DE19805969C1

DE19805969C1 - Diebstahlschutzsystem für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Initialisieren des Diebstahlschutzsystems

Info

Publication number: DE19805969C1
Application number: DE19805969A
Authority: DE
Inventors: Dieter Fest; Markus Edsperger
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 1998-02-13
Filing date: 1998-02-13
Publication date: 1999-08-19
Anticipated expiration: 2018-02-14
Also published as: FR2774960B1; FR2774960A1; GB2334360B; US6870459B1; GB2334360A; GB9902882D0

Description

Die Erfindung betrifft ein Diebstahlschutzsystem für ein Kraftfahrzeug, insbesondere eine Wegfahrsperre, bei dem Steu ergeräte erst dann freigegeben werden, wenn ein Codesignal als berechtigt erkannt wird.

Ein bekanntes Diebstahlschutzsystem (DE 43 33 474 C2) weist einen oder mehrere Codegeber auf, die ihr Codesignal zu einer Prüfeinheit im Kraftfahrzeug senden. Die Prüfeinheit ist über eine Datenleitung mit mehreren Steuergeräten verbunden. Nach Empfang des Codesignals fordert die Prüfeinheit alle an die Datenleitung angeschlossenen Steuergeräte auf, ihre Kennung zurückzusenden. Die Kennungen werden in der Prüfeinheit auf ihre Berechtigung überprüft und wenn eine vorbestimmte Anzahl der Steuergeräte richtig antwortet, so wird das Starten des Kraftfahrzeuges freigegeben.

Die Prüfeinheit eines solchen Diebstahlschutzsystems muß von Anfang an kennen, welche Steuergeräte in das Diebstahlschutz system eingebunden sind. Da die Kraftfahrzeuge häufig unter schiedlich ausgestattet sind, muß jede Prüfeinheit bei dem bekannten Diebstahlschutzsystem per voreingestellter Software auf den Ausstattungsgrad vorbereitet sein, bevor die Prüfein heit einen Authentifikationsvorgang durchführen kann.

Aus der Patentschrift DE 195 26 530 C1 ist ebenfalls ein Diebstahlschutzsystem für ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zum Initialisieren des Diebstahlschutzsystems bekannt. Dabei sind mehrere Steuergeräte in das System eingebunden, die alle ihr Kennungscodewort korrekt zurückmelden müssen, bevor das Fahrzeug gestartet werden kann. Falls ein Steuergerät ausge tauscht wird, so muß das neue Steuergerät zunächst initiali siert werden. Hierzu werden die Schlüsselcodes von zwei Schlüsseln benötigt. Außerdem werden die Kennungen von Steu ergeräten von einer Prüfeinheit abgefragt. Wenn dann beide Schlüssel von der Prüfeinheit akzeptiert werden und eine Freigabe über ein Diagnosegerät an die Prüfeinheit gegeben wird, so werden die neuen Codeworte in dem ausgetauschten Steuergerät gespeichert.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Diebstahl schutzsystem zu schaffen, das einfach aufgebaut ist und das leicht an jeden Fahrzeugtyp anpaßbar ist.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 und durch ein Diebstahl schutzsystem mit den Merkmalen von Patentanspruch 3 gelöst. Beim Initialisieren wird ein Startsignal an ein Zentralsteu ergerät gesendet, wodurch die Initialisierung eingeleitet wird. Daraufhin wird ein Anforderungssignal von dem Zentral steuergerät über eine Datenleitung ausgesendet, damit alle an die Datenleitung angeschlossenen Steuergeräte mit ihrer Ken nung antworten. Alle empfangenen Kennungen werden in dem Zen tralsteuergerät gespeichert und bei zukünftigen Authentifika tionsvorgängen jeweils überprüft.

Mit diesem Verfahren werden Kennungen aller an eine Datenlei tung angeschlossener Steuergeräte vorteilhafterweise erst während eines Initialisierungsvorganges erfaßt und dauerhaft gespeichert.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Un teransprüchen gekennzeichnet. So kann das Startsignal von ei nem fahrzeugexternen Diagnosegerät zu dem Zentralsteuergerät gesendet werden. Ebenso kann das Startsignal durch eine Unüb liche Betätigung eine Schalters im Kraftfahrzeug erzeugt wer den.

Eines der Steuergeräte kann ein elektronisch codiertes Stec kerteil sein, das lösbar mit der Datenleitung verbunden ist. Hierdurch kann der Benutzer oder der Fahrzeughersteller sel ber entscheiden, ob bei der Authentifikation ein solches Steckerteil mit einbezogen sein soll.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der schematischen Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: eine Teilansicht eines erfindungsgemäßen Diebstahl schutzsystems,

Fig. 2: ein Blockdiagramm des Diebstahlschutzsystems und

Fig. 3: ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Initialisie ren des Diebstahlschutzsystems.

Ein Diebstahlschutzsystem eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eine Wegfahrsperre, kann das bestimmungsgemäße Benutzen eines Kraftfahrzeugs durch einen unberechtigten Benutzer verhin dern. Hierzu weist das Diebstahlschutzsystem ein Zentralsteu ergerät 1 (Fig. 1) auf, das beispielsweise in einem Gehäuse am Zündschloß 2 des Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Ein trag barer Codegeber 3 ist beispielsweise auf einem Zündschlüssel 4 angeordnet. Sobald der Zündschlüssel 4 mit dem Codegeber 3 in das Zündschloß 2 eingesteckt und verdreht wird, wird ein Codesignal zu einer Antenne 5 am Zündschloß 2 gesendet, die das Codesignal an das Zentralsteuergerät 1 weiterleitet.

Im Zentralsteuergerät 1 wird das Codesignal auf seine Berech tigung geprüft und bei Berechtigung wird ein Anforderungs signal über eine Datenleitung 6 (Fig. 2) oder Bus an Steuer geräte 7 gesendet, die mit der Datenleitung 6 verbunden sind. Die angeschlossenen Steuergeräte 7 senden nach Empfang des Anforderungssignals binär codierte Kennungscodeworte (im fol genden als Kennungen bezeichnet) zu dem Zentralsteuergerät 1 zurück. In dem Zentralsteuergerät 1 werden die Kennungen mit gespeicherten Kennungen verglichen. Bei Übereinstimmung wird ein Freigabesignal erzeugt, das alle Steuergeräte 7 frei schaltet, damit das Fahrzeug benutzt (Motor starten und weg fahren) werden kann. Wenn keine Übereinstimmung besteht, so bleiben die Steuergeräte 7 gesperrt und das Kraftfahrzeug kann nicht benutzt werden.

Der Vorgang dieser sogenannten Authentifikation ist bereits in der eingangs zitierten Patentschrift DE 43 33 474 C2 (= US 5,675,490) beispielhaft erläutert. Daher wird auf den Vorgang der Authentifikation hier nicht mehr näher eingegangen.

Damit das Zentralsteuergerät 1 alle Kennungen aller ange schlossenen Steuergeräte 7 kennt, muß zunächst das gesamte Diebstahlschutzsystem initialisiert werden. Der Vorgang der Initialisierung wird anhand des Ablaufdiagramms von Fig. 3 näher erläutert.

Zunächst wird ein Startsignal ausgesendet. Dieses Startsignal kann von einem fahrzeugexternen Diagnosegerät 8 stammen, das beispielsweise in einer autorisierten Werkstatt zur Verfügung steht. Dort wird das Diagnosegerät 8 über eine Diagnose schnittstelle 9 im Fahrzeug an die Datenleitung 6 angesteckt. Das Startsignal wird nur bei Nachweis einer Berechtigung zu dem Zentralsteuergerät 1 gesendet. Das Startsignal hat eine vorgegebene Codierung, durch die in dem Zentralsteuergerät 1 die Initialisierung eingeleitet wird (vgl. Fig. 3).

Nach Empfang des Startsignals sendet das Zentralsteuergerät 1 ein Anforderungssignal über die Datenleitung 6 an alle ange schlossenen Steuergeräte 7, damit diese ihre Kennungen zu rücksenden.

In jedem Steuergerät 7 ist eine codierte Kennung gespeichert oder wird mit Hilfe eines gespeicherten, mathematischen Algo rithmus dort erzeugt. Die Kennungen werden nach Empfang des Anforderungssignals zurück zu dem Zentralsteuergerät 1 gesen det. Das Zentralsteuergerät 1 speichert dann alle Kennungen als zu dem Diebstahlschutzsystem zugehörig ab. Die gespei cherten Kennungen können sicherheitshalber von außen weder aus der Zentralsteuergerät 1 noch aus einem Steuergerät 7 ausgelesen werden.

Mit den Kennungen sind dem Zentralsteuergerät 1 alle Steuer geräte 7 bekannt, die bei dem gerade initialisierten Dieb stahlschutzsystem zum Vorgang der Authentifikation nach ihren Kennungen abgefragt und auf ihre Berechtigung geprüft werden.

Wenn nun ein Dieb ein Fahrzeug entwendet, so benötigt er ei nerseits einen berechtigten Codegeber 3 und andererseits alle ursprünglich beim Initialisierungsvorgang vorhandenen Steuer geräte 7. Falls er den Codegeber 3 nicht besitzt, so genügt es ihm nicht, wenn er ein Steuergerät 7 austauscht, um das Diebstahlschutzsystem zu umgehen. Er müßte schon alle Steuer geräte 7 austauschen, was allerdings sehr aufwendig und kost spielig ist. Es wird ihm also erschwert, das Fahrzeug zu nut zen.

Falls ein Steuergerät 7 nicht initialisiert ist (da es bei spielsweise ausgetauscht wurde) und somit zunächst nicht zu dem Diebstahlschutzsystem gehört, so kann der Benutzer das Diebstahlschutzsystem erneut initialisieren, wenn er die be rechtigten Codegeber 3 besitzt. Durch eine unübliche Betäti gung des Zündschlüssels 4 im Zündschloß 2 (beispielsweise durch mehrfaches Hin- und Herdrehen) kann das Codesignal zum Teil mehrfach ausgesendet werden, was dann wie ein Startsi gnal zum Initialisieren des Diebstahlschutzsystem wirkt.

Nachträglich eingebaute Steuergeräte müssen nicht in das Diebstahlschutzsystem eingebunden werden. Der rechtmäßige Be nutzer kann also seine Ausstattung des Fahrzeugs erweitern, ohne daß dies Einfluß auf das Diebstahlschutzsystem hat. Er braucht also auch nicht zu einer autorisierten Werkstatt, um seine Ausstattung zu ändern.

Vorteilhafterweise ist eines der Steuergerät 7 als elektro nisch codiertes Steckerteil 10 (im folgenden auch als "Dongle" bezeichnet) ausgebildet, das steckbar und damit lös bar mit der Datenleitung 6 verbunden ist. Der Fahrzeugher steller kann bei einer Initialisierung am Bandende bestimmen, ob ein solcher Dongle 10 bei der Initialisierung verwendet wird oder nicht. Wenn er verwendet wird, so muß der Dongle 10 bei zukünftigen Authentifikationsvorgängen vorhanden sein, um das Fahrzeug benutzen zu können. Auch bei späteren Initiali sierungen kann der berechtigte Benutzer entscheiden, ob er den Dongle 10 verwendet oder nicht.

Ein Dongle 10 hat den Vorteil, daß er sehr klein sein kann, da er nur eine kleine Elektronik mit einer elektronischen Co dierung beinhalten muß. Somit ist der Dongle 10 gut im Kraft fahrzeug zu verstecken, damit ein Unberechtigter diesen nicht findet. Für Außenstehende ist folglich nicht bekannt, ob und wo der Dongle 10 angeordnet ist. Dadurch wird die Sicherheit vor Diebstahl erhöht.

Das Zentralsteuergerät 1 kann ein eigenes Gehäuse - wie in Fig. 1 dargestellt - aufweisen oder es kann in ein Steuerge rät 7, wie dem Motorsteuergerät, integriert angeordnet sein. Es kann auch zusammen mit einem Steuergerät 7 in einem Si cherheitsgehäuse 11 untergebracht sein. Als weitere Steuerge räte 7 können ein Getriebesteuergerät, ein Airbagsteuergerät, ein Zündsteuergerät, ein zentrales Schalt- und Sicherungs steuergerät, usw. mit der Datenleitung 6 verbunden sein.

Nur diejenigen Steuergeräte 7, die bei der Initialisierung des Diebstahlschutzsystems vorhanden sind und ihre Kennung zurücksenden, sind auch später in einen Authentifikationsvor gang eingeschlossen und müssen ihre Kennung korrekt zurück senden, damit das Fahrzeug ordnungsgemäß benutzt werden kann. Somit ist ein solches Diebstahlschutzsystem universell bei verschiedenen Fahrzeugtypen mit verschiedenen Ausstattungs graden verwendbar. So kann ein Fahrzeug ein Getriebesteuerge rät für eine Getriebeautomatik aufweisen, während ein anderes Fahrzeug ein Schaltgetriebe ohne Getriebesteuergerät auf weist. Das Zentralsteuergerät 1 muß nicht auf den Ausstat tungsgrad vorprogrammiert sein. Der Ausstattungsgrad wird bei der Initialisierung durch die zurückgemeldeten Kennungen er kannt. Alle erkannten Steuergeräte 7 sind dann in das Dieb stahlschutzsystem mit eingebunden.

Zumindest ein Steuergerät 7 und das codierte Steckerteil 10 müssen in das Diebstahlschutzsystem eingebunden sein, damit die Sicherheit genügend groß ist. Je mehr Steuergerät 7 ein gebunden sind, desto höher ist die Sicherheit vor unbefugter Benutzung des Kraftfahrzeugs.

Der Codegeber 3 kann ein Transponder sein, der nach Empfang eines Fragesignal (Challenge) ein Antwortsignal (Response) aussendet. Ein Transponder ist ein kleines Bauteil, das so wohl auf einem Griff eines Schlüssels als auch auf einer scheckkartengroßen Karte angeordnet sein kann. Der Transpon der weist seinerseits eine Antenne auf, die Signale empfängt oder zu der Antenne 5 am Zündschloß 2 sendet. Vorteilhafter weise sind die Antennen als Spulen ausgebildet, durch die die Signale induktiv übertragen werden.

Der Codegeber 3 kann auch einen Schalter oder eine Taste 12 aufweisen, bei deren Betätigung das Codesignal drahtlos zu der Antenne 5 des Zentralsteuergeräts 1 gesendet wird.

Vorteilhafterweise ändern sich das Codesignal und das Anfor derungssignal nach jedem Aussenden nach einem vorgegebenen, geheimen Algorithmus, so daß ein Abhören der Signale zwecklos ist. Die Kennungen werden nur dann von den Steuergeräten zu rückgesendet, wenn zuvor das Anforderungssignal korrekt emp fangen wurde. Somit können die Kennungen auch nicht unberech tigterweise ausgelesen werden.

Die Kennungen der verschiedenen Steuergeräte 7 müssen sich unterscheiden. Die Kennungen sind binär codierte Codeworte, deren Bitlänge die Komplexität des Codes bestimmt. Somit kann das Diebstahlschutzsystem nur schwer und sehr aufwendig durch systematisches Durchspielen aller Codemöglichkeiten überli stet werden.

Claims

1. Verfahren zum Initialisieren eines Diebstahlschutzsystems eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet,

1. daß ein Startsignal an ein Zentralsteuergerät (1) gesendet wird, wodurch die Initialisierung eingeleitet wird,
2. daß ein Anforderungssignal von dem Zentralsteuergerät (1) über eine Datenleitung (6) ausgesendet wird,
3. daß von dem Zentralsteuergerät (1) Kennungscodesignale von an die Datenleitung (6) angeschlossenen Steuergeräten (7, 10) empfangen werden und
4. daß alle Kennungscodesignale oder alle antwortenden Steuer geräte (7, 10) als zu dem Diebstahlschutzsystem zugehörig von dem Zentralsteuergerät (1) gespeichert werden, um bei zukünftigen Authentifikationsvorgängen Kennungscodesignale von all diesen Steuergeräten anzufordern und auf ihre Be rechtigung zu überprüfen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Startsignal von einem fahrzeugexternen Diagnosegerät (8) über eine Diagnoseschnittstelle (9) zu dem Zentralsteuergerät (1) gesendet wird.

3. Diebstahlschutzsystem für ein Kraftfahrzeug, das mit einem Verfahren nach Anspruch 1 initialisiert ist, das aufweist:

1. ein Zentralsteuergerät (1), das über eine Datenleitung (6) mit mehreren Steuergeräten (7, 10) verbunden ist,
2. eine Eingabeeinheit (4, 8), über die ein Startsignal zum Starten der Initialisierung zu dem Zentralsteuergerät (1) gesendet wird,
3. einen tragbaren Codegeber (3), der auf Anforderung ein Codesignal zu einer Antenne (5) des Zentralsteuergeräts (1) sendet, woraufhin eine Authentifikation zwischen dem Zen tralsteuergerät (1) und den Steuergeräten (7, 10) stattfin det, nach deren erfolgreichem Verlauf das Kraftfahrzeug be nutzt werden kann.

4. Diebstahlschutzsystem nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß ein Steuergerät (7, 10) ein elektronisch co diertes Steckerteil (10) ist, das lösbar mit der Datenleitung (6) verbunden ist.

5. Diebstahlschutzsystem nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Eingabeeinheit ein fahrzeugexternes Diagno segerät (8) ist, das ein Startsignal über eine Diagnose schnittstelle (9) zu dem Zentralsteuergerät (1) zum Einleiten der Initialisierung sendet.

6. Diebstahlschutzsystem nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Eingabeeinheit eine fahrzeuginterne Einga beeinheit (2, 4) ist, die das Startsignal bei vorgegebener Betätigung erzeugt und zu dem Zentralsteuergerät (1) zum Ein leiten der Initialisierung sendet.