DE102016208122A1 - SmartKey und Verfahren zum Ansteuern desselben - Google Patents

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Abstract

Ein SmartKey für ein Fahrzeug enthält eine Kommunikationseinheit mit einer Niederfrequenz-(LF)Antenne, die ein LF-Signal empfängt; und eine Steuereinheit, die die Stärke und einen Richtungsvektor des LF-Signals bestimmt. Die Steuereinheit schätzt einen ersten Ort des SmartKey auf Basis der Stärke des LF-Signals, einen zweiten Ort des SmartKey auf Basis des Richtungsvektors des LF-Signals und bestimmt das Vorliegen eines Relaisangriffs durch Analysieren des ersten Ortes und des zweitens Ortes und durch Vergleichen des ersten Ortes mit dem zweiten Ort.

Description

  • HINTERGRUND
  • 1. Technisches Gebiet
  • Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung betreffen allgemein einen SmartKey für ein Fahrzeug und insbesondere einen SmartKey, der eine Zertifizierungsprozedur an einem Fahrzeug ausführt sowie ein Verfahren zur Ansteuerung des SmartKey.
  • 2. Beschreibung der verwandten Technik
  • Ein SmartKeY-System gestattet das Öffnen und Schließen von Fahrzeugtüren von außerhalb des Fahrzeugs und das Starten des Fahrzeugs, ohne dass der Fahrer Aktionen wie das Einführen eines Schlüssels in ein Schlüsselschloss des Fahrzeugs ausführt. Ein handlicher SmartKey kann z. B. eine SmartCard, ein FOB zur drahtlosen Kommunikation usw. sein.
  • Wenn sich ein Fahrer mit einem SmartKey einem Fahrzeug nähert, können die Fahrzeugtüren geöffnet werden, ohne einen eigenen Schlüssel einzuführen, indem die Verriegelung der Türen durch NiederfrequenZ-(LF)Kommunikation und FunkfrequenZ-(RF)Kommunikation zwischen dem SmartKey und dem Fahrzeug freigegeben wird. Ferner kann das Fahrzeug ohne Einführen eines Schlüssels in ein Zündschloss gestartet werden, sobald der Fahrer in das Fahrzeug eingestiegen ist.
  • Das SmartKeY-System wird typischerweise ausgeführt durch: I) einen Sendeprozess eines LF-Signals, bei dem ein Zertifizierungsanforderungssignal an den SmartKey gesendet wird, und II) einen Empfangsprozess eines RF-Signals, bei dem ein Zertifizierungsantwortsignal vom SmartKey empfangen wird. In diesem Fall kann das Fahrzeug das Zertifizierungsantwortsignal vom SmartKey aufgrund der begrenzten Sendereichweite des LF-Signals in einem Band relativ niedriger Frequenz im Vergleich zum Frequenzband des RF-Signals nur dann empfangen, wenn sich der SmartKey nahe am Fahrzeug befindet.
  • Ein vom Fahrzeug gesendetes LF-Signal wird von einer Antenne oder dgl. nahe dem Fahrzeug empfangen, um das LF-Signal vom Fahrzeug an den SmartKey weiterzuleiten, der sich relativ großer Entfernung befindet, und dann sendet der SmartKey ein RF-Signal direkt an das Fahrzeug oder das RF-Signal wird erneut von der Antenne oder dgl. empfangen, um das RF-Signal an das Fahrzeug weiterzuleiten. Allerdings bestehen Sicherheitsrisiken, da drahtlose Signale von über Relais gehackt werden können.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Es ist ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung, einen SmartKey bereitzustellen, der bestimmt, ob ein drahtloses Signal über ein Relais auf Basis einer Vektorkomponente eines LF-Signals gehackt wird, und das Hacken des drahtlosen Signals verhindert sowie ein Verfahren zum Ansteuern des SmartKey.
  • Weitere Aspekte der Offenbarung sind zum Teil in der folgenden Beschreibung angegeben und erschließen sich zum Teil aus der Beschreibung oder aus der praktischen Verwirklichung der Offenbarung.
  • Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung enthält ein SmartKey: eine Kommunikationseinheit mit einer NiederfrequenZ-(LF)Antenne, die ein LF-Signal empfängt; und eine Steuereinheit, die die Stärke und einen Richtungsvektor des LF-Signals bestimmt. Die Steuereinheit schätzt einen ersten Ort des SmartKey auf Basis der Stärke des LF-Signals, schätzt einen zweiten Ort des SmartKey auf Basis des Richtungsvektors des LF-Signals und bestimmt das Vorliegen eines Relais-Angriffs durch Analysieren des ersten und des zweiten Ortes und durch Vergleichen des ersten mit dem zweiten Ort.
  • Die LF-Antenne kann eine Mehrzahl LF-Signale empfangen und die Steuereinheit kann die Stärke und einen Richtungsvektor jedes LF-Signals bestimmen.
  • Die Steuereinheit kann den ersten Ort mittels Triangulation auf Basis der jeweiligen Stärken der Mehrzahl der LF-Signale schätzen.
  • Die Steuereinheit kann den zweiten Ort durch Bestimmen eines Schnittpunkts auf Basis der jeweiligen Richtungsvektoren der Mehrzahl der LF-Signale schätzen.
  • Die LF-Antenne kann eine dreidimensionale LF-Antenne enthalten.
  • Die Steuereinheit kann bestimmen, dass ein Relais-Angriff vorliegt, wenn der erste Ort vom zweiten Ort verschieden ist.
  • Die Steuereinheit kann das Vorliegen eines Relais-Angriffs auf der Basis bestimmen, dass der erste Ort und der zweite Ort innerhalb eines voreingestellten Abstands vom Fahrzeug liegen, das das LF-Signal gesendet hat.
  • Die Steuereinheit kann das Vorliegen eines Relais-Angriffs auf der Basis bestimmen, dass die Vektorkomponenten der Mehrzahl der LF-Signale gleich sind.
  • Wenn die jeweiligen Vektorkomponenten von zwei oder mehr LF-Signalen der Mehrzahl der LF-Signale gleich sind, kann die Steuereinheit bestimmen, dass kein Relais-Angriff vorliegt.
  • Die LF-Antenne kann eine erste Mehrzahl LF-Signale und eine zweite Mehrzahl LF-Signale empfangen, und die Steuereinheit kann Vektorkomponenten und Identitäten (IDs) der ersten empfangenen Mehrzahl von LF-Signalen und der zweiten empfangenen Mehrzahl von LF-Signalen bestimmen und die Vektorkomponenten und die IDs der ersten empfangenen Mehrzahl der LF-Signale mit den Vektorkomponenten und den IDs der zweiten empfangenen Mehrzahl der LF-Signale vergleichen, um das Vorliegen eines Relais-Angriffs zu bestimmen.
  • Die Steuereinheit kann die Vektorkomponente eines ersten LF-Signals der ersten empfangenen Mehrzahl von LF-Signalen mit der Vektorkomponente eines zweiten LF-Signals der zweiten empfangenen Mehrzahl von LF-Signalen vergleichen, die die gleiche ID haben, um das Vorliegen eines Relais-Angriffs zu bestimmen.
  • Die Steuereinheit kann bestimmen, dass ein Relais-Angriff vorliegt, wenn die Vektorkomponente des ersten LF-Signals von der Vektorkomponente des zweiten LF-Signals verschieden ist.
  • Die Steuereinheit kann eine X-Achsen-Vektorkomponente, eine Y-Achsen-Vektorkomponente und eine Z-Achsen-Vektorkomponente des LF-Signals bestimmen.
  • Ferner enthält ein Verfahren zum Steuern eines SmartKey für ein Fahrzeug gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung: Empfangen eines NiederfrequenZ-(LF)Signals an einer LF-Antenne; Bestimmen der Stärke und eines Richtungsvektors des LF-Signals; Schätzen eines ersten Ortes des SmartKey auf Basis der Stärke des LF-Signals; Schätzen eines zweiten Ortes des SmartKey auf Basis des Richtungsvektors des LF-Signals; und Bestimmen des Vorliegens eines Relais-Angriffs durch Analysieren des ersten und des zweiten Ortes und durch Vergleichen des ersten mit dem zweiten Ort.
  • Das Verfahren kann ferner das Empfangen einer Mehrzahl LF-Signale an der LF-Antenne und das Bestimmen der Stärke und eines Richtungsvektors jedes LF-Signals enthalten.
  • Das Verfahren kann ferner das Schätzen des ersten Ortes mittels Triangulation auf Basis der jeweiligen Stärken der Mehrzahl der LF-Signale enthalten.
  • Das Verfahren kann ferner das Schätzen des zweiten Ortes durch Bestimmen eines Schnittpunkts auf Basis der jeweiligen Richtungsvektoren der Mehrzahl der LF-Signale enthalten.
  • Das Verfahren kann ferner das Bestimmen enthalten, dass ein Relais-Angriff vorliegt, wenn der erste Ort vom zweiten Ort verschieden ist.
  • Das Verfahren kann ferner enthalten: Empfangen einer ersten Mehrzahl LF-Signale und einer zweiten Mehrzahl LF-Signale; Bestimmen der Vektorkomponenten und Identitäten (IDs) der ersten empfangenen Mehrzahl von LF-Signalen und der zweiten empfangenen Mehrzahl von LF-Signalen; und Vergleichen der Vektorkomponenten und der IDs der ersten empfangenen Mehrzahl der LF-Signale mit den Vektorkomponenten und den IDs der zweiten empfangenen Mehrzahl der LF-Signale, um das Vorliegen eines Relais-Angriffs zu bestimmen.
  • Das Verfahren kann ferner enthalten: Vergleichen der Vektorkomponente eines ersten LF-Signals der ersten empfangenen Mehrzahl von LF-Signalen mit der Vektorkomponente eines zweiten LF-Signals der zweiten empfangenen Mehrzahl von LF-Signalen, die die gleiche ID haben, um das Vorliegen eines Relais-Angriffs zu bestimmen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Diese und/oder andere Aspekte der Offenbarung erschließen sich aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen in Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen; es zeigen:
  • 1 eine Außenansicht eines Fahrzeugs gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
  • 2 eine Ansicht einer Innenausführung des Fahrzeugs gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
  • 3 eine beispielhafte Ansicht eines SmartKey in Kommunikation mit dem Fahrzeug gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
  • 4 bis 5C Ansichten, die eine Zertifizierungsprozedur zwischen dem Fahrzeug und dem SmartKey in Abhängigkeit von Sende-/Empfangsabständen verschiedener Signale beschreiben;
  • 6 ein Ansteuerungs-Blockdiagramm des Fahrzeugs gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
  • 7 eine Ansicht von NiederfrequenZ-(LF)Signalen, die von einer Mehrzahl LF-Antennen des Fahrzeugs gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung gesendet werden;
  • 8 ein Ansteuerungs-Blockdiagramm des SmartKey gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
  • 9 eine Ansicht von LF-Signalen, die von einer dreidimensionalen LF-Antenne des SmartKey empfangen werden;
  • 10 eine Tabelle zum Vergleichen der Vektorkomponenten normalerweise empfangener LF-Signale mit Vektorkomponenten von LF-Signalen, die während eines Relais-Angriffs empfangen werden;
  • 11 eine Ansicht eines Schnittpunktes von Richtungsvektoren von LF-Signalen;
  • 12 eine Ansicht der Stärken einer Mehrzahl LF-Signale, die an einem beliebigen Punkt, an dem sich der SmartKey befindet, erfasst werden;
  • 13 eine beispielhafte Ansicht einer Tabelle, die eine Mehrzahl LF-Signale zeigt, die gemäß einer ersten Sendesequenz und einer zweiten Sendesequenz gesendet werden, wenn die Zertifizierungsprozedur normal ausgeführt wird;
  • 14 eine beispielhafte Ansicht einer Tabelle, die eine Mehrzahl LF-Signale zeigt, die beim Versuch eines Relais-Angriffs gesendet werden;
  • 15 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern des Fahrzeugs gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung; und
  • 16 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Ansteuern des SmartKey gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung anhand der beiliegenden Zeichnungen ausführlich beschrieben. Weitere Aufgaben, Merkmale und betrieblichen Vorteile, einschließlich der Aufgabe, des Aufbaus und der Wirkungen der vorliegenden Offenbarung werden aus der detaillierten Beschreibung der Ausführungsformen deutlicher. Wenn in dieser Beschreibung in jeder Zeichnung Bezugszeichen Komponenten zugeordnet sind, ist zu beachten, wenngleich dieselben Komponenten in verschiedenen Zeichnungen dargestellt sind, dieselben Bezugszeichen so weit wie möglich zugeordnet sind. Ferner wird in der folgenden Beschreibung der vorliegenden Offenbarung auf eine ausführliche Beschreibung bekannter hierin enthaltener Funktionen und Konfigurationen verzichtet, wenn dadurch der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung unnötig unklar wird.
  • Die hierin verwendete Terminologie dient nur zur Beschreibung bestimmter Ausführungsformen und soll die Offenbarung nicht einschränken. Es versteht sich, dass die Begriffe ”erster, erste, erstes”, ”zweiter, zweite, zweites” usw. hierin zwar zur Beschreibung verschiedener Komponenten dienen, aber diese Komponenten durch diese Begriffe nicht eingeschränkt werden sollten.
  • Wie hierin verwendet sollen die Singularformen ”einer, eine, eines” und ”der, die, das” auch die Pluralformen umfassen, sofern der Zusammenhang nicht eindeutig etwas anderes angibt. Außerdem versteht es sich, dass die Begriffe ”aufweisen” und/oder ”aufweisend” bei Verwendung in dieser Beschreibung das Vorhandensein angegebener Merkmale, ganzzahliger Größen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Bauteile angibt, aber nicht das Vorhandensein oder das Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, ganzzahliger Größen, Schritte, Operationen, Elemente Bauteile und/oder Gruppen derselben ausschließt. Wie hierin verwendet enthält die Formulierung ”und/oder” sämtliche Kombinationen eines oder mehrerer der aufgeführten Positionen.
  • Es versteht sich, dass der Begriff ”Fahrzeug” oder ”fahrzeugtechnisch” oder andere ähnliche hierin verwendete Begriffe allgemein Kraftfahrzeuge betreffen, wie Personenkraftwagen, einschließlich Komfort-Geländewagen (sports utility vehicles; SUV), Busse, Lastkraftwagen, verschiedene Nutzfahrzeuge, Wassermotorfahrzeuge einschließlich verschiedene Boote und Schiffe, Luftfahrzeuge und dgl. und auch Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuge (an der Steckdose aufladbar), Fahrzeuge mit Wasserstoffantrieb und andere Fahrzeuge für alternative Kraftstoffe (z. B. Kraftstoffe, die aus anderen Ressourcen als Erdöl gewonnen werden) umfasst. Wie hierin verwendet ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug mit zwei oder mehr Antriebsquellen, z. B. Fahrzeuge sowohl mit Benzin- als auch Elektroantrieb.
  • Außerdem versteht es sich, dass eines oder mehrere der nachstehenden Verfahren oder Aspekte derselben von mindestens einer Steuereinheit ausgeführt werden können. Der Begriff ”Steuereinheit” kann sich auf ein Hardware-Gerät beziehen, das einen Speicher und einen Prozessor enthält. Der Speicher ist zum Speichern von Programmanweisungen konfiguriert und der Prozessor ist speziell zum Ausführen der Programmanweisungen konfiguriert, um einen oder mehrere der später beschriebenen Prozesse auszuführen. Außerdem versteht es sich, dass die nachstehenden Verfahren von einer Vorrichtung ausgeführt werden können, die die Steuereinheit zusammen mit einer oder mehreren anderen Komponenten aufweist, was für einen Durchschnittsfachmann hinreichend bekannt ist.
  • Nunmehr sei auf die vorliegend offenbarten Ausführungsformen verwiesen, wobei 1 eine Außenansicht eines Fahrzeugs gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung und 2 eine Ansicht der Innenausführung eines Fahrzeugs gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zeigen.
  • Wie in 1 dargestellt enthält das Äußere eines Fahrzeugs 100 gemäß Ausführungsformen Türen 12 und 13, mit denen das Fahrzeug 100 bewegt wird, Türen 15L, die das Innere des Fahrzeugs 100 zur Außenseite abschließen, eine Windschutzscheibe 16, die dem Fahrer im Fahrzeug 100 Sicht nach vorne bietet, und Seitenspiegel 14L und 14R, die dem Fahrer Sicht nach hinten bieten.
  • Die Räder 12 und 13 umfassen Vorderräder 12 an der Vorderseite des Fahrzeugs 100 und Hinterräder 13 an der Rückseite des Fahrzeugs 100 sowie eine Antriebseinheit (nicht dargestellt) im Innern des Fahrzeugs 100, die Rotationskraft auf die Vorderräder 12 oder die Hinterräder 13 bereitstellt, so dass sich das Fahrzeug 100 vorwärts oder rückwärts bewegt, wie im Stand der Technik hinreichend bekannt ist. Eine solche Antriebseinheit kann ein Verbrennungsmotor sein, der die Rotationskraft durch Verbrennen eines fossilen Brennstoffs erzeugt, oder ein Elektromotor, der die Rotationskraft aus Energie von einem elektrischen Kondensator erzeugt.
  • Die Türen 15L und 15R (siehe 2) sind schwenkbar an der linken und rechten Seite des Fahrzeugs 100 vorgesehen, und der Fahrer oder Insasse kann in das Fahrzeug 100 einsteigen, wenn die Tür 15L oder 15R offen ist; das Innere des Fahrzeugs 100 ist zur Außenseite abgeschlossen, wenn die Türen 15L und 15R geschlossen sind, wie im Stand der Technik hinreichend bekannt ist. Ferner können Griffe 17L und 17R, mit denen die Türen 15L und 15R (siehe 2) geöffnet und geschlossen werden können, an den Außenseiten des Fahrzeugs 100 vorgesehen sein, und LF-Antennen 111a und 111c, die ein NiederfrequenZ-(LF)Signal senden können (siehe z. B. 3), können an den Griffen 17L und 17R installiert sein.
  • Wenn eine Zertifizierung zwischen einem SmartKey 200 (siehe z. B. 3) und dem Fahrzeug 100 über ein drahtloses Kommunikationsnetz erfolgt ist, wird die Türverriegelung des Fahrzeugs 100 freigegeben, und die Türen 15L können durch Ziehen der Griffe 17L und 17R durch einen Nutzer geöffnet werden.
  • Die vordere Glasscheibe 16 befindet sich vorne oben auf der Karosserie, so dass Fahrer im Fahrzeug 100 Sicht nach vorne hat; die vordere Glasscheibe 16 wird auch als Windschutzscheibe bezeichnet.
  • Die Seitenspiegel 14L und 14R umfassen einen linken Seitenspiegel 14L an der linken Seite des Fahrzeugs 100 und einen rechten Seitenspiegel 14R an der rechten Seite, so dass der Fahrer im Fahrzeug 100 Sicht in seitlicher und rückwärtiger Richtung hat.
  • Außerdem kann das Fahrzeug 100 Sensoren enthalten, wie einen Näherungssensor, der Hindernisse oder andere Fahrzeuge hinter oder neben dem Fahrzeug 100 erfasst, einen Niederschlagssensor, der Niederschlag und die Niederschlagsmenge usw. erfasst
  • Der Näherungssensor kann ein Erfassungssignal von einer seitlichen oder hinteren Oberfläche des Fahrzeugs senden und ein von einem Hindernis wie einem anderen Fahrzeug oder dgl. reflektiertes Signal empfangen. Ob sich das Hindernis neben oder hinter dem Fahrzeug 100 befindet, kann bestimmt werden und der Ort des Hindernisses kann auf Basis der Wellenform des empfangenen reflektierten Signals bestimmt werden. Als Beispiel eines solchen Näherungssensors kann ein Verfahren zum Emittieren von Ultraschallwellen oder Infrarotstrahlen und zum Berechnen des Abstands zu einem Hindernis mittels der vom Hindernis reflektierten Ultraschallwellen oder Infrarotstrahlen angewendet werden.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass die Konfiguration des Äußeren des Fahrzeugs 100 in 1 nur zur Veranschaulichung dargestellt und nicht so zu verstehen ist, dass sie den Gültigkeitsbereich der vorliegenden Offenbarung darauf beschränkt.
  • Wie in 2 dargestellt können eine Audio-Video-Navigations-(AVN)Anzeige 71 und eine AVN-Eingabeeinheit 61 in einem zentralen Bereich des Armaturenbretts 29 vorgesehen sein. Die AVN-Anzeige 71 kann selektiv mindestens entweder einen Audio-Bildschirm, einen Video-Bildschirm und einen Navigations-Bildschirm und außerdem verschiedene Typen von Steuerbildschirmen bezüglich des Fahrzeugs 100 oder Bildschirmen bezüglich weiterer Funktionen anzeigen.
  • Die AVN-Anzeige 71 kann als eine Flüssigkristallanzeige (LCD), eine Leuchtdiode (LED), ein Plasmabildschirm (PDP), eine organische LED (OLED), eine Katodenstrahlröhre (CRT) usw. implementiert sein.
  • Die AVN-Eingabeeinheit 61 kann in einem Bereich neben der AVN-Anzeige 71 als Tastentyp bereitgestellt sein, oder wenn die AVN-Anzeige 71 als ein Sensorbildschirmtyp implementiert ist, kann eine vordere Oberfläche der AVN-Anzeige 71 in Form eines Sensorsbildschirms bereitgestellt sein.
  • Ferner kann eine zentrale Eingabeeinheit 62 des Jog/Shuttle-Typs zwischen einem Fahrersitz 18L und einem Beifahrersitz 18R vorgesehen sein. Ein Nutzer kann einen Steuerbefehl durch Drehen oder Drücken der zentralen Eingabeeinheit 62 oder Schieben der zentralen Eingabeeinheit 62 in senkrechter oder seitlicher Richtung eingeben.
  • Eine akustische Ausgabeeinheit 80 für die Tonausgabe kann im Fahrzeug 100 vorgesehen sein, und die akustische Ausgabeeinheit 80 kann ein Lautsprecher sein. Die akustische Ausgabeeinheit 80 kann Ton zur Ausführung einer Audio-Funktion, einer Video-Funktion, einer Navigationsfunktion sowie anderer zusätzlicher Funktionen ausgeben.
  • Ein Lenkrad 27 ist am Armaturenbrett 29 vor dem Fahrersitz 18L vorgesehen, und ein Schlüsselschlitz 29a, in den ein SmartKey 200, z. B. ein FOB-Schlüssel (siehe z. B. 3) eingeführt wird, kann in einem Bereich neben dem Lenkrad 27 ausgebildet sein. Wenn der SmartKey 200 in den Schlüsselschlitz 29a eingeführt ist oder die Zertifizierung zwischen dem SmartKey 200 und dem Fahrzeug 100 durch ein drahtloses Kommunikationsnetz erfolgt ist, kann der SmartKey 200 mit dem Fahrzeug 100 verbunden werden.
  • Ferner kann eine Starttaste 31, die das Starten und Ausschalten des Fahrzeugs 100 steuert, am Armaturenbrett 29 vorgesehen sein, und wenn der SmartKey 200 in den Schlüsselschlitz 29a eingeführt ist oder die Zertifizierung zwischen dem SmartKey 200 und dem Fahrzeug 100 durch ein drahtloses Kommunikationsnetz erfolgreich war, kann das Starten des Fahrzeugs 100 durch Drücken der Starttaste 31 durch einen Nutzer veranlasst werden.
  • Außerdem ist eine Klimaanlage im Fahrzeug 100 sowohl zum Heizen als auch zum Kühlen installiert und die Temperatur im Fahrzeug 100 kann durch Ausleiten erwärmter oder gekühlter Luft durch eine Luftöffnung 21 geregelt werden.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass die Konfiguration des Innern des Fahrzeugs 100 in 2 nur zur Veranschaulichung dargestellt ist und nicht so zu verstehen ist, dass sie den Gültigkeitsbereich der vorliegenden Offenbarung darauf beschränkt.
  • 3 ist eine beispielhafte Ansicht eines SmartKey, der mit dem Fahrzeug gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kommuniziert.
  • Der SmartKey 200 ist mit dem Fahrzeug 100 durch Senden/Empfangen drahtgebundener oder drahtloser Signale verbunden.
  • Als ein in 3 dargestelltes Beispiel kann der SmartKey 200 mit dem Fahrzeug 100 über drahtgebundene oder drahtlose Kommunikation verbunden und ein FOB-Schlüssel sein, der zum Freigeben eines Türschlosses oder zum Starten und Fahren des Fahrzeugs verwendet werden kann.
  • Obwohl der SmartKey 200 der in 3 dargestellten Ausführungsform nicht der FOB-Schlüssel ist, kann der SmartKey 200 jedes Eingabegerät enthalten, mit dem das Fahrzeug 100 gesteuert werden kann, wie das oben beschriebene Freigeben des Türschlosses oder das Starten und Fahren des Fahrzeugs. Wenn z. B. ein Mobilgerät als SmartKey dient, kann der in der Offenbarung angegebene SmartKey 200 das Mobilgerät sein. Da in diesem Fall eine Anwendung zur Ausführung der Funktion des SmartKey 200 im Mobilgerät installiert werden kann, kann das Mobilgerät mit der installierten Anwendung erworben werden oder das Mobilgerät kann die Anwendung von einem Server nach dem Erwerb herunterladen. Ferner kann eine Zertifizierungsprozedur für das Mobilgerät erforderlich sein, damit dieses als der SmartKey 200 des Fahrzeugs 100 dient.
  • Der SmartKey 200 kann z. B. mit dem Fahrzeug 100 verkauft werden und ZertifizierungsInformationenen zum Verbinden des SmartKey 200 mit dem Fahrzeug 100 können vorgespeichert sein. Zur Durchführung der Zertifizierungsprozedur zwischen dem SmartKey 200 und dem Fahrzeug 100 werden Signale zwischen dem SmartKey 200 und dem Fahrzeug 100 über ein LF-Kommunikationsnetz und ein FunkfrequenZ-(RF)Kommunikationsnetz gesendet/empfangen.
  • Da das LF-Kommunikationsnetz ein Kommunikationsnetz in einem LF-Band zum Senden eines LF-Signals ist, wenn das Fahrzeug 100 den SmartKey 200 abtastet oder zertifiziert, kann das LF-Kommunikationsnetz ein Kommunikationsnetz z. B. in einem Frequenzband im Bereich von 20 kHz bis 150 kHz liegen. Wenn das LF-Signal über das LF-Kommunikationsnetz gesendet/empfangen wird, ist die Sende-/Empfangsreichweite des Signals aufgrund der Eigenschaften des LF-Bandes kleiner als die Sende-/Empfangsreichweite des RF-Kommunikationsnetzes in einem Band hoher Frequenzen. Die Sende-/Empfangsreichweite des LF-Signals kann z. B. ca. 5 m und die Sende-/Empfangsreichweite eines RF-Signals ca. 100 m betragen.
  • Deshalb kann durch Senden des LF-Signals über das LF-Kommunikationsnetz das Fahrzeug 100 erforderliche Informationen zur Zertifizierung des SmartKey 200 nahe dem Fahrzeug 100 anfordern.
  • Zum Senden des LF-Signals kann das Fahrzeug 100 gemäß Ausführungsformen eine LF-Kommunikationseinheit 111 enthalten und die LF-Kommunikationseinheit 111 enthält eine oder mehrere LF-Antennen 111a bis 111d. Die LF-Antennen 111a bis 111d sind jeweils an der vorderen, hinteren und seitlichen Oberfläche oder in der Karosserie des Fahrzeugs 100 angeordnet und senden LF-Signale unter verschiedenen Winkeln mit unterschiedlicher Stärke. Je nach den Orten der LF-Antennen 111a bis 111d können die Empfangsstärke und die Empfangsrichtung der später zu beschreibenden LF-Signale vom SmartKey 200 unterschiedlich sein.
  • Obwohl nachfolgend die LF-Antennen 111a to 111d anhand von Beispielen der LF-Antenne 111a am Griff 17R der rechten Tür 15R beschrieben werden, sind die LF-Antenne 111c am Griff 17L der linken Tür 15L, die LF-Antenne 111b am oberen Ende der Karosserie und die LF-Antenne 111d am Kofferraum als Orte der LF-Antennen nicht darauf beschränkt.
  • Wenn das Fahrzeug 100 das LF-Signal über die LF-Antennen 111a bis 111d sendet, kann der SmartKey 200 gemäß einer Ausführungsform das LF-Signal jeder der LF-Antennen 111a bis 111d empfangen.
  • Dabei können die Empfangsstärke und die Empfangsrichtung des vom SmartKey 200 empfangenen LF-Signals in Abhängigkeit von den relativen Orten der LF-Antennen 111a bis 111d und des SmartKey 200 variieren. In diesem Fall kann das vom SmartKey 200 empfangene LF-Signal als ein dreidimensionaler Vektor in einem X-, Y-, Z-Koordinatensystem angezeigt werden.
  • Da das RF-Kommunikationsnetz ein Kommunikationsnetz in einem Hochfrequenzband ist, in dem des Fahrzeug 100 ein RF-Signal vom SmartKey 200 empfängt, der das LF-Signal empfangen hat, kann das RF-Kommunikationsnetz ein Kommunikationsnetz z. B. in einem Frequenzband im Bereich von 315 MHz bis 433 MHz sein. Wenn das RF-Signal über das RF-Kommunikationsnetz gesendet/empfangen wird, ist die Sende-/Empfangsreichweite des Signals größer als die Sende-/Empfangsreichweite des LF-Kommunikationsnetzes im LF-Band.
  • Die 4 bis 5C sind Ansichten zur Beschreibung einer Zertifizierungsprozedur zwischen dem Fahrzeug und dem SmartKey innerhalb der Sende-/Empfangsreichweiten verschiedener Signale.
  • Wenn sich der SmartKey 200 wie in 4 dargestellt innerhalb der Sende-/Empfangsreichweite des LF-Signals vom Fahrzeug 100 befindet, kann der SmartKey 200 das LF-Signal vom Fahrzeug 100 über das LF-Kommunikationsnetz empfangen und das RF-Signal über das RF-Kommunikationsnetz an das Fahrzeug 100 senden.
  • Wenn sich jedoch der SmartKey 200 nicht innerhalb der Sende-/Empfangsreichweite des LF-Signals vom Fahrzeug 100 befindet, kann der SmartKey 200 das LF-Signal nicht empfangen, selbst wenn das Fahrzeug 100 das LF-Signal über das LF-Kommunikationsnetz an die Umgebung sendet. Deshalb kann der SmartKey 200 das RF-Signal nicht an das Fahrzeug 10 senden.
  • Selbst wenn sich der SmartKey 200 nicht innerhalb der Sende-/Empfangsreichweite des LF-Signals befindet, wenn ein erstes Relais ”relay1” an einem Hackangriff auf einen LF-Signalsendeprozess zwischen dem Fahrzeug 100 und dem SmartKey 200 beteiligt ist, kann jedoch wie in 5A dargestellt das vom Fahrzeug 100 gesendete LF-Signal an den SmartKey 200 über das erste Relais ”relay1” gesendet werden, das sich innerhalb der LF-Signal-Sendereichweite vom Fahrzeug 100 und innerhalb der LF-Signal-Sende-/Empfangsreichweite vom SmartKey 200 befindet.
  • Selbst wenn sich das Relais nicht innerhalb der LF-Signal-Sende-/Empfangsreichweite vom SmartKey 200 befindet, kann ferner wie in 5B dargestellt, wenn sich ein zweites Relais ”relay2” innerhalb der LF-Signal-Sendereichweite vom Fahrzeug 100 und sich ein drittes Relais ”relay3” innerhalb der LF-Signal Sende-/Empfangsreichweite vom SmartKey 200 befindet, das LF-Signal an den weit entfernten SmartKey 200 gesendet werden, indem das vom Fahrzeug 100 gesendete LF-Signal über das zweite Relais ”relay2” an das dritte Relais ”relay3” und das LF-Signal über das dritte Relais ”relay3” an den SmartKey 200 gesendet wird. Ferner sendet der sich innerhalb der RF-Signal Sende-/Empfangsreichweite des Fahrzeugs 100 befindende SmartKey 200 ein RF-Signal an das Fahrzeug 100, und deshalb kann eine Zertifizierungsprozedur anomal ausgeführt werden.
  • Wenn ferner wie in 5C dargestellt eine Mehrzahl LF-Antennen 111a bis 111d an verschiedenen Orten des Fahrzeugs 100 angeordnet sind und die LF-Antennen 111a bis 111d unterschiedliche LF-Signale senden, kann der SmartKey 200 eine im empfangenen LF-Signal enthaltene dreidimensionale Vektorkomponente bestimmen, wenn er eine dreidimensionale LF-Antenne enthält.
  • Wenn ferner ein sich innerhalb der LF-Signal Sende-/Empfangsreichweite befindendes viertes Relais ”relay4” eine dreidimensionale LF-Antenne enthält, kann das vierte Relais ”relay4” die von den LF-Antennen 111a bis 111d gesendeten LF-Signale empfangen. Wenn das vierte Relais ”relay4” die vom Fahrzeug 100 gesendeten LF-Signale an ein fünftes Relais ”relay5” sendet, kann das fünfte Relais ”relay5” mit einer Mehrzahl LF-Antennen die LF-Antennen 111a bis 111d des Fahrzeugs 100 nachahmen und sendet die LF-Signale mit den Vektorkomponenten an den SmartKey 200, und somit können die LF-Signale mit den Vektorkomponente ebenfalls an den weit entfernten SmartKey 200 gesendet werden.
  • Selbst wenn sich der SmartKey 200 nicht innerhalb der RF-Signal-Sende-/Empfangsreichweite vom Fahrzeug 100 befindet, sendet ferner, wenn auch nicht dargestellt, ein sich innerhalb der RF-Signal Sende-/Empfangsreichweite vom Fahrzeug 100 befindendes Relais und dem SmartKey 200 ein RF-Signal vom Fahrzeug 100 an den SmartKey 200, und deshalb kann die Zertifizierungsprozedur ausgeführt werden.
  • Das Fahrzeug 100 und der SmartKey 200 gemäß Ausführungsformen enthalten die folgenden Komponenten zur Bestimmung, ob ein Relais an der Zertifizierungsprozedur zwischen dem Fahrzeug 100 und dem SmartKey 200 beteiligt ist, d. h. ob ein Relaisangriff erfolgt. Im Folgenden werden eine Konfiguration und ein Ansteuerungsverfahren des Fahrzeugs 100 ausführlich beschrieben.
  • 6 ist ein Ansteuerungs-Blockdiagramm des Fahrzeugs gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, und 7 ist eine Ansicht der von einer Mehrzahl LF-Antennen des Fahrzeugs gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung gesendeten LF-Signale.
  • Wie in 6 dargestellt enthält das Fahrzeug 100 gemäß Ausführungsformen eine Kommunikationseinheit 110, an die der SmartKey 200 ein Signal sendet bzw. von diesem empfängt, eine Steuereinheit 120, die die Operationen der Komponenten des Fahrzeugs 100 steuert, und eine Speichereinheit 130, die Daten speichert.
  • Die Kommunikationseinheit 110 des Fahrzeugs 100 enthält eine LF-Kommunikationseinheit 111, die ein LF-Signal innerhalb der LF-Sendereichweite über ein LF-Kommunikationsnetz sendet, und eine RF-Kommunikationseinheit 112, die ein RF-Signal innerhalb der RF-Sende-/Empfangsreichweite über ein RF-Kommunikationsnetz empfängt.
  • Die LF-Kommunikationseinheit 111 kann einen Kommunikationsport, der das LF-Kommunikationsnetz und die Steuereinheit 120 verbindet, und eine LF-Kommunikationsschnittstelle mit einem LF-Sender/Empfänger enthalten, der das LF-Signal sendet. Der LF-Sender/Empfänger ist als eine LF-Antenne implementiert, kann in einer Mehrzahl an vorderen, hinteren oder seitlichen Oberflächen des Fahrzeugs 100 oder im Innern der Karosserie des Fahrzeugs 100 vorgesehen sein und LF-Signale unter verschiedenen Winkeln und mit unterschiedlicher Stärke senden.
  • Wie in 3 dargestellt kann die LF-Antenne die LF-Antenne 111a am Griff 17R der rechten Türen 15R, die LF-Antenne 111c am Griff 17L der linken Türen 15L, die LF-Antenne 111b am oberen Ende der Karosserie und die LF-Antenne 111d am Kofferraum enthalten.
  • Ferner kann die LF-Kommunikationseinheit 111 außerdem ein LF-Signal-Konvertierungsmodul enthalten, das ein von der Steuereinheit 120 über die LF-Kommunikationsschnittstelle ausgegebenes digitales Steuersignal entsprechend der Steuerung der Steuereinheit 120 zu einem LF-Signal in einem analogen Format moduliert.
  • Die RF-Kommunikationseinheit 112 kann eine RF-Kommunikationsschnittstelle mit einem Kommunikationsport enthalten, der das RF-Kommunikationsnetz und die Steuereinheit 120 verbindet und einen Empfänger, der ein RF-Signal empfängt. Ferner kann die RF-Kommunikationseinheit 112 außerdem ein RF-Signal-Konvertierungsmodul enthalten, das das über die RF-Kommunikationsschnittstelle in analogem Format empfangene RF-Signal in ein digitales Steuersignal demoduliert.
  • Das Steuersignal, das RF-Signal und das LF-Signal des Fahrzeugs 100 können unterschiedliche Formate haben.
  • Die Steuereinheit 120 steuert jede im Fahrzeug 100 enthaltene Komponente. Die Steuereinheit 120 gemäß Ausführungsformen kann LF-Signale entsprechend jeder eine Mehrzahl LF-Antennen im Fahrzeug 100 erzeugen.
  • Nunmehr sei auf 7 verwiesen, wonach die Steuereinheit 120 gemäß Ausführungsformen die LF-Signale entsprechend jeder der Mehrzahl LF-Antennen im Fahrzeug 100 erzeugen kann. Die Mehrzahl LF-Antennen kann eine erste Antenne 111a, eine zweite Antenne 111b, eine dritte Antenne 111c und eine vierte Antenne 111d enthalten.
  • Die erste bis vierte Antenne 111a bis 111d können jeweils ihre eigene ID und ein LF-Signal mit zu sendenden Daten senden (d. h. Daten D1 bis D4 senden).
  • Im Folgenden werden die von der ersten bis vierten Antenne 111a bis 111d gesendeten LF-Signale als erste bis vierte LF-Signale bezeichnet. Dabei können die Sendedaten z. B. zur Zertifizierung erforderliche Informationen sein.
  • Ferner kann die Steuereinheit 120 gemäß Ausführungsformen eine Sendesequenz der Mehrzahl LF-Signale bestimmen. Die Steuereinheit 120 kann die Sendesequenz auf Basis einer voreingestellten Sequenz oder beliebig bestimmen. Außerdem kann die Steuereinheit 120 eine Sendesequenz des ersten bis vierten LF-Signals bestimmen. Die Sendesequenz des ersten bis vierten LF-Signals kann beliebig bestimmt werden. Ferner kann die Steuereinheit 120 die erste bis vierte Antenne 111a bis 111d zum Senden der LF-Signale gemäß der bestimmten Sendesequenz steuern.
  • Zusätzlich oder alternativ kann die Steuereinheit 120 gemäß Ausführungsformen eine LF-Kommunikationseinheit 111 zum mehrmaligen Senden der LF-Signale steuern. Das heißt, eine erste Mehrzahl LF-Signale kann gesendet werden und dann eine zweite Mehrzahl LF-Signale. Wenn die LF-Kommunikationseinheit 111 die LF-Signale zweimal sendet, kann die Steuereinheit 120 eine erste Sendesequenz und eine zweite Sendesequenz bestimmen. Die erste Sendesequenz und die zweite Sendesequenz können gleich oder verschieden sein. In der Steuereinheit 120 können die erste Sendesequenz und die zweite Sendesequenz auf Basis einer voreingestellten Sequenz oder beliebig bestimmt werden.
  • Nunmehr sei erneut auf 6 verwiesen, wonach dann, wenn die RF-Kommunikationseinheit 112 ein RF-Signal empfängt, die Steuereinheit 120 den SmartKey 200 auf Basis der im RF-Signal enthalten ZertifizierungsInformationenen zertifizieren kann.
  • Die Steuereinheit 120 kann einen Prozessor enthalten, der ein Steuersignal gemäß einem in der Speichereinheit 130 gespeicherten Programm und Daten erzeugt.
  • Die Speichereinheit 130 speichert eine von der Steuereinheit 120 bestimmte Sendesequenz der LF-Signale. Wenn die LF-Kommunikationseinheit 111 die LF-Signale mehrmals sendet, kann die Speichereinheit 130 eine von der Steuereinheit 120 bestimmte erste Sendesequenz und eine zweite Sendesequenz speichern.
  • Ferner kann die Speichereinheit 130 ZertifizierungsInformationenen speichern, die gemeinsam vom SmartKey 200 und dem Fahrzeug 100 genutzt und normalerweise vom Fahrzeug 100 zertifiziert werden. Die Speichereinheit 130 enthält einen Speicher, der Programme und Daten zum Steuern der Komponenten des Fahrzeugs 100 speichert. In manchen Fällen können die Speichereinheit 130 und die Steuereinheit 120 getrennt als Speicher und Prozessor oder als ein einzelnes Gerät implementiert sein.
  • 8 ist ein Ansteuerungs-Blockdiagramm des SmartKey gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, 9 ist eine Ansicht der von einer dreidimensionalen LF-Antenne des SmartKey empfangenen LF-Signale und 10 ist eine Tabelle zum Vergleichen von Vektorkomponenten normal empfangener LF-Signale mit Vektorkomponenten von LF-Signalen, die während eines Relaisangriffs empfangen werden.
  • Wie in 8 dargestellt enthält der SmartKey 200 gemäß Ausführungsformen eine Kommunikationseinheit 210, die ein Signal an das Fahrzeug 100 sendet bzw. von diesem empfängt, eine Steuereinheit 220, die Operationen der Komponenten des SmartKey 200 steuert, und eine Speichereinheit 230, die Daten speichert.
  • Die Kommunikationseinheit 210 des SmartKey 200 enthält eine LF-Kommunikationseinheit 211, die ein LF-Signal innerhalb der LF-Signal-Empfangsreichweite über ein LF-Kommunikationsnetz empfängt, und eine RF-Kommunikationseinheit 212, die ein RF-Signal innerhalb der RF-Signal-Sendereichweite über ein RF-Kommunikationsnetz sendet.
  • Die LF-Kommunikationseinheit 211 kann einen Kommunikationsport enthalten, der das LF-Kommunikationsnetz und die Steuereinheit 220 des SmartKey 200 verbindet, und eine LF-Kommunikationsschnittstelle mit einem LF-Empfänger, der das LF-Signal empfängt. Der LF-Empfänger kann als eine dreidimensionale LF-Antenne implementiert sein. Da die LF-Kommunikationseinheit 211 die dreidimensionale LF-Antenne enthält, kann die Steuereinheit 220 des SmartKey 200 eine dreidimensionale Vektorkomponente im empfangenen LF-Signal bestimmen. Dabei enthält die dreidimensionale Vektorkomponente Vektorkomponenten bezüglich der X-Achse, der Y-Achse und der Z-Achse.
  • Die im LF-Signal enthaltene dreidimensionale Vektorkomponente kann je nach dem Ort des SmartKey 200 relativ zu einem Sender variieren, der das LF-Signal sendet, d. h. je nach dem Ort, wo die dreidimensionale Antenne das LF-Signal empfängt. Die LF-Kommunikationseinheit 211 kann ferner ein LF-Signal-Wandlungsmodul zum Demodulieren eines über die LF-Kommunikationsschnittstelle im analogen Format empfangenen LF-Signals in ein digitales Steuersignal enthalten.
  • Wenn die im Folgenden zu beschreibende Steuereinheit 220 eine Zertifizierung ausgeführt hat, sendet die RF-Kommunikationseinheit 212 ein RF-Signal über das RF-Kommunikationsnetz an das Fahrzeug 100.
  • Die RF-Kommunikationseinheit 212 kann ferner ein RF-Signal-Wandlungsmodul enthalten, das das von der Steuereinheit 220 über die RF-Kommunikationsschnittstelle ausgegebene digitale Steuersignal gemäß Steuerung durch die Steuereinheit 220 in ein RF-Signal im analogen Format moduliert. Das Steuersignal, das RF-Signal und das LF-Signal des SmartKey 200 können verschiedene Formate haben.
  • Die Speichereinheit 230 enthält einen Speicher, der Programme und Daten zum Steuern jeder Komponente des SmartKey 200 speichert.
  • Die Steuereinheit 220 steuert jede im SmartKey 200 enthaltene Komponente. Die Steuereinheit 220 kann einen Prozessor enthalten, der ein Steuersignal gemäß den in der Speichereinheit 230 gespeicherten Programmen und Daten erzeugt. In manchen Fällen können die Speichereinheit 230 und die Steuereinheit 220 getrennt als Speicher und Prozessor oder als ein einzelnes Gerät implementiert sein.
  • Die Steuereinheit 220 kann eine dreidimensionale Vektorkomponente in dem von der dreidimensionalen LF-Antenne empfangenen LF-Signal bestimmen. Dabei enthält die dreidimensionale Vektorkomponente Vektorkomponenten bezüglich der X-Achse, der Y-Achse und der Z-Achse. Ferner kann die Steuereinheit 220 einen Richtungsvektor und die Signalstärke jedes LF-Signals auf Basis der dreidimensionalen Vektorkomponente jedes LF-Signals bestimmen.
  • Wenn wie aus 9 ersichtlich ist, z. B. die dreidimensionale LF-Antenne des SmartKey 200 ein von der ersten Antenne 111a des Fahrzeugs 100 gesendetes LF-Signal empfängt, kann das LF-Signal eine Größe 2 in X-Achsenrichtung, eine Größe 7 in Y-Achsenrichtung, eine Größe 3 in Z-Achsenrichtung haben. Wenn dabei die Vektorkomponenten des LF-Signals als [X Y Z] angegeben sind, können die Vektorkomponenten des ersten LF-Signals entsprechend der ersten Antenne 111a als [2 7 3] sein.
  • Wenn ferner die dreidimensionale LF-Antenne des SmartKey 200 z. B. ein von der zweiten Antenne 111b des Fahrzeugs 100 gesendetes zweites LF-Signal empfängt, kann das LF-Signal eine Größe 4 in X-Achsenrichtung, eine Größe 1 in Y-Achsenrichtung und eine Größe 3 in Z-Achsenrichtung haben. Dabei können die Vektorkomponenten des zweiten LF-Signals entsprechend der zweiten Antenne 111b als [4 1 3] angegeben sein.
  • Wenn ferner die dreidimensionale LF-Antenne des SmartKey 200 z. B. ein von der dritten Antenne 111c des Fahrzeugs 100 gesendetes drittes LF-Signal empfängt, kann das LF-Signal eine Größe 5 in X-Achsenrichtung, eine Größe 4 in Y-Achsenrichtung und eine Größe 2 in Z-Achsenrichtung haben. Dabei können die Vektorkomponenten des dritten LF-Signals entsprechend der dritten Antenne 111c als [5 4 2] angegeben sein.
  • Wenn ferner die dreidimensionale LF-Antenne des SmartKey 200 z. B. ein viertes von der vierten Antenne 111d des Fahrzeugs 100 gesendetes LF-Signal empfängt, kann das LF-Signal eine Größe 7 in X-Achsenrichtung, eine Größe 3 in Y-Achsenrichtung und eine Größe 2 in Z-Achsenrichtung haben. Dabei können die Vektorkomponenten des vierten LF-Signals entsprechend der vierten Antenne 111d als [7 3 2] angegeben sein.
  • Die Steuereinheit 220 des SmartKey 200 gemäß Ausführungsformen decodiert die Mehrzahl der empfangenen LF-Signale, bestimmt eine ID jedes LF-Signals und speichert die IDs IDa, IDb, IDc und IDd, der Vektoren [2 7 3], [4 1 3], [5 4 2] und [7 3 2] sowie die Daten D1, D2, D3 und D4 der LF-Signale in der Speichereinheit 230 nach ihrer Eintragung wie auf der rechten Seite in 9 dargestellt.
  • Die Steuereinheit 220 kann auf Basis der ID IDa, IDb, IDc oder IDd jedes LF-Signals bestimmen, welche der LF-Antennen 111a bis 111d des Fahrzeugs 100, das LF-Signal gesendet hat.
  • Wenn wie anhand von 10 ersichtlich ist, dass die LF-Signale normal von den LF-Antennen 111a bis 111d des Fahrzeugs 100 gesendet werden, sind die Vektorkomponenten der von den LF-Antennen 111a bis 111d gesendeten LF-Signale unterschiedlich, da die Orte der LF-Antennen 111a bis 111d verschieden sind.
  • Wenn jedoch die LF-Signale von einem Relais mit einer einzelnen LF- Antenne gesendet werden, kann das Relais die Vektorkomponenten der LF-Signale nicht reproduzieren. Selbst wenn eine Mehrzahl LF-Signale von den verschiedenen LF-Antennen 111a bis 111d des Fahrzeugs 100 gesendet werden, kann das Relais deshalb die Vektorkomponenten der Mehrzahl LF-Signale nicht reproduzieren, und die von den LF-Antennen des SmartKey 200 empfangenen Mehrzahl LF-Signale bilden nicht die voneinander verschiedenen Vektorkomponenten.
  • Deshalb kann die Steuereinheit 220 die Vektorkomponenten der Mehrzahl LF-Signale vergleichen und bestimmen, ob die Vektorkomponenten der Mehrzahl LF-Signals gleich sind. Wenn die Vektorkomponenten der Mehrzahl LF-Signale gleich sind, wird bestimmt, dass ein Relaisangriff versucht wird.
  • Wenn ein versuchter Relaisangriff bestimmt worden ist, kann die RF-Kommunikationseinheit 212 des SmartKey 200 kein RF-Signal an das Fahrzeug 100 senden oder ein RF-Signal, das das Vorliegen des Relaisangriffs kann an das Fahrzeug 100 gesendet werden.
  • Wenn der Relaisangriff von einem Relais mit einer Mehrzahl LF-Antennen versucht wird, kann das Relais ein LF-Signal mit Vektorkomponenten an den SmartKey 200 senden. Deshalb kann die von den LF-Antennen des SmartKey 200 empfangene Mehrzahl LF-Signale die voneinander verschiedenen Vektorkomponenten bilden.
  • Deshalb bestimmt die Steuereinheit 220 gemäß Ausführungsformen einen Schnittpunkt von Richtungsvektoren der Mehrzahl LF-Signale und Stärken der Mehrzahl LF-Signale und kann den Relaisangriff auf Basis von Informationen über den Schnittpunkt der Richtungsvektoren und die Stärken der Mehrzahl LF-Signale bestimmen.
  • 11 ist eine Ansicht eines Schnittpunkts von Richtungsvektoren von LF-Signalen und 12 ist eine Ansicht der Stärken der Mehrzahl LF-Signale, die an einem beliebigen Punkt erfasst werden, wo sich der SmartKey befindet.
  • Wie in 11 dargestellt enthält eine Mehrzahl LF-Signale Vektorkomponenten bezüglich der X-Achse, der Y-Achse und der Z-Achse, und die Vektorkomponente bezüglich der X-Achse, der Y-Achse und der Z-Achse bestimmt einen Richtungsvektor jedes LF-Signals und die Größe des Vektors, d. h. die Stärke des Signals. Die Vektorkomponente jedes LF-Signals kann entsprechend dem Ort der dreidimensionalen LF-Antenne des SmartKey 200 variieren, der das LF-Signal empfängt, und der Richtungsvektor und die Stärke des Signals können ebenfalls variieren.
  • Wenn Va einen Richtungsvektor eines ersten LF-Signals von der ersten Antenne 111a Fahrzeugs 100 angibt, das von der dreidimensionalen LF-Antenne des SmartKey 200 empfangen wird, Vb einen Richtungsvektor eines zweiten LF-Signals, das von der zweiten Antenne 111b empfangen wird, Vc einen Richtungsvektor eines dritten LF-Signals, das von der dritten Antenne 111c empfangen wird, und Vd einen Richtungsvektor eines vierten LF-Signals, das von der vierten Antenne 111d empfangen wird, kann die Steuereinheit 220 des SmartKey 200 einen Schnittpunkt der Richtungsvektors der Mehrzahl LF-Signale bestimmen, d. h. einen Schnittpunkt InV von Va, Vb, Vc und Vd, als den aktuellen Ort (d. h. einen einen ersten Ort) des SmartKey 200.
  • Wie ferner in 12 dargestellt ist, kann die Steuereinheit 220 des SmartKey 200 die jeweilige Stärke jedes der Mehrzahl LF-Signale messen, die von der dreidimensionalen LF-Antenne empfangen werden. Die erste bis vierte Antenne 111a bis 111d des Fahrzeugs 100 können unterschiedliche LF-Signal-Sendereichweiten haben, und jeder Kreis betrifft Punkte mit der gleichen Stärke wie die des LF-Signals, das von jeder LF-Antenne in 12 empfangen wird.
  • Deshalb kann die Mehrzahl LF-Signale mit verschiedener Stärke in einem Punkt InA gemessen werden, in dem sich die dreidimensionale LF-Antenne des SmartKey 200 befindet, und die Steuereinheit 220 des SmartKey 200 kann den Punkt InA, wo sich der SmartKey 200 befindet, auf Basis der gemessenen Stärke der Mehrzahl LF-Signale bestimmen. Die Steuereinheit 220 kann z. B. den Punkt InA mittels Triangulation bezüglich der Stärke der Mehrzahl LF-Signale bestimmen (d. h. einen zweiten Ort), wo sich der SmartKey 200 befindet.
  • Gemäß Ausführungsformen kann die Steuereinheit 220 einen Relaisangriff auf der Basis bestimmen, ob der Schnittpunkt InV (d. h. der erste Ort) der Richtungsvektoren mit dem Ortspunkt InA (d. h. dem zweiten Ort) des SmartKey 200 übereinstimmt, der auf Basis von Informationen über die Stärke des LF-Signals (z. B. ob der Abstand zwischen dem Schnittpunkt InV und dem Ortspunkt InA kleiner ist als ein voreingestellter Referenzwert) bestimmt worden ist. Wenn z. B. der Abstand zwischen dem ersten Ort InV und dem zweiten Ort InA gleich oder größer ist als der Referenzwert, kann die Steuereinheit 220 bestimmen, dass ein Relaisangriff versucht worden ist.
  • Ferner kann die Steuereinheit 220 den Relaisangriff auf der Basis, ob jeder der Schnittpunkte InV (d. h. der erste Ort) der Richtungsvektoren und des Ortspunktes InA (d. h. der zweite Ort) des SmartKey 200, der auf Basis von Informationen über die Stärke des LF-Signals in einem Bereich, in dem der SmartKey 200 vermutet wird, bestimmt worden ist. Wenn z. B. der erste Ort InV oder der zweite Ort InA kein Punkt innerhalb eines voreingestellten Abstands von mindestens einer LF-Antenne des Fahrzeugs 100 ist, kann ein Relaisangriff bestimmt werden.
  • Ob der erste Ort InV oder der zweite Ort InA der Punkt innerhalb des voreingestellten Abstands von der LF-Antenne des Fahrzeugs 100 ist, kann auf Basis einer Bestimmung durch die Steuereinheit 220 des Ortes einer Komponente des Fahrzeugs 100 entsprechend der ID mindestens eines LF-Signals bestimmt werden und ob der erste Ort InV oder der zweite Ort InA innerhalb des voreingestellen Abstands vom bestimmten Ort liegt.
  • Ob der erste Ort InV oder der zweite Ort InA ein Punkt innerhalb des voreingestellten Abstands von der LF-Antenne des Fahrzeugs 100 ist, kann ferner auf Basis einer Bestimmung eines Ortes einer entsprechenden Komponente durch die Steuereinheit 220 bestimmt werden, und ob der erste Ort InV oder der zweite Ort InA innerhalb des voreingestellten Abstands vom bestimmten Ort liegt, vorausgesetzt, es sind außerdem Informationen enthalten, die angeben, welche Komponente (z. B. das Lenkrad 27) des Fahrzeugs 100 das LF-Signal gesendet hat.
  • Wenn bestimmt wird, dass ein Relaisangriff versucht wird, kann die RF-Kommunikationseinheit 212 des SmartKey 200 kann RF-Signal an das Fahrzeug 100 senden oder kann ein RF-Signal senden, das den Relaisangriff meldet.
  • Wenn ferner LF-Signale mehrmals vom Fahrzeug 100 gesendet werden, kann eine Steuereinheit 220 eines SmartKey 200 gemäß einer anderen Ausführungsform die ID jedes LF-Signals bestimmen, indem sie die Vektorkomponenten einer Mehrzahl LF-Signale bestimmt, die gemäß einer ersten Sendesequenz gesendet werden, und jedes der LF-Signale decodiert. Ferner wird die gemäß einer zweiten Sendesequenz gesendete Mehrzahl LF-Signale decodiert, und bestimmt, ob Vektorkomponenten der gemäß der zweiten Sendesequenz gesendeten Mehrzahl LF-Signale jeweils Vektorkomponenten der Mehrzahl der gemäß der ersten Sendesequenz gesendeten LF-Signale entsprechen.
  • 13 ist eine beispielhafte Ansicht einer Tabelle einer Mehrzahl LF-Signale, die gemäß einer ersten Sendesequenz und einer zweiten Sendesequenz gesendet werden, wenn die Zertifizierungsprozedur normal ausgeführt wird, und 14 eine beispielhafte Ansicht einer Tabelle einer Mehrzahl LF-Signale, die bei einem versuchten Relaisangriff gesendet werden.
  • Wenn wie in 13 eine Mehrzahl LF-Signale vom Fahrzeug 100 gesendet werden, kann eine Steuereinheit 220 eines SmartKey 200 gemäß Ausführungsformen das Senden als erstes Senden bestimmen, eine Vektorkomponente jedes LF-Signals bestimmen und jedes LF-Signal decodieren. Die ID und die Sendedaten jedes LF-Signals werden durch die Decodierung extrahiert. Ferner nimmt die Steuereinheit 220 des SmartKey 200 die Eintragung der ID, der Vektorkomponente und der Sendedaten eines ersten LF-Signals vor und speichert die eingetragenen Daten in der Speichereinheit 230 als Informationen über jedes beim ersten Senden empfangene LF-Signal.
  • Wenn z. B. ein LF-Signal entsprechend der zweiten Antenne 111b, ein LF-Signal entsprechend der dritten Antenne 111c, ein LF-Signal entsprechend der ersten Antenne 111a und ein LF-Signal entsprechend der vierten Antenne 111d sequentiell gesendet werden, bestimmt die Steuereinheit 220 die LF-Signale als erstes Senden sowie die Vektorkomponenten [4 1 3], [5 4 2], [2 7 3] und [7 3 2] entsprechend den LF-Signalen. Ferner werden die LF-Signale decodiert, um die ID IDb, IDc, IDa, und IDd und die Sendedaten D2, D3, D1, und D4 entsprechend den LF-Signalen zu extrahieren, und die ID, die Vektorkomponenten und Sendedaten entsprechend dem LF-Signal und eingetragen und die eingetragenen Daten in der Speichereinheit 230 gespeichert.
  • Wenn ferner eine Mehrzahl LF-Signale vom Fahrzeug 100 erneut gesendet wird, bestimmt die Steuereinheit 220 des SmartKey 200 gemäß Ausführungsformen die LF-Signale als zweites Senden, bestimmt eine Vektorkomponente jedes LF-Signals und decodiert jedes LF-Signal. Die ID und Sendedaten jedes LF-Signals werden durch das Decodieren extrahiert.
  • Wenn eine voreingestellte Anzahl LF-Signale (z. B. vier LF-Signale in 13) gesendet werden, kann die Steuereinheit 220 die LF-Signale als erstes Senden bestimmen, und wenn dann LF-Signale, deren Anzahl (vier) gleich ist der Anzahl oder LF-Signale des ersten Sendens erneut gesendet werden, kann die Steuereinheit 220 die LF-Signale als zweites Senden bestimmen. Wenn ferner eine voreingestellte Anzahl LF-Signale gesendet werden, kann die Steuereinheit 220 die LF-Signale als erstes Senden bestimmen, und wenn eine Mehrzahl LF-Signale mit einer Zeitdifferenz erneut gesendet werden, kann die Steuereinheit 220 die LF-Signale als zweites Senden bestimmen. Ferner nimmt die Steuereinheit 220 des SmartKey 200 das Eintragen der ID, der Vektorkomponente und der Sendedaten eines zweiten LF-Signals als Informationen entsprechend jedes beim zweiten Senden empfangenen LF-Signals vor und führt das Vergleichen und Analysieren der Informationen entsprechend jedem beim ersten Senden empfangenen LF-Signal aus.
  • Wenn z. B. ein LF-Signal entsprechend der vierten Antenne 111d, ein erstes LF-Signal entsprechend der ersten Antenne 111a, ein drittes LF-Signal entsprechend der dritten Antenne 111c und ein zweites LF-Signal entsprechend der zweiten Antenne 111b sequentiell gesendet werden, bestimmt die Steuereinheit 220 die LF-Signale als zweites Senden und bestimmt Vektorkomponenten [7 3 2], [2 7 3], [5 4 2], und [4 1 3] entsprechend den LF-Signalen. Ferner werden die LF-Signale zum Extrahieren der ID IDd, IDa, IDc und IDb und Sendedaten D4, D1, D3, und D2 entsprechend der LF-Signale decodiert und die Vektorkomponente des LF-Signals entsprechend dem ersten Senden und die Vektorkomponente des LF-Signals entsprechend dem zweiten Senden mit der gleichen ID werden verglichen.
  • Wenn ferner die Vektorkomponente entsprechend dem ersten Senden nicht mit der Vektorkomponente entsprechend dem zweiten Senden in mindestens einer ID übereinstimmt, kann die Steuereinheit 220 des SmartKey 200 bestimmen, dass ein Relaisangriff versucht worden ist.
  • In 13 ist die Vektorkomponente des LF-Signals entsprechend dem ersten Senden von IDa [2 7 3] und die Vektorkomponente des LF-Signals entsprechend dem zweiten Senden von IDa ist [2 7 3]. Die Vektorkomponente des LF-Signals entsprechend dem ersten Senden von IDb ist [4 1 3] und die Vektorkomponente des LF-Signals entsprechend dem zweiten Senden von IDb ist [4 1 3]. Die Vektorkomponente des LF-Signals entsprechend dem ersten Senden von IDc ist [5 4 2] und die Vektorkomponente des LF-Signals entsprechend dem zweiten Senden von IDc ist [5 4 2]. Die Vektorkomponente des LF-Signals entsprechend dem ersten Senden von IDd ist [7 3 2] und die Vektorkomponente des LF-Signals entsprechend dem zweiten Senden von IDd ist [7 3 2].
  • Da in diesem Fall die Vektorkomponente des ersten Sendens mit der Vektorkomponente des zweiten Sendens für jede ID übereinstimmt, kann die Steuereinheit 220 bestimmen, dass kein Relaisangriff versucht worden ist.
  • Wenn jedoch ein Relaisangriff versucht worden ist (d. h. der Versuch eines Relaisangriff ist bestimmt worden), führt ein Relais das zweite Senden nicht aus, oder selbst bei einem zweiten Senden sind die Vektorkomponente des ersten Sendens und die Vektorkomponente des zweiten Sendens entsprechend jeder ID verschieden, da das zweite Senden an einem anderen Ort als das erste Senden in 14 erfolgt.
  • Deshalb kann die Steuereinheit 220 gemäß Ausführungsformen zusätzlich oder alternativ das Vorliegen eines Relaisangriffs durch Vergleichen der Vektorkomponente des ersten Sendens und der Vektorkomponente des zweiten Sendens für jede ID bestimmen. Wenn ein versuchter Relaisangriff bestimmt wird, kann die RF-Kommunikationseinheit 212 des SmartKey 200 kein RF-Signal an das Fahrzeug 100 senden oder ein RF-Signal senden, das den Relaisangriff meldet.
  • Im Folgenden wird ein Verfahren zum Steuern des Fahrzeugs 100 und des SmartKey 200 anhand der 15 und 16 beschrieben. Da Komponenten des Fahrzeugs 100 und des SmartKey 200, die anhand der 15 und 16 beschrieben werden, dieselben Komponenten des Fahrzeugs 100 und des SmartKey 200 sind, die anhand der 1 bis 14 beschrieben worden sind, werden in der folgenden Beschreibung dieselben Bezugszeichen verwendet.
  • 15 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern des Fahrzeugs gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, und 16 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern des SmartKey gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Das Verfahren zum Steuern des Fahrzeugs und des SmartKey muss nicht sämtliche Operationen enthalten, die in den 15 und 16 angegeben sind, und jede beliebige der Operationen kann entfallen. Ferner ist die Steuersequenz der Operationen nicht auf die folgende Beschreibung beschränkt.
  • Wie in 15 dargestellt erzeugt die Steuereinheit 120 des Fahrzeugs 100 zuerst eine Mehrzahl LF-Signale (N LF-Signale) entsprechend jeder einer Mehrzahl LF-Antennen (S1110) und bestimmt eine erste Sendesequenz der Mehrzahl LF-Signale (S1120). Dann sendet die Mehrzahl LF-Antennen die LF-Signale gemäß der ersten Sendesequenz (S1130).
  • Ferner bestimmt die Steuereinheit 120 des Fahrzeugs 100 eine zweite Sendesequenz der Mehrzahl LF-Signale (S1140), und die Mehrzahl LF-Antennen sendet die LF-Signale gemäß der zweiten Sendesequenz (S1150) erneut. Sowohl die erste Sendesequenz als auch die zweite Sendesequenz kann eine voreingestellte oder eine beliebige Sequenz sein.
  • Wie in 16 dargestellt empfängt die dreidimensionale LF-Antenne des SmartKey 200 eine von einer Mehrzahl LF-Antennen (S1210) gesendete Mehrzahl LF-Signale. Wenn in diesem Fall eine voreingestellte Anzahl LF-Signale gesendet werden, kann die Steuereinheit 220 des SmartKey 200 das Senden als Empfang der Mehrzahl LF-Signale entsprechend einem ersten Senden des Fahrzeugs 100 bestimmen.
  • Dann bestimmt die Steuereinheit 220 des SmartKey 200 eine Vektorkomponente jedes LF-Signals und bestimmt, ob die Vektorkomponenten der Mehrzahl LF-Signale voneinander verschieden sind (S1220). Dabei kann die Steuereinheit 220 die Größe eines Vektors und einen Richtungsvektor auf Basis der Vektorkomponente bestimmen.
  • Wenn mindestens ein Paar oder mehr der Mehrzahl LF-Signale voneinander verschieden sind (”JA” in S1220), führt die Steuereinheit 220 eine nachfolgende Operation aus, aber wenn alle Signale der Mehrzahl LF-Signale gleich sind (”NEIN” in S1220), wird bestimmt, dass ein Relaisangriff versucht worden ist (d. h. es liegt ein Relaisangriff vor) (S1300).
  • Wenn dann mindestens ein Paar oder mehr der Mehrzahl LF-Signale voneinander verschieden sind (”JA” in S1220), decodiert die Steuereinheit 220 des SmartKey 200 die Mehrzahl LF-Signale entsprechend dem ersten Senden und bestimmt eine Vektorkomponente jedes LF-Signals. Ferner werden eine ID und Sendedaten jedes durch das Decodieren extrahierten LF-Signals mit der Vektorkomponente eingetragen, und eine Mapping-Tabelle wird in der Speichereinheit 230 gespeichert (S1230).
  • Dann empfängt die dreidimensionale LF-Antenne des SmartKey 200 die Mehrzahl LF-Signale, die von der Mehrzahl LF-Antennen gesendet werden, erneut (S1240). Wenn die gleiche Anzahl LF-Signale wie Anzahl der LF-Signale des ersten Sendens erneut gesendet werden, kann die Steuereinheit 220 des SmartKey 200 das erneute Senden als Empfang der Mehrzahl LF-Signale gemäß dem zweiten Senden des Fahrzeugs 100 bestimmen. Wenn ferner die Mehrzahl LF-Signal erneut mit einer Zeitdifferenz gesendet werden, kann die Steuereinheit 220 das erneute Senden ebenfalls als Empfang der Mehrzahl LF-Signale entsprechend dem zweiten Senden bestimmen.
  • In diesem Fall bestimmt die Steuereinheit 220 des SmartKey 200 Vektorkomponenten der Mehrzahl LF-Signale entsprechend dem zweiten Senden und decodiert die LF-Signale, um eine ID und Sendedaten jedes LF-Signals zu extrahieren. Dann nimmt die Steuereinheit 220 des SmartKey 200 das Eintragen der ID, der Vektorkomponente und der Sendedaten des zweiten LF-Signals als Informationen entsprechend jedem beim zweiten Senden empfangenen LF-Signal vor und vergleich und analysiert die Informationen entsprechend jedem beim ersten Senden empfangenen LF-Signal (S1250).
  • Wenn die Vektorkomponente des ersten Sendens nicht mit der Vektorkomponente des zweiten Sendens entsprechend mindestens einer ID übereinstimmt (”DISKREPANZ” in S1250), kann die Steuereinheit 220 des SmartKey 200 bestimmen, dass ein Relaisangriff versucht worden ist (S1300).
  • Wenn jedoch die Vektorkomponenten des ersten Sendens mit der Vektorkomponenten des zweiten Sendens entsprechend allen ID übereinstimmen (”ÜBEREINSTIMMUNG” in S1250), kann die Steuereinheit 220 des SmartKey 200 einen Richtungsvektor und die Signalstärke jedes LF-Signals auf Basis der Vektorkomponenten der Mehrzahl der empfangenden LF-Signale messen und einen Ort des SmartKey 200 auf Basis des Richtungsvektors und der Signalstärke jedes gemessenen LF-Signals schätzen (S1260 und S1270).
  • Die Steuereinheit 220 des SmartKey 200 kann speziell mittels Triangulation bezüglich der Stärke der Mehrzahl LF-Signale den Ort des SmartKey 200 auf Basis eines Schnittpunkts von Richtungsvektoren der Mehrzahl LF-Signale (S1260) und einen Punkt schätzen, wo sich der SmartKey 200 befindet (S1270).
  • Dann vergleicht und analysiert die Steuereinheit 220 des SmartKey 200 den Schnittpunkt der Richtungsvektoren und den Ortspunkt des SmartKey 200 auf Basis der Signalstärke (S1280). Die Steuereinheit 220 kann speziell den Relaisangriff auf der Basis bestimmen, ob der Schnittpunkt (d. h. ein erster Ort) der Richtungsvektoren mit einem zweiten Ort des SmartKey 200 übereinstimmt, der mittels Informationen über die Stärke des LF-Signals bestimmt worden ist.
  • Wenn ferner der Abstand zwischen dem ersten Ort und dem zweiten Ort gleich oder größer ist einem Referenzwert (d. h. der erste Ort stimmt nicht mit dem zweiten Ort überein), kann die Steuereinheit 220 bestimmen, dass ein Relaisangriff versucht worden ist (S1300).
  • Zusätzlich oder alternativ kann die Steuereinheit 220 des SmartKey 200 das Vorliegen des Relaisangriffs auf der Basis bestimmen, ob sowohl der Schnittpunkt InV (d. h. der erste Ort) des Richtungsvektors als auch der Ortspunkt InA (d. h. der zweite Ort) des SmartKey 200, der auf Basis von Informationen über die Stärke des LF-Signals bestimmt worden ist, in einem Bereich liegt, in dem der SmartKey 200 vermutet wird. Wenn z. B. der erste Ort InV oder der zweite Ort InA is nicht ein Punkt innerhalb eines voreingestellten Abstands von mindestens einer LF-Antenne des Fahrzeugs 100 ist, kann die Steuereinheit 220 einen Relaisangriff bestimmen. Ob der erste Ort InV oder der zweite Ort InA ein Punkt innerhalb des voreingestellten Abstands von der LF-Antenne des Fahrzeugs 100 kann auf Basis einer Bestimmung der Steuereinheit 220 eines Ortes einer Komponente des Fahrzeugs 100 entsprechend einer ID des mindestens einen LF-Signals bestimmt werden und ob der erste Ort InV oder der zweite Ort InA innerhalb des voreingestellten Abstands von dem bestimmten Ort liegt.
  • Ob ferner der erste Ort InV oder der zweite Ort InA ein Punkt innerhalb des voreingestellten Abstands von der LF-Antenne des Fahrzeugs 100 ist, kann auf Basis einer Bestimmung der Steuereinheit 220 eines Ortes einer entsprechenden Komponente bestimmt werden und ob der erste Ort InV oder der zweite Ort InA innerhalb des voreingestellten Abstands vom bestimmten Ort liegt, vorausgesetzt, es sind außerdem Informationen enthalten, die angeben, welche Komponente (z. B. das Lenkrad 27) des Fahrzeugs 100 das LF-Signal gesendet hat.
  • Wenn bestimmt wird, dass ein Relaisangriff versucht worden ist, kann die RF-Kommunikationseinheit 212 des SmartKey 200 kein RF-Signal an das Fahrzeug 100 senden oder ein RF-Signal senden, das einen Relaisangriff meldet. Wenn jedoch der Abstand zwischen dem ersten Ort und dem zweiten Ort kleiner ist als der Referenzwert (d. h. der erste Ort stimmt mit dem zweiten Ort überein), beendet die Steuereinheit 220 die Zertifizierung (S1290) und führt eine Operation Zertifizierungbeendigung aus.
  • Wenn außerdem der erste Ort InV und der zweite Ort InA Punkte innerhalb des voreingestellten Abstands von mindestens einer LF-Antenne des Fahrzeugs 100 sind, beendet die Steuereinheit 220 die Zertifizierung und kann auch eine Operation Zertifizierungbeendigung ausführen. Die Operation Zertifizierungbeendigung enthält z. B. das Senden eines RF-Signal mit einer Meldung Zertifizierungbeendigung an das Fahrzeug 100 durch die RF-Kommunikationseinheit 212.
  • Die obige Ausführungsform ist dahingehend beschrieben worden, dass der SmartKey 200 den Relaisangriff bestimmt, but Informationen (z. B. Vektorkomponenten) über die Mehrzahl LF-Signale, die entsprechend dem ersten Senden und dem zweiten Senden gesendet wurden, können an das Fahrzeug 100 gesendet werden, und der Relaisangriff kann auch vom Fahrzeug 100 bestimmt werden.
  • Wie aus der obigen Beschreibung offensichtlich ist, können mit dem SmartKey gemäß den Ausführungsformen der Offenbarung und dem Verfahren zum Steuern des SmartKey, ein Relais, das eine anomale Zertifizierung versucht und ein Fahrzeug, das eine normale Zertifizierung versucht, unterschieden werden, da die Stärke und ein Richtungsvektor eines empfangenen LF-Signals bestimmt wird, und ein Hacken des Relais kann verhindert werden.
  • Die obige Beschreibung ist eine beispielhafte Erläuterung der vorliegenden Offenbarung und der Fachmann erkennt, dass die vorliegende Offenbarung auf einfache Weise modifiziert werden kann, ohne den technischen Geist oder die wesentlichen Merkmale der vorliegenden Offenbarung zu ändern. Deshalb versteht es sich, dass die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele nur Beispiele in allen Aspekten sind und die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt ist. Zum Beispiel kann jedes als einzelnes Element beschriebenes Element aus getrennten Elementen gebildet sein. Analog können Elemente, die als getrennte Elemente beschrieben sind, als einzelnes Element ausgebildet sein.
  • Der Gültigkeitsbereich der vorliegenden Offenbarung wird eher durch die anschließenden Ansprüche als durch die obige ausführliche Beschreibung repräsentiert, und es versteht sich, dass die Bedeutung und der Gültigkeitsbereich der Ansprüche und sämtlicher modifizierter oder geänderter aus den Ansprüchen und ihren Äquivalenten abgeleiteten Formen vom Gültigkeitsbereich der vorliegenden Offenbarung abgedeckt sind.

Claims (20)

  1. SmartKey für ein Fahrzeug, aufweisend: eine Kommunikationseinheit mit einer Niederfrequenz-(LF)Antenne, die ein LF-Signal empfängt; und eine Steuereinheit, die die Stärke und einen Richtungsvektor des LF-Signals bestimmt, wobei die Steuereinheit einen ersten Ort des SmartKey auf Basis der Stärke des LF-Signals, einen zweiten Ort des SmartKey auf Basis des Richtungsvektors des LF-Signals schätzt und das Vorliegen eines Relaisangriffs durch Analysieren des ersten Ortes und des zweiten Ortes und durch Vergleichen des ersten Ortes mit dem zweiten Ort bestimmt.
  2. SmartKey nach Anspruch 1, wobei: die LF-Antenne eine Mehrzahl LF-Signale empfängt; und die Steuereinheit die Stärke und einen Richtungsvektor jedes LF-Signals bestimmt.
  3. SmartKey nach Anspruch 2, wobei die Steuereinheit den ersten Ort mittels Triangulation auf Basis der jeweiligen Stärke der Mehrzahl LF-Signale schätzt.
  4. SmartKey nach Anspruch 2, wobei die Steuereinheit den zweiten Ort durch Bestimmen eines Schnittpunkts auf Basis der jeweiligen Richtungsvektoren der Mehrzahl LF-Signale schätzt.
  5. SmartKey nach Anspruch 1, wobei die LF-Antenne eine dreidimensionale LF-Antenne enthält.
  6. SmartKey nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit bestimmt, dass ein Relaisangriff vorliegt, wenn der erste Ort verschieden ist vom zweiten Ort.
  7. SmartKey nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit das Vorliegen eines Relaisangriffs auf der Basis bestimmt, ob der erste Ort und der zweite Ort innerhalb eines voreingestellten Abstands von einem Fahrzeug liegen, das das LF-Signal sendete.
  8. SmartKey nach Anspruch 2, wobei die Steuereinheit das Vorliegen eines Relaisangriffs auf der Basis bestimmt, ob Vektorkomponenten der Mehrzahl LF-Signale gleich sind.
  9. SmartKey nach Anspruch 8, wobei dann, wenn die jeweiligen Vektorkomponenten von zwei oder mehr LF-Signalen der Mehrzahl LF-Signale gleich sind, die Steuereinheit bestimmt, dass kein Relaisangriff stattgefunden hat.
  10. SmartKey nach Anspruch 1, wobei: die LF-Antenne eine erste Mehrzahl LF-Signale und eine zweite Mehrzahl LF-Signale empfängt; und die Steuereinheit Vektorkomponenten und Identitäten (IDs) der ersten empfangenen Mehrzahl LF-Signale und der zweiten empfangenen Mehrzahl LF-Signale bestimmt, und die Vektorkomponenten und die IDs der ersten empfangenen Mehrzahl LF-Signale mit den Vektorkomponenten und den IDs der zweiten empfangenen Mehrzahl LF-Signale vergleicht, um das Vorliegen eines Relaisangriffs zu bestimmen.
  11. SmartKey nach Anspruch 10, wobei die Steuereinheit die Vektorkomponente eines ersten LF-Signals der ersten empfangenen Mehrzahl LF-Signale mit der Vektorkomponente eines zweiten LF-Signals der zweiten empfangenen Mehrzahl LF-Signale mit der gleichen ID vergleicht, um das Vorliegen eines Relaisangriffs zu bestimmen.
  12. SmartKey nach Anspruch 10, wobei die Steuereinheit bestimmt, dass ein Relaisangriff vorliegt, wenn die Vektorkomponente des ersten LF-Signals von der Vektorkomponente des zweiten LF-Signals verschieden ist.
  13. SmartKey nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit eine X-Achsen-Vektorkomponente, eine Y-Achsen-Vektorkomponente und eine Z-Achsen-Vektorkomponente des LF-Signals bestimmt.
  14. Verfahren zum Steuern eines SmartKey für ein Fahrzeug, aufweisend: Empfangen eines Niederfrequenz-(LF)Signals an einer LF-Antenne; Bestimmen der Stärke und eines Richtungsvektors des LF-Signals; Schätzen eines ersten Ortes des SmartKey auf Basis der Stärke des LF-Signals; Schätzen eines zweiten Ortes des SmartKey auf Basis des Richtungsvektors des LF-Signals; und Bestimmen des Vorliegens eines Relais-Angriffs durch Analysieren des ersten und des zweiten Ortes und durch Vergleichen des ersten mit dem zweiten Ort.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, ferner aufweisend: Empfangen einer Mehrzahl LF-Signale an der LF-Antenne; und Bestimmen der Stärke und eines Richtungsvektors jedes LF-Signals.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, ferner das Schätzen des ersten Ortes mittels Triangulation auf Basis der jeweiligen Stärken der Mehrzahl der LF-Signale aufweisend.
  17. Verfahren nach Anspruch 15, ferner das Schätzen des zweiten Ortes durch Bestimmen eines Schnittpunkts auf Basis der jeweiligen Richtungsvektoren der Mehrzahl der LF-Signale aufweisend.
  18. Verfahren nach Anspruch 14, ferner die Bestimmung aufweisend, dass ein Relais-Angriff vorliegt, wenn der erste Ort vom zweiten Ort verschieden ist.
  19. Verfahren nach Anspruch 14, ferner aufweisend: Empfangen einer ersten Mehrzahl LF-Signale und einer zweiten Mehrzahl LF-Signale; Bestimmen der Vektorkomponenten und Identitäten (IDs) der ersten empfangenen Mehrzahl von LF-Signalen und der zweiten empfangenen Mehrzahl von LF-Signalen; und Vergleichen der Vektorkomponenten und der IDs der ersten empfangenen Mehrzahl der LF-Signale mit den Vektorkomponenten und den IDs der zweiten empfangenen Mehrzahl der LF-Signale, um das Vorliegen eines Relais-Angriffs zu bestimmen.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, ferner aufweisend: Vergleichen der Vektorkomponente eines ersten LF-Signals der ersten empfangenen Mehrzahl von LF-Signalen mit der Vektorkomponente eines zweiten LF-Signals der zweiten empfangenen Mehrzahl von LF-Signalen, die die gleiche ID haben, um das Vorliegen eines Relais-Angriffs zu bestimmen.
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