DE19852018A1 - Verfahren zur Sicherung eines elektronisch codierten Schlüssels, insbesondere Fahrzeugschlüssels, vor unbefugter Benutzung, sowie elektronisch codierter Schlüssel - Google Patents

Abstract

Die Sicherung eines Fahrzeugs vor unbefugter Benutzung wird dadurch verbessert, daß ein elektronisch codierter Schlüssel (20) gesperrt werden kann und nur mittels eines einem berechtigten Benutzer bekannten Entsperrcodes entsperrbar ist. Der Diebstahl eines gesperrten Schlüssels ist sinnlos, da mit dem gesperrten Schlüssel das Fahrzeug nicht in Betrieb setzbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sicherung eines elektronisch codierten Schlüssels, insbesondere Fahrzeug­ schlüssels, vor unbefugter Benutzung, sowie einen elektro­ nisch codierten Schlüssel.

Wegfahrsperreinrichtungen zur Diebstahlsicherung von Fahrzeu­ gen finden zunehmende Verbreitung. Solche Wegfahrsperrein­ richtungen enthalten im allgemeinen ein Steuergerät mit einem Mikroprozessor und einem Datenspeicher, in dem Codedaten ge­ speichert sind. Diese Codedaten entsprechen Codedaten eines elektronisch codierten Schlüssels. Die Codedaten des elektro­ nisch codierten Schlüssels werden bei einem Versuch, das Fahrzeug mit dem elektronisch codierten Schlüssel in Betrieb zu setzen, ausgelesen, und der Betrieb eines für den Fahr­ zeugbetrieb notwendigen Steuergerätes, beispielsweise eines Motorsteuergerätes, wird nur dann freigegeben, wenn der Ver­ gleich der auf dem Schlüssel gespeicherten Codedaten mit in dem Fahrzeug gespeicherten Codedaten eine Übereinstimmung er­ gibt. Das Auslesen der auf dem Schlüssel gespeicherten Code­ daten kann dabei in bidirektionalem Datenverkehr mit Krypto­ algorithmen erfolgen.

Der Besitz des zu einem Fahrzeug gehörenden, elektronisch co­ dierten Schlüssels ist somit unabdingbare Voraussetzung für die Inbetriebnahme des Fahrzeugs. Entsprechend versuchen Die­ be, die das Fahrzeug entwenden wollen, in Besitz des Schlüs­ sels zu kommen, was für den rechtmäßigen Besitzer des Schlüs­ sels eine Bedrohung sein kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Abhilfe für das Problem zu schaffen, daß einerseits ein Fahrzeug mit einem seinem rechtmäßigen Besitzer entwendeten Schlüssel in Betrieb gesetzt werden kann und andererseits der rechtmäßige Besitzer des elektronisch codierten Schlüssels allein durch dessen Be­ sitz gefährdet ist.

Eine erste Lösung der Erfindungsaufgabe wird mit dem Verfah­ ren gemäß dem Anspruch 1 erreicht.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein elektronisch co­ dierter Schlüssel durch Verändern von auf ihm oder in der Einrichtung, für die der Schlüssel vorgesehen ist, gespei­ cherten Freigabecodedaten oder Sperren der für einen Ver­ gleich der Freigabecodedaten erforderlichen Kommunikation ge­ sperrt und dadurch unbrauchbar. Ein Entsperren des Schlüssels ist nur durch Eingabe von Entsperrcodedaten möglich, die mit vorher gespeicherten Entsperrcodedaten verglichen werden, wo­ bei bei Übereinstimmung die ursprünglich gespeicherten Frei­ gabecodedaten wieder hergestellt werden oder die für einen Datenvergleich erforderliche Kommunikation entsperrt wird, so daß der elektronisch codierte Schlüssel wiederum funkti­ onstauglich ist. Die Kommunikation kann beispielsweise da­ durch gesperrt werden, daß die Entsperrcodedaten nicht mehr ausgelesen werden können oder daß eine Verbindung zu einer Sende-/Empfangseinrichtung unterbrochen wird usw. Die Entsperrcodedaten können unterschiedlichster Art sein. Sie können direkt, beispielsweise über eine Tastatur oder indi­ rekt, beispielsweise als auf einer Karte enthaltene Daten, eingegeben werden. Die Codedaten müssen nicht auf dem Schlüs­ sel selbst gespeichert sein. Wenn es beispielsweise biometri­ sche Daten sind, können sie in der mit dem Schlüssel betätig­ baren Einrichtung gespeichert sein. Ein in der Einrichtung vorhandener Sensor erfaßt biometrische Daten einer Person, die den Schlüssel entsperren will. Nur nach zumindest weitge­ hender Übereinstimmung der erfaßten biometrischen Daten mit den gespeicherten Daten kann von der Einrichtung aus ein Entsperrsignal zu dem Schlüssel gesendet werden.

Für einen Dieb ist der gesperrte elektronisch codierte Schlüssel nutzlos. Der Dieb muß, um den Schlüssel verwenden zu können, die Entsperrcodedaten kennen oder sich zusätzlich in Besitz eines Bauteils befinden, mit dem die Entsperrcode­ daten auf den Schlüssel übertragen werden können.

Das Verfahren gemäß dem Anspruch 1 wird mit den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 6 in vorteilhafter Weise weiter gebildet.

Eine weitere Lösung der Erfindungsaufgabe wird mit dem elek­ tronisch codierten Schlüssel gemäß dem Anspruch 7 erreicht, dessen Merkmale mit denen der Ansprüche 8 und 9 in vorteil­ hafter Weise weiter gebildet werden.

Die Erfindung ist überall dort anwendbar, wo Einrichtungen mit einem elektronisch codierten Schlüssel in Betrieb setzbar und/oder zugänglich sind. Solche Einrichtungen können Gebäu­ de, Maschinen unterschiedlichster Art, Fahrzeug usw. sein.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeich­ nungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläu­ tert.

Es stellen dar:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines mit einer Wegfahrsperre ausgerüsteten Fahrzeugs,

Fig. 2 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines erfindungs­ gemäßen Schlüssels und

Fig. 3 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Funktions­ weise der Erfindung.

Gemäß Fig. 1 weist ein Fahrzeug ein Zündschloß 2 auf, das an ein Steuergerät 4 einer Wegfahrsperreinrichtung ange­ schlossen ist. Das Steuergerät 4 der Wegfahrsperreinrichtung ist wiederum mit einem Steuergerät 6 versehen, das zum Be­ trieb des Kraftfahrzeugs unbedingt notwendig ist, beispiels­ weise ein elektronisches Motorsteuergerät. Weiter ist das Steuergerät 4 mit einer Zentralverriegelungseinheit 8 verbun­ den, die mit Türschlössern 10 und 12 verbunden ist. Eine in der Nähe eines oder jedes Türschlosses angebrachte Antenne 14 ist mit dem Steuergerät 4 verbunden. Ebenfalls mit dem Steu­ ergerät 4 ist eine in das Zündschloß 2 integrierte Antenne 16 verbunden, mittels der eine Kommunikation mit einer Antenne 18 erfolgt, die an einem elektronisch codierten Schlüssel 20 angebracht ist.

Fig. 2 zeigt Einzelheiten des Schlüssels 20.

Der Schlüssel 20 enthält eine Batterie 22, einen Mikroprozes­ sor 24 mit zugehörigem Programmspeicher und Datenspeicher, der über eine Sende/Empfangseinheit 26 mit einer Fernbedie­ nungsantenne 28 und über eine Sende/Empfangseinheit 30 mit der Antenne 18 verbunden ist. Weiter ist ein mit dem Mikro­ prozessor 24 verbundener Tastschalter 32 vorgesehen.

Die Funktion der bisher beschriebenen Einrichtung ist an sich bekannt:
Für einen Zugang des Fahrzeugs wird der Tastschalter 32 betä­ tigt, woraufhin über die Fernbedienungsantenne 28 ein codier­ tes Fernsteuerungssignal gesendet wird, das von der Antenne 14 empfangen wird, im Steuergerät 4 auf Gültigkeit überprüft wird und bei positiver Überprüfung zur Entriegelung der Tür­ schlösser 10 und 12 mittels der Zentralverriegelungseinheit 8 führt.

Der Zutritt zum Fahrzeug ist nun frei. Wird der Schlüssel 20 in das Zündschloß 2 eingeschoben, so werden vom Steuergerät 4 auf dem Schlüssel 20 gespeicherte Codedaten ausgelesen und mit im Steuergerät 4 gespeicherten Codedaten verglichen. Bei positivem Vergleich setzt das Steuergerät 4 das Motorsteuer­ gerät 6 in Betriebsbereitschaft, so daß das Fahrzeug durch Drehen des Zündschlüssels in Betrieb gesetzt werden kann.

Die beschriebene Einrichtung kann in vielfältigster Weise ab­ geändert werden. Beispielsweise kann die Fernbedienung zum Öffnen der Türen getrennt vom elektronisch codierten Schlüs­ sel ausgeführt sein. Der elektronisch codierte Schlüssel, der nicht notwendigerweise eine Batterie hat, kann als einfache Karte ausgebildet sein, die in einen Schlitz im Fahrzeug ein­ geschoben wird. Der Zugang zum Fahrzeug kann auch dadurch ge­ schaffen werden, daß über die Antenne 14 ständig ein Anfrage­ signal gesendet wird, auf das hin von dem elektronisch co­ dierten Schlüssel ein Codesignal zurückgesendet wird, das im Steuergerät 4 auf Gültigkeit überprüft wird. Bei positiver Gültigkeitsüberprüfung wird der Zugang in das Fahrzeug selbsttätig freigegeben.

Eine Eigenart des beschriebenen Systems besteht darin, daß eine Person, die sich unbefugt im Besitz des elektronisch co­ dierten Schlüssels 20 befindet und sich Zugang in das Fahr­ zeug verschafft hat, das Fahrzeug problemlos in Betrieb set­ zen kann. Um hier zusätzliche Sicherheit zu schaffen, ist er­ findungsgemäß vorgesehen, den elektronisch codierten Schlüs­ sel 20 zu sperren und die Entsperrung zu sichern. Dazu ist die Funktion des Mikroprozessors 24 erweitert.

Auf ein Sperrsignal hin sperrt der Mikroprozessor den Schlüs­ sel, indem er die auf dem Schlüssel gespeicherten Freigabe­ codedaten verändert oder die Sende/Empfangseinrichtung 30 sperrt, so daß die Freigabecodedaten nicht mehr weitergegeben bzw. nach außen kommuniziert werden können. Die Veränderung der Daten erfolgt rein softwaremäßig; die Sen­ de/Empfangseinrichtung 30 kann mittels eines ggf. durch Hard­ ware realisierten Schalters gesperrt werden. Der Datenspei­ cher des Mikroprozessors enthält Entsperrcodedaten. Zum Entsperren des Schlüssels ist es notwendig, daß diese gespei­ cherten Entsperrcodedaten in vorbestimmter Weise mit dem Schlüssel eingegebenen Entsperrcodedaten übereinstimmen.

Für das Sperren des elektronisch codierten Schlüssels gibt es unterschiedliche Möglichkeiten. Das Sperren kann manuell un­ mittelbar am Schlüssel, beispielsweise über den Tastschalter 32 erfolgen. Das Sperren kann über ein Signal erfolgen, das beispielsweise von einem Fernbedienteil beim Verriegeln der Fahrzeugschlösser ausgesendet wird oder aber vom Fahrzeug bei dessen Außerbetriebsetzung und Wirksamwerden einer Wegfahr­ sperreinrichtung ausgesendet wird.

Die Entsperrung des Schlüssels kann ebenfalls auf unter­ schiedlichste Weise erfolgen, wobei diese Entsperrung jedoch mittels der Entsperrcodedaten gesichert ist. Beispielsweise kann das Entsperren unmittelbar über eine manuelle Eingabe am elektronisch codierten Schlüssel erfolgen, indem der Tast­ schalter 32 in vorbestimmter Folge betätigt wird, oder über ein Tastenfeld unmittelbar eine PIN eingegeben wird oder aber der Schlüssel einen biometrischen Sensor enthält, der biome­ trische Daten seines Besitzers abtastet und mit in ihm ge­ speicherten biometrischen Daten, die in diesem Fall den Entsperrcodedaten entsprechen, vergleicht. Die Entsperrung kann auch über ein weiteres Bauteil erfolgen, beispielsweise ein Fernbedienteil, das durch entsprechende Betätigung ein entsprechend den Entsperrcodedaten codiertes Signal sendet. Die Sicherung der Entsperrung kann auch auf dem Fernbedien­ teil erfolgen, indem dort Entsperrcodedaten gespeichert sind und mit eingegebenen Entsperrcodedaten verglichen werden und ein Entsperrsignal zum Schlüssel nur nach positivem Datenver­ gleich erfolgt. Alternativ kann das Entsperrsignal von dem Fahrzeug gesendet werden, wenn seine Schlösser nach einem über einen Code geschützten Zugang entsperrt werden. Eine Entsperrung kann auch dadurch erfolgen, daß Bedienelemente des Fahrzeugs in vorbestimmter Weise betätigt werden müssen und das Fahrzeug dann ein Entsperrsignal sendet. In diesem Fall sind die Entsperrcodedaten im Fahrzeug gespeichert und werden mit der vorbestimmten Fahrzeugbedienung (zum Beispiel zweimaliges Betätigen des Bremspedals und einmaliges Betäti­ gen des Kupplungspedals) entsprechenden Entsperrcodedaten verglichen. Das nach einem positiven Vergleich vom Fahrzeug zum Schlüssel gesendete Entsperrsignal trägt auch in diesem Fall eine Verschlüsselung, damit die Entsperrung des elektro­ nisch codierten Schlüssels gesichert ist.

Ein Beispiel eines Ablaufdiagramms zur Erläuterung der Funk­ tion ist in Fig. 3 dargestellt:
Es sei angenommen, daß das Fahrzeug steht, der Motor aus ist und das Fahrzeug mit dem Schlüssel 20 von außerhalb verrie­ gelt wird, indem bei Betätigen des Tastschalters 32 die An­ tenne 28 ein Signal sendet, das von der Antenne 14 angenommen wird und zur Verriegelung der Türschlösser 10 und 12 mittels der Zentralverriegelungseinheit 8 führt. Nach Verriegeln des Fahrzeugs sendet die Antenne 14 in Stufe 40 ein Sperrsignal, das von der Antenne 28 aufgenommen wird und in Stufe 42 zur Sperrung des Schlüssels 20 führt, indem beispielsweise die fahrzeugspezifischen Codedaten, die im Datenspeicher des Mi­ kroprozessors 24 gespeichert sind, verändert werden oder ein nicht dargestellter Schalter im Weg zwischen dem Mikroprozes­ sor 24 und der Antenne 18 geöffnet wird. In dem nunmehr ge­ sperrten Zustand ist der elektronisch codierte Schalter 20 für eine Inbetriebsetzung des Fahrzeugs unbrauchbar, da mit ihm die Wegfahrsperreinrichtung nicht überwunden werden kann.

Für eine Inbetriebsetzung des Fahrzeugs ist es erforderlich, den Tastschalter 32 des Schlüssels 20 in Stufe 44 in einer vorgegebenen Reihenfolge, beispielsweise zweimal kurz, einmal lang, zu betätigen. In Stufe 46 vergleicht der Mikroprozessor 44, ob die codierte Betätigung in seinem Datenspeicher ge­ speicherten Entsperrcodedaten entspricht. Ist dies nicht der Fall, so bleibt der Schlüssel gesperrt. Ist dies der Fall, so wird in Stufe 48 der zwischen dem Mikroprozessor 24 und der Antenne 18 vorgesehene Schalter geschlossen oder werden die im Mikroprozessor 24 gespeicherten Entsperrcodedaten wieder hergestellt, so daß der Schlüssel entsperrt ist und seine Funktion freigegeben ist, woraufhin mit ihm das Fahrzeug in Betrieb gesetzt werden kann.

Es versteht sich, daß der beschriebene Funktionsablauf in vielfältiger Weise abgeändert werden kann. Beispielsweise kann auch die Sperrung gesichert sein, indem auch zum Sperren des Schlüssels der Tastschalter 32 in vorbestimmter Weise be­ tätigt werden muß. Der Tastschalter 32 kann durch ein Mikro­ phon für eine akustische Eingabe ersetzt sein usw.

Die Sperrung des Schlüssels kann auch dadurch erfolgen, daß auf ein Sperrsignal hin die im Fahrzeug gespeicherten Freiga­ becodedaten verändert werden oder die Kommunikation mit dem Schlüssel fahrzeugseitig unterbrochen wird. Die Entsperrung kann über eine codierte Betätigung am Fahrzeug, auch das Aus­ lesen biometrischer Daten, und/oder des Schlüssels selbst er­ folgen. Im letzteren Fall sendet der Schlüssel ein Entsperr­ signal an das Fahrzeug, woraufhin die Freigabecodedaten wie­ der hergestellt werden oder die Unterbrechung der Kommunika­ tion aufgehoben wird.

Wie sich aus dem Vorstehenden ergibt, ist erfindungswesent­ lich, daß der Schlüssel gesperrt werden kann und nur von ei­ ner berechtigten Person entsperrt werden kann, die beispiels­ weise einen Entsperrcode kennt, sich durch eine PIN ausweist oder aufgrund biometrischer Daten authentifiziert wird. Die Schüsselsperrung kann automatisch mit Schließen des Fahrzeugs und/oder der Aktivierung der Wegfahrsperreinrichtung oder be­ wußt durch eine Person erfolgen, indem beispielsweise ein Fernbedienteil betätigt wird, eine am Schlüssel selbst vorge­ sehene Bedieneinrichtung betätigt wird, ein vorbestimmter Handlungsablauf erfolgt oder beispielsweise mittels Sprach­ eingabe ein Verriegelungssignal eingegeben wird. Die Entsperrcodedaten und/oder die Sperrcodedaten können auf ei­ nem Fernbedienteil, falls dieses ein spezifisches Entsperrsi­ gnal oder Sperrsignal sendet, oder am Fahrzeug gespeichert sein, falls die Entsperrung/Sperrung von dort erfolgt. Vor­ teilhafterweise sind die Entsperrcodedaten oder Sperrcodeda­ ten direkt im Datenspeicher des elektronischen Schlüssels ge­ speichert.

Claims (9)

1. Verfahren zur Sicherung eines elektronisch codierten Schlüssels (20), insbesondere Fahrzeugsschlüssels, vor unbe­ fugter Benutzung, welcher Schlüssel einen Mikroprozessor (24) mit einem Programmspeicher und einem Datenspeicher zum Spei­ chern von Freigabecodedaten und eine Vorrichtung (18, 30) zum Weitergabe der Freigabecodedaten enthält, wobei eine Einrich­ tung, für die der Schlüssel vorgesehen ist, nur dann in Be­ trieb setzbar ist, wenn ein Vergleich der Freigabecodedaten mit in der Einrichtung gespeicherten Freigabecodedaten eine Übereinstimmung ergibt, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schlüssel (20) durch Verändern der auf ihm oder der Einrichtung gespeicherten Freigabecodedaten oder Sperren der für den Vergleich erforderlichen Datenkommunikation sperrbar ist, und
daß nur nach einem positiven Vergleich von von einer Person direkt oder indirekt eingegebenen Entsperrcodedaten mit gespeicherten Entsperrcodedaten die ursprünglich gespei­ cherten Freigabecodedaten wieder hergestellt werden oder die für den Vergleich erforderliche Datenkommunikation entsperrt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entsperrcodedaten auf dem Schlüssel (20) gespeichert sind und der Vergleich der eingegebenen Entsperrcodedaten mit den gespeicherten Entsperrcodedaten auf dem Schlüssel er­ folgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einrichtung, für die der Schlüssel vorgese­ hen ist, ein Fahrzeug ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrung mittels eines vom Fahrzeug bei dessen Außer­ betriebsetzung gesendeten Signals erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrung und/oder Entsperrung mittels eines von einem Fernbedienteil zum Entsperren bzw. Sperren der Fahrzeug­ schlösser erzeugten Signals erfolgt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrung und/oder Entsperrung mittels einer an dem Schüssel (20) vorgesehenen Betätigungseinrich­ tung (32) erfolgt.

7. Elektronisch codierter Schlüssel, enthaltend
einen Mikroprozessor (24) mit einem Programmspeicher und einem Datenspeicher zum Speichern von Freigabecodedaten,
eine Vorrichtung (18, 30) zur Kommunikation der Freiga­ becodedaten,
dadurch gekennzeichnet, daß der Datenspeicher Entsperrcodedaten enthält und
daß eine Sperr-/Entsperreinrichtung zur Veränderung der Freigabecodedaten und/oder zum Sperren der Vorrichtung (18, 30) auf ein Sperrsignal hin und zur Rückänderung der Freiga­ becodedaten und/oder zum Entsperren der Vorrichtung zur Kom­ munikation der Freigabecodedaten vorgesehen ist, wenn vom Schlüssel erfaßte Entsperrcodedaten mit den auf ihm gespei­ cherten Entsperrcodedaten übereinstimmen.

8. Schlüssel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperr-/Entsperreinrichtung eine Empfangseinrichtung (26, 28) zum Empfang eines die Entsperrcodedaten enthaltenden Signals aufweist.

9. Schlüssel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperr-/Entsperreinrichtung eine Betätigungseinrich­ tung (32) enthält, die zum Entsperren in den Entsperrcodeda­ ten entsprechender Weise betätigt werden muß.