RU114919U1

RU114919U1 - DEVICE SOURCE DETECTION DEVICE IN THE VEHICLE PROTECTION SYSTEM

Info

Publication number: RU114919U1
Application number: RU2011143902/11U
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Николаевич Дианов; Тамара Акоповна Гевондян; Екатерина Станиславовна Люминарская; Иван Михайлович Белоусов; Михаил Васильевич Баядин
Original assignee: Вячеслав Николаевич Дианов; Тамара Акоповна Гевондян; Екатерина Станиславовна Люминарская; Иван Михайлович Белоусов; Михаил Васильевич Баядин
Priority date: 2011-10-31
Filing date: 2011-10-31
Publication date: 2012-04-20

Abstract

1. Устройство обнаружения источников сбоев в системе защиты транспортных средств, содержащее блок биометрической идентификации, контрольный блок, реле дистанционной блокировки, радиочастотный считыватель, транспондер, кнопку VALET, индикатор, концевой выключатель педали тормоза, концевой выключатель двери водителя, причем блок биометрической идентификации соединен с контрольным блоком, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит контактные и бесконтактные датчики сбоев, установленные соответственно на линиях связи (интерфейсных шинах) с соединителями и в непосредственной близости (до 1-2 см) от элемента (линии связи, интерфейсной шины) или узла (соединителя) электрической цепи, обнаруживающие в качестве источников сбоев: соединители (разъемы), интерфейсные шины, шины управления, заземления и электропитания, внутренние и внешние электромагнитные помехи. ! 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве информативных параметров при обнаружении источников сбоев выбирают изменение амплитудно-частотных характеристик, повышенное электромагнитное излучение, появление эффекта дифференцирования и интегрирования сигналов. ! 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что амплитудно-частотную характеристику источника сбоя регистрируют в диапазоне частот от нуля (постоянный ток) до единиц гигагерц. ! 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что электромагнитные излучения от источников сбоев обнаруживают бесконтактно в диапазоне частот от единиц герц до единиц гигагерц. ! 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что контактно источник сбоя определяется по факту образования микротрещин и микрозазоров в линиях связ� 1. A device for detecting sources of failures in the vehicle protection system, containing a biometric identification unit, a control unit, a remote lock relay, a radio frequency reader, a transponder, a VALET button, an indicator, a brake pedal limit switch, a driver's door limit switch, and the biometric identification unit is connected to control unit, characterized in that it additionally contains contact and contactless fault sensors installed respectively on communication lines (interface buses) with connectors and in the immediate vicinity (up to 1-2 cm) from an element (communication line, interface bus) or node ( connectors) of the electrical circuit, detecting as sources of failures: connectors (connectors), interface buses, control buses, grounding and power supply buses, internal and external electromagnetic interference. ! 2. The device according to claim 1, characterized in that the change in amplitude-frequency characteristics, increased electromagnetic radiation, the appearance of the effect of differentiation and integration of signals are selected as informative parameters when detecting sources of failures. ! 3. The device according to claim 1, characterized in that the amplitude-frequency characteristic of the source of the failure is recorded in the frequency range from zero (direct current) to units of gigahertz. ! 4. The device according to claim 1, characterized in that electromagnetic radiation from sources of failures is detected contactlessly in the frequency range from units of hertz to units of gigahertz. ! 5. The device according to claim 1, characterized in that the contact source of the failure is determined by the formation of microcracks and microgaps in the communication lines�

Description

Полезная модель относится к радиоэлектронной технике защиты транспортного средства от несанкционированного использования. Одна из проблем современных сигнализаций заключается в том, что они не рассчитаны на диагностику салонных датчиков, т.е. в случае если салонный датчик стал неисправен, либо на питающей линии образовалась помеха, то при срабатывании датчик не способен проинформировать блок сигнализации об несанкционированных действиях, вызвавших активацию режима «тревоги». Технический результат заключается в повышении точности диагностирования, который достигается за счет того, что в процессе эксплуатации обнаруживаются и регистрируются распределенные и локальные источники сбоев в аппаратуре:The invention relates to the electronic technique of protecting a vehicle from unauthorized use. One of the problems of modern alarms is that they are not designed to diagnose cabin sensors, i.e. if the cabin sensor has become defective, or a noise has formed on the supply line, then when it is triggered, the sensor is not able to inform the alarm unit about unauthorized actions that caused the activation of the “alarm” mode. The technical result consists in increasing the accuracy of diagnosis, which is achieved due to the fact that during operation, distributed and local sources of faults in the equipment are detected and recorded:

сигнальные шины, шины заземления и электропитания, клеммные колодки (соединители или разъемы), а также сам микроволновый датчик объёма. Эффект достигается вследствие включения в аппаратуру контактных и бесконтактных датчиков сбоя, а также добавлением алгоритмов обработки электрических сигналов с указанных датчиков.signal buses, grounding and power buses, terminal blocks (connectors or sockets), as well as the microwave volume sensor itself. The effect is achieved due to the inclusion of contact and non-contact fault sensors in the equipment, as well as the addition of algorithms for processing electrical signals from these sensors.

При этом в качестве информативных параметров используются изменения амплитудно-частотных характеристик, повышенное электромагнитное излучение, появление эффекта дифференцирования и интегрирования сигналов.At the same time, changes in the amplitude-frequency characteristics, increased electromagnetic radiation, the appearance of the effect of differentiation and integration of signals are used as informative parameters.

Известно устройство для сигнализации неисправности контролируемого объекта, в котором результат достигается за счет введения в каждом канале контроля объекта модуля автоматического контроля исправности датчика, выполненного определённым образом (Патент России RU 2 278 414. М.кл. G08B 23/00 от 20.06.2006.). Недостатком устройства является его функциональная ограниченность из-за невозможности учета в работе скрытых дефектов (вибрации, температурные и тепловые воздействия, электромагнитные помехи и т.д.).A device for signaling a malfunction of a monitored object is known, in which the result is achieved by introducing in each channel of the object control a module for automatically monitoring the health of the sensor, made in a certain way (Russian Patent RU 2 278 414. Mcl G08B 23/00 from 06/20/2006. ) The disadvantage of this device is its functional limitation due to the impossibility of taking into account hidden defects (vibration, temperature and thermal effects, electromagnetic interference, etc.) in operation.

Наиболее близким аналогом (прототипом) является система защиты транспортного средства от угона с помощью иммобилайзера, оснащённого интеллектуальными средствами, в частности биометрической системой идентификации (Патент России № 2 325 290. М.кл. B60R 25/00 от 27.05.2008).The closest analogue (prototype) is a vehicle anti-theft system using an immobilizer equipped with intelligent means, in particular a biometric identification system (Russian Patent No. 2 325 290. M.cl. B60R 25/00 of 05/27/2008).

Недостатком устройства является его функциональная ограниченность из-за невозможности обнаружения и регистрации кратковременных выходов рабочих параметров за пределы поля допуска в широком диапазоне частот.The disadvantage of this device is its functional limitation due to the impossibility of detecting and recording short-term outputs of operating parameters outside the tolerance field in a wide frequency range.

Задача, решаемая полезной моделью, - расширение функциональных возможностей по обнаружению скрытых дефектов в виде сбоев элементов и узлов за счет введения контактных и бесконтактных датчиков сбоев.The problem solved by the utility model is to expand the functionality for detecting latent defects in the form of failures of elements and nodes by introducing contact and non-contact fault sensors.

Поставленная задача решается тем, что устройство обнаружения источников сбоев в системе защиты транспортных средств дополнительно содержит контактные и бесконтактные датчики сбоев, установленные соответственно на линиях связи (интерфейсных шинах) с соединителями и в непосредственной близости (до 1-2 см) от элемента (линии связи, интерфейсной шины) или узла (соединителя) электрической цепи, обнаруживающие в качестве источников сбоев: соединители (разъемы), интерфейсные шины, шины управления, заземления и электропитания, внутренние и внешние электромагнитные помехи.The problem is solved in that the device for detecting sources of failures in the vehicle protection system additionally contains contact and non-contact failure sensors installed respectively on communication lines (interface buses) with connectors and in close proximity (up to 1-2 cm) from the element (communication line) , interface bus) or node (connector) of the electric circuit, detecting as sources of failure: connectors (sockets), interface buses, control buses, grounding and power supply, internal and external other electromagnetic interference.

Поставленная задача решается тем, что в качестве информативных параметров при обнаружении источников сбоев выбирают изменение амплитудно-частотных характеристик, повышенное электромагнитное излучение, появление эффекта дифференцирования и интегрирования сигналов.The problem is solved in that as informative parameters when detecting sources of failure choose a change in the amplitude-frequency characteristics, increased electromagnetic radiation, the appearance of the effect of differentiation and integration of signals.

Поставленная задача решается также тем, что амплитудно-частотную характеристику источника сбоя регистрируют в диапазоне частот от нуля (постоянный ток) до единиц гигагерц.The problem is also solved by the fact that the amplitude-frequency characteristic of the source of failure is recorded in the frequency range from zero (direct current) to gigahertz units.

Поставленная задача решается также тем, что электромагнитные излучения от источников сбоев обнаруживают бесконтактно в диапазоне частот от единиц герц до единиц гигагерц.The problem is also solved by the fact that electromagnetic radiation from sources of failure is detected contactlessly in the frequency range from units of hertz to units of gigahertz.

Поставленная задача решается также тем, что контактно источник сбоя определяется по факту образования микротрещин и микрозазоров в линиях связи и соединителях и малой емкостной составляющей (доли и единицы пикофарад) в них, последующим большим сопротивлением (до 10⁷ Ом и выше) приемника сигналов на КМОП-структуре и образующегося эффекта дифференцирования сигналов.The problem is also solved by the fact that the contact source of failure is determined by the fact of the formation of microcracks and microgaps in the communication lines and connectors and a small capacitive component (fractions and units of picofarads) in them, followed by a large resistance (up to 10 ⁷ Ohms and above) of the CMOS signal receiver -structure and the resulting effect of signal differentiation.

Поставленная задача решается также тем, что бесконтактно источник сбоя определяется по факту образования микрорезонансных контуров и электромагнитного излучения в них при прохождении электрического сигнала.The problem is also solved by the fact that the contactless source of failure is determined by the fact of the formation of microresonant circuits and electromagnetic radiation in them during the passage of an electrical signal.

Поставленная задача решается также тем, что контактно источники сбоя определяются по эффекту интегрирования сигнала при воздействии на них кодо-импульсных сигналов с различными постоянными времени в импульсах и паузах.The problem is also solved by the fact that contact sources of failure are determined by the effect of signal integration when exposed to code-pulse signals with different time constants in pulses and pauses.

Поставленная задача решается также тем, что контактные и бесконтактные датчики сбоев выполнены с возможностью работы в диапазоне частот от долей герца до единиц гигагерц.The problem is also solved by the fact that contact and non-contact failure sensors are configured to operate in the frequency range from fractions of a hertz to units of gigahertz.

Поставленная задача решается также тем, что контактные датчики сбоев реализованы на КМОП-инверторах.The problem is also solved by the fact that contact fault sensors are implemented on CMOS inverters.

Поставленная задача решается также тем, что бесконтактные датчики сбоев реализованы на пассивных (L, С - элементы) микрорезонансных колебательныхThe problem is also solved by the fact that non-contact failure sensors are implemented on passive (L, C - elements) microresonant oscillatory

контурах.contours.

Поставленная задача решается также тем, что в линиях связи с односторонним направлением распространения сигналов датчики сбоев установлены перед приемником сигналов, с двусторонним - перед приемником и после передатчика сигналов.The problem is also solved by the fact that in communication lines with a one-way direction of signal propagation, fault sensors are installed in front of the signal receiver, with two-way ones - in front of the receiver and after the signal transmitter.

Поставленная задача решается также тем, что при срабатывании двух и более контактных датчиков сбоя в качестве источника сбоя определяется элемент или узел с более ранним по времени срабатыванием датчика.The problem is also solved by the fact that when two or more contact fault sensors are triggered, an element or assembly with an earlier-in-time sensor response is determined as a fault source.

Решение поставленной задачи определения сбойных состояний и источников сбоев в виде линий связи и соединителей по изменению амплитудно-частотной характеристики, повышенного электромагнитного излучения, дифференцируемости электрических сигналов основано на представлении скрытых дефектов упомянутых фрагментов аппаратуры в форме микрозазоров, микронеровностей, микротрещин, частичных микроразрывов и образовании вследствие этого микрорезонансных контуров и микроемкостей.The solution of the problem of determining failure states and sources of failures in the form of communication lines and connectors for changing the amplitude-frequency characteristics, increased electromagnetic radiation, differentiability of electrical signals is based on the presentation of latent defects of the above-mentioned pieces of equipment in the form of micro-gaps, microroughnesses, microcracks, partial micro-fractures and formation due to this microresonant circuits and micro capacities.

Решение поставленной задачи по информативному параметру интегрируемости электрических сигналов основано на представлении скрытых дефектов устройства в виде повышенного (в десятки и сотни раз) омического сопротивления, составляющего с последующей включённой микроёмкостью (например, сотые доли пикофарад) интегрирующее звено.The solution of the problem in terms of the informative integrability of electrical signals is based on the representation of latent defects of the device in the form of an increased (tens or hundreds of times) ohmic resistance, which constitutes, with subsequent micro-capacitance (for example, hundredths of picofarads), an integrating element.

На фиг.1 представлена схема устройства обнаружения источников сбоев в системе защиты транспортных средств с дополнительно введенными датчиками сбоев (контактными и бесконтактными).Figure 1 presents a diagram of a device for detecting sources of failures in the vehicle protection system with additionally entered fault sensors (contact and non-contact).

Схема содержит блок биометрической идентификации 1, контрольный блок 2, реле дистанционной блокировки 3, радиочастотный считыватель 4, транспондер 5, кнопку VALET 6, индикатор 7, концевой выключатель педали тормоза 8, концевой выключатель двери водителя 9.The circuit contains a biometric identification unit 1, a control unit 2, a remote locking relay 3, a radio frequency reader 4, a transponder 5, a VALET 6 button, an indicator 7, a brake pedal limit switch 8, a driver door limit switch 9.

Схема также содержит контактные датчики сбоев (КДС) 10, 11, установленные, в частном случае, в начале (КДС 10) и в конце (КДС 11) линии связи контрольного блока 2 с блоком 1. В общем случае данное количество датчиков может быть и большим, что зависит от конкретной линии связи и размера её дискретизации, на которой необходима фиксация сбоя.The circuit also contains contact failure sensors (KDS) 10, 11, installed, in a particular case, at the beginning (KDS 10) and at the end (KDS 11) of the communication line of the control unit 2 with block 1. In general, this number of sensors can be large, which depends on the particular communication line and the size of its discretization, on which a failure fixation is necessary.

Входящие в состав блока биометрической идентификации 1 сканер, блок хранения образцов, блок сравнения, блок регистрации образцов и блок управления, на фиг. 1 не показаны.The scanner, the sample storage unit, the comparison unit, the sample registration unit and the control unit included in the biometric identification unit 1, in FIG. 1 are not shown.

На схеме (фиг. 1) показаны и бесконтактные датчики сбоев (БДС) 12, 13, установленные в непосредственной близости от диагностируемых элементов или узлов. Количество БДС выбирается, исходя из их чувствительности, протяжённости линии связи и, в общем случае, может быть большим. КДС 10, 11 устанавливаются, например, с помощью клипс. КДС 10, 11, также как и БДС 12,In the diagram (Fig. 1) contactless failure sensors (BDS) 12, 13 are shown, installed in the immediate vicinity of the diagnosed elements or nodes. The number of BDS is selected based on their sensitivity, the length of the communication line and, in the general case, can be large. KDS 10, 11 are installed, for example, using clips. KDS 10, 11, as well as BDS 12,

13 могут иметь автономную (11,13) или с выходом на контрольный блок 2 (10, 12) индикацию.13 can have an autonomous (11.13) or with an output to the control unit 2 (10, 12) indication.

Аналогично линиям и узлам связи блоков 1 и 2, могут иметь КДС и БДС и другие линии и узлы связи (например, радиосчитыватель 4 с контрольным блокомSimilar to the lines and communication nodes of blocks 1 and 2, they can have CDS and BDS and other communication lines and nodes (for example, a radio reader 4 with a control unit

2).2).

Идеология включения БДС, а также алгоритм их функционирования в аппаратуре аналогичен КДС. Основное отличие - в величине фиксируемого сигнала в зависимости от расстояния до источника сбоев.The ideology of turning on the BDS, as well as the algorithm for their functioning in the equipment is similar to the BDS. The main difference is in the magnitude of the recorded signal, depending on the distance to the source of the failure.

Claims

1. A device for detecting sources of failures in a vehicle protection system comprising a biometric identification unit, a control unit, a remote locking relay, a radio frequency reader, a transponder, a VALET button, an indicator, a brake pedal limit switch, a driver door limit switch, the biometric identification unit being connected to control unit, characterized in that it further comprises contact and non-contact fault sensors installed respectively on communication lines (interface ) with connectors and in close proximity (up to 1-2 cm) from an element (communication line, interface bus) or node (connector) of an electric circuit, detecting as sources of failure: connectors (sockets), interface buses, control buses, grounding and power supplies, internal and external electromagnetic interference.

2. The device according to claim 1, characterized in that as informative parameters when detecting sources of failure choose a change in the amplitude-frequency characteristics, increased electromagnetic radiation, the appearance of the effect of differentiation and integration of signals.

3. The device according to claim 1, characterized in that the amplitude-frequency characteristic of the source of the failure is recorded in the frequency range from zero (direct current) to gigahertz units.

4. The device according to claim 1, characterized in that the electromagnetic radiation from the sources of failure is detected contactlessly in the frequency range from units of hertz to units of gigahertz.

5. The device according to claim 1, characterized in that the contact source of failure is determined by the fact of the formation of microcracks and microgaps in the communication lines and connectors and a small capacitive component (fractions and units of picofarads) in them, followed by a large resistance (up to 10 ⁷ Ohms and above ) a signal receiver on the CMOS structure and the resulting signal differentiation effect.

6. The device according to claim 1, characterized in that the non-contact source of failure is determined by the fact of the formation of microresonant circuits and electromagnetic radiation in them during the passage of an electrical signal.

7. The device according to claim 1, characterized in that the contact sources of failure are determined by the effect of signal integration when exposed to code-pulse signals with different time constants in pulses and pauses.

8. The device according to claim 1, characterized in that the contact and non-contact failure sensors are configured to operate in the frequency range from fractions of a hertz to units of gigahertz.

9. The device according to claim 1, characterized in that the contact fault sensors are implemented on CMOS inverters.

10. The device according to claim 1, characterized in that the contactless fault sensors are implemented on passive (L, C - elements) microresonant oscillatory circuits.

11. The device according to claim 1, characterized in that in the communication lines with a one-way signal propagation direction, the failure sensors are installed in front of the signal receiver, with two-way ones - in front of the receiver and after the signal transmitter.

12. The device according to claim 1, characterized in that when two or more contact fault sensors are triggered, an element or assembly with an earlier-in-time sensor response is detected as a fault source.