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Die Erfindung betrifft ein drahtloses Fahrzeugkommunikationssystem zum Steuern eines Fahrzeugs nach Maßgabe eines drahtlosen Signals, das zwischen einer am Fahrzeug montierten Fahrzeugsteuervorrichtung und einer von einem Benutzer mitgeführten tragbaren Vorrichtung zu senden und empfangen ist. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Fahrzeugsicherheitstechnik.
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Es ist ein drahtloses Fahrzeugkommunikationssystem bekannt, das der Durchführung einer Fahrzeugkontrolle dient, wie beispielsweise dem Türen-Verriegeln/Entriegeln und dem Start des Motors, nach Maßgabe eines drahtlosen Signals, das zwischen einer an dem Fahrzeug montierten Fahrzeugsteuervorrichtung und einer von einem Benutzer mitgeführten tragbaren Vorrichtung gesendet und empfangen wird. Kommunikationsverfahren zwischen einer Fahrzeugsteuervorrichtung und einer tragbaren Vorrichtung werden grob in drei Arten unterteilt, nämlich ein Abfrageverfahren (polling method), eine Methode des passiven Zugangs (passive entry method) und einen schlüssellosen Zugang (keyless entry). Gemäß dem Abfrageverfahren sendet die Fahrzeugsteuervorrichtung Antwortanforderungssignale in vorbestimmten Zyklen unabhängig von der Position der tragbaren Vorrichtung. Gemäß dem Verfahren des passiven Zugangs sendet die Fahrzeugsteuervorrichtung ein Antwortanforderungssignal an die tragbare Vorrichtung, wenn sich ein Benutzer annähert oder einen Türgriff berührt. Gemäß dem Verfahren des schlüssellosen Zugangs sendet die tragbare Vorrichtung ein Signal an die Fahrzeugsteuervorrichtung, wenn ein Benutzer die tragbare Vorrichtung betätigt.
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Gemäß dem Verfahren des passiven Zugangs sendet die Fahrzeugsteuervorrichtung, wenn ein Benutzer, der die tragbare Vorrichtung mit sich führt, sich annähert oder einen Türgriff berührt, von einer Mehrzahl von an dem Fahrzeug vorgesehenen Antennen ein Antwortanforderungssignal an die tragbare Vorrichtung, und die tragbare Vorrichtung empfängt das Antwortanforderungssignal und antwortet in einem Antwortsignal, welches einen ID-Code enthält. Die Fahrzeugsteuervorrichtung gleicht ID-Codes bei Empfang dieses Antwortsignals ab. Wenn das Matching erfolgreich ist, gestattet die Fahrzeugsteuervorrichtung ein Verriegeln/Entriegeln der Türen oder einen Start des Motors. Gemäß dem Abfrageverfahren empfängt die tragbare Vorrichtung, wenn ein Benutzer, der die tragbare Vorrichtung mit sich führt, sich dem Fahrzeug nähert, ein Antwortanforderungssignal von der Fahrzeugsteuervorrichtung, und danach wird ein ähnlicher Ablauf wie in dem obigen Fall ausgeführt.
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Es wird jedoch eine inkorrekte Kommunikation des Betrügens ausgeführt, als ob eine sich in großer Entfernung befindliche tragbare Vorrichtung sich in der Nähe des Fahrzeugs befinden würde, indem ein Repeater bzw. Verstärker verwendet wird, der so konfiguriert ist, dass er ein Antwortanforderungssignal von der Fahrzeugsteuervorrichtung und ein Antwortsignal von der tragbaren Vorrichtung um- bzw. weiterleitet. Eine derartige inkorrekte Kommunikation unter Verwendung eines Repeaters wird als Weiterleitungsangriff bzw. Relay Attack bezeichnet. Ein böswilliger Dritter, der nicht der Eigentümer des betreffenden Fahrzeugs ist, kann ein Verbrechen wie beispielsweise einen Diebstahl begehen, indem er mittels eines solchen Weiterleitungsangriffs eine Fahrzeugtür entriegelt oder einen Motor startet.
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Gemäß
JP 2012-144905 A sendet eine einzige an einem Fahrzeug vorgesehene Antenne eine Mehrzahl von zeitlich unterscheidbaren Messsignalen mit unterschiedlichen Signalstärkepegeln für eine Sicherheitsmaßnahme gegen einen Weiterleitungsangriff. Wenn RSSI-Werte (received signal strength) der von einer tragbaren Vorrichtung erfassten Messsignale eine Differenz aufweisen, die nicht größer als ein Schwellenwert ist, wird die Kommunikation als Weiterleitungsangriff ermittelt, und ein Verriegeln/Entriegeln der Türen und dergleichen wird nicht gestattet. Die Zeitdifferenz beim Senden der Mehrzahl von Messsignalen wird so klein bemessen, dass die Kommunikation selbst dann als Weiterleitungsangriff erfasst werden kann, wenn sich die tragbare Vorrichtung bewegt.
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Gemäß
JP 2010-121297 A erfasst eine tragbare Vorrichtung die Stärke eines von einem Fahrzeug gesendeten NF-Signals, und die tragbare Vorrichtung antwortet mit einem HF- bzw. RF-Signal, das die NF-signalstärke enthält. Nachdem das Fahrzeug die Empfangsstärke des RF-Signals erfasst hat, wird durch Vergleich zwischen der RF-Signalstärke und der NF-Signalstärke ermittelt, ob die Kommunikation ein Weiterleitungsangriff ist oder nicht. Die tragbare Vorrichtung misst außerdem eine Antwortzeitspanne vom Empfang des NF-Signals bis zum Senden des RF-Signals und antwortet das RF-Signal, welches die Antwortzeitspanne enthält. Das Fahrzeug misst eine Erwiderungszeitspanne vom Senden des NF-Signals bis zum Empfangen des RF-Signals, und es wird durch Vergleich zwischen der Antwortzeitspanne und der Erwiderungszeitspanne ermittelt, ob die Kommunikation ein Weiterleitungsangriff ist oder nicht.
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JP 2006-342545 A offenbart außerdem, mit einer Mehrzahl von Sendeantennen an verschiedenen Positionen zu versehen sowie eine tragbare Vorrichtung mit einer Mehrzahl von Empfangsantennen mit verschiedenen Achsenrichtungen zu versehen. Die tragbare Vorrichtung erfasst die Empfangsstärke jedes Signals von der Mehrzahl an Sendeantennen mit der Mehrzahl von Empfangsantennen und erfasst, ob die Kommunikation einen Weiterleitungsangriff darstellt oder nicht, indem sie Verhältnisse von Empfangsstärken der gesendeten Signale relativ zueinander vergleicht.
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Die bordeigene Vorrichtung und die tragbare Vorrichtung weisen höhere Belastungen auf, wenn die durch die bordeigene Vorrichtung und die tragbare Vorrichtung ausgeführten Verarbeitungen für die Sicherheit gegen Weiterleitungsangriffe komplizierter sind.
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Neuere Forschungen haben jedoch ergeben, dass ein Repeater eine Empfangsempfindlichkeit aufweist, die viel kleiner als jene einer tragbaren Vorrichtung ist. Wenn eine Mehrzahl von bordeigenen Sendeantennen jeweils ein Signal sendet, wie in
JP 2006-342545A , kann ein Repeater ein von nur einer der Sendeantennen gesendetes Signal weiter- bzw. umleiten. In diesem Fall ist es unmöglich zu ermitteln, ob die Kommunikation ein Weiterleitungsangriff ist oder nicht.
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Weiterer Stand der Technik wird durch die Druckschrift
US 2009 / 0009 303 A1 gebildet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Sicherheit gegen Weiterleitungsangriffe zu verbessern, ohne die durch eine Fahrzeugsteuervorrichtung und eine tragbare Vorrichtung ausgeführte Verarbeitung komplizierter zu gestalten. Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist Gegenstand des abhängigen Anspruchs.
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Ein erfindungsgemäßes drahtloses Fahrzeugkommunikationssystem ist durch Anspruch 1 definiert, wobei dieses insbesondere umfasst eine an einem Fahrzeug montierte Fahrzeugsteuervorrichtung und eine von einem Benutzer mitgeführte tragbare Vorrichtung, ist zur Steuerung des Fahrzeugs nach Maßgabe eines zwischen der Fahrzeugsteuervorrichtung und der tragbaren Vorrichtung gesendeten und empfangenen drahtlosen Signals konfiguriert. Die Fahrzeugsteuervorrichtung weist auf: einen ersten Sender zum Senden eines Antwortanforderungssignals an die tragbare Vorrichtung; und einen ersten Empfänger zum Empfangen eines Antwortsignals von der tragbaren Vorrichtung. Die tragbare Vorrichtung weist auf: einen zweiten Empfänger zum Empfangen des Antwortanforderungssignals von der Fahrzeugsteuervorrichtung; und einen zweiten Sender zum Senden des Antwortsignals an die Fahrzeugsteuervorrichtung in Antwort auf das vom zweiten Empfänger empfangene Antwortanforderungssignal. Der erste Sender umfasst eine Mehrzahl von ersten Sendern, um es den Antwortanforderungssignalen zu ermöglichen, einen Bereich um das Fahrzeug und einen Innenraum eines Fahrgastraums herum zu erreichen. Der zweite Empfänger weist einen vorbestimmten Empfangsbereich auf, in dem die von zumindest zwei der ersten Sender gesendeten Antwortanforderungssignale durch den zweiten Empfänger empfangbar sind, wenn sich die tragbare Vorrichtung dem Fahrzeug nähert. Eine Kontrolle über das Fahrzeug wird gestattet, wenn der zweite Empfänger die von zumindest zwei der ersten Sender gesendeten Antwortanforderungssignale innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne empfangen hat, und die Kontrolle über das Fahrzeug wird verhindert, wenn der zweite Empfänger das von einem der ersten Sender gesendete Antwortanforderungssignal innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne empfangen hat.
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Das Fahrzeugkommunikationssystem, das eine an einem Fahrzeug montierte Fahrzeugsteuervorrichtung und eine von einem Benutzer mitgeführte tragbare Vorrichtung umfasst, dient zur Steuerung des Fahrzeugs nach Maßgabe eines zwischen der Fahrzeugsteuervorrichtung und der tragbaren Vorrichtung gesendeten und empfangenen drahtlosen Signals. Die Fahrzeugsteuervorrichtung weist auf: einen ersten Sender zum Senden eines Antwortanforderungssignals an die tragbare Vorrichtung; und einen ersten Empfänger zum Empfangen eines Antwortsignals von der tragbaren Vorrichtung. Die tragbare Vorrichtung weist auf: einen zweiten Empfänger zum Empfangen des Antwortanforderungssignals von der Fahrzeugsteuervorrichtung; einen Empfangsstärkendetektor zum Erfassen der Empfangsstärke des vom zweiten Empfänger empfangenen Antwortanforderungssignals; und einen zweiten Sender zum Senden des Antwortsignals an die Fahrzeugsteuervorrichtung in Antwort auf das vom zweiten Empfänger empfangene Antwortanforderungssignal. Der erste Sender umfasst eine Mehrzahl von ersten Sendern, um es den Antwortanforderungssignalen zu ermöglichen, einen Bereich um das Fahrzeug und einen Innenraum eines Fahrgastraums herum zu erreichen. Der zweite Empfänger weist einen vorbestimmten Empfangsbereich auf, in dem die Antwortanforderungssignale empfangbar sind. In dem Empfangsbereich ist, wenn sich die tragbare Vorrichtung einem der ersten Sender auf einen vorbestimmten ersten Abstand nähert, nur das Antwortanforderungssignal von dem ersten Sender durch die tragbare Vorrichtung empfangbar, und wenn sich die tragbare Vorrichtung einem der ersten Sender auf einen vorbestimmten zweiten Abstand nähert, der kürzer als der erste Abstand ist, sind die Antwortanforderungssignale von dem ersten Sender und irgendeinem der verbleibenden ersten Sender durch die tragbare Vorrichtung empfangbar. Eine Kontrolle über das Fahrzeug wird verhindert, wenn der zweite Empfänger das Antwortanforderungssignal innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne von nur einem der ersten Sender empfangen hat und die Empfangsstärke des Antwortanforderungssignals nicht kleiner als ein zuvor eingestellter Schwellenwert ist. Die Kontrolle über das Fahrzeug wird gestattet, wenn der zweite Empfänger die Antwortanforderungssignale innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne von zumindest zwei der ersten Sender empfangen hat oder wenn der zweite Empfänger das Antwortanforderungssignal innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne von nur einem der ersten Sender empfangen hat und die Empfangsstärke des Antwortanforderungssignals kleiner als der Schwellenwert ist.
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Gemäß der obigen Konfiguration empfängt der zweite Empfänger in der tragbaren Vorrichtung, wenn sich die tragbare Vorrichtung dem Fahrzeug nähert, die Antwortanforderungssignale, innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne die von zumindest zwei der am Fahrzeug vorgesehenen ersten Sender gesendet wurden. Somit wird eine Kontrolle über das Fahrzeug gestattet. Im Gegensatz dazu empfängt der zweite Empfänger in der tragbaren Vorrichtung, wenn sich die tragbare Vorrichtung weit entfernt befindet und sich ein Repeater dem Fahrzeug nähert, der eine Empfangsempfindlichkeit aufweist, die viel kleiner als diejenige der tragbaren Vorrichtung ist, innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne über den Repeater das Antwortanforderungssignal, das von nur einem der Mehrzahl von ersten Sendern gesendet wurde. Somit wird eine Kontrolle über das Fahrzeug verhindert. Zusammengefasst wird eine Kontrolle über das Fahrzeug abhängig davon gestattet oder verhindert, ob die tragbare Vorrichtung innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne nur eines oder eine Mehrzahl von Antwortanforderungssignalen von den ersten Sendern empfängt. Somit ist es möglich, die Sicherheit gegen einen Weiterleitungsangriff unter Verwendung des Repeaters zu verbessern, ohne die von der Fahrzeugsteuervorrichtung und der tragbaren Vorrichtung ausgeführte Verarbeitung komplizierter zu gestalten.
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Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Erfindung veranlasst die tragbare Vorrichtung den zweiten Sender, das eine Empfangsinformation enthaltende Antwortsignal nach Maßgabe der Anzahl an durch den zweiten Sender innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne empfangenen Antwortanforderungssignalen zu senden. In diesem Fall gestattet oder verhindert die Fahrzeugsteuervorrichtung eine Kontrolle über das Fahrzeug nach Maßgabe der im Antwortsignal enthaltenen Empfangsinformation, nachdem der erste Empfänger das von der tragbaren Vorrichtung gesendete Antwortsignal empfangen hat.
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Genauer gesagt weist die Fahrzeugsteuervorrichtung einen ersten Controller zum Steuern der ersten Sender und des ersten Empfängers auf, während die tragbare Vorrichtung einen zweiten Controller zum Steuern des zweiten Senders und des zweiten Empfängers aufweist. Der zweite Controller in der tragbaren Vorrichtung veranlasst den zweiten Sender, das die Empfangsinformation enthaltende Antwortsignal entsprechend der Anzahl an Antwortanforderungssignalen zu senden, die durch den zweiten Empfänger innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne empfangen wurden. Nachdem der erste Empfänger das von der tragbaren Vorrichtung gesendete Antwortsignal empfangen hat, gestattet der erste Controller in der Fahrzeugsteuervorrichtung eine Kontrolle über das Fahrzeug, wenn die in dem Antwortsignal enthaltene Empfangsinformation angibt, dass die tragbare Vorrichtung die von zumindest zwei der ersten Sender gesendeten Antwortanforderungssignale empfangen hat, und verhindert eine Kontrolle über das Fahrzeug, wenn die Empfangsinformation angibt, dass die tragbare Vorrichtung das von einem der ersten Sender gesendete Antwortanforderungssignal empfangen hat.
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Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Erfindung veranlasst optional, wenn der zweite Empfänger in der tragbaren Vorrichtung innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne die von zumindest zwei der ersten Sender gesendeten Antwortanforderungssignale empfangen hat, der zweite Controller den zweiten Sender, das Antwortsignal mit der Empfangsinformation entsprechend der Anzahl an Antwortanforderungssignalen zu senden, und wenn der zweite Empfänger das von einem der ersten Sender gesendete Antwortanforderungssignal innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne empfängt, veranlasst der zweite Controller den zweiten Sender, anstatt des Antwortsignals ein Verhinderungssignal zu senden, das eine Verhinderung der Kontrolle über das Fahrzeug angibt. Der erste Controller in der Fahrzeugsteuervorrichtung erlaubt eine Kontrolle über das Fahrzeug nach Maßgabe des Antwortsignals, wenn der erste Empfänger das von der tragbaren Vorrichtung gesendete Antwortsignal empfängt, und verhindert eine Kontrolle über das Fahrzeug, wenn der erste Empfänger das von der tragbaren Vorrichtung gesendete Verhinderungssignal empfängt.
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Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Erfindung enthält optional die tragbare Vorrichtung außerdem einen Empfangsstärkendetektor zum Erfassen der Empfangsstärke der durch den zweiten Empfänger empfangenen Antwortanforderungssignale, und die Empfangsinformation bezieht sich auf die vom Empfangsstärkendetektor erfassten Empfangsstärkenwerte aller Antwortanforderungssignale, die innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne vom zweiten Empfänger empfangen wurden.
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Die verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung erzielen eine Verbesserung hinsichtlich der Sicherheit gegen einen Weiterleitungsangriff, ohne die von der Fahrzeugsteuervorrichtung und der tragbaren Vorrichtung ausgeführte Verarbeitung komplizierter zu machen.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Besonderheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung.
- 1 ist ein Konfigurationsdiagramm eines drahtlosen Fahrzeugkommunikationssystems gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Erfindung;
- 2 ist eine Draufsicht auf ein Fahrzeug, das mit dem in 1 dargestellten drahtlosen Fahrzeugkommunikationssystem ausgestattet ist;
- 3A und 3B sind Ansichten, die Bereiche für einen möglichen Signalempfang durch eine tragbare Vorrichtung und einen Repeater darstellen;
- 4A und 4B sind beispielhafte Ansichten von Anordnungen der Bereiche für einen möglichen Signalempfang durch die tragbare Vorrichtung und den Repeater beim Zugang zum Fahrzeug;
- 5A und 5B sind beispielhafte Ansichten der Bereiche für einen möglichen Signalempfang durch die tragbare Vorrichtung und den Repeater beim Anlassen des Motors;
- 6 ist ein Flussdiagramm des Verhaltens einer Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß einer ersten nicht beanspruchten Ausführungsform;
- 7 ist ein Flussdiagramm des Verhaltens einer tragbaren Vorrichtung gemäß der ersten nicht beanspruchten Ausführungsform;
- 8 ist ein Flussdiagramm des Verhaltens einer Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß einer zweiten beanspruchten Ausführungsform der Erfindung; und
- 9 ist ein Flussdiagramm des Verhaltens einer tragbaren Vorrichtung gemäß der zweiten beanspruchten Ausführungsform der Erfindung.
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Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen werden identische oder äquivalente Komponenten mit identischen Bezugszeichen bezeichnet. In Ausführungsformen der Erfindung sind zahlreiche spezifische Details angegeben, um ein gründlicheres Verständnis der Erfindung zu schaffen. Einem Durchschnittsfachmann ist jedoch klar, dass die Erfindung ohne diese spezifischen Details ausgeführt werden kann. In anderen Fällen sind wohlbekannte Merkmale nicht ausführlich beschrieben worden, um eine Verschleierung der Erfindung zu vermeiden.
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Zunächst wird unter Bezug auf die 1 und 2 ein drahtloses Fahrzeugkommunikationssystem 100 gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Erfindung hinsichtlich seiner Konfiguration beschrieben.
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Die 1 ist ein Konfigurationsdiagramm des drahtlosen Fahrzeugkommunikationssystems 100. 2 ist eine Ansicht eines Fahrzeugs 30, das mit dem drahtlosen Fahrzeugkommunikationssystem 100 ausgestattet ist.
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Wie in 1 dargestellt, enthält das drahtlose Fahrzeugkommunikationssystem 100 eine Fahrzeugsteuervorrichtung 10 und eine tragbare Vorrichtung 20. In dem drahtlosen Fahrzeugkommunikationssystem 100 steuert die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 das Fahrzeug 30 (2) nach Maßgabe eines drahtlosen Signals, das zwischen der Fahrzeugsteuervorrichtung 10 und der tragbaren Vorrichtung 20 gesendet und empfangen wird. In einer oder mehreren Ausführungsformen der Erfindung umfasst die Steuerung für das Fahrzeug 30 ein Verriegeln und Entriegeln von Türen des Fahrzeugs 30, welches als automatisches vierrädriges Fahrzeug dient, und zum Starten von dessen Motor.
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Das drahtlose Fahrzeugkommunikationssystem 100 umfasst ein System für den schlüssellosen Zugang (keyless entry system) des Verriegelns und des Entriegelns der Türen mit einer Schalterbetätigung an der tragbaren Vorrichtung 20, wenn sich die tragbare Vorrichtung 20 in der Nähe des Fahrzeugs 30 befindet, oder ein passives System des Verriegelns und des Entriegelns der Türen und dergleichen mittels einer automatischen Kommunikation mit der tragbaren Vorrichtung 20, wenn sich ein Benutzer annähert oder einen Türgriff berührt.
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1 zeigt die Fahrzeugsteuervorrichtung 10, eine Stromversorgung 12, einen Schalter 13 für eine passive Anforderung, einen Motorschalter 14, eine Türverriegelungsvorrichtung 15 und eine Motorvorrichtung 16, die an dem Fahrzeug 30 montiert sind. Die tragbare Vorrichtung 20 wird von einem Benutzer des Fahrzeugs 30 mitgeführt.
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Die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 enthält einen Controller 1,NF-Sender (Niederfrequenz; Langwelle) 2 bis 6 und einen UHF-Empfänger (Ultrahochfrequenz; Mikrowelle) 7. Der Controller 1 umfasst eine CPU, einen Speicher und dergleichen.
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Die NF-Sender 2 bis 6 enthalten jeweils eine NF-Signalsendeschaltung und eine entsprechende von Sendeantennen 2a bis 6a. Wie in 2 dargestellt, sind die Sendeantennen 2a bis 6a der Mehrzahl von (fünf) NF-Sendern 2 bis 6 so angeordnet, dass sie außerhalb und innerhalb eines Fahrgastraums des Fahrzeugs 30 verteilt angeordnet sind.
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Genauer gesagt ist die Sendeantenne 2a des vorderen Fahrzeuginnenraum-NF-Senders 2 in einem vorderen Abschnitt in dem Fahrgastraum des Fahrzeugs 30 angeordnet. Die Sendeantenne 3a des hinteren Fahrzeuginnenraum-NF-Senders 3 ist in einem hinteren Abschnitt in dem Fahrgastraum des Fahrzeugs 30 angeordnet. Die Sendeantenne 3A des rechten Fahrzeugaußenraum-NF-Senders 4 ist in der Nähe der Außenseite der Tür an einem Fahrersitz auf der rechten Seite des Fahrzeugs 30 angeordnet. Die Sendeantenne 5a des linken Fahrzeugaußenraum-NF-Senders 5 ist in der Nähe des Außenraums der Tür an einem Beifahrersitz auf der linken Seite des Fahrzeugs 30 angeordnet. Die Sendeantenne 6a des hinteren Fahrzeugaußenraum-NF-Senders 6 ist in der Nähe des Außenraums der Hecktüre des Fahrzeugs 30 angeordnet.
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Die NF-Sender 2 bis 6 senden jeweils ein NF-Signal in Konformität mit dem Abfrageverfahren in den Innenraum des Fahrgastraums und den Außenraum des Fahrgastraums um das Fahrzeug 30 herum, um mit der tragbaren Vorrichtung 20 zu kommunizieren. Die von den NF-Sendern 2 bis 6 gesendeten NF-Signale beinhalten ein Antwortanforderungssignal für die Anforderung einer Antwort von der tragbaren Vorrichtung 20. Indem das Fahrzeug 30 mit der Mehrzahl von NF-Sendern 2 bis 6 in oben beschriebener Weise versehen wird, erreichen die Antwortanforderungssignale jeweils einen Bereich in der Nähe der Peripherie des Fahrzeugs 30 (außerhalb des Fahrgastraums) sowie den Bereich innerhalb des Fahrgastraums. Die NF-Sender 2 bis 6 weisen Signalsendebereiche auf, die sich teilweise überlappen. Die NF-Sender 2 bis 6 stellen ein Beispiel für einen „ersten Sender“ gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Erfindung dar.
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Der UHF-Empfänger 7 enthält eine UHF-Signalempfangsschaltung und eine Empfangsantenne 4A und empfängt ein von der tragbaren Vorrichtung 20 gesendetes UHF-Signal. Es ist nur der einzige UHF-Empfänger 7 vorgesehen, während die Mehrzahl von NF-Sendern 2 bis 6 vorgesehen ist. Der UHF-Empfänger 7 stellt ein Beispiel für einen „ersten Empfänger“ gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Erfindung dar.
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Der Controller 1 steuert die NF-Sender 2 bis 6 und den UHF-Empfänger 7 für das Senden und Empfangen von Signalen und Information zu und von der tragbaren Vorrichtung 20. Der Controller 1 stellt ein Beispiel für einen „ersten Controller“ gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Erfindung dar.
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Die tragbare Vorrichtung 20 ist ein (bzw. eine Art von) Schlüsselanhänger und umfasst einen Controller 21, einen NF-Empfänger 22, einen UHF-Sender 23 und eine Betriebseinheit 24. Der Controller 1 umfasst eine CPU, einen Speicher und dergleichen.
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Der NF-Empfänger 22 enthält eine NF-Signalempfangsschaltung, eine Empfangsantenne 22a und einen RSSI-Detektor 22b. Der NF-Empfänger 22 empfängt NF-Signale, die von den NF-Sendern 2 bis 6 in der Fahrzeugsteuervorrichtung 10 gesendet wurden. Zu den von dem NF-Empfänger 22 empfangenen NF-Signalen gehört das oben beschriebene Antwortanforderungssignal. Der NF-Empfänger 22 stellt ein Beispiel eines „zweiten Empfängers“ gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Erfindung dar.
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Der RSSI-Detektor 22b erfasst einen RSSI-Wert (received signal strength bzw. empfangene Signalstärke) des von der Empfangsantenne 22a empfangenen Antwortanforderungssignals. Der RSSI-Detektor 22b stellt ein Beispiel eines „Empfangsstärkendetektors“ gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Erfindung dar. Der RSSI-Wert stellt ein Beispiel einer „Empfangsinformation“ gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Erfindung dar.
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Der in 1 gezeigte UHF-Sender 23 enthält eine UHF-Signalsendeschaltung und eine Sendeantenne 23a und sendet UHF-Signale an die Fahrzeugsteuervorrichtung 10. Zu den von dem UHF-Sender 23 gesendeten UHF-Signalen gehört ein Antwortsignal, das an die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 zu antworten ist, wenn der NF-Empfänger 22 ein Antwortanforderungssignal empfängt. Der UHF-Sender 23 stellt einen „zweiten Sender“ gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Erfindung dar.
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Die Betriebseinheit 24 enthält einen Schalter, der für das Verriegeln und das Entriegeln der Türen und dergleichen betätigt werden muss. Der Controller 21 steuert den NF-Empfänger 22 und den UHF-Sender 23 für das Senden und Empfangen von Signalen und Information zu und von der Fahrzeugsteuervorrichtung 10. Der Controller 21 stellt ein Beispiel für einen „zweiten Controller“ gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Erfindung dar.
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Verbunden mit der Fahrzeugsteuervorrichtung 10 sind Bordvorrichtungen, wie beispielsweise die Stromversorgung 12, die Türverriegelungsvorrichtung 15, die Motorvorrichtung 16 sowie Schalter, wie beispielsweise der Schalter 13 für eine passive Anforderung, und der Motorschalter 14.
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Die Stromversorgung 12 enthält eine Batterie, die zum Versorgen elektrischen Komponenten des Fahrzeugs 30 mit elektrischem Strom ausgebildet ist. Der Schalter 13 für eine passive Anforderung ist in der Nähe eines Türgriffs an der äußeren Seitenfläche von jeder der Türen des Fahrzeugs 30 angeordnet. Der Motorschalter 14 ist in der Nähe des Fahrersitzes im Fahrgastraum des Fahrzeugs 30 angeordnet.
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Die Türverriegelungsvorrichtung 15 enthält einen Mechanismus zum Verriegeln und Entriegeln jeder der Türen des Fahrzeugs 30 sowie eine Treiberschaltung für den Mechanismus. Die Motorvorrichtung 16 enthält einen Startermotor zum Antreiben des Motors des Fahrzeugs 30 sowie eine Treiberschaltung für den Startermotor.
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Ein für einen Weiterleitungsangriff (relay attack) verwendeter Repeater bzw. Verstärker 50 (3A und 3B) weist die Funktion der Sende- und Empfangsweiterleitung von Signalen zwischen der Fahrzeugsteuervorrichtung 10 und der tragbaren Vorrichtung 20 selbst in dem Fall auf, wenn sich die tragbare Vorrichtung 20 weit entfernt von dem Fahrzeug 30 befindet. Daher wird eine inkorrekte Kommunikation als Betrug oder Täuschung ausgeführt, als ob sich die in einer entfernten Position befindliche tragbare Vorrichtung 20 in der Nähe des Fahrzeugs 30 befinden würde.
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Die 3A und 3B sind Darstellungen, die Bereiche E1 und E2 für einen möglichen Signalempfang durch die tragbare Vorrichtung 20 bzw. den Repeater 50 bezeichnen. Die 3A stellt einen strichlierten Kreis entsprechend dem Bereich E1 für einen möglichen Signalempfang dar, in dem der NF-Empfänger 22 in der tragbaren Vorrichtung 20 Signale von den NF-Sendern 2 bis 6 in der Fahrzeugsteuervorrichtung 10 empfangen kann. Die 3B stellt einen strichlierten Kreis entsprechend dem Bereich E2 für einen möglichen Signalempfang dar, in dem der Repeater 50 Signale von der Fahrzeugsteuervorrichtung 10 oder der tragbaren Vorrichtung 20 empfangen kann. Der Bereich E2 für einen möglichen Signalempfang durch den Repeater 50 ist viel kleiner als der Bereich E1 für einen möglichen Signalempfang durch die tragbare Vorrichtung 20. Der Bereich E1 für einen möglichen Signalempfang stellt ein Beispiel für einen „Empfangsbereich“ gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Erfindung dar.
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Die 4A und 4B sind beispielhafte Ansichten von Standorten der Bereiche E1 und E2 für einen möglichen Signalempfang durch die tragbare Vorrichtung 20 bzw. durch den Repeater 50 beim Zugang zum Fahrzeug. Die 5A und 5B sind beispielhafte Ansichten von Standorten der Bereiche E1 und E2 für einen möglichen Signalempfang durch die tragbare Vorrichtung 20 bzw. durch den Repeater 50 beim Starten des Motors.
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Wie in den 4A bis 5B dargestellt, sei angenommen, dass sich die tragbare Vorrichtung 20 und der Repeater 50 in gleichem Maß an das Fahrzeug 30 angenähert haben (die tragbare Vorrichtung 20 und der Repeater 50 befinden sich in den 4A und 4B in der Nähe des Fahrzeugs außerhalb des Fahrzeugs, während sich die tragbare Vorrichtung 20 und der Repeater 50 in den 5A und 5B innerhalb des Fahrzeugs befinden). Wie in den 4A und 5A dargestellt, befinden sich zumindest zwei der Sendeantennen 2a bis 6a in dem Bereich E1 für einen möglichen Signalempfang durch die tragbare Vorrichtung 20. In anderen Worten weist der Bereich E1 für einen möglichen Signalempfang durch die tragbare Vorrichtung 20 einen Empfangsbereich auf, der groß genug ist, um Antwortanforderungssignale zu empfangen, die von zumindest zwei der NF-Sender 2 bis 6 gesendet wurden.
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Im Gegensatz dazu befindet sich, wie in den 4B und 5B dargestellt, nur eine der Sendeantennen 2a bis 6a der NF-Sender 2 bis 6 in dem Bereich E2 für einen möglichen Signalempfang durch den Repeater 50. In anderen Worten weist der Bereich E2 für einen möglichen Signalempfang durch den Repeater einen Empfangsbereich auf, der groß genug ist, um ein Antwortanforderungssignal zu empfangen, das von einem der NF-Sender 2 bis 6 gesendet wurde.
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Der Repeater 50 weist demzufolge eine Empfangsempfindlichkeit auf, die viel kleiner als diejenige der tragbaren Vorrichtung 20 ist. Die Bereiche E1 und E2 für einen möglichen Signalempfang stellen ein spezielles Beispiel für die Empfangsempfindlichkeit der tragbaren Vorrichtung 20 und des Repeaters 50 dar.
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Die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 und die tragbare Vorrichtung 20 können miteinander kommunizieren, wenn zumindest eine der Sendeantennen 2a bis 6a der NF-Sender 2 bis 6 in den Bereich E1 für einen möglichen Signalempfang durch die tragbare Vorrichtung 20 eintritt. Zumindest einer der NF-Sender 2 bis 6 und der UHF-Empfänger 7 in der Fahrzeugsteuervorrichtung 10 senden und empfangen genauer gesagt ein Antwortanforderungssignal und ein Antwortsignal an den NF-Empfänger 22 bzw. von dem UHF-Sender 23 in der tragbaren Vorrichtung 20.
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Die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 und die tragbare Vorrichtung 20 können miteinander über den Repeater 50 kommunizieren, wenn zumindest eine der Sendeantennen 2a bis 6a der NF-Sender 2 bis 6 in den Bereich E2 für einen möglichen Signalempfang durch den Repeater 50 eintritt. Zumindest einer der NF-Sender 2 bis 6 und der UHF-Empfänger 7 in der Fahrzeugsteuervorrichtung 10 senden und empfangen genauer gesagt ein Antwortanforderungssignal und ein Antwortsignal an den NF-Empfänger 22 bzw. von dem UHF-Sender 23 in der tragbaren Vorrichtung 20 über den Repeater 50.
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Die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 kommuniziert mit der tragbaren Vorrichtung 20 und gleicht einen zuvor gespeicherten ID-Code mit einem für die tragbare Vorrichtung 20 verwendeten ID-Code ab. Wenn die ID-Codes übereinstimmen, wenn in anderen Worten das Matching erfolgreich ist, wird eine zuvor festgelegte Kontrolle über das Fahrzeug 30 erlaubt.
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Wenn genauer gesagt ein Benutzer, der die tragbare Vorrichtung 20 mit sich führt, den Schalter 13 für eine passive Anforderung betätigt, empfängt der Controller 1 ein entsprechendes Betriebssignal. Der Controller 1 kommuniziert dann mit der tragbaren Vorrichtung 20 unter Verwendung der NF-Sender 2 bis 6 und dem UHF-Empfänger 7, um ID-Codes abzugleichen. Wenn das Matching erfolgreich ist, steuert der Controller 1 die Türverriegelungsvorrichtung 15, um jede der Türen des Fahrzeugs 30 zu verriegeln oder zu entriegeln (Methode des passiven Zugangs bzw. passive entry method).
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Wenn ein Benutzer, der die tragbare Vorrichtung 20 mit sich führt und sich an das Fahrzeug 30 annähert, die Betriebseinheit 24 in der tragbaren Vorrichtung 20 betätigt, veranlasst der Controller 21 den UHF-Sender 23, ein Signal nach Maßgabe des Betriebs zu senden. Wenn der UHF-Empfänger 7 in der Fahrzeugsteuervorrichtung 10 das Signal nach Maßgabe des Betriebs an der Betriebseinheit 24 empfängt, gleicht der Controller 1 ID-Codes ab. Wenn das Matching erfolgreich ist, steuert der Controller 1 die Türverriegelungsvorrichtung 15, um die Türen des Fahrzeugs 30 zu verriegeln oder zu entriegeln (Methode des schlüssellosen Zugangs bzw. keyless entry method).
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Wenn ein Benutzer, der die tragbare Vorrichtung 20 mit sich führt, den Motorschalter 14 betätigt, empfängt der Controller 1 ein entsprechendes Betriebssignal. Der Controller 1 kommuniziert dann mit der tragbaren Vorrichtung 20, um ID-Codes abzugleichen. Wenn das Matching erfolgreich ist, steuert der Controller 1 die Motorvorrichtung 16, um den Motor des Fahrzeugs 30 zu starten oder abzustellen.
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Die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 und die tragbare Vorrichtung 20 können nach Maßgabe des Abfrageverfahrens anstatt der Methode des passiven Zugangs miteinander kommunizieren (das Gleiche gilt bei einer später noch zu beschreibenden zweiten beanspruchten Ausführungsform).
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Die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 und die tragbare Vorrichtung 20 gemäß der ersten nicht beanspruchten Ausführungsform werden nachstehend in Hinblick auf ihr Verhalten unter Bezug auf die 4A bis 7 beschrieben.
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6 ist ein Flussdiagramm des Verhaltens der Fahrzeugsteuervorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform. 7 ist ein Flussdiagramm des Verhaltens der tragbaren Vorrichtung 20 gemäß der ersten Ausführungsform.
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Gemäß der Methode des passiven Zugangs veranlasst der Controller 1 in der Fahrzeugsteuervorrichtung 10 die NF-Sender 2 bis 6, wenn der Schalter 13 für eine passive Anforderung betätigt wird, Antwortanforderungssignale in einer vorbestimmten Reihenfolge zu senden (Schritt S1 in 6). Die NF-Sender 2 bis 6 senden jeweils das Antwortanforderungssignal sequenziell verzögert in einer Zeitabfolge mit einem vorbestimmten Intervall. Gemäß dem Abfrageverfahren senden die NF-Sender 2 bis 6 Antwortanforderungssignale intermittierend in vorbestimmten Zyklen, während beispielsweise das Fahrzeug 30 stoppt.
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Wenn sich die tragbare Vorrichtung 20 und der Repeater 50 entfernt von dem Fahrzeug 30 befinden und sich die Sendeantennen 2a bis 6a der NF-Sender 2 bis 6 nicht innerhalb von deren Bereichen E1 und E2 für einen möglichen Signalempfang befinden, empfängt der NF-Empfänger 22 in der tragbaren Vorrichtung 20 die Antwortanforderungssignale von den NF-Sendern 2 bis 6 nicht (NEIN in Schritt S21 in 7). Demzufolge verstreicht, ohne ein von dem UHF-Sender 23 in der tragbaren Vorrichtung 20 gesendetes Antwortsignal und ohne ein von dem UHF-Empfänger 7 in der Fahrzeugsteuervorrichtung 10 empfangenes Antwortsignal (NEIN in Schritt S2 in 6), eine vorbestimmte Zeitspanne T2 (JA in Schritt S3 in 6). In diesem Fall verhindert der Controller 1 ein Verriegeln und Entriegeln der Türen des Fahrzeugs 30 (Schritt S9 in 6), und verhindert außerdem einen Start des Motors (Schritt S10 in 6).
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Wenn sich die tragbare Vorrichtung 20 oder der Repeater 50 dem Fahrzeug 30 annähert und zumindest eine der Sendeantennen 2a bis 6a des NF-Senders 2 bis 6 in irgendeinen der Bereiche E1 und E2 für einen möglichen Signalempfang eintritt, empfängt der NF-Empfänger 22 in der tragbaren Vorrichtung 20 das Antwortanforderungssignal von einem der NF-Sender 2 bis 6 (JA in Schritt S21 in 7). Der RSSI-Detektor 22b erfasst dann einen RSSI-Wert des so empfangenen Antwortanforderungssignals (Schritt S22 in 7). Der Controller 21 assoziiert den RSSI-Wert des durch den RSSI-Detektor 22b erfassten Antwortanforderungssignals mit Identifikationsinformation über den entsprechenden der NF-Sender 2 bis 6, welcher der Absender des Antwortanforderungssignals ist, und speichert dieses nach Bedarf als RSSI-Information in einem internen Speicher.
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Wenn sich die tragbare Vorrichtung 20 dem Fahrzeug 30 nähert, treten zumindest zwei der Sendeantennen 2a bis 6a in den Bereich E1 für einen möglichen Signalempfang durch die tragbare Vorrichtung 20 ein, wie in 4A exemplarisch dargestellt. Demzufolge empfängt die tragbare Vorrichtung 20 anfangs das Antwortanforderungssignal von einem der NF-Sender 2 bis 6 (JA in Schritt S21 von 7) und empfängt dann das Antwortanforderungssignal von einem der anderen NF-Sender 2 bis 6 (JA in Schritt S21 in 7), bevor eine vorbestimmte Zeitspanne T1 verstreicht (NEIN in Schritt S23 in 7). Der RSSI-Detektor 22b erfasst dann einen RSSI-Wert von jedem der so empfangenen Antwortanforderungssignale (Schritt S22 in 7).
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Wenn sich im Gegensatz dazu die tragbare Vorrichtung 20 entfernt von dem Fahrzeug 30 befindet und sich der Repeater 50 dem Fahrzeug 30 nähert, wenn in anderen Worten ein Weiterleitungsangriff begangen wird, tritt nur eine der Sendeantennen 2a bis 6a der NF-Sender 2 bis 6 in den Bereich E2 für einen möglichen Signalempfang durch den Repeater 50 ein, wie in 4B dargestellt. Dementsprechend verstreicht die vorbestimmte Zeitspanne T1, nachdem der NF-Empfänger 22 in der tragbaren Vorrichtung 20 anfangs das Antwortanforderungssignal von einem der NF-Sender 2 bis 6 über den Repeater 50 empfangen hat, ohne dass er irgendein Antwortanforderungssignal von einem anderen der NF-Sender 2 bis 6 empfängt (JA in Schritt S23 in 7).
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Die vorbestimmte Zeitspanne T1 ist so kurz bemessen, dass selbst dann, wenn der Repeater 50 durch eine Person bewegt wird, nachdem eine der Sendeantennen 2a bis 6a der NF-Sender 2 bis 6 in den Bereich E2 für einen möglichen Signalempfang durch den Repeater 50 eingetreten ist, keine andere der Sendeantennen 2a bis 6a der NF-Sender 2 bis 6 in den Bereich E2 für einen möglichen Signalempfang eintritt.
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Wenn nach dem anfänglichen Empfang des Antwortanforderungssignals (JA in Schritt S23 in 7) die vorbestimmte Zeitspanne T1 verstreicht, erzeugt der Controller 21 ein RSSI-Information enthaltendes Antwortsignal, welcher die RSSI-Werte aller von dem RSSI-Detektor 22b erfassten Antwortanforderungssignale und dergleichen sowie die zuvor in dem internen Speicher gespeicherten ID-Codes (Schritt S24 in 7) enthält. Der Controller 21 veranlasst danach den UHF-Sender 23, das so erzeugte Antwortsignal an die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 (Schritt S25 in 7) zu senden. Danach wird eine Empfangsaufzeichnung der Antwortanforderungssignale (beispielsweise die RSSI-Information) und Messinformation über die vorbestimmte Zeitspanne T1 in der tragbaren Vorrichtung 20 gelöscht.
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Nachdem beispielsweise die NF-Sender 2 bis 6 Antwortanforderungssignale gesendet (Schritt S1 in 6) haben und bevor die vorbestimmte Zeitspanne T2 verstrichen ist (NEIN in Schritt S3 in 6), empfängt der UHF-Empfänger 7 in der Fahrzeugsteuervorrichtung 10 das Antwortsignal von der tragbaren Vorrichtung 20 (JA in Schritt S2 in 6).
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Die vorbestimmte Zeitspanne T2 ist so bemessen, dass sie gleich ist wie oder etwas länger als eine gewöhnliche Zeitspanne ab dem Zeitpunkt, wenn die NF-Sender 2 bis 6 Antwortanforderungssignale senden, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem der UHF-Empfänger 7 ein Antwortsignal von der tragbaren Vorrichtung 20 in einem exemplarischen Fall empfängt, in dem ein Benutzer, der die tragbare Vorrichtung 20 mit sich führt, sich dem Fahrzeug 30 nähert, um einzusteigen.
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Beim Empfang des Antwortsignals greift der Controller 1 auf die in dem Antwortsignal enthaltene RSSI-Information zu und ermittelt, ob mindestens zwei RSSI-Werte vorhanden sind oder nicht (Schritt S4 in 6). Wenn nur ein RSSI-Wert vorhanden ist (NEIN in Schritt S4 in 6), empfängt die tragbare Vorrichtung 20 das Antwortanforderungssignal von nur einem der NF-Sender 2 bis 6. Die Kommunikation kann somit als Weiterleitungsangriff ermittelt werden. In diesem Fall verhindert der Controller 1 ein Verriegeln/Entriegeln der Türen (Schritt S9 in 6), und verhindert außerdem ein Starten des Motors des Fahrzeugs 30 (Schritt S10 in 6).
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Wenn im Gegensatz dazu zwei RSSI-Werte in dem Antwortsignal enthalten sind (JA in Schritt S4 in 6), empfängt die tragbare Vorrichtung 20 die Antwortanforderungssignale von zumindest zwei der NF-Sender 2 bis 6. Die Kommunikation kann als sehr wahrscheinlich korrekte Kommunikation mit der tragbaren Vorrichtung 20 ermittelt werden (beispielsweise Eintritt in das Fahrzeug durch die tragbare Vorrichtung 20). Der Controller 1 ermittelt in diesem Fall die Position der tragbaren Vorrichtung 20 nach Maßgabe der RSSI-Information (Schritt S5 in 6).
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Wenn der Controller 1 ermittelt, dass sich die tragbare Vorrichtung 20 in der Nähe des Fahrzeugs 30 außerhalb des Fahrgastraums befindet (JA in Schritt S6 in 6), gleicht der Controller 1 den in dem Antwortsignal enthaltenen ID-Code der tragbaren Vorrichtung 20 mit dem zuvor in den internen Speicher gespeicherten ID-Code ab. Wenn ein Matching der ID-Codes nicht erfolgreich ist (NEIN in Schritt S7 in 6), verhindert der Controller 1 ein Verriegeln/Entriegeln der Türen (Schritt S9 in 6) und verhindert außerdem ein Starten des Motors des Fahrzeugs 30 (Schritt S10 in 6).
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Wenn im Gegensatz dazu das Matching der ID-Codes erfolgreich ist (JA in Schritt S7 in 6), erlaubt der Controller 1 das Verriegeln/Entriegeln der Türen (Schritt S8 in 6). Die Türverriegelungsvorrichtung 15 entriegelt dementsprechend die Türen des Fahrzeugs 30, um es einem Benutzer, der die tragbare Vorrichtung 20 mit sich führt, zu ermöglichen, in den Fahrgastraum zu gelangen.
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Wenn sich der Benutzer anschließend in das Fahrzeug 30 begibt und sich die tragbare Vorrichtung 20 im Fahrgastraum befindet, wie in 5A dargestellt, treten zumindest zwei der Sendeantennen 2a bis 6a der NF-Sender 2 bis 6 in den Bereich E1 für einen möglichen Signalempfang durch die tragbare Vorrichtung 20 ein. Wie oben beschrieben, empfängt der NF-Empfänger 22 in der tragbaren Vorrichtung 20 somit, innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne T1, zumindest zwei der von den NF-Sendern 2 bis 6 in Schritt S1 in 6 gesendeten Antwortanforderungssignale (Schritt S21 in 7). Außerdem erfasst der RSSI-Detektor 22b den RSSI-Wert von jedem der Antwortanforderungssignale (Schritt S22 in 7). Nachdem die vorbestimmte Zeitspanne T1 verstrichen ist (JA in SchrittS23 in 7), erzeugt der Controller 21 ein die RSSI-Information und den ID-Code enthaltendes Antwortsignal (Schritt S24 in 7), und der UHF-Sender 23 sendet das Antwortsignal an die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 (Schritt S25 in 7).
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Der UHF-Empfänger 7 in der Fahrzeugsteuervorrichtung 10 empfängt das Antwortsignal von der tragbaren Vorrichtung 20, wie oben beschrieben (JA in Schritt S2 in 6), und der Controller 1 überprüft, dass das Antwortsignal zumindest zwei RSSI-Werte enthält (JA in Schritt S4 in 6), und ermittelt die Position der tragbaren Vorrichtung 20 (Schritt S5 in 6). Wenn der Controller 1 ermittelt, dass sich die tragbare Vorrichtung 20 nicht in der Nähe des Fahrzeugs 30 außerhalb des Fahrgastraums befindet (NEIN in Schritt S6 in 6), sondern innerhalb des Fahrgastraums (JA in Schritt S11 in 6), gleicht der Controller 1 den in dem Antwortsignal enthaltenen ID-Code der tragbaren Vorrichtung 20 mit dem zuvor in den internen Speicher gespeicherten ID-Code ab. Wenn das Matching der ID-Codes nicht erfolgreich ist (NEIN in Schritt S12 in 6), verhindert der Controller 1 einen Start des Motors (Schritt S10 in 6).
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Wenn im Gegensatz dazu der Motorschalter 14 eingeschaltet wird und ein Matching der ID-Codes erfolgreich ist (JA in Schritt S12 in 6), erlaubt der Controller 1 einen Start des Motors (Schritt S13 in 6). Dementsprechend startet die Motorvorrichtung 16 den Motor des Fahrzeugs 30, so dass das Fahrzeug 30 fahrbereit ist.
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Wenn die in Schritt S5 in 6 ermittelte Position der tragbaren Vorrichtung 20 weder in der Nähe des Fahrzeugs 30 außerhalb des Fahrgastraums (NEIN in Schritt S6 in 6) noch innerhalb des Fahrgastraums (NEIN in Schritt S11 in 6) ist, verhindert der Controller 1 ein Verriegeln/Entriegeln der Türen (Schritt S9 in 6) und verhindert außerdem ein Starten des Motors des Fahrzeugs 30 (Schritt S10 in 6).
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Wenn sich der Repeater 50 leicht inkorrekt in dem Fahrgastraum befindet, wie in 5B dargestellt, tritt eine der Sendeantennen 2a bis 6a der NF-Sender 2 bis 6 in den Bereich E2 für einen möglichen Signalempfang durch den Repeater 50 ein. Wie oben beschrieben, empfängt der NF-Empfänger 22 in der tragbaren Vorrichtung 20 somit, innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne T1, eines der von den NF-Sendern 2 bis 6 in Schritt S1 in 6 gesendeten Antwortanforderungssignale (Schritt S21 in 7). In diesem Fall erzeugt der Controller 21, nachdem die vorbestimmte Zeitspanne T1 verstrichen ist (JA in Schritt S23 in 7), ein Antwortsignal, das RSSI-Information enthält, welche einen RSSI-Wert sowie den ID-Code angibt (Schritt S24 in 7), und der UHF-Sender 23 sendet das Antwortsignal an die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 (Schritt S25 in 7).
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Selbst wenn der UHF-Empfänger 7 in der Fahrzeugsteuervorrichtung 10 das Antwortsignal von der tragbaren Vorrichtung 20 empfangen hat (JA in Schritt S2 in 6), wie oben beschrieben, überprüft der Controller 1, dass das Antwortsignal nur einen RSSI-Wert des Antwortanforderungssignals enthält (NEIN in Schritt S4 in 6). Der Controller 1 verhindert somit ein Verriegeln/Entriegeln der Türen (Schritt S9 in 6), und verhindert außerdem ein Starten des Motors des Fahrzeugs 30 (Schritt S10 in 6).
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Nachdem die Verarbeitung in Schritt S8, S10 oder S13 in 6 ausgeführt worden ist, werden eine Empfangsaufzeichnung und der Inhalt des Antwortsignals sowie Messinformation über die vorbestimmte Zeitspanne T2 in der Fahrzeugsteuervorrichtung 10 gelöscht.
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Gemäß der ersten Ausführungsform empfängt der NF-Empfänger 22 in der tragbaren Vorrichtung 20, wenn sich die tragbare Vorrichtung 20 dem Fahrzeug 30 nähert, innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne T1 Antwortanforderungssignale, die von zumindest zwei der am Fahrzeug 30 vorgesehenen NF-Sender 2 bis 6 gesendet wurden. Die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 und die tragbare Vorrichtung 20 kommunizieren in diesem Fall korrekt miteinander. Eine Kontrolle über das Fahrzeug 30 durch die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 kann somit gestattet werden.
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Im Gegensatz dazu empfängt der NF-Empfänger 22 in der tragbaren Vorrichtung 20, wenn die tragbare Vorrichtung 20 weit entfernt ist und sich der Repeater 50, der eine Empfangsempfindlichkeit aufweist, die viel kleiner als diejenige der tragbaren Vorrichtung 20 ist, dem Fahrzeug 30 nähert, innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne T1 über den Repeater 50 ein Antwortanforderungssignal, dass von einem der NF-Sender 2 bis 6 gesendet wurde. In diesem Fall wird ein Weiterleitungsangriff unter Verwendung des Repeaters 50 durchgeführt. Eine Kontrolle über das Fahrzeug 30 kann somit verhindert werden.
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Zusammengefasst kann eine Kontrolle über das Fahrzeug 30 abhängig davon gestattet oder verhindert werden, ob die tragbare Vorrichtung 20 innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne T1 nur ein oder eine Mehrzahl von Antwortanforderungssignalen von den NF-Sendern 2 bis 6 in der Fahrzeugsteuervorrichtung 10 empfängt, unter Berücksichtigung des Größenunterschieds zwischen den Bereichen E1 und E2 für einen möglichen Signalempfang durch die tragbare Vorrichtung 20 bzw. den Repeater 50. Es ist somit möglich, die Sicherheit gegen einen Weiterleitungsangriff unter Verwendung des Repeaters 50 zu verbessern, ohne die durch die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 und die tragbare Vorrichtung 20 ausgeführte Verarbeitung komplizierter zu machen.
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Bei der tragbaren Vorrichtung 20 gemäß der ersten Ausführungsform erfasst der RSSI-Detektor 22b RSSI-Werte aller vom NF-Empfänger 22 innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne T1 empfangenen Antwortanforderungssignale, und der UHF-Sender 23 sendet ein Antwortsignal, welches die RSSI-Werte enthält. Die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 gestattet oder verhindert die Kontrolle über das Fahrzeug 30 nach Maßgabe der Anzahl an RSSI-Werten, die in dem Antwortsignal enthalten sind, das von der tragbaren Vorrichtung 20 gesendet und von dem UHF-Empfänger 7 empfangen worden ist. Dementsprechend muss die tragbare Vorrichtung 20 nur das Antwortsignal zurückschicken, das die RSSI-Werte der empfangenen Antwortanforderungssignale von den NF-Sendern 2 bis 6 enthält, und die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 muss nur die Anzahl an RSSI-Werten überprüfen, die in dem empfangenen Antwortsignal enthalten sind. Es ist somit möglich, die durch die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 und die tragbare Vorrichtung 20 ausgeführte Verarbeitung weiter zu vereinfachen.
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Außerdem wird bei der ersten Ausführungsform ein Verriegeln/Entriegeln oder ein Start des Motors des Fahrzeugs 30 gestattet, wenn die tragbare Vorrichtung 20 innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne T1 von zumindest zwei der NF-Sender 2 bis 6 gesendete Antwortanforderungssignale empfängt. Außerdem wird ein Verriegeln/Entriegeln oder ein Start des Motors des Fahrzeugs 30 verhindert, wenn der NF-Empfänger 22 in der tragbaren Vorrichtung 20 ein Antwortanforderungssignal von nur einem der NF-Sender 2 bis 6 innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne T1 über den Repeater 50 empfängt. Die Türen werden selbst dann nicht entriegelt und der Motor nicht gestartet, wenn ein böswilliger Dritter eine Weiterleitungsattacke unter Verwendung des Repeaters 50 begeht. Es ist somit möglich, Verbrechen wie einen nicht-autorisierten Zugang zum Fahrgastraum und einen Diebstahl des Fahrzeugs 30 zu verhindern.
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Als nächstes werden unter Bezug auf die 8 und 9 die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 und die tragbare Vorrichtung 20 gemäß der zweiten beanspruchten Ausführungsform hinsichtlich ihres Verhaltens beschrieben.
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8 ist ein Flussdiagramm des Verhaltens der Fahrzeugsteuervorrichtung 10 gemäß der zweiten Ausführungsform. 9 ist ein Flussdiagramm des Verhaltens der tragbaren Vorrichtung 20 gemäß der zweiten Ausführungsform.
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Gemäß der zweiten Ausführungsform erfasst der RSSI-Detektor 22b, wenn der NF-Empfänger 22 in der tragbaren Vorrichtung 20 ein Antwortanforderungssignal von einem der NF-Sender 2 bis 6 in der Fahrzeugsteuervorrichtung 10 empfängt (JA in Schritt S21 in 9), einen RSSI-Wert des so empfangenen Antwortanforderungssignals (Schritt S22 in 9). Der Controller 21 assoziiert den RSSI-Wert des durch den RSSI-Detektor 22b erfassten Antwortanforderungssignals mit Identifikationsinformation über den entsprechenden der NF-Sender 2 bis 6, welcher der Absender des Antwortanforderungssignals ist, und speichert dieses nach Bedarf als RSSI-Information in einem internen Speicher.
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Wenn nach dem anfänglichen Empfang des Antwortanforderungssignals von irgendeinem der NF-Sender 2 bis 6 die vorbestimmte Zeitspanne T1 verstrichen ist (JA in Schritt S23 in 9), greift der Controller 21 auf den internen Speicher zu, um die Anzahl an RSSI-Werten der Antwortanforderungssignale zu überprüfen.
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Wenn der interne Speicher zumindest zwei RSSI-Werte speichert (JA in Schritt S23a in 9), erzeugt der Controller 21 ein Antwortsignal, das RSSI-Information enthält, welche die RSSI-Werte aller Antwortanforderungssignale und die ID-Codes angibt (Schritt S24 in 9). Danach veranlasst der Controller 21 den UHF-Sender 23, das so erzeugte Antwortsignal an die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 zu senden (Schritt S25 in 9).
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Wenn im Gegensatz dazu der interne Speicher nur einen RSSI-Wert speichert (NEIN in Schritt S23a in 9), veranlasst der Controller 21 den UHF-Sender 23, an die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 ein Verhinderungssignal zu senden, das eine Verhinderung des Verriegelns/Entriegelns der Türen und des Startens des Motors angibt (Schritt S26 in 9).
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Es sei angenommen, dass der UHF-Empfänger 7 in der Fahrzeugsteuervorrichtung 10, nachdem die NF-Sender 2 bis 6 Antwortanforderungssignale gesendet haben (Schritt S1 in 8) und bevor die vorbestimmte Zeitspanne T2 verstrichen ist (NEIN in Schritt S3 in 8), von der tragbaren Vorrichtung 20 kein Antwortsignal empfängt, sondern ein Verhinderungssignal (JA in Schritt S2a in 8). In diesem Fall verhindert der Controller 1 nach Maßgabe des Verhinderungssignals ein Verriegeln/Entriegeln der Türen (Schritt S9 in 8) und verhindert außerdem das Starten des Motors des Fahrzeugs 30 (Schritt S10 in 8).
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Im Gegensatz dazu sei angenommen, dass der UHF-Empfänger 7 in der Fahrzeugsteuervorrichtung 10, nachdem die NF-Sender 2 bis 6 Antwortanforderungssignale gesendet haben (Schritt S1 in 8) und bevor die vorbestimmte Zeitspanne T2 verstrichen ist (NEIN in Schritt S3 in 8), von der tragbaren Vorrichtung 20 ein Antwortsignal empfängt (JA in Schritt S2 in 8). In diesem Fall ermittelt der Controller 1 die Position der tragbaren Vorrichtung 20 nach Maßgabe von in dem Antwortsignal enthaltener RSSI-Information (Schritt S5 in 8). Wenn der Controller 1 ermittelt, dass sich die tragbare Vorrichtung 20 in der Nähe des Fahrzeugs 30 außerhalb des Fahrgastraums befindet (JA in Schritt S6 in 8), und danach das Matching der ID-Codes erfolgreich ist (JA in Schritt S7 in 8), erlaubt der Controller 1 ein Verriegeln/Entriegeln der Türen (Schritt S8 in 8).
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Wenn der Controller 1 ermittelt, dass sich die tragbare Vorrichtung 20 innerhalb des Fahrgastraums befindet, nachdem der Motorschalter 14 eingeschaltet worden ist (JA in Schritt S11 in 8), und das Matching der ID-Codes erfolgreich ist (JA in Schritt S12 in 8), erlaubt der Controller 1 einen Start des Motors (Schritt S13 in 8).
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Gemäß der zweiten Ausführungsform sendet die tragbare Vorrichtung 20, wenn die tragbare Vorrichtung 20 innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne T1 von zumindest zwei der NF-Sender 2 bis 6 gesendete Antwortanforderungssignale empfängt, RSSI-Werte der Antwortanforderungssignale zusammen mit einem Antwortsignal an die Fahrzeugsteuervorrichtung 10. Wenn die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 das Antwortsignal empfängt, werden nach Maßgabe des Antwortsignals ein Verriegeln/Entriegeln der Türen und ein Starten des Motors des Fahrzeugs 30 erlaubt. In anderen Worten kann eine Kontrolle über das Fahrzeug 30 gestattet werden, wenn die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 und die tragbare Vorrichtung 20 korrekt miteinander kommunizieren.
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Wenn die tragbare Vorrichtung 20 innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne T1 von einem der NF-Sender 2 bis 6 ein Antwortanforderungssignal empfängt, sendet die tragbare Vorrichtung 20 ein Verhinderungssignal an die Fahrzeugsteuervorrichtung 10. Wenn die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 das Verhinderungssignal empfängt, werden ein Verriegeln/Entriegeln der Türen und ein Starten des Motors des Fahrzeugs 30 verhindert. In anderen Worten kann eine Kontrolle über das Fahrzeug 30 verhindert werden, wenn ein Weiterleitungsangriff unter Verwendung des Repeaters 50 ausgeführt wird.
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Es ist somit möglich, die Sicherheit gegen einen Weiterleitungsangriff unter Verwendung des Repeaters 50 zu verbessern, ohne die durch die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 und die tragbare Vorrichtung 20 ausgeführte Verarbeitung komplizierter zu machen.
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Gemäß der zweiten Ausführungsform sendet die tragbare Vorrichtung 20, wenn die tragbare Vorrichtung 20 innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne T1 ein Antwortanforderungssignal von einem der NF-Sender 2 bis 6 empfängt, an die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 ein Verhinderungssignal, welches keinen RSSI-Wert enthält. Wenn die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 das Verhinderungssignal empfängt, verhindert die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 ein Verriegeln/Entriegeln der Türen und einen Start des Motors ohne weitere Verarbeitung. Dies vereinfacht die von der Fahrzeugsteuervorrichtung 10 und der tragbaren Vorrichtung 20 ausgeführte Verarbeitung noch weiter.
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Die vorliegende Erfindung kann zusätzlich zu den oben beschriebenen in verschiedenen Ausführungsformen realisiert werden. Eine illustrative Ausführungsform stellt der beispielhafte Fall dar, in dem die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 die Position der tragbaren Vorrichtung 20 nach Maßgabe von RSSI-Information ermittelt, die in einem von der tragbaren Vorrichtung 20 empfangenen Antwortsignal enthalten ist. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Fall beschränkt. Beispielsweise kann es sein, dass die durch die Fahrzeugsteuervorrichtung in Schritt S5, S6 oder S11 in 6 oder 8 bezüglich der Position der tragbaren Vorrichtung nicht ausgeführt wird.
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Eine illustrative Ausführungsform ist beispielsweise das Verriegeln/Entriegeln von Türen und das Starten des Motors als Kontrolle über das Fahrzeug, die in dem drahtlosen Fahrzeugkommunikationssystem 100 gestattet oder verhindert wird. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Fall beschränkt. Alternativ kann entweder das Verriegeln/Entriegeln von Türen oder der Start des Motors des Fahrzeugs gestattet oder verhindert werden. Weiter alternativ kann eine Kontrolle über das Fahrzeug abweichend von der oben beschriebenen gestattet oder verhindert werden.
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Eine illustrative Ausführungsform stellt der beispielhafte Fall dar, in dem die zwei NF-Sender 2 und 3 innerhalb des Fahrgastraums des Fahrzeugs 30 vorgesehen sind, während die drei NF-Sender 4 bis 6 außerhalb des Fahrgastraums vorgesehen sind. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Fall beschränkt. Anderenfalls können ein oder zumindest drei erste Sender innerhalb des Fahrgastraums vorgesehen sein, während ein, zwei oder zumindest vier erste Sender außerhalb des Fahrgastraums vorgesehen sein können, und jeder der ersten Sender kann ein Antwortanforderungssignal senden. D.h., die Mehrzahl erster Sender braucht nur innerhalb und außerhalb des Fahrgastraums so vorgesehen zu sein, dass die Antwortanforderungssignale jeweils einen Bereich um das Fahrzeug und das Innere des Fahrgastraums herum erreichen.
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Eine illustrative Ausführungsform ist beispielsweise der Fall, in dem die Erfindung auf das drahtlose Fahrzeugkommunikationssystem 100, die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 und die tragbare Vorrichtung 20 für ein automatisches vierrädriges Fahrzeug angewendet wird. Die Erfindung ist auch auf ein drahtloses Fahrzeugkommunikationssystem, eine Fahrzeugsteuervorrichtung und eine tragbare Vorrichtung für ein Fahrzeug eines anderen Typs anwendbar, wie beispielsweise auf ein Motorrad oder ein großes Motorfahrzeug.
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Es versteht sich, dass bei der vorliegenden Erfindung ein Zusammenhang zwischen einerseits Merkmalen besteht, die im Zusammenhang mit Verfahrensschritten beschrieben wurden, sowie andererseits Merkmalen, die im Zusammenhang mit entsprechenden Vorrichtungen beschrieben wurden. Somit sind beschriebene Verfahrensmerkmale auch als zur Erfindung gehörige Vorrichtungsmerkmale - und umgekehrt - anzusehen, selbst wenn dies nicht explizit erwähnt wurde. Außerdem sind die beschriebenen Varianten der Verfahrensabläufe als zur Erfindung gehörend anzusehen.
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Es ist festzuhalten, dass die unter Bezug auf die dargestellten Ausführungsformen beschriebenen Merkmale der Erfindung, wie beispielsweise die Art und Ausgestaltung der einzelnen Komponenten der Fahrzeugsteuervorrichtung und der tragbaren Vorrichtung, einzelner Signale und Parameter, auch bei anderen Ausführungsformen vorhanden sein können, außer wenn es anders angegeben ist oder sich aus technischen Gründen von selbst verbietet. Von derartigen, in Kombination beschriebenen, Merkmalen einzelner Ausführungsformen müssen außerdem nicht notwendigerweise immer alle Merkmale in einer betreffenden Ausführungsform realisiert sein.
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Während die Erfindung unter Bezug auf eine beschränkte Anzahl an Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist Fachleuten in Kenntnis dieser Erfindung klar, dass weitere Ausführungsformen innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung, wie durch die Ansprüche festgelegt, realisiert werden können.
