Система защиты транспортного средства от угона Российский патент 2024 года по МПК B60R25/00 

Область техники

Изобретение относится к технике защиты транспортных средств (ТС) от несанкционированного воздействия и может быть использовано для установки на модели ТС, оснащенные штатной мультиплексной шиной обмена данными между электронными блоками и функциональными органами ТС.

Уровень техники

К традиционным методам защиты ТС от угона относится аналоговая защита, осуществляемая посредством размыкания электрических цепей ТС, например, посредством управляемых реле.

Так, из патентного уровня техники (RU 2309861 C1, 10.11.2007 - [1]) известно электромеханическое реле, выполненное с возможностью подключения его контактов к функциональным органам ТС и к узлам тревожной сигнализации. Примерами функциональных органов, к которым могут быть подключены контакты известного из [1] реле (для блокирования движения ТС), являются бензонасос, датчик положения коленвала и другие аналогичные функциональные органы.

К недостатку известного из [1] решения можно отнести то, что использование только электромеханического реле позволяет злоумышленнику, например, по характерным ошибкам на панели приборов, либо с помощью подключения диагностического устройства и считывания набора ошибок/неисправностей или по звуку переключения контактов с достаточной точностью определить точку обрыва (т.е. местоположение разомкнутого реле) и осуществить прямое замыкание проводников электрической цепи. Кроме того, использование реле указанного типа снижает надежность системы вследствие ограниченного срока службы контактной группы.

Также известно решение по патенту RU 2714557 C2, 18.02.2020 ([2]), представляющее собой способ противодействия угону транспортного средства. Согласно известному способу, система оснащается приемопередатчиками, обеспечивающими сообщение ее узлов по радиоканалу. Способ предусматривает физическое вмешательство в топологию штатной CAN-шины ТС, для чего устройства блокировки шины устанавливаются в разрыв CAN-шины и безвозвратно разрывают ее по команде процессорного блока.

К недостатку известного из [2] решения можно отнести простоту обнаружения злоумышленником самого наличия, а также местоположения узлов системы, например, посредством сканера электромагнитного поля и подключением анализатора к диагностическому разъему ТС. Кроме того, безвозвратный разрыв штатной шины CAN ТС делает невозможным осуществление многоэтапной защиты ТС, приводит к усложнению эксплуатации системы защиты и в целом снижает надежность не только системы защиты, но и функционирования ТС.

К более сложному варианту защиты ТС можно отнести решение, известное из патента RU 2179122 C1, 10.02.2002 ([3]). Сложность известного решения обусловлена разделением системы на охранную и противоугонную части, каждая из которых управляется по отдельным радиоканалам - с брелка пользователя и по каналу пейджинговой связи из удаленного центра управления. К недостаткам известного из [3] решения, помимо отмеченной сложности выполнения, также можно отнести низкую надежность вследствие возможности блокирования злоумышленником радиоканала пейджинговой связи, вследствие чего работа противоугонной части системы не будет осуществимой. С очевидностью, работа системы также не будет возможной вне зоны покрытия оператора пейджинговой связи, что не позволяет считать такую систему автономной.

Предложенное изобретение направлено на преодоление отмеченных выше недостатков уровня техники и при своем осуществлении позволяет обеспечить достижение основных технических результатов, заключающихся в повышении эффективности защиты ТС от угона и повышении надежности работы системы защиты.

Раскрытие изобретения

Для достижения указанных выше, а также иных следующих для специалиста из настоящего описания технических результатов предлагается система защиты транспортного средства от угона, содержащая основной блок, соединенный линиями приема/передачи сигналов с блоками исполнительных устройств, соединенными с функциональными органами ТС. Система содержит исполнительные устройства, выбранные из группы: исполнительное устройство, соединенное с основным блоком посредством аналоговой линии приема/передачи сигнала и/или исполнительное устройство, соединенное с основным блоком посредством штатной цифровой линии приема/передачи сигналов и/или исполнительное устройство, соединенное с основным блоком посредством беспроводной линии приема/передачи сигналов, при этом основной блок выполнен с возможностью определения соблюдения, по меньшей мере, одного условия безопасности и, в случае, если это условие соблюдено, обеспечения режима снятия ТС с охраны, а в случае, если это условие не соблюдено, передачи команд исполнительным устройствам для выполнения предписанных им функций, выполнение которых приводит к обездвиживанию ТС, причем исполнительное устройство по аналоговой линии приема/передачи сигналов соединено с основным блоком непосредственно, а исполнительное устройство, соединенное с основным блоком по штатной цифровой линии приема/передачи сигналов, выполнено с возможностью анализа сигналов, поступающих по этой линии как от основного блока, так и от функциональных органов ТС, при этом сигналы, поступающие от основного блока, характеризуют команды, а сигналы, поступающие от функциональных органов ТС, характеризуют события, по результатам анализа которых исполнительное устройство выполняет предписанную ему функцию, указанное исполнительное устройство подключено к штатной цифровой линии приема/передачи сигналов без разрыва ее проводников, кроме того, основной блок дополнительно соединен со штатной цифровой линией приема/передачи сигналов и выполнен с возможностью передачи по ней сигнала, приводящего к обездвиживанию ТС, в случае несоблюдения, по меньшей мере, одного условия безопасности и/или основной блок выполнен с возможностью передачи сигнала по штатной цифровой линии приема/передачи сигналов функциональному органу ТС для обездвиживания ТС, определения неудачной попытки обездвиживания ТС и, в случае неудачной попытки обездвиживания ТС, передачи через заранее заданный временной интервал команды по аналоговой линии приема/передачи сигналов исполнительному устройству.

В следующем разделе описания представлены подробные сведения в отношении осуществления изобретения, а также варианты осуществления, предназначенные для описания изобретения применительно к его развитию или уточнению.

Осуществление изобретения

В данном разделе описания показан предпочтительный вариант осуществления изобретения, представленный для раскрытия сущности, но не в целях ограничения правовой охраны, определяемый формулой изобретения. Специалисту будет понятно, что предлагаемое изобретение может быть подвержено незначительным техническим изменениям, например, в случае появления новых протоколов связи, не влияющим на достижение новых технических результатов, но оказывающим влияние на очевидное количественно выражаемое улучшение технических и эксплуатационных характеристик изделия.

Для более ясного понимания сущности изобретения в описании сделаны отсылки на поясняющий чертеж (фиг. 1). Следует иметь в виду, что представленное на чертеже относится к иллюстративному варианту осуществления изобретения. Наличие некоторых отраженных на чертеже блоков и связей между ними является опциональным, в связи с чем при осуществлении изобретение может быть изменено путем исключения или дополнения системы определенными блоками в сочетаниях, которые предусматриваются настоящим описанием.

В предлагаемом решении под термином «основной блок» понимается центральный блок управления системой, имеющий двусторонние связи с шинами ТС, с функциональными органами ТС, с исполнительными устройствами, с устройствами пользователя (при наличии соответствующей опции). Основной блок может быть выполнен, например, на базе микроконтроллера, а также иметь модуль памяти, интерфейсы питания и приема/передачи информации, драйверы шины, а также модули беспроводной связи.

В предлагаемом решении под термином «линия приема/передачи сигналов» понимается цифровая или аналоговая линия, которая обеспечивает возможность распространения по ней электрических или оптических сигналов, при этом под «сигналом» понимается как элемент информации, так и электрический сигнал (например, предназначенный для осуществления питания какого-либо элемента).

Под «цифровой линией» в рамках данного описания предпочтительно понимается штатная цифровая линия ТС, которая в неограничивающем варианте осуществления может представлять собой одну или комбинацию из известных шин ТС, например, таких как: CAN, UART, LIN, IMO-IMI или W-BUS.

Под термином «исполнительное устройство» в предложенном решении, если не отмечено иное, понимается любое техническое средство, выполненное с возможностью реализации предписанной ему функции при осуществлении внешнего воздействия (проводным или беспроводным образом). В вариантах осуществления исполнительное устройство может включать в своем составе реле и/или полупроводниковый ключ и/или генератор импульсных помех. К функциям исполнительного устройства могут быть отнесены, например, функции размыкания цепи прохождения электрического тока либо отправка сигнала управления на функциональный орган ТС.

В предлагаемом решении под термином «функциональный орган» по отношению к ТС понимается любой штатный или нештатный узел, входящий в состав ТС, управление которым может привести к невозможности запуска двигателя ТС или привести к остановке движения ТС. В целом, и то и другое в данном описании охватывается термином «обездвиживание». В неограничивающих вариантах к функциональным органам ТС могут быть отнесены бензонасос, датчик положения коленвала, коробка передач, замок капота, замки дверей, блок зажигания и прочее.

Под беспроводной линией в предложенном решении понимается любая линия приема/передачи, обладающая возможностью распространения сигнала посредством электромагнитного излучения, в частных вариантах выбранная из Wi-Fi, Bluetooth, NB-IoT, LoRaWAN, NFC, RFID и тому подобное.

В общем виде предложенное изобретение проиллюстрировано на фиг. 1, согласно позициям которого представлены:

1 - основной блок; 1.1 - радиоблок; 2 - аналоговое исполнительное устройство; 3 - функциональный орган ТС; 4 - органы индикации ТС; 5 - цифро-аналоговое исполнительное устройство; 6 - функциональный орган ТС; 7 - исполнительное устройство с радиотрактом; 8 - функциональный орган ТС, 9 - радиопрограмматор; 10 - персональный компьютер пользователя; 11 - программатор.

Согласно предложенному изобретению, система защиты ТС от угона содержит основной блок, соединенный линиями приема/передачи сигналов с блоками исполнительных устройств, которые соединены с функциональными органами ТС. В варианте осуществления основной блок (1) включает в своем составе радиоблок (1.1), обеспечивающий связь с исполнительным устройством (7), имеющим связь с функциональным органом (8) ТС.

При этом, согласно изобретению, в составе системы предполагается наличие нескольких типов исполнительных устройств - исполнительное устройство (2), соединенное с основным блоком посредством аналоговой линии приема/передачи сигнала, исполнительное устройство (5), соединенное с основным блоком посредством штатной цифровой линии приема/передачи сигналов, исполнительное устройство (7), соединенное с основным блоком посредством беспроводной линии приема/передачи сигналов.

Согласно программе управления, заложенной в контроллер, входящий в состав основного блока, основной блок обеспечивает возможность определения соблюдения, по меньшей мере, одного условия безопасности. Условие безопасности включает в себя, по меньшей мере, одно из: наличие/отсутствие радиочастотной метки в салоне ТС или в заранее установленной зоне вокруг ТС; наличие/отсутствие авторизованной связи между основным блоком и мобильным устройством пользователя; наличие/отсутствие ввода кода пользователем посредством манипуляций штатными органами управления ТС.

В иллюстративном варианте осуществления, при нахождении в режиме постановки ТС на охрану, основной блок (посредством встроенного одного или дополнительного радиоблока) обнаруживает наличие радиочастотной метки в салоне автомобиля, производит авторизацию пользователя и переходит в режим снятия ТС с охраны. В альтернативном или дополнительном варианте осуществления, авторизация пользователя осуществляется основным блоком посредством обмена информацией с мобильным устройством (например, смартфоном) пользователя с установленным на нем соответствующим программным обеспечением. В альтернативном или дополнительном варианте осуществления основной блок определяет факт ввода пользователем заранее установленного кода, причем ввод такого кода предполагает манипуляции пользователя путем физического воздействия на штатные органы управления ТС (например, для снятия ТС с охраны пользователь должен три раза нажать кнопку обогрева заднего стекла, один раз кнопку кондиционера и снова три раза кнопку обогрева заднего стекла). Также возможны манипуляции пользователя, например, с педалями газа и тормоза.

Следует отметить, что возможность снятия ТС с охраны посредством манипуляции с органами управления, не находящимися в поле зрения потенциального злоумышленника, позволяет повысить эффективность защиты ТС от угона. В рассмотренных вариантах, постановка ТС на охрану может быть осуществлена автоматически при истечении заданного периода времени, при выключении зажигания и при отсутствии связи основного блока с радиочастотной меткой или мобильным устройством пользователя, либо посредством воздействия пользователя на штатные органы управления ТС. Необходимость ввода кода пользователем подобным образом, как показано выше, может быть обусловлена работой основного блока в аварийном режиме.

При смене режима, основной блок выполнен с возможностью управления штатными средствами индикации ТС, находящимися внутри салона ТС для генерации сигналов обратной связи для пользователя. Существенным является то, что штатные средства индикации ТС, управление которыми осуществляет основной блок, находятся вне поля наблюдения пассажиров ТС. Например, в качестве таких средств могут быть использованы индикаторы, расположенные на панели приборов ТС. Выполнение системы отмеченным образом позволят скрыть факт установки в ТС дополнительной охранной системы.

В ином случае, если условие безопасности не соблюдено, основной блок осуществляет передачу команд исполнительным устройствам для выполнения предписанных им функций, выполнение которых приводит к обездвиживанию ТС. Обездвиживание предполагает либо невозможность приведения ТС в движение (в том числе, невозможность запустить двигатель), либо остановку ТС.

В предложенном решении одно исполнительное устройство по аналоговой линии соединено с основным блоком непосредственно, а другое исполнительное устройство соединено с основным блоком по штатной цифровой линии, причем основной блок выполнен с возможностью передачи команд исполнительным устройствам как по аналоговой, так и по штатной цифровой линиям. Такое осуществление позволяет реализовать алгоритм, согласно которому основной блок путем анализа трафика в штатной цифровой линии, имеет возможность определить, что предыдущая попытка обездвиживания ТС посредством направления команды на исполнительное устройство по штатной цифровой линии, не была успешной (например, трафик цифровой линии по-прежнему содержит информацию, передаваемую функциональным органом, работа которого должна была быть прекращена). При определении указанного события, основной блок через заранее заданный временной интервал осуществляет передачу команды по аналоговой линии соответствующему исполнительному устройству, которое осуществляет размыкание цепи, приводящее к обездвиживанию ТС, например, посредством полупроводникового ключа. Описанное выше выполнение позволяет повысить надежность функционирования системы, а также существенно увеличить время, необходимое злоумышленнику для определения причин обездвиживания ТС. Использование полупроводникового ключа позволяет повысить быстродействие и надежность системы.

Также необходимо отметить, что в предложенном решении подключение блоков системы к штатной цифровой линии может быть выполнено без разрыва ее проводников, что упрощает установку блоков и повышает сложность диагностирования их наличия.

В связи с тем, что в предложенном решении основной блок имеет связь со штатной цифровой линией, обеспечивается возможность воздействия на функциональные органы ТС не только посредством исполнительных устройств, но и непосредственно основным блоком. Например, при выявлении нарушения условия безопасности, основной блок может осуществить блокировку функционального органа посредством подавления его ID (например, CAN ID) в цифровой шине. Этим обеспечивается невозможность получения автомобилем, например, данных от штатного ключа или о переключении АКПП с джойстика АКПП и, как следствие, невозможность открытия замка автомобиля или невозможность запуска двигателя, или невозможность переключения АКПП в режим движения ТС.

Кроме того, в варианте осуществления, основной блок и по меньшей мере одно исполнительное устройство, выполнены с возможностью обновления встроенного в них программного обеспечения посредством беспроводного канала связи и/или по штатной цифровой линии. Данная функция может быть использована при установке системы на конкретную модель ТС, а также для настройки ее функционирования пользователем в процессе эксплуатации.

Таким образом, существенные признаки предложенного изобретения позволяют обеспечить достижение всех указанных выше технических результатов и осуществление изобретения может быть реализовано специалистом известными методами в области электро- и радиотехники.

Изобретение относится к технике защиты транспортных средств (ТС) от несанкционированного воздействия. Система защиты ТС от угона содержит основной блок, соединенный линиями приема/передачи сигналов с блоками исполнительных устройств, соединенными с функциональными органами ТС. Исполнительные устройства выбраны из группы: исполнительное устройство, соединенное с основным блоком посредством аналоговой линии приема/передачи сигнала, исполнительное устройство, соединенное с основным блоком посредством штатной цифровой линии приема/передачи сигналов, и исполнительное устройство, соединенное с основным блоком посредством беспроводной линии приема/передачи сигналов. Основной блок выполнен с возможностью определения соблюдения условия безопасности и, в случае если это условие соблюдено, обеспечения режима снятия ТС с охраны. В случае, если это условие не соблюдено, передачи команд исполнительным устройствам для выполнения предписанных им функций, выполнение которых приводит к обездвиживанию ТС. Достигается повышение эффективности защиты ТС от угона и повышение надежности работы системы защиты. 9 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Система защиты транспортного средства (ТС) от угона, содержащая основной блок, соединенный линиями приема/передачи сигналов с блоками исполнительных устройств, соединенными с функциональными органами ТС, отличающаяся тем, что содержит исполнительные устройства, выбранные из группы: исполнительное устройство, соединенное с основным блоком посредством аналоговой линии приема/передачи сигнала и/или исполнительное устройство, соединенное с основным блоком посредством штатной цифровой линии приема/передачи сигналов и/или исполнительное устройство, соединенное с основным блоком посредством беспроводной линии приема/передачи сигналов, при этом основной блок выполнен с возможностью определения соблюдения, по меньшей мере, одного условия безопасности и в случае, если это условие соблюдено, обеспечения режима снятия ТС с охраны, а в случае, если это условие не соблюдено, передачи команд исполнительным устройствам для выполнения предписанных им функций, выполнение которых приводит к обездвиживанию ТС, причем исполнительное устройство по аналоговой линии приема/передачи сигналов соединено с основным блоком непосредственно, а исполнительное устройство, соединенное с основным блоком по штатной цифровой линии приема/передачи сигналов, выполнено с возможностью анализа сигналов, поступающих по этой линии как от основного блока, так и от функциональных органов ТС, при этом сигналы, поступающие от основного блока, характеризуют команды, а сигналы, поступающие от функциональных органов ТС, характеризуют события, по результатам анализа которых исполнительное устройство выполняет предписанную ему функцию, указанное исполнительное устройство подключено к штатной цифровой линии приема/передачи сигналов без разрыва ее проводников, кроме того, основной блок дополнительно соединен со штатной цифровой линией приема/передачи сигналов и выполнен с возможностью передачи по ней сигнала, приводящего к обездвиживанию ТС, в случае несоблюдения, по меньшей мере, одного условия безопасности и/или основной блок выполнен с возможностью передачи сигнала по штатной цифровой линии приема/передачи сигналов функциональному органу ТС для обездвиживания ТС, определения неудачной попытки обездвиживания ТС и, в случае неудачной попытки обездвиживания ТС, передачи через заранее заданный временной интервал команды по аналоговой линии приема/передачи сигналов исполнительному устройству.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что исполнительное устройство содержит реле, и/или полупроводниковый ключ, и/или генератор импульсных помех.

3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что события представляют собой данные телеметрии и/или наличие/отсутствие трафика в штатной цифровой линии приема/передачи сигналов.

4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что результатом выполнения функции является разрыв электрической цепи ТС и/или блокировка функционального органа ТС.

5. Система по п. 4, отличающаяся тем, что штатная цифровая линия приема/передачи сигналов представляет собой штатную шину CAN или другую штатную шину ТС, например, UART, LIN, IMO-IMI или W-BUS.

6. Система по п. 5, отличающаяся тем, что блокировка функционального органа ТС осуществляется за счет подавления трафика в штатной шине ТС, например, подавления CAN ID соответствующего функционального органа ТС.

7. Система по п. 1, отличающаяся тем, что основной блок выполнен с возможностью управления штатными средствами индикации ТС, находящимися внутри салона ТС для генерации сигналов обратной связи для пользователя, при этом штатные средства индикации ТС находятся вне поля наблюдения пассажиров ТС.

8. Система по п. 1, отличающаяся тем, что основной блок и, по меньшей мере, одно исполнительное устройство, выполнены с возможностью обновления встроенного в них программного обеспечения посредством беспроводного канала связи и/или по штатной шине CAN ТС.

9. Система по п. 1, отличающаяся тем, что основной блок дополнительно выполнен с возможностью работы в аварийном режиме, обуславливающим необходимость ввода кода пользователем, при этом ввод кода осуществляется за счет манипуляций штатными органами управления ТС, например, педалями газа и тормоза.

10. Система по п. 1, отличающаяся тем, что условие безопасности включает в себя, по меньшей мере, одно из: наличие/отсутствие радиочастотной метки в салоне ТС или в заранее установленной зоне вокруг ТС; наличие/отсутствие авторизованной связи между основным блоком и мобильным устройством пользователя; наличие/отсутствие ввода кода пользователем посредством манипуляций штатными органами управления ТС.