Патент на изобретение №2220060

(54) ОХРАННО-ПРОТИВОУГОННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

(57) Реферат:

Изобретение относится к технике защиты транспортных средств (ТС) от несанкционированного использования. На ТС установлены центральный блок управления, к входам которого подключены концевые выключатели дверей, капота и багажника, датчики температуры, удара и объема, приемник пейджинговой связи, а к соответствующим выходам – блоки звуковой и световой сигнализации, передатчик тревожного оповещения пользователя и узлы блокирования движения транспортного средства. Активные возимые антенны, приемная возимая антенна, программатор-индикатор и таймер взаимосвязаны с центральным блоком управления. У пользователей ТС находятся метки и радиобрелоки, размещаемые в зонах действия активных и приемной возимых антенн. Кроме того, в систему введены мобильный телефон с встроенным Bluetooth-узлом, возимая Bluetooth-антенна, выполненная с возможностью кабельного соединения с центральным блоком управления, а также кабель-программатор, выполненный с возможностью подключения одним концом к Bluetooth-антенне, а другим концом к одной из активных возимых антенн. Изобретение упрощает процедуру взаимодействия пользователя с системой защиты ТС, повышает защищенность ТС, расширяет сервисные возможности системы и обеспечивает универсализацию применения мобильного телефона. 1 ил.

Изобретение относится к радиоэлектронной технике защиты транспортных средств (ТС) от несанкционированного использования (угона, кражи, захвата) и обеспечения высокого уровня комфорта для пользователя ТС.

В последнее время широкое распространение получили охранно-противоугонные системы для ТС с использованием активных и пассивных носимых средств дистанционной идентификации пользователя ТС (меток, транспондеров, радиобрелоков), с помощью которых осуществляется дистанционное управление составными элементами той или иной системы защиты ТС, а также различными функциональными органами ТС, в том числе сервисного назначения.

Известны, в частности, охранные системы, построенные на основе дистанционного (беспроводного) диалога “вопрос-ответ” между находящимися у пользователя одной или несколькими метками и расположенным на ТС опрашивающим узлом управления, в результате чего обеспечивается доступ пользователя в ТС и нормальная эксплуатация последнего (DE 19809624, В 60 R 25/00, 27.05.99; DE 19818263, В 60 R 25/00, 28.10.99; US 5905444, H 04 Q 1/00, 18.05.99 и др. ). Недостаток указанных систем связан с их ограниченными функциональными возможностями, проявляющимися в некомплексной защите ТС, а именно в отдельно реализуемых в разных конструкциях разрешении/запрещении доступа в ТС, блокировании/разблокировании двигателя, пуске/снятии тревожной сигнализации, оповещении владельца ТС о попытках угона и т.д.

Значительно большими функциональными возможностями обладает охранная система по патенту RU 2160675, В 60 R 25/00, 20.12.00, которая содержит установленные на ТС узел управления и подключенные к нему узел дистанционного считывания команд, узел ввода кода, пейджер, узел памяти, датчики состояния, узлы звуковой и световой тревожной сигнализации, узлы блокирования и разблокирования иммобилайзера и других функциональных органов, таймер и индикатор режимов, а также находящуюся у владельца транспондерную карточку, выполненную с возможностью задания для системы режимов снятия с охраны, полной охраны, охраны с работающим двигателем, тревоги, автопостановки на охрану, дистанционного радиооповещения, технического обслуживания или программирования при поднесении ее в зону опознавания.

Узел управления может быть выполнен с возможностью постановки системы на полную охрану после закрывания двери или по истечении заданного промежутка времени с момента снятия с охраны, а также с возможностью постановки на охрану с работающим двигателем только после закрывания двери, с кратковременным включением в обоих случаях световой и звуковой сигнализации и формированием сигналов управления для запирания замков дверей и соответствующих сигналов управления пейджером.

Узел управления может быть выполнен также с возможностью контроля в режиме охраны системы датчиков состояния, формирования при срабатывании предупредительного уровня датчика однократных светового и звукового сигналов, перевода системы в режим тревоги при срабатывании тревожного уровня датчика удара или объема, при открывании капота или багажника, при открывании двери, при включении зажигания в режиме полной охраны, при выключении зажигания в режиме охраны с включенным двигателем, после временного отключения питания системы, формирования тревожных световых и звуковых сигналов, а также включения узлов блокирования двигателя и запуска передатчика пейджера при тревоге, возвращения системы в режим полной охраны по истечении заданного времени тревоги.

Узел управления может быть выполнен с возможностью формирования сигнала постановки системы на охрану, сигнала контроля радиоканала пейджера, сигнала снятия с охраны, сигнала предупреждения при срабатывании предупредительного уровня датчика удара, первого сигнала тревоги при срабатывании тревожного уровня датчика удара, а также при открывании дверей, багажника или капота и второго сигнала тревоги по остальным причинам.

Узел управления может быть выполнен с возможностью выбора при вводе кода программирования непрерывного и прерывистого типов сигналов сирены, определения функций ее включения и выключения при постановке на охрану, снятии с охраны, при тревоге и предупреждении, задания длительности режима тревоги, задержки предупредительного сигнала, состояния иммобилайзера и цепей управления замками, зажигания, состояния и длительности сигнала таймера при постановке на охрану и снятии с охраны, длительности сигнала управления замками, разрешения пользования секретным кодом и записи транспондеров.

Указанные возможности реализованы в охранно-противоугонных системах элитного класса BLACK BUG SUPER моделей ВТ-85 и BT-85W, серийно выпускаемых предприятием-заявителем (см. Каталог 2002, Автомобильные охранные системы. Техническая информация, ООО “Альтоника”, с.10-13). Описанное в вышеупомянутых каталоге и патенте RU 2160675 техническое решение выбрано в качестве прототипа настоящего изобретения.

Недостатком прототипа является то, что его широкие функциональные возможности в значительной степени обязаны разнообразию применяемых в нем носимых средств дистанционной идентификации пользователя. Так, в элитных моделях охранно-противоугонных систем применяются до трех транспондеров-меток с динамическим кодом DID, до трех радиобрелоков с динамическим кодированием, L-метка, повышающая устойчивость связи с центральным блоком управления в условиях помех, Мастер-метка, обеспечивающая гибкое программирование системы защиты, кнопочный программатор-индикатор режимов работы системы. Это многообразие устройств ручного пользования создает определенные неудобства. Так, например, в Руководствах пользователя указанными системами, выпущенных предприятием-заявителем, не рекомендуется держать рядом несколько меток при пользовании указанными системами, поскольку это увеличивает время опознавания, а для повышения уровня защищенности ТС рекомендуется держать метку, радиобрелок и ключи замка зажигания отдельно друг от друга.

Более перспективным и практически полезным решением является интеграция функций дистанционного управления и сервисных установок в одном носимом устройстве. С учетом распространенности и перспектив развития сотовой телефонии наибольший интерес представляет мобильный телефон, реализующий технологию Bluetooth.

Задачей настоящего изобретения является практическое использование возможностей Bluetooth-технологии и мобильной связи для упрощения процедуры взаимодействия пользователя с электронной системой защиты ТС, расширения сервисных возможностей, повышения защищенности ТС, универсализации применения мобильного телефона в различных моделях охранно-противоугонных систем.

Указанная задача решается благодаря тому, что в известную охранно-противоугонную систему для ТС, содержащую установленные на ТС центральный блок управления, ко входам которого подключены соответственно концевые выключатели дверей, концевые выключатели капота и багажника, датчик температуры, датчик удара, датчик объема, приемник пейджинговой связи, приемная возимая антенна, а к соответствующим выходам – блоки звуковой и световой сигнализации, передатчик тревожного оповещения пользователя и узлы блокирования движения ТС, активные возимые антенны, программатор-индикатор и таймер, связанные с центральным блоком управления, а также находящиеся у пользователей ТС метки, в том числе Мастер-метка, и радиобрелоки, размещаемые в зонах действия соответственно активных и приемной возимых антенн, – введены мобильный телефон со встроенным Bluetooth-узлом, возимая Bluetooth-антенна, выполненная с возможностью кабельного соединения с центральным блоком управления, а также кабель-программатор, выполненный с возможностью подключения одним концом к Bluetooth-антенне, а другим концом – к одной из активных возимых антенн.

На чертеже представлена структурная схема предложенной охранно-противоугонной системы для ТС.

Использованы следующие обозначения: 1 – датчик объема; 2 – датчик удара; 3 – датчик температуры; 4 – концевые выключатели дверей; 5 – концевые выключатели капота и багажника; 6 – таймер; 7 – центральный блок управления; 8 – блоки световой и звуковой сигнализации; 9 – программатор-индикатор; 10 – узлы блокирования движения ТС; 11 – передатчик тревожного оповещения пользователя; 12 – метки; 13 – радиобрелоки; 14 – активные возимые антенны; 15 – приемная возимая антенна; 16 – приемник пейджинговой связи; 17 – мобильный телефон со встроенным Bluetooth-узлом; 18 – Bluetooth-антенна; 19 – кабель-программатор.

Рассматриваемая охранно-противоугонная система для ТС содержит установленные на ТС центральный блок управления 7, к входам которого подключены концевые выключатели 4 дверей, концевые выключатели 5 капота и багажника, датчик объема 1, датчик удара 2, датчик температуры 3, приемник 16 пейджинговой связи, а к соответствующим выходам – блоки 8 световой и звуковой сигнализации, передатчик 11 тревожного оповещения пользователя и узлы 10 блокирования движения ТС, например дистанционно управляемые реле, а также связанный с центральным блоком управления 7 программатор-индикатор 9 и носимые блоки дистанционной идентификации пользователя: метки 12 и радиобрелоки 13, размещаемые в зоне действия активных возимых антенн 14 и приемной возимой антенны 15, каждая из которых связана с соответствующим разъемом центрального блока управления 7, а также установленная на ТС Bluetooth-антенна 18, выполненная с возможностью подключения к центральному блоку управления 7 и оснащенная кабелем-программатором 19, выполненным с возможностью подключения к одной из активных возимых антенн 14, и мобильный телефон 17 со встроенным Bluetooth-узлом.

Все вышеуказанные блоки, за исключением мобильного телефона 17 со встроенным Bluetooth-узлом и Bluetooth-антенны 18, входят в состав вышеупомянутых охранно-противоугонных систем элитного класса, серийно выпускаемых предприятием-заявителем. Принципы их функционирования и технические характеристики подробно описаны в технической документации на указанные системы (Рекомендациях по установке и в Руководствах пользователя) и поэтому не требуют дополнительных пояснений.

Bluetooth-антенна 18 и кабель-программатор 19 к ней реализованы на предприятии-заявителе в виде опытной партии изделий (антенна AA-2BL и программатор PR-AA-BL соответственно). Указанные изделия прошли испытания, необходимые для их дальнейшего серийного производства. Мобильные телефоны 17 со встроенным Bluetooth-узлом выпускаются серийно и поставляются, как и другие мобильные телефонные аппараты, из-за рубежа.

Так, в настоящее время на рынке мобильных средств связи имеются следующие сотовые телефоны (стандарта GSM):
– Ericsson моделей R 520 m, T39, Т68;
– Sony Ericsson T68i;
– Nokia моделей 8910, 6310, 6310j;
– Philips Fisio 820.

Все они имеют встроенный Bluetooth-узел и совместимы друг с другом.

Таким образом, возможность практической реализации рассматриваемой системы в целом не вызывает сомнений.

Рассматриваемая охранно-противоугонная система для ТС работает следующим образом.

Основной задачей указанной системы в режиме охраны является контроль датчика 1 объема и датчика 2 удара, концевых выключателей 4 дверей и концевых выключателей 5 капота и багажника. Датчик 3 температуры служит для обеспечения автоматического запуска двигателя по температуре и прогрева двигателя в мороз. В момент окончания запирания замков дверей ТС происходит запуск таймера 6 и постановка ТС на охрану. Через интервал порядка 1 с после окончания подачи в центральный блок управления 7 сигнала таймера 6 система начинает контролировать датчики 1-3.

При срабатывании предупредительного уровня одного из датчиков 1 или 2 система переходит в режим предупреждения: включаются однократные световой и звуковой сигналы в блоках 8 световой и звуковой сигнализации. При срабатывании тревожных уровней датчика 1 объема или датчика 2 удара, при срабатывании концевых выключателей 4 дверей или концевых выключателей 5 капота или багажника система переходит в режим тревоги.

В режиме тревоги включаются световые и звуковые сигналы в блоках 8 световой и звуковой сигнализации. Путем программирования с помощью программатора-индикатора 9 можно отменить включение звуковой сигнализации, а также задать непрерывные или прерывистые звуковые сигналы.

При тревоге центральный блок управления 7 включает узлы 10 блокирования движения ТС и передатчик 11 тревожного оповещения, который начинает передавать сигналы тревоги на персональный приемник пользователя ТС. Дальность действия этого канала оповещения обычно составляет от 200 м до 2 км.

Высокий уровень защиты ТС в рассматриваемых системах достигается использованием в узлах 10 блокирования движения ТС запатентованных (RU 2160196, В 60 R 25/00, 20.12.00) и серийно выпускаемых предприятием-заявителем дистанционно управляемых реле HOOK-UP (модель ВТ-85) и WAIT UP (модель BT-85W), устанавливаемых без прокладки дополнительных проводов, и поэтому отличающихся повышенной скрытностью.

Управление реле HOOK-UP осуществляется специальными кодированными сигналами по штатной проводке ТС. Количество устанавливаемых на ТС реле указанного типа не ограничено.

Реле WAIT UP имеет нормально замкнутые контакты. Оно блокирует двигатель в момент начала движения ТС. Сигнал на включение и отключение реле подается из центрального блока управления 7 по штатной проводке. При попытке угона ТС реле разрешает завести двигатель, но как только ТС трогается с места, производит его блокировку. После остановки ТС блокировка снимается. При следующей попытке тронуться с места все повторяется. Реле обоих типов выполняются в корпусе обычного автомобильного реле и могут использоваться вместо штатных реле.

По окончании заданного времени тревоги система возвращается в режим полной охраны.

Если система три раза подряд выходила в режим тревоги по одной и той же причине (или три раза подряд срабатывал предупредительный уровень какого-либо из датчиков 1 или 2), то отключается предупредительный уровень этого датчика.

Для снятия ТС с охраны какое-либо из носимых устройств дистанционной идентификации пользователя, например метка 12 или радиобрелок 13 должны быть внесены в зону действия активной возимой антенны 14 или приемной возимой антенны 15 соответственно. Центральный блок управления 7 генерирует сигналы опроса, которые излучаются активной возимой антенной 14. Приняв указанный сигнал, метка 12 генерирует ответный сигнал, содержащий уникальный код пользователя ТС. Этот сигнал принимается активной возимой антенной 14 и передается в центральный блок управления 7.

Радиобрелок 13 излучает запросные сигналы, содержащие уникальный код пользователя. Через приемную возимую антенну 15 эти сигналы также поступают в центральный блок управления 7. В блоке 7 сигналы, принятые антеннами 14 и 15, селектируются и подвергаются цифровой обработке. Из каждого из указанных сигналов извлекается код пользователя ТС. Далее, этот код сравнивается с заданными кодами, хранящимися в памяти центрального блока управления 7, куда они заранее заносятся. При совпадении кода метки 12 или радиобрелока 13 с заданными кодами из центрального блока управления 7 в узлы 10 блокирования движения ТС подается команда, обеспечивающая разблокирование двигателя ТС.

В памяти центрального блока управления 7 могут быть записаны несколько кодов различных меток 12 и радиобрелоков 13. Радиобрелоки 13 обычно защищены от сканирования и перехвата кода использованием алгоритма динамического кодирования KeeLoQ ^{(MicroChip, США). Код радиобрелока 13 изменяется по случайному закону при каждом нажатии на кнопку. Количество комбинаций кодов – 21019. Характерная дальность действия радиобрелоков, серийно выпускаемых предприятием-заявителем, составляет 30 м.}

Одними и теми же метками 12 и радиобрелоками 13 можно управлять несколькими системами защиты, установленными на различных ТС.

Указанным образом можно запрограммировать также различные сервисные функции для конкретных меток 12 и радиобрелоков 13. Например, можно дистанционно устанавливать кресло водителя, рулевую колонку и зеркало в положение, удобное для конкретного пользователя, как только он снимет ТС с охраны меткой 12 или радиобрелоком 13. Эти установки заранее заносятся в память центрального блока управления 7.

Дистанционное управление системой защиты ТС с большого расстояния осуществляется по стандартному пейджинговому каналу связи с помощью приемника 16 пейджинговой связи, подключаемого к одному из входов центрального блока управления 7. Управление по сети пейджинговой связи реализовано в серийно выпускаемых предприятием-заявителем изделиях REEF SPACE S-300,-301,-302,-303. В частности, в состав охранно-противоугонной системы BLACK BUG SUPER BT-85 входит приемник 16 пейджинговой связи модели S-300R. Это так называемый “третий рубеж” защиты. Указанные изделия обеспечивают дистанционную блокировку работы двигателя при нахождении ТС в любой точке зоны действия пейджинговой сети связи. Блокировка двигателя снимается набором секретного кода кнопкой программатора-индикатора 9.

Переход на еще более высокий уровень безопасности и сервисных возможностей аппаратуры данного класса достигается путем формирования радиоканала беспроводного обмена данными между мобильным телефоном 17 со встроенным Bluetooth-узлом и Bluetooth-антенной 18, устанавливаемой на ТС.

Очевидно, что с помощью технологии беспроводной связи может быть передан значительно больший объем информации, чем при использовании только меток 12 и радиобрелоков 13. Это позволяет применить более сложные алгоритмы программирования и управления системой защиты ТС, что повышает ее устойчивость к несанкционированным воздействиям и расширяет сервисные возможности. В отличие от системы, реализующей ранее запатентованный способ управления системой защиты ТС от несанкционированного использования (RU 2185297, В 60 R 25/00, 20.07.02), в рассматриваемой системе возимый узел беспроводной связи встроен не в штатные функциональные узлы и органы ТС, а используется в составе автономной Bluetooth-антенны 18. Это существенно упрощает практическую реализацию указанного технического решения и дает возможность использовать его в различных моделях охранно-противоугонных систем элитного и среднего классов.

До того, как излучить в пространство сигналы опроса, активную возимую антенну 14 соединяют кабелем-программатором 19 с Bluetooth-антенной 18. Одну из активных меток 12 вносят в зону действия активной возимой антенны 14. После этого устанавливают в Bluetooth-антенне 18 режим программирования системы защиты ТС. Программирование Bluetooth-антенны 18 заключается в следующем.

В начале режима программирования Bluetooth-антенна 18 по кабелю-программатору 19 управляет активной возимой антенной 14. В результате активная возимая антенна 14 излучает в эфир стандартный сигнал опроса метки 12. На этот сигнал опроса отвечает активная метка 12, помещенная в зону действия активной возимой антенны 14. Ответ активной метки 12 по кабелю-программатору 19 поступает на Bluetooth-антенну 18 и запоминается в постоянном запоминающем блоке этой антенны. После запоминания ответа активной метки 12 Bluetooth-антенна 18 начинает поиск мобильного телефона 17 со встроенным Bluetooth-узлом.

При этом в пространство через Bluetooth-антенну 18 излучаются сигналы опроса мобильного телефона 17. При наличии в зоне действия Bluetooth-антенны 18 доступного мобильного телефона 17 со встроенным Bluetooth-узлом, этот Bluetooth-узел принимает сигналы опроса Bluetooth-антенны 18, обрабатывает их, извлекает из них и отображает на дисплее мобильного телефона 17 информацию о попытке начала радиообмена и запрос на ввод PIN-кода.

Пользователь подтверждает с помощью клавиатуры мобильного телефона 17 указанную информацию о вступлении двух Bluetooth-узлов в беспроводную связь друг с другом и вводит PIN-код. После введения правильного PIN-кода в постоянном запоминающем блоке Bluetooth-антенны 18 запоминается сигнал мобильного телефона 17, необходимый для его последующего однозначного опознавания, то есть осуществляется так называемая “прописка” мобильного телефона 17.

При успешной “прописке” мобильного телефона 17 активную возимую антенну 14 отключают от кабеля-программатора 19, переключают Bluetooth-антенну в рабочий режим, после чего подключают Bluetooth-антенну 18 к свободному антенному входу центрального блока управления 7. В существующей Bluetooth-антенне 18, разработанной предприятием-заявителем, переключение режимов Bluetooth-антенны 18 осуществляется с помощью перемычки.

Если мобильный телефон 17 со встроенным Bluetooth-узлом “прописан” в систему защиты ТС от несанкционированного использования, то он распознается ею также, как метка 12. Происходит это следующим образом. При поступлении на Bluetooth-антенну 18 от центрального блока управления 7 запроса на формирование сигнала опроса метки 12 Bluetooth-антенна 18 формирует сигнал поиска мобильного телефона 17 со встроенным Bluetooth-узлом. Если на Bluetooth-антенну 18 поступит отзыв “прописанного” мобильного телефона 17, то, опознав этот телефон, Bluetooth-антенна 18 передает на центральный блок управления 7 ответ активной метки 12, запомненный в постоянном запоминающем блоке Bluetooth-антенны 18. Этот сигнал опознается центральным блоком управления 7, и происходит опознавание пользователя ТС.

Хотя мобильный телефон и опознается, как стандартная активная метка 12, он обладает при этом значительно большими функциональными возможностями по управлению системой защиты ТС и сервисными установками.

Bluetooth-антенна 18 может опционально входить не только в комплект охранно-противоугонных систем BLACK BUG SUPER ВТ-85 и ВТ-85 W, но и других охранно-противоугонных систем элитного класса (например, серийно выпускаемых предприятием-заявителем систем REEF NET R-405W и R-405). Она может быть также установлена в ТС, в которые уже была инсталлирована любая из указанных систем. Bluetooth-антенна 18 должна быть просто подключена к соответствующему разъему центрального блока управления 7 указанных систем.

Таким образом, в предложенной системе имеет место сочетание противоугонных функций, свойств охранной сигнализации и решений по созданию комфорта при эксплуатации автомобиля. При этом система характеризуется высоким уровнем эшелонированной защиты, а в перспективе ее эффективность может быть еще более повышена за счет связей через мобильный телефон с внешними информационными сетями и базами данных. С учетом практической реализуемости и новизны предлагаемой совокупности элементов, настоящее предложение может быть классифицировано как изобретение.

Формула изобретения

Охранно-противоугонная система для транспортного средства, содержащая установленные на транспортном средстве центральный блок управления, ко входам которого подключены, соответственно, концевые выключатели дверей, концевые выключатели капота и багажника, датчик температуры, датчик удара, датчик объема, приемник пейджинговой связи, приемная возимая антенна, а к соответствующим выходам – блоки звуковой и световой сигнализации, передатчик тревожного оповещения пользователя и узлы блокирования движения транспортного средства, активные возимые антенны, программатор-индикатор и таймер, связанные с центральным блоком управления, а также находящиеся у пользователей транспортного средства метки, в том числе Мастер-метка, и радиобрелоки, размещаемые в зонах действия, соответственно, активных и приемной возимых антенн, отличающаяся тем, что в нее введены мобильный телефон со встроенным Bluetooth-узлом, возимая Bluetooth-антенна, выполненная с возможностью кабельного соединения с центральным блоком управления, а также кабель-программатор, выполненный с возможностью подключения одним концом к Bluetooth-антенне, а другим концом – к одной из активных возимых антенн.

РИСУНКИ