Противоугонное устройство для транспортного средства

Противоугонное устройство для транспортного средства

Реферат

 

Использование: системы предотвращения несанкционированного пользования транспортными средствами. Сущность: устройство содержит датчики защиты, логические элементы И, ИЛИ, звуковой сигнализатор, пульт управления, механизм фиксации замка капота, генератор тактовых импульсов, регистр сдвига, усилители, триггеры, кодирующий узел. Устройство осуществляет разрыв цепи зажигания двигателя на стоянке, блокирование открытия капота с помощью электронного кодового замка, а также включение тревожной сигнализации посредством датчиков защиты. Вероятность случайного открытия замка капота угонщиком, не знающим кода и порядка расположения кнопок на пульте управления, составляет P = 2^-11. Время открытия замка задается генератором тактовых импульсов, является постоянным и составляет 8 с. При случайном переборе кодовых комбинаций угонщиком время, необходимое для открытия замка, с вероятностью 0,75 достигает 4 ч. 1 ил.

Изобретение относится к оборудованию транспортных средств для предотвращения его недозволенного использования путем воспрепятствования запуску двигателя и включения сигналов устройства.

Известно противоугонное устройство для транспортного средства, содержащее элементы ИЛИ, И, генератор тактовых импульсов, датчик недозволенного пользования, звуковой сигнализатор, источник питания, формирователь одиночного импульса, триггеры и счетчик импульсов (авт. св. N 1404387, кл. B 60 R 25/10, 1988).

Недостатком устройства является его недостаточная надежность, так как при обнаружении известного устройства в транспортном средстве, при попытке недозволенного использования человеком, знакомым с устройством транспортного средства и противоугонного устройства, последнее можно легко деблокировать, например, отключением источника питания.

Известно противоугонное устройство для транспортного средства, содержащее кодовый замок зажигания, выходом подключенный к входам блока сравнения кодов, выход которого связан с блоком управления зажиганием, звуковой сигнализатор, датчики защиты транспортного средства, формирователь импульсов зажигания, блок задержки сигнала, инвертор, элемент ИЛИ, элемент И, один вход которого подключен через блок задержки сигнала к выходу блока сравнения кодов, связанному через инвертор с одним входом элемента ИЛИ, другой вход которого подключен к датчикам защиты транспортного средства, а выход к другому входу элемента И, связанному выходом через усилитель с звуковым сигнализатором. При этом кодовый замок зажигания выполнен в виде приемника магнитного кода ключа замка зажигания (авт. св. N 1544613, кл. B 60 R 25/10, 1990).

Недостатком известного устройства является недостаточная надежность его работы вследствие возможности деблокирования звуковой сигнализации.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является противоугонное устройство для транспортного средства, содержащее датчики защиты частей и вибрации транспортного средства, подключенные через элемент ИЛИ и задержки к одному из входов элемента И, выход которого подключен к блоку сигнализации с сигнализатором. В состав устройства входят также управляемый ключ, включатель устройства (пульт управления), генератор импульсов с делителем частоты на выходе, счетчик импульсов, сдвигающий регистр, шифратор, формирователь времени набора кода, блок сравнения, элемент памяти (триггер), сигнализатор режима и формирователь длительности тревожного сигнала. Входы последнего подключены к выходу элемента памяти и к объединенному с первым входом сигнализатора режима выходу делителя частоты, другой выход которого подключен к элементу задержки, а вход объединен с входом задатчика времени набора кода и подключен к одному из выходов счетчика импульсов. Другие выходы счетчика импульсов подключены соответственно к входам сдвигающего регистра к первому входу блока сравнения, второй и третий входы которого подключены соответственно к выходам формирователя времени набора кода и шифратора. Входы шифратора подключены к выходам сдвигающего регистра, выход последнего разряда которого подключен к входу управляемого ключа, а разрешающий вход объединен с вторым входом сигнализатора режима и подключен к выходу блока сравнения. Управляющий вход блока сравнения объединен с управляющими входами элемента памяти, счетчика импульсов, управляемого ключа и подключен к включателю устройства (авт. св. N 1636273, кл. B 60 R 25/04, 1991).

Недостатком указанного устройства является недостаточная надежность его работы вследствие того, что звуковой и световой сигнализаторы подают сигналы только во время, когда контакты датчика защиты разомкнулись (или замкнулись), при устранении этого сигнализатор перестает подавать сигнал. Такая ситуация позволяет угонщику проникнуть в салон автомобиля быстро деблокировать противоугонное устройство (например, отключением питания), и затем (при соответствующей квалификации) подключить систему зажигания с последующим угоном транспортного средства.

При создании предлагаемого противоугонного устройства была поставлена задача повышения надежности работы устройства.

Поставленная задача решается за счет того, что в противоугонное устройство для транспортного средства, содержащее датчики защиты, выходы которых соединены с входами элемента ИЛИ, счетчик импульсов, вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, а первый выход к тактовому входу регистра сдвига, кодирующий узел, выходы которого соединены с первой группой входов блока сравнения, реле, один из замыкающих контактов которого включен в цепь зажигания двигателя, первый элемент И, первый триггер, формирователь импульсов, звуковой сигнализатор пульт управления с кнопками и светодиодом индикации, введены механизм фиксации замка капота с электромагнитами блокирования и разблокирования, первый и второй неинвертирующие усилители, третий и четвертый инвертирующий усилители, второй элемент И и второй триггер, причем электромагнит разблокирования узла фиксации замка капота подключен к выходу первого усилителя, второй усилитель включен между вторым выходом счетчика импульсов и входом звукового сигнализатора, конъюнктивная группа входов сброса счетчика импульсов соединена с выходами первого и второго триггеров, общая шина устройства через светодиод индикации пульта управления подключена к первому выходу счетчика импульсов, через замыкающий контакт первой кнопки к инверсному входу первого элемента И, через замыкающий контакт второй кнопки к установочному входу регистра сдвига, через замыкающий контакт третьей кнопки к входам третьего усилителя и формирователя импульсов, а через последовательно включенные размыкающий контакт третьей кнопки и другой замыкающий контакт реле к цепи питания обмотки последнего, выход третьего усилителя соединен с электромагнитом блокирования узла фиксации замка капота, прямой вход первого элемента И подключен к выходу блока сравнения, а выход к входам первого и четвертого усилителей и входу сброса первого триггера, вторая группа входов блока сравнения соединена с выходами регистра сдвига, выход четвертого усилителя подключен к цепи питания реле, установочный вход первого триггера соединен с выходом второго элемента И, входы которого подключены к выходам элемента ИЛИ и второго триггера, вход сброса второго триггера соединен с вторым выходом счетчика импульсов, а установочный вход с выходом формирователя импульсов.

Введение в известное устройство механизма фиксации замка капота, четырех усилителей и двух триггеров с соответствующими связями позволило обеспечить надежную работу противоугонного устройства и предотвратить тем самым недозволенное использование транспортного средства посторонним лицом.

Как было показано выше, в устройствах аналогах и прототипе возможно произвести отключение устройства сигнализации, например, обесточив его, при проникновении внутрь транспортного средства. То есть, проникнув в салон транспортного средства, угонщик может открыть капот, отсоединить аккумулятор, затем напрямую перекоммутировать систему зажигания и угнать транспортное средство. При этом внешне, со стороны, это будет выглядеть, как ремонт двигателя автомобиля, и может не привлечь внимания окружающих людей. Введение механизма блокирования замка капота в заявляемом устройстве не позволяет попасть в двигательный отсек, не набрав соответствующий код с помощью пульта управления, расположенного в салоне транспортного средства, либо необходимо ломать детали кузова транспортного средства, что привлечет внимание окружающих людей, как и звуковая сигнализация. Применение светодиода, связанного с выходом счетчика и входом регистра сдвига, позволяет синхронизировать процесс набора кодовой комбинации и увеличить время открывания замка путем последовательного набора кодовых комбинаций. Кроме того, наличие пульта управления в салоне автомобиля освобождает от необходимости носить с собой магнитный ключ (который можно потерять, забыть и т.п.), как в устройстве-аналоге.

При попытке проникновения в салон автомобиля действие сигнализации будет проводиться до тех пор, пока не будет набран соответствующий код, а введение контактов реле в цепь зажигания двигателя предотвращает запуск двигателя и угон транспортного средства с места стоянки.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого противоугонного устройства для транспортного средства, включающего пульт управления 1, светодиод 2, первую кнопку управления 3, вторую кнопку управления 4, третью кнопку управления 5, генератор тактовых импульсов 6, счетчик импульсов 7, кодирующий узел 8, регистр сдвига 9, блок сравнения 10, первый элемент И 11, первый неинвертирующий усилитель 12, механизм 13 фиксации замка капота, электромагнит разблокирования 14, электромагнит блокирования 15, второй неинвертирующий усилитель 16, звуковой сигнализатор 17, третий инвертирующий усилитель 18, датчики защиты 19, элемент ИЛИ 20, второй элемент И 21, формирователь импульсов 22, первый триггер 23, второй триггер 24, четвертый инвертирующий усилитель 25, обмотку 26 реле, первый 27 и второй 28 контакты реле, блок управления зажиганием 29.

Тактовый вход регистра сдвига 9 соединен с первым выходом счетчика 7 и светодиодом индикации 2. Счетный вход счетчика 7 соединен с выходом генератора тактовых импульсов 6, а второй выход счетчика 7 соединен с входом сброса второго триггера 24 и входом второго усилителя 16.

Тактовый вход регистра сдвига 9 соединен с первым выходом счетчика 7 и светодиодом индикации 2. Счетный вход счетчика 7 соединен с выходом генератора тактовых импульсов 6, а второй выход счетчика 7 соединен с входом сброса второго триггера 24 и входом второго усилителя 16. Выходы регистра сдвига 9 соединены с соответствующими входами блока сравнения 10, другие входы которого соединены с выходами кодирующего угла 8. Выход блока сравнения 10 соединен с первым входом элемента И 11, второй вход которого соединен с первой кнопкой управления 3, а выход через первый усилитель 12 с обмоткой электромагнита 14 разблокирования замка капота и через усилитель 25 с одним из концов обмотки реле 26, другой конец которой соединен с положительным полюсом источника питания. Кроме того, выход элемента И 11 соединен с входом сброса первого триггера 23. Второй конец обмотки электромагнита 14 соединен с одним из концов обмотки электромагнита 15 и с общей шиной. Установочный вход первого триггера 23 соединен с выходом второго элемента И 21, первый вход которого через элемент ИЛИ 20 соединен с выходами датчиков защиты 19, а второй вход подключен к выходу второго триггера 24 и одному из входов сброса счетчика 7. Другой вход сброса счетчика 7 подключен к выходу первого триггера 23. Кроме того, первый конец обмотки реле 26 через собственный замыкающий контакт 27 и размыкающий контакт третьей кнопки 5 подключен к общей шине, а замыкающий контакт третьей кнопки 5 через третий усилитель 18 к второму концу обмотки электромагнита 15 блокирования замка капота и через формирователь импульса 22 к установочному входу второго триггера 24. Вторая кнопка 4 пульта управления 1 соединена с установочным входом регистра сдвига 9. Замыкающий контакт 28 реле 26 включен в цепь блока управления зажиганием 29.

П р и м е р. Счетчик 7 выполнен на микросхемах серии К561ИЕ16, как пятиразрядный двоичный счетчик, подсчитывающий число импульсов, поступающих на вход С. Первый выход счетчика выход первого разряда, второй выход счетчика выход пятого разряда. Вход сброса R организован следующим образом: при поступлении на оба входа сигнала логический "0" счетчик удерживается в состоянии сброса. При поступлении сигнала логическая "1" по одному из входов R счетчик способен производить подсчет импульсов.

Регистр сдвига 9 выполнен на микросхеме К561ИР2, восьмиразрядным, вход D установка первого разряда регистра. Тактовыми импульсами по входу С информация продвигается вглубь регистра и снимается параллельным двоичным восьмиразрядным кодом с его выхода.

Кодирующий узел 8 выполнен в виде наборного поля, на котором перемычками набирается восьмиразрядный параллельный двоичный код замка.

Блок сравнения 10, выполненный на микросхемах К561ИП2, сравнивает два параллельных двоичных восьмиразрядных кода А и В, поступающих из регистра 9 и кодирующего узла 8, и, в случае их равенства, выдает на выходе сигнал логическая "1".

Механизм 13 фиксации замка капота имеет два устойчивых состояния. В одном из них замок можно открыть штатной рукояткой, в другом он заблокирован, и его открыть нельзя. Перевод механизма 13 из одного устойчивого состояния в другое осуществляется управляющими электромагнитами: разблокирования 14 и блокирования 15.

В качестве датчиков защиты 19 использовались выключатели плафона, расположенные в стойках дверей автомобиля. Датчики защиты 19 выходным элементом имеют контакт, замыкающий подводящий провод на массу в случае срабатывания.

Усилитель 12 выполнен по схеме эмиттерного повторителя на транзисторе с обратной проводимостью, в эмиттер которого включена обмотка 14.

Усилитель 18 выполнен двухкаскадным. Первый каскад реализован по схеме с общим эмиттером с положительным смещением на базе: второй каскад эмиттерный повторитель, аналогичный усилителю 12. Поэтому разомкнутый вход усилителя не вызывает срабатывания электромагнита 15, замыкание входа усилителя 18 на общую шину вызовет срабатывание электромагнита 15. Подключение усилителей 12 и 18 к плюсу источника питания на схеме не показано.

Формирователь импульсов 22 представляет собой ждущий мультивибратор, вырабатывающий импульс по срезу сигнала с высокого потенциала на низкий. Перепад сигнала образуется при замыкании замыкающих контактов третьей кнопки управления 5. При разомкнутых контактах на входе формирователя 22 присутствует высокий потенциал с входа усилителя 18.

Устройство работает следующим образом.

При подаче питания на противоугонное устройство (подключение его либо к штатному, либо к автономному аккумулятору) оно может находиться в одном из трех режимов работы: режим охраны, режим тревожной сигнализации, режим отключения охраны.

Перевод устройства в режим охраны.

Для постановки устройства на хранение нажимается третья кнопка 5 пульта управления 1, расположенного в салоне транспортного средства. При этом нулевой потенциал поступает на вход третьего усилителя 18, срабатывает электромагнит 15 блокирования, а механизм 13 фиксации замка капота устанавливается в состояние "закрыто". Обмотка реле 26 снимается с самоблокировки, и контакты 28 разрывают электрическую цепь зажигания двигателя в блоке управления зажиганием 29. Второй триггер 24 через формирователь импульсов 22 этим же сигналом с третьей кнопки 5 устанавливается в единичное состояние и через второй элемент И 21 запрещает установку первого триггера 23 в "единичное" состояние сигналами с датчиков защиты 19. Счетчик 7 начинает подсчитывать импульсы с генератора 6 тактовых импульсов. Частота импульсов выбрана 0,5 Гц. С первого выхода счетчика 7 идут импульсы типа "меандр" частотой 1 Гц. Светодиод 2 пульта управления 1 начинает мигать. За время, пока он мигает, необходимо покинуть салон автомобиля. Через 8 секунд на втором выходе счетчика 7 возникает сигнал логическая "1", который сбросит второй триггер 24 в "нулевое" состояние, и сигналом с выхода триггера 24 счетчик 7 так же сбросится в "нулевое" состояние. Таким образом, устройство поставлено на хранение.

Перевод устройства в режим тревожной сигнализации.

При срабатывании одного из датчиков защиты 19 сигнал с датчика 19 через элементы ИЛИ 20, И 21 опрокинет первый триггер 23 в "единичное" состояние. С выхода триггера 23 на вход счетчика 7 поступит сигнал, снимающий сброс с последнего, счетчик 7 начнет подсчет импульсов, и через 8 секунд со второго выхода счетчика 7 поступит сигнал через второй усилитель 16 на звуковой сигнализатор 17, который начнет подавать сигналы в течение 8 секунд, затем 8 секунд перерыв и далее пока не отключить устройство.

Перевод устройства в ражим отключения охраны.

При открывании двери салона транспортного средства срабатывает один из датчиков защиты 19 и, как было описано выше, первый триггер 23 устанавливается в "единичное" состояние и разрешает подсчет импульсов счетчику 7. Светодиод 2 на пульте управления начинает мигать. На вход "С" регистра сдвига 9 поступают импульсы, продвигающие информацию с входа "D" вглубь регистра 9 синхронно с миганием светодиода 2. В соответствии с заданным кодом и синхронно с миганием светодиода индикации 2 последовательно нажимают вторую кнопку управления 4, формируя в регистре сдвига 9 двоичный код, соответствующий хранящемуся в кодирующем устройстве 8. Код кнопкой 4 набирается за 8 тактов мигания светодиода 2. При совпадении кодов кодирующего устройства 8 и регистра сдвига 9 на выходе блока сравнения 10 появляется "единичный" сигнал и, если в это время нажата первая кнопка 3, на выходе первого элемента схемы И 11 появится сигнал, который сбросит первый триггер 23 в "нулевое" состояние. Через четвертый усилитель 25 включится реле 26, контактами 27 оно встанет на самоблокировку, контакты 28 замкнутся и замкнут электрическую цепь в обмотке 29 управления зажигания двигателя. Через первый усилитель 12 этот же сигнал воздействует на электромагнит разблокирования 14 и установит механизм 13 блокирования замка капота в положение, при котором можно открыть замок.

Последовательность расположения кнопок управления пользователь может изменять по своему усмотрению.

Вероятность "случайного" открывания замка человеком, знакомым с конструкцией и принципом действия противоугонного устройства, но не знающим кода и порядка расположения кнопок, составляет Р < 2^-11. Время открытия замка задается генератором тактовых импульсов, оно фиксировано и составляет в данном случае 8 с. Таким образом, при случайном переборе кодовых комбинаций время, необходимое для открывания замка, с вероятностью 0,75 составляет около 4 ч.

Формула изобретения

ПРОТИВОУГОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащее датчики защиты, выходы которых соединены с входами элемента ИЛИ, счетчик импульсов, вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, а первый выход к тактовому входу регистра сдвига, кодирующий узел, выходы которого соединены с первой группой входов блока сравнения, реле, один из замыкающих контактов которого включен в цепь зажигания двигателя, первый элемент И, первый триггер, формирователь импульсов, звуковой сигнализатор, пульт управления с кнопками и светодиодом индикации, отличающееся тем, что в него введены механизм фиксации замка капота с электромагнитами блокирования и разблокирования, первый и второй неинвертирующие усилители, третий и четвертый инвертирующие усилители, второй элемент И и второй триггер, причем электромагнит разблокирования узла фиксации замка капота подключен к выходу первого усилителя, второй усилитель включен между вторым выходом счетчика импульсов и входом звукового сигнализатора, коньюктивная группа входов сброса счетчика импульсов соединена с выходами первого и второго триггеров, общая шина устройства через светодиод индикации пульта управления подключена к первому выходу счетчика импульсов, через замыкающий контакт первой кнопки к инверсному входу первого элемента И, через замыкающий контакт второй кнопки - к установочному входу регистра сдвига, через замыкающий контакт третьей кнопки к входам третьего усилителя и формирователя импульсов, а через последовательно включенные размыкающий контакт третьей кнопки и другой замыкающий контакт реле к цепи питания обмотки последнего, выход третьего усилителя соединен с электромагнитом блокирования узла фиксации замка капота, прямой вход первого элемента И подключен к выходу блока сравнения, а выход к входам первого и четвертого усилителей и входу сброса первого триггера, вторая группа входов блока сравнения соединена с выходами регистра сдвига, выход четвертого усилителя подключен к цепи питания реле, установочный вход первого триггера соединен с выходом второго элемента И, входы которого подключены к выходам элемента ИЛИ и второго триггера, вход сброса второго триггера соединен с вторым выходом счетчика импульсов, а установочный вход с выходом формирователя импульсов.

РИСУНКИ

Рисунок 1