DE19729404C2 - Security device against unauthorized use of a motor vehicle and method for releasing the security device - Google Patents
Security device against unauthorized use of a motor vehicle and method for releasing the security deviceInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Sicherungseinrichtung gegen unbe fugte Benutzung eines Kraftfahrzeugs, bei der ein Starten des Motors nur bei Berechtigung möglich ist. Die Erfindung be trifft auch ein Verfahren zum Freigeben der Sicherungsein richtung gegen unbefugte Benutzung des Kraftfahrzeugs.The invention relates to a security device against unbe authorized use of a motor vehicle in which a start of the Motors is only possible with authorization. The invention be there is also a procedure for releasing the fuse direction against unauthorized use of the motor vehicle.
Eine bekannte Sicherungseinrichtung (DE 43 29 697 C2 oder DE 44 24 879 A1) weist eine im Fahrzeug angeordnete Sende- und Empfangseinheit auf. Bei Betätigen eines Zündschalters wird ein Anforderungssignal ausgesendet. Falls daraufhin ein trag barer Antwortgeber mit seinem Antwortsignal antwortet und dieses Antwortsignal als korrekt erkannt wird, so wird der Motor gestartet. Zur Sicherheit können auch noch andere Be dingungen wie beispielsweise betätigte Fahrzeugbremse oder Leerlaufposition des Getriebes, abgefragt werden, bevor der Motor gestartet wird.A known safety device (DE 43 29 697 C2 or DE 44 24 879 A1) has a transmission and arranged in the vehicle Receiving unit on. When pressing an ignition switch sent out a request signal. If there is a trag The responder responds with its response signal and this response signal is recognized as correct, then the Engine started. Other Be conditions such as the vehicle brake applied or Idle position of the transmission, be queried before the Engine is started.
Allerdings ist es bei dieser Sicherungseinrichtung für Kinder immer noch möglich, den Zündschalter zu betätigen, während die Bremse betätigt oder Gangwählhebel in einer vorgegebenen Position ist. Somit können Kinder den Motor starten und weg fahren, falls der Antwortgeber zur selben Zeit im Fahrzeug vorhanden sein sollte.However, it is with this child safety device still possible to operate the ignition switch while applied the brake or gear selector lever in a predetermined Position is. So children can start the engine and away drive if the responder is in the vehicle at the same time should be present.
Darüber hinaus sind Diebstahlschutzsystems bekannt (DE 442 47 735 A1, DE 44 14 216 C1 oder EP 0 645 286 A2), bei denen aus schließlich biometrische Merkmale erfaßt werden, mit denen eine Authentifikation durchgeführt wird. Als biometrische Merkmale können dabei Sprache, Fingerabdruck oder Gesichts merkmale des Benutzers dienen.Theft protection systems are also known (DE 442 47 735 A1, DE 44 14 216 C1 or EP 0 645 286 A2), in which from finally, biometric features are recorded with which authentication is carried out. As a biometric Features can be language, fingerprint or facial features of the user.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Sicherungsein richtung zu schaffen, die einen Schutz vor unbefugter Benut zung des Kraftfahrzeugs, insbesondere durch Kinder bietet.The invention is based on the problem of securing to create a direction that protects against unauthorized use tion of the motor vehicle, especially by children.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 5 gelöst. Dabei löst das Betätigen ei nes Auslöseschalters ein Frage-Antwort-Dialog zwischen einer im Fahrzeug angeordneten Sende- und Empfangseinheit und einem tragbaren Antwortgeber aus. Das von dem Antwortgeber gesende te und codierte Antwortsignal wird auf seine Berechtigung ge prüft. Bevor der Motor gestartet werden kann, werden Biome trikmerkmale eines Benutzers durch einen Biometriksensor er faßt. Nur wenn die Biometrikmerkmale bestimmte Vorgaben er füllen, so wird der Benutzer als berechtigt angesehen und das Kraftfahrzeug kann benutzt werden. Somit wird verhindert, daß Kinder, die in den Besitz des Antwortgebers gelangt sind, das Kraftfahrzeug benutzen.This problem is solved by the features of the invention Claims 1 and 5 solved. The actuation releases egg triggers a question-answer dialog between one transmitting and receiving unit arranged in the vehicle and one portable responder. The one sent by the responder te and coded response signal is ge on his authorization reviewed. Before the engine can be started, biomes tric features of a user through a biometric sensor summarizes. Only if the biometric features specified certain requirements fill, the user is considered authorized and that Motor vehicle can be used. This prevents Children who have come into the possession of the responder, the Use a motor vehicle.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Un teransprüchen gekennzeichnet. So kann der Biometriksensor ein Gewichtssensor sein, der das Gewicht einer auf dem Fahrersitz befindlichen Person mißt. Nur wenn das Körpergewicht über ei nem Schwellwert liegt, so wird der Benutzer als berechtigt erkannt und ein Anwesenheitssignal erzeugt, das zusammen mit dem berechtigten Antwortsignal zum Starten des Motors führt.Advantageous embodiments of the invention are in the Un marked claims. So the biometric sensor can Weight sensor, which is the weight of one in the driver's seat located person measures. Only when the body weight is over egg nem threshold, the user is considered authorized recognized and a presence signal generated, which together with the authorized response signal to start the engine.
Der Biometriksensor kann auch ein Längenmeßgerät sein, mit dem die Größe des Benutzers annähernd bestimmt wird.The biometric sensor can also be a length measuring device with which the size of the user is approximately determined.
Zusätzlich kann vorgesehen sein, daß ein zum Benutzen des Kraftfahrzeugs notwendiges Betätigungsorgan, wie der Gang wählhebel in eine vorgegebene Stellung gebracht wird.In addition, it can be provided that a to use the Motor vehicle necessary actuator, such as the gear selector lever is brought into a predetermined position.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Exemplary embodiments of the invention are described below the schematic drawings explained in more detail. Show it:
Fig. 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Siche rungseinrichtung, Fig. 1 reasoner is a block diagram of the Siche invention,
Fig. 2 einen Schnitt durch das Fahrzeuginnere mit einem Be nutzer auf einen Sitz und Fig. 2 shows a section through the vehicle interior with a user on a seat and
Fig. 3 einen Schnitt durch einen Fahrersitz. Fig. 3 shows a section through a driver's seat.
Eine Sicherungeinrichtung gegen unbefugte Benutzung eines Kraftfahrzeugs weist eine in dem Kraftfahrzeug angeordnete Sende- und Empfangseinheit 1 (Fig. 1) auf. Die Sende- und Empfangseinheit 1 hat eine Sende- und Empfangsantenne (im folgenden als Antenne 2 bezeichnet), mit der ein Anforde rungssignal 3 drahtlos ausgesendet und ein Antwortsignal 4 eines tragbaren Antwortgebers (wird im folgenden als Trans ponder 5 bezeichnet) drahtlos empfangen werden kann.A security device against unauthorized use of a motor vehicle has a transmitting and receiving unit 1 ( FIG. 1) arranged in the motor vehicle. The transmitting and receiving unit 1 has a transmitting and receiving antenna (hereinafter referred to as antenna 2 ) with which a request signal 3 is transmitted wirelessly and a response signal 4 from a portable responder (hereinafter referred to as trans ponder 5 ) can be received wirelessly ,
Die Sende- und Empfangseinheit 1 steuert das Senden und das Empfangen von Signalen (Frage-Antwort-Dialog). Zudem wertet sie als Auswerteeinheit die empfangenen Signale aus, indem sie das Antwortsignal 4 mit einem erwarteten Sollsignal ver gleicht. Anschließend kann sie - als Steuereinheit - ein Freigabesignal bei Übereinstimmung mit dem Sollsignal erzeu gen, infolgedessen eine Wegfahrsperre 6 gelöst wird. Vorteil hafterweise weist die Sende- und Empfangseinheit 1 einen Mi kroprozessor mit Speichereinheiten (EEPROM, RAM), einen Modu lator und einen Demodulator auf.The transmitting and receiving unit 1 controls the sending and receiving of signals (question-answer dialog). In addition, it evaluates the received signals as an evaluation unit by comparing the response signal 4 with an expected target signal. Then it can - as a control unit - generate an enable signal in accordance with the target signal, as a result of which an immobilizer 6 is released. Advantageously, the transmitting and receiving unit 1 has a microprocessor with memory units (EEPROM, RAM), a modulator and a demodulator.
Zur Sicherheit gegen unbefugte Benutzung ist die Sende- und Empfangseinheit 1 überdies mit einem Biometriksensor, einem als Auslöseschalter für den Frage-Antwort-Dialog dienenden Zünd- oder Startschalter 8 und einem oder mehreren zum Benut zen des Kraftfahrzeugs notwendigen Betätigungsorganen 9 ver bunden. Der Biometriksensor kann ein Körpergrößensensor 7 sein, der Körpergewicht oder Körperlänge eines Benutzers mißt.To protect against unauthorized use, the transmitting and receiving unit 1 is also connected to a biometric sensor, an ignition or starting switch 8 serving as a trigger switch for the question-answer dialog, and one or more actuators 9 necessary for using the motor vehicle. The biometric sensor can be a body size sensor 7 , which measures the body weight or body length of a user.
Sobald der Zündschalter 8 betätigt wird (Drehen des Zünd schalters 8 von der Position OFF über die Position ACC (KL15R) und ON (KL15) in die Position START (KL50)), wird die Sende- und Empfangseinheit. 1 dazu veranlaßt, das Anforde rungssignal 3 über ihre Antenne 2 auszusenden. Falls der Transponder 5 das Anforderungssignal 3 empfängt (Transponder 5 ist innerhalb der Reichweite des Anforderungssignals 3), so antwortet er unmittelbar darauf mit seinem codierten Antwort signal 4. Mit dem Antwortsignal 4 weist der Transponder 5 seine Berechtigung nach (Authentifikation).As soon as the ignition switch 8 is actuated (turning the ignition switch 8 from the OFF position to the ACC (KL15R) and ON (KL15) position to the START (KL50) position), the transmitter and receiver unit. 1 causes the request signal 3 to send out via its antenna 2 . If the transponder 5 receives the request signal 3 (transponder 5 is within the range of the request signal 3 ), it responds immediately with its coded response signal 4 . With the response signal 4 , the transponder 5 proves its authorization (authentication).
Das Antwortsignal 4 wird in der Sende- und Empfangseinheit 1 mit einem erwarteten Sollsignal verglichen. Das Sollsignal kann in der Sende- und Empfangseinheit 1 gespeichert oder dort mit Hilfe eines mathematischen Algorithmus erzeugt wer den. Wenn das empfangene Antwortsignal 4 mit dem Sollsignal übereinstimmt, kann zugleich eine gegebenenfalls vorhandene elektronische Lenkungsverriegelung entriegelt werden, damit das Lenkrad frei gedreht werden kann.The response signal 4 is compared in the transmitting and receiving unit 1 with an expected target signal. The target signal can be stored in the transmitting and receiving unit 1 or generated there with the aid of a mathematical algorithm. If the received response signal 4 coincides with the desired signal, an electronic steering lock which may be present can be unlocked at the same time so that the steering wheel can be turned freely.
Bevor das Fahrzeug in Betrieb genommen werden kann (d. h. be vor das Freigabesignal erzeugt wird), muß die Berechtigung des Benutzers 14 anhand von biometrischen Merkmalen, wie Kör pergewicht, Körperlänge, Fingerabdruck, Stimme, Struktur der Iris, usw. nachgewiesen werden.Before the vehicle can be put into operation (ie before the release signal is generated), the authorization of the user 14 must be verified on the basis of biometric features such as body weight, body length, fingerprint, voice, structure of the iris, etc.
Zunächst wird die Erfindung am Beispiel der Körpergröße (Gewicht oder Länge) erklärt, die als biometrisches Merkmal dient. Der Körpergrößensensor 7 liefert dabei ein Anwesen heitssignal. Der Körpergrößensensor 7 liefert jedoch nur dann das Anwesenheitssignal, wenn er die Anwesenheit eines Benut zers 14 erkennt, dessen Körpermaße, wie Körpergewicht oder Körperlänge, vorgegebenen Werte (Schwellwert) erfüllen muß. Falls die gemessenen Körpermaße (Meßwerte) über dem vorgege benen Schwellwert liegen, so wird der Benutzer 14 als berech tigt erkannt und das Anwesenheitssignal erzeugt.The invention is first explained using the example of body size (weight or length), which serves as a biometric feature. The body size sensor 7 provides a presence signal. The body size sensor 7 , however, only delivers the presence signal if it detects the presence of a user 14 whose body dimensions, such as body weight or body length, must meet predetermined values (threshold value). If the measured body measurements (measured values) are above the predetermined threshold value, then the user 14 is recognized as entitled and the presence signal is generated.
Ebenso ist es möglich, daß der Körpergrößensensor 7 einen oder mehrere Meßwerte liefert, die erst in der Sende- und Empfangseinheit 1 mit gespeicherten Sollwerten verglichen werden. Das Anwesenheitssignal wird nur dann erzeugt, wenn die Meßwerte über dem Schwellwert liegen, d. h. wenn der Be nutzer eine bestimmte Mindestkörpergröße aufweist und sich damit als berechtigt erweist, das Kraftfahrzeug zu benutzen.It is also possible for the body size sensor 7 to supply one or more measured values which are only compared in the transmitting and receiving unit 1 with stored target values. The presence signal is only generated when the measured values are above the threshold value, ie when the user has a certain minimum body size and thus proves to be authorized to use the motor vehicle.
Außerdem kann vorgesehen sein, daß zumindest ein zum Benutzen des Kraftfahrzeugs notwendiges Betätigungsorgan 9 in eine vorgegebene Stellung gebracht wird. Dann wird ein Betäti gungssignal geliefert, das zusammen mit dem Anwesenheits signal und dem als berechtigt erkannten Antwortsignal 4 zum Erzeugen des Freigabesignals führt. Als Betätigungsorgan 9 kann beispielsweise das Bremspedal oder der Gangwählhebel dienen.In addition, it can be provided that at least one actuating member 9 necessary for using the motor vehicle is brought into a predetermined position. Then an actuation signal is supplied which, together with the presence signal and the response signal 4 recognized as being authorized, leads to the generation of the release signal. The brake pedal or the gear selector lever can serve as the actuating element 9 , for example.
Folglich kann das Betätigungssignal durch Betätigen des Bremspedals erzeugt werden. Die betätigte Bremse kann durch den ohnehin vorhandenen Bremslichtschalter oder durch eine vorhandene ABS-Steuereinheit erkannt werden. Ebenso kann die Schaltstellung des Gangwählhebels abgefragt werden. Wenn sich der Gangwählhebel in einer vorgegebenen Position befindet (dies kann durch Abfrage der Stellung des Getriebes durch ein Getriebesteuergerät erfaßt werden), so wird das Betätigungs signal erzeugt.Consequently, the operation signal can be operated by operating the Brake pedals are generated. The brake can be applied the existing brake light switch or by a existing ABS control unit can be recognized. Likewise, the Switch position of the gear selector lever can be queried. If the gear selector lever is in a predetermined position (This can be done by querying the position of the gearbox through a Transmission control unit are detected), so the actuation signal generated.
Der Körpergrößensensor 7 kann beispielsweise direkt oder in direkt das Körpergewicht einer Person erfassen. Hierzu kann beispielsweise eine kapazitive Elektrode 15 (Fig. 2) im Fah rersitz 16 angeordnet sein. Als Gegenelektrode kann das me tallene Dach 17 des Fahrzeugs dienen. Somit wirkt die Elek trode 15 zusammen mit dem Dach 17 als elektrischer Kondensa tor, zwischen dem ein elektrisches Feld herrscht, das durch ein Dielektrikum (Benutzer 14) beeinflußt werden kann.The body size sensor 7 can, for example, directly or directly record the body weight of a person. For this purpose, for example, a capacitive electrode 15 ( FIG. 2) can be arranged in the driver seat 16 . The metal roof 17 of the vehicle can serve as the counter electrode. Thus, the elec trode 15 acts together with the roof 17 as an electrical capacitor, between which there is an electric field that can be influenced by a dielectric (user 14 ).
Wenn sich der Benutzer 14 auf den Fahrersitz 16 setzt, so än dert sich durch den Körper des Benutzers 14 (wirkt als Die lektrikum) das elektrische Feld und damit die Kapazität die ses Kondensators. Aus der Höhe der Änderung der Kapazität kann errechnet werden, welches Körpergewicht der Benutzer 14 in etwa hat. Bei großer Kapazitätsänderung kann von einem Be nutzer 14 mit einem großen Körpergewicht ausgegangen werden.If the user 14 sits on the driver's seat 16 , so changes through the body of the user 14 (acts as the dielectric) the electric field and thus the capacitance of this capacitor. The amount of change in capacity can be used to calculate which body weight the user 14 has approximately. In the case of a large change in capacity, a user 14 with a large body weight can be assumed.
Wie mit Hilfe von Kapazitätsänderungen die Anwesenheit eines Benutzers 14 bestimmt werden kann, ist hinreichend bekannt (beispielsweise aus der Patentschrift US 4,805,723). Daher wird hier nicht näher darauf eingegangen.It is well known how the presence of a user 14 can be determined with the aid of capacity changes (for example from the patent US Pat. No. 4,805,723). Therefore, it is not discussed in more detail here.
Falls der Benutzer 14 den Zündschalter 8 betätigt, wird ei nerseits das Anforderungssignal 3 ausgesendet und anderer seits der Körpergrößensensor 7, bei diesem Ausführungsbei spiel in Form der Elektrode 15, durch Anlegen einer Spannung aktiviert. Wenn die Kapazitätsänderung nur gering ist (falls sie unter einem Schwellwert liegt), so wird angenommen, daß ein Kind versucht hat, das Fahrzeug zu starten. In diesem Fall wird das Anwesenheitssignal durch den Körpergrößensensor 7 nicht erzeugt. Das Fahrzeug kann dann nicht in Betrieb ge nommen werden.If the user 14 actuates the ignition switch 8 , the request signal 3 is emitted on the one hand and, on the other hand, the body size sensor 7 , in this embodiment in the form of the electrode 15 , is activated by applying a voltage. If the change in capacity is small (if it is below a threshold), it is assumed that a child tried to start the vehicle. In this case, the presence signal is not generated by the body size sensor 7 . The vehicle cannot then be put into operation.
Der Körpergrößensensor 7 kann dabei im Sitzpolster, im Sitz gestell oder in der Sitzhalterung des Fahrersitzes 16 ange ordnet sein. Es können auch mehrere Körpergrößensensoren 7 im Bereich des Fahrersitzes 16 angeordnet sein. Die Körpergrö ßensensoren 7 messen dabei das Gewicht der Person, wobei bei dem gemessenen Gewicht das Gewicht des Fahrersitzes 16 be rücksichtigt werden muß, damit die gemessenen Werte nicht durch das Gewicht des Fahrersitzes 16 verfälscht werden.The body size sensor 7 can be arranged in the seat cushion, in the seat frame or in the seat holder of the driver's seat 16 . A plurality of body size sensors 7 can also be arranged in the area of the driver's seat 16 . The body size sensors 7 measure the weight of the person, the weight of the driver's seat 16 having to be taken into account in the measured weight so that the measured values are not falsified by the weight of the driver's seat 16 .
Das Körpergewicht kann auch mit Hilfe einer elektromotori schen Sitzverstellung bestimmt werden. Hierzu wird der zum Verstellen des Sitzes 16 notwendige Motorstrom oder die not wendige Verstellzeit gemessen. Je schwerer eine Person ist, desto mehr Strom benötigt die Sitzverstellung oder desto län ger braucht der Sitz 16 zum Verstellen. Aus Strom und/oder Zeit wird dann das Körpergewicht berechnet.The body weight can also be determined with the help of an electric motor's seat adjustment. For this purpose, the motor current required for adjusting the seat 16 or the necessary adjustment time is measured. The heavier a person is, the more power the seat adjustment requires or the longer the seat 16 needs to be adjusted. The body weight is then calculated from current and / or time.
Als Körpergrößensensor 7 können auch IR-Lichtschranken mit IR-Sender 18 und IR-Empfänger 19 im Fahrzeug dienen, im Be reich der Lenksäule 20 und dem Fußbereich des Fahrersitzes 16 angeordnet sind. Somit wird der Bereich um den Fahrersitz 16 und der Fußbereich in der Nähe der Kupplungs-, Brems- oder Gaspedale erfaßt.As body size sensor 7 , IR light barriers with IR transmitter 18 and IR receiver 19 can be used in the vehicle, in the area of the steering column 20 and the foot area of the driver's seat 16 are arranged. The area around the driver's seat 16 and the foot area in the vicinity of the clutch, brake or accelerator pedals are thus detected.
Mit den Lichtschranken kann die Körperlänge des Benutzers 14 annähernd festgestellt werden, wenn dieser auf dem Fahrersitz 16 Platz nimmt und den Zündschalter 8 betätigt. Falls die Körperlänge zu gering ist (falls der erfaßte Wert unter einem Schwellwert liegt), so wird angenommen, daß ein Kind das Fahrzeug starten möchte. Daher wird das Anwesenheitssignal dann nicht erzeugt.With the light barriers, the body length of the user 14 can be determined approximately when the user sits in the driver's seat 16 and actuates the ignition switch 8 . If the body length is too short (if the detected value is below a threshold value), it is assumed that a child wants to start the vehicle. The presence signal is therefore not generated.
Ebenso können Ultraschallsensoren im Armaturenbrett oder im Fußraumbereich im Kraftfahrzeug eingesetzt werden, um die Körperlänge zu bestimmen. Auch können Videokameras verwendet werden, um die Körpergröße, d. h. Körperlänge oder Körperge wicht, festzustellen. Ultrasonic sensors in the dashboard or in the Footwell area in the motor vehicle to be used To determine body length. Video cameras can also be used be the height, d. H. Body length or body size important to note.
Bei dem Erfassen der Körperlänge können gegebenenfalls solche Parameter, wie Sitzstellung oder horizontale Lage der Sitz schiene 24, Lehnenwinkel der Rückenlehne 25 oder Höhenein stellung des Fahrersitzes 16 berücksichtigt werden, damit die gemessenen Werte nicht durch die vom Benutzer vorgenommenen Sitzeinstellungen verfälscht werden.When detecting the body length, such parameters as seat position or horizontal position of the seat rail 24 , backrest angle of the backrest 25 or height adjustment of the driver's seat 16 may be taken into account, so that the measured values are not falsified by the seat settings made by the user.
Das Größe des Benutzers 14 kann auch über die Gurtausziehlän ge des Sicherheitsgurts annähernd ermittelt werden. Dabei wird aus der ausgezogenen Länge des Sicherheitsgurtes auf die Größe des Benutzers 14 geschlossen.The size of the user 14 can also be approximately determined via the belt pull-out length of the seat belt. The length of the seat belt is used to infer the size of the user 14 .
Statt einer Größenmessung kann die Berechtigung des Benutzers 14 auch mit Hilfe eines biometrischen Sensors, wie Fingerab drucksensor oder Spracherkennungseinheit, als Körpergrößen sensor 7 erfaßt werden. Zum Ermitteln der Berechtigung muß sich der Benutzer 14 zunächst durch Erfassen eines biometri schen Merkmals, wie Fingerabdruck, Struktur der Iris des Au ges, Gesichtsform, Sprache, usw. identifizieren.Instead of a size measurement, the authorization of the user 14 can also be detected as a body size sensor 7 with the aid of a biometric sensor, such as a fingerprint sensor or speech recognition unit. To determine the authorization, the user 14 must first identify himself by recording a biometric characteristic, such as fingerprint, structure of the iris of the eye, face shape, language, etc.
Durch Vergleich mit gespeicherten Merkmalen wird dann ent schieden, ob der Benutzer aufgrund seiner biometrischen Merk male und damit aufgrund seiner Körpergröße berechtigt ist, das Fahrzeug zu starten. Dabei müssen die erfaßten Merkmale nicht unbedingt zu 100% mit den gespeicherten Werten überein stimmen, da zum wirksamen Starten des Kraftfahrzeugs auch noch das Antwortsignal 4 auf seine Berechtigung überprüft wird.By comparison with stored features, a decision is then made as to whether the user is authorized to start the vehicle on the basis of his biometric features and thus on the basis of his height. The detected features do not necessarily have to be 100% in agreement with the stored values, since the response signal 4 is also checked for its authorization in order to start the motor vehicle effectively.
Es genügt, wenn nur ein vorgegebenes Maß an Übereinstimmung (Schwellwert) überschritten wird. Dies vereinfacht die Erfas sung und den Vergleich der biometrischen Merkmale mit den ge speicherten Werten. Überdies geht die Auswertung der gemesse nen Werte schneller vonstatten. Daher genügt auch bereits ei ne grobe, gerasterte Meßwerterfassung durch den biometrischen Sensor.It is sufficient if only a given degree of agreement (Threshold value) is exceeded. This simplifies the acquisition solution and the comparison of the biometric features with the ge stored values. In addition, the evaluation of the measured values faster. Therefore, egg is already sufficient ne rough, rasterized measured value acquisition by the biometric Sensor.
Ist der Benutzer 14 berechtigt, so wird das Anwesenheits signal entweder in dem Körpergrößensensor 7 oder durch die Sende- und Empfangseinheit 1 durch Vergleich der Meßwerte mit den Schwellwerten erzeugt. Gleichzeitig oder unmittelbar da nach findet der Frage-Antwort-Dialog zwischen der Sende- und Empfangseinheit 1 und dem Transponder 5 statt.If the user 14 is authorized, the presence signal is generated either in the body size sensor 7 or by the transmitting and receiving unit 1 by comparing the measured values with the threshold values. At the same time or immediately after the question-answer dialogue takes place between the transmitting and receiving unit 1 and the transponder 5 .
Die gespeicherten Schwellwerte, mit denen die von dem Körper größensensor 7 erfaßten Meßwerte verglichen werden, werden bei der Herstellung des Kraftfahrzeugs am Bandende beim Fahr zeughersteller erstmalig eingestellt und gespeichert. Später können die gespeicherten Werte nur bei Nachweis einer Berech tigung verändert werden. Somit können die Schwellwerte an Be nutzer mit kleinen Körperabmessungen (erwachsene Benutzer, die sehr klein sind oder wenig Körpergewicht aufweisen) ange paßt werden. Diese Anpassung kann jedoch nur beispielsweise in einer Vertragswerkstatt bei Nachweis des Fahrzeugbriefes oder anderer authentischer Unterlagen vorgenommen werden.The stored threshold values, with which the measured values detected by the body size sensor 7 are compared, are set and stored for the first time in the manufacture of the motor vehicle at the end of the line at the vehicle manufacturer. The saved values can only be changed later if proof of authorization is provided. The threshold values can thus be adapted to users with small body dimensions (adult users who are very small or have little body weight). However, this adjustment can only be carried out, for example, in an authorized workshop with proof of the vehicle registration document or other authentic documents.
Als Körpergrößensensor 7, der die Körperlänge erfaßt, kann auch die kapazitive Elektrode 15 im Fahrersitz 16 zusammen mit dem Betätigungsorgan 9 dienen. Durch die Elektrode wird lediglich die Anwesenheit eines Benutzers 14 unabhängig von seinem Gewicht erfaßt. Wenn dann gleichzeitig das Betäti gungsorgan 9 abgefragt wird, ob beispielsweise das Bremspedal betätigt ist, so kann dann davon ausgegangen werden, daß der Benutzer 14 auf dem Fahrersitz 16 Platz genommen hat und zu gleich mit seinem Fuß das Bremspedal betätigt. Dies kann nur von großen Personen ohne Hilfsmittel durchgeführt werden. In diesem Fall wird angenommen, daß der Benutzer 14 eine Min destkörperlänge (größer als der Schwellwert) hat. The capacitive electrode 15 in the driver's seat 16 together with the actuating element 9 can also serve as the body size sensor 7 , which detects the body length. The electrode only detects the presence of a user 14 regardless of his weight. If the actuating element 9 is then queried at the same time, for example whether the brake pedal is actuated, it can then be assumed that the user 14 has taken a seat on the driver's seat 16 and actuates the brake pedal at the same time with his foot. This can only be done by tall people without aids. In this case, it is assumed that the user 14 has a minimum body length (greater than the threshold value).
Als Körpergrößensensor 7 kann auch eine im Fahrersitz 16 in tegrierte "Personenwaage" dienen. Mit der Waage wird das Kör pergewicht des auf dem Fahrersitz 16 befindlichen Benutzers 14 erfaßt. Die Waage weist ein Sensorelement 21 (Fig. 3) in der Sitzfläche 22 oder auf Sitzschienen 24 auf, das mit einer Auswerteeinheit 23 verbunden ist. In der Auswerteeinheit 23 wird das von dem Sensorelement 21 erfaßte Gewicht mit einem Schwellwert verglichen. Falls der Schwellwert überschritten wird, so wird das Anwesenheitssignal erzeugt und an die Sen de- und Empfangseinheit 1 geliefert. Die Auswerteeinheit 23 kann sich auch in der Sende- und Empfangseinheit 1 befinden.A body scale integrated in the driver's seat 16 can also serve as the body size sensor 7 . With the scales, the body weight of the user 14 located on the driver's seat 16 is detected. The scale has a sensor element 21 ( FIG. 3) in the seat surface 22 or on seat rails 24 , which is connected to an evaluation unit 23 . In the evaluation unit 23 , the weight detected by the sensor element 21 is compared with a threshold value. If the threshold value is exceeded, the presence signal is generated and delivered to the transmitting and receiving unit 1 . The evaluation unit 23 can also be located in the transmitting and receiving unit 1 .
Das Sensorelement 21 kann durch einen resistiven Dehnungsmeß streifen, ein Piezoelement, durch Drucksensoren oder sonstige Gewichts- oder Kraftsensoren realisiert sein, mit denen das Erfassen des Körpergewichts möglich ist. Für die Erfindung ist es jedoch unwesentlich, auf welche Art das Körpergewicht oder die Körperlänge des Benutzers 14 erfaßt wird. Wesentlich ist nur, daß die Meßwerte nur dann zu einem Anwesenheits signal führen, wenn die Meßwerte über dem vorgegebenen Schwellwert liegen.The sensor element 21 can be realized by a resistive strain gauge, a piezo element, by pressure sensors or other weight or force sensors, with which the body weight can be detected. For the invention, however, it is immaterial how the body weight or body length of the user 14 is recorded. It is only important that the measured values only lead to a presence signal if the measured values are above the predetermined threshold value.
Der Schwellwert kann an den berechtigten Benutzer 14 angepaßt werden. Hierzu bedarf es jedoch einer gesonderten Initiali sierungsroutine, die nur von berechtigtem Personal, bei spielsweise in einer Werkstatt vorgenommen werden kann. Somit ist ausgeschlossen, daß spielende Kinder diesen Schwellwert verändern.The threshold value can be adapted to the authorized user 14 . However, this requires a separate initialization routine that can only be carried out by authorized personnel, for example in a workshop. This prevents children from playing from changing this threshold.
Die Antenne 2 der Sende- und Empfangseinheit 1 kann als UHF- Antenne oder als Spule ausgebildet sein. Mit einer Spule kön nen induktiv Signale gesendet und empfangen werden. Die in duktive Übertragung geschieht in der Automobiltechnik vor zugsweise bei einer Trägerfrequenz von 125 kHz. Mit einer UHF-Antenne können Signale im Hochfrequenzbereich übertragen werden. Der Frage-Antwort-Dialog kann auch optisch oder aku stisch durchgeführt werden. Dann sind entsprechende "Anten nen" in Form von Lichtsendern und Lautsprechern vorhanden.The antenna 2 of the transmitting and receiving unit 1 can be designed as a UHF antenna or as a coil. With a coil, inductive signals can be sent and received. The inductive transmission takes place in automotive engineering preferably at a carrier frequency of 125 kHz. With a UHF antenna, signals in the high frequency range can be transmitted. The question-answer dialog can also be carried out optically or acoustically. Then there are corresponding "antennas" in the form of light transmitters and speakers.
Falls die Antenne 2 als Spule ausgebildet ist, so kann sie - wie in Fig. 2 dargestellt - in der Rückenlehne 25 des Fah rersitzes 16 oder in der nicht dargestellten Fahrertür ange ordnet sein. Es können auch noch weitere Antennen im Fahr zeug, beispielsweise in den anderen Türen, im Armaturenbrett, im Kofferraumdeckel oder an dem Innenspiegel angeordnet sein. Es kann auch eine nicht dargestellte Aufnahme im Fahrzeugin neren vorgesehen sein, in der eine Antenne 2 angeordnet ist und in die der Transponder 5 eingelegt wird. Mit dem Einlegen des Transponders 5 kann der Frage-Antwort-Dialog ausgelöst werden.If the antenna 2 is designed as a coil, it can - as shown in Fig. 2 - in the backrest 25 of the driver seat 16 or in the driver's door, not shown, be arranged. There can also be other antennas in the vehicle, for example in the other doors, in the dashboard, in the trunk lid or on the inside mirror. There may also be a receptacle (not shown) in the vehicle interior, in which an antenna 2 is arranged and in which the transponder 5 is inserted. The question-and-answer dialog can be triggered by inserting the transponder 5 .
Der Transponder 5 kann beispielsweise auf einer scheckkarten großen Karte angeordnet sein. Ebenso ist es möglich, den Transponder 5 auf einem Schlüsselgriff unterzubringen. Für die Erfindung ist es jedoch unwesentlich, mit welcher äußeren Form der Transponder 5 ausgestaltet ist. Wesentlich ist, daß er ein codiertes Signal (Antwortsignal 4) aussendet, mit dem er seine Berechtigung nachweist.The transponder 5 can, for example, be arranged on a credit card-sized card. It is also possible to accommodate the transponder 5 on a key handle. For the invention, however, it is immaterial the external shape with which the transponder 5 is designed. It is essential that it sends out a coded signal (response signal 4 ) with which it proves its authorization.
Das Antwortsignal 4 kann bei jedem Aussenden verändert sein (Wechselcode). Das Signal kann auch mit Hilfe von Kryptoalgo rithmen verändert werden. Dabei empfängt der Transponder 5 eine in dem Anforderungssignal 3 enthaltene Zufallszahl und bildet das Antwortsignal 4 mit Hilfe eines in dem Transponder nicht von außen auslesbar gespeicherten, geheimen Krypto schlüssels. In der Sende- und Empfangseinheit 1 wird ebenso aus der Zufallszahl und dem gleichen Kryptoschlüssel das Sollsignal erzeugt. The response signal 4 can be changed each time it is sent (change code). The signal can also be changed using crypto algorithms. The transponder 5 receives a random number contained in the request signal 3 and forms the response signal 4 with the aid of a secret crypto key that is not stored in the transponder and cannot be read from the outside. The desired signal is also generated in the transmitting and receiving unit 1 from the random number and the same crypto key.
Falls sich das Antwortsignal 4 bei jedem Aussenden ändert, so ist ein unbefugtes Abhören des Frage-Antwort-Dialogs zwar möglich, führt jedoch bei einem späteren Startversuch nicht zum Erfolg.If the answer signal 4 changes each time it is sent out, unauthorized listening to the question-answer dialog is possible, but does not lead to success if the attempt is started later.
Der Zündschalter 8 (auch als KL15 bezeichnet) befindet sich im Zündschloß und kann durch Drehen des Zündschlüssels im Zündschloß betätigt werden. Der Zündschalter 8 kann aber auch als separater Schalter oder Tastschalter in Griffweite des Fahrers/Benutzers angeordnet sein. Der Fahrer kann dann den Frage-Antwort-Dialog manuell ohne weitere Hilfsmittel durch Betätigen des Schalters in Gang bringen.The ignition switch 8 (also referred to as KL15) is located in the ignition lock and can be actuated by turning the ignition key in the ignition lock. The ignition switch 8 can also be arranged as a separate switch or key switch within reach of the driver / user. The driver can then start the question-answer dialog manually by pressing the switch without any additional aids.
Als Schwellwert kann beispielsweise eine Mindestkörpergröße von 1,40 m oder ein Mindestkörpergewicht von 40 kg verwendet werden. Somit wird eine Kindersicherung geschaffen, bei der Personen unterhalb dieser Schwellwerte das Kraftfahrzeug nicht in Betrieb nehmen können, auch wenn sie den Transponder 5 in ihrem Besitz haben oder falls der Transponder 5 vom Be nutzer 14 im Kraftfahrzeug liegengelassen wurde.For example, a minimum body height of 1.40 m or a minimum body weight of 40 kg can be used as the threshold value. A child safety device is thus created in which people below these threshold values cannot put the motor vehicle into operation, even if they have the transponder 5 in their possession or if the transponder 5 was left in the motor vehicle by the user 14 .
Zum gewünschten Abschalten des Motors wird der Zündschlüssel zurück in seine Position OFF gedreht oder der Zündschalter 8 erneut betätigt. Die Wegfahrsperre wird dann aktiviert. Zum Erzeugen des Freigabesignals und zum Lösen der Wegfahrsperre muß dann wieder der Zündschalter 8 betätigt werden.To switch off the engine as desired, the ignition key is turned back to its OFF position or the ignition switch 8 is actuated again. The immobilizer is then activated. The ignition switch 8 must then be actuated again in order to generate the release signal and to release the immobilizer.
Das Freigabesignal kann aber auch nach dem Abschalten des Mo tors noch für eine vorbestimmte, kurze Zeitdauer Gültigkeit haben. Wenn der Fahrer daher kurz sein Fahrzeug abstellt, so kann er bei einem erneuten Startversuch ohne den Frage- Antwort-Dialog und ohne das Anwesenheitssignal starten. Somit wird Energie gespart. Der Diebstahlschutz ist dennoch ge wahrt, da sich der Benutzer 14 in der kurzen Zeitdauer nicht weit von seinem Fahrzeug entfernen kann. However, the enable signal can still be valid for a predetermined, short period of time after the motor has been switched off. If the driver therefore briefly switches off his vehicle, he can start again without trying the question-answer dialog and without the presence signal. This saves energy. The theft protection is still ge, since the user 14 can not move far from his vehicle in the short period of time.
Unter dem Begriff elektronische "Wegfahrsperre" sind alle elektronischen Eingriffe in elektronische Einheiten des Kraftfahrzeugs zu verstehen, durch die ein Starten und Weg fahren des Kraftfahrzeugs nur durch das Freigabesignal ermög licht wird. So können Steuergeräte, wie das Motorsteuergerät, das Zündsteuergerät, das Getriebesteuergerät, usw. einzeln oder gemeinsam in die Wegfahrsperre eingebunden sein. Diese Steuergeräte werden nur bei Nachweis einer Berechtigung (Authentifikation) durch das Freigabesignal freigegeben. Ohne das Freigabesignal ist zwar noch ein Starten des Motors mög lich, aber der Motor wird sofort wieder abgeschaltet, falls das Freigabesignal nicht innerhalb einer vorgegebenen Zeit dauer vorliegt. In der Zwischenzeit kann das Kraftfahrzeug jedoch nicht gefahren werden, d. h. die Inbetriebnahme des Kraftfahrzeugs ist solange ausgeschlossen, bis das Freigabe signal vorliegt.Everyone is under the term electronic "immobilizer" electronic interventions in electronic units of the Motor vehicle to understand, through a start and way driving the motor vehicle only possible by the release signal light becomes. So control units, such as the engine control unit, the ignition control unit, the transmission control unit, etc. individually or be integrated together in the immobilizer. This Control devices are only used if proof of authorization is provided (Authentication) released by the release signal. Without the enable signal is still possible to start the engine Lich, but the engine is switched off immediately if the release signal is not within a predetermined time duration is available. In the meantime, the motor vehicle but are not driven, d. H. the commissioning of the Motor vehicle is excluded until the release signal is present.
Das Freigabesignal ist ein binäres, codiertes Signal, das nur sehr schwer abgehört werden kann. Auch das Freigabesignal kann sich von Zeit zu Zeit ändern. Vorteilhaft ist es, wenn die Steuereinheit, die das Freigabesignal erzeugt, beispiels weise in dem Motorsteuergerät unzugänglich untergebracht ist.The enable signal is a binary, encoded signal that only very difficult to listen to. Even the release signal can change from time to time. It is advantageous if the control unit that generates the release signal, for example as housed inaccessible in the engine control unit.
Mit Hilfe des Transponders 5 kann auch bereits der Zugang zu dem Kraftfahrzeug kontrolliert werden, d. h. bei berechtigtem Antwortsignal 4 des Transponders 5 werden eine oder mehrere Türen entriegelt. Das Antwortsignal 4 kann dabei durch Ta stendruck auf eine Ver-/Entriegelungstaste des Transponders 5 oder infolge eines durch Betätigen des Türgriffs ausgelöstes Fragesignal von der Sende- und Empfangseinheit 1 angefordert werden.With the help of the transponder 5 , access to the motor vehicle can also be controlled, ie if the response signal 4 of the transponder 5 is authorized, one or more doors are unlocked. The response signal 4 can be requested by pressing the key on a locking / unlocking key of the transponder 5 or as a result of a question signal triggered by actuating the door handle from the transmitting and receiving unit 1 .
Claims (5)
einer in dem Kraftfahrzeug angeordneten Sende- und Emp fangseinheit (1), die bei Betätigen eines Auslöseschalters (8) ein Anforderungssignal (3) aussendet und danach auf ein Antwortsignal (4) wartet,
einem tragbaren Antwortgeber (5), der das Anforderungs signal empfängt und daraufhin ein codiertes Antwortsignal aussendet,
einer Auswerteeinheit (1), die das von der Sende- und Emp fangseinheit empfangene Antwortsignal mit einem erwarteten Sollsignal vergleicht,
einem Biometriksensor (7), der zusätzlich zu dem Antwortsi gnal Körpermerkmale einer im Bereich des Fahrersitzes (14) befindlichen Person (14) erfaßt, und mit
einer Steuereinheit (2), die ein Freigabesignal zum Lösen einer Wegfahrsperre (6) nur dann erzeugt, wenn sowohl ein mit dem Sollsignal übereinstimmendes Antwortsignal als auch ein Anwesenheitssignal vorliegt, wobei das Anwesenheits signal nur dann erzeugt wird, wenn die Person bezüglich der erfaßten Körpermerkmale Mindestbedingungen für die Berech tigung erfüllt.1. Security device against unauthorized use of a motor vehicle with
a transmitting and receiving unit ( 1 ) arranged in the motor vehicle, which sends a request signal ( 3 ) when a trigger switch ( 8 ) is actuated and then waits for a response signal ( 4 ),
a portable responder ( 5 ) which receives the request signal and then sends out a coded response signal,
an evaluation unit ( 1 ) which compares the response signal received by the transmitting and receiving unit with an expected target signal,
a biometric sensor ( 7 ) which, in addition to the response signal, senses body characteristics of a person ( 14 ) located in the area of the driver's seat ( 14 ), and with
a control unit ( 2 ) which generates an enable signal for releasing an immobilizer ( 6 ) only if there is both a response signal which corresponds to the desired signal and a presence signal, the presence signal being generated only if the person is concerned with the detected body characteristics Minimum conditions for the authorization fulfilled.
eine in dem Kraftfahrzeug angeordnete Sende- und Empfangs einheit (1), durch die bei Betätigen eines Auslöseschalters (8) ein Anforderungssignal (3) ausgesendet und danach auf ein Antwortsignal (4) gewartet wird,
einen tragbaren Antwortgeber (5), durch den das Anforde rungssignal empfangen und daraufhin ein codiertes Antwort signal ausgesendet wird,
einer Auswerteeinheit (2), in der das von der Sende- und Empfangseinheit empfangene Antwortsignal mit einem erwarte ten Sollsignal verglichen wird,
wobei die Wegfahrsperre (6) nur dann von einer Steuerein heit (2) gelöst wird, wenn einerseits das empfangene Ant wortsignal mit dem Sollsignal übereinstimmt und wenn ande rerseits mit Hilfe von Biometrikmerkmalen erfaßte Mindest bedingungen erfüllt sind.4. Method for releasing a security device against unauthorized use of a motor vehicle characterized by
a transmission and reception unit ( 1 ) arranged in the motor vehicle, by means of which a request signal ( 3 ) is emitted when a trigger switch ( 8 ) is actuated and a response signal ( 4 ) is then waited for,
a portable responder ( 5 ), through which the request signal is received and then a coded response signal is transmitted,
an evaluation unit ( 2 ) in which the response signal received by the transmitting and receiving unit is compared with an expected target signal,
The immobilizer ( 6 ) is only released by a control unit ( 2 ) if, on the one hand, the received response signal matches the target signal and, on the other hand, the minimum conditions detected with the aid of biometric features are met.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8304 | Grant after examination procedure | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |