СИСТЕМА РАДИОИДЕНТИФИКАЦИИ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
SYSTEM OF RADIO IDENTIFICATION OF VEHICLES

Изобретение относится к средствам контроля за дорожным движением и предназначено для радиоидентификации транспортных средств устройствами фото- и видеофиксации, как находящихся в пунктах стационарного положения, так и на подвижных пунктах, с целью выявления нарушителей дорожного движения, а также обнаружения и принудительной остановки транспортных средств (ТС) в случае кражи или угона или грубейших нарушений правил дорожного движения (ПДД).
Известны системы фото- и видеофиксации и идентификации транспортных средств, включающие в себя: комплекс стационарных или подвижных фоторадарных датчиков с блоками управления на стационарных или мобильных постах для автоматического фотографирования ТС нарушителей ПДД в зоне контроля и внесения в кадр скорости движения, даты и времени фиксации, устройства для распознавания государственных регистрационных знаков (ГРЗ) программно-аппаратными средствами фоторадарного датчика, устройства передачи данных о скорости, ГРЗ и фотокадров по любым цифровым каналам на сервер центрального поста, где формируется и хранится централизованная база данных идентифицированных ТС со всех рубежей контроля, производится поиск зафиксированных ТС в базе данных по различным параметрам, ведется автоматизированная подготовка документов для отправки нарушителю, обеспечивается настройка и централизованное управление комплексом, или на ноутбук мобильного поста, размещенного в патрульном автомобиле [1].
Однако данные системы имеют существенные недостатки: в случае частичного или полного заграждения ГРЗ радио- и светонепрозрачным материалом или использования поддельного (чужого) ГРЗ системы практически неспособны идентифицировать транспортное средство. Кроме того, данные системы не имеют возможности воздействия на транспортное средство (принуждение к остановке за грубейшие нарушения ПДД, угоне или краже) путем передачи радиосигналов на иммобилайзер ТС как с сервера центрального поста, так и с мобильных постов ГИБДД. К тому же при слабозащищенных каналах передачи внешних сигналов на иммобилайзер автомобиля и блоки управления двигателем сигналы на принудительную остановку ТС могут подавляться с помощью «джаммеров». Зона действия фоторадарных датчиков ограничена шириной полосы движения транспорта и дальностью до нескольких десятков метров.
Известны системы безопасности транспортных средств, включающие в себя транспондерный ключ, иммобилайзер и блок управления двигателем, которые имеют в своем составе запоминающие устройства, служащие для записи пароля доступа к системе безопасности транспортного средства в виде генерируемого случайного числа, при этом случайные числа могут генерироваться как в иммобилайзере, так и в блоке управления двигателем [2].
Однако данные системы имеют те же недостатки: в случае частичного или полного заграждения ГРЗ радио- и светонепрозрачным материалом или использования поддельного (чужого) ГРЗ современные системы практически неспособны идентифицировать транспортное средство. Кроме того, данные системы не имеют устройств для передачи радиосигналов на иммобилайзер ТС (принуждение к остановке за грубейшие нарушения ПДД, угон или кражу) путем передачи радиосигналов на иммобилайзер ТС как с сервера центрального поста, так и с мобильных постов ГИБДД.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является система идентификации транспортных средств, содержащая на ТС транспондерный ключ, иммобилайзер и блок управления двигателем, имеющие в своем составе запоминающие устройства, служащие для записи доступа к системе безопасности ТС в виде генерируемого случайного числа, при этом случайные числа могут генерироваться как в иммобилайзере, так и в блоке управления двигателем, комплекс стационарных или подвижных фоторадарных датчиков с блоками управления на стационарных или мобильных постах для автоматического фотографирования транспортных средств нарушителей ПДЦ в зоне контроля и внесения в кадр скорости движения, даты и времени фиксации, устройства для распознавания ГРЗ программно-аппаратными средствами фоторадарного датчика, устройства передачи данных о скорости, ГРЗ и фотокадров по любым цифровым каналам на сервер центрального поста, где формируется и хранится централизованная база данных идентифицированных ТС со всех рубежей контроля, производится поиск зафиксированных ТС в базе данных по различным параметрам, ведется автоматизированная подготовка документов для отправки нарушителю, обеспечивается настройка и централизованное управление комплексом, или на ноутбук мобильного поста, размещенного в патрульном автомобиле [2, 3].
Недостатком данной системы идентификации ТС является невозможность точной идентификации ТС в случае частичного или полного заграждения ГРЗ радио- и светонепрозрачным материалом или использования поддельного (чужого) ГРЗ. Кроме того, данные системы не имеют возможности оперативного выявления ТС-нарушителя из потока транспортных средств и воздействия на транспортное средство (принуждение к остановке за грубейшие нарушения ПДД, угон или кражу) путем передачи радиосигналов на иммобилайзер автомобиля как с сервера центрального поста, так и с мобильных постов ГИБДД. К тому же при слабозащищенных каналах передачи внешних сигналов на иммобилайзер автомобиля и блоки управления двигателем сигналы на принудительную остановку транспортного средства могут подавляться с помощью «джаммеров». Зона действия фоторадарных датчиков также ограничена шириной полосы движения транспорта и дальностью до нескольких десятков метров.
Техническим результатом изобретения является существенное повышение точности идентификации ТС-нарушителей ПДД в транспортном потоке, возможность воздействия на ТС-нарушитель (принуждение к остановке за грубейшие нарушения ПДД, угон или кражу) путем передачи радиосигналов на иммобилайзер автомобиля как с сервера центрального поста, так и с ноутбуков мобильных постов ГИБДД, защита каналов передачи внешних сигналов на иммобилайзер автомобиля и блоки управления двигателем на принудительную остановку транспортного средства от «джаммеров», расширение зоны действия фоторадарных датчиков.
Указанный технический результат достигается тем, что в известной системе идентификации транспортных средств, содержащей на ТС транспондерный ключ, иммобилайзер и блок управления двигателем, имеющими в своем составе запоминающие устройства, служащие для записи сигналов доступа к системе безопасности ТС в виде генерируемого случайного числа, при этом случайные числа могут генерироваться как в иммобилайзере, так и в блоке управления двигателем, комплекс стационарных или подвижных фоторадарных датчиков на стационарных или мобильных постах для автоматического фотографирования транспортных средств нарушителей ПДД в зоне контроля и внесения в кадр скорости движения, даты и времени фиксации, устройства для распознавания ГРЗ программно-аппаратными средствами фоторадарного датчика, устройства передачи данных о скорости, ГРЗ и фотокадров по любым цифровым каналам на сервер центрального поста, где формируется и хранится централизованная база данных идентифицированных ТС со всех рубежей контроля, производится поиск зафиксированных ТС в базе данных по различным параметрам, ведется автоматизированная подготовка документов для отправки нарушителю, обеспечивается настройка и централизованное управление комплексом, или на ноутбук мобильного поста, размещенного в патрульном автомобиле, согласно изобретению в транспортном средстве дополнительно установлены блок кодирования идентификационного радиосигнала и радиоприемно-передающее устройство, соединенные шинами с иммобилайзером, при этом кодирование идентификационного сигнала осуществляется криптографическим устройством, а идентификационным кодом служит идентификационный номер (VIN) ТС, который вшивается в иммобилайзер на заводе-изготовителе ТС, притом радиоприемно-передающее устройство ТС должно постоянно обмениваться через блок кодирования специальным дополнительным секретным кодовым сигналом с иммобилайзером, который в случае отсутствия такого обмена более чем в течение 5 секунд дает команду в блок управления двигателем на остановку двигателя с целью исключения злоумышленного вывода из строя радиоприемно-передающего устройства ТС, комплекс управления фоторадарных дачиков (КУФРД) снабжен дополнительно радиоприемно-передающим устройством КУФРД для приема и передачи кодированного идентификационного сигнала, декодером для декодирования идентификационного сигнала, соединенным шинами с блоками радиоприемно-передающего устройства КУФРД и блоком управления фоторадарными датчиками, при этом радиообмен между радиоприемно-передающим устройствами ТС и КУФРД ведется сигналами со случайно изменяющейся несущей частотой, например хоппинг-сигналами.
Технический результат по повышению точности идентификации ТС-нарушителей в транспортном потоке, возможности воздействия на ТС-нарушитель (принуждение к остановке за грубейшие нарушения ПДД, угон или кражу) путем передачи радиосигналов на иммобилайзер автомобиля как с сервера центрального поста, так и с ноутбуков мобильных постов ГИБДД, защита каналов передачи внешних сигналов на иммобилайзер автомобиля и блоки управления двигателем на принудительную остановку транспортного средства от «джаммеров» и расширение зоны действия фоторадарных датчиков по сравнению с прототипом заключается в следующем: в транспортном средстве дополнительно установлены блок кодирования идентификационного радиосигнала и радиоприемно-передающее устройство, соединенные шинами с иммобилайзером, при этом кодирование идентификационного сигнала осуществляется криптографическим устройством, а идентификационным кодом служит идентификационный номер (VIN) TC, который вшивается в иммобилайзер на заводе-изготовителе ТС, притом радиоприемно-передающее устройство ТС должно постоянно обмениваться через блок кодирования специальным дополнительным секретным кодовым сигналом с иммобилайзером, который в случае отсутствия такого обмена, более чем в течение 5 секунд, дает команду в блок управления двигателем на остановку двигателя с целью исключения злоумышленного вывода из строя радиоприемно-передающего устройства ТС, комплекс управления фоторадарных дачиков (КУФРД) снабжен дополнительно радиоприемно-передающим устройством КУФРД для приема и передачи кодированного идентификационного сигнала, декодером для декодирования идентификационного сигнала, соединенным шинами с блоками радиоприемно-передающего устройства КУФРД и блоком управления фоторадарными датчиками, при этом радиообмен между радиоприемно-передающими устройствами ТС и КУФРД ведется сигналами со случайно изменяющейся несущей частотой, например хоппинг-сигналами.
На фиг.1 схематично изображена принципиальная блок-схема системы радиоидентификации транспортных средств.
В состав принципиальной блок-схемы входят следующие основные блоки:
1 - транспондерный ключ; 2 - иммобилайзер; 3 - блок управления двигателем; 4 - блок кодировки; 5 - радиоприемно-передающее устройство ТС; 6 - радиоприемно-передающее устройство КУФРД; 7 - декодер; 8 - блок управления фоторадарными датчиками (БУФРД); 9 - фоторадарный датчик; 10 - сервер центрального поста; 11 - ноутбук подвижного поста.
Способ может быть реализован программно в системе радиоидентификации транспортных средств. Иммобилайзер 2 снабжен индуктивной антенной для опрашивания транспондерного ключа 1, а также электронного блока управления двигателем 3. Иммобилайзер 2 и блок управления двигателем 3 выполнены в виде микроЭВМ и имеют в своем составе микроконтроллеры и запоминающие устройства (ЗУ). В одном из них программно реализуется генератор случайных (или псевдослучайных) чисел. Блок управления двигателем 3 функционирует согласно программе, заложенной в его ЗУ, при этом он периодически запрашивает иммобилайзер 2 на предмет разрешения работы двигателя. «Чистый» иммобилайзер 2 отвечает на запрос блока 3 только тогда, когда обнаруживает присутствие «чистого» транспондерного ключа 1. В этом случае в генераторе случайных (или псевдослучайных) чисел иммобилайзера 2 и блока управления двигателем 3 генерируется случайное число. Данное число (или его часть) записывается в ЗУ блока 3, иммобилайзера 2 и транспондерного ключа 1 как пароль. После этого пароль в открытом виде по каналу обмена информацией перечисленных выше устройств не передается. Вместо этого передается зашифрованное значение пароля (пароль-1). В качестве ключей шифрования используются случайные числа, выработанные в генераторе случайных чисел иммобилайзера 2 в каждом сеансе связи. В траспондерном ключе 1, иммобилайзере 2 и блоке управления двигателем 3 проводится шифрование пароля, после чего в иммобилайзере 2 и/или блоке 3 производят сравнение результатов шифрования. При совпадении этих данных иммобилайзер 2 дает разрешение на пуск и работу двигателя.
После пуска двигателя иммобилайзер 2 через шину передает в блок кодирования 4 идентификационный код, при этом идентификационным кодом служит идентификационный номер (VIN) ТС, который вшивается в иммобилайзер на заводе-изготовителе ТС. Кодирование идентификационного сигнала осуществляется криптографическим устройством блока 4. Кодированный идентификационный сигнал из блока 4 по шине поступает в радиоприемно-передающее устройство ТС 5 запоминается им и передается в эфир. С момента получения идентификационного сигнала радиоприемно-передающее устройство 5 начинает излучать через антенну идентификационный радиосигнал со случайно изменяющейся несущей частотой, например, хоппинг-сигнал, для предотвращения подавления его «джаммерами». Одновременно генератор случайных (или псевдослучайных) чисел радиоприемно-передающего устройства ТС 5 программно генерирует случайное число. Данное число (или его часть) записывается в ЗУ устройства 5 и иммобилайзера 2 как пароль. После этого пароль в открытом виде по каналам обмена данными не передается, вместо этого передается зашифрованное значение дополнительного секретного кода (пароль-2). Притом радиоприемно-передающее устройство ТС должно постоянно обмениватся через блок кодирования 4 паролем-2 с иммобилайзером 2, который в случае отсутствия такого обмена более чем в течение 5 секунд дает команду в блок управления двигателем 3 на остановку двигателя с целью исключения злоумышленного вывода из строя радиоприемно-передающего устройства ТС.
При движении ТС и нарушении ПДД на рубеже контроля КУФРД радиоприемно-передающее устройство 6 принимает идентификационный сигнал от радиопередающего устройства ТС 5, записывает его в ЗУ устройства 6 и направляет в декодер 7, где сигнал декодируется и направляется в блок управления фоторадарными датчиками (БУФРД) 8. Одновременно от фоторадарных датчиков 9 поступает видео-радиосигнал от транспортного средства, нарушителя ПДД, в БУФРД 8, ведется автоматическое фотографирование, внесение в кадр скорости движения, даты и времени фиксации, распознавание программно-аппаратными средствами фоторадарного датчика государственных регистрационных знаков и идентификации ТС. В случае частичного или полного заграждения ГРЗ радио- и светонепрозрачным материалом или использования поддельного (чужого) ГРЗ и невозможности идентификации ТС с помощью фоторадарного датчика 9 идентификатором служит сигнал из декодера 7 о ТС, нарушителе ПДД. Информация о таком ТС немедленно из БУФРД поступает в сервер центрального поста 10 и ноутбук подвижного поста 11, осуществляющих контроль за данным участком дороги, со специальной пометкой на экранах устройств визуализации (например, выделение информации о данном ТС другим цветом). По решению начальника смены центрального поста или командира подвижного поста принимаются меры к остановке данного ТС и более детальной проверке сущности нарушения правил дорожного движения и состояния транспортного средства.
В случае невыполнения водителем ТС нарушителя ПДД, законных требований работников полиции или ГИБДД на остановку ТС с сервера центрального поста или ноутбука подвижного поста подается сигнал на принудительную остановку ТС путем подачи сигнала через БУФРД 8 в декодер 7 и ЗУ радиоприемно-передающего устройства 6. В ЗУ радиоприемно-передающего устройства 6 сравниваются два сигнала: сигнал, поступивший с сервера центрального поста или ноутбука подвижного поста, если они совпадают, то радиоприемно-передающее устройство 6 генерирует сигнал тревоги, который начинает излучаться через антенну устройства 6 со случайно изменяющейся несущей частотой, например хоппинг-сигнал, для предотвращения подавления его «джаммерами». Антенна радиоприемно-передающего устройства ТС 5 улавливает этот сигнал, сравнивает его с записанным идентификационным сигналом и в случае совпадения сигналов передает сигнал тревоги через блок кодирования 4 в иммобилайзер 2, который дает команду блоку управления двигателем 3 на остановку двигателя. После такой принудительной остановки двигатель по программной команде иммобилайзера не может быть запущен ранее, чем через десять минут. Кроме того, для пуска двигателя по истечении десяти минут требуется введение специального секретного PIN-кода с помощью брелока ключа ТС. Это необходимо в тех случаях, если ТС угнано или украдено и похитителям неизвестен PIN-код.
Таким образом, благодаря тому, что в транспортном средстве дополнительно установлены блок кодирования идентификационного радиосигнала и радиоприемно-передающее устройство, соединенные шинами с иммобилайзером, при этом кодирование идентификационного сигнала осуществляется криптографическим устройством, а идентификационным кодом служит идентификационный номер (VIN) ТС, который вшивается в иммобилайзер на заводе-изготовителе ТС, притом радиоприемно-передающее устройство ТС должно постоянно обмениваться через блок кодирования специальным дополнительным секретным кодовым сигналом с иммобилайзером, который в случае отсутствия такого обмена более чем в течение 5 секунд дает команду в блок управления двигателем на остановку двигателя с целью исключения злоумышленного вывода из строя радиоприемно-передающего устройства ТС, комплекс управления фоторадарных дачиков (КУФРД) снабжен дополнительно радиоприемно-передающим устройством КУФРД для приема и передачи кодированного идентификационного сигнала, декодером для декодирования идентификационного сигнала, соединенным шинами с блоками радиоприемно-передающего устройства КУФРД и блоком управления фоторадарными датчиками, при этом радиообмен между радиоприемно-передающим устройствами ТС и КУФРД ведется сигналами со случайно изменяющейся несущей частотой, например хоппинг-сигналами, обеспечивает повышение точности идентификации ТС-нарушителей ПДД в транспортном потоке, дает возможности воздействия на ТС-нарушитель (принуждение к остановке за грубейшие нарушения ПДД, угон или кражу) путем передачи радиосигналов на иммобилайзер автомобиля как с сервера центрального поста, так и с ноутбуков мобильных постов ГИБДД, обеспечивает защиту каналов передачи внешних сигналов на иммобилайзер автомобиля и блоки управления двигателем на принудительную остановку транспортного средства от «джаммеров» и расширение зоны действия фоторадарных датчиков.
Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки:
1. Система видеофиксации нарушений ПДД. Программно-технический комплекс «Одиссей». Интернет-ресурс: www.tcobdd.ru/index.php/produkt/odisey.
2. Патент РФ №2138412, МПК 6 B60R 25/04, бюл. №27, 1999 г.
3. Стационарные комплексы видеофиксации нарушений ПДД с централизованной обработкой информации («Крис» С, «Арена», «Каскад»). Интернет-ресурс: www.fcp-pbdd.ru/special_equipment/20028.