DE4341333A1 - Verfahren zum Betreiben einer elektronischen Wegfahrsperre und elektronische Wegfahrsperre für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer elektronischen Wegfahrsperre an einem Kraftfahrzeug und eine entsprechende elektronische Wegfahrsperre selbst. Im Stand der Technik bekannte Wegfahrsperren weisen im allgemeinen ein Schloß, einen Schlüssel, eine Steuerelektronik, mindestens eine von der Steuerelektronik kontrollierte Unterbrechungseinheit, eine zu der Steuerelektronik gehörende Codier- und Decodiereinheit, ein einen Code enthaltendes, elektronisches Speicherelement in oder an dem Schlüssel bzw. an einem dem Schlüssel zuzuordnenden Teil und Mittel zum Lesen des Schlüsselcodes und zum Vergleichen dieses Codes mit einem in der Codier-/Decodiereinheit gespeicherten Code.

Bei entsprechenden, bekannten Verfahren zum Betreiben einer solchen Wegfahrsperre wird der in dem Schlüsselspeicher gespeicherte Code entweder von einer entsprechenden Leseeinheit gelesen oder aber von dem Schlüssel oder einem ihm zuzuordnenden Teil ausgesendet und von der Steuerelektronik empfangen, der Schlüsselcode wird mit einem in der Elektronik gespeicherten Code verglichen und in Abhängigkeit von diesem Vergleich wird entweder die Wegfahrsperre deaktiviert, indem die Unterbrechungseinheit bzw. Unterbrechungseinheiten deaktiviert und somit die für das Starten des Fahrzeuges notwendigen Aggregate betriebsbereit geschaltet werden, oder aber, im Falle eines negativen Vergleiches, alle Sperren aufrechterhalten werden und gegebenenfalls auch ein Alarm ausgelöst wird.

Dabei befaßt sich die vorliegende Erfindung in erster Linie mit den Elementen, welche für die Deaktivierung der Wegfahrsperre benötigt werden und mit den hierzu erforderlichen Verfahrensschritten, nicht jedoch mit den Einzelheiten der von der Steuerelektronik betätigen oder gesteuerten Unterbrechungseinheiten.

In ihrer konkreten Ausgestaltung weisen die bisher bekannten elektronischen Wegfahrsperren an Kraftfahrzeugen und die entsprechenden Verfahren zum Betreiben dieser Wegfahrsperren sehr unterschiedliche Ausgestaltungen auf. So sind beispielsweise Systeme bekannt, bei welchen ein Sender vorgesehen ist, der in einem Fahrzeugschlüssel untergebracht sein kann oder aber als getrenntes, aber als Deaktivierungselement dem Schlüssel zuzuordnendes Teil mitgeführt wird, z. B. als Schlüsselanhänger, und der bei Betätigung ein codiertes Signal aussendet, welches von einer im Fahrzeug untergebrachten Steuerelektronik empfangen und verarbeitet wird. Mit derartigen Sendern und Empfängern lassen sich beispielsweise Zentralverriegelungen an Fahrzeugen betreiben, ebenso wie auch andere Aggregate bzw. Unterbrechungseinheiten hierdurch angesteuert werden können, wie beispielsweise Relais zur Unterbrechung von Stromversorgungen für Zündung, Anlasser oder Kraftstoffpumpen oder elektrisch betätigbare Kraftstoffventile. Sender und Empfänger arbeiten dabei entweder mit Infrarotstrahlung oder mit hochfrequenter Radiostrahlung, typischerweise im Bereich von 10 bis 50 MHz. Auch Ultraschallübertragung wäre grundsätzlich möglich, jedoch wird Ultraschall unter Umständen zu stark durch die Fahrzeugkarosserie oder andere die Steuerelektronik umgebenden Teile gedämpft.

Es sind auch bereits elektronische Wegfahrsperren beschrieben worden, welche eine Leseeinheit für eine Magnetkarte ähnlich einer Scheckkarte oder in Form irgendeines anderen elektronisch lesbaren Speicherelementes aufweisen, wobei eine solche Karte in einen entsprechenden Leseschlitz im oder am Fahrzeug eingeschoben wird, und anschließend nach einem positiven Vergleich der betreffenden Codes die Sperren aufgehoben werden.

Alle bekannten Systeme haben jedoch den Nachteil, daß sie nicht hinreichend manipulationssicher sind. Magnetkarten können mit entsprechenden Geräten gelesen und kopiert werden. Auch die Sendercodes können mit entsprechenden Geräten empfangen, analysiert und nachgebildet werden. Zwar sind auch bereits Systeme bekanntgeworden, bei welchen ein Sendercode nach dem Betätigen des Senders sofort wieder geändert und in der Steuerelektronik und im Sender abgespeichert wird (sogenannte Rollcodes), jedoch haben solche Systeme den Nachteil, daß bei einem versehentlichen Betätigen des Senders, wenn der Empfänger sich außerhalb der Reichweite des Senders befindet, der Code im Sender geändert wird, ohne daß eine entsprechende Änderung im Empfänger bzw. der Steuerelektronik vorgenommen wird, so daß beim folgenden Versuch, die Wegfahrsperre zu deaktivieren, diese sich weigert. Weiterhin sind derartige Systeme auch insoweit nicht manipulationssicher, als mit den Mitteln der modernen Elektronik relativ einfache und kompakte Sender hergestellt werden können, welche entweder nach dem Zufallsprinzip oder systematisch in sehr kurzer Zeit viele verschiedene Sendercodes erzeugen und aussenden können, so daß in relativ kurzer Zeit eine sehr große Zahl von möglichen Codes ausprobiert werden kann, was ein erhebliches Risiko in sich birgt, daß dabei auch der richtige Code gefunden wird, wenn nicht die entsprechenden Sendercodes übermäßig lang werden sollen. Bei solchen Manipulationsversuchen kann außerdem die Sendeleistung so groß gewählt werden, daß ein potentieller Dieb, ohne sich verdächtig zu machen, sich in sicherer Entfernung von dem betreffenden Fahrzeug aufhalten kann, während er oder ein Komplize von Zeit zu Zeit kontrolliert, ob beispielsweise die Zentralverriegelung auf einen der ausprobierten Sendercodes reagiert hat.

Dabei ist es auch nur schlecht möglich, das Ausprobieren von Sendercodes z. B. durch Auslösen eines Alarms nach Empfang eines falschen Codes zu verhindern, weil ansonsten auch normale Senderbetätigungen für andere, z. B. in der Nähe abgestellte Fahrzeuge, dann als Manipulationsversuch interpretiert würden, und dadurch häufig unerwünschter und nicht gerechtfertigter Alarm ausgelöst wird.

Andererseits haben Diebstähle von Kraftfahrzeugen in jüngster Zeit derart zugenommen, daß ein dringendes Bedürfnis nach einer funktionsfähigen und besonders sicheren Wegfahrsperre für Kraftfahrzeuge besteht, so daß bereits sogar entsprechende Gesetzgebungsmaßnahmen ins Auge gefaßt wurden, welche den Einbau von Wegfahrsperren zumindest in Neuwagen zwingend vorschreiben sollen.

Gegenüber dem vorstehend diskutierten Stand der Technik liegt daher der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Wegfahrsperre an einem Kraftfahrzeug und eine entsprechende Wegfahrsperre zu schaffen, welche eine erheblich gesteigerte Sicherheit gegenüber Manipulationen haben und welche nach Möglichkeit auch besonders funktionssicher im normalen Betrieb sein sollten.

Hinsichtlich des oben näher beschriebenen Verfahrens wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Übermittlung der Codedaten über ein Antennenpaar erfolgt, von welchem der eine Teil, der hier der Einfachheit halber als Schlüsselantenne bezeichnet wird, an dem Schlüssel oder einem dem Schlüssel zuzuordnenden Element (Schlüsselanhänger oder Taschensender) und der andere Teil (hier Schloßantenne genannt) am Schloß oder einem dem Schloß zuzuordnenden Teil angeordnet und mit der Steuereinheit verbunden ist, und daß die getrennten Teile des Antennenpaares auf weniger als 1 m Abstand, vorzugsweise sogar weniger als 10 cm einander angenähert werden, daß durch Einstecken und/oder Betätigen des Schlüssels in das Schloß bzw. in dem Schloß ein Signal für die Steuerelektronik erzeugt wird, durch welches diese veranlaßt wird, entweder über ein Auslösesignal aktiv den Code aus dem Schlüsselspeicher abzufragen und auszulösen oder aber die von dem Schlüssel ausgesendeten Codedaten über das Antennenpaar zu empfangen, und die ausgelesenen bzw. empfangenen Daten mit dem gespeicherten Code zu vergleichen.

Durch die starke Annäherung der Antennen kann die Sendeleistung beträchtlich reduziert werden, was ebenfalls ein Merkmal der Erfindung in ihrer bevorzugten Ausgestaltung ist, so daß beispielsweise entfernter abgestellte Fremdfahrzeuge eventuell ausgesendete Codedaten nicht registrieren würden. Gleichzeitig findet jedoch der Übertragungsvorgang überhaupt erst dann statt, wenn auch der Schlüssel in das Schloß eingesteckt und/oder betätigt wird. Dies kann entweder in der Weise erfolgen, daß der Schlüsselspeicher passiv bleibt, bis durch Einstecken oder Betätigen des Schlüssels ein Auslösesignal von der Steuerelektronik ausgeht und die Schlüsselelektronik zum Senden veranlaßt, oder daß bei einem bereits die codierten Daten abstrahlenden Schlüsselantenne erst durch Einstecken oder Betätigen des Schlüssels die Steuerelektronik auf Empfang schaltet. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß das System nicht allein auf irgendwelche abgestrahlten Sendercodes reagiert, sondern daß vielmehr gleichzeitig auch der Schlüssel eingesteckt werden muß. Dabei werden für den Codevergleich auch nur die unmittelbar nach dem Einstecken des Schlüssels bzw. der Betätigung eines entsprechenden Schaltelementes durch den Schlüssel ausgesendeten Daten mit dem in der Steuerelektronik gespeicherten Code verglichen. Beispielsweise sind Steuerelektronik und Schlüsselelektronik so ausgelegt, daß sie zwischen ein- und fünfmal ein vollständiges Codewort aussenden bzw. empfangen, jeweils nach einem entsprechenden Auslösesignal. Auf diese Weise werden alle Manipulationsversuche ausgeschlossen, bei welchen mit Hilfe elektronischer Schaltungen eine Vielzahl verschiedener Sendercodes in schneller Folge ausprobiert werden. Das z. B. ein- bis dreimalige Aussenden und Empfangen eines codierten Signals dauert kaum länger als 20 bis 50 Millisekunden. Bei Manipulationsversuchen ist es also entsprechend möglich, zwischen 20 und 50 Codes pro Sekunde auszuprobieren, was in der Minute bis zu 3000 Versuchen entspricht. Derartige Manipulationsversuche sind jedoch ausgeschlossen, wenn der Empfang des Codes überhaupt erst nach dem Einstecken oder durch das Einstecken oder Betätigen eines Schlüssels ermöglicht wird, wobei nur der erste, dann empfangene Code (der eventuell noch ein- bis viermal wiederholt wird) für den Vergleich herangezogen wird. Stimmt dieser Code nicht mit dem gespeicherten Code überein, so wird der Zugriff zu dem Fahrzeug verweigert und die Unterbrechungseinheiten bleiben in ihrer Sperrstellung. Mit einer gewissen Zeitverzögerung kann dann ein Alarmsignal ausgelöst werden. Spätestens nach ein oder zwei weiteren Fehlversuchen, durch Herausziehen und wieder Hineinstecken des Schlüssels, sollte ein solcher Alarm ausgelöst werden.

Es versteht sich, daß in Anbetracht dieser Koordination der Codeübermittlung mit dem Hineinstecken des Schlüssels sinnvollerweise die Schlüsselantenne möglichst am Schlüssel selbst angeordnet sein sollte, während die Schloßantenne sich in entsprechender Weise unmittelbar am Schloß bzw. in der Nähe des Schlosses befinden sollte, so daß beim Hineinstecken des Schlüssels auch sichergestellt ist, daß die beiden Antennen relativ nahe aneinander angeordnet sind, so daß auch eine geringe Sendeleistung auf der Seite des Schlüssels ausreicht, um die im Schlüsselspeicher gespeicherten Codedaten von der Schlüsselantenne auf die Schloßantenne und von dort an die Steuerelektronik zu übermitteln.

Dabei ist als besonders zweckmäßige und vorteilhafte Variante der Erfindung vorgesehen, daß mit einer von der Schloßantenne auf die Schlüsselantenne übertragenen Sendeleistung eine Stromversorgung für die Senderelektronik des Schlüssels und die Schlüsselantenne bereitgestellt wird. Hierzu könnte beispielsweise das Abfragesignal der Steuerelektronik verwendet werden, welches gemäß einer Ausführungsform der Erfindung durch das Einstecken des Schlüssels von der Steuerelektronik über die Schloßantenne abgestrahlt wird. Es wäre jedoch ebenso auch möglich, Signale ohne ein bestimmtes oder besonders strukturiertes Datenformat von der Schloßantenne auf die Schlüsselantenne und deren Elektronik zu übertragen, die ausschließlich der Stromversorgung der Schlüsselelektronik dienen, indem die in der Schlüsselantenne empfangene Sendeleistung über Kondensatoren und entsprechende Schaltungen zwischengespeichert und anschließend zum Betreiben des Schlüsselsenders verwendet wird. Im einzelnen könnte der Codevergleich also z. B. dergestalt ablaufen, daß durch Einstecken des Schlüssels in der Steuerelektronik ein Abfragesignal ausgelöst wird, welches über die Schloßantenne auf die Schlüsselantenne und deren Elektronik übertragen wird und die Schlüsselelektronik für das Auslesen und Aussenden des in dem Schlüsselspeicher gespeicherten Codes bereitmacht. Dabei kann das Abfragesignal zeitlich entsprechend ausgedehnt werden, damit mindestens ein Teil der von der Schlüsselantenne empfangenen Leistung zwischengespeichert werden kann und gleichzeitig ausreichend ist, um entweder ein komplettes Datenwort oder mindestens einen definierten Teil eines Datenwortes über die Schlüsselantenne abzustrahlen, welches dann von der Schloßantenne empfangen und an die Steuerelektronik weitergeleitet wird. Anschließend kann ein neuer Abfrage- oder Stromversorgungsimpuls über die Schloßantenne auf die Schlüsselantenne abgegeben werden, woraufhin entweder der nächste, fehlende Teil des Datenwortes vom Schlüssel an die Steuerelektronik übermittelt wird oder aber das bereits gesendete Datenwort nochmals übermittelt wird, um gegebenenfalls Fehler bei der Datenübertragung korrigieren zu können.

Es versteht sich, daß dementsprechend die Steuerelektronik und die Schlüsselelektronik exakt aufeinander abgestimmt sein müssen, so daß die korrekte zeitliche Abfolge von Stromversorgungsimpulsen der Schloßantenne und den Datenimpulsen der Schlüsselantenne eingehalten wird. Gerade dieses komplizierte zeitliche Zusammenspiel erhöht die Sicherheit des Systems ganz beträchtlich, da es zwar einerseits grundsätzlich kein Problem ist, für eine Großserienfertigung eine entsprechende Steuerelektronik und einen speziell hierauf angepaßten, integrierten Schaltkreis bzw. Chip für einen passenden Schlüssel herzustellen, andererseits jedoch die Nachbildung eines derart elektronisch angepaßten Schlüssels einen enormen technischen Aufwand erfordern würde. Es wäre also beispielsweise nicht möglich, einfach einen in das Schloß passenden Schlüssel in dieses hineinzustecken und gleichzeitig einen Sender neben dem Schlüssel zu betreiben, selbst wenn zuvor der korrekte Code aus dem Originalschlüssel ermittelt worden sein sollte, da die Steuerelektronik die Codedaten nur dann richtig empfängt, wenn sie in dem zeitlich abgestimmten Takt mit den Stromversorgungsimpulsen oder generell mit Abfrageimpulsen von der Steuerelektronik ausgelesen werden. So wäre es beispielsweise möglich, die Schlüsselelektronik so auszugestalten, daß sie ein Datenwort oder ein Teil eines Datenwortes jeweils nur dann aussendet, wenn zuvor ein entsprechendes Abfragesignal von dem Schloß bzw. der Steuerelektronik empfangen worden ist, welches beispielsweise zum Abschluß eines Stromversorgungsimpulses ausgegeben werden kann oder aber durch das Ende des Stromversorgungsimpulses selbst definiert ist.

Unabhängig davon ist es selbstverständlich auch möglich, den Schlüssel mit einer eigenen Stromversorgung zu versehen, beispielsweise in Form einer Knopfbatterie, wobei auch dann das System immer noch wesentlich sicherer ist als alle bekannten, herkömmlichen Systeme. Auch in einem solchen Fall wird die Gültigkeit eines Datenwortes auch anhand eines vorgegebenen Datenformates überprüft, wobei auch in diesem Fall die Datenübertragung vom Schlüssel auf die Schloßantenne bzw. die Steuerelektronik durch entsprechende Abfrageimpulse der Steuerelektronik gesteuert werden kann, so daß für eine erfolgreiche Manipulation schon die gesamte Schlüsselelektronik nachgebildet werden müßte, um das System erfolgreich zu manipulieren, wobei außerdem noch der Schlüsselcode bekannt sein müßte.

In dieser Hinsicht läßt sich die Sicherheit noch weiter steigern, wenn, wie entsprechend der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, ein sogenannter Rollcode erzeugt wird, d. h. wenn die Steuerelektronik sofort nach einem positiven Vergleich des Schlüsselcodes mit einem abgespeicherten Code beispielsweise mit Hilfe eines Zufallgenerators einen neuen Code erzeugt und diesen sowohl im Schlüsselspeicher als auch in dem dem Schlüssel zugeordneten Speicher der Steuerelektronik ablegt. Damit erhält der Schlüssel bei jedem Gebrauch einen neuen Code (sogenannter Rollcode), so daß es einem potentiellen Dieb nichts nutzt, wenn er zu irgendeinem Zeitpunkt kurzfristig Zugang zu dem Schlüssel hat, um beispielsweise dessen Code zu ermitteln, wenn anschließend der Schlüssel von seinem Besitzer wieder benutzt worden ist.

Damit ist sichergestellt, daß die Wegfahrsperren nur mit Hilfe eines Originalschlüssels aufgehoben werden können. Zweckmäßigerweise ist jedoch vorgesehen, daß von der Steuerelektronik gleichzeitig mehrere Speicherplätze verwaltet werden, d. h. es können Codes zu beispielsweise mindestens vier verschiedenen Schlüsseln verwaltet werden, so daß die Wegfahrsperren mit irgendeinem dieser vier Schlüssel aufgehoben werden können. Dabei wird, wie bereits erwähnt, nach jeder Benutzung eines Schlüssels und unmittelbar nach dem positiven Vergleich des Schlüsselcodes mit dem gespeicherten Code ein neuer Code erzeugt, der sowohl in dem Schlüssel als auch in dem ihm zugeordneten Speicher abgelegt wird.

Will man eine zusätzliche Sicherheit haben, um beispielsweise auch zu verhindern, daß bei Verlust oder Diebstahl des Schlüssels dieser Schlüssel zum Diebstahl des Fahrzeuges benutzt wird, so müßten zusätzliche Systeme in das Fahrzeug integriert werden, wie z. B. eine zusätzlich in Serie geschaltete Sperre, die durch Eingabe eines beispielsweise vierstelligen Zahlencodes aufgehoben werden kann, der nur dem autorisierten Benutzer des Fahrzeuges bekannt ist. Diese Systeme sind zwar nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung, können jedoch zusätzlich zu dieser eingesetzt werden.

Vorteilhaft ist es außerdem, wenn eine Antenne sowohl am Türschloß als auch am Zündschloß eines Fahrzeuges vorgesehen ist, wobei beim Öffnen der Tür im Schlüssel bereits ein neuer Code erzeugt wird, der dann beim Benutzen des Zündschlosses abgefragt wird. Diese schnelle Codeänderung stellt ebenfalls sicher, daß nur mit dem passenden Originalschlüssel die Wegfahrsperren aufgehoben werden können.

Bezüglich der konkreten Ausgestaltung der Wegfahrsperre ist eine Variante bevorzugt, bei welcher die Antennen als Spulen, vorzugsweise als Luftspulen ausgebildet sind. Dabei sollten diese Spulen so angeordnet und ausgelegt sein, daß sowohl eine sichere und störungsfreie Datenübertragung gewährleistet ist als auch, in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, genügend Energie übertragen werden kann, um allein mit der übertragenen Sendeenergie von der Schloßspule zur Schlüsselspule die Schlüsselelektronik und das Aussenden der Daten mit der erforderlichen elektrischen Leistung versehen zu können. Bevorzugt ist dabei eine Anordnung der Schlüsselantenne im Schlüsselgriff und der Schloßantenne im Schloßzylinder.

Soweit die Antennen als Spulen ausgebildet sind, sollte die Schlüsselspule koaxial zum Schlüsselschaft beispielsweise im Schlüsselgriff gewickelt sein und die Schloßantenne koaxial zur Aufnahmeöffnung des Schlüsselschaftes im Schloßgehäuse bzw. im Schließzylinder angeordnet sein. Die Schlüsselspule kann dabei mit ihrem freien Querschnitt dem Schlüsselquerschnitt angepaßt werden, also beispielsweise einen flachen rechteckigen Querschnitt haben. Sie kann ganz oder teilweise den Schlüsselschaft umfassen, soweit dieser ein Stück weit in den Schlüsselgriff hineinragt, wobei nach dem Einstecken des Schlüssels in das Schloß die induktive Kopplung zwischen den beiden Spulen selbstverständlich durch die die Spulen durchgreifenden metallischen Elemente, wie den Schlüsselschaft und dergleichen, selbstverständlich verstärkt wird, während dennoch die Spulen so ausgelegt sind, daß auch ohne diese Verstärkung durch metallische bzw. magnetische Kerne die übertragene Sendeleistung sowohl für die Datenübertragung als auch für die Stromversorgung der Schlüsselelektronik ausreicht.

Die vorstehend beschriebene Anordnung der Schlüsselspule und der Schloßspule stellt gleichzeitig sicher, daß die Spulen nach dem Einstecken des Schlüssels im wesentlichen koaxial zueinander ausgerichtet sind, so daß hierdurch und durch die gleichzeitig erzwungene Nähe der beiden Spulen eine sehr gute Ankopplung erzielt wird. Die Schlüsselelektronik weist in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung einen Speicherkondensator zur mindestens teilweisen Aufnahme der durch die Schlüsselantenne empfangenen Sendeleistung der Schloßspule auf.

Der Schlüsselspeicher ist vorzugsweise ein Schreib-Lese-Speicher, welcher die Daten auch im strom- bzw. spannungslosen Zustand hält und welcher möglichst unempfindlich gegen Umwelteinflüsse, wie z. B. äußere Magnetfelder, Wärme, Kälte etc. ist.

Die Schlüsselelektronik stellt im wesentlichen ein Interface zwischen der Schlüsselantenne und dem Schlüsselspeicher dar und dient ausschließlich dazu, ein von der Steuerelektronik empfangenes Abfragesignal als solches zu erkennen, und anschließend die im Schlüsselspeicher gespeicherten Daten über die Antenne entsprechend dem vorgeschriebenen Datenformat abzustrahlen, wobei dieses Interface gleichzeitig auch eine Stromversorgungsschaltung aufweist, durch welche die über die Schlüsselantenne empfangene Leistung in Sendeleistung des Schlüssels umgewandelt wird. Weiterhin enthält dieses Interface auch eine Schreibeinrichtung, vorzugsweise mit einer Sperrschaltung und einem Zwischenspeicher, um ein neues Codewort, welches nach einem entsprechenden Vergleich von der Steuerelektronik übermittelt wird, in den Schlüsselspeicher einzuschreiben. Die Zwischenspeicherung dieses Codewortes ist dabei insofern sinnvoll, als die Schlüsselelektronik zunächst den ordnungsgemäßen Empfang des neuen Codewortes bestätigen kann und erst wenn die Steuerelektronik dieses Bestätigungssignal erhalten hat, wird gegebenenfalls ein weiteres Signal zum endgültigen Einschreiben des neuen Datenwortes bzw. Codewortes in den Schlüsselspeicher abgegeben.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform und der dazugehörigen Figur. Die einzige Figur zeigt schematisch die erfindungsgemäße Wegfahrsperre.

Man erkennt in der Figur ein Schloß 1, welches sowohl ein Zündschloß als auch ein Türschloß sein kann, einen in das Schloß 1 eingesteckten Schlüssel 2, eine Steuerelektronik 3 und eine Unterbrechungseinheit 4. Die Unterbrechungseinheit 4 ist an irgendeiner versteckten und nicht ohne weiteres zugänglichen und erkennbaren Stelle eingebaut und unterbricht die Strom- bzw. Spannungszufuhr zu Zündung, zum Anlasser oder zu einer gegebenenfalls elektrisch betriebenen Kraftstoffpumpe oder zumindest einem elektrisch zu öffnenden Kraftstoffventil. Im allgemeinen sind für die vorgenannten Aggregate mehrere Unterbrechungssperren 4 parallelgeschaltet, die allesamt von der Steuerelektronik 3 gesteuert werden, von denen hier jedoch lediglich eine einzige Unterbrechungseinheit 4 dargestellt ist. Das Schloß 9 weist einen Unterbrechungskontakt 9 und eine konzentrisch und koaxial zur Schlüsselöffnung gewickelte Spule 5 auf, welche sowohl als Sende- als auch als Empfangsantenne dient. Diese Antenne bzw. Spule 5 ist mit der Steuerelektronik 3 verbunden. Auch der Schlüsselkontakt 9 ist mit der Steuerelektronik 3 verbunden. Wird der Schlüssel 2 aus dem Schloß 1 abgezogen, so schließt sich der Schlüsselkontakt 9 und die Wegfahrsperre wird scharfgeschaltet, d. h. die Steuerelektronik 3 veranlaßt die Unterbrechungseinheit 4, die Stromversorgung der Zündung, des Anlassers, der Kraftstoffpumpe oder eines Kraftstoffventils zu unterbrechen. Wird der Schlüssel 2 in das Schloß 1 hineingesteckt, so wird der Kontakt 9 geöffnet, was die Steuerelektronik 3 veranlaßt, über die Leitung 13 und die Spule 5 einen Abfrageimpuls abzugeben, der von der Spulenantenne 6 des Schlüssels 2 empfangen wird. Wie bereits erwähnt, kann dieser Abfrageimpuls zeitlich und hinsichtlich der insgesamt übertragenen Energie so ausgedehnt werden, daß ein hier nicht dargestellter Kondensator, der gegebenenfalls auch in der Interface-Schaltung 8 integriert sein kann, hinreichend aufgeladen wird, um somit einen Energievorrat für die gesamte Schlüsselelektronik bereitzustellen. Nach dem Empfang des Abfrageimpulses in der Interface-Schaltung 8, beginnt diese, den in dem Schlüsselspeicher 7 gespeicherten Code zu lesen und über die Antenne 6 entsprechend einem vorgegebenen Datenformat abzustrahlen.

Die von der Antenne 6 abgestrahlten Signale werden über die Antenne 5 empfangen, von einer Steuerlogik 11 ausgewertet und mit den in einem Codespeicher 12 abgespeicherten Codes verglichen. In dem Datenspeicher 12 sind mehrere Codes gespeichert, so daß unabhängig voneinander mehrere Schlüssel 2 als zugangsberechtigt identifiziert werden können. Allerdings sollte die Zahl der im Speicher 12 gespeicherten Codes nicht allzu groß sein, weil ansonsten die Gefahr wächst, daß ein an sich nicht zugangsberechtigter Schlüssel zufällig den gleichen gespeicherten Code aufweist.

Bei dem gespeicherten Datenwort von 40 Bit Länge, das entweder in voller Länge, oder aber abzüglich einiger Check- und Prüfbits als Codewort benutzt werden kann, liegt jedoch die Zahl der möglichen Kombinationen in der Größenordnung von 10¹⁰ bis 10¹², also weit oberhalb aller üblichen Anforderungen für Schlösser.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt auch darin, daß der Schlüssel 2 gemäß der bevorzugten Ausführungsform keine eigene Stromversorgung benötigt, so daß also insbesondere Batteriewechsel nicht erforderlich sind und die gesamte Schlüsselelektronik, bestehend aus Antennenspule 6, Interface 8 und Schlüsselspeicher 7, vollständig eingekapselt bzw. in dem Schlüsselgriff vergossen werden kann. Es versteht sich, daß die in der Figur getrennt dargestellten Elemente Interface 8 und Schlüsselspeicher 7 selbstverständlich auf ein und demselben Chip integriert sein können. Wie bereits erwähnt, kann das Schloß 1 sowohl ein Türschloß als auch ein Zündschloß sein, und in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind sowohl Türschloß als auch Zündschloß mit einer Antennenspule 5 versehen, wobei die Steuerlogik 11 so ausgelegt ist, daß nacheinander sowohl beim Betätigen des Türschlosses als auch beim anschließenden Betätigen des Zündschlosses bzw. beim Einstecken des Schlüssels der Code abgefragt wird, welcher bereits beim Betätigen des Türschlosses geändert wird. Hierdurch wird sichergestellt, daß es sich in der Tat um einen Schlüssel 2 handelt, der auch in seinem Zeitverhalten und im Ansprechen auf die Signale der Steuerlogik bzw. Steuerelektronik 3 exakt dem Originalschlüssel entspricht.

Claims (16)

1. Verfahren zum Betreiben einer elektronischen Wegfahrsperre an einem Kraftfahrzeug, welche ein Schloß (1), einen Schlüssel (2), eine Steuerelektronik (3), mindestens eine von der Steuerelektronik kontrollierte Unterbrechungseinheit (4), eine Codier-/Decodiereinrichtung in der Steuerelektronik und einen Codespeicher (7) am Schlüssel oder an einem dem Schlüssel zugeordneten Teil aufweist, wobei der in dem Schlüsselspeicher gespeicherte Code von der Decodiereinrichtung der Steuerelektronik erfaßt wird, um in Abhängigkeit von einem Vergleich mit einem in der Steuerelektronik gespeicherten Code die Unterbrechungseinheit (4) freizugeben oder gesperrt zu halten und gegebenenfalls einen Alarm auszulösen, dadurch gekennzeichnet, daß die Übermittlung der Codedaten über ein Antennenpaar (5, 6) erfolgt, von welchem der eine Teil (Schlüsselantenne 6) an dem Schlüssel oder einem dem Schlüssel (2) zuzuordnenden Element und der andere Teil (Schloßantenne 5) an dem Schloß (1) oder einem dem Schloß (1) zuzuordnenden Teil angeordnet ist, daß die voneinander getrennten Teile (Schloßantenne 5 und Schlüsselantenne 6) des Antennenpaares auf weniger als 1 m, vorzugsweise weniger als 10 cm Abstand einander angenähert werden, daß durch Einstecken und/oder Betätigen des Schlüssels (2) in das bzw. in dem Schloß (1) ein Signal für die Steuerelektronik (3) erzeugt wird, durch welches diese veranlaßt wird, über ein Auslösesignal den Code aus dem Schlüsselspeicher abzufragen und/oder die von dem Schlüssel ausgesandten Codedaten des Schlüsselspeichers über das Antennenpaar (5, 6) zu empfangen und die Empfangsdaten mit dem in der Steuerelektronik gespeicherten Code zu vergleichen, um in Abhängigkeit von dem Vergleich die vorgesehenen Funktionen auszulösen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennen so ausgebildet sind und einander so stark angenähert werden, daß die von der Schloßantennen (5) auf die Schlüsselantenne (6) übertragene Sendeleistung für eine Stromversorgung ausreicht, um hiermit die Schlüsselantenne (6) als Sendeantenne für die Übermittlung der Codedaten zu betreiben.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Schlüsselantenne (6) aufgenommene Empfangsleistung zwischengespeichert und/oder für die Stromversorgung der Schlüsselelektronik, insbesondere zum Senden des im Schlüsselspeicher gespeicherten Codes verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die als Spulen ausgebildeten Antennen (5, 6) zur Datenübertragung koaxial zueinander ausgerichtet und auf einen Abstand von weniger als 5 cm zueinander gebracht werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektronik (3) unmittelbar nach einem positiven Vergleich der Codes aus dem Schlüsselspeicher (7) und dem Speicher der Steuerelektronik (11) einen geänderten, neuen Code über das Antennenpaar (5, 6) in den Schlüsselspeicher (7) und in den Speicher (11) der Steuerelektronik einschreibt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der neue Code durch einen Zufallsgenerator erzeugt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Code des Schlüsselspeichers (7) mit mehreren in dem Speicher (11) der Steuerelektronik abgelegten Codes verglichen wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Codeinformationen mehrfach mit Unterbrechungen oder abschnittweise mit Unterbrechungen aus dem Schlüsselspeicher (7) ausgelesen werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Interface- Schaltung (8) des Schlüssels (2) eine Sperrschaltung aufweist, welche ein Einschreiben eines neuen Codes in den Schlüsselspeicher (7) nur bei Empfang eines vorgesehenen Datenformates des Codes oder eines codierten Auslösesignals für das Einschreiben zuläßt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 in Verbindung mit Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der neue Code zwischengespeichert und erst nach Absenden und Empfangen eines Bestätigungssignals endgültig gespeichert wird.

11. Wegfahrsperre an einem Kraftfahrzeug mit einem Schloß (1), einem Schlüssel (2), einer Steuerelektronik (3), mindestens einer von der Steuerelektronik (3) kontrollierten Unterbrechungseinheit (4) eines für das Starten des Fahrzeuges unabdingbaren Aggregates, einer zu der Steuerelektronik (3) gehörenden Codier- und Decodiereinheit (12), einem einen Code aufnehmenden, elektronischen Speicherelement (Schlüsselspeicher 7) an bzw. in dem Schlüssel oder einem dem Schlüssel zuzuordnenden Teil, wobei der im Schlüsselspeicher (7) gespeicherte Code von der Decodiereinheit (12) erfaßbar ist, um in Abhängigkeit von einem Vergleich mit einem in einem Speicher (11) der Steuerelektronik (3) gespeicherten Code die Unterbrechungseinheit (4) freizugeben oder gesperrt zu halten und gegebenenfalls einen Alarm auszulösen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Antennenpaar (5, 6) vorgesehen ist, von dem ein Teil (Schlüsselantenne 6) an bzw. in dem Schlüssel oder einem dem Schlüssel zuzuordnenden Element angeordnet und über eine Interface-Schaltung (8) mit dem Schlüsselspeicher (7) verbunden ist, während der andere Teil (Schloßantenne 5) des Antennenpaares (5, 6) in bzw. an dem Schloß (1) oder einem dem Schloß (1) zuzuordnenden Teil angeordnet und mit der Steuerelektronik (3) verbunden ist.

12. Wegfahrsperre nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennen (5, 6) als Spulen, vorzugsweise als Luftspulen ausgebildet sind.

13. Wegfahrsperre nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlüsselantenne (6) im Schlüsselgriff und die Schloßantenne (5) im oder am Schloßzylinder angeordnet ist.

14. Wegfahrsperre nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlüsselantenne eine koaxial zum Schlüsselschaft im Schlüsselgriff untergebrachte Spule und die Schloßantenne eine koaxial zur Schlüsselaufnahme im Schloß (1) angeordnete Spule ist.

15. Wegfahrsperre nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlüsselelektronik einen Speicherkondensator zur mindestens teilweisen Aufnahme der von der Schlüsselantenne (6) empfangenen Sendeleistung aufweist.

16. Wegfahrsperre nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlüsselspeicher (7) ein Schreib-Lese-Speicher ist, welcher Daten auch in einem strom- bzw. spannungsfreien Zustand hält.