СИСТЕМА ПЕРСОНИФИЦИРОВАННОГО ЗАПУСКА ДВИГАТЕЛЯ САМОХОДНОЙ МАШИНЫ
SYSTEM OF PERSONALIZED ENGINE START FOR SELF-PROPELLED MACHINE

Область техники
Изобретение относится к системам предотвращения несанкционированного пользования самоходными машинами и может применяться для персонифицированного запуска двигателя самоходных машин в организациях, имеющих значительное количество самоходных машин, предпочтительно с системой допуска на предприятие, оборудованной электронной пропускной системой с персонализированными картами-пропусками со встроенным электронным чипом.
Уровень техники
Из уровня техники известно гусеничное транспортное средство и парк гусеничных транспортных средств (патент на изобретение RU № 2754877, B60R25/24, B62D55/00, опубл. 08.09.2021 г.).
Самоходная машина, оснащенная системой, дающей разрешения на пользование машиной при помощи кнопочной клавиатуры и/или датчика отпечатков пальцев.
Недостатками аналога являются отсутствие персонализации при использовании парольной защиты. Кроме того, информация о пароле может быть предана третьим лицам. Системы ввода данных могут подвергаться механическим воздействиям и выходить из стоя. Отпечатки пальцев имеют ненадежную в условиях эксплуатации самоходной техники защиту от воздействий внешних сред, как на сам датчик, так и на сканируемый палец. Указанные недостатки говорят о том, что система небезопасна.
Наиболее близким аналогом по технической сущности является противоугонное устройство для транспортного средства (авторское свидетельство на изобретение SU № 1544613, B60R25/04, опубл. 23.02.1990), состоящее из рабочего ключа, блока сравнения кодов с постоянно запоминающим устройством (ПЗУ), содержащем коды ключей, сигнализатора состояния системы, устройства блокировки запуска двигателя. Доступ к пользованию машиной обеспечивается за счет магнитного замка с магнитным ключом в качестве рабочего ключа и дополнительного, механического замка зажигания с ключом.
Недостатками известного аналога являются отсутствие возможности оперативно предоставить персональный доступ к пользованию самоходной машиной в связи со сложностью изготовления магнитного ключа. Отсутствие возможности разрешить или ограничить доступ к различным машинам в парке самоходных машин в виду невозможности присвоения каждому оператору собственного ключа и каждой машине одинакового магнитного замка. Указанные недостатки говорят о том, что устройство небезопасно.
Раскрытие изобретения
Технической задачей изобретения является повышение безопасности при эксплуатации самоходных машин на предприятии за счет обеспечения персонифицированного доступа водителей для работы на определенном количестве самоходных машин.
Технический результат достигается за счет того, что в системе персонифицированного запуска двигателя самоходной машины, содержащей рабочий ключ 10, блок сравнения кодов с постоянно запоминающим устройством (ПЗУ) 4, содержащий коды ключей 9, 10, сигнализатор 7 состояния системы, устройство блокировки запуска двигателя 5, новым является то, что блок сравнения кодов с ПЗУ 4 имеет возможность записи мастер-ключом 9 кодов рабочих ключей 10, рабочий ключ 10 выполнен в виде персонифицированной карты-пропуска водителя на предприятие со встроенными чипом 11 и нанесенными персональными данными 12 водителя, сигнализатор 7 выполнен в виде сигнальных световых индикаторов состояния системы.
Изобретение дополняют частные отличительные признаки, способствующие достижению технического результата.
Персонифицированная карта пропуск может программироваться в блоке сравнения кодов с ПЗУ 4 в качестве мастер-ключа 9.
Имеется возможность программирования одного персонифицированного рабочего ключа 10 и одного мастер-ключа 9 на нескольких самоходных машинах 1.
Блокировка запуска двигателя обеспечивается разрывом электрической цепи 6 включения стартера.
Система имеет возможность установки на любой самоходной машине, имеющей стартер для запуска двигателя.
Система скомпонована в едином корпусе 2.
Система имеет возможность устанавливаться в дополнение к штатной системе блокировки запуска двигателя, например, замку зажигания.
Разрешение запуска двигателя системой производится только после успешной верификации рабочего ключа 10 и ограничивается заданным временем.
Разрыв цепи 6 включения стартера осуществляется размыкателем 5, выполненным в виде предпочтительно контактного электромагнитного реле или бесконтактного электронного размыкателя в виде тиристора.
Сигнализатор 7 показывает состояние системы разрешения или не разрешения включения разрешения запуска двигателя, включение режима записи новых меток рабочих ключей, подтверждения сохранения или удаления меток рабочих ключей, ошибок записи.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 схематично показана структура и связь основных элементов системы.
На фиг. 2 приведено фото общего вида системы, изготовленной для опытно промышленных испытаний (для информации).
Перечень конструктивных элементов:
1 - самоходная машина;
2 - корпус;
3 - контроллер;
4 - постоянно запоминающее устройство;
5 - размыкатель;
6 - цепь управления запуском;
7 - сигнализатор;
8 - бесконтактный считыватель;
9 - мастер-ключ;
10 - рабочий ключ;
11 - чип;
12 - персональные данные;
13 - блок питания;
14 - цепь питания;
15 - выключатель питания.
Осуществление изобретения
Система персонифицированного запуска двигателя самоходной машины 1 выполнена в виде единого блока, смонтированного в корпусе 2. Корпус 2 монтируется на рабочем месте водителя в самоходной машине 1.
В корпусе 2 расположен контроллер 3, выступающий в роли блока сравнения кодов, который содержит постоянно запоминающее устройство 4.
Контроллер 3 управляет установленным в корпусе 2 устройством блокировки запуска двигателя, выполненным в виде размыкателя 5. Размыкатель 5 выполнен в виде преимущественно контактного электромагнитного реле или бесконтактного электронного размыкателя в виде тиристора. Размыкатель 5 обеспечивает размыкание и замыкание цепи управления запуском 6 двигателя самоходной машины 1, предпочтительно цепи включения стартера запуска двигателя самоходной машины 1.
Контроллер 3 управляет установленным в корпусе 2 сигнализатором 7 состояния системы, в качестве которого преимущественно выступают два световых индикатора состояния системы, например, сигнальный зеленый индикатор и сигнальный красный индикатор.
В корпусе 2 установлен бесконтактный считыватель 8, который идентифицирует коды мастер-ключа 9 и рабочих ключей 10 путем радиочастотной идентификации меток мастер-ключа 9 и рабочих ключей 10.
В качестве мастер-ключа 9 и рабочих ключей 10 выступают, например, персонифицированные карты-пропуски сотрудников на предприятие или на рабочее место, при этом персонифицированные карты-пропуски содержат чип 11, содержащий уникальный идентификационный код, дополнительно на карты-пропуски могут быть нанесены персональные данные 12 сотрудника в виде фотографии, фамилии имени отчества, должности и т.п.
Питание контроллера 3 осуществляется от блока питания 13 самоходной машины 1 по цепи питания 14 или от индивидуального блока питания 13. Включение и выключение питания контроллера 3 производится выключателем питания 15, в качестве которого выступает предпочтительно ключ зажигания самоходной машины 1.
Система работает следующим образом.
Скомпонованная в едином корпусе 2 система монтируется на рабочем месте водителя в самоходной машине 1 в дополнение к штатной системе блокировки запуска двигателя, выполненной в виде ключа зажигания. Размыкатель 5 подключается в разрыв цепи управления запуском 6 двигателя самоходной машины 1. Контроллер 3 подключается к блоку питания 13 по цепи питания 14 через выключатель питания 15.
В контроллер 3 загружена программа записи и сравнения кодов ключей 9 и 10, управления размыкателем 5 и сигнальными индикаторами сигнализатора 7. Программа имеет сервисный и рабочий режимы. При этом в сервисном режиме производится запись и (или) удаление кодов ключей 9 и 10 в память ПЗУ 4, в рабочем режиме производится сравнение кодов ключей 9 и 10 с сохраненными в памяти ПЗУ 4 кодами ключей 9 и 10 и дается разрешение на запуск двигателя самоходной машины 1.
Назначенному в установленном порядке на предприятии ответственному за добавление или удаление рабочих ключей 10 сотруднику при первом включении устройства после монтажа и подключения на самоходной машине 1, активируется сервисный режим, в котором назначают мастер-ключ 9 сотрудника.
При включении сервисного режима индикаторы сигнализатора 7 имеют активное состояние (горят непрерывно). Поднося предполагаемый мастер-ключ 9 в зону бесконтактного считывателя 8, он считывает уникальный идентификационный код мастер-ключа 9 путем радиочастотной идентификации меток чипа 11, осуществляет передачу и запись считанного кода в память ПЗУ 4 контроллера 3, при этом, в случае удачной записи кода зеленый индикатор сигнализатора 7 поочередно, с периодичностью 1-2 сек моргнет три раза и автоматически переходит в рабочий режим. Первый записанный в память ПЗУ 4 контроллера 3 ключ, после включения устройства, является мастер-ключом 9.
Рабочий режим включается автоматически при подаче питания на контроллер выключателем питания 15. В рабочем режиме непрерывно горит красный индикатор сигнализатора 7, у зеленого индикатора сигнализатора 7 индикация отсутствует - не горит.
После записи в память ПЗУ 4 кода мастер-ключа 9, с его помощью производится запись в память ПЗУ 4 кодов рабочих ключей 10 (назначение рабочих ключей). Для записи рабочего ключа 10 нового пользователя в ПЗУ 4 контроллера 3 необходимо перевести систему в сервисный режим, переход осуществляется путем прикладывания персонализированной карты-пропуска, несущим функцию мастер-ключа 9 к считывателю 8. При включении сервисного режима индикаторы сигнализатора 7 имеют активное состояние (горят непрерывно). Поднося предполагаемый рабочий ключ 10 в зону бесконтактного считывателя 8, он считывает уникальный идентификационный код рабочего ключа 10 путем радиочастотной идентификации меток, осуществляет передачу и запись считанного кода в память ПЗУ 4  контроллера 3, при этом, в случае удачной записи зеленый индикатор  сигнализатора 7 поочередно, с периодичностью 1-2 сек моргнет 3 раза, после этого  можно произвести запись в память ПЗУ 4 кода очередного рабочего ключа 10 прикладывая персонализированную карту-пропуск нового сотрудника, которому разрешается доступ к работе на самоходной машине 1. После записи в память ПЗУ 4 кодов всех необходимых рабочих ключей 10 сотрудников, которым разрешается работа на самоходной машине 1, отключается питание контроллера 3 выключателем питания 15 и после включения питания выключателем 15 система автоматически переходит в рабочий режим.
После записи рабочих ключей 10 всем сотрудникам, обладающим персонализированной картой-пропуском с записанным в память ПЗУ 4 кодом назначена функция рабочего ключа 10. Рабочий ключ 10 разрешает персонализированный доступ для работы на самоходной машине. Прикладывая персонализированную карту-пропуск с функцией рабочий ключ 10, уникальный идентификационный код которой имеется в памяти ПЗУ 4, красный индикатор сигнализатора 7 выключается и включается зеленый индикатор сигнализатора 7, размыкатель 5 замыкает цепь управления запуском 6, предоставив возможность за ограниченное программой контроллера 3, например, 30 секундами время, запустить двигатель самоходной машины 1, предусмотренным в конструкции машины стартером, включаемым ключом зажигания. Аналогичным образом обеспечивается персонализированный доступ к запуску двигателя самоходной машины всем сотрудникам с персонализированной картой-пропуском, у которых код чипа 11 записан в память ПЗУ 4 контроллера 3.
Прикладывая любую карту-пропуск к считывателю 8, не вписанную в память ПЗУ 4, красный индикатор сигнализатора 7 моргнет три раза с периодичностью 1-2 сек и продолжит гореть непрерывно, при этом контроллер 3 не подаст сигнал на размыкатель 5, который не замкнет цепь управления запуском 6 двигателя, поскольку цепь управления запуском 6 останется разомкнутой, двигатель самоходной машины 1 не запустить, доступа для запуска двигателя нет.
Для удаления рабочего ключа 10 пользователя из ПЗУ 4 контроллера 3 необходимо перевести систему в сервисный режим, переход осуществляется путем прикладывания персонализированной карты-пропуска, несущего функцию мастер-ключа 9 к считывателю 8. При включении сервисного режима индикаторы сигнализатора 7 имеют активное состояние (горят непрерывно). Поднося предполагаемый к удалению из памяти ПЗУ 4 рабочий ключ 10 в зону бесконтактного считывателя 8, он считывает уникальный идентификационный код рабочего ключа 10 путем радиочастотной идентификации меток, осуществляет сравнение считанного кода с имеющимися в памяти ПЗУ 4 контроллера 3, при этом в случае, если этот код уже имеется в памяти ПЗУ 4, он стирается, красный индикатор сигнализатора 7 поочередно, с периодичностью 1-2 сек моргнет 3 раза.  После одного рабочего ключа 10 можно произвести стирание из памяти ПЗУ 4 кода очередного рабочего ключа 10, прикладывая персонализированную карту-пропуск нового сотрудника, которому ранее был разрешен доступ к работе на самоходной машине 1. После стирания из памяти ПЗУ 4 кодов всех необходимых рабочих ключей 10 сотрудников, которым запрещается работа на самоходной машине 1, отключается питание контроллера 3 выключателем питания 15, и система после включения питания выключателем питания 15 автоматически переходит в рабочий режим.
В случае, если память ПЗУ 4 переполнена, то при записи очередного рабочего ключа 10 зеленый индикатор и красный индикатор сигнализатора 7, с периодичностью 1-2 сек. моргнут 3 раза, это означает наличие ошибки записи, метка не добавлена в память ПЗУ 4.
В программе контроллера 3 предусмотрена оперативная очистка памяти и удаление всех сохраненных в памяти ПЗУ 4 ключей, так называемый возврат к заводским настройкам. Для очистки памяти ПЗУ 4 контроллера 3 необходимо перевести систему в сервисный режим, переход осуществляется путем прикладывания персонализированной карты-пропуска, несущего функцию мастер-ключа 9 к считывателю 8. При включении сервисного режима индикаторы сигнализатора 7 имеют активное состояние (горят непрерывно). Далее необходимо приложить мастер-ключ 9 к считывателю 8 заданное программой контроллера 3 количество раз, при этом зеленый индикатор и красный индикатор сигнализатора 7, с периодичностью 1-2 сек моргают соответственно заданному программой количество раз, устройство перезагружается, память очищена, можно записывать новый мастер-ключ 9 и рабочие ключи 10 как описано ранее.
Каждое производимое воздействие на считыватель 8 сопровождается соответствующей световой сигнальной индикацией сигнализатора 7.
Преимуществом система является то, что она связана только с самоходной машиной 1, при эксплуатации и при внесении изменений в ПЗУ 4 не требует подключения к сторонним источникам питания, не требует для программирования подключения дополнительных устройств.
Предотвращение не санкционируемого доступа к управлению самоходной машиной 1 обеспечивается за счет установки системы персонифицированного запуска двигателя на каждую единицу в парке самоходных машин, а каждый сотрудник, в виду контрольно-пропускного режима предприятия, имеет персонифицированную карту-пропуск, при этом появляется возможность предоставить определенному сотруднику доступ к управлению определенного перечня самоходных машин, исключая риск несанкционированного доступа к запуску двигателя и использования машины.
Ответственное лицо за эксплуатацию техники, имея персонифицированную карту-пропуск, может быть записано в ПЗУ 4 с помощью бесконтактного считывателя 8 в качестве мастер ключа 9 на любом количестве самоходных машин 1. Владелец мастер ключа 9, записанного в ПЗУ 4, имеет возможность перевода устройства в сервисный режим для внесения данных в ПЗУ 4 для записи рабочих ключей 10 сотрудников, допущенных к управлению самоходных машин. Персонализированный доступ к работе на самоходной машине исключает возможность несанкционированного доступа не имеющих разрешения на работу на машине сотрудников предприятия, тем самым повышается безопасность при эксплуатации.
Проведенные испытания системы персонифицированного запуска двигателя самоходной машины подтвердили работоспособность, безопасность и надежность конструкции. При испытании подтверждена возможность запуска двигателя самоходной машины только водителям, имеющим разрешение на использование самоходной машины по своим персональным пропускам.
Техническое решение промышленно применимо, поскольку изготовлено и испытано на самоходной машине, а именно на самоходном вилочном погрузчике и предполагается к использованию, в частности на алюминиевых заводах.