DE3244049C2 - Zentralverriegelungsanlage für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Zentralverriegelungsanlage für ein Kraftfahrzeug

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Abstract

Zentralverriegelungsanlage für ein Kraftfahrzeug mit Steuerelektronik und Fernbetätigungseinrichtung, wobei die Fernbetätigungseinrichtung mit zumindest einem als Schlüssel arbeitenden Sender und einem als Schloß arbeitenden Empfänger versehen ist. Der Sender weist eine Codiereinrichtung auf, die nach einem vorgegebenen Code einem Entriegelungssignal eine Menge von unterschiedlichen Codewörtern zuordnet, die abzählbar 1, 2, ...x, ...n geordnet sind, wobei die Betätigung der Sender eines dieser Codewörter aussendet, und zwar zählend und fortschreitend bei xter Betätigung das xte Codewort. Der Empfänger ist mit einer der Codiereinrichtung entsprechenden Decodiereinrichtung versehen, die zählend und fortschaltend bei xter Betätigung durch das empfangene xte Codewort eben das xte Codewort in das Entriegelungssignal für eine Steuerelektronik der nachgeschalteten Bauteile der Zentralverriegelungsanlage umsetzt sowie der Steuerelektronik zuführt, - und so weiter fort, nach x = n wieder bei 1 beginnend.

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Zentralverriegelungsanlage für ein Kraftfahrzeug mit Steuerelektronik und Fernbetätigungseinrichtung, wobei die Fernbetätigungseinrichtung mit zumindest einem ;ils Schlüssel arbeitenden Sender und einem als Schloß arbeitenden Empfanger versehen ist, wobei ferner der Sender bei Betätigung zum Zwecke der Entriegelung der zentralverriegelten Kraftfahrzeugtürverschlüsse ein Signal aussendet und der Empfänger der Steuerelektronik der Zentralverriegelungsanlage einen oder mehrere elektrische Impulse zur Verfügung stellt, wobei der Sender eine Codiereinrichtung aufweist, in der ein Code mit einer abzählbaren Reihe von Codebits mit einem Anfangsbit sowie einem Endbit gespeichert ist und an das Efcdbit das Anfangsbit wieder anschließt, wobei der Empfänger eine komplementäre Decodiereinrichtung aufweist sowie Sender und Emfpfänger über eine Synchronisiereinrichtung gekoppelt sind, wobei bei Betätigung des Senders ein aus den Codebits der Reihe gebildetes Codewort ausgestrahlt ;owie in der Decodiereinrichtung in das Entriegelungssignal für die Steuerelektronik umgesetzt wird, und wobei der Sender und der Empfänger nach einfacher oder mehrfacher Leerbetätigung des Senders synchrirnisierbar sind. Mit anderden Worten wird zwischen Sender und Empfänger ein Signal übertragen. Die Übertragung des Signals zwischen Sender und Empfänger erfolgt mi· ! ü!fe von elektromagnetischen Wellen, einschließlich Lichtwellen und Infrarotwellen sowie Laserstrahlen, aber auch durch Ultraschallwellen. Entsprechend sind Sender und Empfänger in bekannter Weise eingerichtet. Die Senderbetätigung kann z. B. durch Druckknopfbetätigung erfolgen. Für die Abstru&Iung und für den Empfang sind Antennen oder äquivalente Bauteile vorgesehen. Es versteht sich, daß bei einer gattungsgemäßen Zentralvcrriegelungsanlage auch die Verriegelung mit Hilfe der Fernbetätigungseinrichtung erfolgen kanu, wobei der Sender dazu ein Verriegelungssignal aussendet, welches entsprechend verarbeitet wird. Die Verriegelung kann jedoch auch manuell und mechanisch erfolgen, z. B. an der Kraftfahrzeugtür mit einem mechanischen Schlüssel und zugeordnetem Schließzylinder. Im übrigen besteht bei einer solchen Zentralverriegelungsanlage im allgemeinen die Möglichkeit, zusätzlich auch die Entriegelung manuell und mechanisch durchzuführen z. B. rf'rden sogenannten Werkststattbetrieb.
Bei der bekannten gattungsgemäßen Zentralverriegelungsanlage (DE-OS 28~24 421) bildet bei jedem Kraftfahrzeug die gesamte Reihe der Codebits ein Codewort, welches eine sehr große Menge von einzelnen Codebits aufweist. Die bekannte Ausführungsform fixiert im Sender und im Empfänger ein einziges, daraus gebildetes, festes, definiertes Codewort, welches werksmäßig beispielsweise durch Programmierung eingestellt wird. Dieses Codewort besteht aus einem zweidimensionalen Speicherinhalt, der in seiner Gesamtheit bei Betätigung abgefragt und mil dem zugeordneten Speicherinhalt auf der Empfängerscite vergehen wird. Angestrebt wird, daß durch den extrem großen Bitumfang des Codewortes in einer zweidimensionalen Matrixanordnung eine sehr hohe Zahl unterschiedlicher Codewörter, von Kraftfahrzeug zu Kraftfahrzeug unterschiedlich, definiert werden kann. Das ändert nichts an der Tatsache, daß in jedem Einzelfall stets ein definiertes Codewort vorliegt, we'ches bei Betätigung mit dem zugeordneten Codewort der Empfängerseite verglichen wird. Die bekannten Maßnahmen haben daher den Nachteil, daß das Codewort bei einer drahtlosen Informationsübertragung aufgezeichnet und anschließend als Schlüsselkopie mißbräuchlich verwendet werden kann. Insoweit unterscheidet sich die gatlungsgemalie /.entralverriegelungsanlagc nicht von Vorläufern (DE-CiM 79 04 797). bei denen das Signal, welches zwischen Sender und Empfänger übertragen wird, gleichsam im Klartext das
[intriegelungssignal bildet.
Auch für lindere Zwecke, so bei Geheimschaltvornchtungcn /um IiIn- und Ausschalten einer Sicherheitsanlage [DLi-OS 29 2(1 709) oder zum Ein- und Ausschalten von r.eräten (Funkschau 1975, Heft 20/681. S. 85 bis 87) arbeitet man entsprechend, wenn auch das Codewort durch manuellen Eingriff an einem dekadischen Drehschalter inlcr Betätigung eines Mikroprozessors wählbar ist. Da Abhörbarkcit gegeben ist, findet eine echte Verschlüsselung, die gerade dieses Abhören verhindert, nicht statt.
In der Informationstechnik kennt man das Verschlüsseln und Entschlüssein von Informationen nach Maßgabe eines Codes. Code bezeichnet in der Informationstechnik ein System von Regeln und Übereinkünften, die das Zuordnen von Zeichen oder auch Zeichenfolgen zweier verschiedener Alphabete erlauben. Die Zeichen eines Cedes werden als Codebits oder Codeeiemente bezeichnet. Ihre Kombinationen heißen Codewörter. Die bekannte gattungsgemfilSe Ausführungsform (DE-OS 28 24 421) arbeitet nur mit einem Codewort und bewirkt insoweit keine abhörsichere Verschlüsselung. Codes werden jeweils für spezielle Zwecke entwickelt. Die Zeichenumsetzung ist im allgemeinen umkehrbar eindeutig. Kennzeichnend für e'.-.en Code ist die Anzahl α der Werte, die das Element annehmen kann. Bei '/ = 2 liegt ein Binärcode vor und mit solchen wird in der Informationstechnik aus elektronischen Gründen gearbeitet. Die Nahl /V der Kombinationsmöglichkeilen in einem Code ist /V = er. wobei ζ beliebig groß sein kann. Andererseits können bei einem Alphabet von /t-Zeichcn mit jeweils z-Zeichen dieses Alphabets maximal k Nachrichten codiert werden. Die genauen Zusammenhänge hierfür liefert die Informationstheorie. Neben den Codes zur Nachrichtenübertragung spielen heute auch Codes zur Informationsdarstellung und zur Datenverarbeitung in Digitalrechnern und Mikroprozessoren eine Rolle. Die Elektronik und insbesondere die Mikroelektronik !iefer! die bekannten Baustein'.· mr Durchführung der entsprechenden Maßnahmen, z. B. Codierer und Decodierer mit ihren Speichern. Das alles hat die vorstehend behandelten Probleme bei gattungsgemäßen Zentralverriegelungsanlagcti nicht beeinflußt und kann es offenbar ohne weiteres auch nicht, weil auch das verschlüsselte Signal entsprechend ablesbar, reproduzierbar und ohne weiteres auch als Nachschlüssel einsetzbar ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Anordinnig und Auslegung einer gattungsgemäßen Zentralverriegclungsankige so zu treffen, daß ein zwischen Sender und Empfänger ausgetauschtes, unerlaubt abgelesenes und reproduziertes Signal nicht ohne weiteres als Nachschlüssel zur Entriegelung der Zentralverricgelungsanlage eingesetzt werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Reihe· der Codebits im Sender und im Empfänger eine Menge in) von definierten, unterschiedlichen, jeweils aus einer Teilmenge de.r Codebits aufgebauten Codewörtern aufweist, die ihrerseits abzählbar (1, 2, 3, ... .r. ... />) geordnet sind, daß der Sender bei Betätigung eines dieser Codewörter aussendet, und zwar zählend fortschaltend bei .v-ter Betätigung das .v-te Codewort, und daß die Decodiereinrichtung entsprechend zählend und fortschaltend bei χ-ter Betätigung durch das empfangene .v-te Codewort eben das v-te Codewort in das Enlriegelungssignal für die Sleuerelektronik umsetzt sowie der Steuerelektronik zuführt, und so weiter fort nach .r = η wieder bei 1 beginnend. Handelt es sich um eine Ausführungsform mit tnelireren Sendern, j-doch mit von Sender zu Sender unterschiedlicher Menge (/;) von Codewörtern, so lehrt die Erfindung. daLi die Decodiereinrichtung zur Verarbeitung
der von Sender zu Sender unterschiedlichen Menge (n) von Codewörtern mit mehreren, der Anzahl der Sender entsprechenden Decodierkanälen ausgerüstet ist und daß die unterschiedlichen Decodierkanäle durch besondere, von Sender zu Sender unterschiedliche Kennung einschaltbar sind, welche Kennung bei Betätigung des Senders primär ausstrahlbar ist.
Die Betätigung des Senders erfolgt beispielsweise durch Druckknopfbetätigung, die Betätigung des Empfängers bzw. der Decodiereinrichtung durch Empfang des Signals selbst. Zwar kann auch bei einer erfindungsgemäßen Zentralverriegelungsanlage das zwischen Sender und Empfänger ausgetauschte Signal, d. h. das verschlüsselte Codev.'ort mit einem geeigneten Empfänger unerlaubt abgelesen werden. Dieser Schlüsselabdruck führt jedoch bei Reproduktion nicht zu einem brauchbaren Nachschlüssel, weil erfindungsgemäß der Sender durch das erzeugte und ausgestrahlte Codewort, der Empfänger durch den Empfang dieses Signals beide auf ein andeies. und zwar beide auf das gleiche, in der Zählkitte folgende Codewort umgeschaltet worden sind. Man erken-r unmittelbar, daß die erfindungssemäße Zentralverrific^lunEsanliise mit zunehmender Zahl von Codewörtern zunehmend nachschlüsselsicherer gemacht werden kann, und zwar selbst für den Fall, daß ein wiederholter unerlaubter Signalempfang stattfindet und aus den empfangenen Signalen eine Mehrzahl von Nachschlüsseln produziert wird, die zum Zwecke der unerlaubten Entriegelung nacheinander eingesetzt werden. Auch insoweit ist die erfindungsgemäße Zentralverriegelungsanlage so ausgebildet, daß ein aus der Teilmenge η ausgestrahltes, aus statistischen Gründen „falsches" Codewort des Nachschlüssels zur Sperrung des Empfängers führt. Diese Sperrung kann durch die eingangs schon betonte Synchronisierung aufgehoben werden. Die Synchronisierung bewirkt bei der erfindungsgemäßen Zentralverriegelungsanlage. daß Sender und Empfänger in dem Sinne synchron arbeiten, daß dann, wenn der Sender das .r-te Codewort aus dem Vorrat 1 bis η aussendet auch der Empfänger für den Empfang des ΛΓ-ten Ccdewortes als Signal eingerichtet ist. informationstechnisch ausgedrückt auf dieses adressiert ist. Das wird bei der ersten Inb· iriebnahme einer erfindungsgemäßen Zentralverriegelungsanlage eingerichtet und kann grundsätzlich per Bedienungsanleitung sichergestellt werden, wenn die Bedienungsanleitung vorschreibt, daß eine Betätigung des Senders nur erfolgen darf, wenn Fernwirkverbindung mit dem Empfänger besteht, der Sender also auf den Empfänger gerichtet ist. Man kann aber ohne Schwierigkeiten auch Einrichtungen vorsehen, die eine Korrektur bewirken, wenn Sender und Empfänger gleichsam außer Tritt gefallen sind, mag dieses durch Leerbetätigung des Senders oder Ausfall des Empfängers geschehen sein. Die Synchronisierung bewirk! bei der erfindungsgemäßen Zentn>!vf:rriegelungsanlage durch die Codiereinrichtung bei Sonderbetätigung des Sendeis, daß zusätzlich ein Synchronisierungscciäwort erzeugbar ist und daß die Decodiereinrichtung bei Empfang eines Synchronisierungscodewortes in der Zählkette 1. 2. ... χ. ... η um jeweils eine Einheit fortschaltet. Die Korrektur kann aber auch auf andere Weise erfolgen, nämlich dadurch, daß der Sender eine zusätzliche Hilfscodiereinrichtung aufweist, die bei Sonderbetätigung des Senders zumindest ein Hilfscodewort erzeugt, welches der Menge η der unterschiedlichen Codewörter nicht angehört, und daß der Empfänger eine Hilfscodiereinrichtung besitzt, die das empfangene Hilfscodewort in das Entriegelungssignal umsetzt, wenn zuvor bei auf den Empfang eines x-ten Codewortes eingestellter Decodiereinrichtung ein y-tes
Codewort empfangen wurde, χ ungleich ν. Flier werden bei dieser Sonderbetäiigung gleichzeitig die Codiereinrichtung und die Decodiereinrichtung, ζ. B. auf 1 oder einen anderen Anfangswert, in gleicher Weise zurückgesetzt.
Unterstellt man, der Code und die Menge ;V der überhaupt möglichen Codewörter einer erfindungsgemäßen Zentralverriegelungsanlage seien bekannt geworden und werden unerlaubt benutzt, indem gleichsam nachbauend ein Generator geschaffen wird, der nacheinander alle Codewörter der Menge .V erzeugt, so daß diese nacheinan- ι der dem Empfänger zugeleitet werden können, bis das Codewort einfallt, welches einerseits der Menge, genauer der Teilmenge n. angehört und auf das der Empfänger adressiert ist. Dann würde unerlaubte Entsperrung eintreten, wenn eben dieses Codewort einfällt. Im Rahmen der ι Erfindung kann auch dieses auf einfache Weise verhindert werden, und zwar dadurch, daß der Empfänger eine von dem Decodierer gesteuerte Sperreinrichtung aufweist, die nach jedem empfangenen falschen CodcVrOrt undZocc; nach mehreren empfangenen falschen Codewörtern den Empfänger und/oder die Zentralverriegelungsanlage für eine bestimmte Zeitspanne sperrt. Dabei bezeichnet falsches Codewort ein solches, welches zwar der Menge /V der überhaupt möglichen Codewörter des Codes angehört, nicht jedoch der daraus ausgewählten, gleichsam auf das Kraftfahrzeug individualisierten Teilmenge η mit ihren
Codewörtern. 1.2 v. . . . n. Die Zeitspanne kann
z. B. einige Sekunden betragen, was zur Folge hätte, daß bei \ = Kf oder V = W aus statistischen Gründen im Mittel mehrere Tage vergehen würden, bis der passende Nachschlüssel empfangen werden kann. Andererseits kann bei einer buiuitn kuiuciiigen Sperrung die Zentralverriegelungsanlage ohne weiteres betätigt werden, wenn der Versuch der unerlaubten Betätigung beendet ist und eine vorschriftsmäßige Betätigung mit einem dem Empfänger zugeordneten Sender erfolgt. Die Zeitspanne kann aber auch dauern, bis sie manuell oder durch das Synchronisierungscodewort aufgehoben wird.
Irr, iolaep.der: wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführunesbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Die einzige Figur zeigt das Blockschema einer erfindungsgemäßen Zentralverriegelungsanlage.
Die ZenirälverriCgciungsar.lüue ist für ein nicht gezeichnete·- Kraftfahrzeug bestimmt. Zum grundsätzlichen Aufbau gehören zunächst eine Fernbetätigungseinrichtung 1 bis 3 und eine Steuerelektronik 4. Die Fernbetätigungseinnchtung besitzt im Ausfuhrungsbeispiel einen als Schlüssel arbeitenden Sender 1 und einen als Schloß arbeitenden Empfänger 2. Der Sender 1 sendet bei Betätigung zum Zwecke der Entriegelung der zentralverriegelten Kraftfahrzeugtürverschlü .se ein Signal 3 aus. Dieses ist als Pfeil angedeutet. Es wird von dem Empfänger 2 aufgenommen. Die Steuerelektronik 4 verarbeitet dieses Signal 3 und stellt den nachgeordneten Bauteilen 5. 6 der Zentralverriegelungsanlaee einen oder mehrere elektrische Impulse zur Vertüzuns. In der Figur erkennt man die Stellmotoren 6. denen ein Schaltkasten 5 vorgeordnet ist und die den einzelnen Kraftfahrzeugverschlüssen zugeordnet sind, die ihrerseits nicht gezeichnet wurden. Insoweit wird auf den Stand der Technik verwiesen. Der Sender weist eine Codiereinrichtung 7 auf. Diese ordnet nach einem vorgegebenen Code einem Entriegelungssignal eine Menge η von unterschiedlichen Codewörtern zu. die abzählbar 1. . . . x. ... π geordnet sind. Die Anordnung ist so getroffen, daß bei Betätigung der Sender 1 eines dieser Codewörter aussendet, und zwar zählend und fortschaltend bei Λ-ter Betätigung das jr-te Codewort. Der Empfänger besitzt eine der Codiereinrichtung 7 entsprechende Decodiereinrichtung 8. Diese ist so ausgelegt, daß sie zählend und fortschaltend bei .v-ter Betätigung durch das empfangene A'-te Codewort in das Entriegclungssignal für die Steuerelektronik 4 umsetzt sowie der Steuerelektronik 4 zuführt. Folglich muß Vorsorge getroffen werden, dal.1 das beschriebene Spiel bei .r = η wieder auf I umschaltet und gleichsam von vorn beginnt.
Der beschriebene grundsätzliche Autbau einer Zentralverriegelungsanlage. auch in der Spezifizierung der nachjy.-ordneten Ansprüche 2 und 3, läßt sich mit den Hilfsmitteln der modernen Mikroelektronik und mit bekannten elektronischen Bausteinen ohne weiteres verwirklichen und bedarf daher im Rahmen der Erfindung nicht der besonderen Behandlung.
I Watt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Zentralverriegelungsanlage für ein Kraftfahrzeug mit Steuerelektronik und Fernbetätigungseinrichtung, wobei die Fernbetätigungseinrichtung mit zumindest einem als Schlüssel arbeitenden Sender und einem als Schloß arbeitenden Empfänger versehen ist, wobei ferner der Sender bei Betätigung zum Zwecke der Entriegelung der zentralverriegelten Kraftfahrzeugtürverschlüsse ein Signal aussendet und der Empfänger der Steuerelektronik der Zentralverriegelungsanlage einen oder mehrere elektrische Impulse zur Verfügung stellt, wobei der Sender eine Codiereinrichtung aufweist, in der ein Code mit einer abzählbaren Reihe von Codebits mit einem Anfangsbit sowie einem Endbit gespeichert ist und an das Endbit das Anfangsbit wieder anschließt, wobei der Empfänger eine komplementäre Decodiereinrichtung aufweist sowie Sender und Empfänger über eine Synchronisiereinrichtung gekoppelt sind,
wobei bei Betätigung des Senders ein aus den Codebits der Reihe gebildetes Ccdewcrt aasgestrahlt sowie in der Decodiereinrichtung in das Entriegelungssignal für die Steuerelektronik umgesetzt wird, und wobei der Sender und der Empfänger nach einfacher oder mehrfacher Leerbetätigung des Senders synchronisierbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihe der Codebits im Sender und im Empfänger eine Menge (n) von definierten, unterschiedlichen, jeweils aus einer Teilmenge der Codebits aufgebauten Codewörtern aufweist, die ihrerseits abzählbar (1, 2, 3,... x, . . .n) geordnet sind, daß der Sender bei Betätigung eines dieser Codewörter aussendet, und zwar zählend fortschaltend bei A-ter Betätigung das x-te Codewort, und daß die Decodiereinrichtung entsprechend zählend und fortschaltend bei s-ter Betätigung durch das empfangene x-'.s Codewort eben das x-te Codewort in das Entriegelungssignal für die Steuerelektronik umsetzt sowie der Steuerelektronik zuführt. - und so weiter fort nach .r = η wieder bei 1 beginnend.
2. Zentralverriegelungsanlage nach Anspruch 1 in der Ausführungsform mit mehreren Sendern, jedoch mit von Sender zu Sender unterschiedlicher Menge (rj· von Codewörtern, dadurch gekennzeichnet, daß die Decodiereinrichtung zur Verarbeitung der von Sender zu Sender unterschiedlichen Menge (n) von Codewörtern mit mehreren, der Anzahl der Sender entsprechenden Decodierkanälen ausgerüstet ist und daß die unterschiedlichen Decodierkanäle durch besondere, von Sender zu Sender unterschiedliche Kennung einschaltbar sind, welche Kennung bei Betätigung des Senders primär ausstrahlbar ist.
3. Zentralverriegelungsanlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger eine von dem Decodierer gesteuerte Sperreinrichtung aufweist, die nach jedem empfangenen falschen Codewort und/oder nach mehreren empfangenen falschen Codewörtern den Empfänger und/oder die Zentralverriegelungsanlage für eine vorgegebene Zeitspanne sperrt.
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