Способ управления системой защиты транспортного средства от несанкционированного пользования

 

Изобретение относится к технике предотвращения несанкционированного пользования транспортными средствами (ТС). В ПЗУ Мастер-метки записывают информацию о конфигурации и установках системы защиты, кодах радиобрелоков и меток, назначении кнопок радиобрелоков, параметрах канала пейджинговой связи и каналов для выполнения сервисных функций, приоритетности команд. Мастер-метку помещают в зону считывания и переписывают с нее информацию в ПЗУ, расположенное на ТС. Для изменения режимов работы системы изменяют содержание ПЗУ Мастер-метки и переписывают из него уточненную информацию в ПЗУ на ТС. Отличие способа заключается в том, что дополнительно осуществляют беспроводный обмен данными между носимым электронным устройством, являющимся предметом личного пользования владельца ТС, и одним или несколькими возимыми электронными устройствами, входящими в состав узлов системы защиты. Обмен данными осуществляют автоматически, как только носимое электронное устройство оказывается в пределах досягаемости возимых электронных устройств. Способ обеспечивает повышение эффективности защиты ТС и улучшение комфортности условий его использования. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способам предотвращения несанкционированного пользования транспортными средствами и предназначено для сигнализации о попытках нежелательного проникновения в автомобиль, многоуровневой защиты его от угона и захвата, а также для обеспечения комфортных для пользователя условий эксплуатации транспортного средства.

Известны способы защиты транспортных средств от несанкционированного доступа, включающие в себя процедуру управления возимой частью аппаратуры управления системой защиты транспортного средства (возимой частью), т.е. установленной на транспортном средстве, с помощью переносной части аппаратуры управления, приспособленной для ношения каждым из лиц, уполномоченных для использования данного транспортного средства ("пользователями").

Данные способы защиты, как правило, преследуют цель максимально усложнить использование транспортного средства лицом, для которого такое использование запрещено (далее, для краткости, "угонщиком"). В технической литературе для используемой в подобных способах переносной части аппаратуры управления системой используется термин "транспондер". В общем случае транспондер представляет собой электронное устройство (в форме карточки, таблетки или миниатюрного цилиндра), в памяти которого содержится идентификационное сообщение, строго индивидуальное для каждого транспондера. Описания транспондеров и считывателей транспондеров семейства TIRIS приведены, например, в руководящих технических материалах фирмы Texas Instruments: "RI45538N/NS TIRIS RF Module IC. Reference Manual. Rev. 1.4. 05/31/94", "Texas Instruments Registration and Identification System. TIRIS 23 mm Glass Encapsulated Transponder RI-TRP-RRHB RI-TRP-WRHB. Reference Manual. 28 March 1995", "Texas Instruments Registration and Identification System. TIRIS Digital Signature Block Transponder RI-TRP-A9WK. Reference Manual. 21 June 1996".

По запросу возимой части (или по специальному воздействию пользователя) транспондер передает свое идентификационное сообщение. Соответствие идентификационного сообщения определенным требованиям (выявляемое возимой частью) позволяет аппаратуре управления системой защиты транспортного средства отделить пользователей от всех других лиц, которые рассматриваются указанной аппаратурой как угонщики.

Подобные способы управления системой защиты транспортного средства от несанкционированного пользования достаточно широко рассмотрены в литературе и описаны, например, в патенте Российской Федерации 2076815 М.Кл⁶ B60R 25/00 от 31.10.95, в патенте Германии 19514074 М.Кл.⁶ B60R 25/04 от 13.04.95, в патенте Германии 19605836 М.Кл.⁶ B60R 25/00 от 16.02.94 и в патенте Великобритании 2286634 М. Кл.⁶ B60R 25/04, B60R 25/06 от 21.02.94. Они позволяют осуществить эффективную защиту транспортного средства от угона или кражи. Защита в общем случае может заключаться в том, что для любого лица, кроме пользователей, блокируются двери транспортного средства, окна, капот и багажник, а при механическом срыве цепей блокировки с целью проникновения в охраняемое транспортное средство, включаются звуковая и/или световая сигнализации. Другим вариантом защиты может быть использование специальных иммобилайзеров, которые создают для всех лиц, кроме пользователей, такое состояние двигателя или модулей управления транспортным средством, при котором использование транспортного средства для передвижения становится невозможным. При этом считается, что лицо, проникшее в охраняемое транспортное средство с целью угона, не будет разбираться в причинах отказа в работе транспортного средства, а просто покинет его. Может существовать и защита с использованием обоих упомянутых выше методов.

Аппаратура управления системой защиты от несанкционированного пользования может включать в себя (к примеру см. Европейский патент ЕР 0635408, кл. B60R25/10, Е05В49/00 от 22.07.93) набор транспондеров и возимую часть, устанавливаемую на защищаемом транспортном средстве, которая содержит логический модуль, блок предупреждения пользователя, релейный орган иммобилайзера, считыватель транспондера, вход которого соединен с выходом строба запроса логического модуля, выход управления реле которого подключен ко входу релейного органа иммобилайзера, выход управления сигнализацией - ко входу блока предупреждения пользователя, групповой выход управления исполнительными механизмами - к группе управляющих шин, а групповой вход сигнальных датчиков соединен с группой сигнальных шин.

Недостатком всех вышеуказанных технических решений является то, что, обеспечивая защиту транспортного средства от угона, захвата и кражи, они нисколько не способствуют повышению удобства пользования автомобилем самими его пользователями, поскольку не позволяют предложить каждому пользователю индивидуальные сервисные возможности.

Основным направлением решения этой задачи является введение режима программирования аппаратуры управления электронной системой защиты автомобиля. Так, известен способ управления электронной системой защиты автомобиля, предусматривающий предварительную запись информации о конфигурации и сервисных установках системы в постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) главного транспондера ("Мастер-метки"), вход в режим программирования с помощью этой Мастер-метки, связывание иммобилайзера автомобиля с запасной меткой и последующую запись ее кода в оперативное запоминающее устройство иммобилайзера и в ПЗУ Мастер-метки (патент US 5416471, 16.05.95).

Однако известный способ характеризуется ограниченными возможностями, не позволяющими совместить комплексное программирование противоугонной и охранной частей системы защиты автомобиля с созданием комфортных условий эксплуатации его пользователем.

Расширение области применения подобного способа управления системой защиты транспортного средства с обеспечением надежного оповещения о вторжении или попытках вторжения в автомобиль, а также надежного блокирования двигателя при попытках несанкционированного использования автомобиля или его захвата достигается в "Способе программирования режимов работы охранной и противоугонной системы автомобиля" по патенту Российской Федерации 2172263, В 60R 25/00 от 19.12.00, выбранном в качестве прототипа данного изобретения.

Согласно этому способу в ПЗУ Мастер-метки записывают информацию о конфигурации и установках охранной и противоугонной частей системы защиты, кодах радиобрелоков, предназначенных для дистанционного управления охранной частью системы защиты, дистанционного пуска двигателя и задания сервисных функций, кодах используемых меток, предназначенных для дистанционного управления противоугонной частью системой защиты с отключением иммобилайзера, о функциональном назначении кнопок радиобрелоков, параметрах канала пейджинговой связи, обеспечивающего пуск и блокирование двигателя, приоритетности команд, передаваемых с меток и по каналу пейджинговой связи, а также о параметрах каналов для выполнения сервисных функций, помещают Мастер-метку в зону считывания и переписывают информацию из Мастер-метки в постоянное запоминающее устройство системы защиты, расположенное на транспортном средстве, а для внесения изменений в режимы работы указанной системы защиты либо заново программируют постоянное запоминающее устройство системы защиты, либо изменяют содержание постоянного запоминающего устройства Мастер-метки и переписывают из него уточненную информацию Мастер-метки в постоянное запоминающее устройство системы защиты, расположенное на транспортном средстве.

При использовании данного способа значительно повышаются эффективность защиты автомобиля за счет комплексирования охранных и противоугонных функций, а также возможности перенастройки системы защиты в случае потери электронного ключа-транспондера (метки, радиобрелока). Одновременно реализуется ряд важных сервисных функций: вежливая подсветка салона, создание световой дорожки, управление стеклами, люком, замками капота или багажника и т.п.

Однако и данный способ не свободен от недостатков. Они обусловлены тем, что вся информация об установках системы хранится в многостраничной электронной Мастер-метке. Для внесения изменений в режимы работы системы защиты транспортного средства необходимо с помощью специальной компьютерной программы изменить содержание Мастер-метки, а затем переписать информацию Мастер-метки в систему защиты транспортного средства. Это создает определенные неудобства для пользователя. При утере же меток и радиобрелоков у злоумышленника появляются шансы проникнуть в охраняемый автомобиль до того, как будет произведено перепрограммирование системы с помощью Мастер-метки.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является устранение вышеуказанных недостатков способа-прототипа, то есть дальнейшее повышение эффективности защиты транспортного средства от несанкционированного пользования и улучшение комфортности условий его использования пользователем.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе управления системой защиты транспортного средства от несанкционированного пользования, согласно которому записывают в постоянное запоминающее устройство Мастер-метки, представляющей собой электронный ключ-транспондер, информацию о конфигурации и установках охранной и противоугонной частей системы защиты, кодах радиобрелоков, предназначенных для дистанционного управления охранной частью системы защиты, дистанционного пуска двигателя и задания сервисных функций, кодах используемых меток, предназначенных для дистанционного управления противоугонной частью системой защиты с отключением иммобилайзера, о функциональном назначении кнопок радиобрелоков, параметрах канала пейджинговой связи, обеспечивающего пуск и блокирование двигателя, приоритетности команд, передаваемых с меток и по каналу пейджинговой связи, а также о параметрах каналов для выполнения сервисных функций, помещают Мастер-метку в зону считывания и переписывают информацию из Мастер-метки в постоянное запоминающее устройство системы защиты, расположенное на транспортном средстве, а для внесения изменений в режимы работы указанной системы защиты либо заново программируют постоянное запоминающее устройство системы защиты, либо изменяют содержание постоянного запоминающего устройства Мастер-метки и переписывают из него уточненную информацию Мастер-метки в постоянное запоминающее устройство системы защиты, расположенное на транспортном средстве, - дополнительно осуществляют скрытый беспроводной обмен данными между носимым электронным устройством, встроенным в предмет личного пользования пользователя транспортного средства, и возимыми электронными устройствами, встроенными в отдельные узлы охранной и противоугонной частей системы защиты транспортного средства от несанкционированного пользования, при этом обмен данными между носимым электронным устройством и одним или несколькими возимыми электронными устройствами осуществляют автоматически, как только носимое электронное устройство оказывается в пределах досягаемости одного или нескольких возимых электронных устройств.

Решению поставленной задачи способствуют частные существенные признаки изобретения.

Для скрытого беспроводного обмена данными используют технологии Bluetooth или IEEE 802.11.

В качестве вышеупомянутых носимого и возимых электронных устройств используют микрочипы, реализующие указанные технологии беспроводного обмена данными.

По беспроводному каналу обмена данными осуществляют передачу и прием команд управления охранной и противоугонной частями системы защиты транспортного средства.

На чертеже представлена структурная схема функционального соединения аппаратуры управления системой защиты транспортного средства от несанкционированного пользования, в которой реализуется предложенный способ управления.

На чертеже показаны: Мастер-метка 1, метки, транспондеры 2-4 (электронные ключи, используемые пользователем автомобиля), радиобрелоки 5-7, передатчик 8 и приемник 9 пейджинговой связи, узел 10 управления иммобилайзером, блок 11 считывания информации с меток и радиобрелоков, иммобилайзер 12, включающий в себя процессор 13 и связанное с ним постоянное запоминающее устройство 14, блоки сигнализации 15, датчики и исполнительные устройства 16, носимое электронное устройство 17 (встроено в какой-либо предмет личного пользования пользователя, например, часы, радиоприемник, сотовый телефон и т. п. ), возимые электронные устройства 18 (встроены в отдельные узлы 10, 15, 16 системы защиты транспортного средства). При этом первый и второй входы узла 10 управления иммобилайзером подключены, соответственно, к выходам приемника 9 пейджинговой связи и блока 11 считывания информации с меток и радиобрелоков. Выход блока 10 подключен ко входящему в состав иммобилайзера 12 процессору 13, управляющие выходы которого связаны с соответствующими входами блоков 15 сигнализации, а также датчиков и исполнительных устройств 16. Обмен данными между носимым 17 и каждым возимым 18 электронными устройствами осуществляется по радиоэфиру при нахождении их на заранее определенных расстояниях друг от друга.

Как уже отмечалось, вышеописанная аппаратура предназначена для защиты автомобиля от угона, сигнализации о попытках проникновения в него угонщика и создания при этом комфортных условий эксплуатации автомобиля пользователем. В данном случае сочетаются функции охранной сигнализации, противоугонной системы и сервисные возможности. Аппаратура оповещает пользователя автомобиля о вторжении (или попытке вторжения), блокирует работу двигателя при попытке несанкционированного использования автомобиля или его захвата, управляет исполнительными органами автомобиля, обеспечивающими комфортность его использования, в том числе без вмешательства пользователя.

Высокий уровень защиты автомобиля достигается, в частности, применением запатентованных и серийно выпускаемых предприятием-заявителем дистанционно управляемых реле HOOK-UP, устанавливаемых в любом месте автомобиля без прокладки дополнительных проводов. Реле HOOK-UP выполнено в конструкции штатного реле, что обеспечивает высокую скрытность установки, а также позволяет устанавливать реле HOOK-UP вместо штатного реле автомобиля. Управление реле осуществляется специальными кодированными сигналами по штатной проводке автомобиля. Количество устанавливаемых на автомобиле реле HOOK-UP не ограничено.

Метки, транспондеры 2-4 являются электронными ключами и позволяют управлять охранными и противоугонными функциями системы защиты транспортного средства, а радиобрелоки 5-7 позволяют управлять только охранными функциями указанной системы. Каждая из меток 2-4 имеет уникальный код. Аппаратура управления системой защиты дистанционно определяет наличие или отсутствие метки в заданной зоне и реагирует в соответствии с заданной программой. При опознавании метки аппаратура управления позволяет беспрепятственно пользоваться автомобилем. Дальность опознавания метки такова, что пользователь может управлять системой защиты, не вынимая метки из кармана. В память системы защиты транспортного средства может быть записано до трех кодов различных меток 2-4. Возможно удаление кодов утерянных меток. В качестве электронного ключа может быть применен транспондер, выполненный, например, в виде пластиковой карточки. Карточка имеет меньшую дальность опознавания, чем метка, однако она не требует источника питания и может быть использована в качестве резервного ключа.

Построенная таким образом аппаратура управления системой защиты управления позволяет контролировать: - состояние концевого выключателя двери водителя; - состояние концевых выключателей остальных дверей (кроме двери водителя); - состояние концевого выключателя капота; - состояние концевого выключателя багажника; - состояние двухуровневого датчика удара; - состояние двухуровневого датчика объема; - состояние габаритных огней; - нажатие педали тормоза; - включение зажигания;
- факт временного отключения питания системы.

Радиоканал брелока защищен от сканирования и перехвата кода использованием запатентованного алгоритма динамического кодирования KeeLoQ (Microchip, США). Код радиобрелока изменяется по случайному закону при каждом нажатии на кнопку. Количество комбинаций кодов 2 х 10¹⁹. Однажды переданный код никогда не повторится и не будет принят системой. Поэтому перехват кода становится бессмысленным. Характерная дальность действия радиобрелока составляет 30 м.

Одними и теми же брелоками и метками можно управлять несколькими системами защиты, установленными на разных автомобилях.

Одновременно заявленный способ управления системой защиты транспортного средства позволяет запрограммировать различные сервисные функции для конкретных меток и радиобрелоков. Например, можно устанавливать кресло водителя, рулевую колонку и зеркало в положение, удобное для конкретного пользователя, как только он снимет автомобиль с охраны своими меткой или брелоком. Эти установки заносятся в ПЗУ аппаратуры управления системой защиты транспортного средства.

Персональный, т. е. уникальный для данного автомобиля секретный код позволяет управлять охранными функциями в критических ситуациях без использования меток 2-4 или радиобрелоков 5-7 (в случае их потери, неисправности или хищения).

При включении режима охраны аппаратура управления системой защиты транспортного средства проверяет состояние датчиков, концевиков дверей, багажника и капота. Если какой-либо из датчиков или концевиков постоянно выдает сигнал о срабатывании, то аппаратура управления системой защиты включает режим охраны, отключая неисправные датчики или концевики, и оповещая об этом дополнительными звуковыми и световыми сигналами.

Если за время охраны были попытки проникновения, временного отключения питания, нажатия педали тормоза или включения зажигания, то при снятии с режима охраны аппаратура управления системой защиты подает дополнительные звуковые и световые сигналы.

В режиме технического обслуживания автомобиля возникает необходимость отключения сигнальных и противоугонных функций. Включить и отключить такой режим можно при помощи метки или вводом секретного кода (как с использованием, так и без использования Мастер-метки).

В заявленном способе предусмотрено дистанционное управление замками дверей. Пользователю не нужно доставать из кармана ключи, что особенно удобно в темноте или при плохой погоде. При постановке на охрану аппаратура управления сама закрывает замки, при снятии с охраны - открывает.

По выбору пользователя аппаратура управления выполняет различные сервисные функции. Это могут быть функции управления замками дверей, световой дорожкой фар, вежливой подсветки салона, открытия и закрытия люка, багажника, опускания и подъема стекол, дистанционного пуска, установки кресел персонально под каждого пользователя и т.п. Кроме того, может осуществляться дистанционное оповещение с помощью радиопейджера.

Если автомобиль оснащен устройством дистанционного пуска, аппаратура управления позволяет осуществлять дистанционный пуск двигателя в режиме охраны по команде радиобрелока (5-7), приемника 9 пейджинговой связи, датчика температуры, при открытии двери водителя (после отключения режима охраны).

Дистанционное управление системой защиты транспортного средства с большого расстояния осуществляется по пейджинговому каналу связи, содержащему передатчик 8 и приемник 9 пейджинговой связи. Режим управления программируется Мастер-меткой 1, как правило, с приоритетом по отношению к управлению метками 2-4 и радиобрелоками 5-7.

Если пользователю необходимо найти свой автомобиль среди множества других или в темноте, нажимается одна из кнопок радиобрелока и автомобиль отзывается звуковым и световым сигналами.

Для привлечения внимания к автомобилю пользователь может с помощью радиобрелока в режиме охраны включить режим паники.

Для отключения режима тревоги достаточно нажать любую кнопку радиобрелока или подойти к автомобилю с меткой.

Если пользователя раздражает подача сигналов сирены при включении и/или отключении режима охраны или их подача нежелательна, эта функция может быть отключена. Кроме того, возможна отмена звуковых сигналов при отключении режима охраны меткой.

Если подача звуковых сигналов в режиме тревоги не нужна, то эта функция также может быть отключена. При этом в режиме паники будет звучать сирена.

Наличие описанных выше функциональных возможностей в реально существующей аппаратуре управления системами защиты транспортных средств, например, типа BLACK BUG, серийно выпускаемой предприятием-заявителем, позволяет перейти на еще более высокий уровень безопасности и сервисных возможностей аппаратуры такого класса. В соответствии с заявленным способом это достигается путем формирования радиоканалов обмена данными между носимым электронным устройством 17, встроенным в какой-либо предмет личного пользования пользователя транспортного средства, и возимыми электронными устройствами 18, встроенными в какие-либо электронные узлы автомобиля (например, в узел 10 управления иммобилайзером, в блоки 15 сигнализации и др.). Указанный канал формируется путем встраивания в выбранный предмет личного пользования пользователя транспортного средства и в электронные устройства соответствующих узлов автомобиля специальных микрочипов, серийно выпускаемых промышленностью. При этом могут использоваться микрочипы, реализующие различные технологии беспроводной передачи данных (Bluetooth, IEEE 802.11 и др.). Указанные технологии и соответствующие им протоколы передачи данных стандартизированы, поэтому вопросов несовместимости электронных устройств, выпускаемых различными предприятиями промышленности, не возникает.

Уже в настоящее время на рынке товаров широкого потребления имеется ряд предметов личного пользования (сотовые телефоны, часы, электронные записные книжки), снабженные микрочипами для беспроводной передачи данных на расстояния порядка 10-50 м.

Приобретя такие предметы и установив соответствующие микрочипы в электронные узлы автомобиля, пользователь получает возможность обеспечить автоматическую и совершенно скрытую от визуального наблюдения передачу команд управления охранными и противоугонными функциями системы защиты транспортного средства от несанкционированного пользования. Команды начинают передаваться, как только носимое электронное устройство 17, встроенное в предмет личного пользования, оказывается в пределах досягаемости одного или нескольких возимых электронных устройств 18, по принципу "точка-точка", т.е. только между носимым 17 и одним из возимых 18 электронных устройств, либо по принципу "точка-много точек", т.е. между носимым электронным устройством 17 и несколькими возимыми 18 электронными устройствами. Одновременно для пользователя обеспечиваются наиболее комфортные и безопасные условия поездки на автомобиле.

С одной стороны, это позволяет существенно расширить возможности управления режимами работы системы защиты транспортного средства, включая различные сервисные возможности, а с другой стороны - перейти на более высокий уровень безопасности, поскольку для наблюдателя распознать в предмете личного пользования блок дистанционного управления системой защиты автомобиля значительно сложнее, чем опознать транспондер и попытаться завладеть им.

Очевидно также, что с помощью описанной технологии может быть передан значительно больший объем информации. Это позволяет применить более сложные алгоритмы программирования и управления системой защиты транспортного средства, что также повышает ее устойчивость к несанкционированным воздействиям и расширяет сервисные возможности.

Таким образом, совокупность существенных признаков способа-прототипа и вновь введенных заявителем признаков позволяет решить поставленную задачу повышения эффективности защиты автомобиля от угона, захвата или кражи при одновременном улучшении сервисных возможностей и степени комфортности при пользовании автомобилем.

Формула изобретения

1. Способ управления системой защиты транспортного средства от несанкционированного пользования, согласно которому записывают в постоянное запоминающее устройство Мастер-метки, представляющей собой электронный ключ-транспондер, информацию о конфигурации и установках охранной и противоугонной частей системы защиты, кодах радиобрелоков, предназначенных для дистанционного управления охранной частью системы защиты, дистанционного пуска двигателя и задания сервисных функций, кодах используемых меток, предназначенных для дистанционного управления противоугонной частью системы защиты с отключением иммобилайзера, о функциональном назначении кнопок радиобрелоков, параметрах канала пейджинговой связи, обеспечивающего пуск и блокирование двигателя, приоритетности команд, передаваемых с меток и по каналу пейджинговой связи, а также о параметрах каналов для выполнения сервисных функций, помещают Мастер-метку в зону считывания и переписывают информацию из Мастер-метки в постоянное запоминающее устройство системы защиты, расположенное на транспортном средстве, а для внесения изменений в режимы работы указанной системы защиты либо заново программируют постоянное запоминающее устройство системы защиты, либо изменяют содержание постоянного запоминающего устройства Мастер-метки и переписывают из него уточненную информацию Мастер-метки в постоянное запоминающее устройство системы защиты, расположенное на транспортном средстве, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют скрытый беспроводный обмен данными между носимым электронным устройством, встроенным в предмет личного пользования пользователя транспортного средства, и возимыми электронными устройствами, встроенными в отдельные узлы охранной и противоугонной частей системы защиты транспортного средства от несанкционированного пользования, при этом обмен данными между носимым электронным устройством и одним или несколькими возимыми электронными устройствами осуществляют автоматически, как только носимое электронное устройство оказывается в пределах досягаемости одного или нескольких возимых электронных устройств.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для скрытого беспроводного обмена данными используют технологии Bluetooth или IEEE 802.11.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в качестве упомянутых носимого и возимых электронных устройств используют микрочипы, реализующие указанные в п. 2 технологии беспроводного обмена данными.

4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что по беспроводному каналу обмена данными осуществляют передачу и прием команд управления охранной и противоугонной частями системы защиты транспортного средства.

РИСУНКИ

Рисунок 1