Устройство для охранной сигнализации с дистанционной радиосвязью Советский патент 1992 года по МПК G08B13/08 

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для защиты от краж автомобильного транспорта, индивидуальных садовых домов, а также для защиты от взлома квартир и пожарной сигнализации.

Наиболее перспективным является использование предлагаемого устройства для сигнализации о вскрытии или угоне автомобилей и для эффективного их обнаружения .

Известна система охранной сигнализации (пат. США Ms 4023163, кл. G 08 В 29/00, (340-409), предусматривающая наличие канала связи, обеспечивающего передачу информации между охраняемым объектом и контрольным пунктом. Средства контроля в этом системе на охраняемом объекте содержат шифратор, непрерывно формирующий код, подтверждающий исправность линии связи, информационный преобразователь,

формирующий, по крайней мере, один бит данных, представляющий сведения, которые должны быть переданы на контрольный пункт, селектор, регистрирующий биты кода и биты данных, средства управления селектором, обеспечивающие получение модифицированного кода, - который непрерывно передается по линии связи на контрольный пункт. Приемник на контрольном пункте содержит компоненты, регистрирующие модифицированный код. Первые средства этого приемника, реагирующие на выбранные биты кода, указанного первым, формируют сигнал об исправности линии связи, вторые средства этого приемника, реагирующие на биты данных, формируют выходной сигнал, представляющий передаваемые сведения.

Эта система охранной сигнализации обладает высокой надежностью так как соVI

СО О ON J 00

держит встроенное устройство непрерывного контроля линии связи между охраняемым объектом и контрольным пунктом.

Однако эта система, осуществляющая сложное кодирование и декодирование передаваемой информации о состоянии охраняемого объекта, формирующая код, подтверждающий исправность линии и предусматривающая наличие обратного канала связи, включающего передатчик и прием- ник квитирующих сигналов, очень сложна, что ограничивает ее массовое использование.

Кроме того, эта система энергетически неэкономична, так как осуществляет пере- дачу сигналов контроля линии непрерывно, как при наличии, так и при отсутствии сигнала тревоги.

Более простым и энергетически более экономичным является Устройство защиты от краж с дистанционной радиосвязью по пат. США №4751499, кл.С 08 В 13/08, 1984, реагирующее на изменение положения переключателя (датчика), устанавливаемого на дверь или окно охраняемого объекта, формирующее сигнал о несанкционированном вскрытии охраняемого объекта и передающее его по радиоканалу приемному устройству для включения сигнала тревоги.

Если дверь или окно охраняемого объ- екта, например автомобиля, закрыто, сигнал с переключателя (датчика) на передатчик не поступает. При этом передатчик выключен, а приемник находится в режиме дежурного приема и энергия, потребляемая передаю- щим и приемным устройствами от соответствующих источников электропитания, например аккумуляторных батарей или гальванических элементов, минимальна.

Преимуществом этого устройства, помимо простоты и энергетической экономичности, является возможность дистанционной передачи сигналов охранной сигнализации по радиоканалу, что исключает необходимость прокладки линий связи, затраты на их обслуживание, расширяет зону действия и позволяет охранять подвижные объекты, например автомобили.

По технической сущности это устройство наболие близко к заявляемому и принято в качестве прототипа.

Это устройство защиты от краж с дистанционной радиосвязью содержит п еред а ющую стан цию, содержащую после- довательно соединенные переключатель (датчик вскрытия охраняемого объекта), генератор сигнала тревоги, активным элементом которого является первый транзистор, кварцевый генератор, радиопередатчик, активным элементом которого является второй транзистор, и передающую антенну, а также приемную станцию, содержащую последовательно соединенные приемную антенну, приемник радиосигналов, кварцевый фильтр, усилитель сигналов низкой частоты, блок из четырех вентильных схем И-НЕ и блок переключателей переменного тока.

В передающей станции аналогом генератора сигнала тревоги, осуществляющего запуск режима передачи сигнала тревоги, может быть одновибратор.

В приемной станции аналогом блока вентильных схем И-НЕ, обеспечивающего включение тревожной сигнализации, может быть электронный переключатель, а аналогом блока переключателей переменного тока (зуммера) может быть акустический излучатель, например громкоговоритель.

Недостатком этого устройства является малая информативность, ограничивающая возможности идентификации охраняемых объектов и локализации подвижных объектов, например автомобилей, подвергшихся несанкционированному вскрытию или угону.

Целью изобретения является повышение информативности устройства охранной сигнализации с дистанционной радиосвязью.

Цель достигается тем, что в устройстве, содержащем передающую станцию, включающую в себя блок датчиков, опорный генератор, первый одновибратор, вход которого соединен с выходом блока датчиков, и передатчик, к выходу которого подключена передающая антенна, а также приемную станцию, содержащую приемник, к входу которого подключена приемная антенна, а к выходу полосовой фильтр, и последовательно соединенные переключатель, усилитель сигналов звуковой частоты и акустический излучатель, в передающую станцию введены последовательно соединенные делитель частоты, счетчик адреса, блок постоянной памяти и цифроаналоговый преобразователь, выход которого соединен с информационным входом передатчика, и последовательно соединенные элемент ИЛ И и второй одновибратор, выход которого соединен с управляющим входом передатчика, причем вход опорного генератора соединен с выходом блока датчиков, а выход - с тактовым входом делителя частоты, второй выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого одновибратора, а инверсный выход второго одновибратора соединен с установочным входом счетчика адреса, а в приемную станцию введены последовательно соединенные демодулятор,

пороговый элемент и одновибратор, выход которого соединен с управляющим входом переключателя, при этом вход демодулятора сигнала тревоги соединен с выходом полосового фильтра, а информационный вход переключателя соединен с выходом приемника.

Заявителю и автору неизвестны технические решения, содержащие признаки, эквивалентные отличительным признакам заявляемого устройства.

Заявителю и автору неизвестны аналогичные решения из других областей техники, обладающие техническими свойствами заявляемого объекта изобретения. Таким образом, заявляемое техническое решение, по нашему мнению, удовлетворяет критерию существенные отличия.

На фиг.1 изображена структурная схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства.

Устройство охранной сигнализации с дистанционной радиосвязью содержит передающую станцию 1, в состав которой входят последовательно соединенные блок 2 датчиков, опорный генератор 3, делитель 4 частоты, счетчик 5 адреса, блок 6 постоянной памяти, цифроаналоговый преобразователь 7 и передатчик 8, к выходу которого подключена передающая антенна, первый одновибратор 9, вход которого соединен с выходом блока 2 датчиков, элемент ИЛИ 10, первый вход которого соединен с вторым выходом делителя 4 частоты, а второй вход

-с выходом первого одновибратора 9, и второй одновибратор 11, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 10, прямой выход - с управляющим входом передатчика 8, а инверсный выход - с установочным входом счетчика 5 адреса, а также приемную станцию 12, содержащую приемник 13

-к входу которого подключена приемная антенна, а к выходу - цепь из последовательно соединенных полосового фильтра 14, демодулятора 15 сигнала тревоги, порогового элемента 16, одновибратора 17, переключателя 18, усилителя 19 и акустического излучателя 20, при этом информационный вход переключателя 18 соединен с выходом приемника 13.

На фиг.2 изображены следующие временные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства:

а - сигнал на выходе блока 2 датчиков;

б - сигнал на выходе первого одновибратора 9; где Ьдн 1 - длительность выходного импульса;

в - сигнал на первом выходе делителя 4 частоты, где tr - период следования тактовых импульсов;

г - сигнал на выходе второго одновиб- ратора, где г0дн 2 - длительность выходного импульса;

д - сигнал на втором выходе делителя 4 частоты;

е - сигнал на выходе цифроаналогового преобразователя;

ж - амплитудно-модулированный сигнал на выходе передатчика 8; где Тп - период повторения циклов передачи;

з - сигнал на выходе полосового фильт- ра 14;

и - сигнал на выходе демодулятора 15 сигнала тревоги; где Unop - напряжение срабатывания порогового элемента 16;

к - сигнал на выходе порогового элемен- та 16;

л - сигнал на выходе одновибратор.а 17; где годн - длительность выходного импульса; м - сигнал на выходе усилителя 19 звуковой частоты.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии при отсутствии тревожной ситуации в передающей станции 1 на выходе блока 2 датчиков потенциал низкого логического уровня, передатчик 8 выключен, а в приемной станции 12 переключатель 18 находится в выключенном состоянии. При этом вход усилителя 19 сигналов звуковой частоты отключен от вы- хода приемника 13 и при отсутствии сигнала тревоги шумы приемника на акустическом излучателе 20 не прослушиваются.

При возникновении тревожной ситуации, регистрируемой хотя бы одним из датчиков (например, установленных на дверях, капоте и богажнике автомооиля; олока 2 датчиков, на его выходе устанавливается потенциал высокого логического уровня (фиг,2,а),

фронт которого обеспечивает запуск первого одновибратора 9. Одновременно выходной сигнал блока 2 датчиков разрешает работу опорного генератора 3, вырабатывающего сигнал частоты fon, например, fon

38,4 кГц.

При этом на первом выходе делителя 4 частоты формируется последовательность прямоугольных импульсов (фиг.2,в) с частотой следования fT, например tV 4,8 кГц.

Выходной импульс (фиг.2,6) первого одно- вибратора 9 длительностью Т.одн1, например Ьдн1 10 мс, поступая через элемент ИЛИ 10, обеспечивает запуск второго одновибратора 11. Положительный импульс (фиг.2,г),

формируемый на прямом выходе второго одновибратора 11, обеспечивает включение передатчика 8. Отрицательный импульс длительностью Т.одн2, например Т.0дн2 8 с, формируемый на инверсном выходе второго одновибратора 11, разрешает работу счетчика 5 адреса, который начинает формирование с частотой fT на выходах 1...п параллельных двоичных кодов, причем поступление каждого нового тактового импульса на тактовый вход счетчика 5 адреса увеличивает его выходной параллельный двоичный код на единицу.

Выходные коды счетчика 5 адреса, поступая на адресную шину блока 6 постоянной памяти, например ПЗУ Е573РФ4 (см. Хвощ С.Т. Микропроцессоры и микроЭВМ в системах автоматического управления. - Справочник. Л-д: Машиностроение 1987), обеспечивают считывание первоначально кодов сигнала тревоги, зафиксированных в ячейках памяти с младшими адресами, например, от адреса 00 до адреса АР(в шестнадцатиричной системе исчисления).

Цифроаналоговый преобразователь 7, например ЦАП К1И8ПА1А (см. Гутников В.Г. Интегральная электроника в измерительных устройствах. Л.: Энергоатомиздат, 1988, с. 239) осущетсвляет преобразование параллельных кодов сигнала тревоги, следующих с частотой fT, в аналоговый сигнал тревоги. В простейшем случае сигнал тревоги представляет собой одночастотный сигнал (фиг.2,е), например, сигнал частотой 1,6 кГц, кратной fT 4,8 кГц.

В качестве сигнала тревоги, кодировка которого осуществляется в блок 6, может быть использован также сложный код, обеспечивающий при передаче по радиоканалу индивидуальный вызов владельца охраняемого объекта или службы охраны (например, поста ГАИ).

С выхода цифроаналогового преобразователя 7 сигнал тревоги поступает на информационный вход передатчика 8, который осуществляет его передачу по радиоканалу, например, на частоте fp 26945 кГц приемной станции 12.

После считывания последовательности параллельных кодов сигнала тревоги, зафиксированных в ячейках памяти блока 6, счетчик 5 адреса обеспечивает считывание из ячеек памяти с последующими адресами, например с адресами от ВО до 4FF (в шестнадцатиричной системе), зафиксированных в ПЗУ кодов информационного сигнала, например сигнала речевой информации.

По окончании формирования сигнала тревоги цифроаналоговый преобразователь

7 осуществляет преобразование потока параллельных кодов информационного сигнала, считываемых из памяти блока 6 с частотой fT, в соответствующий аналоговый

сигнал речевой информации (фиг.2,е), например сигнал, обеспечивающий передачу следующей речевой информации: Угон автомобиля ВАЗ 2108, цвет желтый, номерной знакД0613ЛД.

Передатчик 8 после передачи сигнала тревоги обеспечивает передачу по радиоканалу этого информационного сигнала на приемную станцию 12 (фиг.2,ж).

Радиосигнал, излучаемый антенной передающей станции 1, принимается приемником 13 приемной станции 12, который формирует на выходе сигнал тревоги звуковой частоты, а затем информационный сигнал. Полосовой фильтр, например

электромеханический фильтр с полосой пропускания Af 15 Гц, осуществляет выделение сигнала тревоги (фиг.2з), который поступает с его выхода на демодулятор 15 сигнала тревоги, например пиковый детектор. Демодулированный сигнал (фиг.2,и) с выхода демодулятора 15 сигнала тревоги поступает на пороговый элемент 16.

При превышении выходным сигналом демодулятора 15 напряжения срабатывания

Unop порогового элемента 16, например Unop 1 В, на выходе порогового устройства устанавливается потенциал высокого логического уровня (фиг.2,к).

Фронт выходного сигнала порогового

элемента 16 обеспечивает запуск одновибратора 17, на выходе которого формируется положительный импульс (фиг.2,л) длительностью т.одн, например т.0дн 8 с, который, поступая на управляющий вход переключателя 18, обеспечивает его включение. При этом переключатель 18 осуществляет подключение входа усилителя 19 сигнала звуковой частоты к выходу приемника 13.

Выходной сигнал приемника 13 усиливается по мощности усилителем 19 сигналов звуковой частоты и поступает на акустический излучатель 20, например громкоговоритель, который обеспечивает прослушивание сигнала тревоги, например

сигнала частотой 1,6 кГц, и следующего за ним информационного сигнала (фиг.2,м), например сигнала речевой информации: Угон автомобиля ВАЗ 2108, цвет желтый, номерной знакД0613ЛД.

По окончании передачи сигнала тревоги и информационного сигнала передающей станцией 1 спад выходного импульса второго одновибратора 11, формируемого на его прямом выходе, обеспечивает выключение

передатчика 8. Одновременно фронт отрицательного импульса, формируемого на инверсном выходе второго одновибратора 11, осуществляет сброс в исходное состояние счетчика 5 адреса.

По окончании приема передаваемого сообщения спад выходного импульса одно- вибратора 17 приемной станции 12 обеспечивает выключение переключателя 18, осуществляющего отключение входа усилителя 19 звуковой частоты от выхода приемника 13 и блокирующего, таким образом, прослушивание на акустическом излучателе 20 шумов приемника.

Сигнал (фиг,2,д), формируемый на втором выходе делителя 4 частоты с периодом повторения Тп, например Тп 27 с, поступая через элемент ИЛ И 10 на вход второго одно- вибратора 11, осуществляет его периодический запуск, обеспечивая при наличии тревожной ситуации автоматическое повторение циклов передачи сигнала тревоги и информационного сигнала, например, через каждые 27с. Эффективность изобретения состоит в том, что путем введения в устройство, содержащее передающую станцию, содержащую блок датчиков, опорный генератор, первый одновибратор и передатчик, а также приемную станцию, содержащую приемник, фильтр, переключатель, усилитель сигналов звуковой частоты и акустический излучатель, в передающую станцию элемента ИЛИ и второго одновибратора, цепи из последовательно соединенных делителя частоты, счетчика адреса, блока постоянной памяти и цифроа- налогового преобразователя, а в приемную станцию - цепи из последовательно соединенных демодулятора, порогового элемента и одновибратора достигается увеличение информативности устройства охранной сигнализации с дистанционной радиосвязью.

Высокая информативность устройства при сравнении с устройством - прототипом, обусловленная возможностью синтезирования в передающей станции различного вида сигналов тревоги и сигналов речевой информации, расширяет диапазон применения этого устройства.

Устройство может быть использовано для охраны одновременно группы индивидуальных домов от пожара или взлома. При этом в передающих станциях, установленных в охраняемых домах, в блоках постоянной памяти должны быть зафиксированы коды, соответствующие речевой информации об адресе охраняемого дома и характере контролируемой тревожной ситуации (пожар, взлом), а приемная станция на контрольном пункте может быть одна, так как

при приеме синтезированного информационного сигнала прзволяет прослушать речевую информацию об адресе соответствующего охраняемого дома и характере тревоги.

Высокая информативность и наличие дистанционной радиосвязи определяют целесообразность широкого использования устройства для охраны подвижных объектов,

например автомобилей. При этом полнота информации об охраняемом подвижном объекте, заложенной в передаваемом сигнале, периодичность передачи информационных сигналов обеспечивают возможность быстрой идентификации подвижного объекта и его обнаружения. Так, например, при оснащении постов или оперативных работников ГАИ простыми, а следовательно и малогабаритными носимыми приемными станциями,

любой из автомобилей, снабженный передающей станцией, обеспечивающей при угоне, автоматическую передачу информации о марке, цвете и номерном знаке этого автомобиля, может быть быстро обнаружен и задержан.

Достоинством устройства является также высокая эффективность использования частотного диапазона, так как для охраны многих объектов может быть использован

радиоканал одной частоты.

Формула изобретения

Устройство для охранной сигнализации

с дистанционной радиосвязью, содержащее передающую станцию, включающую блок датчиков, опорный генератор, первый одно- вибратор, вход которого соединен с выходом блока датчиков, и передатчик, к выходу которого подключена передающая антенна, приемную станцию, содержащую лриемник, к входу которого подключена приемная антенна, полосовой фильтр, вход которого соединен с выходом приемника, и последовательно соединенные переключатель, усилитель сигналов звуковой частоты и акустический излучатель, отличающееся тем, что, с целью повышения информативности, в передающую станцию введены

делитель частоты, счетчик адреса, блок постоянной памяти, цифроаналоговый преобразователь, элемент ИЛИ, второй одновибратор, в приемную станцию введены демодулятор, пороговый элемент, одновибратор, в передающей станции выход блока датчиков соединен со входом опорного генератора, выход которого подключен ко входу делителя частоты, первый выход которого подключен к тактовому входу счетчика

адреса, выходы которого соединены со входами блока постоянной памяти, выходы которого подключены ко входам цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с информационным входом передатчика, второй выход делителя частоты подключен к первому входу элемента ИЛИ, выход которого соединен со входом второго одновибратора, прямой выход которого соединен со входом управления передатчика, инверсный выход второго одновибратора соединен со входом

обнуления счетчика адреса, выход первого одновибратора подключен ко второму входу элемента ИЛИ, в приемной станции выход полосового фильтра подключен ко входу демодулятора, выход которого соединен со входом порогового элемента, выход которого подключен ко входу одновибратора, выход которого соединен со входом управления переключателя, выход приемника подключен к информационному входу переключателя.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для защиты от краж. Наиболее перспективным является использование для сигнализации о вскрытии или угоне автомобилей и эффективного их обнаружения, а также для защиты от взлома индивидуальных садовых домов и пожарной сигнализации. Цель изобретения состоит в повышении информативности. Устройство при необходимости охраны одновременно многих объектов обеспечивает также высокую эффективность использования частотного диапазона, так как позволяет для охраны многих объектов использовать радиоканал одной частоты, например частоты fp 26945 кГц, выделенной для дистанционной охранной сигнализации.2 ил. сл С

х

Редактор Т.Орловская

Составитель В.Романов Техред М.Моргентал

Корректор