Система и способ обхода автомобильного иммобилайзера
CAR IMMOBILIZER BYPASS SYSTEM AND METHOD

Изобретение относится к автомобильному транспорту, а именно к автомобильным охранным системам, в частности к способу и системе осуществления безопасного дистанционного запуска двигателя в охраняемых автомобилях, защищенных от несанкционированного пользования.
Дистанционному запуску двигателя препятствует наличие в автомобиле обязательного (Стандарт ЕЭК ООН) пассивного иммобилайзера. Запуск автомобильного двигателя невозможен без наличия ключа в салоне автомобиля. При каждом включении зажигания автомобильная система безопасности опрашивает транспондер, являющийся элементом автомобильного ключа, через свой приемо-передающий модуль (фиг. 1). Радиус взаимодействия между приемо-передающим модулем системы безопасности и транспондером автомобильного ключа варьируется от нескольких сантиметров до нескольких метров (и в любом случае ограничен размерами автомобиля). При завершении обмена правильными данными между транспондером автомобильного ключа и приемо-передающим модулем системы безопасности, подтверждающего факт наличия автомобильного ключа в салоне автомобиля, работа устройства управления запуском двигателя разрешается, что позволяет завести двигатель. В зависимости от типа ключа (обычный ключ, то есть пассивный, без дополнительного питания; или «умный ключ», то есть активный, с встроенным источником питания) обмен данными между транспондером автомобильного ключа и приемо-передающим модулем системы безопасности производится на несущей частоте «F»: около 120-140 кГц (обычный ключ); или на радиочастоте, разрешенной к применению: 434 МГц, 868 МГц или любой другой («умный ключ»).
Известен способ обхода штатного иммобилайзера для целей дистанционного запуска двигателя (то есть при отсутствии автомобильного ключа в салоне автомобиля), основанный на принципе подключения к наиболее важным цепям автомобиля, когда дополнительное устройство (модуль бесключевого обхода) эмулирует данные, передаваемые при опознании транспондера автомобильного ключа (например, см. патент СА 2704810 С, 15.11.2011). То есть, производится подмена сигналов на разрешение запуска. Дополнительный модуль дистанционного запуска сначала передает модулю бесключевого обхода команду на обход иммобилайзера, что позволяет затем запустить двигатель (фиг. 2). Так как сигналы разрешения запуска зашифрованы производителем автомобиля, обязательным условием применения такого способа является предварительное дешифрование протокола обмена данными (вскрытие протокола обмена) методом реинжиниринга. При этом по мере развития систем защиты снижается возможная совместимость указанных устройств с современными автомобилями, так как при усложнении процедуры шифрования последующее дешифрование в разумное время может быть невозможным.
Еще одним из способов дезактивации системы безопасности является так называемый «Трансформаторный обходчик», представляющий из себя индуктивный трансформатор, одна обмотка которого расположена вокруг запрятанного внутри автомобиля ключа (или его транспондера), а вторая обмотка располагается рядом с антенной приемо-передающего модуля. Такие устройства достаточно широко известны (см., например: http://www.mega-f.ru/common/img/uploaded/BP2-instr-0.pdf; http://1zr.rn/files/uploads/documents/instructions/immotrack/PandoraDI03.pdf; http://ultrastar.ru/attachment/37713/StarLine_BP03.pdf). Перед началом дистанционного запуска дополнительный модуль дистанционного запуска передает трансформаторному обходчику сигнал, восстанавливающий целостность сети трансформатора, что позволяет осуществить обмен данными между транспондером №2 и приемо-передающим модулем системы безопасности и завести двигатель (фиг. 3). К очевидным недостаткам данного решения относится необходимость оставлять автомобильный ключ (или транспондер ключа) внутри салона автомобиля, что является очевидной угрозой для возможного угона.
Наиболее близким аналогом является патент US 8264320 В2 от 11.09.2012. В данном изобретении предлагается размещать в автомобиле два отдельных модуля (модуля хранения ключа и модуль дистанционного запуска и обхода ключа), с последующим обменом данными между ними. Управление обоими упомянутыми модулями осуществляется с внешнего устройства управления дистанционным запуском. Размещение автомобильного ключа с транспондером №2 в экранированном модуле хранения ключа эффективно уменьшает радиус его опознавания, что делает невозможным прямую связь между приемо-передающем модулем системы безопасности и транспондером №2. Все данные обмена между транспондером №2 и приемо-передающим модулем системы безопасности транслируются через модуль дистанционного запуска и обхода ключа. Связь между модулем хранения ключа и модулем дистанционного запуска и обхода ключа может осуществляться, в том числе, через передачу данных через беспроводной (радио) канал (фиг. 4).
Известные технические решения обхода иммобилайзера снижают безопасность систем защиты от несанкционированного пользования, т.к. во всех решениях необходимо оставлять автомобильный ключ (или транспондер ключа) внутри салона автомобиля, что является очевидной угрозой для возможного угона.
Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является создание технического решения для обхода иммобилайзера, не зависящего от возможных изменений в шифровании данных, разрешающих запуск автомобиля и не требующего размещения автомобильного ключа (или его транспондера) в салоне автомобиля.
Техническим результатом заявленного изобретения является безусловный и безопасный дистанционный запуск двигателя при сохранении всех функций, изначально присущих автомобильной системе безопасности, т.е. расширение арсенала технических средств с одновременным повышением безопасности системы защиты от несанкционированного пользования за счет сохранения всех функций системы безопасности автомобиля.
Для достижения технического результата система обхода автомобильного иммобилайзера включает в себя два устройства, одним из которых является модуль обхода ключа (4), выполненный с возможностью установки в автомобиле, и включает в себя управляемые контроллером (4.1) приемо-передающие модули (4.2) и (4.4), а также преобразователь частоты (4.3), причем приемо-передающий модуль (4.2) осуществляет обмен данными с приемо-передающим модулем (2.1) системы безопасности автомобиля (2) на заданной частоте связи F, соответствующей частоте обмена данными с транспондером, а преобразователь частоты (4.3) выполнен с возможностью двустороннего преобразования сигналов обмена от приемо-передающего модуля (4.2) к модулю (4.4) с частоты F на частоту f и обратно в другой последовательности.
Система также содержит устройство управления дистанционным запуском (5), размещаемое за пределами салона автомобиля и включающее в себя управляемые контроллером (5.1) приемо-передающие модули (5.2) и (5.4), а также преобразователь частоты (5.3), причем приемо-передающий модуль (5.2) обеспечивает обмен данными с приемо-передающим модулем (4.4) на частоте f, а преобразователь частоты (5.3) выполнен с возможностью двустороннего преобразования сигналов обмена от приемо-передающего модуля (5.2) к модулю (5.4) с частоты f на частоту F и обратно в другой последовательности, причем приемо-передающий модуль (5.4) выполнен с возможностью обмена данными на частоте F с транспондером (1.1). Транспондер либо является частью автомобильного ключа, или является отдельным устройством, или является конструктивным элементом устройства управления дистанционным запуском (5).
Дополнительно модуль обхода ключа (4) и устройство управления дистанционным запуском (5) могут быть выполнены с возможностью предварительного шифрования/дешифрования сигналов, пересылаемых через приемо-передающий модуль (4.4) и приемо-передающий модуль (5.2) с помощью контроллера (4.1) и контроллера (5.1) соответственно. Также модуль обхода ключа (4) может быть выполнен с возможностью совмещения функции обхода иммобилайзера и функции инициализации обмена на уровне автомобиль - ключ, а именно модуль обхода ключа (4) инициализирует, по внешнему сигналу от устройства управления дистанционным запуском (5) или исходя из измеряемого им, по меньшей мере, одного параметра автомобиля, таких как температура двигателя, температура в салоне, напряжение на аккумуляторе; время, прошедшее после предыдущего запуска; посредством активизации одной или нескольких линий, таких как ключ в замке, положение ключа зажигания Питание потребителей достигнуто, зажигание включено, инициализацию начала обмена данными между автомобильной системой безопасности (2) и транспондером (1.1) через модуль обхода ключа (4) и устройство управления дистанционным запуском (5).
Кроме этого модуль обхода ключа (4) выполнен с возможностью совмещения функции управления запуском, передавая устройству управления запуском двигателя (3) набор сигналов или команд на запуск двигателя. Сигналы обмена данными между приемо-передающим модулем (4.4) и приемо-передающим модулем (5.2) могут передаваться через распределенные сети передачи данных, такие как сети сотовой связи, или GSM-850/900/1800/1900, или UMTS (3G), или 4G, или CDMA, или Bluetooth, или ZigBee, или Wi-Fi, или DECT. Дополнительно обмен данными с приемо-передающим модулем (2.1) системы безопасности автомобиля (2) может быть осуществлен напрямую, методом подключения к его приемо-передающей антенне.
Также, для достижения технического результата в способе обхода автомобильного иммобилайзера устанавливают в автомобиль модуль обхода ключа (4), который выполнен с возможностью осуществления обмена данными с приемо-передающим модулем системы безопасности автомобиля (2) на заданной частоте связи F, соответствующей частоте обмена данными с транспондером, также модуль обхода ключа (4) выполнен с возможностью обмена преобразованными данными с частоты F на частоту f и обратно, с устройством управления дистанционным запуском (5) на частоте f. Устройство управления дистанционным запуском (5) выполнено с возможностью преобразования данных с частоты f на частоту F и обратно, а также с возможностью обмена данными на частоте F с транспондером (1.1). Причем, модуль обхода ключа (4) и устройство управления дистанционным запуском (5) выполнены с возможностью предварительного шифрования/дешифрования сигналов, пересылаемых друг другу. Также, модуль обхода ключа (4) выполнен с возможностью совмещения функции обхода иммобилайзера и функции инициализации обмена на уровне автомобиль - ключ, а именно модуль обхода ключа (4) инициализирует, по внешнему сигналу от устройства управления дистанционным запуском (5) или исходя из измеряемого им, по меньшей мере, одного параметра автомобиля, начало обмена данными между автомобильной системой безопасности (2) и транспондером (1.1) через модуль обхода ключа (4) и устройство управления дистанционным запуском (5). Кроме этого модуль обхода ключа (4) выполнен с возможностью совмещения функции управления запуском, передавая устройству управления запуском двигателя (3) набор сигналов или команд на запуск двигателя. Также модуль обхода ключа (4) и устройство управления дистанционным запуском (5) могут быть выполнены с возможностью обмена данными через распределенные сети передачи данных, такие как сети сотовой связи, или GSM-850/900/1800/1900, или UMTS (3G), или 4G, или CDMA, или Bluetooth, или ZigBee, или Wi-Fi, или DECT. Дополнительно модуль обхода ключа (4) может быть выполнен с возможностью осуществления обмена данными с приемо-передающим модулем системы безопасности автомобиля (2), характеризующими сигнал запроса/ответа транспондера, напрямую, методом подключения к его приемо-передающей антенне.
Сущность изобретения поясняется чертежом фиг. 5, где изображена система обхода иммобилайзера, связанная с системой безопасности автомобиля и устройством управления запуском двигателя.
Краткое описание позиций фиг. 5:
1 - автомобильный ключ
1.1 - транспондер
2 - система безопасности автомобиля
3 - устройство управления запуском двигателя
4 - модуль обхода ключа (обхода иммобилайзера)
4.1 - контроллер модуля обхода ключа
4.2 – приемо-передающий модуль модуля обхода ключа
4.3 - двунаправленный преобразователь частоты с F на f и обратно
4.4 – приемо-передающий модуль модуля обхода ключа
5 - устройство управления дистанционным запуском
5.1 - контроллер устройства управления дистанционным запуском
5.2 – приемо-передающий модуль устройства управления дистанционным запуском
5.3 - двунаправленный преобразователь частоты с f на F и обратно
5.4 – приемо-передающий модуль устройства управления дистанционным запуском
Работает система следующим образом.
При попытке включения дистанционного запуска или запрограммированного запуска, в зависимости от температуры двигателя/салона или таймера и т.д., автомобильная система безопасности опрашивает транспондер, являющийся элементом автомобильного ключа или отдельным устройством или конструктивным элементом устройства управления дистанционным запуском (5) через свой приемо-передающий модуль (2.1). Обычно обмен данными между транспондером (1.1) автомобильного ключа и приемо-передающим модулем (2.1) системы безопасности производится на несущей частоте «F»: около 120-140 кГц (обычный ключ) или на радиочастоте, разрешенной к применению: 434 МГц, 868 МГц или любой другой («умный ключ»). В автомобиле устанавливается модуль обхода ключа (4), который принимает запрос от приемо-передающего модуля (2.1) на частоте F, преобразовывает этот сигнал на частоту f и передает его через приемо-передающий модуль (4.4) на приемо-передающий модуль (5.2) устройства управления дистанционного запуска (5) на частоте f.
В модуле дистанционного запуска (5) сигнал запроса преобразовывается до частоты F и передается через приемо-передающий модуль (5.4) на частоте F для обмена данными с транспондером (1.1). Транспондер (1.1), получив сигнал запроса на частоте F, передает сигнал ответа на той же частоте в приемо-передающий модуль (5.4), который принимает и передает этот сигнал в преобразователь частоты (5.3), который преобразовывает сигнал на частоту f, для передачи его через приемо-передающий модуль (5.2) на приемо-передающий модуль (4.4) модуля обхода ключа (4). Сигнал на частоте f с приемо-передающего модуля (4.4) поступает в преобразователь частоты (4.3), который преобразовывает этот сигнал ответа на частоту F, для передачи его через приемо-передающий модуль (4.2) в приемо-передающий модуль (2.1) на частоте F. При завершении правильного обмена данными между модулем обхода транспондера автомобильного ключа и приемо-передающим модулем системы безопасности, подтверждающего факт наличия ответа от транспондера автомобильного ключа, работа устройства управления запуском двигателя разрешается, что позволяет завести двигатель. Таким образом, обеспечивается сохранение противоугонных свойств и максимальная секретность при указанном дистанционном запуске автомобиля, к которому применен описываемый способ и система обхода иммобилайзера.
Частота передачи сигнала f выбирается исходя из условий и возможностей передачи сигнала и может соответствовать одной или нескольким разрешенным частотам связи, или передаче через сети сотовой связи, или GSM-850/900/1800/1900, или UMTS (3G), или 4G, или CDMA, или Bluetooth, или ZigBee, или Wi-Fi, или DECT.
Также обмен данными, характеризующими сигнал запроса/ответа транспондера, между модулем обхода ключа (4) и приемо-передающим модулем системы безопасности автомобиля (2) может быть осуществлен напрямую, методом подключения к его приемо-передающей антенне.
Применение системы и способа обхода автомобильного иммобилайзера обеспечивает дистанционный запуск двигателя с одновременным повышением безопасности системы защиты от несанкционированного пользования, за счет сохранения всех функций системы безопасности автомобиля.