i, а также последовательно включены чувствительный элемент 10. i, процессорный блок кодирования сигналов 11.i, генератор модулированной частоты 12. i, при этом выход частотного декодера 9.i соединен с пусковым входом процессорного блока 11. i, а вход усилителя 7.i и выход генератора модулированной частоты 12. i являются соответственно управляющим входом и выходом датчика. В каждом узле тревожной сигнализации 13.j /j=1,2/ использовано последовательное включение усилителя 14.j, частотного демодулятора 15. j, частотного демодулятора 15.j, частотного демодулятора 15.j, декодера 16.j и исполнительного элемента 17. j. В каждом узле блокировки 18.k /k=1,m/ последовательно включены усилитель 19.k, частотный демодулятор 20.k, декодер 21. k и поляризованное реле 22.k, а также последовательно включены процессорный блок формирования контрольных посылок 23.k, генератор модулированной частоты 24. k, при этом выход декодера 21.k соединен с пусковым входом процессорного блока 23.k, а вход усилителя 19.k и выход генератора модулированной частоты 24.k являются соответственно управляющим входом и выходом данного узла. Частотно-модулированные сигналы располагаются в диапазоне 50±2кГц.

В выходную цепь аккумуляторной батареи 1 у ее положительного полюса включен заградительный дроссель 26.

В состав устройства входит также узел задания режима 27, связанный с пусковым сходом центрального узла управления 2 /процессорного блока 4/. В частном случае реализации узел задания режима 27 состоит из связанных радиоканалом передатчика 28 с клавиатурой и приемника 29.

Работает противоугонное устройство следующим образом.

Постановка устройства в режим охраны автомобиля и снятие с данного режима осуществляются пользователем дистанционно с помощью узла задания режима 27. При соответствующем воздействии на клавиатуру передатчика 28 формируется и излучается нужный код. Переданные по радиоканалу кодированные сообщения воспринимаются приемником 29 и направляются в процессорный блок 4 центрального узла управления 2, где производится сравнение полученного кода с заданным и при их совпадении вырабатывается соответствующая команда для введения в действие или выведения из действия датчиков несанкционированного пользования автомобилей 6.1-6.n и узлов блокировки дверей и функциональных органов автомобиля 18.1-18.m заданием соответствующего состояния процессорных блоков 11.1-11. n датчиков и соответствующим переключением контактов поляризованных реле 22.1-22. m в цепях питания собственно блокирующих элементов дверей и функциональных органов автомобиля.

Поскольку узлы блокировки функциональных органов автомобиля /например 18.m/ подключены к бортовой сети после выключателя зажигания 25 и, следовательно, получают питание только после вхождения водителя в автомобиль, введения им в замок ключа зажигания и включения зажигания, команда на разблокирование функциональных органов от процессорного блока 4 при снятии автомобиля с охраны должна сохраняться на время производства указанных манипуляций.

Центральный узел управления 2 в режиме охраны производит периодический опрос датчиков 6.1-6.n и узлов блокировки 18.1-18.m с принятием их ответных контрольных посылок. Этим осуществляется проверка работоспособности узлов противоугонного устройства. При выходе из строя того или иного датчика и фиксации неисправности центральным узлом управления 2 сигналы отказавшего датчика исключаются при обработке информации, поступающей в данный узел.

При попытках проникновения злоумышленника в поставленный на охрану автомобиль, демонтажа и хищения его составных частей и принадлежностей датчикам 6.1-6.n вырабатываются сигналы, которые поступают в центральный узел управления 2. Последним после обработки полученных сигналов синтезируются команды на включение узлов тревожной сигнализации 13.1,13.2. Приведенные же ранее в действие узлы блокировки дверей и функциональных органов автомобиля 18.1-18. m надежно препятствуют угону автомобиля. При этом центральным узлом управления 2 вырабатываются команды, подтверждающие рабочее состояние узлов блокировки 18.1-18. m и, тем самым, еще больше повышающие эффективность защиты автомобиля.

В данном устройстве все информационные и управляющие сигналы представляют собой кодовые частотно-модулированные посылки напряжением 10 мВ, причем "1" отображаются частотой 52 кГц, а "0" частотой 48 кГц.

В формировании кодовых посылок принимают участие процессорные блоки 11.1-11. n и генераторы модулированной частоты 12.1-12.n датчиков 6.1-6.n, реагирующие на изменение состояния чувствительных элементов 10.1-10.n и не опросные сигналы от декодеров 9.1-9.n, процессорные блоки 23.1-23.m и генераторы модулированной частоты 24.1-24.m узлов блокировки 18.1-18.m, реагирующие на опросные сигналы от декодеров 21.1-21.m, а также процессорный блок 4 и генератор модулированной частоты 5 центрального узла управления 2, вырабатывающие команды на введение в действие или выведение из действия датчиков 6.1-6. n и узлов блокировки 18.1-18.m, адресные сигналы опроса для датчиков 6.1-6. n и узлов блокировки 18.1-18.m, а также команды на срабатывание узлов тревожной сигнализации 13.1,13.2 и узлов блокировки 18.1-18.m по сигналам датчиков 6.1-6.n в режиме охраны.

Прием и распознавание кодовых посылок производятся усилителями 7.1-7.n, воспринимающими адресные сигналы опроса датчиков от центрального узла управления 2, усилителями 14.1,14.2, частотными демодуляторами 15.1,15.2 и декодерами 16.1,16.2 узлов тревожной сигнализации 13.1,13.2, воспринимающими команды на срабатывание узлов тревожной сигнализации от центрального узла управления 2, усилителями 19.1-19.m, частотными демодуляторами 20.1-20.m и декодерами 21.1-21.m узлов блокировки 18.1-18.m, воспринимающими адресные сигналы опроса узлов блокировки и команды на срабатывание от центрального узла управления 2.

Искажение кодовых посылок от датчиков 6.1-6.n вследствие их неодновременного срабатывания и наложения "1" одних посылок на "0" других посылок и наоборот не приводит к отказу противоугонного устройства, поскольку при неодновременном срабатывании первый из сработавших датчиков всегда успевает выдать в центральный узел управления 2 достаточное для фиксации несанкционированного пользования автомобилем количество посылок.

Для обеспечения выведения из действия датчиков 6.1-6.n при снятии устройства с режима охраны центральным узлом управления 2 в условиях срабатывания отдельных из датчиков и отправки ими в центральный управляющий узел 2 посылок, искажающих указанную команду узла 2, предусмотрено периодическое ограничение действия датчиков 6.1-6.n по времени /создание пауз между посылками/, осуществляемое процессорными блоками 11.1-11.n Подобное временное ограничение работы датчиков никак не влияет на характеристики защиты автомобиля.

Во избежание создания неудобств для людей, проживающих вблизи места парковки охраняемого автомобиля, процессорным блоком 4 центрального узла управления 2 производится также ограничение времени действия узлов тревожной сигнализации 13.1,13.2. При этом длительности звукового и светового сигнала варьируются в зависимости от времени суток в разных пропорциях /с преобладанием днем звукового сигнала, а ночью светового/.

Обратная связь по постоянному напряжению после включателя зажигания 25 позволяет процессорному блоку 4 центрального узла управления 2 контролировать включение и выключение системы зажигания и осуществлять постановку устройства в режим охраны лишь при снятии питания с данной системы.

Существенные упрощение, удешевление противоугонного устройства и повышение его скрытности без снижения надежности достигаются в данном случае за счет совмещения каналов передачи информационных и управляющих сигналов с питающей бортовой сетью. При этом составные узлы устройства приобретают удобный для монтажа и взаимозаменяемости вид электрических двухполюсников и трехполюсников.

Использование: электрооборудование автомобиля, охранные системы с предотвращением угона транспортного средства, вскрытия багажника, снятия колес и других частей. Сущность изобретения: сигнальный вход и выходы центрального узла управления, управляющие входы и выходы датчиков несанкционированного пользования автомобилем, управляющие входы узлов тревожной сигнализации, управляющие входы и выходы узлов блокировки объединены с питающими входами соответствующих узлов. При этом узлы тревожной сигнализации выполнены с возможностью приема из бортовой сети, а датчики, узлы блокировки и центральный узел управления - с возможностью формирования, передачи в сеть и приема из сети кодовых сигналов. Совмещение каналов передачи информационных и управляющих сигналов с питающей бортовой сетью позволяет упростить противоугонное устройство и повысить его скрытность. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Противоугонное устройство для автомобиля, содержащее связанные с аккумуляторной батареей через бортовую сеть центральный узел управления, датчики несанкционированного пользования автомобилем, узлы звуковой и световой тревожной сигнализации и узлы блокировки дверей и функциональных органов автомобиля, подключенные к сети соответственно до и после введенного в нее выключателя зажигания, узел задания режима, связанный с пусковым входом центрального узла управления, сигнальный вход которого связан с выходами датчиков и узлов блокировки, первый выход с управляющими входами датчиков, узлов тревожной сигнализации и узлов блокировки дверей, а второй выход с управляющими входами узлов блокировки функциональных органов автомобиля, отличающееся тем, что сигнальный вход и первый выход центрального узла управления, управляющие входы и выходы датчиков, управляющие входы узлов тревожной сигнализации, управляющие входы и выходы узлов блокировки объединены с их питающими входами, а второй выход центрального узла управления с его входом обратной связи, подключенным к бортовой сети после выключателя зажигания, при этом узлы тревожной сигнализации выполнены с возможностью приема из сети, а датчики, узлы блокировки и центральный узел управления с возможностью формирования, передачи в сеть и приема из сети кодовых сигналов. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что центральный узел управления выполнен с последовательно включенными частотным демодулятором, процессорным блоком обработки поступающей информации и синтеза команд и генератором модулированной частоты, при этом вход демодулятора и выходы генератора модулированной частоты являются соответственно сигнальным входом и выходами данного узла, а соответствующие входы процессорного блока его пусковым входом и входом обратной связи. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждый датчик несанкционированного пользования автомобилем выполнен с последовательно включенными усилителем, частотным демодулятором, декодером и последовательно включенными чувствительным элементом, процессорным блоком кодирования сигналов, генератором модулированной частоты, при этом выход декодера соединен с пусковым входом процессорного блока, а вход усилителя и выход генератора модулированной частоты являются соответственно управляющим входом и выходом датчика. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждый узел тревожной сигнализации выполнен с последовательно включенными усилителем, частотным демодулятором, декодером и исполнительным элементом. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждый узел блокировки выполнен с последовательно включенными усилителем, частотным демодулятором, декодером, двухобмоточным поляризованным реле, замыкающий контакт которого установлен в цепи питания блокирующего органа, и последовательно включенными процессорным блоком формирования контрольных посылок, генератором модулированной частоты, при этом выход декодера соединен с пусковым входом процессорного блока, а вход усилителя и выход генератора модулированной частоты являются соответственно управляющим входом и выходом данного узла. 6. Устройство по любому из пп.1 5, отличающееся тем, что кодовые частотно-модулированные сигналы располагаются в диапазоне 50 ± 2 кГц. 7. Устройство по любому из пп.1 6, отличающееся тем, что в выходную цепь аккумуляторной батареи у ее положительного полюса включен заградительный дроссель. 8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что узел задания режима состоит из связанных радиоканалом передатчика с клавиатурой и приемника.