СИСТЕМА ДОСТУПА К ЗАПУСКУ ДВИГАТЕЛЯ С ФУНКЦИЯМИ ЗАЩИТЫ И СЕРВИСА, ВЫПОЛНЕННАЯ НА ОСНОВЕ ИММОБИЛАЙЗЕРА Российский патент 2014 года по МПК B60R11/00 

Система доступа к запуску двигателя с функциями защиты и сервиса, выполненная на основе иммобилайзера, относится к оборудованию транспортных средств (ТС), в частности к системам защиты транспортного средства для блокировки двигателя с целью предотвращения несанкционированного захвата и угона.

В настоящее время существует большое количество противоугонных устройств, дополненных иммобилайзерами. Как правило, иммобилайзеры в них представлены в виде дополнительных устройств, то есть управляемого реле блокировки, предназначенного для разрыва каких-либо цепей автомобиля, необходимых для запуска двигателя, таких как питание бензонасоса, зажигание, питание форсунок, цепи датчиков двигателей. Конструкции этих устройств выполнены с многочисленными внешними модулями и блоками, часто легкодоступными соединениями, не защищенными от наброса «прямого провода». Противоугонных систем, в которых иммобилайзер выполнял одновременно функцию модуля блокировки и блока управления на мировом рынке охранных и противоугонных систем единицы. В то же время даже самый, технологически совершенный иммобилайзер (с бесконтактным способом управления, с цифровыми беспроводными реле-блокировки и т.д.) не всегда может гарантировать безопасность автомобиля. На сегодняшний день существует довольно большое количество способов вскрытия иммобилайзера, от перепрограммирования системы через диагностический разъем, до копирования передающего кода с помощью граббера и пр.

Известна система защиты транспортного средства от угона и захвата [1]. Технический результат данного изобретения обеспечивается благодаря одновременному использованию для радиочастотной идентификации пользователей двух диапазонов рабочих частот, при этом в ключ встроены два передатчика и две антенны для одновременного использования двух систем связи.

Недостатком данного изобретения является то, что одна из антенн низкочастотная и имеет большие размеры, тем самым увеличивая размеры ключа и снижая возможность его скрытого ношения.

Известно автомобильное противоугонное устройство [2], осуществляемое за счет средств отображения сервисной информации, выполненных с возможностью передавать информацию на дисплей штатного радиоприемника посредством радиоволн; программной платформы, основанной на полностью открытой архитектуре логического автомата состояний, обеспечивающей программирование всех, без исключения, возможных вариантов состояний; модуля управления замком капота, управляющего модуля; модулей блокировки с беспроводным управлением, оконечным элементом которых является силовой полупроводниковый ключ.

Недостатком данного изобретения является высокая стоимость, так как устройство содержит как минимум четыре модуля (включая метку).

Известен иммобилайзер [3], техническим решением которого является повышение надежности защиты транспортного средства от несанкционированного использования (угона) за счет использования при деактивации иммобилайзера исключительно индивидуальных данных лица, имеющего доступ к управлению автомобилем, за счет введения блока биометрического распознавания в салоне.

Недостатком данного иммобилайзера является то, что блок биометрического распознавания соединен с остальными модулями проводами, следовательно, не представляется сложности обнаружить и демонтировать систему. Недостатком данного иммобилайзера является и то, что оно не защищает от разбойного захвата, поскольку пользователь, имеющий доступ к управлению автомобилем, может вынужденно пройти идентификацию через биометрический считыватель и затем угнать ТС.

Известен иммобилайзер [4] (прототип), состоящий из модуля управления, как минимум одного электронного радиоключа и блока индикации (для комфорта пользователя), либо звукового оповещателя (при сниженной стоимости). Данная система имеет противоугонные функции, такие как: режим блокировки двигателя "стандартный", режим блокировки двигателя "антиограбление", выходы для управления замком капота, блокировка двигателя с имитацией неисправности, блокировка двигателя по признаку перемещения автомобиля, возможность подключения дополнительного реле блокировки и сервисные функции такие как: режим сервисного обслуживания, экстренное отключение персональным кодом, режим контроля связи, оперативный выбор режима охраны брелоком, визуальное и звуковое извещение о предстоящей блокировке двигателя. Защищенность кода и иммобилайзера происходит с помощью: диалоговой авторизации, защиты от активной ретрансляции кодов, защиты от интеллектуальной атаки методом перебора кодов, защиты от обнаружения цепи блокировки.

Недостатками данного устройства являются: невозможность использования совместно с другими охранными системами, поскольку отсутствует интерфейс связи («Статусный» выход), отсутствие индивидуальных настроек пользователя, так как модуль блокировки не является программируемым, необходимость подключения дополнительного силового модуля для управления замком капота.

Задачей заявляемого изобретения является устранение недостатков прототипа, а также улучшение помехозащищенности радиоканала связи между модулями, повышение скрытности модулей системы, снижение размеров, удобство установки, а также снижение энергопотребления модуля блокировки и электронного ключа.

Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении защиты системы доступа к запуску двигателя с функциями защиты и сервиса, выполненная на основе иммобилайзера, от обнаружения, в упрощении конструкции, простоте использования и установки, увеличении функциональных возможностей, защите электронного радиоключа от внешних факторов.

Поставленная задача решается тем, что в систему доступа к запуску двигателя с функциями защиты и сервиса, выполненную на основе иммобилайзера, содержащую модуль блокировки и как минимум один электронный радиоключ, в соответствии с заявленным изобретением, модуль блокировки является программируемым устройством управления и контроля, имеет силовой ключ с внешним «Силовым» выходом, имеет внешний «Статусный» выход и «Дополнительный» вход.

Кроме того, технический результат достигается тем, что в модуль блокировки и электронный радиоключ установили трансиверы с возможностью отслеживания и измерения уровня сигнала.

Помимо этого технический результат достигается тем, что в модуле блокировки линейные регуляторы напряжения заменили на импульсные преобразователи постоянного напряжения.

Технический результат в заявленном изобретении достигается тем, что электронный радиоключ выполнен в герметичном корпусе меньшего размера и имеет трехосевой акселерометр.

Помимо этого технический результат достигается тем, что обмен информацией между модулями системы происходит по защищенному радиоканалу в режиме высокоскоростного диалога, причем радиочастотные каналы связи меняются в процессе диалога, при каждом диалоге.

Все это позволяет полностью решить задачу заявленного изобретения в соответствии с техническим решением.

Сущность заявляемого изобретения поясняется Фиг.1, Фиг.2

На Фиг.1 представлена функциональная схема системы доступа к запуску двигателя с функциями защиты и сервиса, выполненная на основе иммобилайзера.

На Фиг.2 представлена схема герметичного корпуса электронного радиоключа.

Заявленное изобретение (Фиг.1) содержит модуль блокировки 1 с микроконтроллером 2, производящим обмен данными с модулями системы с помощью трансивера 3 и имеющим взаимообратные связи (вход/выход) с трехосевым акселерометром 4 и силовым ключом 5, который, в свою очередь, имеет внешний «Силовой» выход. Также микроконтроллер 2 имеет внешний «Статусный» выход и внешний «Дополнительный» вход. Также микроконтроллер 2 имеет выход для управления реле блокировки 6, который, в свою очередь, имеет внешний выход блокировки. Через внешний вход подается напряжение 12 В к импульсным преобразователям постоянного напряжения 7, которые подают питание микроконтроллеру, трансиверу, акселерометру и силовому ключу (2, 3, 4, 5) соответственно. Электронный радиоключ 8 содержит микроконтроллер 9, производящий обмен данными с модулем блокировки 1 с помощью трансивера 10, и имеющий внешний выход к трехцветному светодиодному индикатору и внешнюю связь (вход/выход) с кнопкой, расположенными на верхней части корпуса под нажимной пластиной. Электронный радиоключ 8 также содержит автономный источник питания 11, трехосевой акселерометр 12, подключенный к микроконтроллеру 9 связью вход/выход для передачи данных. Корпус электронного радиоключа (Фиг.2) состоит из нажимной пластины 13, верхней части корпуса 14, силиконовой прокладки 15 и нижней части корпуса 16.

Заявленное изобретение осуществляется следующим образом:

1. В модуль блокировки системы ввели «Статусный» выход, с помощью которого микроконтроллер отслеживает присутствие владельца (электронного радиоключа) в автомобиле. За счет «Статусного» выхода любое устройство охраны, установленное совместно с системой доступа к запуску двигателя с функциями защиты и сервиса, выполненной на основе иммобилайзера, также «видит» присутствие владельца (электронного радиоключа), это дает возможность для дополнительных настроек индивидуально для каждого пользователя.

2. В иммобилайзерах, которые имеют функцию управления замком капота, выходы модуля блокировки являются слаботочными, что требует установки дополнительного внешнего модуля для управления замками дверей и капота, данное решение понижало скрытность иммобилайзера за счет дополнительных проводов и щелчков при переключении реле. Эта проблема решена следующим образом - в модуль блокировки ввели силовой ключ, внешний «Силовой» выход которого используется для управления замками дверей и капота, а для отслеживания их состояния используется «Дополнительный» вход на микроконтроллер. Этим исключается возможность срабатывания замка при открытом состоянии капота и (или) дверей, процесс установки значительно упрощен.

3. Помимо общих режимов, известных из уровня техники в систему добавлен режим «Свободные руки», что позволяет использовать модуль блокировки для управления замками дверей и повышает удобство пользования автомобилем, так как модуль блокировки включает/выключает режим охраны не через определенный временной отрезок, а при удалении/приближении электронного радиоключа. Для этого в модуль блокировки и электронный радиоключ установили трансиверы с возможностью отслеживания и измерения уровня сигнала, причем пользователь имеет возможность самостоятельно настраивать трехуровневый порог срабатывания.

4. Для уменьшения энергопотребления линейные регуляторы напряжения в модуле блокировки заменены на импульсные преобразователи постоянного напряжения, преобразующие напряжение 12 В в допустимые 3,3 В для работы микроконтроллера, трансивера и акселерометра.

5. Для лучшей скрытности электронного радиоключа его размеры максимально снижены, в том числе за счет изменения типоразмера элемента питания, а корпус выполнен герметичным, за счет конструкторского решения и того, что внутрь корпуса установили силиконовую прокладку. Верхняя часть корпуса максимально плотно прижимает силиконовую прокладку к нижней части корпуса, за счет чего электронные компоненты и элемент питания, расположенные между нижней частью корпуса и силиконовой прокладкой, защищены от влаги и пыли, что делает его работу более долговечной и независимой от окружающей среды и прочих факторов, которые могут повредить электронные компоненты и элемент питания.

6. В электронный радиоключ установили трехосевой акселерометр, с помощью которого микроконтроллер обнаруживает, что электронный радиоключ находится без движения заданное время и отключает его, при этом заряд питательного элемента не используется, следовательно, повышается срок его службы.

6. Повышение помехозащищенности осуществляется следующим образом: Известное устройство, выбранное в качестве прототипа, использует оригинальный метод диалоговой авторизации, который включает в себя обмен четырьмя пакетами. Если хоть один из пакетов будет поврежден - текущий диалог «провалится». Эта проблема решена следующим образом - передача первого и второго пакета производятся на зарегистрированном в модуле блокировки канале, а третий и четвертый пакеты передаются на случайном канале, выбор которого производится с использованием зашифрованного случайного числа. Таким образом, время передачи на одном канале уменьшается, что увеличивает помехозащищенность информационной передачи.

В связи с вышеизложенным, очевидно, что заявленная в качестве изобретения система доступа к запуску двигателя с функциями защиты и сервиса, выполненная на основе иммобилайзера, полностью решает задачу, устраняя недостатки прототипа, и имеет улучшенные технические и пользовательские характеристики.

Список использованной литературы

1. Патент на изобретение РФ №2376168, МПК B60R 25/10, Заявка: 2008150603/11, 22.12.2008, «СИСТЕМА ЗАЩИТЫ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА ОТ УГОНА И ЗАХВАТА».

2. Патент на изобретение РФ №2440256, МПК B60R 25/00, Заявка: 2010141449/11, 11.10.2010 «АВТОМОБИЛЬНОЕ ПРОТИВОУГОННОЕ УСТРОЙСТВО»

3. Патент на полезную модель РФ №54567, МПК B60R 25/04, Заявка: 2005140158/22, 22.12.2005, «ИММОБИЛАЙЗЕР».

4. Сайт компании УЛЬТРАСТАР http://www.ultrastar.ru/360/10143, иммобилайзер StarLine i92 Lux (ПРОТОТИП).

Изобретение относится к оборудованию транcпортных средств, в частности к системам защиты транспортного средства. Система доступа к запуску двигателя выполнена на основе иммобилайзера, содержит модуль блокировки и электронный радиоключ. Модуль блокировки имеет микроконтроллер с выходом, отслеживающий присутствие автовладельца в ТС и входом, для контроля состояния замков ТС. Силовой ключ с внешним входом используется для управления замками ТС. Электронный радиоключ выполнен в герметичном корпусе меньшего размера и содержит трансивер и трехосевой акселерометр. Обмен информации происходит по защищенному радиоканалу в режиме высокоскоростного диалога, радиочастотные каналы связи меняются в процессе диалога. Достигается повышение защиты системы доступа к запуску двигателя. 2 ил.

Система доступа к запуску двигателя с функциями защиты и сервиса, выполненная на основе иммобилайзера, содержащая как минимум модуль блокировки и электронный радиоключ для идентификации пользователя, отличающаяся тем, что модуль блокировки имеет микроконтроллер с выходом, с помощью которого микроконтроллер отслеживает присутствие владельца в автомобиле, и входом, с помощью которого отслеживается состояние замков дверей и капота, силовой ключ с внешним выходом, использующимся для управления замками дверей и капота, трансивер, импульсные преобразователи постоянного напряжения, а электронный радиоключ выполнен в герметичном корпусе меньшего размера и содержит трансивер и трехосевой акселерометр, при обмене информацией по защищенному радиоканалу в режиме высокоскоростного диалога радиочастотные каналы связи меняются в процессе диалога, при каждом диалоге.