DE4438276B4

DE4438276B4 - Verfahren zum Betreiben einer Türver- und -entriegelung

Info

Publication number: DE4438276B4
Application number: DE4438276A
Authority: DE
Inventors: Noboru Furukawa Seki; Ichirou Furukawa Nakahara
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1993-10-27
Filing date: 1994-10-26
Publication date: 2007-06-28
Anticipated expiration: 2014-10-27
Also published as: US5594429A; DE4438276A1; US5844496A

Abstract

Verfahren zum Betreiben einer Türver- und -entriegelung mit einer Kfz-Fernbedienung in einem Sende- und Empfangssystem des Typs, bei dem senderseitig eine Datensequenz aus Identifizierungsinformation und eine Datensequenz einer Kommandoinformation gesendet werden und empfängerseitig ein Erkennungsvorgang zum Erkennen der Identifizierungsinformation innerhalb der empfangenen Sendesignalgruppe durchgeführt wird und eine Verarbeitung auf der Grundlage der Kommandoinformation erfolgt, wobei die Identifizierungsinformation einen fixen Code (41a) und einen veränderlichen Code (41b), der einer von einer Timerschaltung erzeugten Zeitstempelinformation entspricht und sich bei jedem Sendevorgang ändert, aufweist, wenn von der Fernbedieneinheit ein Türverriegelungskommando gesendet wird, in dem Empfänger das Türverriegelungskommando als zulässig erkannt wird, indem Übereinstimmung mit dem fixen Code (41a) und nicht mit dem veränderlichen Code (41b) in der empfangenen Signalgruppe geprüft wird, und der veränderliche Code (41b), der von einer in dem Empfänger enthaltenen Timerschaltung bereitgestellt wird, durch einen in der empfangenen Signalgruppe enthaltenen Timer-Korrekturcode korrigiert wird, wenn hingegen ein anderes Kommando als ein...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Türver- und -entriegelung.
Sende- und Empfangssysteme, wie sie in Form von Fernbetätigungseinrichtungen zum Entriegeln/Verriegeln von Fahrzeugtüren, zum Ein-/Ausschalten von Scheinwerfern eines Fahrzeugs, zum Entriegeln von Kofferraumdeckelschlössern und dergleichen verwendet werden, sind in verschiedenen Varianten bekannt. Bei einer solchen Einrichung wird ein kleiner Sender im Format eines Schlüsselanhängers verwendet, während sich in einem Kraftfahrzeug ein Empfänger befindet, der ein Sendesignal empfängt und demoduliert, um anhand der demodulierten Signale verschiedene Betätigungsvorgänge auszuführen.

Das DE 90 16 710 U1 zeigt eine Fernsteuerung zum Steuern von Kraftfahrzeugfunktionen unter Einsatz einer Sender-Bedieneinheit und eines im Fahrzeug angebrachten Empfangsteils. Die vom Sender zum Empfänger übertragene Steuerinformation enthält ein fahrzeugspezifisches Betätigungswort, welches empfängerseitig mit einem dort gespeicherten Kennwort verglichen wird. Im Fall der Übereinstimmung erfolgt eine Betätigung eines Verbrauchers, abhängig von einer in der Steuerinformation enthaltenen Adresse.

Aus der DE 42 18 500 A1 ist eine Fernsteuerung für Kraftfahrzeugfunktionen bekannt, bei der mit einem Zeitcode gearbeitet wird. Damit eine geringfügige Abweichung des Zeitcodes bei Vergleich im Empfänger nicht zu unbrauchbaren und unerwünschten "Fehlerkennungen" führt, ist in Bezug auf einen Nennwert ein Toleranzfenster eingerichtet. Wenn die miteinander verglichenen Zeitcodes beide in diesem Toleranzfenster liegen, wird die Übereinstimmung der Codes anerkannt. Zusätzlich wird im Anschluss an diese Anerkennung der im Empfänger gehaltene Zeitcode von dem empfangenen Zeitcode überschrieben, so dass nach jedem Vergleich eine mögliche Abweichung beseitigt wird.

Aus der DE 36 36 82 C1 ist eine ähnliche Fernsteuerung für Kraftfahrzeugfunktionen bekannt, bei dem ähnlich wie oben erläutert, eine im Empfänger automatisch stattfindende Nachsynchronisation auf den Sender erfolgt. Ausgehend von einem einzigen Code-Wort werden sowohl senderseitig als auch empfängerseitigt Pseudo-Zufallsfolgen von Zahlen erzeugt, die bei Bedarf im Empfänger aktualisiert werden.

Aus der DE 30 06 128 ist eine Kraftfahrzeug-Schließanlage bekannt, bei der im fahrzeugseitigen Empfangsteil ein Zufallsgenerator zum Erzeugen von Codesignalen vorhanden ist. Bei jedem Schließvorgang liefert der Zufallsgenerator ein neues Codewort, welches in einen Lesespeicher sowohl des Empfängers als auch des Senders eingeschrieben wird. Somit steht für jeden Öffnungsvorgang ein neues Codewort-Paar zur Verfügung, welches beim vorausgehenden Schließvorgang erzeugt wurde.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der oben genannten Art anzugeben, welche eine einfache Entschlüsselung verbietet und dafür sorgt, daß es nicht zu Code-Vergleichs-Ergebnissen kommt, die unbrauchbar sind.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch angegebene Erfindung.

Das Entschlüsseln der Identifizierungsinformation wird dadurch schwierig, daß man einen veränderlichen Code, der eine Zufallszahl-Information oder nach einer vorbestimmten Regel geänderte nummerische Information enthält, auf der Sendeseite des Systems der Identifizierungsinformation hinzufügt.

Wenn man zusammen mit der Abgabe einer vorbestimmten Kommandoinformation, z. B. der Kommandoinformation, eine Tür zu verriegeln, auf der Sendeseite des Systems eine Korrekturinformation gleichzeitig ausgibt, so daß der veränderliche Code auf der Empfangsseite des Systems mit dem veränderlichen Code auf der Sendeseite des Systems übereinstimmt, wird der veränderliche Code auf der Empfangsseite des Systems derart korrigiert, daß er mit dem veränderlichen Code auf der Sendeseite des Systems übereinstimmt. Es kann verhindert werden, daß die veränderlichen Codes auf der Sendeseite und der Empfangsseite des Systems nicht miteinander übereinstimmen.

Darüberhinaus ist es möglich, einen veränderlichen Code zu verschieben, wobei die Sendeseite des Systems einen bei jedem Sendevorgang graduell verschobenen veränderlichen Code absendet und die Empfangsseite des Systems in verschiedenem Ausmaß verschobene Codes speichert.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Blockdiagramm des Schaltungsaufbaus eines Senders;
2 ein Blockdiagramm des Schaltungsaufbaus eines Empfangsteils des Systems;
3 ein Diagramm eines Beispiels für den Aufbau eines Sendesignals für den in 1 dargestellten Sender; und
4 den Ablauf für den Fall, daß ein veränderlicher Code um eine Stufe nach einer vorbestimmten Regel verschoben wird, 4A ein Flußdiagramm des Sendebetriebs, und 4B ein Flußdiagramm des Empfangsbetriebs.
Als nächstes soll eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben werden.
1 ist ein Blockdiagramm, welches den Aufbau einer Schaltung eines Senders darstellt, 2 ist ein Blockdiagramm einer Schaltung eines Empfangsteils des Systems, 3 veranschaulicht den Aufbau des Sendesignals.
Ein in 1 dargestellter Sender besitzt einen Generator für veränderlichen Code, 30, der an eine Steuerung 3 angeschlossen ist, während ein in 2 dargestellter Empfänger einen Halter für veränderliche Codes, 31, besitzt, der an eine Steuerung 11 angeschlossen ist.
Der Generator 30 für veränderliche Codes enthält z. B. eine Timerschaltung, einen Zufallszahlgenerator zum Berechnen einer optionalen Zahl auf Zufallsbasis, und eine Arithmetikschaltung zum Ändern einer Zahl nach einer vorbestimmten Regel.
Zuerst soll der Fall beschrieben werden, daß eine Timerschaltung vorhanden ist. Für den Fall der Timerschaltung muß auch in dem Halter 31 für veränderliche Codes auf der Empfangsseite des Systems eine solche Timerschaltung vorhanden sein.
Wenn z. B. gleiche Timerschaltungen sowohl im Sendeteil als auch im Empfangsteil des Systems vorhanden sind, wird ein veränderlicher Code entsprechend einer Zeitstempelinformation durch die Timerschaltung erzeugt, und zwar über eine arithmetische Operation im Generator 30 für variable Codes, oder in der Steuerung 3 der System-Sendeseite. Gemäß 3 wird im Sender nach Auslesen eines fixen Codes (ID-Codes) 41a aus einem Speicher 4 sowie nach dem Auslesen eines veränderlichen Codes 41b aus dem Generator 30 für veränderliche Codes eine Identifizierungsinformation 41 generiert, und außerdem wird ein Funktionscode (Kommandoinformation) 42 erzeugt, der der auszuführenden Betätigung entspricht, und diese Gesamtinformation wird von dem Sendeteil 6 abgesendet.
Wenn das Signal gemäß 3 im Empfänger empfangen wird, erfolgt eine Bestätigung der Übereinstimmung des fixen Codes 41a in der Steuerung 11, und außerdem einer Übereinstimmung des veränderlichen Codes, basierend auf der in dem Halter 31 für veränderliche Codes vorhandenen Timerschaltung. Wenn die Übereinstimmung des fixen Codes 41a und des veränderlichen Codes 41b bestätigt wird, wird ein Funktionscode 42 akzeptiert, wenn hingegen für den fixen Code 41a und den veränderlichen Code 41b keine Übereinstimmung festgestellt wird, wird das Akzeptieren des Funktionscodes abgelehnt.
Wenn von den in dem Generator 30 für veränderliche Codes einerseits und dem Halter 31 für veränderliche Codes andererseits enthaltenen Timerschaltungen ein veränderlicher Code 41b generiert wird, kann es manchmal vorkommen, daß der von dem Timer der Schaltung 30 erzeugte "Zeitstempel" von dem durch die Schaltung 31 gebildeten "Zeitstempel" abweicht. Wenn also eine vorbestimmte Kommandoinformation (Funktionscode) ausgegeben wird, wird, um die erwähnten Abweichungen möglich zu machen, dem veränderlichen Code 41b eine Korrekturinformation beigegeben. Diese Beigabe der Korrekturinformation wird beispielsweise beschränkt auf die ausgegebene Zeit für einen Türverriegelungsbefehl. Wenn dieser Türverriegelungsbefehl (Funktionscode 42) gesendet wird, wird damit einhergehend die Korrekturinformation gesendet, und die Übereinstimmung eines ID-Codes 41a wird zunächst in dem Empfänger bestätigt, wenn diese Korrekturinformation von dem Empfänger empfangen wird, und die Korrekturinformation wird bei dieser Bestätigung akzeptiert, so daß die Erzeugung des Zeitstempels in der Timerschaltung des Halters 31 für veränderliche Codes in dem Empfänger korrigiert wird.
Da auf diese Weise eine Timer-Korrektur jedesmal dann erfolgt, wenn beim Verlassen des Fahrzeugs durch den Fahrer ein Türverriegelungsbefehl erzeugt wird, wird eine Nichtübereinstimmung eines veränderlichen Codes mit sowohl senderseitig als auch empfängerseitig vorhandenen Timerschaltungen ziemlich unwahrscheinlich. Wenn außerdem eine Kommandogabe außer derjenigen für eine Türverriegelung erfolgt, ist das Entschlüsseln von "gestohlenen" Signalinhalten deshalb unmöglich, weil eine andere Identifizierungsinformation 41 als die ihrer Zeitstempelung entsprechende Information gesendet wird.
Wenn ferner eine unbefugte Person "gestohlene" Signalinhalte entschlüsseln will, so kann der Diebstahl eines Fahrzeuges deshalb verhindert werden, weil das besagte Signal nur dazu da ist, die Fahrzeugtür zu verriegeln.
Im folgenden wird der Fall erläutert, daß eine Zufallszahl als veränderlicher Code 41b verwendet wird.
Als Ausführungsform für diesen Fall ist eine eine beliebige Zahl auf Zufallsbasis erzeugende Generatorschaltung nur in dem Generator 30 für veränderliche Codes im Sender vorhanden. Nur bei Ausführung einer Türverriegelung wird eine neue Zufallszahl von dem veränderlichen Codegenerator 30 ausgegeben, und diese Zufallszahl wird empfangsseitig in dem Halter 31 für veränderliche Codes abgespeichert.
Erfolgt eine Betätigung außer derjenigen für eine Türverriegelung, so wird eine von dem Generator 30 für veränderliche Codes erhaltene Zufallszahl von der Steuerung in dem Sender als vorbestimmte Zahl berechnet, und es wird hieraus ein veränderlicher Code 41b generiert und abgesendet. Wenn im Empfänger die Übereinstimmung der jeweiligen fixen Codes (ID-Codes) 41a festgestellt wurde, wird von der Steuerung 11 durch inverse oder "Rückwärts"-Berechnung der variable Code 41b verarbeitet, und der dadurch ermittelte Code wird verglichen mit der in dem Halter 31 für veränderliche Codes vorab gespeicherten Zahl, so daß ein Funktionscode 42 nur dann akzeptiert wird, wenn diese miteinander verglichenen Werte für den veränderlichen Code übereinstimmen.
Wie oben beschrieben, wird eine Zufallszahl für diese Berechnung bei jedem Türverriegelungsvorgang aktualisiert. Somit wird nur dann, wenn eine Türverriegelung erfolgt, eine neue Zufallszahl oder ein Signal auf der Basis einer neuen Zufallszahl als Kommandoinformation ausgegeben, und eine in dem Halter 31 für veränderliche Codes gehaltene Variable wird auf der Empfangsseite des Systems aktualisiert.
Da eine verwendete Zufallszahl bei jedem Türschließvorgang aktualisiert wird, wird es also schwierig, ein solches Signal zu "stehlen" und zu entschlüsseln. Wenn außerdem ein Betätigungssignal kopiert würde und ein Unbefugter versuchte, ein Fahrzeug mit einem solchen entschlüsselten Signal zu stehlen, so könnte dies mit dem kopierten Signal wegen der Aktualisierung des veränderlichen Codes dann nicht geschehen, wenn in der Zwischenzeit der Benutzer des Fahrzeugs mindestens einmal eine Türverriegelung (mit dem Sender) vorgenommen hat.
Bei dem in 1 dargestellten Sender ist ein Programm, welches eine vorbestimmte Formel ausführt, in dem Generator 30 für veränderliche Codes oder in der Steuerung 3 vorgesehen, und ein veränderlicher Code 41b läßt sich nach Maßgabe dieser Formel um eine Stufe verschieben. Außerdem befindet sich in dem in 2 dargestellten Empfänger ein Programm, welches die gleiche Formel, wie sie oben angesprochen wurde, ausführt, wobei dieses Programm in dem Halter 31 für veränderliche Codes oder in der Steuerung 11 gespeichert ist, wodurch der veränderliche Code um eine Stufe verschoben wird und der verschobene, veränderliche Code in dem Halter 31 für die veränderlichen Codes gehalten werden kann. Bei dieser Formel kann es sich um eine Funktion f(x) als Funktion von x handeln. Die Veränderliche oder Variable x ist eine natürliche Zahl, die sich in der Reihenfolge von beispielsweise 1, 2, 3 usw. um eine Stufe verschiebt. Bei der Funktion f(x) handelt es sich um eine quadratische, kubische oder ähnliche Funktion oder um eine geometrische Reihe oder dergleichen. Auch kann es sich anstelle einer Funktion von x um eine Zufallszahl handeln, die sich nach Maßgabe der Verschiebung von x um eine Stufe ändert.
Wenn in dem Sender so, wie es in 4A dargestellt ist, eine Tastenbetätigung für eine Datenübertragung erfolgt (Schritt Sa), wird der zuvor gesendete veränderliche Code 41b aus dem Generator 30 für veränderliche Codes oder aus der Steuerung 3 ausgelesen (Schritt Sb). Es sei angenommen, der veränderliche Code sei hier f(a) mit x = a. Dann wird der Inhalt dieses veränderlichen Codes um eine Stufe verschoben, und der Code f(a + 1) wird erzeugt, wobei x = a + 1 (Schritt Sc). Dieser Code 41b mit f(a + 1/schließt sich an einen fixen Code 41a an, der aus dem Speicher 4 ausgelesen wird, und außerdem wird der Funktionscode 42 angehängt, und die erzeugten Sendesignalgruppen werden gesendet (Schritt Sd).
Mit Hilfe der Steuerung 11 auf der Empfangsseite des Systems erfolgt eine Bestätigung der Übereinstimmung eines fixen Codes 41a unter den empfangenen Signalen, außerdem eine Bestätigung der Übereinstimmung des veränderlichen Codes, der in dem Halter 31 für veränderliche Codes gehalten wird, mit dem empfangenen veränderlichen Code. Auf der Empfangsseite des Systems wird der Wert x des veränderlichen Codes f(x) bei jeder Übertragungsbeendigung um eine Stufe verschoben, und wenn ein zuvor empfangenes Signal f(a) lautete, so wird dieses auf f(a + 1) verschoben. Von der Steuerung 11 wird der empfangene veränderliche Code f(a + 1) mit f(a +1) verglichen, wobei letzterer Wert im Empfänger des Systems berechnet wird, und es erfolgt eine Bestätigung (oder Nicht-Bestätigung) der Übereinstimmung der beiden verglichenen Werte.
Wenn man aber z. B. annimmt, daß im Sender eine Betätigungstaste wirkungslos gedrückt wurde, z. B. in einem Bereich, in welchem die durch die Tastenbetätigung erzeugte elektromagnetische Welle den Empfänger nicht erreichen kann, so ist dann, wenn diese Betätigungstaste in der Nähe des Empfängers gedrückt wird, der Inhalt eines veränderlichen Codes 41b, welcher von dem Sender abgesendet wurde, gegenüber der vorausgehenden normalen Übertragung um zwei Stufen verschoben, hier also auf f(a + 2). Andererseits wird im Empfänger, weil der Code f(a + 1) um eine Stufe gegenüber dem zuvor empfangenen Code f(a) gehalten wird, der empfangene veränderliche Code nicht mit dem empfangenen Code übereinstimmen, der im Empfangsteil des Systems gehalten wird.
Bei dieser Ausführungsform werden mehrere kontinuierliche veränderliche Codes in dem Halter 31 für veränderliche Codes seitens des Empfängers des Systems gehalten. Es sei angenommen, daß die Zahl dieses Codes (n + 1) (n ist eine natürliche Zahl) ist. Zu einer gewissen Zeit sind z. B. mehrere Codes von f(a) bis f(a + n) in dem Empfänger vorhanden. Wenn nun ein veränderlicher Code f(a) von dem Sender des Systems abgesendet wird, so erfolgt ein Vergleich eines empfangenen veränderlichen Codes mit den mehreren Codes, und wenn der empfangene veränderliche Code mit irgendeinem der mehreren Codes übereinstimmt, wird dies als normaler Empfang eingestuft. Wenn Senden und Empfangen von f(a) beendet ist, wird ein veränderlicher Code um eine Stufe verschoben auf f(a + 1) im Sender, und im Empfangsteil des Systems werden sämtliche Co des um eine Stufe verschoben, und es werden (n + 1) veränderliche Codes von f(a + 1) bis f(a + n + 1) in dem Halter 31 für veränderliche Codes bereitgehalten. Wenn somit eine nicht wirksame Tastenbetätigung auf der Senderseite erfolgte, wie es oben erläutert wurde, so läßt sich ein normaler Betrieb des Empfängers erreichen durch Betätigungsvorgänge nach dem nicht-effektiven Betätigen einer Taste, indem mehrere kontinuierliche Codes in dem Empfänger bereitgehalten werden.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm in 4B der Betrieb im Empfangsteil des Systems beschrieben. Wenn von einem Sender ein Signal empfangen wird (Schritt Se), stellt die Steuerung fest, ob das Signal akzeptierbar ist oder nicht, indem geprüft wird, ob ein Datensendeimpuls 23 empfangen wurde (Schritt Sf). Anschließend bestätigt die Steuerung nicht nur die Übereinstimmung eines fixen Codes 41a, sondern auch die Übereinstimmung eines empfangenen veränderlichen Codes mit irgendeinem der (n + 1) gehaltenen veränderlichen Codes (Sg). Wenn diese miteinander übereinstimmen, bewirkt die Steuerung, daß die (n + 1) veränderlichen Codes um eine Stufe verschoben werden (Sh). Anschließend geht der Prozeß zu einem Verarbeitungsschritt.

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Türver- und -entriegelung mit einer Kfz-Fernbedienung in einem Sende- und Empfangssystem des Typs, bei dem senderseitig eine Datensequenz aus Identifizierungsinformation und eine Datensequenz einer Kommandoinformation gesendet werden und empfängerseitig ein Erkennungsvorgang zum Erkennen der Identifizierungsinformation innerhalb der empfangenen Sendesignalgruppe durchgeführt wird und eine Verarbeitung auf der Grundlage der Kommandoinformation erfolgt, wobei die Identifizierungsinformation einen fixen Code (41a) und einen veränderlichen Code (41b), der einer von einer Timerschaltung erzeugten Zeitstempelinformation entspricht und sich bei jedem Sendevorgang ändert, aufweist, wenn von der Fernbedieneinheit ein Türverriegelungskommando gesendet wird, in dem Empfänger das Türverriegelungskommando als zulässig erkannt wird, indem Übereinstimmung mit dem fixen Code (41a) und nicht mit dem veränderlichen Code (41b) in der empfangenen Signalgruppe geprüft wird, und der veränderliche Code (41b), der von einer in dem Empfänger enthaltenen Timerschaltung bereitgestellt wird, durch einen in der empfangenen Signalgruppe enthaltenen Timer-Korrekturcode korrigiert wird, wenn hingegen ein anderes Kommando als ein Türverriegelungskommando empfangen wird, der Empfänger das Kommando dadurch als zulässig erkennt, dass auf Übereinstimmung von sowohl veränderlichem als auch fixem Code geprüft wird.