DE102016204807A1 - Keyless entry system, in particular for a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung beschreibt ein schlüsselloses Zugangssystem (1), insbesondere für ein Kraftfahrzeug (10), das einen tragbaren Signalgeber (20) umfasst, der ein Freigabesignal an eine Empfangseinheit (11) überträgt, die bei Feststellung der Gültigkeit des Freigabesignals den Zugriff auf eine oder mehrere Türen oder Klappen oder andere Funktionskomponenten gestattet. Das erfindungsgemäße schlüssellose Zugangssystem zeichnet sich dadurch aus, dass der tragbare Signalgeber (20) eine Kombination aus einer Sendeeinheit (21) und einem von der Sendeeinheit (21) getrennten Informationsgeber (22) umfasst, wobei das Freigabesignal in einer durch den Informationsgeber (22) abgesicherten Kommunikation zwischen der Empfangseinheit (11) und dem tragbaren Signalgeber (20) übertragen wird.The invention relates to a keyless entry system (1), in particular for a motor vehicle (10), comprising a portable signal transmitter (20) which transmits an enable signal to a receiving unit (11) which, upon determining the validity of the enable signal, accesses one or more of the several doors or flaps or other functional components allowed. The keyless entry system according to the invention is characterized in that the portable signal transmitter (20) comprises a combination of a transmitting unit (21) and an information transmitter (22) separate from the transmitting unit (21), the enabling signal being transmitted in a manner controlled by the information transmitter (22). secured communication between the receiving unit (11) and the portable signal transmitter (20) is transmitted.
Description
Die Erfindung betrifft ein schlüsselloses Zugangssystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug mit Fahrzeugtüren und Fahrzeugklappen, das einen tragbaren Signalgeber umfasst, der ein Freigabesignal an eine Empfangseinheit überträgt, die bei Feststellung der Gültigkeit des Freigabesignals den Zugriff auf ein oder mehrere Türen oder Klappen gestattet. The invention relates to a keyless entry system, in particular for a motor vehicle with vehicle doors and vehicle flaps, comprising a portable signal transmitter which transmits an enable signal to a receiving unit, which allows access to one or more doors or flaps upon detection of the validity of the enable signal.
Schlüssellose Zugangssysteme werden z.B. in Kraftfahrzeugen, aber auch in Gebäuden eingesetzt, um unbefugten Personen den Zugriff auf bzw. das Eindringen in das Fahrzeug bzw. Gebäude zu erschweren oder einen unberechtigten Zugang sogar ganz zu unterbinden. Andererseits soll der Zugriff für berechtigte Personen möglichst einfach gestaltet sein, als dies beim Umgang mit herkömmlichen Schlüsseln der Fall ist. Keyless entry systems are e.g. used in motor vehicles, but also in buildings to make it difficult for unauthorized persons access to or intrusion into the vehicle or building or even completely prevent unauthorized access. On the other hand, the access for authorized persons should be as simple as possible, as is the case when dealing with conventional keys.
Aus der
Weiterhin offenbart die
Durch die zunehmende Verbreitung von Mobilfunktelefonen ist es erwünscht, dieses als Signalgeber für ein schlüsselloses Zugangssystem zu verwenden. Der passive Zugang zu dem Fahrzeug oder dem Gebäude kann z.B. mittels einer kurzreichweitigen Funkverbindung, beispielsweise basierend auf dem Bluetooth-Standard, zwischen dem Fahrzeug und dem Mobilfunktelefon durchgeführt werden. Eine solche drahtlose Funkverbindung ist jedoch leicht angreifbar. Geeignete und dem Fachmann bekannte Angriffsmöglichkeiten sind beispielsweise der „Relais“-Effekt oder der sog. „Man in the Middle“-Angriff. Due to the increasing use of mobile phones, it is desirable to use this as a signal generator for a keyless entry system. Passive access to the vehicle or building may e.g. be performed by means of a short-range radio link, for example based on the Bluetooth standard, between the vehicle and the mobile phone. However, such a wireless radio link is easily vulnerable. Suitable and known to those skilled attacks are, for example, the "relay" effect or the so-called. "Man in the Middle" attack.
Eine weitere Gefahr bei der Verwendung eines Mobilfunktelefons als Signalgeber besteht darin, dass bei der Realisierung mittels einer als Software auf dem Mobilfunktelefon ablaufenden Applikation eine Manipulation eines für das schlüssellose Zugangssystem verwendeten kryptographischen Schlüssels möglich ist. Ebenso kann eine Emulation des kryptographischen Schlüssels per Software auf einem Rechner erfolgen, um sich unberechtigten Zugang zu dem durch das schlüssellose Zugangssystem geschützte Fahrzeug oder Gebäude zu verschaffen. Another danger with the use of a mobile telephone as a signal generator is that in the implementation by means of running as software on the mobile phone application manipulation of a cryptographic key used for the keyless entry system is possible. Likewise, an emulation of the cryptographic key can be done by software on a computer to gain unauthorized access to the protected by the keyless entry system vehicle or building.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein funktional verbessertes schlüsselloses Zugangssystem zu schaffen, wobei ein sicherer und vollständiger passiver Zugang sowie die Aktivierung mindestens einer Funktionskomponente ermöglicht werden soll. It is an object of the invention to provide a functionally improved keyless entry system, wherein a secure and complete passive access and the activation of at least one functional component to be made possible.
Diese Aufgabe wird durch ein schlüsselloses Zugangssystem gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen. This object is achieved by a keyless entry system according to the features of
Die Erfindung schlägt ein schlüsselloses Zugangssystem vor, das einen tragbaren Signalgeber umfasst, der ein Freigabesignal an eine Empfangseinheit überträgt, die bei Feststellung der Gültigkeit des Freigabesignals den Zugriff auf ein oder mehrere Türen oder Klappen oder andere Funktionskomponenten gestattet. Das schlüssellose Zugangssystem ist insbesondere für die Verwendung in einem Kraftfahrzeug mit Fahrzeugtüren und Fahrzeugklappen vorgesehen. In diesem Fall ist die Empfangseinheit am oder im Kraftfahrzeug angebracht. Das schlüssellose Zugangssystem kann jedoch auch zur Absicherung von Türen oder Toren von Gebäuden oder räumlich abgeschlossenen Geländen dienen. Bei einer derartigen Anwendung ist die Empfangseinheit dann in der Nähe der zu sichernden Tür oder des zu sichernden Tores angeordnet. The invention proposes a keyless entry system comprising a portable signal transmitter which transmits an enabling signal to a receiving unit which, upon detection of the validity of the enabling signal, permits access to one or more doors or flaps or other functional components. The keyless entry system is intended in particular for use in a motor vehicle with vehicle doors and vehicle flaps. In this case, the receiving unit is mounted on or in the motor vehicle. However, the keyless entry system may also be used to secure doors or gates of buildings or enclosed spaces. In such an application, the receiving unit is then arranged in the vicinity of the door to be secured or the gate to be secured.
Das Zugangssystem zeichnet sich dadurch aus, dass der tragbare Signalgeber eine Kombination aus einer Sendeeinheit und einem von der Sendeeinheit getrennten Informationsgeber umfasst, wobei das Freigabesignal in einer durch den Informationsgeber abgesicherten Kommunikation zwischen der Empfangseinheit und dem tragbaren Signalgeber übertragen wird. The access system is characterized in that the portable signal transmitter comprises a combination of a transmitting unit and an information transmitter separate from the transmitting unit, wherein the enabling signal is transmitted in a communication secured by the information transmitter between the receiving unit and the portable signal generator.
Durch die Absicherung der Kommunikation zwischen der Empfangseinheit und dem tragbaren Signalgeber durch den Informationsgeber kann eine Kommunikation zwischen der Sendeeinheit und der Empfangseinheit mit Hilfe von kurzreichweitigen Funkstandards erfolgen, welche an sich gegenüber Angriffen empfindlich sind. Dadurch wird es ermöglicht, wie dies in einer zweckmäßigen Ausgestaltung vorgesehen ist, als Sendeeinheit ein mobiles Endgerät zu nutzen. Das mobile Endgerät ist insbesondere ein Mobilfunkendgerät, wie z.B. ein Smartphone. Als mobiles Endgerät kann jedoch darüber hinaus, da zur Absicherung kein Mobilfunknetzwerk benötigt wird, auch jedes andere tragbare Endgerät, wie z.B. ein Musikabspielgerät, das über eine Kommunikationsschnittstelle zu der Empfangseinheit verfügt, genutzt werden. By securing the communication between the receiving unit and the portable signal generator by the information transmitter, a communication between the transmitting unit and the receiving unit by means of short-range radio standards can be made, which are sensitive to attacks against. This makes it possible, as provided in an expedient embodiment, to use a mobile terminal as the transmitting unit. The mobile terminal is in particular a mobile station, such as a smartphone. However, as a mobile terminal, moreover, since no mobile network is required for securing, any other portable terminal such as a music player equipped with a communication interface to the receiving unit can be used.
Das schlüssellose Zugangssystem der vorliegenden Erfindung erhöht die Sicherheit und den Komfort der passiven Funktion. Wie beschrieben, ist die Funktion auch dann gewährleistet, wenn als Sendeeinheit mobile Endgeräte genutzt werden, welche zur Absicherung nicht über eine Mobilfunkantenne zur Nutzung eines Mobilfunknetzwerks, wie z.B. GSM oder UMTS, verfügen. Durch die Möglichkeit, ein mobiles Endgerät als tragbaren Signalgeber nutzen zu können, kann darüber hinaus auf das Mitführen eines herkömmlichen Funkschlüssels, wie dieser beispielsweise bei Fahrzeugen weit verbreitet ist, verzichtet werden. The keyless entry system of the present invention enhances the safety and comfort of the passive function. As described, the function is ensured even if mobile terminals are used as the transmitting unit, which are not provided for securing via a mobile radio antenna for use of a mobile radio network, such as e.g. GSM or UMTS. By being able to use a mobile terminal as a portable signal generator, can be dispensed with the addition of a conventional remote control key, as this is widely used for example in vehicles.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist der Informationsgeber ein Token mit einem eineindeutigen Identifikationsdatum, das zur Absicherung der Kommunikation zwischen der Empfangseinheit und der Sendeeinheit genutzt wird. Das Identifikationsdatum kann z.B. einen kryptographischen Schlüssel umfassen. Zweckmäßigerweise liegt der Informationsgeber in der Gestalt einer Chipkarte oder allgemein als flächiges Element vor, so dass der Informationsgeber auf einfache Weise in räumlicher Nähe zu der Sendeeinheit angeordnet werden kann. Beispielsweise kann ein als Chipkarte ausgebildeter Informationsgeber in eine Hülle (englisch: case) eingelegt oder eingesetzt werden, welche zur Aufnahme der Sendeeinheit, insbesondere des mobilen Endgeräts, dient. Derartige Hüllen werden einerseits zum Schutz des mobilen Endgeräts und andererseits zur Individualisierung genutzt. According to an expedient embodiment, the information provider is a token with a unique identification date, which is used to secure the communication between the receiving unit and the transmitting unit. The identification date may e.g. include a cryptographic key. The information transmitter is expediently in the form of a chip card or generally as a planar element, so that the information transmitter can be arranged in a simple manner in spatial proximity to the transmitting unit. For example, a trained as a smart card information provider in a case (English: case) are inserted or used, which serves for receiving the transmitting unit, in particular the mobile terminal. Such cases are used on the one hand to protect the mobile terminal and on the other hand for customization.
Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung sieht vor, dass die Sendeeinheit und der Informationsgeber zum Austausch von Daten eine Nahfeldkommunikationsschnittstelle umfassen, über welche zur Absicherung der Kommunikation zwischen der Empfangseinheit und dem tragbaren Signalgeber, d.h. der Sendeeinheit, Daten ausgetauscht werden. Eine solche Nahfeldschnittstelle nutzt die dem Fachmann bekannte Nahfeldkommunikation (englisch: Near Field Communication, NFC). Diese kann besonders gut und sicher realisiert werden, wenn die Sendeeinheit und der Informationsgeber räumlich nah zueinander angeordnet sind, wie dies im obigen Beispiel der Fall ist.A further expedient embodiment provides that the transmission unit and the information transmitter for exchanging data comprise a near-field communication interface via which, in order to secure the communication between the reception unit and the portable signal generator, i. the sending unit, data is exchanged. Such a near-field interface uses near-field communication known to the person skilled in the art (Near Field Communication, NFC). This can be realized particularly well and safely if the transmitting unit and the information transmitter are arranged spatially close to one another, as is the case in the example above.
In einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Empfangseinheit und die Sendeeinheit Kommunikationsschnittstellen gemäß einem ersten Standard, insbesondere 802.15 (Bluetooth), umfassen, wobei die Kommunikation zwischen der Empfangseinheit und dem tragbaren Signalgeber über diese Kommunikationsschnittstellen erfolgt. Insbesondere erfolgt die Kommunikation zwischen der Empfangseinheit und der Sendeeinheit über die auf dem ersten Standard basierenden Kommunikationsschnittstellen. Die Verwendung von Bluetooth ist bevorzugt, da diese in mobilen Endgeräten weit verbreitet ist. Grundsätzlich können auch andere kurzreichweitige Funkstandards zum Einsatz kommen. In a further expedient refinement, it is provided that the receiving unit and the transmitting unit comprise communication interfaces in accordance with a first standard, in particular 802.15 (Bluetooth), the communication between the receiving unit and the portable signal generator being effected via these communication interfaces. In particular, the communication between the receiving unit and the transmitting unit takes place via the communication interfaces based on the first standard. The use of Bluetooth is preferred because it is widely used in mobile terminals. In principle, other short-range radio standards can also be used.
Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass der Informationsgeber zumindest eine zweite Kommunikationsschnittstelle umfasst, wobei zur Absicherung der Kommunikation zwischen der Empfangseinheit und dem tragbaren Signalgeber eine direkte Kommunikation zwischen der zweiten Kommunikationsschnittstelle des Informationsgebers und der Empfangseinheit erfolgt. A further embodiment provides that the information transmitter comprises at least a second communication interface, wherein a direct communication between the second communication interface of the information transmitter and the receiving unit takes place to secure the communication between the receiving unit and the portable signal generator.
Während bei der zuerst genannten Variante die Absicherung durch eine direkte Kommunikation zwischen der Sendeeinheit und dem Kommunikationsgeber erfolgt und das Ergebnis der Kommunikation bzw. Verarbeitung der ausgetauschten Daten an die Empfangseinheit übertragen wird, sieht die zuletzt genannte Variante vor, die Absicherung durch eine direkte Kommunikation zwischen dem Informationsgeber und der Empfangseinheit vorzunehmen. Hierzu ist es insbesondere zweckmäßig, wenn die zweite Kommunikationsschnittstelle ebenfalls auf dem ersten Standard basiert. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass der Informationsgeber beispielsweise über eine Schnittstelle zur Bluetooth-Kommunikation verfügt. While in the first-mentioned variant, the security is provided by a direct communication between the transmitting unit and the communication transmitter and the result of the communication or processing of the exchanged data is transmitted to the receiving unit, provides the last-mentioned variant, the hedge by a direct communication between the information provider and the receiving unit. For this purpose, it is particularly expedient if the second communication interface is likewise based on the first standard. In other words, this means that the information provider has, for example, an interface for Bluetooth communication.
Eine weitere Absicherung kann dadurch ermöglicht werden, dass die zweite Kommunikationsschnittstelle auf Ultra-Breitband-Technologie (englisch: Ultra Wideband Technology, UWB) basiert. Hierdurch kann beispielsweise im Rahmen eines Datenaustausches ein Abstand zwischen der Empfangseinheit und dem tragbaren Signalgeber ermittelt werden. Der Abstand kann als zusätzliches Kriterium verarbeitet werden, um die Gültigkeit des Freigabesignals festzustellen. Further protection can be provided by the second communication interface being based on Ultra Wideband Technology (UWB). As a result, for example, a distance between the receiving unit and the portable signal generator can be determined in the context of a data exchange. The distance can be processed as an additional criterion to determine the validity of the enable signal.
Eine weitere Erhöhung der Sicherheit ergibt sich dadurch, dass der Identifikationsgeber zwei Antennenelemente umfasst. Dadurch wird es möglich, Relais-Attacken verbessert abzuwehren. A further increase in security results from the fact that the identification transmitter comprises two antenna elements. This makes it possible to ward off relay attacks better.
Die Erfindung wird nachfolgend näher anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung erläutert. Es zeigen: The invention will be explained in more detail below with reference to exemplary embodiments in the drawing. Show it:
Der Informationsgeber
Das im Detail nicht dargestellte Kraftfahrzeug verfügt über eine Empfangseinheit
Das mobile Endgerät
Der Informationsgeber
Die Kommunikation und Absicherung eines von dem mobilen Endgerät (Sendeeinheit
Zum Zugriff auf eine oder mehrere Türen oder den Start des Fahrzeugs wird gemäß einem ersten Schritt S1 eine Nachricht von der Sendeeinheit
In dem in
In einem ersten Schritt S1 wird durch die Sendeeinheit
Die vorgeschlagene Vorgehensweise ermöglicht den Verzicht auf eine zusätzliche Verbindung über ein Mobilfunknetzwerk. Zusätzlich kann über die Auswertung der Kommunikation über den Kommunikationspfad K1, welcher eine kurzreichweitige Funkverbindung wie Bluetooth nutzt, die Ortung des Mobilfunkendgeräts
Das vorliegende schlüssellose Zugangssystem basiert auf dem Zusammenspiel einer Sendeeinheit in Gestalt eines mobilen Endgeräts und eines ein Geheimnis umfassenden Informationsgebers. Die Absicherung erfolgt durch eine Kommunikation zwischen diesen beiden Komponenten über eine NFC-Schnittstelle. The present keyless entry system is based on the interaction of a transmitting unit in the form of a mobile terminal and a mystery information provider. The protection is provided by a communication between these two components via an NFC interface.
Das schlüssellose Zugangssystem kann auf einfache Weise realisiert werden, da bestehende Mobilfunkendgeräte genutzt werden können. Es ist lediglich sicherzustellen, dass der Informationsgeber in räumlicher Nähe zu dem Mobilfunkendgerät angeordnet wird und die Möglichkeit zu einem Austausch von Informationen zwischen diesen über eine Nahfeldkommunikationsschnittstelle besteht. The keyless entry system can be easily implemented because existing mobile terminals can be used. It is only necessary to ensure that the information transmitter is arranged in close proximity to the mobile radio terminal and that there is the possibility of an exchange of information between them via a near field communication interface.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Schlüsselloses Zugangssystem Keyless entry system
- 1010
- Kraftfahrzeug motor vehicle
- 1111
- Empfangseinheit receiver unit
- 1212
- Kommunikationsschnittstelle Communication Interface
- 1313
- Recheneinheit computer unit
- 2020
- tragbarer Signalgeber portable signal generator
- 2121
- Sendeeinheit (Mobilfunkendgerät) Sending unit (mobile radio terminal)
- 2222
- Informationsgeber (Token) Information provider (token)
- 2323
- Display display
- 2424
- Eingabemittel input means
- 2525
- Nahfeldkommunikationsschnittstelle (NFC) Near Field Communication Interface (NFC)
- 2626
- erste Kommunikationsschnittstelle (z.B. Bluetooth) first communication interface (e.g., Bluetooth)
- 2727
- dritte Kommunikationsschnittstelle (z.B. GSM, UMTS) third communication interface (e.g., GSM, UMTS)
- 3030
- Kartenkörper card body
- 3131
- Nahfeldkommunikationsschnittstelle (NFC) Near Field Communication Interface (NFC)
- 3232
- erste Kommunikationsschnittstelle (z.B. Bluetooth) first communication interface (e.g., Bluetooth)
- 3333
- zweite Kommunikationsschnittstelle (z.B. UWB) second communication interface (e.g., UWB)
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 0570761 B1 [0003] EP 0570761 B1 [0003]
- EP 0935040 A1 [0004] EP 0935040 A1 [0004]
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DE102016204807.4A DE102016204807A1 (en) | 2016-03-23 | 2016-03-23 | Keyless entry system, in particular for a motor vehicle |
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DE102016204807.4A DE102016204807A1 (en) | 2016-03-23 | 2016-03-23 | Keyless entry system, in particular for a motor vehicle |
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Legal Events
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