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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verifikation der Originalität einer mobilen Identifikationseinheit einer Vorrichtung nach Anspruch 1 und eine Vorrichtung, die zur Zugangs- und/oder Fahrtberechtigung eines Kraftfahrzeuges ausgebildet ist nach Anspruch 8.
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Bei Kraftfahrzeugen werden mittlerweile häufig elektronische Zugangssysteme verwendet, die beispielsweise mittels elektromagnetischer Wellen arbeiten. Solche Zugangssysteme können als Türschließsysteme für die Zugangsberechtigung und/oder als Zündschlosssysteme, Lenkradverriegelungen, Wegfahrsperren o. dgl. für die Fahrberechtigung verwendet werden.
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Zugangssysteme für Kraftfahrzeuge sind mit sogenannten „keyless“ Funktionalitäten weiterentwickelt, die es ermöglichen, das Kraftfahrzeug von außen per Funk zu ent-/verriegeln. Hierzu ist eine mit dem Kraftfahrzeug verbundene Sende-/Empfangseinrichtung, umfassend mehrere Antennen im Innen- und Außenbereich des Kraftfahrzeuges sowie eine Steuereinheit, notwendig, die über Funksignale mit einer externen mobilen Identifikationseinheit kommuniziert, wobei die Identifikationseinheit zumeist als ein Schlüssel oder eine Berechtigungskarte für das Fahrzeug ausgebildet ist. Die Identifikationseinheit weist einen Transponder auf, dessen Daten notwendig sind, um das Kraftfahrzeug zu öffnen, verschließen, und/oder starten. Die fahrzeugseitige Steuereinheit und die mobile Identifikationseinheit treten, nachdem beide aktiviert worden sind, in Funkkontakt, um Daten auszutauschen, welche einen hinterlegten Code, der verschlüsselt sein kann, enthalten. Stimmt der Code zwischen Identifikationseinheit und Steuereinheit überein, so wird das Kraftfahrzeug aufgeschlossen bzw. verschlossen. Auch der Motor des Kraftfahrzeuges kann beispielsweise per Tastendruck gestartet werden, wobei es ausreicht, wenn die Identifikationseinheit im Innenraum des Fahrzeuges verfügbar ist.
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Derartige Zugangssysteme sind aus der
DE 43 40 260 A1 bekannt. Das Zugangssystem besteht aus einer wenigstens zwei Zustände besitzenden, als Steuereinrichtung zur Ent- und/oder Verriegelung der Autotüren, des Zündschlosses o. dgl. ausgebildeten ersten Einrichtung und einer zugehörigen, in der Art eines elektronischen Schlüssels ausgebildeten zweiten Einrichtung. Die beiden Einrichtungen besitzen zu deren bestimmungsgemäßen Betrieb Sender und/oder Empfänger für die Übertragung der elektromagnetischen Signale. Im bestimmungsgemäßen Betrieb ist zwischen der Identifikationseinheit und der Steuereinrichtung wenigstens ein Signal als codiertes Betriebssignal zur Authentifikation der Identifikationseinheit übertragbar, so dass nach positiver Auswertung des übertragenen Betriebssignals, und damit bei berechtigter Identifikationseinheit, eine Änderung des Zustandes der Steuereinrichtung bewirkbar ist.
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Die
DE 100 13 542 A1 offenbart eine weitere Zugangssicherungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug. Dieses System eignet sich besonders zur Realisierung von sicheren Zugangssystemen auf Basis von Chipkarten im Bereich der Gebäudesicherung, ist aber auch für Kraftfahrzeuge einsetzbar. Diese Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass über relative Orientierung bzw. Positionierung zwischen einem Datenträger einer Identifikationseinheit und einer Basisstation, die vorzugsweise in einem Kraftfahrzeug angeordnet ist, Signale gewonnen werden, anhand welcher eine eindeutige Identifikation vornehmbar ist.
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Aus der
DE 102 36 305 A1 ist ein Zugangskontrollsystem für ein Kraftfahrzeug bekannt. Dieses weist zwei oder mehrere benutzerseitig mitführbare Identifikationseinheiten auf, mindestens eine fahrzeugseitig vorhandene Sende-/Empfangseinrichtung für den Fahrzeugaußenbereich und mindestens eine Sende-/Empfangseinrichtung für den Fahrzeuginnenraum zur Durchführung einer drahtlosen Authentifikationskommunikation mit den Identifikationseinheiten, wobei bei erfolgreicher Authentifikation einer Identifikationseinheit eine oder mehrere Sicherheitseinrichtungen im Fahrzeug ent- oder verriegelt werden.
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Die
DE 10 2007 017 188 A1 betrifft eine Vorrichtung zum Sichern und Entsichern eines Kraftfahrzeuges gegen Zutritt und/oder Benutzung durch Unbefugte. Die Vorrichtung umfasst eine mobile Identifikationseinheit und eine mit dem Fahrzeug verbundene Sende-/Empfangseinrichtung. Die Sende-/Empfangseinrichtung weist den Innenraum und/oder Teile des Außenraums des Kraftfahrzeuges abdeckende Antennen für einen Datenaustausch mit der Identifikationseinheit auf. Zur Lokalisierung der Identifikationseinheit über die Antennen sendet die Sende-/Empfangseinrichtung eindeutig zuweisbare Signale mit bekannten Feldstärken aus. Jede Antenne sendet ein eindeutig dieser Antenne zuweisbares Signal aus, wobei die Feldstärke des gesendeten Signals dabei bekannt ist. Die Identifikationseinheit kann die über die Antennen ausgestrahlten Signale empfangen und weiterleiten, um einen Ort eines oder mehrerer Identifikationsgeber zu ermitteln und einem Benutzer anzuzeigen.
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Beim Verkauf eines Gebraucht-Fahrzeuges sowie bei verschiedenen Mobilitätskonzepten, z.B. Car-sharing, Leasing, Mietwagen, Fuhrparks usw., findet eine Übergabe der Schlüssel bzw. der Identifikationseinheiten, statt, wobei üblicherweise manuell überprüft und bekundet wird, dass beide Identifikationseinheiten des Fahrzeuges vorhanden sind. Meistens wird jedoch nicht überprüft ob es sich dabei tatsächlich um die ursprünglich mit dem Fahrzeug ausgelieferten Identifikationseinheiten handelt. Um das Risiko eines Betrugs zu reduzieren, können die Authentizität der Identifikationseinheiten verifiziert und digital bestätigt werden. Diese Bestätigung ist beispielsweise für ein Gebrauchtwagenzertifikat nutzbar.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vorzuschlagen, über das die Anzahl und die Originalität der Identifikationseinheiten eines Fahrzeuges verifiziert werden kann.
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In bekannter Art und Weise ist bei einer Vorrichtung, die als Zugangssystem eines Fahrzeuges ausgebildet ist, eine drahtlose Authentifikationskommunikation zwischen einer mobilen Identifikationseinheit und einer fahrzeugseitigen Sende-/Empfangseinrichtung durchführbar. Die Sende-/Empfangseinrichtung umfasst eine Steuereinrichtung sowie Sender und Empfänger, bzw. Antennen, zur Übertragung von elektromagnetischen Signalen. Die Identifikationseinheit weist einen Transponder mit einem Datenträger auf, dessen gespeicherten Daten von der Sende-/Empfangseinrichtung abrufbar sind. Im bestimmungsgemäßen Betrieb wird ein Authentifikationssignal von der Sende-/Empfangseinrichtung ausgesendet. Befindet sich die Identifikationseinheit innerhalb der Übertragungsreichweite der Sende-/Empfangseinrichtung, so antwortet die Identifikationseinheit mit einem Bestätigungssignal, das die Authentifizierungsdaten beinhaltet. Nach positiver Auswertung des übertragenen Bestätigungssignals und somit berechtigter Identifikationseinheit, kann über die Steuereinrichtung eine Änderung bewirkt werden.
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Erfindungsgemäß wird die Identifikationseinheit des Fahrzeuges auf ihre Originalität überprüft, wonach eine digitale Bestätigung darüber ausgegeben wird. Dazu wird die Identifikationseinheit im Fahrzeug, insbesondere innerhalb der Übertragungsreichweite der Sende-/Empfangseinrichtung, abgelegt. Danach wird ein Verifikationsvorgang eingeleitet. Die fahrzeugseitige Sende-/Empfangseinrichtung umfasst eine Steuereinrichtung und mehrere Antennen, welche die drahtlose Kommunikation mit der Identifikationseinheit im Fahrzeug, insbesondere im gesamten Fahrzeuginnenraum, ermöglichen. Insbesondere findet die Kommunikation mittels Radiofrequenz Identifikation- oder Near Field Communication-Technologie (RFID-oder NFC-Technologie) statt. Über die Antennen der Sende-/Empfangseinrichtung wird ein Authentifikationssignal in der Form eines elektromagnetischen Signals ausgesendet, um Daten vom Transponder der Identifikationseinheit abzufragen. Die elektromagnetischen Signale werden von der Antenne des Transponders empfangen und an den Datenträger, der insbesondere als Mikrochip ausgebildet ist, weitergeleitet.
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Der Mikrochip im Transponder decodiert die von der Sende-/Empfangseinrichtung gesendeten Befehle. Als Antwort moduliert der Transponder das eingestrahlte elektromagnetische Feld durch Feldschwächung oder Reflexion. Der Transponder selbst erzeugt kein elektromagnetisches Feld, sondern verändert das elektromagnetische Sendefeld der Sende-/Empfangseinrichtung. Darüber hinaus überträgt der Transponder die durch das Authentifikationssignal abgefragten Daten.
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Die Sende-/Empfangseinrichtung wiederum nimmt diese Veränderungen des elektromagnetischen Feldes wahr und interpretiert die Veränderungen als Bestätigungssignal. Die Sende-/Empfangseinrichtung und die Identifikationseinheit teilen sich einen Verschlüsselungscode. Eine Überprüfung und Auswertung des Bestätigungssignals durch die Steuereinrichtung der Sende-/Empfangseinrichtung wird durchgeführt. Insbesondere werden die im Bestätigungssignal übermittelten Daten mit abgreifbaren Daten, die beispielsweise in einer Steuereinheit oder in einem Zentralrechner des Fahrzeugs gespeichert sind verglichen, um die Berechtigung der Identifikationseinheit für das Fahrzeug sowie die Originalität der Identifikationseinheit zu verifizieren.
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Ein Fahrzeugnutzer wird anschließend auf das Ergebnis der Auswertung des Bestätigungssignals hingewiesen. Insbesondere kann die Vorrichtung ein Anzeigemittel aufweisen, über welches das Ergebnis digital angezeigt wird. Das Anzeigemittel kann beispielsweise Teil der Sende-/Empfangseinrichtung sein oder über ein BUS-System mit der Sende-/Empfangseinrichtung verbunden sein.
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Bevorzugt wird das Einleiten der Verifikation über eine Benutzerschnittstelleneinrichtung angefordert. Es ist beispielsweise denkbar, dass die Verifikation über ein Bordsystem des Fahrzeuges, über ein geeignetes Diagnosegerät, über die Identifikationseinheit oder über die App eines authorisierten Smartphones aktiviert wird.
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Vorzugsweise ist das ausgesendete Authentifikationssignal derart codiert, dass eine einmalige, unveränderliche Identitätskennungsnummer der Identifikationseinheit über die Sende-/Empfangseinrichtung abgefragt wird. Die eindeutige Identifikation von Objekten auf der Einzelteilebene ist insbesondere mittels RFID- und/oder NFC-Transpondern möglich. Jeder RFID-/NFC-Transponder weist einen mit einer Antenne verbundenen Mikrochip auf, der über eine weltweit einmalige Identifikationsnummer verfügt. Diese ist zusammen mit anderen relevanten Daten auf dem Mikrochip gespeichert. Über die Identifikationsnummer ist jeder Transponder einzigartig und auf seine Originalität überprüfbar.
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Die Sende-/Empfangseinrichtung sendet ein Authentifikationssignal mittels eines erzeugten elektromagnetischen Feldes aus. Über das Authentifikationssignal fragt die Sende-/Empfangseinrichtung die unveränderliche Identitätskennungsnummer des Transponders ab. Es können auch weitere Daten und/oder Informationen der Identifikationseinheit mit dem Authentifikationssignal abgefragt werden, beispielsweise Daten, die die Zugangsberechtigung der Identifikationseinheit für das Fahrzeug verifizieren.
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Der Transponder empfängt über seine Antenne das eingehende Authentifikationssignal und leitet es an den Mikrochip zur Berechtigungsüberprüfung weiter. Bei erfolgreicher Berechtigung, antwortet der Transponder auf das Authentifikationssignal, indem er das elektromagnetische Feld der Sende-/Empfangseinrichtung verändert. Der Transponder leitet ein Bestätigungssignal mit der abgefragten Identitätskennungsnummer weiter. Dieses Signal ist bevorzugt verschlüsselt.
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Die Sende-/Empfangseinrichtung nimmt die Veränderungen des elektromagnetischen Feldes wahr und interpretiert die Veränderungen als Antwort auf die Abfrage des Authentifikationssignals, wobei der gespeicherte Datensatz des integrierten Transponderchips ausgelesen wird. Insbesondere wird die abgefragte Identitätskennungsnummer über die der Transponder, und demzufolge die Identifikationseinheit, eindeutig identifizierbar ist, ausgelesen.
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Bevorzugt wird das Bestätigungssignal auf eine Anzahl der Signale ausgewertet. Befinden sich mehrere Transponder gleichzeitig im Antennenfeld, so können diese über ein sogenanntes Vielfachzugriffsverfahren gleichzeitig angesprochen werden, wobei jeder Transponder einzeln antwortet. Grundsätzlich gibt es in der RFID-/NFC-Technologie Algorithmen oder sogenannte Anti-Kollisionsverfahren, die es einer Sende-/Empfangseinrichtung ermöglichen, einzelne Transponder differenziert zu erkennen. Zum Beispiel kann die Sende-/Empfangseinrichtung den Transpondern ein Zeitfenster zum Antworten zur Verfügung stellen. Das Zeitfenster ist beispielsweise in eine vorgegebene Anzahl Zeitnischen unterteilt. Jeder Transponder wählt zufällig eine Zeitnische für sein Bestätigungssignal aus. Bei einer Kollision wird die Anfragerunde wiederholt, wobei erfolgreich erkannte Transponder für die folgenden Runden stumm geschaltet werden können. In vorteilhafter Weise können mehrere Transponder von der Sende-/Empfangseinrichtung jeweils einzeln erfasst werden, wodurch die Anzahl der Bestätigungssignale durch die Steuereinheit feststellbar ist.
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Vorzugsweise wird das Bestätigungssignal auf eine Position der Identifikationseinheit ausgewertet. Befindet sich die mit einem Transponder ausgebildete Identifikationseinheit in einem bestimmten Umkreis der Sende-/Empfangseinrichtung, so wird die Identifikationseinheit der Position der Sende-/Empfangseinrichtung zugeordnet und dadurch lokalisiert. Die Position der Identifikationseinheit, die beispielsweise einen RFID-Transponder aufweist, kann ermittelt werden, indem die Zeit zwischen Aussenden des Authentifikationssignals und Ankunft des Bestätigungssignals gemessen wird. Alternativ kann dem Authentifikationssignal zusätzlich ein Lokalisierungssignal überlagert werden, das sich periodisch wiederholt, aber von so schwacher Signalstärke ist, dass es vom RFID-Transponder unerkannt bleibt. Dadurch bleibt das Bestätigungssignal auf das eigentliche Authentifikationssignal unbeeinflusst, und die ausgelesenen Daten des Mikrochips werden wie gewohnt übertragen. Dennoch reflektiert der RFID-Transponder Teile des Lokalisierungssignals zurück. Durch Auslesen des Musters des reflektierten Lokalisierungssignals kann die Laufzeit des Signals und damit auch der Abstand zur Sende-/Empfangseinrichtung berechnet werden. In vorteilhafter Weise kann eine Ortsmessung des Transponders, bzw. der Identifikationseinheit, mit einer Genauigkeit im Zentimeterbereich erfasst werden.
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Die Übertragungsreichweite eines NFC-Transponders beträgt ungefähr zehn Zentimeter, so dass dieser nur in unmittelbarer Nähe der Sende-/Empfangseinrichtung erkannt wird, wodurch die Lokalisierung der Identifikationseinheit vereinfacht ist.
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Bevorzugt wird das Bestätigungssignal ausgewertet, indem die Identitätskennungsnummer der zu überprüfenden Identifikationseinheit mit der Identitätskennungsnummer der ursprünglich mit dem Fahrzeug gelieferten Identifikationseinheit auf Übereinstimmung verglichen wird. Die Identitätskennungsnummern der ursprünglich mit dem Fahrzeug ausgelieferten Identifikationseinheiten sind beispielsweise im Zentralrechner oder einem Steuergerät des Fahrzeuges gespeichert, wobei die Sende-/Empfangseinrichtung z.B. über das BUS-System des Fahrzeuges auf den Zentralrechner und/oder das Steuergerät zugreifen kann.
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Die von den Transpondern übermittelten Identitätskennungsnummern werden von der Sende-/Empfangseinrichtung mit den gespeicherten Identitätskennungsnummern verglichen, wobei eine Übereinstimmung der Identitätskennungsnummern verifiziert, dass die überprüften Identifikationseinheiten den original mit dem Fahrzeug ausgelieferten Identifikationseinheiten entsprechen.
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Wenn die Identitätskennungsnummer des Bestätigungssignals sich von der im Fahrzeug gespeicherten Identitätskennungsnummer unterscheidet, kann davon ausgegangen werden, dass die Identifikationseinheit beispielsweise nachträglich an das Fahrzeug angelernt wurde.
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Bevorzugt wird das Ergebnis der Auswertung mittels einer Benutzerschnittstelleneinrichtung des Fahrzeuges angezeigt. Es ist beispielsweise denkbar, dass das Ergebnis über ein Bordsystem des Fahrzeuges, über ein geeignetes Diagnosegerät oder mittels eines authorisierten Smartphones ausgegeben wird. So kann der Benutzer auf die Anzahl und/oder Position sowie auf die Originalität der sich im Fahrzeug befindlichen Identifikationseinheiten digital hingewiesen werden. Die Verifikation der Anzahl und Originalität der Identifikationseinheiten kann z.B. bei einem Gebrauchtwagen-Verkauf für ein digitales Gebrauchtwagen-Zertifikat benutzt werden.
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Die Erfindung umfasst ferner eine Vorrichtung für die Zugangs- und/oder Fahrberechtigung für ein Fahrzeug. Die Vorrichtung ist derart ausgebildet, dass die Originalität der mobilen Identifikationseinheit überprüfbar und verifizierbar ist, wobei ein Ergebnis der Überprüfung dem Fahrzeugnutzer digital über ein Anzeigemittel angezeigt wird. Dazu weist die Vorrichtung eine Sende-/Empfangseinrichtung, die zur drahtlosen Kommunikation mit mindestens einem mobilen Identifikationsgeber ausgelegt ist, auf. Die mit dem Fahrzeug verbundene Sende-/Empfangseinrichtung weist mindestens eine Steuereinheit und wenigstens eine Antenne auf, wobei wenigstens ein Innenraum des Fahrzeuges für einen Datenaustausch mit der Identifikationseinheit abgedeckt ist.
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Die Erfindung wird anhand von einem Ausführungsbeispiel gemäß der Zeichnung näher erläutert.
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In der Zeichnung bedeutet:
- 1 ein schematisch dargestellter Ablauf eines Verfahrens zur Verifikation der Originalität einer mobilen Identifikationseinheit einer Vorrichtung.
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Das in 1 dargestellte Verfahren umfasst das Ablegen der Identifikationseinheit im Fahrzeug. Die Identifikationseinheit weist einen Transponder mit einem Datenträger auf, dessen gespeicherte Daten von einer fahrzeugseitigen Sende-/Empfangseinrichtung abrufbar sind. Insbesondere wird die Identifikationseinheit innerhalb der Übertragungsreichweite einer Sende-/Empfangseinrichtung abgelegt. Die Sende-/Empfangseinrichtung umfasst eine Steuereinrichtung und mehrere Antennen zur drahtlosen Kommunikation mit der Identifikationseinheit im Fahrzeug, insbesondere im gesamten Fahrzeuginnenraum.
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Danach wird ein Verifikationsvorgang eingeleitet. Das Einleiten der Verifikation erfolgt über eine Benutzerschnittstelleneinrichtung, z.B. über ein Bordsystem des Fahrzeuges, über ein geeignetes Diagnosegerät, über die Identifikationseinheit oder mittels einer App eines authorisierten Smartphones.
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Beim Verifikationsvorgang wird ein Authentifikationssignal von der Sende-/Empfangseinrichtung ausgesendet. Die Kommunikation findet beispielsweise mittels RFID-oder NFC-Technologie statt. Das Authentifikationssignal fragt Daten vom Transponder der Identifikationseinheit ab. Insbesondere wird eine einmalige, unveränderliche Identitätskennungsnummer des Transponders abgefragt.
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Befindet sich die Identifikationseinheit außerhalb der Übertragungsreichweite der Sende-/Empfangseinrichtung, so bleibt ein Bestätigungssignal der Identifikationseinheit aus. Der Fahrzeugnutzer wird über die Benutzerschnittstelleneinrichtung darüber informiert, dass keine Identifikationseinheit erkannt wurde.
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Befindet sich die Identifikationseinheit innerhalb der Übertragungsreichweite der Sende-/Empfangseinrichtung, so antwortet die Identifikationseinheit mit einem Bestätigungssignal, das die Authentifizierungsdaten, bzw. die Identitätskennungsnummer, beinhaltet.
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Die Sende-/Empfangseinrichtung nimmt das Bestätigungssignal wahr und wertet es auf eine Anzahl der Signale aus, um die Anzahl der Transponder, bzw. der Identifikationseinheiten festzustellen.
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Das Bestätigungssignal wird auf eine Position der Identifikationseinheit ausgewertet. Insbesondere wird die Identifikationseinheit der Position der Sende-/Empfangseinrichtung zugeordnet und dadurch lokalisiert.
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Ferner wird das Bestätigungssignal ausgewertet, indem die Identitätskennungsnummer der Identifikationseinheit mit einer im Fahrzeug gespeicherten Identitätskennungsnummer der ursprünglich mit dem Fahrzeug gelieferten Identifikationseinheit auf Übereinstimmung verglichen wird.
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Bei einer Übereinstimmung wird dem Fahrzeugnutzer ein Hinweis gegeben, dass die Originalität der Identifikationseinheit verifiziert ist, wobei gleichzeitig auf die Anzahl und die Position der Identifikationseinheit hingewiesen wird.
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Wenn keine Übereinstimmung feststellbar ist, beispielsweise bei einer nachträglich an das Fahrzeug angelernten Identifikationseinheit, wird dem Fahrzeugnutzer ein entsprechender Hinweis gegeben, dass die Originalität der Identifikationseinheit nicht verifizierbar ist. Gleichzeitig wird auf die Anzahl und die Position der nicht verifizierten Identifikationseinheit hingewiesen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4340260 A1 [0004]
- DE 10013542 A1 [0005]
- DE 10236305 A1 [0006]
- DE 102007017188 A1 [0007]
