Изобретение относится к технике защиты транспортного средства (ТС) от несанкционированного использования и предназначено для управления системами зажигания и защиты ТС с обеспечением дополнительных сервисных возможностей по управлению функциональными органами ТС.
В последнее время широкое распространение получили системы защиты ТС от несанкционированного использования с применением активных и пассивных транспондерных карточек (ТК), с помощью которых осуществляется дистанционное управление составными элементами той или иной системы защиты, а также управление различными функциональными органами ТС, в том числе иммобилайзером и системой зажигания.
Так, известны системы, построенные на основе дистанционного (беспроводного) диалога "вопрос-ответ" между находящимися у пользователя ТС одной или несколькими ТК, в цифровой памяти которых хранится кодированная информация, и расположенным на ТС блоком опроса и считывания кодовой информации с ТК. В результате указанного диалога обеспечиваются возможности доступа пользователя в ТС и нормальной эксплуатации последнего (DE 19809624, В 60 R 25/00, 27.05.99; DE 19818263, В 60 R 25/00, 28.10.99; US 5905444, Н 04 Q 1/00, 18.05.99; WO 99/28169 В 60 R 25/00, 10.06.99; RU 2098297, В 60 R 25/00, 10.12.97; RU 2123441, В 60 R 25/00, 20.12.98; ЕР 0926021, В 60 R 25/00, 30.06.99).
Недостаток вышеуказанных систем защиты заключается в их ограниченных функциональных возможностях, проявляющихся в отдельно реализуемых в разных конструкциях функциях разрешения/запрещения доступа в ТС, блокирования/разблокирования двигателя, пуска/снятия тревожной сигнализации, оповещения о попытках угона и т.д. при отсутствии возможности комплексной защиты от несанкционированного доступа в ТС с одновременным использованием нескольких функций.
Расширение функциональных возможностей систем защиты подобного типа и повышения эффективности защиты ТС обеспечиваются в системе защиты по патенту RU 2160675, В 60 R 25/00, 20.12.2001, которая содержит установленные на ТС узел управления и подключенные к нему блок опроса и считывания команд, узел ввода кода, пейджер, узел памяти, датчики состояния, узлы звуковой и световой тревожной сигнализации, узлы блокирования и разблокирования иммобилайзера и других функциональных органов, таймер и индикатор режимов, а также ТК, находящуюся у владельца ТС, выполненную с возможностью задания для системы режимов снятия с охраны, полной охраны, охраны с работающим двигателем, автопостановки на охрану, дистанционного радиооповещения, технического обслуживания или программирования при внесении ее в зону опознавания.
Различные варианты способов и систем защиты ТС от несанкционированного использования реализованы в серийно выпускаемых автомобильных охранных комплексах. Сведения об автомобильных охранных и охранно-противоугонных комплексах, выпускаемых предприятием-заявителем, и используемых в них ТК (типа TIRIS и ЕМ Marin) приведены в ежегодно обновляемом каталоге предприятия-заявителя (Автомобильные охранные системы "АЛЬТОНИКА", Каталог 2002).
Необходимо отметить, что, несмотря на комплексный характер мер защиты, применяемых в указанных системах, все они потенциально уязвимы из-за наличия постоянно действующего поля излучения, создаваемого блоком опроса и считывания информации с ТК. С одной стороны, относительно большая зона действия (транспондеры могут находиться на расстояниях до 2-2,5 м от блока опроса и считывания информации) удобна тем, что позволяет пользователю в процессе идентификации его охранным комплексом не вынимать транспондер из кармана одежды. Однако, с другой стороны, это дает возможность злоумышленнику перехватить сигнал запроса, излучаемый блоком опроса и считывания информации охранного комплекса, находясь вне ТС, и имитировать ответный сигнал транспондера.
Рассмотрим, как может быть проведен угон ТС с установленным на нем охранным комплексом с использованием данного технического приема. Методика угона рассчитана на выбор такого момента времени, когда пользователь временно покидает ТС, направляясь, например, в магазин. ТС оказывается на охране, временное снятие которой возможно только при внесении комплектного транспондера в зону действия блока опроса и считывания информации, входящего в состав охранного комплекса.
Один из злоумышленников может находиться вблизи ТС, а другой - установить слежку за пользователем. Для определенности назовем злоумышленника, находящегося вблизи ТС, "угонщиком", а установившего слежку за пользователем - "сообщником". Угонщик и сообщник могут иметь при себе по приемопередатчику. Комплект из двух указанных приемопередатчиков будем в дальнейшем для краткости называть радиоудлинителем. Угонщик помещает свой приемопередатчик в зону связи блока опроса и считывания информации с транспондера. Приемопередатчик угонщика воспринимает сигнал запроса этого блока, переносит его на высокочастотную несущую и пересылает на приемопередатчик сообщника. Приемопередатчик сообщника образует вокруг своей антенны зону индуктивной связи. При попадании в нее комплектный транспондер пользователя ТС отвечает на полученный запрос. Ответ транспондера воспринимает приемопередатчик сообщника, переносит его на высокочастотную несущую и пересылает на приемопередатчик угонщика. В свою очередь, приемопередатчик угонщика по принятому им сообщению посылает на блок опроса и считывания информации сигнал ответа, повторяющий сигнал, который был выдан комплектным транспондером. В результате, на блок опроса и считывания информации поступает ожидаемый ответ на запрос, по которому происходит временное снятие ТС с охраны. Угонщик проникает в ТС и подает команду на перевод охранного комплекса в режим, соответствующий техническому обслуживанию ТС. После этого угонщик может отключить подачу команд по сети пейджинговой связи (иначе пользователь, обнаружив факт угона, может по сети пейджинговой связи включить блокировку двигателя ТС, отключить которую возможно только через сеть пейджинговой связи). Для борьбы с подачей команд по сети пейджинговой связи угонщику достаточно механического отключения приемника (или приемопередатчика) пейджинговой связи от остальных частей охранного комплекса. После этого ТС оказывается полностью под контролем угонщика.
Незащищенность ТС в подобных ситуациях является существенным недостатком существующих и разрабатываемых охранных комплексов.
Для устранения указанного недостатка в известном способе предотвращения несанкционированного пользования ТС, согласно которому осуществляют дистанционное управление охранной и противоугонной частями системы защиты ТС с использованием находящихся в одежде или на теле пользователей комплектных меток (транспондеров), стационарно установленного на ТС блока считывания информации и мастер-метки, причем предварительно записывают в постоянное запоминающее устройство мастер-метки информацию о конфигурации и установках системы защиты ТС, кодах комплектных меток для управления блокированием и разблокированием двигателя ТС, задания сервисных функций, параметрах канала пейджинговой связи, обеспечивающего дистанционное оповещение о несанкционированном воздействии на ТС, приоритетности команд, передаваемых различными комплектными метками и через приемопередатчик канала пейджинговой связи, помещают мастер-метку в зону действия блока считывания информации и переписывают из нее информацию в блоки управления соответственно охранной и противоугонной частями системы защиты ТС, а для внесения изменений в режимы работы системы защиты ТС изменяют содержание мастер-метки и считывают с помощью блока считывания информации из мастер-метки уточненную информацию, часть комплектных меток выполняют как блокирующие - с высшим приоритетом в части подачи команд блокирования двигателя и оповещения о несанкционированном воздействии на ТС, при этом при нахождении блокирующей метки в зоне действия блока считывания информации помещают блокирующую метку в экранирующую оболочку, препятствующую попаданию сигналов запроса с блока считывания информации, а при нахождении блокирующей метки вне зоны взаимодействия блока считывания информации с комплектными метками освобождают ее от экранирующей оболочки и размещают в непосредственной близости от комплектной метки, например в одежде или на теле пользователя.
Недостатком подобного рода технических решений является необходимость выполнения дополнительных ручных манипуляций с двумя (вместо одной) ТК.
Другие технические решения предусматривают уменьшение (до миллиметров) расстояния между транспондером и антенной блока опроса и считывания информации, например, путем встраивания транспондера в ключ зажигания. Естественно, что применение радиоудлинителя в этом случае невозможно, а операция идентификации пользователя проводится совместно с включением зажигания. На этом принципе основаны технические решения, описанные в патентах ЕР 0926022, В 60 R 25/04, 12.09.97, US 6191703, G 08 C, 20.02.2001. Последний из них выбран в качестве прототипа данного изобретения. Описанная в нем система дистанционного управления функциональными органами ТС содержит средства дистанционного управления сервисными функциями, включающие в себя:
- передающие средства для передачи сигналов, содержащих команды запроса на выполнение определенных сервисных функций, и приемники для приема указанных команд запроса и формирования соответствующих им команд управления сервисными функциями;
- датчики для индикации местонахождения передающего средства в зоне действия указанного датчика;
- блокирующие средства для блокирования вышеупомянутых команд управления в ответ на информацию о том, что данное передающее средство находится в зоне действия датчика для определения местонахождения передающего устройства.
При этом передающие средства и транспондер встроены в ключ зажигания, а датчик для определения нахождения передающего средства в зоне действия указанного датчика находится внутри замка зажигания, ТС оснащено средствами для блокирования двигателя, которые не позволяют запустить двигатель до тех пор, пока не поступит команда на разблокирование двигателя, транспондер излучает сигнал с индивидуальным кодом данного пользователя ТС в ответ на сигнал запроса, а датчик для определения местонахождения передающего средства включает в себя средства для идентификации индивидуального кода пользователя и катушку индуктивности, служащую для передачи сигнала запроса и приема от транспондера ответного сигнала, содержащего индивидуальный код данного пользователя ТС. Кроме того, средства дистанционного управления содержат органы дистанционного управления блокированием/разблокированием двигателя, а средства для блокирования двигателя включают в себя средства, препятствующие работе вышеупомянутых органов дистанционного управления блокированием/разблокированием двигателя в случае получения ими определенных команд.
Процесс идентификации пользователя ТС происходит автоматически, когда пользователь находится внутри ТС и вставляет ключ зажигания в скважину замка зажигания. При этом обеспечивается взаимодействие транспондера с блоком опроса и считывания информации, при котором исключается возможность применения злоумышленниками радиоудлинителя. Причем это достигается не за счет дополнительных ручных манипуляций с ТК, а благодаря совмещению в единой конструкции механизмов запуска двигателя и идентификации пользователя ТС.
Однако нельзя сказать, что при этом исчерпываются возможности создания максимально комфортных условий для пользователя ТС и повышения эффективности защиты ТС от несанкционированного использования.
Дело в том, что описанные выше способ и реализующие его конструктивные решения предусматривают наличие двух видов движения ключа:
- поступательного - при введении пластины (или цилиндра) ключа в скважину замка зажигания;
- вращательного - при включении зажигания и запуске двигателя.
Удобнее для пользователя, когда операции по идентификации пользователя, включению функциональных органов ТС и запуску двигателя выполнялись бы в процессе единого поступательного перемещения элемента, выполняющего роль ключа, относительно замка зажигания.
Другой недостаток описанного выше технического решения связан с ограниченными возможностями по управлению охранно-противоугонными и сервисными функциями ТС при использовании стандартной конструкции замка зажигания.
Значительно большими возможностями обладают электронные "ключи", выполненные в виде пластиковой карточки или пластикового "лепестка". В настоящее время предприятием-заявителем реализуются на рынке охранных систем пластиковые транспондерные карточки TIRIS (Texas Instuments) с дальностью считывания кода до 0,6 м, карточки ЕМ Marin с дальностью считывания кода до 0,18 м и транспондеры в виде пластикового "лепестка" ЕМ Marin с дальностью считывания кода до 0,12 м.
Все указанные транспондеры обладают уникальным идентификационным кодом с количеством вариантов кода, превышающим 5•1011 (2•1019 в карточке TIRIS) и не требуют для своей работы автономных источников питания. Наряду со своим основным назначением (работы в качестве электронных "ключей") указанные транспондеры могут использоваться в качестве внешнего долговременного запоминающего устройства (ДЗУ), в котором может быть записана полезная информация:
- о владельце;
- о периодах технического обслуживания;
- об ограничениях по километражу пробега и т.п.
Необходимая информация может быть оперативно считана с карточки с помощью ручных считывателей на дежурных постах ГАИ и пунктах таможенного контроля.
ТК может использоваться и как электронная сервисная книжка с возможностью перезаписи информации. В настоящее время серийно выпускаются электронные книжки ЕМ Marin с возможностью перезаписи информации объемом до 16 К (1 страница текста), стоимость которых составляет 3-4 доллара США.
Внедрение подобных электронных "книжек" является предпосылкой для практической реализации требований Европейской экономической комиссии Совета ООН, предусматривающих внедрение в Европейском союзе (ЕС) цифрового тахографа и водительской пластиковой карточки (Постановление Совета от 24.09.1998 2135/98, документ TRANS/SC. 1/1999/5). Приказом Минтранса России от 08.01.1007 2 (п. 5.4) предусмотрено оборудование указанными компонентами автобусов, используемых на международных маршрутах.
С учетом вышеизложенного задачей настоящего изобретения является: расширение функциональных возможностей рассматриваемого класса систем защиты ТС от несанкционированного использования, создание более комфортных условий для пользователей ТС, обеспечение более объективного контроля за состоянием агрегатов ТС и более эффективного использования сервисных возможностей. Это достигается путем использования вышеуказанных достоинств пластиковых ТК.
Указанная задача решается благодаря тому, что в известном устройстве, содержащем замок зажигания с держателем для ключа зажигания и стандартным разъемом для соединения с электрооборудованием транспортного средства, транспондер, блок опроса и считывания информации с катушкой индуктивности для двухсторонней связи с транспондером, блок формирования команд управления функциональными органами транспортного средства, в том числе иммобилайзером и органами, обеспечивающими сервисные возможности, и средства тревожной сигнализации, замок зажигания выполнен в виде печатной платы, на поверхности которой расположены держатель для введения, фиксации и поступательного перемещения транспондера, выполненного в виде транспондерной карточки, и электронные компоненты, обеспечивающие генерацию сигналов опроса и считывание информации с транспондерной карточки, идентификацию пользователя, формирование команд управления функциональными органами транспортного средства, в частности иммобилайзером и органами, обеспечивающими сервисные возможности, и управление средствами тревожной сигнализации, а также силовые реле, которые с помощью жгута подключены к стандартному разъему для соединения с электрооборудованием транспортного средства, пружинный стопор, ограничивающий поступательное движение транспондерной карточки, и три концевых выключателя, срабатывающие последовательно по мере поступательного перемещения транспондерной карточки вдоль держателя параллельно поверхности печатной платы, при этом первый концевой выключатель выполнен с возможностью включения/отключения функциональных органов, обеспечивающих выполнение сервисных функций, второй - с возможностью включения/отключения системы зажигания, а третий - с возможностью включения/отключения системы запуска двигателя с использованием силовых реле.
Решению поставленной задачи способствуют следующие частные признаки изобретения:
Транспондерная карточка выполнена по технологии TIRIS или ЕМ Marin.
Цифровая память транспондерной карточки выполнена с возможностью записи и считывания информации о техническом состоянии ТС и о пользователе ТС.
На фиг. 1 и 2 представлены изображения схемы конструкции предлагаемого устройства для управления системой защиты ТС от несанкционированного использования при двух положениях ТК относительно печатной платы. На фиг.1 ТК находится в положении, соответствующем включению режима выполнения сервисных функций, а на фиг.2 - в положении, соответствующем включению режима идентификации пользователя и цепей зажигания.
На фиг.3 и 4 приведены фотографии предлагаемого устройства с вставленной в него ТК при вышеуказанных положениях ТК.
На фиг.1-4 использованы следующие обозначения:
1 - ТК; 2 - держатель; 3 - печатная плата; 4 - первый концевой выключатель; 5 - блок формирования команд управления функциональными органами ТС; 6 - штырьковый разъем; 7 - катушка индуктивности для двухсторонней связи с транспондером; 8 - второй концевой выключатель; 9 - пружинный стопор; 10 - третий концевой выключатель; 11 - силовые реле; 12 - жгут; 13 - стандартный разъем для соединения с электрооборудованием транспортного средства.
На поверхности печатной платы 3 находятся: держатель 2, обеспечивающий возможность поступательного перемещения ТК 1 параллельно поверхности печатной платы 3, и электронные компоненты, обеспечивающие генерацию сигналов опроса и считывания информации с ТК 1, идентификацию пользователя, формирование команд управления функциональными органами ТС, в частности иммобилайзером и органами, обеспечивающими выполнение сервисных функций, управление средствами тревожной сигнализации ТС, а также включение и выключение системы зажигания. Поступательное движение ТК 1 задается путем нажатия на задний торец ТК 1, как это показано на фиг.1 и 2.
Установленные на печатной плате 3 первый 4, второй 8 и третий 10 концевые выключатели предназначены для последовательного (по мере перемещения ТК 1 внутри держателя 2) подключения/отключения цепей, обеспечивающих выполнение вышеуказанных функций. Первый концевой выключатель 4 обеспечивает включение/выключение функциональных органов, реализующих сервисные возможности: включение освещения салона, ближнего света, кондиционера и т.п.
Второй концевой выключатель 8 предназначен для включения/отключения системы зажигания.
Третий концевой выключатель 10 - для включения/отключения системы запуска двигателя.
Формирование команд управления функциональными органами ТС в различных режимах осуществляет блок 5 формирования команд управления функциональными органами ТС (контроллер), подключенный к электрооборудованию ТС через штырьковый разъем 6. Параметры команд управления, формируемых блоком 5, задаются с помощью программатора (на изображениях не показан).
Возможность поступательного движения ТК 1 ограничена пружинным стопором 9, представляющим собой цилиндр с прорезью для ввода пластиковой ТК 1, внутри которого находится пружина. Пружинный стопор 9 расположен таким образом относительно держателя 2 и третьего концевого выключателя 10, что при входе переднего торца ТК 1 в прорезь и сжатии пружины происходит включение с помощью концевого выключателя 10 цепей запуска двигателя ТС. При отпускании ТК 1 и выталкивании ее пружиной стопора 9 в обратном направлении размыкание указанных цепей аналогично тому, как это делается с помощью обычного ключа зажигания.
Силовые реле 11 предназначены для формирования пусковых импульсов тока, передаваемых через жгут 12 на стандартный разъем 13 замка зажигания.
Для идентификации пользователя так же, как в системе-прототипе, используется катушка индуктивности 7 для двусторонней связи с ТК 1, которая является составной частью блока опроса и считывания информации. При этом необходимо отметить, что катушка 7 для двухсторонней связи с транспондером выполнена с возможностью считывания идентификационного кода с ТК 1 при любом положении ТК 1 внутри держателя 2 (независимо от того, каким бы торцом и какой бы стороной не была вставлена ТК 1 в держатель 2).
Все показанные на фиг.1-4 конструктивные элементы являются стандартными компонентами автомобильной электроники, используемыми в серийно выпускаемых предприятием-заявителем охранно-противоугонных комплексах и системах (см. Каталог 2002, Автомобильные охранные системы. Техническая информация "АЛЬТОНИКА").
В настоящее время на предприятии разработан опытный образец рассматриваемого устройства (фотографии приведены на фиг.3 и 4), который успешно прошел заводские испытания.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
Для включения зажигания и запуска двигателя ТК 1 любым торцом и любой стороной вводится в держатель 2 печатной платы 3. Путем нажатия на торец ТК 1 ее продвигают параллельно печатной плате 3, проходя последовательно три положения.
В первом положении (фиг. 1 и 3) правое ребро ТК 1 размыкает концевой выключатель 4, связанный с блоком 5 формирования команд управления функциональными органами ТС, подключенным к электронным цепям ТС через штырьковый разъем 6. В этом положении блок 5 формирует по заданной программе команды управления сервисными функциями. Например, в серийно производимых предприятием-заявителем охранно-противоугонных комплексах BLACK BUG SUPER моделей BT-84W, ВТ-84Р (см. Каталог 2002, Автомобильные охранные системы. Техническая информация "АЛЬТОНИКА", с. 8) могут использоваться следующие команды:
- включение ближнего света;
- включение освещения салона;
- закрытие/открытие замков дверей;
- включение указателей поворота;
- включение сирены, пейджера;
- управление реле блокировки двигателя и др.
Кроме того, могут контролироваться следующие функции:
- состояние стоп-сигналов (педали тормоза);
- положение двери водителя, других дверей;
- положение капота и багажника;
- состояние габаритных огней.
Во втором положении (фиг.2 и 4) ТК 1 устанавливается над катушкой индуктивности 7 для двухсторонней связи с транспондером, вступая в диалог "запрос-ответ" с блоком опроса и считывания информации (частью которого является катушка индуктивности 7). Одновременно своим левым ребром ТК 1 механически воздействует на второй концевой выключатель 8, вызывая включение системы зажигания.
В процессе диалога осуществляется идентификация пользователя ТС. В случае правильной идентификации система зажигания переводится в режим готовности к запуску двигателя.
В третьем положении ТК 1 (на фиг.1-4 не показано) передний торец ТК 1 входит в прорезь пружинного стопора 9, сжимая пружину стопора 9. При этом передний торец ТК 1 замыкает третий концевой выключатель 10, в результате чего включаются силовые реле 11 и сигналы управления запуском двигателя через жгут 12 и стандартный разъем 13 замка зажигания поступают к электрооборудованию ТС, вызывая запуск двигателя. Распрямляясь, пружина стопора 9 выталкивает ТК 1 в обратном направлении. При этом концевой выключатель 10 размыкает цепь запуска двигателя.
Таким образом, в заявленном устройстве полностью отсутствуют механические контакты, рассчитанные на сильные токи, в результате чего существенно повышается надежность замка и увеличивается ресурс его работы.
При этом все ручные операции реализуются наиболее удобным для пользователя способом совместно с операциями по идентификации и управлению сервисными функциями (см. выше).
Кроме того, транспондерная карточка является наиболее удобным носителем цифровой информации. В частности, на нее могут быть записаны:
- данные о владельце ТС;
- ограничения по километражу пробега;
- данные технического контроля ТС и др.
Такая пластиковая транспондерная карточка может использоваться в качестве водительской пластиковой карточки, введение которой при международных грузовых и пассажирских перевозках является одним из обязательных требований Европейской экономической комиссии (см. выше).
Таким образом, совокупность известных и вновь введенных в заявляемое устройство элементов позволяет решить поставленную задачу. Устройство технически реализуемо и обладает новизной, что позволяет классифицировать данное предложение как изобретение.
Изобретение относится к технике защиты транспортного средства (ТС) от несанкционированного использования. Имеются замок зажигания с разъемом для соединения с электрооборудованием, транспондер в виде транспондерной карточки, блок опроса и считывания информации с транспондера, блок формирования команд управления функциональными и сервисными органами ТС, а также средства тревожной сигнализации. Замок зажигания выполнен в виде печатной платы с электронными компонентами и направляющими для введения, фиксации и перемещения транспондера параллельно плате. Реле подключены к разъему жгутом. Пружинный стопор ограничивает движение транспондерной карточки. Концевые выключатели срабатывают последовательно по мере перемещения карточки вдоль держателя. Первый из них включает/отключает сервисные органы, второй - систему зажигания, а третий - систему запуска двигателя. Устройство характеризуется расширенными функциональными возможностями и по сравнению с известными обеспечивает более комфортные условия и улучшенный сервис для пользователей ТС, а также более объективный контроль за состоянием агрегатов ТС. 2 з.п.ф-лы, 4 ил.
| US 6191703 В1, 20.02.2001 | |||
| Устройство для поддержания слитков | 1974 |
|
SU926022A1 |
| АВТОМОБИЛЬНАЯ ОХРАННАЯ СИСТЕМА | 2000 |
|
RU2160675C1 |
| СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ И ИДЕНТИФИКАЦИИ ОБЪЕКТА И СИСТЕМА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 1996 |
|
RU2098297C1 |
