ПРОТИВОУГОННОЕ УСТРОЙСТВО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к области электроники и преимущественно может быть использована в качестве противоугонного устройства транспортных средств с автоматической коробкой переключения передач, управляемой по CAN-шине передачи данных, организованной на стандартизованном протоколе CAN (ControllerAreaNetwork).
Известны устройства тревожной сигнализации транспортного средства (RU 90746 U1, 2010; RU 116107 U1, 2012; RU 137751 U1, 2014), которые в общей для них части содержат микроконтроллер с запоминающим устройством, охранные датчики, подключенные к микроконтроллеру через его входные каскады, и драйвер физического уровня, подключенный к микроконтроллеру и выполненный с возможностью параллельного подключения к штатной CAN-шине транспортного средства.
При срабатывании охранных датчиков в результате действий злоумышленника указанные известные устройства обеспечивают осуществление звуковой и световой тревожной сигнализации, но не позволяют выполнять блокировку узлов или агрегатов транспортного средства, препятствующую его угону.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому противоугонному устройству транспортного средства является известное электронное устройство для защиты автомобиля от угона (RU 152901 U1, 2015), которое позволяет осуществлять препятствующую угону транспортного средства блокировку автоматической коробки переключения передач, управляемой по CAN-шине передачи данных. Известное устройство, являющееся ближайшим аналогом, содержит блок считывания данных, соответствующих переводу коробки передач в режим движения, блок формирования данных, соответствующих переводу коробки передач в режим парковки, модуль задержки времени формирования данных, соответствующих переводу коробки передач в режим парковки, и модуль активации/деактивации, которые выполнены на основе микроконтроллера, выполненного с возможностью приема и передачи данных по штатной CAN-шине за счет снабжения его CAN-узлом сопряжения и параллельно подключенного к ней.
При попытке злоумышленником перевода автоматической коробки переключения передач в режим движения микроконтроллер указанного известного электронного устройства для защиты автомобиля от угона принимает по CAN-шине данные об этом действии и с временной задержкой передает по CAN-шине данные для перевода автоматической коробки переключения передач в режим парковки, что препятствует возможности угона транспортного средства.
Вместе с тем, использование устройства диагностики электронной системы управления транспортного средства позволяет злоумышленнику определить причину, препятствующую угону, и локализовать узел транспортного средства, подвергнутый блокировке.
Задачей настоящей полезной модели явилось создание противоугонного устройства транспортного средства, которое не позволяет злоумышленнику определить причину, препятствующую угону, и локализовать узел транспортного средства, подвергнутый блокировке.
Полезная модель обеспечивает достижение технического результата, который заключается в расширении арсенала технических средств, используемых в качестве противоугонных устройств транспортных средств.
Поставленная задача решена и сформулированный технический результат достигнут тем, что противоугонное устройство транспортного средства, оснащенного CAN-шиной передачи данных, содержащее, в соответствии с ближайшим аналогом, микроконтроллер и подключенный к нему первый CAN-узел сопряжения, отличается от ближайшего аналога тем, что оно снабжено первым аналоговым коммутатором, подключенным первым входом-выходом к первому CAN-узлу сопряжения, вторым CAN-узлом сопряжения, подключенным к микроконтроллеру, и вторым аналоговым коммутатором, подключенным первым входом-выходом ко второму CAN-узлу сопряжения, а также выполнено с возможностью включения коммутируемыми цепями первого и второго аналоговых коммутаторов в разрыв цепи CAN-шины передачи данных блокируемого узла транспортного средства, причем второй вход-выход первого аналогового коммутатора соединен со вторым входом-выходом второго аналогового коммутатора, а адресные входы первого и второго аналоговых коммутаторов подключены к выходу микроконтроллера.
При этом в качестве блокируемого узла транспортного средства использована автоматическая коробка переключения передач.
С одной стороны, снабжение заявляемого противоугонного устройства транспортного средства первым аналоговым коммутатором, подключенным первым входом-выходом к первому CAN-узлу сопряжения, вторым CAN-узлом сопряжения, подключенным к микропроцессору, и вторым аналоговым коммутатором, подключенным первым входом-выходом ко второму CAN-узлу сопряжения, когда второй вход-выход первого аналогового коммутатора соединен со вторым входом-выходом второго аналогового коммутатора, а адресные входы первого и второго аналоговых коммутаторов подключены к выходу микропроцессора, а также выполнение его с возможностью включения коммутируемыми цепями первого и второго аналоговых коммутаторов в разрыв цепи CAN-шины передачи данных блокируемого узла транспортного средства в режиме снятия с охраны обеспечивает возможность обмена данными по CAN-шине передачи данных между электронным блоком управления транспортного средства и этим узлом транспортного средства, например, автоматической коробкой переключения передач, без каких-либо их искажений, обеспечивая штатное функционирование узлов транспортного средства.
С другой стороны, эти же отличительные признаки заявляемой полезной модели в режиме охраны транспортного средства обеспечивают возможность такого изменения микропроцессором устройства данных, передаваемых по CAN-шине от блокируемого узла к электронному блоку управления транспортного средства, при которых последний не получает данные, соответствующие началу движения, например, при переводе злоумышленником автоматической коробки переключения передач в режим движения, а получает данные о нахождении автоматической коробки переключения передач в режиме парковки, не соответствующие действительности, что препятствует несанкционированному движению транспортного средства.
Кроме того, в режиме охраны транспортного средства этим обеспечивается возможность такого изменения микропроцессором устройства данных, передаваемых по CAN-шине от блокируемого узла транспортного средства к электронному блоку управления транспортного средства, которое имитирует неисправность блокируемого узла транспортного средства, что предотвращает возможность определения злоумышленником истинной причины, препятствующей угону, и локализации узла транспортного средства, подвергнутого блокировке, с помощью устройства диагностики электронной системы управления транспортного средства. Последнее обеспечивается, например, изменением микропроцессором данных, свидетельствующих о переводе злоумышленником автоматической коробкой переключения передач в режим движения, в данные, ложно свидетельствующие о нахождении ее в режиме парковки.
Отмеченное свидетельствует о решении декларированной выше задачи настоящей полезной модели и достижении сформулированного выше технического результата благодаря наличию у заявляемого противоугонного устройства транспортного средства перечисленных отличительных признаков.
На чертеже показана структурная схема заявляемого противоугонного устройства транспортного средства, где 1 - CAN-шина передачи данных, 2 - микроконтроллер, 3 - первый CAN-узел сопряжения, 4 - второй CAN-узел сопряжения, 5 - первый аналоговый коммутатор и 6 - второй аналоговый коммутатор.
Противоугонное устройство транспортного средства содержит микроконтроллер 2, снабженный энергонезависимым запоминающим устройством и оперативным запоминающим устройством, и подключенные к нему первый и второй CAN-узлы 3 и 4 сопряжения, выполненные с возможностью преобразования выходных цифровых сигналов микроконтроллера 2 в цифровые сигналы, соответствующие CAN-протоколу, и наоборот. Например, в качестве микроконтроллера 2 может быть использован микроконтроллер типа nRF51822 фирмы Nordic Semiconductor, Норвегия, а в качестве первого и второго CAN-узлов 3 и 4 сопряжения - микросхема типа МСР25625 фирмы Microchip, США, снабженная встроенным контроллером и драйвером CAN-шины.
Устройство также содержит первый аналоговый коммутатор 5, подключенный первым входом-выходом к первому CAN-узлу 3 сопряжения, и второй аналоговый коммутатор 6, подключенный первым входом-выходом ко второму CAN-узлу 4 сопряжения. Второй вход-выход первого аналогового коммутатора 5 соединен со вторым входом-выходом второго аналогового коммутатора 6. Адресные входы первого и второго аналоговых коммутаторов 5 и 6 подключены к выходу микроконтроллера 2. Первый и второй аналоговые коммутаторы 5 и 6 включены своими коммутируемыми цепями в разрыв цепи штатной CAN-шины 1 передачи данных блокируемого узла транспортного средства, например, автоматической коробки переключения передач, и обеспечивают возможность коммутации цепи CAN-шины 1 передачи данных на свои первые входы-выходы или вторые входы-выходы в зависимости от цифрового сигнала, поступающего с выхода микроконтроллера 2 на их адресные входы. Первый и второй аналоговые коммутаторы 5 и 6 могут быть выполнены на основе сигнальных реле, например, на основе микросхемы типа IM03GR фирмы ТЕ Connectivity, Швейцария.
Противоугонное устройство транспортного средства работает следующим образом.
При включении питания противоугонное устройство транспортного средства переходит в режим охраны, когда в соответствии с цифровым сигналом, поступающим с выхода микроконтроллера 2 на адресные входы первого и второго аналоговых коммутаторов 5 и 6, происходит коммутация цепей CAN-шины 1 передачи данных на первые входы-выходы первого и второго аналоговых коммутаторов 5 и 6, обеспечивая возможность передачи данных по CAN-шине 1 из электронного блока управления транспортного средства и автоматической коробки переключения передач в первый и второй CAN-узлы 3 и 4 сопряжения, соответственно. Поступившие данные преобразуются первым и вторым CAN-узлами 3 и 4 сопряжения и поступают в микроконтроллер 2, который их изменяет.
Так, в случае попытки перевода злоумышленником автоматической коробки переключения передач в режим движения, данные, передаваемые по CAN-шине 1 от автоматической коробки переключения передач к электронному блоку управления транспортного средства, соответствующие ее переводу в режим движения, микроконтроллер 2 преобразует в данные, которые соответствуют переводу автоматической коробки переключения передач в режим парковки и поступают через первый CAN-узел 3 сопряжения и первый аналоговый коммутатор 5 по CAN-шине 1 передачи данных в электронный блок управления транспортного средства, который в результате этого функционирует в соответствии с режимом парковки, предотвращая возможность несанкционированного движения транспортного средства.
При этом данные, передаваемые по CAN-шине 1 от электронного блока управления транспортного средства к его автоматической коробке переключения передач, микроконтроллером 2 не изменяются и поступают через второй CAN-узел 4 сопряжения и второй аналоговый коммутатор 6 по CAN-шине 1 передачи данных в автоматическую коробку переключения передач, что предотвращает возможность определения злоумышленником причины, препятствующей угону, и локализации узла транспортного средства (в данном случае автоматической коробки переключения передач), подвергнутого блокировке, с помощью устройства диагностики электронной системы управления транспортного средства.
Снятие с охраны владельцем транспортного средства с целью использования транспортного средства или для передачи его на сервисное обслуживание осуществляют путем ввода кодовой комбинации с помощью селектора автоматической коробки переключения передач. Например, одним из вариантов ввода кодовой комбинации может быть перевод селектора автоматической коробки переключения передач в положение режима заднего хода, затем в положение режима парковки и спустя 2 секунды в положение режима движения.
Данные, соответствующие последовательности перевода селектора автоматической коробки переключения передач, по CAN-шине 1 передачи данных поступают во второй аналоговый коммутатор 6 и далее через второй CAN-узел 4 сопряжения в микроконтроллер 2, который сравнивает их с заданной последовательностью данных, хранящихся в его энергонезависимом запоминающем устройстве, и в случае совпадения изменяет цифровые сигналы на адресных входах первого и второго аналоговых коммутаторов 5 и 6, обеспечивая коммутацию CAN-шины 1 передачи данных с их вторыми входами-выходами.
В результате такой коммутации обмен данными по CAN-шине 1 передачи данных происходит без каких-либо их изменений через первый и второй аналоговые коммутаторы 5 и 6, а не через микроконтроллер 2 и первый и второй CAN-узлы 3 и 4 сопряжения, как это происходит в режиме охраны.
Таким образом, полезная модель обеспечивает расширение арсенала технических средств, используемых в качестве противоугонных устройств транспортных средств.