DE102016119951A1

DE102016119951A1 - Schlüsselloses Authentifizierungssystem für ein Kraftfahrzeug, Authentifizierungsverfahren für die Gewährung einer Bedienung eines Kraftfahrzeugs und Nachrüstset

Info

Publication number: DE102016119951A1
Application number: DE102016119951.6A
Authority: DE
Inventors: Boris Ziller
Original assignee: Huf Huelsbeck and Fuerst GmbH and Co KG
Current assignee: Huf Huelsbeck and Fuerst GmbH and Co KG
Priority date: 2016-10-19
Filing date: 2016-10-19
Publication date: 2018-04-19
Also published as: WO2018072930A1

Abstract

Schlüsselloses Authentifizierungssystem (1) für ein Kraftfahrzeug (2), wobei das Authentifizierungssystem (1) einen ID-Geber (3) mit einer ersten ID-Geber-seitigen Sende- und Empfangseinrichtung (4) zur kontaktlosen Authentifizierung gegenüber einer fahrzeugseitigen Sende- und Empfangseinrichtung (5) umfasst. Der ID-Geber (3) weist eine zweite Empfangseinrichtung (6) auf, die so mit der ersten Sende- und Empfangseinrichtung (4) gekoppelt ist, dass mittels eines Schaltsignals, das die zweite Empfangseinrichtung (6) empfängt, die Bereitschaft der ersten Sende- und Empfangseinrichtung (4) zur Funkkommunikation mit der fahrzeugseitigen Sende- und Empfangseinrichtung (5) eingeschaltet und ausgeschaltet werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft ein schlüsselloses Authentifizierungssystem für ein Kraftfahrzeug. Die Erfindung betrifft ferner ein Authentifizierungsverfahren für die Gewährung einer Bedienung eines Kraftfahrzeugs, ein Nachrüstset zur Nachrüstung eines Kraftfahrzeugs mit einem schlüssellosen Authentifizierungssystem sowie eine Verwendung eines schlüssellosen Authentifizierungssystems.
Die Bereitstellung von Fahrzeugen für eine größere Zahl von Bedienern ist bereits seit langer Zeit üblich. Nur eines von vielen Beispielen sind Fuhrparks von Firmen. Neben solchen Fuhrparks, bei denen unterschiedliche Bediener aus einem überschaubaren und definierten Personenkreis ausgewählt werden, gewinnen in der jüngeren Vergangenheit auch sogenannte Carsharing-Konzepte an Bedeutung. Carsharing-Konzepte basieren auf der Idee, dass ein Fahrzeug für eine bestimmte Zeit gemietet werden kann. Einem Bediener wird also aus einem Pool von Kraftfahrzeugen für eine begrenzte Zeitspanne ein Fahrzeug zur Verfügung gestellt.
Derartige Carsharing-Lösungen erfordern, dass einem Mieter eines Kraftfahrzeugs spätestens zum Mietbeginn der physische Zugang zu dem Kraftfahrzeug und die Möglichkeit der Bedienung des Kraftfahrzeugs gewährt wird. Zu diesem Zweck besteht beispielsweise die Möglichkeit, einen Schlüssel oder Identifikationsgeber, auch ID-Geber genannt, in einem Schließfach zu hinterlegen und einem berechtigten Bediener einen Zugangscode zu diesem Schließfach zu übermitteln. Konzepte dieser Art weisen jedoch den Nachteil auf, dass der physische Zugang zu dem Schlüssel gewährt wird. Dieser bleibt dann zunächst auch bestehen, auch wenn der eigentlich gewährte Nutzungszeitraum bereits abgelaufen ist. Auch kann eine Manipulation an dem Schlüssel beziehungsweise ID-Geber nicht unterbunden werden. Auch ist das Risiko eines Verlustes des Schlüssels beziehungsweise ID-Gebers durch den Bediener nicht auszuschließen. Weiterhin besteht das Problem, dass die rechtzeitige Schlüsselrückgabe organisiert und sichergestellt werden muss. Unter anderem aufgrund dieser Probleme bestehen Einbußen an Komfort und Sicherheit bei bestehenden Fuhrpark und Carsharing-Lösungen. Andere Konzepte sehen die nachträgliche Installation eines Berechtigungsprüfungssystems vor, das auf Grundlage der Prüfung beispielsweise von Chipkarten beruht. Der mit einer solchen Nachrüstung einhergehende Aufwand ist allerdings zeit- und kostenintensiv. Zudem tragen die Vorteile entsprechend nachgerüsteter Systeme aufgrund der notwendigen Verteilung von Identifikationsnachweisen, beispielsweise Chipkarten, eigentlich nur für geschlossene Nutzergruppen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ausgehend von den dargelegten Überlegungen ein verbessertes System bereitzustellen, mit dessen Hilfe erreicht wird, einer Mehrzahl oder Vielzahl von Bedienern einen Zugang zu einer Anzahl bereitgestellter Kraftfahrzeuge zu gewähren. Die Freischaltung einer Gewährung von Zugang und/oder Bedienbarkeit des Kraftfahrzeugs soll dabei hinsichtlich sowohl Flexibilität als auch Komforts Vorteile gegenüber den eingangs beschriebenen Systemen bieten.
Die Aufgabe wird gelöst mit einem schlüssellosen Authentifizierungssystem für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1, mit einem Authentifizierungsverfahren eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 8, mit einem Nachrüstset zur Nachrüstung eines Kraftfahrzeugs mit einem schlüssellosen Authentifizierungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 11 sowie mit der Verwendung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 12.
Es wird ein schlüsselloses Authentifizierungssystem für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt. Das Authentifizierungssystem umfasst:

- einen ID-Geber, wobei der ID-Geber eine erste ID-Geber-seitige Sende- und Empfangseinrichtung aufweist. Die erste ID-Geber-seitige Sende- und Empfangseinrichtung dient dem Zweck, eine Funkkommunikation mit einer fahrzeugseitigen Sende- und Empfangseinrichtung zu etablieren und durchzuführen. Im Rahmen der Funkkommunikation mit der fahrzeugseitigen Sende- und Empfangseinrichtung kann eine kontaktlose Authentifizierung des ID-Gebers erfolgen. Der ID-Geber weist weiterhin eine zweite Empfangseinrichtung auf. Die zweite Empfangseinrichtung ist derart mit der ersten ID-Geber-seitigen Sende- und Empfangseinrichtung gekoppelt, dass die Bereitschaft der ersten ID-Geber-seitigen Sende- und Empfangseinrichtung zur Funkkommunikation mit der fahrzeugseitigen Sende- und Empfangseinrichtung eingeschaltet bzw. ausgeschaltet werden kann, indem die zweite Empfangseinrichtung auf ein vorgegebenes Schaltsignal reagiert. Die Kopplung kann dabei sowohl in kabelgebundener als auch in anderer Weise erfolgen. Insbesondere können die erste und die zweite Empfangseinrichtung auf einer selben Platine angeordnet sein und auf dieser miteinander verbunden sein. Aber auch auf kabelloser Kommunikation basierende Kopplungen sind nicht ausgeschlossen.

Als ID-Geber der bezeichneten Art kann insbesondere ein tragbarer ID-Geber dienen, wie er aus den oft als Keyless-Schließsysteme bezeichneten Systemen bekannt ist. Bei einer häufig genutzten Ausgestaltung eines derartigen bekannten Keyless-Schließsystems erfolgt eine Funkkommunikation zwischen Kraftfahrzeug und ID-Geber, indem zunächst ein niederfrequentes LF-Wecksignal auf Veranlassung eines kraftfahrzeugseitigen Steuergeräts ausgesendet wird. Das Aussenden kann beispielsweise in regelmäßiger Taktfolge erfolgen, was oft als Pollen bezeichnet wird. Das LF-Wecksignal wird sodann von dem ID-Geber empfangen. Der ID-Geber veranlasst in Reaktion auf ein geeignetes LF-Wecksignal eine Hochfrequenzkommunikation mit dem kraftfahrzeugseitigen Steuergerät. Die hochfrequente bidirektionale Kommunikation zwischen ID-Geber und Kraftfahrzeug umfasst einen Austausch von identifizierenden Daten. Diese dienen dazu, nach Prüfung, zumeist mittels des kraftfahrzeugseitigen Steuergeräts, festzustellen, ob der Bediener zum Zutritt und/oder zur Bedienung des Kraftfahrzeugs berechtigt oder nicht berechtigt ist. In Fällen, in denen ein derartiger ID-Geber eine zusätzliche, zweite Empfangseinrichtung aufweist, und die erste ID-Geber-seitige Sende- und Empfangseinrichtung ausgeschaltet bzw. eingeschaltet werden kann, sobald ein entsprechendes Schaltsignal empfangen wird, ist der ID-Geber in erfindungsgemäßer Weise als Bestandteil des erfindungsgemäßen Authentifizierungssystems geeignet.
Das Authentifizierungssystem umfasst weiterhin eine ID-Geber-Basisstation. Die ID-Geber-Basisstation weist eine Sendeeinrichtung zum Aussenden des vorgegebenen Schaltsignals auf. Die Basisstation ist konstruktiv, insbesondere in Formgebung und Abmessungen, derart ausgebildet, dass der ID-Geber innerhalb der ID-Geber-Basisstation, an der ID-Geber-Basisstation angeordnet oder in der Nähe der ID-Geber-Basisstation positioniert werden kann. Die Sendeeinrichtung der ID-Geber-Basisstation kann nach vorgesehener Positionierung des ID-Gebers sodann dazu benutzt werden, um den ID-Geber durch das Senden des Schaltsignals zu wunschgemäßen Zeitpunkten beziehungsweise Anlässen einzuschalten oder auszuschalten. Die Funktionalität des ID-Gebers wird damit über die ID-Geber-Basisstation steuerbar eingerichtet.
Die ID-Geber-Basisstation weist eine Funkeinrichtung auf. Die Funkeinrichtung ist an der ID-Geber-Basisstation angeordnet und mit der Sendeeinrichtung der ID-Geber-Basisstation gekoppelt. Die Funkeinrichtung ist eingerichtet, ein Aktivierungssignal zu empfangen. Es ist vorgesehen, dass innerhalb der ID-Geber-Basisstation ein Prüfen des Aktivierungssignals auf eine Berechtigung erfolgt. Das Prüfen des Aktivierungssignals auf eine Berechtigung hin kann beispielsweise innerhalb einer Schaltung vorgenommen werden, welche Bestandteil der Funkeinrichtung ist. Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass die Prüfung des Aktivierungssignals von einem eigens eingerichteten Prüfungsschaltkreis vorgenommen wird. Die Art der Ausführung der Prüfung des Aktivierungssignals auf Berechtigung hin ist allerdings nicht wesentlich für die Funktionalität der Erfindung. Vielmehr ist wesentlich, dass die erfolgreiche Prüfung der Berechtigung eine notwendige Voraussetzung dafür ist, dass die Sendeeinrichtung veranlasst wird, das vorgegebene Schaltsignal aufzuweisen. Je nach Ausgestaltung des Authentifizierungssystems kann dabei vorgesehen sein, dass die zusätzliche Erfüllung weiterer Bedingungen zur Aussendung des Schaltsignals vorausgesetzt werden.
Das erfindungsgemäße Authentifizierungssystem sieht also vor, eine wesentliche Funktionalität des entsprechend eingerichteten ID-Gebers eines Keyless-Entry-Systems einzuschalten beziehungsweise auszuschalten. Nur in dem Fall, dass die Bereitschaft ersten ID-Geber-seitigen Sende- und Empfangseinrichtung zur Funkkommunikation mit der fahrzeugseitigen Sende- und Empfangseinrichtung eingeschaltet ist, kann der ID-Geber überhaupt erst die vorgesehene und beispielhaft aus dem Stand der Technik bekannte Funkkommunikation mit einer fahrzeugseitigen Sende- und Empfangseinrichtung (welche in der Regel mit einer entsprechenden Steuereinrichtung verbunden ist) vornehmen. Durch die derartige Anordnung wird also der Vorteil erreicht, dass die Authentifizierung des ID-Gebers und damit auch die Zutrittsgewährung bzw. Gewährung einer Bedienbarkeit des Kraftfahrzeugs nicht durch eine Annäherung des ID-Gebers bewerkstelligt wird, sondern durch ein Einschalten des bereits in Sende- und/oder Empfangsreichweite des Kraftfahrzeugs befindlichen ID-Gebers. Der ID-Geber kann also stets in einem Sende- und Empfangsradius der fahrzeugseitigen Sende- und Empfangseinrichtung befindlich sein, während eine Bedienung nur in solchen Fällen möglich ist, in denen die erste ID-Geber-seitige Sende- und Empfangseinrichtung zuvor entsprechend eingeschaltet worden ist.
Um diese für die Durchführung der Authentifizierung des ID-Gebers erforderliche Aktivierung der ersten ID-Geber-seitigen Sende- und Empfangseinrichtung herbeizuführen, ist die als Bestandteil des Authentifizierungssystems eingerichtete Möglichkeit zur zusammenwirkenden Kommunikation aus Sendeeinrichtung und Funkeinrichtung vorgesehen. Die Sendeeinrichtung und die Funkeinrichtung können dabei mittelbar oder unmittelbar miteinander verbunden oder sogar als integrale Einheit vorliegen.
Durch dieses Zusammenwirken der Funkeinrichtung und der Sendeeinrichtung wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass ein Authentifizieren eines berechtigten Bedieners gewissermaßen auf die Ebene der ID-Geber-Basisstation verlagert wird. Dies erfolgt folgendermaßen: Nachdem die Funkeinrichtung ein entsprechendes Aktivierungssignal empfangen hat, kann die Funkeinrichtung entweder selbst oder mittels eines mit der Funkeinrichtung verbundenen Auswertungsschaltkreises, feststellen, ob das Aktivierungssignal von einem berechtigten Bediener ausgesendet wurde. Nachfolgend kann die Funkeinrichtung in Zusammenwirkung mit der Sendeeinrichtung das Aussenden des vorgegebenen Schaltsignals von der Sendeeinrichtung aus veranlassen. Hiernach führt das Aussenden des vorgegebenen Schaltsignals zu der eingangs erläuterten Aktivierung der Bereitschaft der ersten ID-Geber-seitigen Sende- und Empfangseinrichtung. Sodann kann der ID-Geber mit der fahrzeugseitigen Sende- und Empfangseinrichtung und gegebenenfalls mit der mit dieser verbundenen Steuereinrichtung des Kraftfahrzeugs kommunizieren. Mit dieser Kommunikation beginnend erfolgt eine Durchführung eines Authentifizierungsverfahrens zwischen ID-Geber kraftfahrzeugseitigem Steuergerät in einer Weise, wie sie beispielhaft im Stand der Technik für ID-Geber von Keyless-Entry-Systemen bekannt ist.
Das erfindungsgemäße Authentifizierungssystem kann somit die bislang üblichen Authentifizierungssysteme in verbesserte Weise weiterbilden: Bisherige Systeme beruhten darauf, einen Schlüssel oder einen ID-Geber für eine gewisse Zeit einem berechtigten Bediener bereitzustellen. Das erfindungsgemäße Authentifizierungssystem hingegen ermöglicht eine Funktionsweise, gemäß welcher ein stets innerhalb eines Sende- und Empfangsradius des Kraftfahrzeugs befindlicher ID-Geber lediglich aus- und abgeschaltet wird. Dies ermöglicht insbesondere, eine Zugangskontrolle beziehungsweise Berechtigungskontrolle auf die gedankliche Ebene der Zusammenwirkung aus Aktivierungssignal und Prüfung des Aktivierungssignals durch Funkeinrichtung oder von einem mit der Funkeinrichtung verbundenen Auswerteschaltkreise zu verlagern.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Authentifizierungssystems kann dahingehend eingerichtet sein, dass die ID-Geber-Basisstation den ID-Geber unentnehmbar umfasst oder umfassen kann. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die ID-Geber-Basisstation ein verschließbares Gehäuse ist, in welchen der ID-Geber eingelegt werden kann. Aber auch andere Arten eines Einbringens des ID-Gebers in die ID-Geber-Basisstation können vorgesehen umgesetzt sein. Beispielsweise kann die ID-Geber-Basisstation eine Halteanordnung aufweisen, die in den ID-Geber eingreift oder den ID-Geber umgreift. Die genannten Ausgestaltungen der ID-Geber-Basisstation begründen den Vorteil, dass eine universell zur Verfügung gestellte ID-Geber-Basisstation durch das Einfügen eines bereits vorhandenen ID-Gebers zu einem nur für ein Kraftfahrzeug zugehörigen Authentifizierungssystem umgewandelt werden kann.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die ID-Geber-Basisstation Befestigungsmittel aufweist, die geeignet sind, die ID-Geber-Basisstation unlösbar an dem Kraftfahrzeug zu befestigen. Der Begriff der unlösbaren Befestigung ist dahingehend zu verstehen, dass keine zerstörungsfreie Befestigung möglich ist. Insbesondere können hiermit Klebeverbindungen oder Vernietungen genutzt werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die Funkeinrichtung eine Bluetooth-Schnittstelle und/oder WLAN-Schnittstelle umfasst. Bluetooth-Schnittstellen beziehungsweise WLAN-Schnittstellen weisen den Vorteil auf, standardmäßig von einer Vielzahl unterschiedlicher Kommunikationsgeräte ansprechbar zu sein. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Bluetooth-Schnittstelle und/oder die WLAN-Schnittstelle eingerichtet sind, eine Verbindung mit einem Smartphone herzustellen und zu nutzen. So kann insbesondere sichergestellt werden, dass die Authentifizierung, die vorgenommen werden soll, über die Bereitstellung eines Authentifizierungscodes an einem Smartphone eines Benutzers stattfindet. Ein Anbieter, beispielsweise eines Fuhrparks oder eines Carsharing-Pools, kann einem Bediener zum Beispiel eine entsprechende Smartphone-App bereitstellen, die beispielweise nach Bezahlung eines entsprechenden Mietentgelts für einen bestimmten Zeitraum softwaremäßig befähigt wird, das Aktivierungssignal in für die Bluetooth-Schnittstelle und/oder die WLAN-Schnittstelle verständlicher Weise auszusenden.
In einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung des Authentifizierungssystems kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Sendeeinrichtung der ID-Geber-Basisstation und/oder die zweite Empfangseinrichtung des ID-Gebers einen passiven Transponder aufweisen. Durch Bereitstellung eines passiven Transponders, bevorzugt eines passiven RFID-Transponders, kann die Kommunikation zwischen Sendeeinrichtung der ID-Geber-Basisstation und der zweiten Empfangseinrichtung des ID-Gebers in energiesparender Weise vorgenommen werden. Weiterhin kann infolge der geringen Sendedistanz eines passiven Transponders sichergestellt werden, dass bei Auslesen eines auf dem Transponder gespeicherten Codes die Kommunikation, welche von der Sendeeinrichtung der ID-Geber-Basisstation veranlasst wird, nur mit dem tatsächlich angesprochenen ID-Geber erfolgt.
Um das Prüfen des Aktivierungssignals auf die Berechtigung des Bedieners zu ermöglichen, kann an der ID-Geber-Basisstation des Weiteren eine Recheneinheit angeordnet sein. Diese kann beispielsweise als Mikrocontroller ausgebildet sein. Um die ID-Geber-Basisstation in die Lage zu versetzen, berechtigte von unberechtigten Aktivierungssignalen zu unterscheiden, sind entsprechende Anweisungen an die Recheneinheit erforderlich. Diese Anweisungen umfassen zumindest Informationen, welche Anforderungen an ein Aktivierungssignal oder an Aktivierungssignale zu stellen sind, um diese als berechtigt anzusehen. Um diese Anweisung stets in aktualisierter Weise bereitzustellen, kann in einer weitergebildeten Ausführungsform vorgesehen sein, dass die Recheneinheit an ein Netzwerk anbindbar ist. Die Anbindung an das Netzwerk kann dabei mittelbar oder unmittelbar erfolgen. Es sind sowohl kabelgebundene oder über eine Funkverbindung hergestellte Verbindungen möglich.
Um den erforderlichen technischen Aufwand bei Betrieb eines Authentifizierungssystems zu reduzieren, kann auch vorgesehen sein, dass die ID-Geber-Basisstation ein Speichermodul aufweist, auf dem ein Vorrat von Anweisungen hinterlegt ist. Die Anweisungen versorgen dabei ein mit der Prüfung des Aktivierungssignals beauftragtes Bauteil mit Anweisungen darüber, welches Aktivierungssignal oder welche Aktivierungssignale als Nachweis einer Berechtigung anzusehen sind. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Speichermodul mit der zuvor eingeführten Recheneinheit verbunden ist. Das Hinterlegen eines Vorrats von Anweisungen kann beispielsweise als Hinterlegen einer Anzahl von Prüfcodes erfolgen. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass für jeden neuen Bediener in irgendeiner Folge, beispielsweise in zufälliger Folge, ein Prüfcode vergeben wird. In einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass jede Anweisung nur ein einziges Mal benutzt werden kann. Durch entsprechende Dimensionierung des Vorrats von Anweisungen kann sichergestellt werden, dass für eine beabsichtigte Nutzungsdauer des Authentifizierungssystems ausreichend viele Anweisungen hinterlegt sind.
Ein weiterer Gedanke der Erfindung, der unter Nutzung des erfindungsgemäßen Authentifizierungssystems aber auch unabhängig von diesem realisiert werden kann, betrifft ein Authentifizierungsverfahren für die Gewährung einer Bedienung eines Kraftfahrzeugs. Das erfindungsgemäße Authentifizierungsverfahren umfasst folgende Schritte:

- Aussenden eines als Aktivierungssignal ausgebildeten Funksignals mittels eines mobilen Funkemitters;
- Empfangen des Aktivierungssignals durch eine Funkeinrichtung einer ID-Geber-Basisstation,
- Prüfen des Aktivierungssignals auf Berechtigung,
- Aussenden eines vorgegebenen Schaltsignals mittels einer Sendeeinrichtung der ID-Geber-Basisstation, nachdem das Prüfen des Aktivierungssignals die Berechtigung bestätigt hat,
- Aktivieren der Bereitschaft der ersten ID-Geber-seitigen Sende- und Empfangseinrichtung zur Funkkommunikation mit einer fahrzeugseitigen Sende- und Empfangseinrichtung, nachdem eine zweite Empfangseinrichtung des ID-Gebers das vorgegebene Schaltsignal empfangen und als solches erkannt hat.

Um das Aktivieren der Bereitschaft der ersten ID-Geber-seitigen Sende- und Empfangseinrichtung herbeizuführen, ist eine mittelbare oder unmittelbare Kopplung der zweiten Empfangseinrichtung des ID-Gebers mit der ersten ID-Geber-seitigen Sende- und Empfangseinrichtung vorgesehen.
Für das erfindungsgemäße Verfahren gelten die für das Authentifizierungssystem dargelegten Wirkzusammenhänge und Vorteile in für das Verfahren geeigneten gedanklichen Abwandlung in analoger Weise.
Eine spezielle vorteilhafte Weiterbildung des Authentifizierungsverfahrens sieht vor, dass nach dem Aktivieren der Bereitschaft der ersten ID-Geber-seitigen Sende- und Empfangseinrichtung zur Funkkommunikation mit der fahrzeugseitigen Sende- und Empfangseinrichtung zu einem späteren wunschgemäßen Zeitpunkt auch ein Deaktivieren der Bereitschaft des ID-Gebers zur Funkkommunikation erfolgt. Das Deaktivieren kann mittels Auslösens des vorgegebenen Schaltsignals erfolgen, also desselben Schaltsignals, das auch zum Aktivieren der Bereitschaft der ersten ID-Geber-seitigen Sende- und Empfangseinrichtung genutzt wurde. Alternativ kann das Auslösen mittels eines abweichenden vorgegebenen, also eines anderen, Schaltsignals erfolgen.
In welcher Weise das Aktivieren der Bereitschaft der ersten ID-Geber-seitigen Sende- und Empfangseinrichtung in technischer Hinsicht konkret umgesetzt wird, ist für die Erfindung unwesentlich. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass tatsächlich ein hardwaremäßiges Einschalten beziehungsweise Ausschalten der ID-Geber-seitigen Sende- und Empfangseinrichtung oder eines Teils der ID-Geber-seitigen Sende- und Empfangseinrichtung erfolgt. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass eine entsprechende Weisung der ID-Geber-seitigen Sende- und Empfangseinrichtung softwaremäßig umgesetzt wird. Wesentlich ist vor allem, dass die Funkkommunikation, welche der ID-Geber mit dem Fahrzeug aufnimmt, um einen Zugang zu dem Kraftfahrzeug zu gewähren und/oder die Bedienung des Kraftfahrzeugs zu ermöglichen, erst dann möglich ist, nachdem die zweite Empfangseinrichtung des ID-Gebers das vorgegebene Schaltsignal empfangen hat.
Da vorgesehen ist, dass der ID-Geber sich in der Nähe oder sogar innerhalb einer ID-Geber-Basisstation befindet und daher das vorgegebene Schaltsignal zum Empfangen durch die zweite Empfangseinrichtung nur eine geringe Distanz zurücklegen muss, ist in besonders vorteilhafter Weise und nicht zuletzt auch als eine Maßnahme zum Schutz gegen ein Manipulieren von außerhalb vorgesehen, dass die Sendeleistung beim Aussenden des Schaltsignals und/oder die Frequenz des Schaltsignals auf eine möglichst geringe Distanz hin eingerichtet und vorteilhafterweise auf eine möglichst geringe Distanz hin optimiert ist.
Besonders vorteilhaft ist vorgesehen, dass der mobile Funkemitter ein Smartphone ist. Dadurch kann sichergestellt sein, dass die Nutzung des Authentifizierungsverfahrens mit einer besonders großen Anzahl von potenziellen Bedienern möglich ist, nämlich mit jedem Besitzer eines hardware- und softwaremäßig ausreichend ausgestatteten Smartphones.
Ein weiterer Gedanke der Erfindung betrifft ein Nachrüstset zur Nachrüstung eines Kraftfahrzeugs mit einem schlüssellosen Authentifizierungssystem. Das Nachrüstset weist eine ID-Geber-Basisstation auf. Die ID-Geber-Basisstation umfasst dabei:

- eine Sendeeinrichtung zum Aussenden eines vorgegebenen Schaltsignals für ein Aktiveren bzw. Deaktivieren einer Bereitschaft eines entsprechend vorbereiteten ID-Gebers zur Funkkommunikation mit einer fahrzeugseitigen Sende- und Empfangseinrichtung,
- eine Funkeinrichtung, die mit der Sendeeinrichtung gekoppelt ist, wobei die Funkeinrichtung eingerichtet ist, ein Aktivierungssignal zu empfangen und ein Aussenden des vorgegebenen Schaltsignals mittels der Sendeeinrichtung zu veranlassen zum Aktivieren der Bereitschaft des ID-Gebers zur Funkkommunikation, nachdem ein Prüfen des Aktivierungssignals eine Berechtigung bestätigt hat.

Ein derartiges Nachrüstset geht mit dem Vorteil einher, dass mit einem universellen Set durch nachträgliches Anbringen beispielsweise an ein Kraftfahrzeug mit nachfolgender Aufnahme des ID-Gebers in, an oder in der Nähe von der ID-Geber-Basisstation ein Authentifizierungsverfahren ermöglicht wird. Dieses kann durch die vorgesehene nachträgliche Einrichtung individuell auf jedes der vorhandenen Kraftfahrzeuge oder ähnliche vermietbare Objekte abgestimmt werden. Insbesondere kann das Nachrüstset für die Durchführung eines Authentifizierungsverfahrens nach einer der zuvor erläuterten Ausgestaltungen sowie mit einem der eingangs beschriebenen Authentifizierungssysteme genutzt werden.
Insbesondere kann vorgesehen sein, ein schlüsselloses Authentifizierungssystem für die Inbetriebnahme eines Kraftfahrzeugs zu verwenden, das als Mietwagen bereitgestellt ist. In der speziellen Verwendung ist die ID-Geber-Basisstation an dem Mietwagen unlösbar, das heißt nicht zerstörungsfrei lösbar, befestigt. Die Inbetriebnahme des Kraftfahrzeugs erfolgt, indem ein Mieter des Kraftfahrzeugs ein Smartphone verwendet. Das Smartphone wird von einem Vermieter des Mietwagens zur Aussendung des Aktivierungssignals befähigt, damit der Mieter als berechtigter Nutzer ausgewiesen werden kann.
Im Zuge dieser Verwendung kann insbesondere eines der erläuterten Authentifizierungssysteme und/oder eines der beschriebenen Authentifizierungsverfahren genutzt werden.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstands der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. In den Zeichnungen ist ein beispielhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten wie auch nachfolgend erläuterten Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind.
Es zeigen:

1: Eine beispielhafte Darstellung einer Grundkonstellation, in der das schlüssellose Authentifizierungssystem genutzt werden kann;
2: Schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Authentifizierungssystems.

1 ist eine repräsentative Darstellung zu entnehmen, in der eine Anwendung des Authentifizierungssystems 1 dargestellt ist. Innerhalb eines Kraftfahrzeugs 2 ist eine Sende- und Empfangseinrichtung 5 vorgesehen, wobei die Sende- und Empfangseinrichtung 5 mit einer nicht dargestellten Steuereinrichtung des Kraftfahrzeugs 2 verbunden ist. An einer anderen Position im Kraftfahrzeug 2 ist das Authentifizierungssystem 1 angeordnet. Das Authentifizierungssystem 1 umfasst insbesondere auch den in 1 nicht dargestellten ID-Geber 3. Neben dem Kraftfahrzeug 2 und dem an dem Kraftfahrzeug angeordneten Authentifizierungssystem 1 ist in 1 auch ein Smartphone 15 dargestellt, welches als eine Ausbildung eines mobilen Funkemitters von einem Bediener genutzt werden kann, um eine Funkeinrichtung des Authentifizierungssystems 1 anzusprechen.
Eine detailliertere Ausgestaltung des Authentifizierungssystems 1 ist 2 zu entnehmen. Das Authentifizierungssystems 1 weist eine ID-Geber-Basisstation 7 auf, welche in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als abschließbarer Kasten ausgebildet ist. Die ID-Geber-Basisstation 7 ist innerhalb des Kraftfahrzeugs 2 mittels Klebeverbindung unlösbar angeordnet. Innerhalb des abschließbaren Kastens ist ein ID-Geber 3 angeordnet. Der ID-Geber 3 weist eine erste ID-Geber-seitige Sende- und Empfangseinrichtung 4 auf. Die ID-Geber-seitige Sende- und Empfangseinrichtung 4 weist in der gezeigten Ausgestaltung sowohl eine LF-Antenne und - Empfangseinrichtung als auch eine HF-Antenne und - Empfangseinrichtung auf. Die LF-Empfangseinrichtung empfängt entsprechende Triggersignale von dem Kraftfahrzeug, in diesem Fall in Polling-Ausführung. Hieraufhin tritt sie mittels des HF-Schaltkreises der ID-Geber-seitigen Sende- und Empfangseinrichtung 4 in eine bidirektionale Funkkommunikation mit der fahrzeugseitigen Sende- und Empfangseinrichtung und hierdurch mit dem kraftfahrzeugseitigen Steuergerät, das mit der fahrzeugseitigen Sende- und Empfangseinrichtung gekoppelt ist. Im Rahmen dieses bidirektionalen Austausches wird die Authentifizierung eines Bedieners an dem Kraftfahrzeug durchgeführt. Nach erfolgreicher Authentifizierung wird dem Bediener der Zutritt zu dem Kraftfahrzeug und der Zugriff auf die Bedienung des Kraftfahrzeugs gewährt. Der ID-Geber 3 ist derart eingerichtet, dass die Bereitschaft des ID-Gebers 3 zur Funkkommunikation mit der fahrzeugseitigen Sende- und Empfangseinrichtung 5 ein- und ausschaltbar ist. Das Ein- und Ausschalten erfolgt dabei über das Versenden eines Schaltsignals, welches von der zweiten Empfangseinrichtung 6 empfangen wird. Die zweite Empfangseinrichtung 6 weist hierzu neben einer Antenne zumindest auch einen Mikrocontroller auf. Auf die genaue Ausführung kommt es an dieser Stelle aber nicht an; wesentlich ist vielmehr, dass ein Schaltsignal von der zweiten Empfangseinrichtung 6 empfangen wird infolge dessen von der zweiten Empfangseinrichtung 6 aus zu der ersten ID-Geber-seitigen Sende- und Empfangseinrichtung 4 hin ein Signal ausgegeben wird, das die Aktivschaltung oder Passivschaltung der ID-Geber-seitigen Sende- und Empfangseinrichtung 4 bewirkt. Das Schaltsignal, welches von der zweiten Empfangseinrichtung 6 empfangen wird, entstammt der Sendeeinrichtung 8.
Voraussetzung für ein Aussenden des Schaltsignals durch die Sendeeinrichtung 8 ist wiederum der Empfang eines entsprechenden Aktivierungssignals 10 durch eine Funkeinrichtung 9. In der gezeigten Darstellung wird für das Aussenden des Aktivierungssignals 10 ein Smartphone 15 benutzt. Auf dem Smartphone 15 ist eine entsprechend vorbereitete App installiert, welche mit Genehmigung eines Vermieters des Kraftfahrzeugs die Aussendung eines berechtigenden Authentifizierungssignals über eine Bluetooth-Verbindung veranlasst. Die Funkeinrichtung 9 der ID-Geber-Basisstation 7 erkennt das Aktivierungssignal nach Empfang und prüft es unter Zuhilfenahme der Recheneinheit 12 als berechtigend. In dem Fall, in dem die Recheneinheit 12 das von der Funkeinrichtung 9 empfangene Aktivierungssignal 10 als berechtigend anerkennt, wird von der Sendeeinrichtung 8 das Aussenden des Aktivierungssignals 10 veranlasst. Sowohl die Funkeinrichtung 9 als auch die Sendeeinrichtung 8 weisen zumindest eine entsprechend eingerichtete Antenne auf; darüber hinaus kann zusätzlich vorgesehen sein, dass die Sendeeinrichtung 8 und/oder die Funkeinrichtung 9 einen Mikrocontroller aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann aber auch vorgesehen sein, dass eine oder beide der Sendeeinrichtung 8 und der Funkeinrichtung 9 mit einem unabhängig agierenden Schaltkreis, insbesondere innerhalb eines Mikrocontrollers, verbunden sind. Die genaue Ausgestaltung ist für die Funktionsweise nicht wesentlich und für den Fachmann problemlos adaptierbar oder auch abwandelbar. In der gezeigten Darstellung weist die ID-Geber-Basisstation 7 außerdem ein Speichermodul 14 auf, auf dem ein Vorrat von Anweisungen hinterlegt ist. Diese Anweisungen sind von der Recheneinheit dahingehend auswertbar, dass die Recheneinheit interpretiert, welche der Aktivierungssignale 10 eine Berechtigung nachweisen und welche der Aktivierungssignale 10 eine Berechtigung nicht nachweisen. Um die derart hinterlegten Daten zu aktualisieren, zu löschen und/oder zu ergänzen, ist das Speichermodul 14 über die Recheneinheit 12 mit einem Netzwerk 13 verbunden. Das Netzwerk 13 ist an das Internet angeschlossen. Über diesen Zugang kann ein Systemadministrator die Anweisungen für die Recheneinheit und insbesondere die auf dem Speichermodul hinterlegten Daten aktualisieren. Die ebenfalls dargestellten als Löcher ausgebildeten Befestigungsmittel 11a, 11b können zur unlösbaren Befestigung der ID-Geber-Basisstation genutzt werden, beispielsweise mittels Vernietung.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die ID-Geber-Basisstation 7, beispielsweise kabelgebunden, mit dem Steuergerät des Kraftfahrzeugs verbunden ist. Insbesondere kann die Recheneinheit 12 oder eine andere Steuereinheit der ID-Geber-Basisstation 7 eingerichtet sein, dass nach einem Empfangen eines Signals, insbesondere eines Aktivierungssignals 10, ein einmaliges oder mehrmaliges Aussenden eines LF-Triggersignals zum Ansprechen des ID-Gebers 3 an der ersten Sende- und Empfangseinrichtung 4 des ID-Gebers veranlasst wird. Beispielweise kann auch ein temporäres Pollen des Triggersignals veranlasst werden. In einer solchen Weiterbildung würde in einem Fall, in dem mit dem Aktivierungssignal 10 eine Berechtigung nachgewiesen wurde, nach der Aktivierung des Schlüssels infolge des Triggerns des LF-Moduls der ID-Geber-seitigen Sende- und Empfangseinrichtung 4 eine bidirektionale HF-Kommunikation des ID-Gebers 3 mit dem Steuergerät des Kraftfahrzeugs etabliert. Im Rahmen dieser bidirektionalen HF-Kommunikation wird die Authentifizierung durch auf dem ID-Geber hinterlegten Daten etabliert und in der Folge hieraus ein Zugang zu dem Kraftfahrzeug und ein Zugriff auf dessen Bedienfunktionalitäten etabliert. In einem Fall, dass das Aktivierungssignal 10 zwar empfangen wurde, jedoch als Signals eines Unberechtigten erkannt worden ist bzw. nicht als Signal eines Berechtigten erkannt worden ist, würde das Triggersignal unbeantwortet bleiben, da die Bereitschaft der ersten ID-Geber-seitigen Sende- und Empfangseinrichtung 4 zur Funkkommunikation mit der fahrzeugseitigen Sende- und Empfangseinrichtung 5 weiterhin ausgeschaltet bleibt.

Claims

Schlüsselloses Authentifizierungssystem (1) für ein Kraftfahrzeug (2), wobei das Authentifizierungssystem (1) umfasst: - einen ID-Geber (3) mit einer ersten ID-Geber-seitigen Sende- und Empfangseinrichtung (4) für die Durchführung einer Funkkommunikation mit einer fahrzeugseitigen Sende- und Empfangseinrichtung (5) zur kontaktlosen Authentifizierung des ID-Gebers (3), wobei der ID-Geber (3) eine zweite Empfangseinrichtung (6) aufweist, die derart mit der ersten ID-Geber-seitigen Sende- und Empfangseinrichtung (4) gekoppelt ist, dass mittels eines vorgegebenen Schaltsignals, das die zweite Empfangseinrichtung (6) des ID-Gebers (3) empfängt, die Bereitschaft der ersten ID-Geber-seitigen Sende- und Empfangseinrichtung (4) zur Funkkommunikation mit der fahrzeugseitigen Sende- und Empfangseinrichtung (5) eingeschaltet und ausgeschaltet werden kann, - eine ID-Geber-Basisstation (7), die eine Sendeeinrichtung (8) zum Aussenden des vorgegebenen Schaltsignals aufweist, - eine Funkeinrichtung (9), die an der ID-Geber-Basisstation (7) angeordnet und mit der Sendeeinrichtung (8) der ID-Geber-Basisstation (7) gekoppelt ist, wobei die Funkeinrichtung (9) eingerichtet ist, ein Aktivierungssignal (10) zu empfangen und ein Aussenden des vorgegebenen Schaltsignals mittels der Sendeeinrichtung (8) der ID-Geber-Basisstation (7) zu veranlassen zum Einschalten der Bereitschaft des ID-Gebers (3) zur Funkkommunikation, nachdem ein Prüfen des Aktivierungssignals (10) eine Berechtigung bestätigt hat.
Authentifizierungssystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ID-Geber-Basisstation (7) derart eingerichtet ist, dass sie den ID-Geber (3) unentnehmbar umfassen kann.
Authentifizierungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ID-Geber-Basisstation (7) Befestigungsmittel (11a, 11b) aufweist zur unlösbaren Befestigung der ID-Geber-Basisstation (7) an dem Kraftfahrzeug (2).
Authentifizierungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Funkeinrichtung (9) eine Bluetooth-Schnittstelle und/oder eine WLAN-Schnittstelle umfasst.
Authentifizierungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinrichtung (8) der ID-Geber-Basisstation (7) und/oder die zweite Empfangseinrichtung (6) des ID-Gebers (3) einen RFID-Transponder aufweisen.
Authentifizierungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ID-Geber-Basisstation (7) eine Recheneinheit (12) aufweist, die an ein Netzwerk (13) anbindbar ist zum Empfang von Anweisungen, welches Aktivierungssignal (10) oder welche Aktivierungssignale (10) eine Berechtigung nachweisen.
Authentifizierungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ID-Geber-Basisstation (7) ein Speichermodul (14) aufweist, auf der ein Vorrat von Anweisungen hinterlegt ist darüber, welches Aktivierungssignal (10) oder welche Aktivierungssignale (10) eine Berechtigung nachweisen.
Authentifizierungsverfahren für die Gewährung einer Bedienung eines Kraftfahrzeugs (2), umfassend die Schritte: - Aussenden eines als Aktivierungssignal (10) ausgebildeten Funksignals mittels eines mobilen Funkemitters (15) , - Empfang des Aktivierungssignals (10) durch eine Funkeinrichtung (9) einer ID-Geber-Basisstation (7), - Prüfen des Aktivierungssignals (10) auf Berechtigung, - Aussenden eines vorgegebenen Schaltsignals mittels einer Sendeeinrichtung (8) der ID-Geber-Basisstation (7), nachdem das Prüfen des Aktivierungssignals (10) die Berechtigung bestätigt hat, - Aktivieren der Bereitschaft der ersten ID-Geber-seitigen Sende- und Empfangseinrichtung (4) zur Funkkommunikation mit einer fahrzeugseitigen Sende- und Empfangseinrichtung (5), nachdem eine zweite Empfangseinrichtung (6) des ID-Gebers (3) das vorgegebene Schaltsignal empfangen und als solches erkannt hat, mittels einer für dieses Aktivieren eingerichteten Kopplung der zweiten Empfangseinrichtung (6) des ID-Gebers (3) mit der ersten ID-Geber-seitigen Sende- und Empfangseinrichtung (4).
Authentifizierungsverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Aktivieren der Bereitschaft der ersten ID-Geber-seitigen Sende- und Empfangseinrichtung (4) zur Funkkommunikation mit der fahrzeugseitigen Sende- und Empfangseinrichtung (5) zu einem späteren wunschgemäßen Zeitpunkt auch ein Deaktivieren der Bereitschaft des ID-Gebers (3) zur Funkkommunikation mittels Auslösens des vorgegebenen Schaltsignals oder mittels Auslösens eines abweichenden vorgegebenen Schaltsignals erfolgt.
Authentifizierungsverfahren nach einem der Ansprüche 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass der mobile Funkemitter (15) ein Smartphone ist.
Nachrüstset zur Nachrüstung eines Kraftfahrzeugs (2) mit einem schlüssellosen Authentifizierungssystem (1), wobei das Nachrüstset eine ID-Geber-Basisstation (7) umfasst, die aufweist: - eine Sendeeinrichtung (8) zum Aussenden eines vorgegebenen Schaltsignals für ein Aktivieren beziehungsweise Deaktivieren einer Bereitschaft eines entsprechend vorbereiteten ID-Gebers (3) zur Funkkommunikation mit einer fahrzeugseitigen Sende- und Empfangseinrichtung (5), - eine Funkeinrichtung (9), die mit der Sendeeinrichtung (8) gekoppelt ist, wobei die Funkeinrichtung (9) eingerichtet ist, ein Aktivierungssignal (10) zu empfangen und ein Aussenden des vorgegebenen Schaltsignals mittels der Sendeeinrichtung (8) zu veranlassen zum Aktivieren der Bereitschaft des ID-Gebers (3) zur Funkkommunikation, nachdem ein Prüfen des Aktivierungssignals eine Berechtigung bestätigt hat.
Verwendung eines schlüssellosen Authentifizierungssystems (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 für die Inbetriebnahme eines Kraftfahrzeugs (2), das als Mietwagen bereitgestellt ist und an dem die ID-Geber-Basisstation (7) unlösbar befestigt ist, durch einen Mieter des Kraftfahrzeugs (2) mittels eines Smartphones (15), wobei das Smartphone (15) von einem Vermieter des Mietwagens zur Aussendung des Aktivierungssignals (10) befähigt wird, um den Mieter als Berechtigten auszuweisen.