DE102017206008B4 - Key device, authentication device, authentication system, method for releasing a vehicle and computer-readable storage medium - Google Patents
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Abstract
Schlüsseleinrichtung (20), insbesondere für ein Fahrzeug (10), umfassend:eine Schlüssel-Sendeeinrichtung (23), die dazu ausgebildet ist:- ein Schlüsseldatensignal (31), insbesondere an das Fahrzeug (10), zu senden, wobei das Schlüsseldatensignal (31) eine Schlüsseldatenfolge (30) codiert; und- ein Bestätigungsdatensignal (41), insbesondere an das Fahrzeug (10), zu senden, wobei das Bestätigungsdatensignal (41) einen Bestätigungsdatensatz (40) codiert, wobeieine Schlüssel-Recheneinrichtung (21), die dazu ausgebildet ist, das Bestätigungsdatensignal (41) unter Verwendung einer Spreiztechnik zu erzeugen dadurch gekennzeichnet, dassein Spreizcode (44) derart ausgewählt ist, dass die Leistungsdichte (47) des Bestätigungsdatensignals (41) in einem Messabstand von der Schlüssel-Sendeeinrichtung (23) geringer ist als die Rauschleistungsdichte (61).Key device (20), in particular for a vehicle (10), comprising:a key transmitting device (23) which is designed to:- send a key data signal (31), in particular to the vehicle (10), wherein the key data signal (31) encodes a key data sequence (30); and- send a confirmation data signal (41), in particular to the vehicle (10), wherein the confirmation data signal (41) encodes a confirmation data set (40), whereina key computing device (21) which is designed to generate the confirmation data signal (41) using a spreading technique, characterized in thata spreading code (44) is selected such that the power density (47) of the confirmation data signal (41) at a measuring distance from the key transmitting device (23) is lower than the noise power density (61).
Description
Die Erfindung betrifft eine Schlüsseleinrichtung, eine Authentifizierungseinrichtung, ein Authentifizierungssystem, ein Verfahren zum Freigeben eines Fahrzeugs und ein computerlesbares Speichermedium.The invention relates to a key device, an authentication device, an authentication system, a method for releasing a vehicle and a computer-readable storage medium.
Moderne Fahrzeuge, wie PKW oder LKW, weisen bartlose Schlüsselsysteme auf. Die bartlosen Schlüssel erlauben den Zugang zum Fahrzeug, ohne dass der Fahrer den Schlüssel in ein Schloss einführen muss. Darüber hinaus ist es möglich, dass das Fahrzeug, z.B. auf Knopfdruck, gestartet wird, wenn sich der bartlose Schlüssel innerhalb der Fahrgastzelle des Fahrers befindet.Modern vehicles, such as cars or trucks, have beardless key systems. The beardless keys allow access to the vehicle without the driver having to insert the key into a lock. In addition, it is possible to start the vehicle, e.g. at the push of a button, if the beardless key is inside the driver's passenger compartment.
Bisherige bartlose Schlüsselsysteme können Angriffen durch Hacker ausgesetzt sein.Previous beardless key systems can be exposed to attacks by hackers.
Ein bekannter Ansatz um die Sicherheit der bartlosen Schlüsselsysteme zu erhöhen, ist das Verwenden von Beschleunigungssensoren im Schlüssel. Der Schlüssel sendet dann nur Signale, wenn sich der Schlüssel bewegt. Eine weitere Möglichkeit ist das Verwenden von Laufzeitmessungen, um sicherzustellen, dass ein Schlüsselsignal nur vom Fahrzeug akzeptiert wird, wenn die Antwort auf eine Anfrage in seinem sehr engen Zeitfenster liegt. Wenn eine Laufzeitmessung der Signale vorgenommen wird, kann die Entfernung des Schlüssels bis zu den Empfängern im Fahrzeug bestimmt werden. Somit kann also sichergestellt werden, dass sich der Schlüssel im oder nahe beim Fahrzeug befindet.A well-known approach to increasing the security of beardless key systems is to use acceleration sensors in the key. The key then only sends signals when the key is moving. Another possibility is to use runtime measurements to ensure that a key signal is only accepted by the vehicle if the response to a request is within its very narrow time window. If a runtime measurement of the signals is carried out, the distance of the key to the receivers in the vehicle can be determined. This means that it can be ensured that the key is in or near the vehicle.
Die Verbesserung der Sicherheit unter Verwendung von Laufzeitmessungen ist extrem aufwendig. Es ist üblicherweise erforderlich, dass sich der Schlüssel innerhalb der Fahrgastzelle befindet, um das Fahrzeug zum Starten freizugeben. Der Abstand zwischen Schlüssel und einer innerhalb des Fahrzeugs angeordneten Empfangseinrichtung ist daher sehr gering. Da sich die Signale mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten, ist eine Messung der Laufzeit sehr aufwändig. Improving security using time-of-flight measurements is extremely complex. It is usually necessary for the key to be inside the passenger compartment in order to start the vehicle. The distance between the key and a receiving device inside the vehicle is therefore very small. Since the signals propagate at the speed of light, measuring the time of flight is very complex.
Z.B. müssen am Fahrzeug mehrere Empfänger eingesetzt werden. Das System wird somit sehr komplex und teuer.For example, several receivers must be installed on the vehicle. This makes the system very complex and expensive.
Aus der
Aus der
Die
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schlüsseleinrichtung, eine Authentifizierungseinrichtung, ein Authentifizierungssystem, ein Verfahren zum Freigeben eines Fahrzeugs und ein computerlesbares Speichermedium anzugeben, die die vorgenannten Nachteile beseitigen. Insbesondere soll eine Schlüsseleinrichtung angegeben werden, die die Diebstahlsicherheit eines Fahrzeugs erhöht. Weiterhin soll eine entsprechende Authentifizierungseinrichtung, ein Authentifizierungssystem, ein Verfahren zum Freigeben eines Fahrzeugs und ein computerlesbares Speichermedium angegeben werden.Based on this prior art, the object of the present invention is to provide a key device, an authentication device, an authentication system, a method for unlocking a vehicle and a computer-readable storage medium that eliminate the aforementioned disadvantages. In particular, a key device is to be provided that increases the theft security of a vehicle. Furthermore, a corresponding authentication device, an authentication system, a method for unlocking a vehicle and a computer-readable storage medium are to be provided.
Diese Aufgabe wird durch die Schlüsseleinrichtung gemäß Anspruch 1, die Authentifizierungseinrichtung gemäß Anspruch 8, das Authentifizierungssystem gemäß Anspruch 11, das Verfahren zum Freigeben eines Fahrzeugs gemäß Anspruch 13 und durch das computerlesbare Speichermedium gemäß Anspruch 19 gelöst.This object is achieved by the key device according to
Insbesondere wird die Aufgabe gelöst durch eine Schlüsseleinrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug, umfassend:
- eine Schlüssel-Sendeeinrichtung, die dazu ausgebildet ist:
- - ein Schlüsseldatensignal, insbesondere an das Fahrzeug, zu senden, wobei das Schlüsseldatensignal eine Schlüsseldatenfolge kodiert und
- - ein Bestätigungsdatensignal, insbesondere an das Fahrzeug, zu senden, wobei das Bestätigungsdatensignal einen Bestätigungsdatensatz kodiert,
- a key transmitting device designed to:
- - to send a key data signal, in particular to the vehicle, wherein the key data signal encodes a key data sequence and
- - to send a confirmation data signal, in particular to the vehicle, wherein the confirmation data signal encodes a confirmation data set,
Ein Kern der Erfindung ist daher, dass die Schlüssel-Sendeeinrichtung zwei Signale an das Fahrzeug überträgt. Es wird also ein zweistufiges Sicherheitssystem bereitgestellt. Zum einen mittels des Bestätigungsdatensatzes und dem zugehörigen Bestätigungsdatensignal und zum anderen mit der Schlüsseldatenfolge und dem zugehörigen Schlüsseldatensignal. Das Schlüsseldatensignal kodiert eine Schlüsseldatenfolge und das Bestätigungsdatensignal kodiert einen Bestätigungsdatensatz.A core of the invention is therefore that the key transmitting device transmits two signals to the vehicle. A two-stage security system is thus provided. Firstly, by means of the confirmation data set and the associated confirmation data signal and secondly with the key data sequence and the associated key data signal. The key data signal encodes a key data sequence and the confirmation data signal encodes a confirmation data set.
Das Bestätigungsdatensignal kann z.B. in Reaktion auf ein Anfragesignal des Fahrzeugs gesendet werden. Es dient also der Bestätigung, dass die Schlüsseleinrichtung sich in der Nähe des Fahrzeugs befindet. Da das Bestätigungsdatensignal unter Verwendung einer Spreiztechnik erzeugt ist, kann es nur unter Kenntnis der verwendeten Spreiztechnik rekonstruiert werden. Es wird also die Sicherheit dadurch erhöht, dass ohne Kenntnis der verwendeten Spreiztechnik das Bestätigungsdatensignal nicht rekonstruiert werden kann.The confirmation data signal can be sent, for example, in response to a request signal from the vehicle. It is therefore used to confirm that the key device is in the vicinity of the vehicle. Since the confirmation data signal is generated using a spreading technique, it can only be reconstructed with knowledge of the spreading technique used. Security is therefore increased by the fact that the confirmation data signal cannot be reconstructed without knowledge of the spreading technique used.
In einer Ausführungsform kann die Schlüssel-Sendeeinrichtung dazu ausgebildet sein, das Bestätigungsdatensignal durch bitweises Kodieren, insbesondere mittels einer XOR-Operation, des Bestätigungsdatensatzes mit einem Spreizkode zu erzeugen.In one embodiment, the key transmitting device can be designed to generate the confirmation data signal by bit-by-bit coding, in particular by means of an XOR operation, of the confirmation data set with a spreading code.
Durch bitweises Kodieren wird eine besonders effiziente Methode zum Erzeugen des Bestätigungsdatensignals angegeben. Bei der Verwendung eines Spreizcodes wirkt dieser als zweiter Code, da ohne ihn das Signal nicht rekonstruiert werden kann.Bit-by-bit coding provides a particularly efficient method for generating the confirmation data signal. When a spreading code is used, this acts as a second code, since the signal cannot be reconstructed without it.
In einer Ausführungsform kann eine Schlüssel-Synchronisationseinrichtung vorgesehen sein, wobei die Schlüssel-Recheneinrichtung dazu ausgebildet sein kann, das Bestätigungsdatensignal unter Verwendung der Schlüssel-Synchronisationseinrichtung zu erzeugen.In one embodiment, a key synchronization device may be provided, wherein the key computing device may be configured to generate the confirmation data signal using the key synchronization device.
Es wird also möglich, dass das Bestätigungsdatensignal unter Verwendung einer Schlüssel-Synchronisationseinrichtung erzeugt wird. Beispielsweise kann das Bestätigungsdatensignal synchron zu einem Referenzsignal erzeugt werden. Darüber hinaus ist eine Kenntnis des Synchronisationsverhaltens wichtig, damit die Spreiztechnik effektiv angewendet werden kann. Die beschriebene Ausführungsform erhöht also die Qualität des Bestätigungsdatensignals.It is therefore possible for the confirmation data signal to be generated using a key synchronization device. For example, the confirmation data signal can be generated synchronously with a reference signal. In addition, knowledge of the synchronization behavior is important so that the spreading technique can be used effectively. The embodiment described therefore increases the quality of the confirmation data signal.
In einer Ausführungsform kann die Schlüssel-Sendeeinrichtung dazu ausgebildet sein, Synchronisationsdaten, insbesondere an ein/das Fahrzeug, zu senden, wobei die Synchronisationsdaten zur Bestimmung eines Abstandes zwischen der Schlüsseleinrichtung und einem/dem Fahrzeug verwendbar sind.In one embodiment, the key transmitting device can be designed to transmit synchronization data, in particular to a/the vehicle, wherein the synchronization data can be used to determine a distance between the key device and a/the vehicle.
Die Schlüsseleinrichtung der vorstehend beschriebenen Ausführungsform erhöht die Sicherheit weiter, da eine Messung des Abstandes zwischen Schlüsseleinrichtung und Fahrzeug ermöglicht wird. Es wird also eine dritte Sicherheitsstufe bereitgestellt. Eine Abstandsmessung ist vorteilhaft, um sicherzustellen, dass sich die Schlüsseleinrichtung innerhalb des Fahrzeugs befindet.The key device of the embodiment described above further increases security by allowing measurement of the distance between the key device and the vehicle. A third level of security is thus provided. Distance measurement is advantageous in order to ensure that the key device is inside the vehicle.
Ein Spreizcode ist derart ausgewählt, dass die Leistungsdichte des Bestätigungsdatensignals in einem Messabstand von der Schlüsselsendeeinrichtung, insbesondere innerhalb eines Messabstandes kleiner 300 cm, bevorzugt kleiner 100 cm, geringer ist als die, insbesondere thermische, Rauschleistungsdichte.A spreading code is selected such that the power density of the confirmation data signal at a measuring distance from the key transmitting device, in particular within a measuring distance of less than 300 cm, preferably less than 100 cm, is lower than the, in particular thermal, noise power density.
Durch die Verwendung eines Spreizcodes für die Spreiztechnik, der derart ausgewählt ist, dass die Leistungsdichte des Bestätigungsdatensignals geringer ist als die Rauschleistungsdichte, wird es für einen Dritten unmöglich, das Bestätigungsdatensignal ohne Kenntnis des genauen Spreizcodes zu rekonstruieren. Das Bestätigungsdatensignal geht quasi im Rauschen unter. Dies hat eine erhebliche Steigerung der Sicherheit zur Folge.By using a spreading code for the spreading technique that is selected such that the power density of the confirmation data signal is lower than the noise power density, it becomes impossible for a third party to reconstruct the confirmation data signal without knowing the exact spreading code. The confirmation data signal is essentially lost in the noise. This results in a significant increase in security.
In einer Ausführungsform weist der Bestätigungsdatensatz eine Länge kleiner 128 Bit, insbesondere kleiner gleich 64 Bit, bevorzugt genau ein Bit auf.In one embodiment, the confirmation data record has a length of less than 128 bits, in particular less than or equal to 64 bits, preferably exactly one bit.
Der Bestätigungsdatensatz kann also eine sehr kleine Länge haben. Dadurch kann mit sehr geringen Sendeleistungen gearbeitet werden.The confirmation data set can therefore be very short. This means that very low transmission power can be used.
In einer Ausführungsform kann dem Bestätigungsdatensignal eine Baudrate und eine Chiprate zugeordnet sein, wobei das Verhältnis aus Chiprate und Baudrate einen Spreizfaktor angibt, der insbesondere größer 103, bevorzugt größer 103, ist.In one embodiment, the confirmation data signal can be assigned a baud rate and a chip rate, wherein the ratio of chip rate and baud rate indicates a spreading factor which is in particular greater than 10 3 , preferably greater than 10 3 .
Die Baudrate gibt die Anzahl der übertragenen Symbole pro Zeiteinheit an. Die Chiprate gibt die Anzahl der übertragenen Chips pro Zeiteinheit an. Ein Chip gibt einen einzelnen elementaren Modulationszustand an. Bei einem Spreizfaktor größer 1 ist die Chiprate also größer als die Baudrate. Das heißt, dass pro Symbol eine Vielzahl von Chips übertragen wird.The baud rate indicates the number of symbols transmitted per unit of time. The chip rate indicates the number of chips transmitted per unit of time. A chip indicates a single elementary modulation state. With a spreading factor greater than 1, the chip rate is therefore greater than the baud rate. This means that a large number of chips are transmitted per symbol.
Die Aufgabe wird insbesondere ferner gelöst durch eine Authentifizierungseinrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug, insbesondere für eine Schlüsseleinrichtung wie vorstehend beschrieben, umfassend:
- - eine Empfangseinrichtung zum Empfangen:
- ◯ eines Schlüsseldatensignals, wobei das Schlüsseldatensignal eine Schlüsseldatenfolge kodiert; und
- ◯ eines Bestätigungsdatensignals, wobei das Bestätigungsdatensignal einen Bestätigungsdatensatz kodiert;
- - eine Sperreinrichtung, die dazu ausgebildet ist, ein Freigabesignal zu erzeugen, wenn der Bestätigungsdatensatz und die Schlüsseldatenfolge durch die Sperrvorrichtung validiert sind,
- - a receiving device for receiving:
- ◯ a key data signal, the key data signal encoding a key data sequence; and
- ◯ an acknowledgement data signal, the acknowledgement data signal encoding an acknowledgement data set;
- - a locking device which is designed to generate an enable signal when the confirmation data set and the key data sequence are validated by the locking device,
Die Authentifizierungseinrichtung verarbeitet den Bestätigungsdatensatz und die Schlüsseldatenfolge, so dass ein Freigabesignal erzeugt wird. Das Verwenden von zwei separaten Signalen zur Erzeugung des Freigabesignals erhöht die Sicherheit der Authentifizierungseinrichtung. Die Sicherheit wird insbesondere dadurch erhöht, dass eine Spreiztechnik zum Wiederherstellen des Bestätigungsdatensatzes verwendet wird, wie bereist weiter oben beschrieben.The authentication device processes the confirmation data set and the key data sequence to generate an enable signal. Using two separate signals to generate the enable signal increases the security of the authentication device. Security is particularly increased by using a spreading technique to recover the confirmation data set, as described above.
In einer Ausführungsform kann die Dekodiereinrichtung dazu ausgebildet sein, den Bestätigungsdatensatz durch bitweises Dekodieren, insbesondere mittels einer XOR-Operation, des Bestätigungsdatensignals mit einem Spreizcode wiederherzustellen.In one embodiment, the decoding device can be designed to restore the confirmation data set by bit-by-bit decoding, in particular by means of an XOR operation, of the confirmation data signal with a spreading code.
Das Verwenden eines bitweisen Dekodierens ist eine besonders effiziente Art der Signalverarbeitung. Ferner wird die Sicherheit der Authentifizierungsvorrichtung erhöht, da die Kenntnis des Spreizcodes notwendig ist, um den Bestätigungsdatensatz wiederherzustellen.Using bit-by-bit decoding is a particularly efficient way of processing signals. It also increases the security of the authentication device because knowledge of the spreading code is necessary to recover the confirmation record.
In einer Ausführungsform kann die Dekodiereinrichtung dazu ausgebildet sein, um den Bestätigungsdatensatz unter Verwendung von dem Bestätigungsdatensignal zugeordneten Synchronisationsdaten wiederherzustellen.In one embodiment, the decoding device may be configured to recover the confirmation data set using synchronization data associated with the confirmation data signal.
Um den Bestätigungsdatensatz wiederherzustellen, können Synchronisationsdaten verwendet werden, die z.B. angeben, wie das empfangene Bestätigungsdatensignal mit einem Spreizcode korreliert werden muss. Dies erhöht weiter die Sicherheit, da auch die Synchronisationsdaten zum erfolgreichen Wiederherstellen des Bestätigungsdatensatzes empfangen werden müssen.To restore the acknowledgement record, synchronization data can be used, which e.g. indicates how the received acknowledgement data signal must be correlated with a spreading code. This further increases security, since the synchronization data must also be received to successfully restore the acknowledgement record.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Authentifizierungssystem, insbesondere für ein Fahrzeug, umfassend:
- - eine Schlüsseleinrichtung wie vorstehend beschrieben,
- - eine Authentifizierungseinrichtung, wie sie vorstehend beschrieben wurde,
- - a key device as described above,
- - an authentication device as described above,
In einer Ausführungsform kann das Authentifizierungssystem eine Dekodiereinrichtung aufweisen, die dazu ausgebildet sein kann, die Authentifizierungseinrichtung bezüglich des Spreizcodes mit der Schlüsseleinrichtung zu synchronisieren.In one embodiment, the authentication system may comprise a decoding device which may be configured to synchronize the authentication device with the key device with respect to the spreading code.
Es ergeben sich ähnliche oder identische Vorteile wie sie bereits im Zusammenhang mit der Schlüsseleinrichtung und der Authentifizierungseinrichtung beschrieben wurden.This results in similar or identical advantages as those already described in connection with the key device and the authentication device.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zum Freigeben eines Fahrzeugs, welches die folgenden Schritte aufweist:
- - Erzeugen eines Bestätigungsdatensignals aus einer Bestätigungsdatenfolge unter Verwendung eines Spreizcodes;
- - Senden des Bestätigungsdatensignals und eines Schlüsseldatensignals, das eine Schlüsseldatenfolge kodiert;
- - Empfangen des Bestätigungsdatensignals und des Schlüsseldatensignals;
- - Wiederherstellen der Bestätigungsdatenfolge aus dem Bestätigungsdatensignal unter Verwendung des Spreizcodes;
- - Validieren der Bestätigungsdatenfolge und der Schlüsseldatenfolge;
- - Freigeben eines Fahrzeugs, wenn die Bestätigungsdatenfolge und die Schlüsseldatenfolge validiert sind
- - generating an acknowledgement data signal from an acknowledgement data sequence using a spreading code;
- - transmitting the acknowledgement data signal and a key data signal encoding a key data sequence;
- - Receiving the confirmation data signal and the key data signal;
- - recovering the acknowledgement data sequence from the acknowledgement data signal using the spreading code;
- - Validating the confirmation data sequence and the key data sequence;
- - Releasing a vehicle when the confirmation data sequence and the key data sequence are validated
In einer Ausführungsform kann das Validieren ein Vergleichen der Schlüsseldatenfolge mit einem Validierungscode umfassen.In one embodiment, validating may include comparing the key data sequence with a validation code.
In einer Ausführungsform kann das Wiederherstellen eine Korrelation des empfangenen Bestätigungsdatensignals mit dem Spreizcode umfassen.In one embodiment, recovering may include correlating the received acknowledgement data signal with the spreading code.
In einer Ausführungsform kann das Wiederherstellen ein Synchronisieren bezüglich des Spreizcodes umfassen.In one embodiment, restoring may include synchronizing with respect to the spreading code.
In einer Ausführungsform kann ein/das Synchronisieren unter Verwendung eines festgelegten Synchronisationsintervalls ausgeführt werden.In one embodiment, synchronization may be performed using a fixed synchronization interval.
In einer Ausführungsform kann eine Abstandsmessung ausgeführt werden, wobei die Abstandsmessung unter Verwendung einer/der Synchronisation ausgeführt werden kann.In one embodiment, a distance measurement may be performed, wherein the distance measurement may be performed using synchronization.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein computerlesbares Speichermedium, welches Instruktionen enthält, die (mindestens) einen Prozessor dazu veranlassen, ein Verfahren wie vorstehend beschrieben zu implementieren, wenn die Instruktionen durch den Prozessor ausgeführt werden.The object is further achieved by a computer-readable storage medium containing instructions that cause (at least) one processor to implement a method as described above when the instructions are executed by the processor.
Es ergeben sich ähnliche oder identische Vorteile wie sie bereits im Zusammenhang mit der Schlüsseleinrichtung oder der Authentifizierungseinrichtung beschrieben wurden.This results in similar or identical advantages as those already described in connection with the key device or the authentication device.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, welche anhand von Abbildungen näher erläutert werden.The invention is described below using embodiments, which are explained in more detail using figures.
Hierbei zeigen:
-
1 eine perspektivische Draufsicht auf ein Fahrzeug; -
2 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs und eines Fahrzeugschlüssels; -
3a das Spreizen eines Signals; -
3b das Entspreizen eines Signals; -
4 ein gespreiztes Signal; -
5a ein Signal vor der Spreizung; -
5b ein Signal nach der Spreizung, welches eine Leistungsdichte unterhalb der Rauschleistungsdichte aufweist; -
6 ein Sequenzdiagramm, welches die Funktionsweise der Erfindung in einem ersten Ausführungsbeispiel zeigt; und -
7 ein Sequenzdiagramm, welches die Funktionsweise der Erfindung in einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt.
-
1 a perspective top view of a vehicle; -
2 a schematic representation of a vehicle and a vehicle key; -
3a spreading a signal; -
3b despreading a signal; -
4 a spread signal; -
5a a signal before spreading; -
5b a signal after spreading which has a power density below the noise power density; -
6 a sequence diagram showing the operation of the invention in a first embodiment; and -
7 a sequence diagram showing the operation of the invention in a second embodiment.
Im Folgenden werden für gleiche oder gleichwirkende Teile dieselben Bezugsziffern verwendet.In the following, the same reference numbers are used for identical or equivalent parts.
In dem Fall, in dem sich der Fahrzeugschlüssel 20 außerhalb des Fahrzeugs 10 befindet, kann der Fahrer des Fahrzeugs 10 das Fahrzeug 10 nicht starten.In the case where the
Die
Um das Fahrzeug 10 freizugeben, sendet der Fahrzeugschlüssel 20 mittels seiner Schlüssel-Sendeeinrichtung 23 zwei Signale: ein Schlüsseldatensignal 31 und ein Bestätigungsdatensignal 41.To release the
Das Schlüsseldatensignal 31 umfasst in dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine Schlüsseldatenfolge 30, die Teil eines Verschlüsselungsverfahrens ist. Bei dem Verschlüsselungsverfahren kann es sich um ein asymmetrisches oder ein symmetrisches Verschlüsselungsverfahren handeln. Im einfachsten Fall werden daher über das Schlüsseldatensignal 31 geheime Schlüsseldaten übertragen.In the embodiment shown, the key data signal 31 comprises a key data sequence 30, which is part of an encryption method. The encryption method can be an asymmetric or a symmetric encryption method. In the simplest case, secret key data is therefore transmitted via the key data signal 31.
Das Bestätigungsdatensignal 41 ist ein zusätzliches Signal, welches zur Freigabe des Fahrzeugs 10 benötigt wird. Das Bestätigungsdatensignal 41 ist ein mittels eines Spreizcodes gespreiztes Signal, welches keine Nutzdaten als solche überträgt. Vielmehr wird mittels des Bestätigungsdatensignals 41 im gezeigten Ausführungsbeispiel lediglich ein einzelnes Bit übertragen.The confirmation data signal 41 is an additional signal that is required to release the
Das Fahrzeug 10 umfasst eine Fahrzeug-Empfangseinrichtung 11 zum Empfangen des Schlüsseldatensignals 31 und des Bestätigungsdatensignals 41. Darüber hinaus umfasst das Fahrzeug 10 eine Fahrzeug-Recheneinrichtung 14 zum Verarbeiten der empfangenen Signale 31 und 41 sowie eine Fahrzeug-Speichereinrichtung 15 zum Speichern der übertragenen Daten. Für eine Kommunikation zwischen Schlüsseleinrichtung 20 und Fahrzeug 10 umfasst das Fahrzeug 10 ferner eine Fahrzeug-Sendeeinrichtung 13. Wenn durch die Fahrzeug-Recheneirichtung 14 festgestellt wird, dass das Schlüsseldatensignal 31 eine zulässige Schlüsseldatenfolge 30 übertragen hat, und wenn durch die Fahrzeug-Recheneinrichtung 14 festgestellt ist, dass das Bestätigungsdatensignal 41 empfangen wurde, so gibt die Fahrzeug-Sperreinrichtung 12 das Fahrzeug 10 frei. Das bedeutet, dass anschließend der Fahrer des Fahrzeugs 10 das Fahrzeug 10 starten kann.The
Die
Die
Die
Die
Die
Das Grundrauschen 60 wird beispielsweise durch thermische Einflüsse bestimmt.The
Die
Dadurch, dass die Leistungsdichte 47 des Bestätigungsdatensignals 41 unterhalb der Leistungsdichte 61 des Grundrauschsignals 60 liegt, kann das Bestätigungsdatensignal 41 durch die Fahrzeugempfangseinrichtung 11 nur dann erkannt werden, wenn der Spreizcode 44 fahrzeugseitig bekannt ist. Der Spreizcode 44 wirkt daher als Sicherheitsmechanismus.Because the
Wenn die korrekten Daten empfangen wurden, so wird das Fahrzeug 10 in Schritt S6 freigegeben. Das bedeutet, dass der Fahrer das Fahrzeug 10 nun starten kann.If the correct data has been received, the
In der
Hierzu wird zunächst vom Fahrzeug 10 ein Aufwachsignal 90 an den Fahrzeugschlüssel 20 gesendet. In Reaktion auf den Empfang des Aufwachsignals 90, sendet der Schlüssel 20 ein Bestätigungssignal 91 an das Fahrzeug 10. Das Fahrzeug 10 sendet nun zwei Signale. Zum einen wird ein Anfragesignal 92 an den Fahrzeugschlüssel 20 gesendet und zum anderen wird ein erstes Synchronisationssignal 93 unter Verwendung einer Spreiztechnik, wie sie oben beschrieben wurde, gesendet. Nach Ablauf eines vorher festgelegten und konstanten Synchronisationsintervalls Sync1 sendet der Fahrzeugschlüssel 20 ein zweites Synchronisationssignal 94 an das Fahrzeug 10.For this purpose, a wake-
Das Fahrzeug 10 bestimmt nun ein Synchronisationsintervall Sync2, welches die Zeitdauer angibt, die seit dem Versenden des ersten Synchronisationssignals 93 und dem Empfang des zweiten Synchronisationssignals 94 verstrichen ist. Wenn das Synchronisationsintervall Sync1 und das Synchronisationsintervall Sync2 auf dem Fahrzeug 10 bekannt sind, kann festgestellt werden, wie die Laufzeit der Signale zwischen Fahrzeug 10 und Schlüsseleinrichtung 20 sind, da die Geschwindigkeit der Signale durch die Lichtgeschwindigkeit festgelegt ist.The
Unter Verwendung der ermittelten Laufzeiten der Signale kann das Fahrzeug 10 den Abstand des Schlüssels 20 zum Fahrzeug 10 bestimmen. Wenn festgestellt wird, dass sich der Schlüssel 20 mit hoher Wahrscheinlichkeit innerhalb des Fahrzeugs 10 befindet, sendet das Fahrzeug 10 ein drittes Synchronisationssignal 95 an die Schlüsseleinrichtung 20. Sämtliche Synchronisationssignale 93, 94, 95 sind unter Verwendung einer Spreiztechnik erzeugt. Unter Verwendung des dritten Synchronisationssignals 95 erzeugt der Fahrzeugschlüssel 20 ein dem Anfragesignal 92 zugeordnetes Schlüsseldatensignal 96. Das Schlüsseldatensignal 96 umfasst einen Code, der durch das Fahrzeug 10 verifiziert werden kann.Using the determined travel times of the signals, the
Das in der
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass alle oben beschriebenen Teile für sich allein gesehen und in jeder Kombination, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellten Details, als erfindungswesentlich beansprucht werden. Abänderungen hiervon sind dem Fachmann geläufig.At this point, it should be noted that all parts described above, viewed individually and in any combination, in particular the details shown in the drawings, are claimed as essential to the invention. Modifications to this are familiar to the person skilled in the art.
Bezugszeichenliste:List of reference symbols:
- 11
- Authentifizierungssystemauthentication system
- 1010
- Fahrzeugvehicle
- 1111
- Fahrzeug-Empfangseinrichtungvehicle receiving device
- 1212
- Fahrzeug-Sperreinrichtungvehicle locking device
- 1313
- Fahrzeug-Sendeeinrichtungvehicle transmitter
- 1414
- Fahrzeug-Recheneinrichtung; Dekodiereinrichtungvehicle computing device; decoding device
- 1515
- Fahrzeug-Speichereinrichtungvehicle storage device
- 2020
- Fahrzeugschlüsselvehicle key
- 2121
- Schlüssel-Recheneinrichtungkey computing device
- 2222
- Schlüssel-Speichereinrichtungkey storage device
- 2323
- Schlüssel-Sendeeinrichtungkey transmitter
- 2424
- Schlüssel-Synchronisationseinrichtungkey synchronization device
- 3030
- Schlüsseldatenfolgekey data sequence
- 3131
- Schlüsseldatensignalkey data signal
- 4040
- Bestätigungsdatensatzconfirmation record
- 4141
- Bestätigungsdatensignalconfirmation data signal
- 4242
- Länge der Bestätigungsdatenfolgelength of the confirmation data sequence
- 4343
- gespreiztes Bestätigungsdatensignalspread confirmation data signal
- 4444
- Spreizcodespreading code
- 4545
- Bestätigungsdaten nach Spreizungconfirmation data after spreading
- 4646
- Bestätigungsdaten nach Dekodierungconfirmation data after decoding
- 4747
- Leistungsdichte des Bestätigungsdatensignalspower density of the confirmation data signal
- 5050
- Anfragesignalrequest signal
- 6060
- Grundrauschsignalbackground noise signal
- 6161
- Leistungsdichte des Grundrauschenspower density of the noise floor
- 7070
- Synchronisationsdatensynchronization data
- 8080
- Freigabesignalrelease signal
- XORXOR
- XOR-OperationXOR operation
- S1-S6S1-S6
- Verfahrensschritteprocedural steps
- 9090
- Aufwachsignalwake-up signal
- 9191
- Bestätigungssignalconfirmation signal
- 9292
- Anfragesignalrequest signal
- 9393
- erstes Synchronisationssignalfirst synchronization signal
- 9494
- zweites Synchronisationssignalsecond synchronization signal
- 9595
- dritten Synchronisationssignalthird synchronization signal
- 9696
- Schlüsseldatensignalkey data signal
- t1-t7t1-t7
- Zeitpunktepoints in time
- Sync1Sync1
- Synchronisationsintervallsynchronization interval
- Sync2Sync2
- Synchronisationsintervallsynchronization interval
Claims (19)
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DE102017206008.5A DE102017206008B4 (en) | 2017-04-07 | 2017-04-07 | Key device, authentication device, authentication system, method for releasing a vehicle and computer-readable storage medium |
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|---|---|---|---|---|
| DE102007028732A1 (en) | 2007-06-21 | 2008-12-24 | Continental Automotive Gmbh | Multiple spreading / despreading of spread spectrum signals by multiple spreading sequences |
| WO2016059451A1 (en) | 2014-10-15 | 2016-04-21 | Continental Automotive Gmbh | Method and system for detecting relay attack for pase system |
| DE102015017146A1 (en) | 2015-08-26 | 2017-03-02 | Continental Automotive Gmbh | Methods and devices for distance determination, in particular by runtime-based distance measurement with multiple devices |
Family Cites Families (3)
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|---|---|---|---|---|
| JP4394132B2 (en) * | 2007-03-19 | 2010-01-06 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | Electronic key system |
| JP5001341B2 (en) * | 2009-11-27 | 2012-08-15 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | Wireless communication system |
| US8947202B2 (en) * | 2011-10-20 | 2015-02-03 | Apple Inc. | Accessing a vehicle using portable devices |
-
2017
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-
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007028732A1 (en) | 2007-06-21 | 2008-12-24 | Continental Automotive Gmbh | Multiple spreading / despreading of spread spectrum signals by multiple spreading sequences |
| WO2016059451A1 (en) | 2014-10-15 | 2016-04-21 | Continental Automotive Gmbh | Method and system for detecting relay attack for pase system |
| DE102015017146A1 (en) | 2015-08-26 | 2017-03-02 | Continental Automotive Gmbh | Methods and devices for distance determination, in particular by runtime-based distance measurement with multiple devices |
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