DE102010034977A1 - Schlüssel mit Funkfernbedienung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, und Anordnung mit einem solchen Schlüssel - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schlüssel (1) mit Funkfernbedienung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Gehäuse und in dem Gehäuse angeordneten elektronischen Schaltungen (11, 12) zur Authentisie 12) eine Schnittstelle (A, L) zur Kommunikation mit einer authentifizierenden Instanz außerhalb des Schlüssels (1) aufweist. Die Aufgabe ist es einen Schlüssel zur Verwendung mit zukunftsträchtigen Übertragungsstandards einzurichten. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine erste Schaltung (11) des erfindungsgemäßen Schlüssels (1) zur Kommunikation eine BTLE-Schnittstelle und eine zweite Schaltung (12) des erfindungsgemäßen Schlüssels (1) zur Kommunikation eine NFC-Schnittstelle aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Schlüssel mit Funkfernbedienung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Gehäuse und in dem Gehäuse angeordneten elektronischen Schaltungen zur Authentisierung des Schlüssels, wobei jede Schaltung eine Schnittstelle zur Kommunikation mit einer authentifizierenden Instanz außerhalb des Schlüssels aufweist.
  • Moderne Autoschlüssel sind oft Funkschlüssel, mit denen die Türen sowohl mechanisch als auch durch Funkfernbedienung ver- und entriegelt werden können. Der Schlüssel ist dadurch ein Teil des Kontrollsystems mit dem der Zugang zum Fahrzeug kontrolliert werden kann. Bei neuen Fahrzeugen ist meist auch ein Transponder (z. B. ein RFID-Chip) in den Schlüssel integriert, dessen Daten notwendig sind, um eine Wegfahrsperre freizuschalten. Der Schlüssel ist dadurch auch Teil des Systems zur Kontrolle der Fahrberechtigung.
  • Sowohl für die Kontrolle der Zugangsberechtigung als auch für die Kontrolle der Fahrberechtigung ist eine Authentifizierung durch eine authentifizierende Instanz notwendig, gegenüber der sich der Schlüssel authentisieren muss. Erst wenn nach erfolgreicher Authentifizierung die Identität des Schlüssels feststeht, ist der Benutzer des Schlüssels für einen Zugang zum Fahrzeug oder die Fahrt berechtigt.
  • Die bislang verwendeten Schlüssel und die Anordnungen aus diesen Schlüsseln und Kraftfahrzeugen haben ihre Tauglichkeit vielfach unter Beweis gestellt. Die für die Kommunikation zwischen Schlüssel und Fahrzeug genutzten Übertragungsprotokolle ermöglichen eine sichere Kommunikation zwischen den Schlüsseln und den Fahrzeugen. Die verwendeten Protokolle ermöglichen aber nur eine Kommunikation zwischen dem Fahrzeug und dem Schlüssel. Eine Kommunikation mit anderen Instanzen ist nicht möglich.
  • Aus dem Bereich der so genannten Consumer Elektronic und anderen Bereichen der Elektronik sind dagegen Kommunikationsprotokolle bekannt, die bereits heute schon in vielfältiger Art und Weise angewendet werden und von denen absehbar ist, dass sie in Zukunft in großem Stil genutzt werden.
  • So soll beispielsweise der NFC-Übertragungsstandard den Austausch verschiedener Informationen, wie zum Beispiel Telefonnummern, Bilder, MP3-Dateien oder digitale Berechtigungen zwischen zwei Geräten ermöglichen, die nahe aneinander gehalten werden. Der NFC-Übertragungsstandard könnte zudem als Zugriffsschlüssel auf Inhalte und für Services wie bargeldlose Zahlungen, Ticketing, Online-Unterhaltung und Zugangskontrolle verwendet werden. Die dazu notwendigen Sicherheitsfunktionen sind in einer geeigneten Hardware integriert. Die NFC-Technik basiert auf der Kombination aus Smartcard- und kontaktlosen Verbindungstechniken. Sie arbeitet in einem Frequenzbereich von 13,56 MHz und bietet eine Datenübertragungsrate von maximal 424 kBit/s bei einer Reichweite von nur 10 cm.
  • Ein weiterer verbreiteter Übertragungsstandard ist die Bluetoothvariante BTLE die Reichweiten von bis zu 100 Metern haben kann. Bluetooth low energy (BTLE) ist eine drahtlose Funktechnik, mit der sich Geräte in einem unmittelbaren Einzugsbereich vernetzen lassen. BTLE sendet im 2,4-GHz-Bereich, soll dabei aber deutlich weniger Energie verbrauchen und in der Integration erheblich kostengünstiger sein als herkömmliche Bluetooth-Anwendungen. Bluetooth low energy wird es als Einzel-Chip-Lösung für Kleingeräte geben. Entsprechende integrierte Schaltkreise sind von verschiedenen Anbietern zumindest angekündigt worden.
  • Beide Übertragungsstandards haben spezifische Vor- und Nachteile, die für oder gegen eine Verwendung bei der Kontrolleder Zugangsberechtigung oder der Fahrberechtigung sprechen.
  • Andererseits bietet jeder der beiden Übertragungsstandards in Zukunft wahrscheinlich die Möglichkeit, dass das Fahrzeug, insbesondere aber der Schlüssel mit Geräten der Consumer Electronic oder anderen Geräten kommuniziert, um einen Mehrwert für den Benutzer zu erzielen. Außerdem bietet jeder der beiden Übertragungsstandards eine wahrscheinlich vielfältige Möglichkeit auf standardisierte preiswerte Bauelemente zurückgreifen zu können.
  • Hier setzt die vorliegende Erfindung an.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde Schlüssel der eingangs genannten Art zur Verwendung mit zukunftsträchtigen Übertragungsstandards einzurichten.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine erste Schaltung des erfindungsgemäßen Schlüssels zur Kommunikation eine BTLE-Schnittstelle und eine zweite Schaltung des erfindungsgemäßen Schlüssels zur Kommunikation eine NFC-Schnittstelle aufweist.
  • Die beiden Schaltungen mit den beiden unterschiedlichen Schnittstellen machen die Schlüssel zu einem über die Zugangsberechtigungskontrolle und die Fahrberechtigungskontrolle hinaus nutzbaren Mittel. Dabei können die Stärken der unterschiedlichen Schnittstellen und der durch diese Schnittstellen implementierten Übertragungsstandards ausgespielt werden.
  • Die erste Schaltung mit der BTLE-Schnittstelle ist in der Lage über den BTLE-Übertragungsstandard mit authentifizierenden Instanzen in Entfernungen bis zu 100 m zu kommunizieren. Die erste Schaltung ist daher gut für die Zugangsberechtigungskontrolle geeignet.
  • Die zweite Schaltung mit der NFC-Schnittellle ist in der Lage mittels des NFC-Übertragungsstandards mit authentifizierenden Instanzen in Entfernungen bis zu 10 cm zu kommunizieren. Die zweite Schaltung ist daher gut für die Fahrberechtigungskontrolle geeignet, da eine eindeutige Lokalisierung des Schlüssels im Fahrzeug möglich ist.
  • Die implementierten Übertragungsstandards ermöglichen darüber hinaus auch Kommunikationsmöglichkeiten mit Instanzen außerhalb des Schlüssels für andere Zwecke.
  • Die erste Schaltung eines erfindungsgemäßen Schlüssels kann einen ersten integrierten Schaltkreis aufweisen. Der erste integrierte Schaltkreis kann Mittel zum Erzeugen eines hochfrequenten Signals, insbesondere mit einer 2,4 GHz Trägerfrequenz auf weisen. Ferner kann der erste integrierte Schaltkreis Mittel zum Verschlüsseln und zum Entschlüsseln von Signalen nach einem AES-Algorithmus aufweisen. Damit ist eine besonders starke Verschlüsselung möglich.
  • Der erste integrierte Schaltkreis kann einen Mirkocontroller aufweisen. Der μC kann Teil des ersten integrierten Schaltkreises sein.
  • Die erste Schaltung kann einen oder mehrere Schalter, insbesondere Taster aufweisen. Der Schlüssel kann dadurch eine Funkfernbedienung umfassen. Über die Schalter können zum Beispiel Anweisungen an den Mikrocontroller gegeben werden.
  • Die erste Schaltung kann eine zum Senden und Empfangen von Signalen nach dem BTLE-Übertragungsstandard geeignete und eingerichtete Antenne aufweisen.
  • Die erste Schaltung kann einen Energiespeicher, insbesondere eine Batterie aufweisen.
  • Die erste Schaltung kann einen Speicher aufweisen. Dieser kann als eigenes Bauelement, zum Beispiel als EEPROM, oder als im ersten integrierten Schalkreis integrierter Speicher vorgesehen sein. Der Speicher kann zur Ablage eines digitalen, für den AES-Algorithmus erforderlichen Schlüssels dienen.
  • Die zweite Schaltung eines erfindungsgemäßen Schlüssels kann einen zweiten integrierten Schaltkreis aufweisen. Der zweite integrierte Schaltkreis kann Mittel zum Erzeugen eines Signals mit einer Trägerfrequenz von 12 bis 15 MHz, insbesondere mit einer 13,56 MHz Trägerfrequenz aufweisen. Der zweite integrierte Schaltkreis kann ferner Mittel zum Verschlüsseln und zum Entschlüsseln von Signalen nach einem AES-Algorithmus aufweisen.
  • Auch die zweite Schaltung kann einen Speicher aufweisen. Dieser kann als eigenes Bauelement, zum Beispiel als EEPROM, oder als im zweiten integrierten Schalkreis integrierter Speicher vorgesehen sein. Der Speicher kann zur Ablage eines digitalen, für den AES-Algorithmus erforderlichen Schlüssels dienen.
  • Die zweite Schaltung kann eine Induktionsspule aufweisen, über welche elektrische Energie in die zweite Schaltung übertragen werden kann und über welche die Kommunikation nach dem NFC-Übertragungsstandard abgewickelt wird.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Schlüssels sind der erste integrierte Schaltkreis und der zweite integrierte Schaltkreis in einem integrierten Schaltkreis vereinigt.
  • Alle elektronischen Bauelemente des Schlüssels können auf einem Schaltungsträger angeordnet sein.
  • Eine erfindungsgemäße Anordnung umfasst wenigstens einen erfindungsgemäßen Schlüssel und ein Kraftfahrzeug, wobei das Kraftfahrzeug wenigstens eine authentifizierende Instanz hat, die zur Kommunikation eine BTLE-Schnittstelle und/oder eine NFC-Schnittstelle aufweist. Vorteilhaft weist das Fahrzeug eine authentifizierende Instanz auf, die zur Kommunikation eine BTLE-Schnittstelle geeignet und eingerichtet ist, und eine authentifizierende Instanz auf, die zur Kommunikation eine NFC-Schnittstelle geeignet und eingerichtet ist.
  • Nachfolgend werden einige Beispiele skizziert, die eine vorteilhaft Verwendung des erfindungsgemäßen Schlüssels angeben:
  • Beispiel 1: Zugangsberechtigungskontrolle mit der ersten Schaltung
  • Durch Betätigung eines Schalters der ersten Schaltung wird nach der Zugangsberechtigungskontrolle, das heißt nach einer Kommunikation nach dem BTLE-Standard zwischen dem Schlüssel und dem Fahrzeug ein Entriegeln oder Verriegeln eines Kraftfahrzeugs bewirkt.
  • Beispiel 2: Zugangsberechtigungskontrolle durch die zweite Schaltung
  • Durch Annäherung des Schlüssels an eine fahrzeugseitige Induktionsspule wird eine Kommunikation zwischen Schlüssel und einer authentifizierenden Instanz im Fahrzeug aufgebaut, die ohne Druck einer Taste zu einer Entriegelung oder Verriegelung des Fahrzeugs führt.
  • Beispiel 3: Fahrberechtigungskontrolle durch die zweite Schaltung
  • Der Schlüssel wird an eine Induktionsspule zum Beispiel im Bereich der Lenksäule gebracht. Eine Kommunikation zu einer authentifizierenden Instanz im Fahrzeug wird aufgebaut. Die authentifizierende Instanz bewirkt die Freigabe des Fahrzeugs zum Starten.
  • Beispiel 4: Gewinnung von Fahrzeuginformationen durch zweite Schaltung
  • In einem Geschäft möchte der Benutzer erfahren, welches Motoröl für sein Fahrzeug geeignet ist. Dazu hält er den Schlüssel an ein geeignetes elektronisches Gerät, zum Beispiel ein Mobilfunkgerät, das dann über die zweite Schaltung im Schlüssel abgelegte Informationen über das Kraftfahrzeug sichtbar macht, so zum Beispiel Informationen über das geeignete Motoröl.
  • Beispiel 5: Mobilitätsgarantie durch zweite Schaltung
  • Das Kraftfahrzeug fällt aus und der Hersteller des Kraftfahrzeugs muss aufgrund einer dem Benutzer gewährten Mobilitätsgarantie für den Transport des Benutzers sorgen. Der Benutzer informiert den Hersteller vom Garantiefall. Der Hersteller teilt einem Anbieter von Mobilitätsdienstleitungen (Eisenbahnunternehmen, Taxiunternehmen, Fluglinie, Mietwagenanbieter, ...) mit, dass der Benutzer mit dem Schlüssel des ausgefallenen Kraftfahrzeugs auf Kosten des Herstellers Mobilitätsdienstleistungen in Anspruch nehmen darf. Der Benutzer des Kraftfahrzeugs kann sich dann gegenüber dem Mobilitätsdienstleister elektronisch als zur Inanspruchnahme von Mobilitätsdienstleistungen Berechtigter identifizieren.
  • Beispiel 6: Wiederauffinden des Parkplatzes mit der ersten Schaltung
  • Ein Benutzer parkt sein Kraftfahrzeug auf einem großen Parkplatz oder in einer Parkplatzanlage. Er verriegelt das Kraftfahrzeug mittels eines erfindungsgemäßen Schlüssels. Im Moment der Verriegelung oder im Moment des Ausschaltens der Zündung sendet das Kraftfahrzeug die aktuellen GPS-Koordinaten über BTLE an den Schlüssel. Die Daten werden im Schlüssel gespeichert. Später kann der Benutzer dann über sein ebenfalls mit einer BTLE-Schnittstelle ausgestattetes Mobiltelefon die GPS Koordinaten des Kraftfahrzeugs sichtbar machen, was eine Suche des Fahrzeugs vereinfachen kann. Dabei ist es hilfreich, wenn die Position des Kraftfahrzeugs in einer Karte dargestellt wird und/oder der Benutzer zum Parkplatz des Kraftfahrzeugs geführt wird.
  • Anhand der beigefügten Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert.
  • Dabei zeigt:
  • 1 Eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Schlüssels
  • Der in 1 schematisch dargestellte Schlüssel 1 weist eine erste Schaltung 11 und eine zweite Schaltung 12 auf.
  • Die erste Schaltung 11 umfasst einen integrierten Schaltkreis IC1. Der integrierte Schaltkreis IC1 ist an eine Batterie B und einen dazu parallelen Kondensator verbunden. Die Batterie B stellt eine Energieversorgung der ersten Schaltung 11 sicher.
  • Mit dem integrierten Schaltkreis IC1 der ersten Schaltung 11 ist ferner ein nicht flüchtiger Speicher M1 verbunden. Mit den Schaltern S kann ein Benutzer Einfluss auf die erste Schaltung 11 nehmen.
  • Mit einer Antenne A ist eine Kommunikation zwischen der ersten Schaltung 11 des Schlüssels 1 und einer authentifizierenden Instanz außerhalb des Schlüssels, zum Beispiel in einem Kraftfahrzeug möglich. Die Kommunikation entspricht einem BTLE-Standard.
  • Die zweite Schaltung 12 weist ebenfalls einen integrierten Schaltkreis IC2 auf. Dieser ist mit einer Spule L verbunden, die eine induktive Kopplung der zweiten Schaltung mit einer Gegenstelle sowohl zur Kommunikation als auch zur Energieversorgung ermöglicht. Die Kommunikation kann mit einer authentifizierenden Instanz zum Beispiel in einem Kraftfahrzeug erfolgen.
  • Ferner weist die zweite Schaltung 12 ebenfalls einen nicht flüchtigen Speicher M2 auf.
  • Die Kommunikation zwischen der zweiten Schaltung und der authentifizierenden Instanz erfolgt nach dem NFC-Standard.
  • Die Kommunikation zwischen den Schaltungen 11, 12 des Schlüssels und den oder der authentifizierenden Instanz erfolgt verschlüsselt, und zwar nach einem AES-Algorithmus. Die dazu notwendigen digitalen Schlüssel werden in den Speichern M1, M2 abgelegt.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Schlüssel
    11
    erste Schaltung
    IC1
    integrierter Schaltkreis der ersten Schaltung
    B
    Batterie
    C
    Kondensator
    M1
    Speicher
    S
    Schalter
    12
    zweite Schaltung
    IC2
    integrierter Schaltkreis der zweiten Schaltung
    L
    Spule
    M2
    Speicher

Claims (10)

  1. Schlüssel (1) mit Funkfernbedienung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Gehäuse und in dem Gehäuse angeordneten elektronischen Schaltungen zur Authentisierung des Schlüssels, wobei jede Schaltung eine Schnittstelle zur Kommunikation mit einer authentifizierenden Instanz außerhalb des Schlüssels aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Schaltung (11) zur Kommunikation eine BTLE-Schnittstelle und eine zweite Schaltung (12) zur Kommunikation eine NFC-Schnittstelle aufweist.
  2. Schlüssel (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schaltung (11) einen ersten integrierten Schaltkreis (IC1) aufweist.
  3. Schlüssel (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste integrierte Schaltkreis (IC1) Mittel zum Erzeugen eines hochfrequenten Signals, insbesondere mit einer 2,4 GHz Trägerfrequenz aufweist.
  4. Schlüssel (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste integrierte Schaltkreis (IC1) Mittel zum Verschlüsseln und zum Entschlüsseln von Signalen nach einem AES-Algorithmus aufweist.
  5. Schlüssel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schaltung (11) Schalter (S), insbesondere Taster aufweist.
  6. Schlüssel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schaltung (11) einen Speicher (M1) aufweist.
  7. Schlüssel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schaltung (12) einen zweiten integrierten Schaltkreis IC2) aufweist.
  8. Schlüssel (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite integrierte Schaltkreis (IC2) Mittel zum Erzeugen eines Signals mit einer Trägerfrequenz von 12 bis 15 MHz, insbesondere mit einer 13,56 MHz Trägerfrequenz aufweist.
  9. Schlüssel (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite integrierte Schaltkreis (IC2) Mittel zum Verschlüsseln und zum Entschlüsseln von Signalen nach einem AES-Algorithmus aufweist.
  10. Anordnung umfassend wenigstens einen Schlüssel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und ein Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug wenigstens eine authentifizierende Instanz hat, die zur Kommunikation mit dem Schlüssel eine BTLE-Schnittstelle und/oder eine NFC-Schnittstelle aufweist.
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