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Hintergrund
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Autofahrer und andere Nutzer von Autos schätzen den Komfort von Türen, die sich bei ihrer Ankunft öffnen und wieder verriegeln, wenn sie weggehen - und das Gleiche gilt für alles, was für autorisierte Benutzer verfügbar und für alle anderen gesperrt sein sollte. Die sofortige Erfindung zielt auf Verbesserungen beim Ver- und Entriegeln ab, insbesondere im Zusammenhang mit einem Auto. Dies kann die Sicherheit gegenüber bestehenden Systemen verbessern.
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Ein einfaches Fernverriegelungssystem kann einen Funkschlüssel mit Tasten verwenden, mit dem ein Benutzer z.B. ein Auto entriegeln und verriegeln kann. Ein solches System hat den Nachteil, dass der Benutzer die Entriegelungstaste drücken muss, wenn sich der Funkschlüssel in Reichweite des Fahrzeugs befindet, was bedeutet, dass der Benutzer typischerweise eine Hand frei haben muss, um die Taste zu drücken. Ebenso muss der Benutzer beim Verlassen des Fahrzeugs eine Hand frei haben, um die Tür abzuschließen - und er muss auch daran denken, das Schloss zu bedienen.
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Ein alternatives System, das oft als „schlüssellos“ bezeichnet wird, weil man einen Schlüsselanhänger nicht in der Hand halten muss, verwendet einen Funkschlüssel, der kontinuierlich oder regelmäßig ein Signal sendet. Wenn das Fahrzeug das Signal in seiner Nähe erkennt, öffnet es die Tür. Wenn das Signal nicht mehr in der Nähe ist, verriegelt das Fahrzeug die Tür wieder.
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Die schlüssellose Ver- und Entriegelung ist eine Verbesserung gegenüber den Tasten, da der Benutzer keine freie Hand mehr benötigt, um das Schloss zu bedienen; die Nähe des Funkschlüssels reicht aus, um das Fahrzeug zu entriegeln und zu verriegeln.
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Die Idee ist, dass der Funkschlüssel das Auto nur öffnet, wenn er sich in physischer Nähe des Autos befindet. Es hat sich jedoch als möglich erwiesen, ein Auto zu „täuschen“, dass es glaubt, der Schlüssel sei in der Nähe, indem man ein Funkgerät verwendet. Dieser sogenannte „Relay attack“ besteht aus Transceivern, die die schwachen Signale, die zwischen einem Funkschlüssel und einem Auto ausgetauscht werden, über weite Strecken übertragen, typischerweise mit einem anderen Funksystem. Das Fahrzeug erkennt das Vorhandensein des Funkschlüssels und führt eine Überprüfung durch, z.B. eine Challenge/Response. Wenn die Überprüfung durch den Funkschlüssel richtig beantwortet wird, geht das Fahrzeug davon aus, dass sich der Schlüssel in der Nähe befindet, und entriegelt sich. Das Auto geht davon aus, dass ein erfolgreicher Austausch mit dem Schlüssel bedeutet, der Schlüssel sei in der Nähe, da das verwendete Radiosystem über weite Strecken nicht funktioniert. Das Fahrzeug kann alternative Ansätze zum Testen der räumlichen Nähe verwenden, wie beispielsweise einen GPS-Assistenten für Auto und Funkschlüssel oder die Messung der Übertragungszeit. Diese Alternativen sind jedoch möglicherweise nicht sicher oder präzise genug.
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Patent
DE102009031353B4 offenbart ein drahtloses Kommunikationssystem, umfassend einen Funkschlüssel, der einen drahtlosen Sender umfasst, der geeignet ist, ein erstes Signal mit einer ersten Übertragungsfeldstärke und einer ersten Übertragungsdauer zu übertragen, und ein zweites Signal mit einer zweiten Übertragungsfeldstärke und einer zweiten Übertragungsdauer zu übertragen.
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Zusammenfassung
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Die Erfindung bietet eine alternative Verbesserung, wobei in einigen Ausführungsformen ein Zeit- oder Zeitfenster geschaffen wird, in dem das Fahrzeug eine Anforderung des Funkschlüssels als gültige Anforderung von einem Funkschlüssel in der Nähe akzeptiert, zu entriegeln. Das Zeitfenster kann ein Moment sein, in dem der Funkschlüssel ein Signal vom Benutzer erhält - z.B. ein Tastendruck - oder es kann eine begrenzte Zeitspanne sein, in der der Funkschlüssel dem Auto signalisiert, dass das Auto entriegelt werden soll, wenn es feststellt, dass sich der Funkschlüssel in der Nähe befindet. In einer Ausführungsform kann der Funkschlüssel zwei verschiedene Signale übertragen, nämlich ein Signal als Entriegelungssignal zum Entriegeln des Fahrzeugs und das andere als ein Identifikationssignal, das, wenn es verschwindet, als Signal zum Verriegeln des Fahrzeugs angesehen wird. Das Identifikationssignal ist also ein Signal, welches das Fahrzeug am Verriegeln hindert, wodurch das Fahrzeug während des Empfangs nicht verriegelt wird. Auf diese Weise legt der Funkschlüssel ein Zeit- oder Zeitfenster für ein exklusives Zeitfenster fest, in dem das Fahrzeug auf die Nähe des Schlüssels durch Entriegeln des Fahrzeugs reagiert. Ein „Relay attack“ kann daher nur in der Zeit zwischen dem Zeitpunkt, zu dem der Benutzer signalisiert, dass das Fahrzeug entriegelt werden soll, und dem Zeitpunkt, zu dem das Fahrzeug entriegelt wird, funktionieren.
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Figurenliste
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- zeigt einen Funkschlüssel gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
- zeigt die Interaktion zwischen Funkschlüssel und Auto.
- zeigt einen typischen Anwendungsfall für die Erfindung.
- zeigt einen „Relay attack“.
- zeigt die über die Zeit gesendeten Signale in einer Ausführungsform.
- zeigt die über die Zeit gesendeten Signale in einer weiteren Ausführungsform.
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Detaillierte Beschreibung
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Der Funkschlüssel 110 aus einer Ausführungsform der Erfindung, wie in dargestellt, verfügt über eine Taste 115, die der Benutzer drücken kann, um dem Funkschlüssel zu signalisieren, dass der Benutzer das Fahrzeug entriegeln möchte. Der Funkschlüssel nimmt dieses Signal als Hinweis, den Modus zu starten, in dem das Fahrzeug entriegelt werden soll. Der Funkschlüssel wiederum sendet das Signal, damit das Auto entriegelt wird. Der Funkschlüssel kann das Zeitfenstersignal zum Entsperren drahtlos als Radiosignal senden.
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Der Funkschlüssel kann das Signal zum Entsperren als sofortigen Befehl zum Übertragen des Signals, das das Fahrzeug entsperrt, oder als Befehl zum kontinuierlichen Übertragen des Signals, das das Fahrzeug für eine begrenzte Zeit entsperrt, verwenden. Die Dauer kann als mehrere Sekunden, mehrere Minuten, eine oder mehrere Stunden vordefiniert werden. Die Dauer kann als absolute Zeit vordefiniert sein oder als variierende Dauer, die im Allgemeinen ausreichend ist. So kann beispielsweise die Dauer mit ca. 5 Minuten oder ca. 30 Minuten definiert werden.
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Die Dauer kann so gewählt werden, dass ein Benutzer genügend Zeit hat, um am Auto anzukommen und mit dem Auto wegzufahren, aber nicht so lange, dass das Auto unnötig entsperrt wird.
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Ein Funkschlüssel kann auch weitere Tasten haben, z.B. zum Abschließen des Fahrzeugs, zum Einschalten von Licht, zum Öffnen des Kofferraums usw. Diese Tasten können auch eine sofortige Wirkung oder eine Wirkung mit einer bestimmten Dauer haben.
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Der Funkschlüssel kann auch ein Signal aussenden, um sich zu identifizieren. Er kann dieses Identifikationssignal ausstrahlen, wenn er kein Signal zum Entsperren ausstrahlt, oder er kann das Identifikationssignal jederzeit ausstrahlen. Er kann dieses Signal kontinuierlich oder in Abständen ausstrahlen. Die Intervalle können gewählt werden, um Energie zu sparen und insbesondere die Akkulaufzeit zu verlängern. Die Intervalle können so gewählt werden, dass sie den Kontakt mit dem Fahrzeug aufrechterhalten, so dass das Fahrzeug die Information hat, dass es in der Lage ist, Sendesignale von dem Funkschlüssel zu empfangen. Die Intervalle können weniger als eine Sekunde, mehrere Sekunden oder mehrere Minuten betragen.
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Wenn das Fahrzeug das Identifikationssignal empfängt, darf es sich nicht verriegeln. Das Fahrzeug kann sich verriegeln, wenn es das Identifikationssignal nicht empfängt. Das Fahrzeug kann sich verriegeln, wenn es das Signal nicht empfängt und nicht in Betrieb ist oder nicht mehr in Betrieb ist. Möglicherweise darf sich das Fahrzeug während des Betriebs aus Sicherheitsgründen nicht verriegeln, auch wenn es das Signal nicht empfängt. Das Fahrzeug darf sich möglicherweise nur mit Verzögerung verriegeln.
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Das Entriegelungssignal und das Identifikationssignal können paarweise betrieben werden, so dass das Fahrzeug entriegelt wird, wenn es das Entriegelungssignal empfängt, und verriegelt wird, wenn es das Identifikationssignal nicht mehr empfängt, unter den vorstehend beschriebenen Bedingungen und Verzögerungen. Auf diese Weise kann das Fahrzeug auf das Vorhandensein des Funkschlüssels reagieren.
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zeigt einen Schlüssel oder Funkschlüssel 210, der zum Entriegeln eines Autos 220 dient. Der Benutzer drückt die Taste 215 des Funkschlüssels, um dem Funkschlüssel zu signalisieren, dass das Fahrzeug entriegelt werden soll. Der Funkschlüssel wiederum signalisiert dem Fahrzeug, dass es entriegelt werden soll. Der Funkschlüssel darf das Signal weiterhin versenden, um das Fahrzeug für eine bestimmte Dauer zu entsperren. Der Funkschlüssel darf das Signal zum Entriegeln ausstrahlen, während das Fahrzeug das Signal nicht empfangen kann. Das Fahrzeug empfängt das Signal möglicherweise nicht, weil der Funkschlüssel zu weit vom Fahrzeug entfernt ist.
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Der Benutzer kann beispielsweise zum Fahrzeug gehen, und mit der physischen Verschiebung des Funkschlüssels wird das vom Funkschlüssel übertragene Signal vom Fahrzeug empfangen. Der Funkschlüssel darf weiterhin das Signal zum Entsperren senden, wenn die Taste gedrückt wird, und weiterhin für eine Zeitspanne senden, die lang genug ist, damit das Fahrzeug das Signal zu einem späteren Zeitpunkt als dem Zeitpunkt, zu dem die Taste gedrückt wurde, empfangen kann.
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Wenn das Fahrzeug das Signal zum Entriegeln vom Funkschlüssel empfängt, wird das Fahrzeug entriegelt. Das Fahrzeug kann nach dem Entriegeln startbereit sein. Der Benutzer kann in das Auto einsteigen und das Auto starten und mit dem Auto wegfahren, nachdem das Auto entriegelt wurde.
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zeigt einen möglichen Anwendungsfall für eine Ausführungsform der Erfindung. Ein Benutzer ist zu Hause und das Auto 320 ist vor dem Haus 330 geparkt. Das Auto kann keine Signale empfangen, die vom Funkschlüssel übertragen werden, da der Funkschlüssel 310 zu weit weg und im Haus ist. Der Benutzer drückt die Taste 315, um das Fahrzeug zu entsperren. In einem Anwendungsfall sendet der Funkschlüssel das Signal zum Entsperren, und das Fahrzeug empfängt das Signal und entsperrt sich. Der Benutzer kann das Auto starten und wegfahren.
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In einem anderen Anwendungsfall sendet der Funkschlüssel das Signal zum Entsperren, aber das Fahrzeug empfängt das Signal nicht. Der Funkschlüssel sendet weiterhin das Signal zum Entsperren für mehrere Minuten. Der Benutzer geht zum Fahrzeug, und wenn sich der Benutzer dem Fahrzeug nähert, erhält das Fahrzeug das Signal zum Entsperren. Wenn das Fahrzeug das Signal empfängt, wird das Fahrzeug entriegelt. Der Benutzer kann das Auto starten und wegfahren.
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Wenn der Benutzer mit dem Auto fertig ist, kann er das Auto verlassen. Während das Fahrzeug ein Identifikationssignal vom Schlüssel empfängt, verriegelt sich das Fahrzeug nicht. Wenn das Fahrzeug das Identifikationssignal nicht empfängt, kann sich das Fahrzeug verriegeln. Das Fahrzeug kann unter der Bedingung verriegeln, dass es das Entsperrsignal nicht empfängt und das Identifikationssignal nicht empfängt.
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zeigt einen „Relay attack“, bei dem zwei Diebe ein Auto stehlen können. In diesem Fall sendet der Funkschlüssel 410 kontinuierlich ein Signal. Das Fahrzeug wird entriegelt, wenn es dieses Signal empfängt. Dieses Signal kann sowohl ein Entsperrsignal als auch ein Identifikationssignal sein. In diesem Anwendungsfall bringt ein Dieb einen Sender-Empfänger 440 in die Nähe des Autos 420 und der andere Dieb einen Sender-Empfänger 445 in die Nähe des Hauses 430. Der Sender-Empfänger 445 empfängt das Signal vom Schlüssel 410 und leitet das Signal an den Sender-Empfänger 440 weiter, der wiederum an den Wagen 420 sendet. Der Sender-Empfänger 440 kann auch Antwortsignale vom Fahrzeug empfangen und diese an den Sender-Empfänger 445 weiterleiten, der diese sendet. Die von den Transcievern weitergeleiteten Signale können eine Challenge-Reaktion beinhalten. Die Broadcast-Antwortsignale vom Transciever 445 können mit der Taste 410 empfangen werden.
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Das Fahrzeug kann das Relais-Signal vom Schlüssel empfangen und entriegeln. Ein Dieb kann in das Auto einsteigen und das Auto starten und mit dem Auto wegfahren, nachdem das Auto entriegelt wurde. Das Fahrzeug darf sich möglicherweise nicht verriegeln, auch wenn es das Relais-Signal nicht mehr empfängt. Das Fahrzeug darf sich möglicherweise aus Sicherheitsgründen nicht verriegeln, z.B. weil sich das Fahrzeug nicht verriegelt, bis der Motor ausgeschaltet wird.
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zeigt die Signale der Erfindung im Zeitverlauf. In einer Ausführungsform sendet die Taste entweder ein Entsperrsignal oder ein Identifikationssignal. Der Funkschlüssel darf das Identifikationssignal 510 ausstrahlen, bevor er das Signal vom Benutzer zum Entsperren empfängt. Der Funkschlüssel darf das Entsperrsignal 520 ausstrahlen, nachdem er das Signal vom Benutzer zum Entsperren empfangen hat. Der Funkschlüssel kann möglicherweise das Entsperrsignal ausstrahlen, während er das Signal vom Benutzer zum Entsperren empfängt. Der Funkschlüssel kann möglicherweise das Entsperrsignal für eine vorbestimmte Zeit übertragen, nachdem er das Signal vom Benutzer zum Entsperren empfangen hat. Der Funkschlüssel kann die Übertragung des Entsperrsignals 520 nach Ablauf der vorgegebenen Zeit einstellen. Das Fahrzeug kann sich verriegeln, wenn der Benutzer das Fahrzeug verlässt, und das Fahrzeug weder das Entsperrsignal 520 noch das Identifikationssignal 510 empfängt. Der Funkschlüssel kann weiterhin das Identifikationssignal 510 ausstrahlen, während er das Entsperrsignal 520 ausstrahlt, oder er kann nur das eine Signal oder das andere Signal ausstrahlen. Der Schlüssel kann ein Identifikationssignal ausstrahlen, nachdem er die Übertragung des Entsperrsignals gestoppt hat.
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In einer weiteren Ausführungsform kann der Schlüssel auch ein Präsenzsignal 630 vom Fahrzeug empfangen. Ein Anwendungsfall für diese Ausführungsform von 6 ist ein Benutzer, der das Fahrzeug entsperrt und dann das Fahrzeug fährt. Der Schlüssel ist sich bewusst, dass er sich in einem Auto befindet, das benutzt wird, weil er ein Präsenzsignal empfängt. Wenn der Benutzer das Auto kurz anhält, z.B. um einen Kaffee zu kaufen, und dann zum Auto zurückkehrt, braucht der Benutzer dem Funkschlüssel nicht mehr zu signalisieren, dass der Funkschlüssel das Auto entriegeln soll.
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Der Schlüssel kann das Entsperrsignal 620 weiterhin ausstrahlen, während er das Präsenzsignal 630 empfängt. Der Schlüssel kann das Entsperrsignal für eine vorbestimmte Zeit ausstrahlen, nachdem er das Präsenzsignal empfangen hat und dann das Präsenzsignal nicht mehr empfängt. Das Fahrzeug verriegelt sich, wenn der Benutzer das Fahrzeug verlässt, und der Funkschlüssel sendet das Entsperrsignal noch eine vorbestimmte Zeit lang weiter, nachdem er das Präsenzsignal nicht mehr empfängt.
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In einer weiteren Ausführungsform sendet der Funkschlüssel das Entsperrsignal 620, wenn er das Signal vom Benutzer zum Entsperren empfängt, d.h. die Taste gedrückt wird. Der Funkschlüssel kann das Entsperrsignal weitergeben, bis er das Präsenzsignal 630 empfängt. Der Funkschlüssel kann die Übertragung des Entsperrsignals stoppen, wenn er das Präsenzsignal nicht mehr empfängt, oder er kann die Übertragung nach einer ersten vorgegebenen Zeit stoppen, nachdem er das Präsenzsignal empfangen hat, oder nach Ablauf einer zweiten vorgegebenen Zeit (Timeout-Zeit), ohne das Präsenzsignal zu empfangen. Wenn der Funkschlüssel nicht das Signal zum Entsperren vom Benutzer erhält und das Präsenzsignal nicht empfängt, sendet der Funkschlüssel kein Signal. In einer Ausführungsform ist das Identifikationssignal 610 ein spezifisches Identifikationssignal, in einer anderen Ausführungsform ist es kein Signal. Wenn das Identifikationssignal kein Signal ist, wird es nie gesendet, und das Fahrzeug verriegelt, wenn es das Zeitfenstersignal zum Entsperren nicht mehr empfängt.
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In dieser Spezifikation ist das zu verriegelnde und zu entriegelnde Objekt ein Auto, aber auch andere Objekte wie ein Boot oder eine Struktur wie ein Haus können mit dem erfinderischen Konzept ver- und entriegelt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009031353 B4 [0006]
