DE4433499C2 - Elektronisches Diebstahlschutzsystem für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Elektronisches Diebstahlschutzsystem für ein Kraftfahrzeug Die Erfindung betrifft ein elektronisches Diebstahlschutzsy­ stem für ein Kraftfahrzeug.

Ein bekanntes Diebstahlschutzsystem (DE 43 08 899) weist ei­ nen tragbaren Schlüssel auf, von dem ein Codesignal zu einem Schloß im Kraftfahrzeug gesendet wird. Dort wird das empfan­ gene Codesignal mit einem Sollcodesignal verglichen und bei Übereinstimmung wird ein Freigabesignal zum Ent- oder Verrie­ geln der Türen erzeugt.

Das Codesignal kann ein sogenannter Festcode sein. Dabei wird immer das gleiche Codesignal vom Schlüssel zum Schloß über­ tragen. Es kann aber auch ein sogenannter Wechselcode verwen­ det werden. Dabei ändert sich nach jedem Aussenden das Code­ signal nach einem vorgegebenen Algorithmus.

Wenn ein Festcodesignal unberechtigterweise abgehört wird, so kann das Diebstahlschutzsystem leicht umgangen werden. Ebenso kann sich jemand unberechtigterweise Zutritt zu dem Kraft­ fahrzeug verschaffen, wenn jemand die Wechselcodesignale un­ berechtigterweise abhört und sich daraus den Algorithmus her­ leitet.

Bei weiteren bekannten Diebstahlschutzsystemen (DE 43 17 117 C1, DE 42 36 862 A1 und US 5,254,842) werden Codesignale, die sich von dem vorher ausgesendeten Codesignal unterscheiden, von einem Sender ausgesendet. Dies wird durch einen sogenann­ ten Wechselcode gewährleistet, bei dem sich das Codesignal selbständig ändert, und zwar vor oder nach jeder Betätigung des Senders. Ein neues Codesignal wird mit Hilfe eines mathe­ matischen Algorithmus oder mit Hilfe eines Zufallsgenerators jeweils errechnet.

Dabei besteht jedoch die Gefahr, daß die übertragenen Wech­ selcodesignale abgehört werden. Wenn sich daraus jemand den Algorithmus errechnet, so kann er einen Schlüssel nachmachen, mit dem das Fahrzeug zu öffnen ist.

Bei einem anderen Diebstahlschutzsystem (DE 42 34 822 A1) wird für eine Fernsteuerung ein Zeitcode definiert, der sich nach einem Algorithmus entwickelt. Der Zeitcode wird sowohl beim Sender als auch im Empfänger in synchronisierter Weise erzeugt. Bei jeder Betätigung der Fernsteuerung wird der emp­ fangene Zeitcode mit dem im Empfänger erzeugten Zeitcode ver­ glichen. Somit enthält das übertragene Codesignal eine Zei­ tinformation, die nur zu diesem Zeitpunkt gültig ist. Bei Ab­ hören und späterem Anwenden dieses abgehörten Codesignals ist ein Öffnen der Türe nicht mehr möglich, da die Zeitcodes dann nicht mehr übereinstimmen. Der Algorithmus wird jedoch nicht geändert. Lediglich die Zeitinformation ändert sich. Dies entspricht einem Wechselcodeverfahren, wobei der sich ändern­ de Anteil die Zeit ist.

Bei einem weiteren Diebstahlschutzsystem (DE 42 13 141 A1) wird ein herkömmliches Verfahren zum Erzeugen eines Wechsel­ codes offenbart. Dabei erzeugt ein Pseudozufallsgenerator des Senders nach erfolgter Absendung eines Codesignals neue Wech­ selcodedaten. Es handelt sich also hierbei um eine Wechsel­ codeerzeugung mit Hilfe eines Zufallsgenerators. Der Zufalls­ generator wird dabei nicht geändert, sondern mit seiner Hilfe werden neue Wechselcodedaten errechnet.

Aus dem Dokument DE 42 36 863 A1 ist ein Verfahren zum Einge­ ben von Kenndaten in einen Mikroprozessor eines Schlüssels bekannt. Dieses Verfahren wird nach der Herstellung des Kraftfahrzeugs und aller dazugehöriger Schlüssel angewendet. Es handelt sich hierbei um eine Initialisierung eines Schließsystems, bei dem die Daten sowohl in das Fahrzeug als auch in den Schlüssel mit Hilfe eines Programmiergeräts ein­ geschrieben werden.

Ein solches Verfahren ist Grundlage dafür, daß ein Schlüssel überhaupt mit einem Schloß eines Kraftfahrzeugs zusammenwir­ ken kann. Im Betrieb des Kraftfahrzeugs werden die Kenndaten jedoch nicht mehr geändert.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Diebstahlschutzsystem für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, das selbst bei unberech­ tigtem Abhören des Dialogs zwischen Schlüssel und Schloß vor Einbruch oder Diebstahl sicher schützt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein elektronisches Diebstahlschutzsystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentan­ spruchs 6 gelöst. Dabei wird bei einem Festcode das Codesig­ nal und bei einem Wechselcode der das Codesignal erzeugende Algorithmus von Zeit zu Zeit geändert.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen gekennzeichnet. So wird das Codesignal oder der Algorithmus mit Hilfe eines externen Diagnosegeräts verän­ dert.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der schema­ tischen Zeichnung im folgenden näher erläutert. In der Figur ist ein Blockdiagramm des erfindungsgemäßen Diebstahlschutz­ systems gezeigt.

Ein erfindungsgemäßes Diebstahlschutzsystem für ein Kraft­ fahrzeug weist einen tragbaren Schlüssel 1 auf. Der Schlüssel 1 weist einen Sender 11, einen Codegenerator 12 und einen Sendespeicher 13 auf. Bei Betätigung des Schlüssels 1, bei­ spielsweise durch eine Taste 14, wird ein Codesignal drahtlos zu einem Schloß 2 im Kraftfahrzeug übertragen.

Das Schloß 2 weist einen Empfänger 21, einen Codegenerator 22, einen Empfangsspeicher 23 und eine Vergleichseinrichtung 24 auf. Das empfangenen Codesignal wird der Vergleichsein­ richtung 24 zugeführt, wo es mit einem Sollcodesignal ver­ gleicht wird. Das Sollcodesignal wird von dem Codegenerator 22 mit Hilfe von in dem Empfangsspeicher 23 gespeicherten Da­ ten erzeugt.

Die Vergleichseinrichtung 24 ist mit einem sicherheitsrele­ vanten Aggregat 3 verbunden, dem ein Freigabesignal zugeführt wird, wenn das empfangene Codesignal mit dem Sollcodesignal übereinstimmt.

Das Sicherheitsaggregat 3 kann beispielsweise eine Ver- oder Entriegelungseinheit für Türen und Kofferraumdeckel oder eine zum Starten des Motors notwendiges Aggregat, wie eine Motor­ steuerung, sein.

Wird bei dem erfindungsgemäßen Diebstahlschutzsystem ein Festcode verwendet, so ist das Codesignal in dem Sendespei­ cher 13 und das gleiche Signal als Sollcodesignal in dem Emp­ fangsspeicher 23 gespeichert. Bei Betätigen der Taste 14 wird das Codesignal dem Sendespeicher 13 entnommen und zu dem Schloß 2 drahtlos übermittelt.

Wird bei dem Diebstahlschutzsystem ein Wechselcode verwendet, so ändert sich das Codesignal nach jedem Aussenden/Empfangen gemäß einem vorbestimmten, mathematischen Algorithmus. Es gibt viele Möglichkeiten mit Hilfe des Algorithmus eine Folge von Codesignalen zu erzeugen, die den Wechselcode bildet. So kann z. B. das Codesignal durch eine logische Verknüpfung ei­ nes gespeicherten Urcodeworts und dem vorher ausgesandten Codesignal gebildet werden. Die logische Verknüpfung kann da­ bei im Schlüssel 1 und im Schloß 2 als Funktion abgespeichert sein oder hardwaremäßig als logische, digitale Schaltung rea­ lisiert sein. Das Codesignal kann auch durch Verknüpfen der Uhrzeit mit einem Urcodewort oder dem jeweils vorher gesende­ ten Codesignal gebildet sein.

Der Wechselcode wird unabhängig sowohl im Schlüssel 1 als auch im Schloß 2 gebildet. Im Schlüssel 1 wird das Codesignal erzeugt und ausgesendet. Im Schloß 2 wird das Sollcodesignal erzeugt und mit dem empfangenen Codesignal verglichen.

Bei all diesen Verfahren oder Algorithmen, den Wechselcode mit dem Codegenerator 12 oder 22 zu erzeugen, wird auf ge­ speicherte Daten zurückgegriffen. Somit ist der Algorithmus abhängig von gespeicherten Daten, die bei einer sogenannten Initialisierung oder Re-Initialisierung in die Sendespeicher 13 und Empfangsspeicher 23 eingeschrieben werden. Bei einer Initialisierung wird der Festcode oder der Wechselcode zum ersten Mal festgelegt, so daß das Diebstahlschutzsystem ord­ nungsgemäß arbeiten kann.

Um die Sicherheit eines Diebstahlschutzsystems zu erhöhen, wird erfindungsgemäß das Festcodesignal oder der Algorithmus zum Erzeugen des Wechselcodesignals nach einer vorbestimmten Zeitdauer geändert. D. h. die Daten, die im Sendespeicher 13 und im Empfangsspeicher 23 gespeichert sind und zum Erzeugen des Codesignals dienen, werden durch neue Daten überschrie­ ben.

Hierzu wird ein externes Diagnosegerät an einen Diagnose­ stecker 25 des Kraftfahrzeugs angeschlossen und die entspre­ chenden Daten in den Empfangsspeicher 23 eingespeichert. Ebenso kann der Schlüssel 1 mit dem Diagnosegerät verbunden werden und dessen Sendespeicher 13 mit den neuen Daten, wie einem neuen Festcodesignal oder einem neuen Algorithmus über­ schrieben werden. Die Änderung dieser Daten kann im Jahres­ rhythmus geschehen, jeweils bei jeder Inspektion des Kraft­ fahrzeugs oder auf Wunsch des Fahrzeughalters zu jeder Zeit, falls der Verdacht besteht, daß die Übertragung zwischen Schlüssel 1 und Schloß 2 unberechtigterweise mitgehört wurde.

Um Daten in den Sendespeicher 13 und den Empfangsspeicher 23 zu ändern, wird freilich eine fahrzeugspezifische Berechti­ gung benötigt. Eine solche Berechtigung kann beispielsweise im Fahrzeugbrief als zusätzlicher Codeschlüssel enthalten sein. Ferner kann die die Änderung der Daten durchführende Werkstätte vom Fahrzeughersteller autorisiert werden. Vor dem Ändern der Daten wird diese Berechtigung abgefragt. Daher kann nicht jeder das Codesignal oder den Algorithmus von Zeit zu Zeit ändern.

Das Kraftfahrzeug weist den ohnehin vorhandenen Diagnose­ stecker 25 auf, an den das Diagnosegerät angeschlossen wird. Normalerweise werden über die Diagnoseschnittstelle Diagnose­ daten von oder zu Steuergeräten im Kraftfahrzeug übertragen. Bei dem erfindungsgemäßen Diebstahlschutzsystem werden über diese Diagnoseschnittstelle die zu ändernden Daten, wie Code­ signale oder Algorithmen zum Berechnen der Codesignale über­ tragen und in den Empfangsspeicher 23 eingeschrieben.

Zum Ändern der Daten im Schlüssel 1 kann das Diagnosegerät an nicht dargestellte Programmierkontakte im Batteriefach des Schlüssels 1 - bei entnommener Batterie 15 - angeschlossen werden. Da der Sendespeicher 13 mit dem Batteriefach verbun­ den ist, können auf diesem Weg die Daten in den Sendespeicher 13 eingeschrieben werden. Falls kein Batteriefach im Schlüs­ sel 1 vorhanden ist, so können diese Daten induktiv oder transformatorisch über eine Sendespule im Diagnosegerät und über den Sender 1, der in diesem Fall als Spule ausgebildet ist, zu dem Sendespeicher 13 übertragen werden. Hierzu wird der Schlüssel 1 in ein entsprechendes Fach des Diagnosegeräts eingesteckt, wodurch die Spule des Schlüssels 1 mit der Emp­ fangsspule des Diagnosegeräts induktiv gekoppelt ist.

Das Codesignal kann durch Betätigen der Taste 14, durch Annä­ hern des Schlüssels 1 an das Schloß 2 oder durch Einstecken des Schlüssels 1 in das Zündschloß und Verdrehen des Schlüs­ sels ausgelöst werden.

Der Schlüssel 1 kann auf verschiedene Art ausgebildet sein. So können der Sender 11, der Codegenerator 12, der Sendespei­ cher 13 und die Taste 14 zum Auslösen des Codesignals mit ei­ nem herkömmlichen mechanischen Schlüssel 16 vereinigt sein. Der Schlüssel 1 kann dann sowohl zum Ent/Verriegeln der Türen als auch zum Starten des Fahrzeugs als Zündschlüssel dienen. Ebenso kann der Schlüssel 1 auf einer Scheck-/Chipkarte ange­ ordnet sein.

Bei jeder Ausgestaltung wird ein Codesignal vom Schlüssel 1 zum Schloß 2 übertragen, wodurch bei Übereinstimmung mit ei­ nem Sollcodesignal ein Freigabesignal erzeugt wird. Dadurch werden Türen ver- oder entriegelt, die Zündanlage, die Ein­ spritzpumpe oder die Motorsteuerung derart freigegeben, daß ein Fahren des Kraftfahrzeug ermöglicht wird. Somit wird durch das Diebstahlschutzsystem ein Schließsystem und eine Wegfahrsperre realisiert.

Das Codesignal kann optisch, akustisch, per Funk oder induk­ tiv zu dem Schloß 2 übertragen werden. Bei optischer, akusti­ scher oder Funk-Übertragung weist der Schlüssel 1 die Batte­ rie 15 auf, die alle Bauelemente des Schlüssels 1 mit Strom versorgt.

Bei induktiver Übertragung muß der Schlüssel 1 in der Nähe des Schlosses 2 angeordnet sein. Dann wirken die Spule im Schlüssel 1 und eine Spule im Schloß 2 wie ein Transformator. Daher kann Energie vom Schloß 2 zum Schlüssel 1 übertragen werden, wodurch das Codesignal von dem Schlüssel 1 auf den Schloß 2 zurückübertragen wird. Der Schlüssel 1 benötigt bei Energieübertragung vom Schloß 2 zum Schlüssel 1 keine Batte­ rie.

Der Schlüssel 1 kann auch als Transponder ausgebildet sein. In einem solchen Fall wird ein Signal von dem Kraftfahrzeug aus zu dem Transponder geschickt, der daraufhin mit dem Code­ signal antwortet. Demzufolge sind im Schlüssel 1 und im Schloß 2 jeweils Sender 11 und Empfänger enthalten. Der Dia­ log wird durch das erste Signal vom Schloß ausgelöst.

Als Sende- 13 und Empfangsspeicher 23 können jeweils program­ mierbare Schreib-Lese-Speicher verwendet werden. Vorteilhaft ist es, ein EEPROM zu verwenden. Mit einem EEPROM können die Daten in den Sendespeicher 13 oder den Empfangsspeicher 23 elektrisch gelöscht und neue Daten abgespeichert werden.

Wenn das Diebstahlschutzsystem als Schließsystem verwendet wird, so befindet sich der Empfänger 21 an einer exponierten Stelle im Kraftfahrzeug, so daß er aus allen Richtungen Code­ signale des Schlüssels 1 empfangen kann. Wenn das Diebstahl­ schutzsystem als Wegfahrsperre verwendet wird, so befindet sich der Empfänger 21 in unmittelbarer Umgebung des Zünd­ schlosses. Wenn das Diebstahlschutzsystem sowohl als Schließ­ system als auch als Wegfahrsperre verwendet wird, so sind mindestens ein Empfänger für das Schließsystem und ein Emp­ fänger für die Wegfahrsperre in dem Kraftfahrzeug vorhanden. Alle Empfänger 21 sind mit der Vergleichseinrichtung verbun­ den, die entweder eine Komparatorschaltung oder einen Mikro­ prozessor enthalten kann.

Je nachdem von welchem Empfänger 21 das Codesignal empfangen wurde, wird ein Aggregat 3 entsprechend dem Informationsge­ halt des Codesignals angesteuert. Wird beispielsweise das Codesignal von dem Empfänger im Zündschloß empfangen, so wird das Motorsteuergerät oder sonstige für den Betrieb des Kraft­ fahrzeugs notwendige Aggregate freigegeben. Bei Codesignalen von den anderen Empfängern werden Türen ver- oder entriegelt.

Der Codegenerator 22 und der Empfangsspeicher 23 können zu­ sammen mit der Vergleichseinrichtung 24 in einer einzigen Einheit integriert sein, wobei ein Mikroprozessor die Codesi­ gnale erzeugt.

Claims (6)

1. Elektronisches Diebstahlschutzsystem für ein Kraftfahr­ zeug, mit

• 1. - einem tragbaren Schlüssel (1) zum Aussenden eines mit Hilfe eines in dem Sendespeicher (13) gespeicherten mathemati­ schen Algorithmus erzeugten, bei jeder Betätigung des Schlüssels (1) wechselnden Codesignals,
• 2. - einem stationären Empfänger (21) im Kraftfahrzeug, der das Codesignal empfängt,
• 3. - eine mit dem Empfänger (21) verbundene Vergleichseinrich­ tung (24), die das empfangene Codesignal mit einem in einem Empfangsspeicher (23) mit Hilfe eines im Empfangsspeicher (23) gespeicherten Algorithmus erzeugten Sollcodesignals vergleicht und bei Übereinstimmung ein Freigabesignal er­ zeugt, das an ein Sicherheitsaggregat (3) weitergeleitet wird,
• 4. - wobei der Algorithmus, der zum Erzeugen des Codesignals dient, von Zeit zu Zeit bei Nachweis einer Berechtigung ge­ ändert wird und jeweils sowohl im Sendespeicher (13) als auch im Empfangsspeicher (23) gespeichert wird.

2. Diebstahlschutzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten mit Hilfe eines externen Diagnosegerätes geändert werden.

3. Diebstahlschutzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sendespeicher (13) und der Empfangsspeicher (23) jeweils als EEPROM ausgebildet sind.

4. Diebstahlschutzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger (21) am Zündschloß angeordnet ist und mit dem Motorsteuergerät (3) verbunden ist.

5. Diebstahlschutzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlüssel (1) als Zündschlüssel dient.

6. Verfahren zum Betreiben eines Diebstahlschutzsystems für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Algorithmus zum Berechnen des Codesignals nach einer vorbestimmten Zeitdauer geändert und sowohl in dem Empfangs­ speicher (23) als auch in dem Sendespeicher (13) bei Nachweis einer Berechtigung gespeichert wird.