СИСТЕМА ЗАЩИТЫ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА ОТ УГОНА Российский патент 2008 года по МПК B60R25/00 

Изобретение относится к дополнительному оборудованию транспортных средств (ТС), предназначенному для предотвращения несанкционированного использования ТС с помощью иммобилайзера, оснащенного биометрической системой идентификации.

Как отмечается в журнале PC Magazine/Russian Edition, №1, 2004, самая распространенная на сегодня биометрическая технология идентификации - это идентификация по отпечатку (папиллярному узору) пальца. По данным International Biometrics Group доля систем распознавания по отпечаткам пальцев составляет 52% от всех используемых в мире биометрических систем (www. biometrics.ru).

Известны автомобильные охранные и противоугонные комплексы, использующие биометрическую систему идентификации пользователей ТС по папиллярному узору пальца.

В качестве примеров коммерческих продуктов, используемых для охраны ТС, можно привести следующие зарубежные иммобилайзеры: FCL (www.biometrics-india.com), SecuOn-Auto (www.bioenabletech.com), Identisafe-09 и Retinasafe-18 (http://automobile-security.com).

Одним из первых патентных источников, в которых описывается автомобильная охранная система с биометрической системой идентификации, является японская заявка на патент JP №63-041268, В60R 25/04, Е05В 49/00. Описанная в ней охранная система содержит два дактилоскопических датчика - оптикоэлектронные сканеры, выходы которых подключены к блоку буферной памяти, а также блок хранения дактилоскопических изображений папиллярного узора пальцев пользователей ТС и связанную с ним схему сравнения. Схема сравнения связана также с блоком буферной памяти, в который поступают считанные дактилоскопические изображения. Система содержит, кроме того, блок управления и две блокирующие цепи: цепь блокирования двери и цепь блокирования зажигания. Управляющий вход блока управления подключен к выходу схемы сравнения, первый исполнительный выход - к цепи блокирования двери, а второй исполнительный выход - к цепи блокирования зажигания.

Прикладывая пальцы к первому или ко второму дактилоскопическим датчикам, пользователь ТС имеет возможность управлять блокированием/разблокированием, соответственно, двери и системы зажигания. Если на месте пользователя ТС оказался злоумышленник, то дактилоскопические датчики не реагируют на его пальцы и, соответственно, дверь и система зажигания остаются в заблокированном состоянии, чем обеспечивается эшелонированная защита ТС от несанкционированного использования.

В другом аналоге - японском патенте JP №6212842, Е05В 49/00, В60R 25/04, Е05В 17/20, G06F 15/62 - представлен иммобилайзер, содержащий оптикоэлектронный сканер, а также связанные друг с другом блок распознавания и блок памяти дактилоскопических образцов - изображений папиллярного узора пальца, блок регистрации изображений, вход которого подключен к выходу дактилоскопического датчика, а выход - ко второму входу блока памяти дактилоскопических образцов. Выход блока распознавания подключен к исполнительному органу, например, к системе зажигания.

Применяемый в данном иммобилайзере дактилоскопический датчик представляет собой так называемый FTIR-сканер - оптикоэлектронное устройство, использующее эффект нарушенного полного внутреннего отражения (Frustrated Total Internal Reflection). Для фиксации получающегося изображения поверхности пальца применяются источник света и специальная камера, например, на приборе с зарядовой связью.

Как отмечается в вышеупомянутом обзоре в журнале PC Magazine/Russian Edition, №1, 2004, недостатками оптикоэлектронных дактилоскопических датчиков, обуславливающими и недостатки описанных выше иммобилайзеров, являются:

- большие габариты и сложность оптической системы;

- связанная с этим сравнительно высокая стоимость дактилоскопической системы;

- низкая имитоустойчивость к муляжам и "мертвым" пальцам.

Более перспективным в этом плане техническим решением является противоугонная система BIOCODE AUTO-150, использующая для защиты ТС биометрический сканер (www.biocode.ru).

Указанная противоугонная система содержит контрольный блок, выполненный с возможностью подключения к замку зажигания и к блокам тревожной сигнализации, входы которого подключены к датчикам и к кнопке VALET, а выход - к индикатору, связанные с контрольным блоком концевой выключатель двери водителя и биометрический сканер, построенный на быстродействующих комплементарных металлоксидных полупроводниковых интегральных схемах (КМОП ИС), образующих матрицу, поверхность которой используется для прикосновения пальца, а также реле дистанционной блокировки, подключенное к замку зажигания и к контрольному блоку, выполненное с возможностью управления сигналами, поступающими из контрольного блока по штатной сети питания ТС.

Недостаток указанной противоугонной системы связан со сложностью реализации так называемого "служебного режима" (режима VALET).

Такой режим предусмотрен для полного отключения противоугонной системы, например, при повреждении биометрического сканера. Согласно "Руководству пользователя противоугонной системы "BIOCODE AUTO-150", в этом случае необходимо выполнить следующие действия:

1. Нажать кнопку VALET и удерживать ее в нажатом положении.

2. Включить зажигание.

3. Услышав сигнал зуммера и наблюдая мигание индикатора, отпустить кнопку VALET.

4. Ввести PIN-код, используя кнопку VALET и педаль тормоза, для чего необходимо:

- набрать первую цифру PIN-кода путем нажатия кнопки VALET такое количество раз, какова набираемая цифра;

- подтвердить ввод набранной цифры PIN-кода, для чего нажать педаль тормоза - противоугонная система подтвердит прием цифры сигналом зуммера и миганием индикатора;

- набрать остальные цифры PIN-кода аналогично первой;

- в случае правильного набора всех цифр PIN-кода противоугонная система сигнализирует миганием индикатора и мелодичным сигналом зуммера. Если PIN-код был введен неверно, непрерывно загорается индикатор, а сигнал зуммера будет представлять собой длительную трель. В таком случае нужно выключить зажигание и повторить процедуру ввода PIN-кода заново.

После правильного набора всех цифр PIN-кода необходимо выключить зажигание. Через 20 секунд противоугонная система переходит в служебный режим.

Как следует из вышеприведенного описания, процедура отключения противоугонной системы является достаточно длительной и сложной.

Этот недостаток устраняется в биометрическом иммобилайзере WOO-DOO WD-860, серийно выпускаемом предприятием-заявителем (Каталог "Автомобильные охранные системы", "Альтоника", выпуск 9, с.13, 14, а также WOODOO WD-860, "Рекомендации по установке", "Альтоника", 2006). В этом биометрическом иммобилайзере реализовано биометрическое устройство для управления охранно-противоугонной системой, защищенное патентом RU №2278035, В60R 25/00, которое содержит контроллер охранно-противоугонной системы, выполненный с возможностью подключения своим входом запуска к системе зажигания, а выходами запуска - к электронным модулям охранно-противоугонной системы, и блок биометрической идентификации, пусковой вход которого подключен к управляющему выходу контроллера охранно-противоугонной системы. В состав указанного устройства входят схема совпадений, вход которой подключен к выходу блока биометрической идентификации, и блок задания режимов работы охранно-противоугонной системы, многоканальный вход которого подключен к многоканальному выходу схемы совпадений, а выход соединен с режимным входом контроллера охранно-противоугонной системы, при этом блок биометрической идентификации имеет обучающий вход, который может быть подключен к выходу обучающего устройства, выполненного в виде персонального компьютера с возможностью введения одной из специальных программ обучения.

При этом блок биометрической идентификации содержит блок регистрации изображения, сканер, например, емкостного типа, построенный на КМОП ИС, а также последовательно соединенные блок регистрации образцов, блок хранения образцов и блок сравнения, выход которого является выходом блока биометрической идентификации, а также блок управления, вход которого является пусковым входом блока биометрической идентификации, а первый выход подключен к первому входу блока регистрации образцов, второй вход которого является обучающим входом блока биометрической идентификации, а третий вход подключен к первому выходу блока регистрации изображения, второй выход которого соединен со вторым входом блока сравнения, первый вход подключен к выходу сканера, а второй вход - ко второму выходу блока управления.

Описанное выше биометрическое устройство выбрано в качестве ближайшего аналога настоящего изобретения.

Особенностью работы указанного ближайшего аналога является то, что переход в служебный режим осуществляется в нем с использованием биометрического сканера. С одной стороны, это создает определенные удобства пользователю ТС. Но, с другой стороны, является недостатком, поскольку при выходе указанного биометрического сканера из строя (либо при невозможности по какой-нибудь другой причине идентифицировать пользователя ТС) возникает аварийная ситуация, когда пользователь ТС не в состоянии завести ТС и начать движение.

Предлагаемое изобретение направлено на устранение указанного недостатка.

Предметом изобретения является система защиты ТС от угона, содержащая реле дистанционной блокировки, выполненное с возможностью управления исполнительными органами ТС, вход обмотки которого подключен через замок зажигания к штатной сети питания ТС и соединен с пусковым входом контрольного блока, соединенного первым и вторым сигнальными входами с концевыми выключателями, соответственно, двери водителя и педали тормоза, входом задания служебного режима - с кнопкой VALET, a первым и вторым управляющими выходами - со входами, соответственно, блоков тревожной сигнализации и индикатора, блок биометрической идентификации, соединенный обучающим входом - с выходом обучающего устройства, а пусковым входом и выходом, соответственно, с третьим управляющим выходом и третьим сигнальным входом контрольного блока, к четвертому управляющему выходу которого подключен по штатной цепи зажигания ТС управляющий вход реле дистанционной блокировки, при этом в систему введены связанные друг с другом по радиоэфиру транспондер, находящийся в распоряжении пользователя ТС, и радиочастотный считыватель, скрытно установленный в салоне ТС, а контрольный блок выполнен с кодоприемным входом и пятым управляющим выходом, подключенными, соответственно, к выходу и входу радиочастотного считывателя.

Частным существенным признаком является схема выполнения блока биометрической идентификации, который содержит блок регистрации изображения, сканер, последовательно соединенные блок регистрации образцов, блок хранения образцов и блок сравнения, выход которого является выходом блока биометрической идентификации, а также блок управления, вход которого является пусковым входом блока биометрической идентификации, а первый выход подключен к первому входу блока регистрации образцов, второй вход которого является обучающим входом блока биометрической идентификации, а третий вход подключен ко второму входу блока сравнения и к выходу блока регистрации изображения, первый и второй входы которого подключены, соответственно, к выходу сканера и ко второму выходу блока управления.

Задачей настоящего изобретения является создание системы защиты ТС от угона, позволяющей избежать возникновения аварийных ситуаций, в которых - при выходе из строя блока биометрической идентификации - пользователь ТС не в состоянии воспользоваться своим ТС и вынужден прибегать к услугам эвакуатора.

Обеспечиваемый технический результат заключается в возможности использовать в таких экстренных ситуациях для перехода в режим VALET канал радиочастотной идентификации или резервный метод ручного ввода секретного кода.

Сущность изобретения поясняется на фиг.1 и фиг.2.

На фиг.1 приведена структурная схема предлагаемой системы защиты ТС от угона.

На фиг.2 представлена структурная схема возможного варианта реализации блока биометрической идентификации.

На фиг.1 и фиг.2 использованы следующие обозначения: 1 - блок биометрической идентификации; 2 - сканер; 3 - блок регистрации изображения; 4 - блок хранения образцов; 5 - блок сравнения; 6 - блок регистрации образцов; 7 - контрольный блок; 8 - блок управления; 9 - реле дистанционной блокировки; 10 - радиочастотный считыватель; 11 - транспондер; 12 - кнопка VALET; 13 - индикатор; 14 - концевой выключатель педали тормоза; 15 - концевой выключатель двери водителя.

Заявляемая система защиты ТС от угона (фиг.1) содержит контрольный блок 7, к пусковому входу которого через замок зажигания подключена штатная сеть питания ТС. Пусковой вход контрольного блока 7 подключен также ко входу обмотки реле 9 дистанционной блокировки. Первый и второй сигнальные входы контрольного блока 7 подключены к выходам, соответственно, концевого выключателя 15 двери водителя и концевого выключателя 14 педали тормоза. Вход задания служебного режима контрольного блока 7 подключен к кнопке 12 VALET. Первый и второй управляющие выходы контрольного блока 7 подключены, соответственно, к блокам тревожной сигнализации и к индикатору 13. Третий управляющий выход и третий сигнальный вход контрольного блока 7 подключены, соответственно, к пусковому входу и к выходу блока 1 биометрической идентификации, обучающий вход которого предназначен для подключения к обучающему устройству. К четвертому управляющему выходу контрольного блока 7 по штатной цепи зажигания ТС подключен управляющий вход реле 9 дистанционной блокировки, выполненного с возможностью управления исполнительными органами, обеспечивающими/запрещающими возможность движения ТС. При технической реализации реле 9 дистанционной блокировки в нем конструктивно совмещены вход обмотки и управляющий вход, при этом собственно управление происходит при помощи высокочастотных сигналов, наводимых контрольным блоком 7 на штатную цепь зажигания ТС. Кодоприемный вход и пятый управляющий выход контрольного блока 7 подключены, соответственно, к выходу и входу радиочастотного считывателя 10, связанного по радиоэфиру с транспондером 11, который находится в распоряжении пользователя ТС.

В заявляемой системе защиты ТС от угона контрольным блоком 7 называется совокупность трех блоков, присутствующих в ближайшем аналоге, а именно, последовательно соединенных схемы совпадений, вход которой подключается к выходу блока 1 биометрической идентификации, блока задания режимов работы охранно-противоугонной системы и контроллера, один из выходов которого подключается к пусковому входу блока 1 биометрической идентификации.

Частный существенный признак (аналогичный приведенному в ближайшем аналоге) - это схема выполнения блока 1 биометрической идентификации. В заявляемой системе защиты ТС от угона блок 1 биометрической идентификации содержит блок 3 регистрации изображения и сканер 2. В состав блока 1 биометрической идентификации входят также последовательно соединенные блок 6 регистрации образцов, блок 4 хранения образцов и блок 5 сравнения, выход которого является выходом блока 1 биометрической идентификации. Кроме того, в состав блока 1 биометрической идентификации входит блок 8 управления, вход которого является пусковым входом блока 1 биометрической идентификации, а первый выход подключен к первому входу блока 6 регистрации образцов, второй вход которого является обучающим входом блока 1 биометрической идентификации. Третий вход блока 6 регистрации образцов подключен ко второму входу блока 5 сравнения и к выходу блока 3 регистрации изображения, первый и второй входы которого подключены, соответственно, к выходу сканера 2 и ко второму выходу блока 8 управления.

Представленная на фиг.2 схема построения блока 1 биометрической идентификации аналогична многим другим, хорошо известным. Подобные схемы применяется практически во всех биометрических системах, использующих идентификацию по отпечаткам пальцев, в том числе, в вышеупомянутой автомобильной охранной системе с биометрической системой идентификации по японской заявке JP №63-041268, В 60R 25/00, Е05В 49/00, а также в биометрических иммобилайзерах WOODOO WD-860/870 (www.altonika.ru) и BIOCODE-AUTO-150 (www.biocode.ru).

Обучающее устройство является персональным компьютером (например, ноутбуком) оснащенным программой обучения. В качестве обучающего устройства может использоваться также специальный программатор с программой обучения, записанной на CD (Каталог "Автомобильные охранные системы", "Альтоника", выпуск 9, 2006, с.52).

В созданных на предприятии-заявителе биометрических иммобилайзерах WOODOO WD-860/870 использован сканер 2 на базе относительно недорогого и доступного на коммерческом рынке специализированного модуля TFM (Touch Chip Trusted Fingerprint Module) компании UPEK, имеющего следующие основные характеристики:

- разрешение - 500 пикселей на дюйм (dpi);

- скорость сканирования - 15 кадров в секунду;

- физический размер матрицы - 12,8×18,0 мм;

- размер изображения - 256×360 пикселей;

- напряжение питания - от 4,5 до 5,5 В;

- рабочий диапазон температуры - от минус 20 до плюс 50°С.

Контрольный блок 7, концевые выключатели 14 педали тормоза и 15 двери водителя, реле 9 дистанционной блокировки, индикатор 13 с кнопкой VALET применяются в большинстве серийно выпускаемых предприятием-заявителем автомобильных охранных и противоугонных комплексах элитного класса (BLACK BUG SUPER, BLACK BUG PLUS) и бизнес-класса (REEF). Их схемы и основные технические характеристики приведены на сайте www.altonika.ru и в Каталоге "Автомобильные охранные системы", "Альтоника", выпуск 9, 2006.

Таким образом, возможность практической реализации предлагаемого технического решения не вызывает сомнений.

Рассматриваемая система защиты ТС от угона работает следующим образом.

В состав бортовой аппаратуры ТС (фиг.1) входит блок 1 биометрической идентификации, структурная схема которого приведена на фиг.2. Установленный в блоке 1 биометрической идентификации сканер 2 осуществляет сканирование поверхности пальца руки.

В основе работы сканера 2 лежит особенность полупроводников изменять свои свойства в местах контакта с гребнями папиллярного узора пальца руки. При соприкосновении гребня папиллярного узора пальца с элементом полупроводниковой матрицы, находящейся на поверхности сканера 2, изменяется емкость p-n-перехода этого элемента полупроводниковой матрицы. При прикладывании поверхности пальца к поверхности сканера 2 между каждым элементом полупроводниковой матрицы и выступом-впадиной папиллярного узора образуется микроконденсатор определенной емкости. Величина указанной емкости определяется расстоянием между поверхностью пальца и этим элементом. Матрица указанных микроконденсаторов представляет собой двумерное емкостное изображение отпечатка пальца на чувствительной поверхности полупроводниковой матрицы сканера 2. При сканировании это двумерное емкостное изображение отпечатка пальца превращается в сигнал изображения. Этот сигнал изображения передается в блок 3 регистрации изображения, где преобразуется в цифровую форму и фиксируется в виде кадра в текущей памяти указанного блока 3 регистрации изображения.

Чем выше качество полученного со сканера 2 изображения отпечатка пальца, тем больше можно выделить на этом изображении определенных характерных признаков, которые в дальнейшем можно использовать для идентификации отпечатка пальца.

Так, уже при разрешении 500 dpi на изображении можно выделить достаточно большое количество мелких деталей папиллярного узора. Как правило, при идентификации используют два типа деталей папиллярного узора (особых точек):

- конечные точки (в которых заканчиваются папиллярные линии);

- точки ветвления (в которых папиллярные линии раздваиваются).

Далее, осуществляется последовательное сравнение кадра папиллярного узора пальца (находящегося в текущей памяти блока 3 регистрации изображения) с образцами, хранящимися в блоке 4 хранения образцов. Алгоритмы сравнения могут быть различными.

В рассматриваемой системе могут быть использованы алгоритмы следующих классов:

1. Корреляционное сравнение, при котором полученное сканером 2 цифровое изображение папиллярного узора и образец накладываются друг на друга и вычисляется взаимная корреляционная функция между соответствующими пикселями. Эта операция производится многократно для различных смещений и поворотов сравниваемых кадров изображений друг относительно друга. Нормированное значение корреляционного отклика является показателем степени идентичности двух сравниваемых изображений. Превышение указанным нормированным значением корреляционного отклика заданного порога свидетельствует об идентичности полученного отпечатка пальца и образцового отпечатка пальца.

2. Сравнение по особым точкам, при котором по одному или нескольким изображениям отпечатков пальцев со сканера 2 формируется шаблон, представляющий собой двухмерную поверхность, на которой выделены конечные точки и точки ветвления. При сравнении - на текущем изображении также выделяются эти точки. Карта конечных точек и точек ветвления сравнивается с шаблоном и по количеству совпавших точек принимается решение об идентичности отпечатков. В работе алгоритмов данного класса также используются механизмы корреляционного сравнения, но только при сравнении каждой из предположительно соответствующих друг другу пар точек. В силу простоты реализации и скорости работы алгоритмы данного класса являются наиболее распространенными. Единственным существенным недостатком данного метода сравнения являются достаточно высокие требования к качеству получаемого текущего изображения (не менее 500 dpi).

3. Сравнение по узору, при котором непосредственно используются особенности строения папиллярного узора на поверхности пальцев. Полученное со сканера 2 изображение отпечатка пальца разбивается на множество мелких ячеек. Расположение линий в каждой ячейке описывается параметрами некоторой синусоидальной волны. Параметры волновых представлений соответствующих ячеек отсканированного изображения и образцов сравниваются друг с другом и по максимуму совпадений указываемых параметров определяется идентичность полученного изображения и образца.

Для реализации одного из указанных выше алгоритмов сравнения кадр папиллярного узора пальца, записанный в текущую память блока 3 регистрации изображения, подается на один из входов блока 5 сравнения, на другой вход которого поочередно поступают кадры образцов, хранящиеся в соответствующих ячейках памяти блока 4 хранения образцов.

Запись указанных образцов осуществляется предварительно с помощью блока 6 регистрации образцов, который подключают к обучающему устройству, например, к персональному компьютеру (ноутбуку) с помощью кабеля USB. Установленная в персональном компьютере специальная программа обучения реализует заданный алгоритм регистрации образцов папиллярного узора пальца. Далее, для краткости, будем называть указанный алгоритм "прописыванием" пальцев. Алгоритм удаления из памяти "прописанных" пальцев по той же аналогии будем называть "стиранием" пальцев.

Работа рассматриваемой системы защиты ТС от угона разделяется на два этапа:

- обучение;

- идентификация.

На этапе обучения блок 6 регистрации образцов подключают к персональному компьютеру или программатору. С помощью клавиатуры или трэкбола задают требуемые параметры программы обучения, реализующей заданный алгоритм обучения применительно к данной системе защиты ТС от угона, и начинают "прописывать" пальцы в блок 4 хранения образцов.

В блоке 1 биометрической идентификации типа WD-860/870 могут быть "прописаны" до четырех пальцев основного пользователя ТС, например, владельца ТС, и до шести пальцев пользователей ТС, считающихся неосновными, например, родственников владельца ТС. При этом возможны следующие варианты "прописывания" пальцев:

- отпечаток "рабочего" пальца (F1) владельца ТС - для совершения обычных поездок;

- отпечаток второго пальца (F2) владельца ТС - для поездки с отправкой через блоки тревожной сигнализации сообщения в случае разбойного захвата ТС и принуждения владельца ТС к идентификации;

- отпечаток третьего пальца (F3) владельца ТС - для перевода системы в служебный режим (режим VALET), то есть, в режим отключения системы защиты ТС от угона, например, с целью ремонта ТС на станции технического обслуживания, а также для нового включения системы защиты по окончании ремонта ТС;

- отпечаток четвертого пальца (F4) владельца ТС - для "прописывания" и "стирания" отпечатков пальцев пользователей ТС, считающихся неосновными.

Работа блока 1 биометрической идентификации в режиме обучения "рабочему" пальцу (F1) владельца ТС происходит следующим образом:

- владелец ТС прикладывает к поверхности сканера 2 тот палец, который выбран для того, чтобы играть роль первого пальца (F1) - "рабочего";

- сигнал изображения отпечатка пальца передается из сканера 2 в блок 3 регистрации изображения. Блок 3 регистрации изображения проводит тест-контроль полученного изображения отпечатка пальца. При положительных результатах тест-контроля блок 3 регистрации изображения передает полученный кадр в блок 6 регистрации образцов. Там осуществляется предварительная фиксация этого отпечатка пальца. Блок 6 регистрации образцов подает звуковой сигнал "сканирование закончено";

- по сигналу "сканирование законченно" владелец ТС должен убрать палец от сканера 2. Блок 3 регистрации изображения фиксирует, что поверхность сканера 2 свободна, и передает сигнал об этом в блок 6 регистрации образцов;

- блок 6 регистрации образцов формирует звуковой сигнал, информирующий владельца ТС о том, что он должен во второй раз "предъявить палец F1";

- владелец ТС после этого сигнала второй раз прикладывает к поверхности сканера 2 тот палец, который выбран для того, чтобы играть роль первого пальца (F1) - "рабочего";

- сигнал отпечатка пальца передается из сканера 2 в блок 3 регистрации изображения. Блок 3 регистрации изображения проводит тест-контроль полученного кадра изображения отпечатка пальца. При положительных результатах тест-контроля блок 3 регистрации изображения передает полученный кадр изображения отпечатка пальца в блок 6 регистрации образцов. Там осуществляется сравнение данного отпечатка пальца с предварительно зафиксированным. Если предъявлен тот же палец, то в блоке 6 регистрации образцов формируется совокупный кадр, полученный по двум отпечаткам пальца. Этот совокупный кадр фиксируется в блоке 6 регистрации образцов. Блок 6 регистрации образцов подает звуковой сигнал "сканирование законченно";

- по сигналу "сканирование закончено" владелец ТС должен убрать палец от сканера 2. Блок 3 регистрации изображения фиксирует, что поверхность сканера 2 свободна и передает сигнал об этом в блок 6 регистрации образцов;

- блок 6 регистрации образцов формирует звуковой сигнал, информирующий владельца ТС о том, что он должен в третий раз "предъявить палец F1";

- владелец ТС после этого сигнала третий раз прикладывает к поверхности сканера 2 тот палец, который выбран для того, чтобы играть роль первого пальца (F1) - "рабочего";

- сигнал отпечатка пальца передается из сканера 2 в блок 3 регистрации изображения. Блок 3 регистрации изображения проводит тест-контроль полученного кадра изображения отпечатка пальца. При положительных результатах тест-контроля блок 3 регистрации изображения передает полученный кадр изображения отпечатка пальца в блок 6 регистрации образцов. Далее блок 6 регистрации образцов осуществляет сравнение полученного кадра изображения отпечатка пальца с ранее зафиксированным совокупным кадром. Если предъявлен тот же палец, то в блоке 6 регистрации образцов формируется полный кадр, полученный по трем отпечаткам пальца. Полный кадр изображения отпечатка пальца передается из блока 6 регистрации образцов в ячейку блока 4 хранения образцов, выделенную для хранения полного кадра изображения отпечатка первого пальца (F1) - "рабочего". Блок 6 регистрации образцов подает звуковой сигнал "сканирование закончено";

- владелец ТС убирает палец с поверхности сканера 2, а затем с помощью обучающего устройства передает через блок 6 регистрации образцов в ту же ячейку памяти блока 4 хранения образцов служебную (сервисную) информацию.

На этом этап обучения первому пальцу (F1) - "рабочему" заканчивается.

После заполнения ячейки в блоке 4 хранения образцов, предназначенной для фиксации информации о первом пальце (F1) владельца ТС, продолжается работа в режиме обучения другим пальцам. Каждая запись образца соответствующего пальца осуществляется аналогично рассмотренной выше записи образца первого пальца (F1) - "рабочего" владельца ТС.

После проведения необходимых записей образцов обучающее устройство отключается от блока 1 биометрической идентификации. При этом отключении блокируется поступление новых образцов в блок 6 регистрации образцов, и система переходит в режим идентификации.

В режиме идентификации лицо, являющееся либо одним из пользователей ТС, либо злоумышленником, прикладывает свой палец к поверхности сканера 2 и включает зажигание. От замка зажигания на пусковой вход контрольного блока 7 поступает напряжение питания, которое активирует формирование контрольным блоком 7 специальной команды на начало идентификации.

Команда на начало идентификации поступает с третьего управляющего выхода контрольного блока 7 на пусковой вход блока 1 биометрической идентификации, то есть на вход блока 8 управления (фиг.2). После получения команды на начало идентификации блок 8 управления формирует для блока 3 регистрации изображения команду начала приема. По команде начала приема блок 3 регистрации изображения принимает выходной сигнал изображения от сканера 2. Сигнал изображения от сканера 2 должен быть зафиксирован в текущей памяти блока 3 регистрации изображения в виде пригодного для идентификации кадра, представляющего собой цифровую форму изображения отпечатка пальца. Если полученный кадр не пригоден для идентификации (например, из-за плохого контакта пальца со сканером 2), то в блок 3 регистрации изображения записывается следующий кадр сигнала изображения от сканера 2, пока не будет, наконец, получен кадр, пригодный для идентификации.

Как только в блоке 3 регистрации изображения фиксируется кадр, пригодный для идентификации, этот кадр передается в блок 5 сравнения. Передача кадра из блока 3 регистрации изображения в блок 5 сравнения фиксируется в блоке 6 регистрации образцов, как команда начала поиска.

После фиксации команды начала поиска блок 6 регистрации образцов формирует команду последовательного подключения к блоку 5 сравнения кадров образцов отпечатков пальцев из памяти блока 4 хранения образцов. Формат этих кадров соответствует формату кадра изображения отпечатка пальца, поступившего в блок 5 сравнения из блока 3 регистрации изображения.

Блок 5 сравнения реализует один из описанных выше алгоритмов сравнения. При совпадении кадра отпечатка пальца из блока 3 регистрации изображения с одним из кадров, переданных в блок 5 сравнения из блока 4 хранения образцов, блок 5 сравнения формирует команду совпадения, поступающую с выхода блока 1 биометрической идентификации на третий сигнальный вход контрольного блока 7. Команда совпадения содержит порядковый номер ячейки в блоке 4 хранения образцов, при подключении которой было зафиксировано совпадение отпечатков пальцев. Этот номер однозначно показывает, при предъявлении какого пальца каким именно пользователем было установлено совпадение. При любом таком совпадении контрольный блок 7 формирует команду остановки сравнения, которая подается на пусковой вход блока 1 биометрической идентификации (то есть, на вход блока 8 управления, входящего в состав блока 1 биометрической идентификации). Блок 8 управления формирует и передает через блок 6 регистрации образцов в блок 4 хранения образцов команду прекращения перебора кадров образцов.

Таким образом, оказывается однозначно установленной личность пользователя и задан режим управления рассматриваемой системы.

При совпадении отсканированного отпечатка пальца с любым из образцов контрольный блок 7 формирует на своем четвертом управляющем выходе команду отключения реле 9 дистанционной блокировки, выход которого подключен к соответствующим исполнительным органам. В результате становится возможным движение ТС.

При несовпадении отсканированного отпечатка пальца ни с одним из образцов блок 5 сравнения формирует команду отсутствия совпадений и передает ее в контрольный блок 7. Контрольный блок 7 с помощью блоков тревожной сигнализации сообщает о неудачной попытке идентификации пользователя, то есть, о том, что лицо, проходящее идентификацию, опознано, как злоумышленник. Разблокирования исполнительных органов при этом не происходит и движение ТС остается невозможным.

Однако, как злоумышленник, может быть опознан и один из зарегистрированных пользователей ТС, например, из-за попавшей на поверхность сканера 2 грязи, удалить которую в полевых условиях не удается.

В случае такого отказа блока 1 биометрической идентификации необходимо перевести систему защиты ТС от угона в служебный режим (в режим VALET), при котором управление ТС возможно и без проведения биометрической идентификации. Режим VALET в нормальных условиях используется при ремонте ТС на пункте техобслуживания. Как было указано выше, этот режим устанавливается при предъявлении третьего пальца (F3) владельца ТС. Однако в рассматриваемой аварийной ситуации отказа блока 1 биометрической идентификации используются два альтернативных метода особого переключения системы защиты ТС от угона в режим VALET.

Первый метод - с использованием канала радиочастотной идентификации, состоящего из скрытно установленного в салоне ТС радиочастотного считывателя 10 и транспондера 11, находящегося в распоряжении пользователя ТС (например, транспондер 11 может быть спрятан в багажнике ТС или под обшивкой салона ТС в месте, известном пользователю).

Второй метод, являющийся по отношению к первому методу резервным, используется лишь в тех случаях, когда пользователь не может применить транспондер 11, например, пользователь не захотел прятать транспондер 11 внутри ТС, чтобы иметь его при себе, но забыл этот транспондер 11 дома. Второй метод реализуется с помощью кнопки 12 VALET, индикатора 13 и концевого выключателя 14 педали тормоза.

В первом методе пользователь, открыв ключом входную дверь водителя ТС, проникает в салон ТС. При этом срабатывает концевой выключатель 15 двери водителя, и сигнал его срабатывания подается в контрольный блок 7, который выдает команду на включение блоков тревожной сигнализации и команду на включение скрытно установленного в салоне ТС радиочастотного считывателя 10. Зная местонахождение радиочастотного считывателя 10, пользователь подносит к нему транспондер 11. Радиочастотный считыватель 10 осуществляет считывание секретного кода, предназначенного для отключения системы защиты ТС от угона.

Пример построения одного из первых отечественных устройств радиочастотной идентификации для ТС (который, однако, вполне может быть использован при выполнении рассматриваемого первого метода) приведен в патенте RU №2099904, Н04Q 7/00. Согласно этому техническому решению, при поступлении в радиочастотный считыватель 10 команды включения входящий в его состав генератор накачки начинает излучать сигналы на собственной резонансной частоте, например, 124 кГц. На входящем в состав транспондера 11 колебательном контуре наводится переменное напряжение указанной резонансной частоты, которое выпрямляется и последовательно поступает в качестве напряжения питания на генератор транспондера, в формирователь и в запоминающий блок. Формирователь последовательно выдает индивидуальный код транспондера 11, с помощью которого изменяется добротность колебательного контура, вследствие чего осуществляется амплитудная модуляция сигнала генератора накачки. Этот сигнал детектируется, усиливается, фильтруется и подается на вход компаратора. На выходе компаратора формируется индивидуальный код транспондера 11, который подается в контрольный блок 7, содержащий контроллер. В контроллере контрольного блока 7 индивидуальный код транспондера 11 последовательно сравнивается с индивидуальными кодами, "прописанными" в памяти контрольного блока 7. При совпадении считанного индивидуального кода транспондера 11 с одним из индивидуальных кодов, "прописанных" в памяти контрольного блока 7, последний выдает команду на отключение блоков тревожной сигнализации и посылает команду разблокирования исполнительных органов ТС в реле 9 дистанционной блокировки. В результате режим охраны ТС снимается, и пользователь может привести ТС в движение.

В дальнейшем процедура радиочастотной идентификации для ТС неоднократно модернизировалась. Так, для борьбы с "электронным взломом" была реализована уникальная технология динамического диалога DID. Для повышения помехозащищенности предложена так называемая L-метка (Каталог "Автомобильные охранные системы", "Альтоника", выпуск 9, 2006). Однако структура канала радиочастотной идентификации, показанная на фиг.1 и состоящая из радиочастотного считывателя 10 и транспондера 11, осталась неизменной.

Второй (резервный) метод снятия с охраны не требует наличия у пользователя транспондера 11. Может быть использована, например, процедура отключения режима охраны с использованием секретного кода, применяемая в серийно выпускаемых предприятием-заявителем элитных охранно-противоугонных комплексах BLACK BUG SUPER семейства ВТ-85 ("Руководство пользователя комплекса BLACK BUG SUPER ВТ-85", ООО "Альтоника", 2005, с.24).

При этой процедуре пользователь вначале вводит систему защиты ТС от угона в режим тревоги, открыв дверь водителя. При этом срабатывает концевой выключатель 15 двери водителя, и соответствующий сигнал тревоги поступает в контрольный блок 7, который включает блоки тревожной сигнализации.

Далее пользователь включает зажигание и нажимает кнопку 12 VALET, удерживая ее до появления звукового и светового сигнала индикатора 13. Затем пользователь отпускает кнопку VALET, после чего система готова к вводу секретного кода.

При кратковременных нажатиях пользователем кнопки 12 VALET на индикаторе 13 последовательно загораются цифры от 1 до 9 и 0. Остановившись на нужной цифре, пользователь нажимает/отпускает педаль тормоза, в результате чего срабатывает концевой выключатель 14 педали тормоза, и соответствующий код поступает в контрольный блок 7, где осуществляется его запись в буферную память для возможности последующего сравнения с кодами пользователей, "прописанными" в памяти контрольного блока 7. Аналогично вводятся и остальные цифры секретного кода.

После правильного ввода всех цифр и совпадения кодов система переходит в режим VALET, и пользователь может начать движение ТС.

При наличии специального обучающего устройства по желанию пользователя ТС могут быть изменены секретные коды, используемые в транспондере 11 и в контрольном блоке 7, а также и другие коды.

Таким образом, совокупность существенных признаков предложенного технического решения позволяет решить поставленную задачу - создать систему защиты ТС от угона, позволяющую избегать возникновения аварийных ситуаций, в которых (например, из-за выхода из строя блока 1 биометрической идентификации), пользователь не в состоянии воспользоваться своим ТС и вынужден прибегать к услугам эвакуатора.

Обеспечиваемый технический результат заключается в возможности использования в таких экстренных ситуациях для перехода в режим VALET канала радиочастотной идентификации или резервного метода ручного ввода секретного кода.

Изобретение относится к дополнительному оборудованию транспортных средств (ТС), предназначенному для предотвращения несанкционированного использования ТС с помощью иммобилайзера, оснащенного биометрической системой идентификации. В состав системы защиты ТС от угона входят контрольный блок, блок биометрической идентификации, индикатор, радиочастотный считыватель, концевые выключатели двери водителя и педали тормоза, кнопка VALET, реле дистанционной блокировки, выполненное с возможностью управления исполнительными органами ТС. Также в состав системы защиты ТС от угона входят блоки тревожной сигнализации, обучающее устройство и транспондер, находящийся в распоряжении пользователя ТС и связанный по радиоэфиру с радиочастотным считывателем. Система имеет два канала идентификации пользователя - биометрический и радиочастотный. Это позволяет избежать возникновения аварийных ситуаций, в которых при выходе из строя блока биометрической идентификации пользователь ТС оказывается не в состоянии воспользоваться своим ТС и вынужден прибегать к услугам эвакуатора. Технический результат заключается в возможности использовать для перехода в режим VALET в экстренных ситуациях - при выходе из строя блока биометрической идентификации - канал радиочастотной идентификации или резервный метод ручного ввода секретного кода. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Система защиты транспортного средства (ТС) от угона, содержащая реле дистанционной блокировки, выполненное с возможностью управления исполнительными органами ТС, вход обмотки которого подключен через замок зажигания к штатной сети питания ТС и соединен с пусковым входом контрольного блока, соединенного первым и вторым сигнальными входами с концевыми выключателями соответственно двери водителя и педали тормоза, входом задания служебного режима - с кнопкой VALET, а первым и вторым управляющими выходами - с входами соответственно блоков тревожной сигнализации и индикатора, блок биометрической идентификации, соединенный обучающим входом с выходом обучающего устройства, а пусковым входом и выходом - соответственно с третьим управляющим выходом и третьим сигнальным входом контрольного блока, к четвертому управляющему выходу которого подключен по штатной цепи зажигания ТС управляющий вход реле дистанционной блокировки, отличающаяся тем, что в нее введены связанные друг с другом по радиоэфиру транспондер, находящийся в распоряжении пользователя ТС, и радиочастотный считыватель, скрытно установленный в салоне ТС, а контрольный блок выполнен с кодоприемным входом и пятым управляющим выходом, подключенными соответственно к выходу и входу радиочастотного считывателя.2. Система по п.1, отличающаяся тем, что блок биометрической идентификации содержит блок регистрации изображения, сканер, последовательно соединенные блок регистрации образцов, блок хранения образцов и блок сравнения, выход которого является выходом блока биометрической идентификации, а также блок управления, вход которого является пусковым входом блока биометрической идентификации, а первый выход подключен к первому входу блока регистрации образцов, второй вход которого является обучающим входом блока биометрической идентификации, а третий вход подключен ко второму входу блока сравнения и к выходу блока регистрации изображения, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходу сканера и ко второму выходу блока управления.