ПРОТИВОУГОННАЯ СИСТЕМА
ANTI-THEFT DEVICE

Настоящее изобретение относится к оборудованию транспортных средств (ТС) для предотвращения недозволенного использования (угона) или кражи ТС, в частности к противоугонным системам - иммобилайзерам, предназначенным, в первую очередь, для непосредственного противодействия угону.
Известна противоугонная система для ТС по патенту RU №2076815, B60R 25/10, содержащая установленную в ТС возимую часть, включающую в себя микроконтроллер, подключенный к датчикам воздействия на ТС, исполнительным органам, первому приемнику и первому передатчику с первой катушкой индуктивности, и находящуюся у пользователя противоугонной системы (далее - пользователя) носимую часть, включающую соединенные между собой второй передатчик и второй приемник со второй катушкой индуктивности, выполненной с возможностью ее взаимодействия с первой катушкой индуктивности. При этом первая катушка индуктивности является общей для первых приемника и передатчика, а вторая катушка индуктивности - для вторых приемника и передатчика. Первая катушка индуктивности установлена скрытно в расчетной зоне ее взаимодействия со второй катушкой индуктивности, причем эта зона охватывает, по меньшей мере, часть одного из сидений в салоне или в кабине пользователя ТС, в частности - часть сиденья пользователя. Кроме того, вышеупомянутая первая катушка индуктивности может быть установлена в спинке сиденья с электрически разомкнутой рамой, в частности по ее периметру, в крышке люка, установленной на крыше салона или кабины водителя и выполненной из диэлектрического материала, а также в других местах салона ТС.
Все элементы носимой части могут быть вмонтированы в пластиковую карточку, а вторая катушка индуктивности может быть установлена по периметру карточки.
В исходном положении, когда пользователь вместе с носимой частью и ключом замка зажигания находится вне ТС, система зажигания которого посредством замка выключена, микроконтроллер подключен к источнику питания. В запоминающем устройстве микроконтроллера хранится алгоритм работы системы, а в запоминающем устройстве носимой части - идентификационный код. Колебательный контур носимой части настроен на частоту генератора накачки, входящего в состав возимой части.
Описанная выше противоугонная система является одной из первых систем, в которых применена технология бесконтактной или радиочастотной идентификации - Radio Frequency Identification - RFID (Стасенко Л.А. "Современные технологии радиочастотной идентификации". Обзор в журнале "Системы безопасности", апрель - май 2004, с.72-76).

Данная технология реализована в линейке широко известных охранно-противоугонных систем, серийно производимых предприятием-заявителем под торговой маркой Black Bug с 1995 года ("Автомобильные охранные системы", Каталог "Альтоника", 2003).
В качестве носимой части в указанных системах используются пассивные транспондеры, выполненные в виде пластиковых карточек, лепестков или миниатюрных капсул, встраиваемых в ключ зажигания или в брелок, а также активные (с автономным источником питания) электронные метки-транспондеры ("Автомобильные охранные системы". Каталог "Альтоника", 2008, с.54, 55, www.altonika.ru).
Возимая часть таких RFID-устройств (зачастую их называют устройствами индукционного типа) содержит считывающее устройство с генератором "накачки", обеспечивающим облучение носимой части и накопление энергетического потенциала для последующего формирования посылок, содержащих идентификационный код.
Недостатками описанной в вышеупомянутом патенте противоугонной системы, как и других противоугонных систем, использующих RFID-устройства индукционного типа, являются большие габариты антенны, усложняющие установку возимой части в салоне ТС, и низкая скорость информационного обмена между возимой и носимой частями RFID-устройства, что ограничивает возможность достижения достаточно высокой криптостойкости сигнала.
Другим существенным недостатком указанной выше противоугонной системы является необходимость применения дополнительных проводов, что усложняет установку системы, снижает надежность ее работы и дает возможность злоумышленникам обнаружить и обезвредить указанную систему.

Поэтому следующим шагом в развитии противоугонных систем стало применение в них, наряду с RFID-устройствами, противоугонных управляемых реле, реализующих технологии HOOK-UP и WAIT UP.
Указанные противоугонные (дистанционно управляемые) реле секретно устанавливаются в разрыве цепей, позволяющих блокировать движение ТС (цепей зажигания, подачи топлива и других аналогичных цепей). Они не позволяют нормально двигаться ТС до тех пор, пока по электронной метке не идентифицирован пользователь ТС (владелец ТС или уполномоченные им лица).
Уникальность указанных реле состоит в том, что они не соединяются с центральным блоком управления охранно-противоугонной системы с помощью дополнительных проводов, демаскирующих эти реле. Кроме того, реле WAIT UP защищает ТС на принципиально новом уровне - блокирование движения при угоне происходит с началом движения ТС, а на неподвижном ТС это реле никак себя не проявляет. Это делает невозможным нахождение реле, блокирующего движение ТС, с помощью диагностического оборудования (путем "прозвонки"). Кодированные сигналы рассылаются по штатной шине питания ТС.
Первый отечественный патент на изобретение - RU №2160196, B60R 25/00, реализующий указанные технологии, принадлежит предприятию-заявителю и зарегистрирован еще в 2000 году.
Согласно указанному патенту противоугонная система для ТС содержит процессорный блок обработки поступающей информации и синтеза команд, первый вход которого подключен к шине питания через выключатель зажигания, а первый выход и второй вход соединены с возможностью запроса и считывания кода разблокировки соответственно со входом и выходом RFID-устройства, включающего в себя связанные радиоканалом носимую часть (электронную метку) и возимую часть (приемник), второй выход процессорного блока обработки поступающей информации и синтеза команд через канал связи соединен со входами модулей блокирования функциональных органов ТС, каждый из которых имеет подключенное контактными группами к функциональному органу ТС управляемое реле и последовательно включенные блок согласования с каналом связи и декодер, при этом входы напряжения питания каждого модуля блокирования функциональных органов ТС соединены с первым входом процессорного блока обработки поступающей информации и синтеза команд, при этом, по крайней мере, один узел блокирования функциональных органов ТС содержит элемент задержки и датчик движения, а каждый модуль блокирования - элемент памяти, причем первый вход элемента памяти подключен к выходу декодера, второй вход соединен с выходом датчика движения, третий вход через элемент задержки соединен с первым входом процессорного блока обработки поступающей информации и синтеза команд, а выход подключен ко входу управления управляемого реле.

Совокупность преимуществ дистанционно управляемых реле HOOK-UP и WAIT UP реализуется, в частности, в системе защиты ТС от несанкционированного использования по патенту RU №2237585, B60R 25/00.
Недостатки указанных выше противоугонных систем обусловлены применением в них RFID-устройств индукционного типа, с чем связаны большие габариты антенны, малая дальность действия и низкая криптостойкость сигналов.
Эти недостатки устраняются в противоугонных системах нового поколения, использующих радиообмен данными между электронной меткой и узлами ТС на сверхвысоких частотах (СВЧ), в частности, с использованием разрешенного диапазона от 2400 до 2483,5 МГц.
Основными компонентами указанных противоугонных систем являются электронная метка-приемопередатчик СВЧ-диапазона с автономным источником питания (батарейкой), блок управления и модули блокирования движения ТС, которые включают в себя приемопередатчики, позволяющие вести двухсторонний радиообмен данными без использования штатной электропроводки ТС и дополнительных проводов.
Указанный радиообмен данными осуществляется в диалоговом режиме на разных частотах, выбираемых по случайному закону в диапазоне от 2400 до 2483,5 МГц. Такое техническое решение обуславливает чрезвычайно высокую криптостойкость сигнала.
К противоугонным системам этого класса относятся линейки систем SkyBrake DD (www.autonams.lv), StarLine Smart 2.4G (www.twage.ru) и ряд других. Противоугонная система SkyBrake DD является ближайшим аналогом настоящего изобретения.
Управление системой SkyBrake DD осуществляется дистанционно с помощью находящейся у пользователя миниатюрной электронной метки, представляющей собой программируемый приемопередатчик, который регулярно, используя технологию Double Dialogue (DD), выходит в эфир и связывается с установленным в ТС блоком управления. По мнению разработчиков указанной системы, применение технологии DD практически на 100% гарантирует защиту противоугонной системы от электронного "взлома".
Особо малые размеры электронной метки позволяют управлять противоугонной системой без каких-либо действий со стороны пользователя, а маленький размер блока управления позволяет надежно спрятать его в ТС. Высокая скрытность установки, при которой пользователь ТС может даже не знать, в каком месте ТС установлен блок управления, является несомненным достоинством противоугонных систем SkyBrake DD.
Однако эта особенность может сослужить пользователю и плохую службу - в случае утери электронной метки.
Настоящее изобретение направлено на устранение указанного недостатка при сохранении вышеперечисленных достоинств ближайшего аналога.
Суть изобретения заключается в применении многофункционального индикаторного блока, позволяющего:
- информировать пользователя о состоянии различных узлов противоугонной системы, в которых установлены приемопередатчики, в частности о зарядке батареи электронной метки;
- вручную осуществлять ввод секретного кода в случае утери пользователем электронной метки (код уникален и в любое время может быть изменен пользователем ТС);
- ретранслировать сигналы электронной метки модулям блокирования движения ТС, что существенно повышает надежность работы противоугонной системы, поскольку характеристики радиообмена в СВЧ-диапазоне подвержены температурной зависимости, а также зависимости от относительного местоположения приемопередатчиков и элементов конструкции ТС.
Предметом настоящего изобретения является противоугонная система, содержащая одну или несколько электронных меток, блок управления, к первому входу которого подключена шина зажигания, а также модули блокирования, каждый из которых содержит приемопередатчик и управляемое реле, выполненное с возможностью подключения к функциональным органам ТС, при этом приемопередатчик и электронные метки выполнены с возможностью динамического идентификационного обмена данными, при этом в противоугонную систему введен индикаторный блок с ретранслятором, микропроцессором, индикатором состояния системы и кнопкой управления, а блок управления установлен в модуле блокирования, при этом второй вход блока управления подключен к выходу приемопередатчика, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого подключен ко входу управляемого реле, ретранслятор выполнен с возможностью динамического идентификационного обмена данными с вышеупомянутыми электронными метками и приемопередатчиками и подключен выходом к информационному входу микропроцессора, первый выход которого подключен ко входу ретранслятора, кнопка управления подключена к первому управляющему входу микропроцессора, выход которого соединен со входом индикатора состояния системы, а второй управляющий вход подключен к шине зажигания.
Частными существенными признаками изобретения являются следующие:
электронные метки, ретранслятор и приемопередатчики выполнены с возможностью работы в СВЧ-диапазоне частот, в частности в разрешенном диапазоне от 2400 до 2483,5 МГц;
входящие в состав модулей блокирования управляемые реле выполнены в соответствии с технологиями HOOK-UP и/или WAIT UP;
каналы динамического идентификационного обмена данными между электронными метками и ретранслятором, электронными метками и приемопередатчиками, а также между приемопередатчиками и ретранслятором выполнены в соответствии с технологией динамического идентификационного диалога (DID).
Задачей изобретения является создание противоугонной системы, более надежной и удобной в эксплуатации, чем система, являющаяся ее ближайшим аналогом.
Технический результат обеспечивается, благодаря вышеупомянутой многофункциональности индикаторного блока, что позволяет достичь преимущества перед ближайшим аналогом при сохранении его достоинств по сравнению с противоугонными системами, использующими RFID-устройства индукционного типа.
Суть изобретения поясняется на чертеже, на котором показана структурная схема предлагаемой противоугонной системы.
На чертеже использованы следующие обозначения: 1 - электронная метка; 2 - индикаторный блок; 3 - модуль блокирования; 4 - приемопередатчик; 5 - ретранслятор; 6 - индикатор состояния системы; 7 - кнопка управления; 8 - микропроцессор; 9 - блок управления; 10 - управляемое реле.
Рассматриваемая противоугонная система содержит одну или несколько электронных меток 1, один или несколько модулей 3 блокирования и индикаторный блок 2. Электронные метки 1, модули 3 блокирования и индикаторный блок 2 являются тремя основными компонентами рассматриваемой противоугонной системы.
Каждый из модулей 3 блокирования содержит блок 9 управления, первый вход которого подключен к шине зажигания, приемопередатчик 4, выполненный с возможностью динамического идентификационного обмена данными с электронными метками 1, и управляемое реле 10, выполненное с возможностью подключения к функциональным органам ТС. Ко второму входу блока 9 управления подключен выход приемопередатчика 4. Управляющий вход приемопередатчика 4 соединен с первым выходом блока 9 управления, второй выход которого подключен ко входу управляемого реле 10.
Индикаторный блок 2 содержит микропроцессор 8, кнопку 7 управления, индикатор 6 состояния системы, а также ретранслятор 5, который выполнен с возможностью динамического идентификационного обмена данными с вышеупомянутыми электронными метками 1 и с приемопередатчиками 4, входящими в состав модулей 3 блокирования. Выход ретранслятора 5 подключен к информационному входу микропроцессора 8. Первый выход микропроцессора 8 подключен ко входу ретранслятора 5. Кнопка 7 управления подключена к первому управляющему входу микропроцессора 8, выход которого соединен со входом индикатора 6 состояния системы, а второй управляющий вход соединен с шиной зажигания.
Особенностью электронных меток 1 является то, что они выполнены с возможностью работы по технологии DID в СВЧ-диапазоне частот, например, в разрешенном диапазоне от 2400 до 2483,5 МГц. Как отмечалось выше, подобные электронные метки 1 стали применяться в охранно-противоугонных системах сравнительно недавно, однако в настоящее время они уже прочно заняли свое место на коммерческом рынке. В частности, аналогичные электронные метки 1 применяются в линейке противоугонных систем SkyBrake DD (www.autonams.lv), являющихся ближайшим аналогом рассматриваемой противоугонной системы.
Входящие в состав модулей 3 блокирования управляемые реле 10 выполнены в соответствии с технологиями HOOK-UP и/или WAIT UP и широко применяются во многих охранно-противоугонных системах, серийно выпускаемых предприятием-заявителем. В совокупности с приемопередатчиком 4 и блоком управления 9 они представляют собой дистанционно управляемые реле нового поколения, HOOK-BASTA-Z и WAIT-BASTA ("Автомобильные охранные системы". Каталог «Альтоника», 2008, с.18, 19), на основе которых реализуются модули 3 блокирования.
Что касается вновь введенного в систему индикаторного блока 2, то возможность его практической реализации подтверждается успешными испытаниями опытных образцов (в составе противоугонных систем BS-911Z и BS-911W), проведенных на предприятии-заявителе в рамках НИОКР "BASТА" (Противоугонная система BASTA. Модели BS-911Z и BS-911W. Руководство пользователя, Альтоника, 2008).
Каналы динамического идентификационного обмена данными между электронными метками 1, ретранслятором 5 и приемопередатчиками 4, входящими в состав модулей 3 блокирования, выполнены в соответствии с технологией DID, также широко применяемой в серийных изделиях предприятия-заявителя, например в линейке охранно-противоугонных комплексов BLACK BUG SUPER ("Автомобильные охранные системы", Каталог «Альтоника», 2008, с.8-10).
Таким образом, все компоненты рассматриваемой системы, указанные на чертеже, известны и хорошо зарекомендовали себя на практике. Поэтому возможность практической реализации предлагаемого технического решения не вызывает сомнения.
Рассматриваемая противоугонная система работает следующим образом.
Суть действия противоугонной системы заключается во взаимодействии друг с другом по радиоэфиру электронных меток 1, индикаторного блока 2 и модулей 3 блокирования. Электронная метка 1 находится у пользователя и постоянно излучает СВЧ-сигналы. Для включения и отключения противоугонных функций никаких действий от пользователя не требуется. Управление противоугонной системой осуществляется автоматически.
При обнаружении электронной метки 1 система позволяет беспрепятственно пользоваться ТС. Если электронная метка 1 не обнаружена, то противоугонная система с помощью модулей 3 блокирования блокирует работу двигателя.
Прием от электронной метки 1 сигналов, содержащих идентификационный код, осуществляется приемопередатчиком 4, установленным в модуле 3 блокирования. Кроме того, сигнал электронной метки 1 принимается ретранслятором 5, входящим в состав индикаторного блока 2. Ретранслятор 5 дополняет служебной информацией и вновь посылает в радиоэфир сигнал, принятый от электронной метки 1. Таким образом, приемопередатчик 4 может принять как сигнал, сформированный самой электронной меткой 1, так и сигнал, посланный ретранслятором 5. Такая "двухканальность" позволяет существенно повысить надежность радиообмена информацией между электронной меткой 1 и модулем 3 блокирования (в состав которого входит приемопередатчик 4).
Индикаторный блок 2, установленный (на видном месте, либо, по желанию пользователя, более скрытно) в салоне ТС, содержит индикатор 6 состояния системы. Он отображает состояние противоугонной системы с помощью светящихся пиктограмм на лицевой панели индикаторного блока 2 и путем подачи соответствующих звуковых сигналов. Одновременно лицевая панель индикаторного блока 2 выполняет роль кнопки 7 управления. Нажатием на нее можно ввести секретный код противоугонной системы (например, в случае утери электронной метки 1), а также провести настройку параметров противоугонной системы (эта функция описана ниже).
Примеры возможных вариантов отображения состояний системы, используемых в противоугонной системе BASTA моделей BS-911Z и BS-911W (www.altonika.ru), представлены в таблице 1.
Таблица 1Варианты отображения состояний системы
Пиктограмма 1
Пиктограмма 2
Индицируемая функция или режим
Мигает красным с паузой 3 с
Не светится
Режим "Иммобилайзер"
Не светится
Постоянно светится синим
Режим "Техническое обслуживание" (ТО)
Не светится
Часто мигает синим
Режим "Настройка"
Повторяющая серия синих вспышек
Часто мигает синим
Подтверждение выбранного номера уровня в режиме "Настройка"
Перемигивается красным и синим
Не светится
Ожидание нажатия на лицевую панель индикаторного блока 2 в режиме "Иммобилайзер"
Перемигивается красным и синим в течение 3 с
Часто мигает синим
Подтверждение ввода команды в режиме "Настройка"
Часто мигает красным
Не светится
Поиск электронной метки 1 после включения зажигания
Мигает красным с увеличением частоты на протяжении 30 с
Не светится
Поиск потерянной электронной метки 1 в режиме AntiHiJack
Светится синим в течение 3 с
Не светится
Подтверждение опознания электронной метки 1
Примеры возможных вариантов звуковой индикации в индикаторе 6 состояния системы приведены в таблице 2.
Таблица 2Звуковые сигналы индикатора 6 состояния системы
Звуковой сигнал
Информация
Трель с повышением тона
Электронная метка 1 найденаУспешный ввод секретного кодаПрочие успешные действия
Трель с понижением тона
Электронная метка 1 не найденаСекретный код введен неверноПрочие ошибочные действия
Двутональные учащающиеся сигналы (сирена)
Предупредительные сигналы "электронная метка 1 отсутствует" в режиме AntiHiJack
Одиночный сигнал после нажатия на лицевую панель блока индикации
Подтверждение нажатия в режиме "Настройка" и при вводе секретного кода
Короткая трель
Подтверждение ввода цифры секретного кодаПодтверждение ввода команды в режиме "Настройка"
Однократный двутональный сигнал
Вход и выход из режима "Настройка"
Два коротких и один длинный сигнал
Предложение отпустить лицевую панель при входе в режим ТО и выходе из него при помощи электронной метки 1
Длинный сигнал (3 с)
Выключение зажигания в режиме ТО
Управление отображением информации в индикаторе 6 состояния системы и ретрансляцией сигналов от электронной метки 1 к модулю 3 блокирования осуществляется микропроцессором 8.
В качестве примера рассмотрим основные режимы работы индикаторного блока 2 в вышеупомянутых моделях противоугонной системы BASTA.
1 Начало движения - режим "Иммобилайзер"
Автоматическая блокировка двигателя включается через несколько секунд после выключения зажигания. На выключение зажигания реагирует блок 9 управления, находящийся в составе модуля 3 блокирования. Блок 9 управления воздействует на управляемое реле 10, которое и осуществляет блокировку двигателя. На сигнал выключения зажигания реагирует и микропроцессор 8, входящий в состав индикаторного блока 2. Микропроцессор 8 воздействует на индикатор 6 состояния системы. При этом пиктограмма 1 на лицевой панели индикаторного блока 2 начинает мигать с определенной периодичностью красным светом.
Для отключения режима "Иммобилайзер" ретранслятор 5 (в индикаторном блоке 2) и приемопередатчик 4 (в модуле 3 блокирования) должны опознать электронную метку 1. В зависимости от настроек противоугонной системы, поиск электронной метки 1 осуществляется либо сразу после включения зажигания, либо после нажатия на лицевую панель (кнопку 7 управления) индикаторного блока 2 при включенном зажигании. По радиоканалу ретранслятор 5 сообщает приемопередатчикам 4 о нажатиях кнопки 7 управления.
Между электронной меткой 1 и приемопередатчиком 4 (непосредственно или через ретранслятор 5) осуществляется динамический идентификационный диалог, в результате которого блок 9 управления, на который подан сигнал из системы зажигания, распознает идентификационный код пользователя ТС и подает питание на обмотку управляемого реле 10.
При замыкании (или размыкании) контактов управляемого реле 10 происходит разблокирование функциональных органов ТС, препятствующих работе двигателя, и движение ТС становится возможным.
В случае управления режимом "Иммобилайзер" с помощью кнопки 7 управления поиск электронной метки 1 начинается после нажатия указанной кнопки 7 управления.
Если электронная метка 1 опознана, индикатор 6 состояния системы подает звуковой сигнал "электронная метка найдена", а пиктограмма 1 на лицевой панели индикаторного блока 2 светится синим цветом в течение нескольких секунд. Это показывает, что можно начинать движение.
2 Продолжение движения - режим AntiHiJack
Режим AntiHiJack (защита от захвата) - это автоматический постоянный поиск электронной метки 1 при включенном зажигании с целью идентификации пользователя для предотвращения возможной несанкционированной эксплуатации ТС.
В зависимости от настроек противоугонной системы, поиск электронной метки 1 в режиме AntiHiJack может осуществляться одним из следующих способов:
- с момента включения зажигания и до его выключения;
- с момента открывания двери при включенном зажигании и до истечения нескольких минут после ее закрытия.
Если в процессе постоянного поиска ретранслятор 5 и приемопередатчик 4 не могут обнаружить электронную метку 1 в течение примерно 1,5 мин, то пиктограмма 1 на лицевой панели индикаторного блока 2 по команде микропроцессора 8 начинает мигать красным цветом с увеличением частоты на протяжении нескольких десятков секунд. Кроме того, микропроцессор 8 подает команду в индикатор 6 состояния системы на включение предупредительных звуковых сигналов "электронная метка отсутствует". Пример этих сигналов приведен в таблице 2. Если еще через 0,5 мин электронная метка 1 не будет найдена, то микропроцессор 8 подает через ретранслятор 5 в модуль 3 блокирования команду на блокирование двигателя. Эту команду принимает приемопередатчик 4 и передает в блок 9 управления, который соответствующим образом воздействует на управляемое реле 10 с целью осуществления блокирования двигателя.
Возможны и другие варианты работы рассматриваемой противоугонной системы, представленной на чертеже.
Как следует из вышеизложенного, предлагаемая противоугонная система весьма удобна в эксплуатации для пользователя ТС.
Все, что требуется от пользователя ТС - всегда иметь при себе электронную метку 1. При этом миниатюрные размеры электронной метки 1 позволяют хранить ее в любом удобном для пользователя месте. Даже при утере электронной метки 1 у пользователя остаются возможности санкционировано воспользоваться своим ТС путем введения секретного кода в микропроцессор 8 с помощью кнопки 7 управления.
Другое преимущество по сравнению с ближайшим аналогом - надежность работы - обеспечивается благодаря применению ретрансляционного канала радиообмена информацией между электронной меткой 1 и модулем 3 блокирования. Наличие указанных дополнительных возможностей выгодно отличает предлагаемую противоугонную систему от ее ближайшего аналога.
Таким образом, решается поставленная задача - может быть создана противоугонная система более надежная и удобная в эксплуатации, чем система, являющаяся ее ближайшим аналогом.
Технический результат обеспечивается благодаря многофункциональности индикаторного блока 2, позволяющей достичь вышеуказанных преимуществ перед ближайшим аналогом при сохранении его достоинств по сравнению с противоугонными системами, использующими RFID-устройства индукционного типа.