FR2661389A1

FR2661389A1 - Alarm system for motorcycle and two-wheeled vehicle sensitive to the variations in movements and of constant sensitivity plus electronic key

Info

Publication number: FR2661389A1
Application number: FR9005699A
Authority: FR
Inventors: Micoud Alain
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-04-27
Filing date: 1990-04-27
Publication date: 1991-10-31

Abstract

Electronic alarm device for two-wheeled vehicles. The invention relates to an electronic alarm device which is triggered by a blow or by a very low mechanical frequency, and which is managed by an electronic key (its sensitivity is constant whatever the slope). It consists of a piezoelectric sensor, closely linked to a metal mass, which, given a blow, starts to oscillate and to produce an electrical signal. This signal is then managed by an electronic key, based on the principle of balancing Wheatstone bridges. Moreover, the male part of the key consists of a 3-conductor jack. Moreover, the number of possible combinations is 25000, and the alarm detects false keys, thereby triggering itself. This device according to the invention is particularly intended for motorcycles and two-wheeled vehicles.

Description

3 Présentation du système
La présente invention se décompose en deux parties bien distinctes.3 System overview
The present invention is divided into two very distinct parts.

La première traite uniquement le signal issu du capteur.The first only processes the signal from the sensor.

La seconde est constituée de la clé électronique et de sa logique de commande.The second consists of the electronic key and its control logic.

Principe du capteur et du traitement de son signal
Le capteur utilisé, est une membrane piézo-électriaue, sur laquelle est fixée en porte-à-faux une masse de métal dense. La fréquence de resonnance de l'ensemble est < à 10 HZ. Principle of the sensor and its signal processing
The sensor used is a piezoelectric membrane, on which is fixed a cantilevered mass of dense metal. The resonance frequency of the ensemble is <10 HZ.

D'abord, il faut rendre le système insensible aux parasites radioélectriques. Par conséquent, il ne faut traiter que les fréquences à à 10 HZ provenant du capteur. Pour cela, en sortie de celui-ci, un filtre actif passe-bas de pente très raide a été utilisé.First, make the system immune to radio interference. Therefore, you should only process frequencies at 10 HZ from the sensor. For this, at its output, an active low-pass filter with a very steep slope was used.

Ensuite on amplifie énergiquement le signal par un ampli différentiel, puis on le met en forme par l'intermédiaire de fonctions Non.Then we energetically amplify the signal by a differential amplifier, then we format it via No functions.

ce niveau, on mémorise temporairement la moindre impulsion et enfin on injecte le niveau haut de la mémoire sur I'entrée d'un ampli de puissance qui commande la sirène. At this level, the slightest pulse is temporarily stored and finally the high level of memory is injected into the input of a power amplifier which controls the siren.

Principe de la clé electronicue. Principle of the electronic key.

Le principe de la clé électronique repose sur l'équilibre de deux couples de ponts de Wheatstone.The principle of the electronic key is based on the balance of two pairs of Wheatstone bridges.

Deux couples de ponts de Wheatstone ont été nécessaires pour la détection de la présence ou de la non présence de la clé; et deux ponts dans chaque cas sont nécessaires pour augmenter le nombre de possibilités à la puissance 2.Two pairs of Wheatstone bridges were required to detect the presence or non-presence of the key; and two bridges in each case are necessary to increase the number of possibilities to power 2.

Ceci étant, la logique de l'étage suivant peut ainsi détecter - si il y a la clé ( le jack ) - si il n'y a pas la clé - si il y a une fausse clé.This being so, the logic of the next stage can thus detect - if there is the key (the jack) - if there is not the key - if there is a false key.

D'autre part, pour faire office de clé, la présente invention utilise une prise jack 3 conducteurs, qui offre l'avantage d'être maniable et qui possède de bons con tacts.On the other hand, to act as a key, the present invention uses a 3-conductor jack, which offers the advantage of being handy and which has good contacts.

Par ailleurs, la partie traitement du signal est étroitement liée à la partie clé électronioue, car elle est commandée uniquement par celle-ci. Furthermore, the signal processing part is closely linked to the electronic key part, because it is controlled only by the latter.

4 Explication détaillée du système a L'alimentation
L'emploi d'ampli différentiel nécessite une alimentation sysétrique. 4 Detailed explanation of the system a Power supply
The use of differential amplifiers requires a sysmetric power supply.

Dans la présente invention, elle a e été réalisée par deux résistances RI et R2 pour la partie signal et R33, R34 pour la partie clé.In the present invention, it has been produced by two resistors R1 and R2 for the signal part and R33, R34 for the key part.

La jonction des deux résistances, dans chaque cas, fait office de masse.The junction of the two resistors, in each case, acts as a mass.

b ExPlication détaillée du traitement des signaux issus du capteur
Les signaux provenant du capteur piezo-electrique (PZ), rentrent dans un filtre de caractéristique électrique suivante
Passe-bas, de pente 24 db/oct et de fréquence de coupure 10 HZ
Ce filtre est constitué par les éléments suivants
R3, R4, C1, C2, R5, R6, C5, et C6;
Les capacités C4 et C5 servent uniquement pour prévenir des oscilations hautes fréouences. En sortie de celui-ci, on rentre dans une capacité C10, puis dans un ampli différentiel de gain fixé par le rapport R7 et qui peut être réglé par R7. b Detailed application of the processing of signals from the sensor
The signals from the piezoelectric sensor (PZ), enter a filter with the following electrical characteristic
Low pass, 24 db / oct slope and 10 HZ cutoff frequency
This filter consists of the following elements
R3, R4, C1, C2, R5, R6, C5, and C6;
Capacities C4 and C5 are only used to prevent high frequency oscillations. At the output of this, we enter a capacity C10, then a differential gain amplifier fixed by the ratio R7 and which can be adjusted by R7.

ZC10
La capacité C10 et la résistance R1' sont uniquement présents pour réduire la tension d'ofset observable en sortie de IC1, tension qui est occasionné par le grand gain de celui-ci.ZC10
The capacitor C10 and the resistor R1 'are only present to reduce the offset voltage observable at the output of IC1, which voltage is caused by the large gain thereof.

En sortie de ICI, le signal commande IC2 au travers de R8 qui évite l'effondrement du signal; R9 permet à l'entrée de IC2 d'être au O logique en absence de signal. Le redressage de la tensin analogique est fait par la diode située à l'intérieur de la première porte, et branchée en inverse à l'entre de celle-ci. Si bien que seule la partie positive du signal subsiste.At the output of ICI, the signal controls IC2 through R8 which prevents the signal from collapsing; R9 allows the input of IC2 to be at logic O in the absence of a signal. The rectification of the analog tensin is done by the diode located inside the first door, and connected in reverse to the entry of this one. So that only the positive part of the signal remains.

D'autre part, les portes IC2 et IC2', qui sont deux portes NonFbran- chées en série, forment une porte Oui. Ceci a été nécessaire pour mettre en forme le signal. À ce niveau, il faut passer d'une alimentation double à une simple; donc, c'est pour cette raison que l'on emploie un opto-cou pleur A. Son entrée est alimentée par R10 qui en limite l'intensit6, et l'image du signal d'entrée parvient au monostable A à travers R41. Ce monostable est constitué par les éléments 09, R16 et par deux portes Nord.On the other hand, the doors IC2 and IC2 ', which are two doors not connected in series, form a door Yes. This was necessary to format the signal. At this level, it is necessary to pass from a double feeding to a simple; therefore, it is for this reason that a crying opto-neck is used A. Its input is supplied by R10 which limits the intensity thereof, and the image of the input signal reaches the monostable A through R41. This monostable is made up of elements 09, R16 and two north doors.

La capacité C8 n'est là que pour parer aux éventuels parasites, et R15 permet au monostable A, en absence de signal, d'avoir son entrée à la masse (0 logique). Ce monostable garde en mémoire un 1 logiaue pendant environ 30 secondes. The capacity C8 is only there to ward off any interference, and R15 allows the monostable A, in the absence of a signal, to have its input to ground (0 logic). This monostable keeps in memory a 1 logiaue for approximately 30 seconds.

En sortie de celui-ci, à travers R17, ce dernier peut commander l'ampli de puissance constitué par les éléments Ti et T2, qui permettent ainsi d'alimenter une sirène. At the output thereof, through R17, the latter can control the power amplifier constituted by the elements Ti and T2, which thus make it possible to supply a siren.

c Explication détaillée de la clé électroniaue
La présente clé se compose de deux couples de ponts de Wheatstone : le premier couple est équilibré auand il y a la clé et le second cuand il n'y a pas le clé.c Detailed explanation of the electronic key
This key consists of two pairs of Wheatstone bridges: the first couple is balanced when there is the key and the second when the key is not.

Le premier couple est lui-meme composé par deux ponts de Wheatstone, et qui sont
a R39 en parallèle avec R36, R35 et P2
b R40 en parallèle avec R38, R37 et P3
Le second couple est lui-même aussi composé par deux autres ponts de Wheatstone, se dénommant
c R35, R36 et P4
d R37, R38 et P5
On peut remarque que les deux couples sont en partie imbriqués.The first couple is itself composed of two Wheatstone bridges, which are
a R39 in parallel with R36, R35 and P2
b R40 in parallel with R38, R37 and P3
The second couple is also composed of two other Wheatstone bridges, called
c R35, R36 and P4
d R37, R38 and P5
We can notice that the two couples are partly nested.

Chaque pont est ensuite analysé par des amplis différentiels (IC4) de sensibilité déterminée par le rapport R19 pour le pont À R18
par le rapport R22 pour le pont 3 R21
par le rapport R25 pour le pont C
R24
par le rapport R28 pour le pont D
R27
Si bien qu'à chaque fois qutil y a un pont équilibré, on peut constater en sortie de chaque ampli corr,espondant, une tension nulle.Each bridge is then analyzed by differential amplifiers (IC4) of sensitivity determined by the ratio R19 for the bridge TO R18
by report R22 for deck 3 R21
by report R25 for deck C
R24
by report R28 for deck D
R27
So that each time there is a balanced bridge, we can see at the output of each corr, spoofing amplifier, a zero voltage.

Par ailleurs, les capacités C10 et Cll ne sont présentes que pour une éventuelle oscillation haute-fréquence. Furthermore, the capacitors C10 and Cll are only present for a possible high-frequency oscillation.

Ensuite, on redresse chaque sortie par des ponts de Diodes GA, GB, GC et GD. Puis, on commande des opto-coupleurs OPA, OP3, OPC et OPD, à travers R42, R43, R44 et R45, qui servent à limiter l'intensité d'entrée des opto-coupleurs. En sortie de ceux-ci, des niveaux logiques peuvent être enfin traites. Then, each output is straightened by bridges of Diodes GA, GB, GC and GD. Then, optocouplers OPA, OP3, OPC and OPD are controlled, through R42, R43, R44 and R45, which serve to limit the input intensity of the optocouplers. At the end of these, logical levels can finally be processed.

d Explication détaillée de la logique de commande
La logique comporte quatre entres et qui sont les sorties des quatre opto-coupleurs. Les résistances R20, R23, R26 et R29 servent à mettre les entrées au niveau logique (o) en absence de tension sur l'entrée des opto-coupleurs OPA, OP13, OPC et OPI > . Cette logique comporte également quatre sorties et qui sont S, B, A et C. Ces qua- tre sorties ont des fonctions bien distinctes.d Detailed explanation of the control unit
The logic has four inputs and which are the outputs of the four opto-couplers. Resistors R20, R23, R26 and R29 are used to bring the inputs to the logic level (o) in the absence of voltage on the input of the optocouplers OPA, OP13, OPC and OPI>. This logic also has four outputs, which are S, B, A and C. These four outputs have very distinct functions.

1 Explication de la sortie S
S est une sortie qui reste à O (ov) uniquement si les conditions suivantes sont respectées : soit PA et PB éauilibrés et PC et PD non éauilibrés, ou PA et PB non équilibrés et PC et PD éauilibrés,
Sinon, toute autre possibilité conditionne un 1 logiaue en sortie de S.1 Explanation of output S
S is an output which remains at O (ov) only if the following conditions are met: either PA and PB balanced and PC and PD not balanced, or PA and PB not balanced and PC and PD balanced,
Otherwise, any other possibility conditions a 1 logiaue leaving S.

Cette sortie sert à déclencher un monostable B sur lequel on reviendra plus loin. D'autre part, cette sortie conditionne la sortie A.This output is used to trigger a monostable B to which we will return later. On the other hand, this output conditions the output A.

2 3xplication de la sortie B
Le point B est à la fois sortie et entrée. Sortie, car issu d'IC6 par D6, elle passe au niveau logique 1, si les ponts A et 3 sont é ouilibrés et Cet D ne le sont pas; et uniquement dans ce cas. Et entrée, car la sortie du monostable B, à travers D1, commande par son intermédiaire la porte Non J.2 3 explanation of output B
Point B is both exit and entry. Exit, because coming from IC6 by D6, it goes to logic level 1, if the bridges A and 3 are balanced and This D is not; and only in this case. And entry, because the exit from monostable B, through D1, commands through it the door No J.

D'autre part, la sortie de IC6 commande le transistor 23 à travers
R31 et D7, qui lui-même commandera le relais X. Ce relais sera capable de court-circuiter le capteur d'allumage de la moto. Par ailleurs, la capacité C14 permet d'éviter des micro-rebondissements du relais
X, dus aux déséquilibres des ponts pendant un temps très court.On the other hand, the output of IC6 drives transistor 23 through
R31 and D7, which itself will control relay X. This relay will be able to short-circuit the ignition sensor of the motorcycle. In addition, the capacity C14 makes it possible to avoid micro-bouncing of the relay
X, due to imbalances in the bridges for a very short time.

Pour résumer cette petite partie, il faut la présence impérative de la clé pour que la moto puisse démarrer.To summarize this small part, you need the imperative presence of the key so that the motorcycle can start.

3 Explication de la sortie A
Cette sortie, à travers D4, passe au niveau 1 si et seulement si les combinaisons d'éauilibre des ponts ne sont pas respectées pendant un temps supérieur à 7 secondes. C'est à dire, les ponts A et
B équilibrés, et C et D déséquilibrés ou A et B déséauilibrés et
C et D éauilibrés, ne respectent pas cela pendant plus de 7 secondes.3 Explanation of output A
This output, through D4, goes to level 1 if and only if the balance balance combinations of the bridges are not respected for a time greater than 7 seconds. That is, bridges A and
B balanced, and C and D unbalanced or A and B unbalanced and
C and D balanced, do not respect this for more than 7 seconds.

La durée de 7 secondes est gérée par le monostable B qui est luimême commandé par la sortie S. Ce monostable est constitué par les éléments C7, R13, et par les portes Nord IC3 et IC3'
Ce système a pour but de ne pas déclencher l'alarme pendant l'introduction du jack qui par ce fait, déséquilibre momentanément les ponts.The duration of 7 seconds is managed by the monostable B which is itself controlled by the output S. This monostable is constituted by the elements C7, R13, and by the North doors IC3 and IC3 '
The aim of this system is not to trigger the alarm during the introduction of the jack, which momentarily unbalances the bridges.

D'autre part, l'alarme par l'intermédiaire de ce système, n'est également pas sensible aux vibrations issues du capteur pendant une durée de 7 secondes; étant doné que ltopto-coupleur B par l'intermédiaire du monostable B, court-circuite I'entrée du monostable A. On the other hand, the alarm via this system is also not sensitive to vibrations from the sensor for a period of 7 seconds; being given that the opto-coupler B via the monostable B, short-circuits the input of the monostable A.

4 ExPlication de la sortie C
Cette sortie a exactement les mêmes caractéristiques de déclenchement que la sortie A, msis elle commande directement l'ampli de puissance.4 ExPlication of output C
This output has exactly the same trigger characteristics as output A, but it directly controls the power amp.

Cette sortie, n'est utile que pour les déséquilibres des ponts supérieurs à 30 secondes, car le monostable A revient à O logique même si son entrée est encore à 1.This output is only useful for imbalances of bridges greater than 30 seconds, because the monostable A returns to logical O even if its input is still at 1.

5 Avantages du Système
Le système n'est sensible ou'aux variations de positions, et sa sensibilité est constante quelque soit la pente où est immobilisé le véhicule.5 Benefits of the System
The system is only sensitive to variations in position, and its sensitivity is constant whatever the slope where the vehicle is immobilized.

La mise en marche de l'alarme est effectuée par le retrait d'une clé (jack) facile à retirer.The alarm is activated by removing an easily removable key (jack).

La dite clé a 25 000 combinaisons possibles.Said key has 25,000 possible combinations.

De plus, si auelqu'un veut essayer de la détourner par l'introduction d'un faux jack ou d'une mauvaise combinaison de résistances constituant la clé, elle se déclenche au bout de 7 secondes.In addition, if someone wants to try to deflect it by introducing a false jack or a bad combination of resistors constituting the key, it is triggered after 7 seconds.

Elle n'est pas non plus sensible aux perturbations radio-électriques. It is also not sensitive to radio interference.

Elle ne consomme en veille qu'environ 3,5 MA.It consumes only 3.5 MA in standby.

Elle est auto-alimentée par un accumulateur intégré. It is self-powered by an integrated accumulator.

Claims

IOIKlS CLAIMS

1) Detection device for motorcycles, sensitive to movement variations, plus electronic key managing the alarm, based on the principle of inertia for the alarm and a double Wheatstone bridge for the electronic key.

2) Device according to claim 1 characterized in that it comprises a piezoelectric sensor secured to a dense metallic mass, such that the resonance frequency of the assembly is at 10 HZ.

3) Device according to claim 1 characterized in that it comprises a means filtering the frequencies at 10 AZ.

4) Device according to claim 3 characterized in that it comprises means which amplifies the signal from the filter.

5) Device according to claim 4 characterized in that the sensitivity of the amplifier is adjustable.

6) Device according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises means memorizing the first pulse of the sensor coming from the amplifier, for a time of 30 seconds.

7) Device according to claim 6 characterized in that, at the output of the monostable A, there is a means which can power exploit this logic 1 and therefore supply a siren.

8) Device according to claim 1 characterized in that it comprises a means which will act as a key, in this case a 3-conductor jack.

9) Device according to claim 1 characterized in that it comprises a discriminating means / double Wheatstone bridge which must be able to detect: the correct key - no key - a false key.

10) Device according to claim 1 characterized in that it comprises a logical means which can analyze the different possibilities of the double discriminant and which will be able to set off the alarm if there is a false key for a time 7 seconds .