DE19856695B4

DE19856695B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Identifikation eines Fahrzeugnutzers

Info

Publication number: DE19856695B4
Application number: DE19856695A
Authority: DE
Inventors: Peter G. Dipl.-Ing. Diehl; Axel Dipl.-Ing. Nix; Burkhard Dr.-Ing. Milke; Wolfgang Dipl.-Ing. Saucke
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 1998-12-09
Filing date: 1998-12-09
Publication date: 2008-07-10
Anticipated expiration: 2018-12-10
Also published as: DE19856695A1

Abstract

Verfahren zur Identifikation eines Fahrzeugnutzers gegenüber einer Identifikationsvorrichtung in einem Kraftfahrzeug, bei dem eine elektronische Steuereinheit (1) im Kraftfahrzeug einen Fragecode (F) generiert, welcher über elektrische Leiter (2) an entweder zumindest eine Sendeeinheit (3, 5) oder zumindest eine Sende- und Empfangseinheit (3, 5) und von dort aus drahtlos an eine nutzerseitige Identifikationseinheit (7) weitergeleitet wird, bei dem ein Antwortcode (A) in der Identifikationseinheit (7) erzeugt und von dort aus drahtlos über die Sende- und Empfangseinheit (3, 5) oder direkt an die Steuereinheit (1) übermittelt wird und bei dem der Antwortcode (A) in der Steuereinheit (1) mit zumindest einem erwartetem Code verglichen wird und abhängig vom Vergleichsergebnis Fahrzeugfunktionen freigegeben oder gesperrt werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fragecode (F1) für den nächst folgenden Identifikationsvorgang zeitlich unabhängig von diesem Identifikationsvorgang vorab in der Steuereinheit (1) erzeugt, an die Sendeeinheit (3, 5) oder Sende- und Empfangseinheit (3, 5) übermittelt und dort in einem elektronischen...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen sowie auf eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 6.
Wie aus der DE 196 17 038 A1 bekannt, werden für Kraftfahrzeuge Identifikationssysteme vorgesehen, die sicherstellen sollen, daß Fahrzeugfunktionen nur von berechtigten Nutzern durchführbar sind. Sogenannte passive Systeme arbeiten ohne daß der Fahrzeugnutzer aktiv ein Signal absenden muß, wenn er Zugriff zum Fahrzeug wünscht. Durch eine Betätigungshandlung, beispielsweise einen Griff zum Türgriff, wird signalisiert, daß der Nutzer das Fahrzeug öffnen will. Daraufhin generiert ein Steuergerät im Fahrzeug einen Fragecode, der über eine Sendeeinheit zur einer Benutzeridentifikationseinheit gesendet wird. Dabei kann es sich um eine Chipkarte in der Tasche des Nutzers handeln. Die Identifikationseinheit generiert eine Antwort (Code) die direkt oder indirekt an das Steuergerät im Fahrzeug übermittelt wird. Nach einer Analyse der Antwort ist es möglich zu unterscheiden, ob der Nutzer berechtigt ist das Fahrzeug zu nutzen oder nicht. Fahrzeugfunktionen können freigegeben/aktiviert oder auch gesperrt werden/bleiben.
Zur Erhöhung der Sicherheit dieser Systeme ist es üblich, daß die Fragecodes nicht konstant sind, sondern durch Zufallsgeneratoren immer neu gebildet werden. Problematisch ist, daß von der Betätigungshandlung des Nutzers bis zur Funktionsfreigabe eine gewisse Zeit vergeht. Bei einem abgestellten Fahrzeug muß ein üblicherweise vorhandenes BUS-System erst „geweckt" werden, dann muß der Fragecode generiert und zum Sender übermittelt werden und es vergeht weitere Zeit, bis die Antwort ausgewertet ist. In der DE 196 17 038 A1 versucht man Abhilfe zu schaffen und die genannte Zeit zu verkürzen, indem nicht die Betätigung des Türgriffs als Startsignal genutzt wird, sondern bereits eine Annäherung der Hand an den Türgriff erkannt wird. Mit relativ hohem Aufwand wird so erreicht, daß bei der Türgriffbetätigung auch bereits die Freigabe der Öffnungsfunktionen erfolgt ist, sich das Schloß also entriegeln läßt.
DE 197 18 764 C1 zeigt eine Lösung auf, bei der ein Startwert für ein Fragesignal gespeichert wird, wenn ein korrektes Antwortsignal empfangen wurde. Damit wird eine Übertragung von Daten unter verschiedenen Übertragungsbedingungen ermöglicht.
Auch US 5,631,501 A befaßt sich mit der Speicherung eines ersten Codes auf den dann ein Datenaustausch basiert, und nach FR 2 749 607 A1 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der ein Datenaustausch zwischen Fahrzeug und Transponder – abhängig vom Abstand des Transponders – stattfindet.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein einfaches aber sicheres System zur passiven Benutzeridentifikation zu schaffen, das die Benutzeridentifikation innerhalb sehr kurzer Zeit realisiert.
Zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale aus und ist die erfindungsgemäße Vorrichtung durch die im Patentanspruch 6 aufgeführten Merkmale gekennzeichnet. Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen 2 bis 5 und 7.
Die für die Benutzeridentifikation erforderliche Zeit wird deutlich reduziert, wenn ein Fragecode nicht erst generiert wird, wenn er benötigt wird, sondern bereits vorab bereitgehalten wird. Es ist vorgesehen, den Fragecode für den jeweils nächst folgenden Identifikationsvor gang in einem elektronischem Speicher einer Sendeeinheit bereit zu halten und sofort nach Erkennen des Handlungswunsches des Nutzers an dessen Identifikationseinheit abzusenden. Gleichzeitig kann das BUS-System des Fahrzeugs „geweckt" werden, so daß eine Steuereinheit im Fahrzeug bereit zum Empfang des Antwortcodes ist, den es direkt von der Identifikationseinheit oder indirekt unter Zwischenschaltung einer Sende-/Empfangseinheit erhält. In irgendeiner Phase während oder nach dem aktuellen Identifikationsvorgang kann der Fragecode für den nächstfolgenden Vorgang generiert und in den genannten Speicher eingeschrieben werden, was zeitlich völlig unkritisch ist und den aktuellen Identifikationsvorgang nicht negativ beeinflußt.
Zur Erreichung einer hohen Systemsicherheit ist es von Vorteil, wenn die Zeit vom Absenden eines aktuellen Fragecodes bis zum Eintreffen des Antwortcodes erfaßt wird. Dies kann in der Sende-/Empfangseinheit erfolgen, wenn die Antwort über diese an das Steuergerät übermittelt wird. Es kann aber auch die Zeit vom Eintreffen des Wecksignals bei der Steuereinheit (wird gleichzeitig mit dem Fragecode abgesendet) bis zum Eintreffen der Antwort im Steuergerät erfaßt werden. Überschreitet die erfaßte Zeit eine vorgegebene Zeitspanne, wird eine Aktivierung von Fahrzeugfunktionen nicht zugelassen. So sind sogenannte „Aufzeichnungsangriffe" abwehrbar. Das heißt, falls ein Unberechtigter den Fragecode empfängt und aufzeichnet, sich damit in die Nähe des Fahrzeugbesitzers begibt, den Fragecode aussendet und den Antwortcode empfängt und anschließend sich wieder zum Fahrzeug begibt um den Antwortcode abzusenden, wird eine auszuführende Funktion bereits gesperrt sein, da das Zeitlimit überschritten ist.
Details der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Von den zugehörigen Zeichnungen zeigt:
1: Ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Identifikationsvorrichtung;
2: einen schematischen Plan zur Verdeutlichung des Verfahrensablaufes;
3: einen Plan nach 2 mit einem alternativen Verfahrensablauf.
In 1 ist das Schließsystem eines Kraftfahrzeugs schematisch verdeutlicht. An jeder Tür, dem Kofferraum sowie dem Tankdeckel sind Aktoren einer Zentralverriegelung vorgesehen. Des weiteren ist für die Erfindung eine Steuereinheit 1 im Fahrzeug von Belang, von welcher aus Fahrzeugfunktionen freigegeben oder gesperrt werden können. Über ein BUS-System 2 ist die Steuereinheit 1 mit einer Sendeeinheit 3 in einer Fahrertür 4 verbunden. Eine Sendeeinheit 5 in einer Beifahrertür 6 kann identisch ausgeführt sein. Die Sendeeinheiten 3 und 5 können bei anderer Ausführung der Erfindung auch als Sende-/Empfangseinheiten 3, 5 ausgebildet sein. Zur Identifikationsvorrichtung des Fahrzeugs gehört des weiteren zumindest eine Identifikationseinheit 7, die ein Fahrzeugnutzer bei sich trägt. Diese Einheit 7 ist beispielsweise als Chipkarte ausgeführt und weist in bekannter Weise einen eigenen Speicher, Rechenkapazität und eine Sende-/Empfangseinrichtung auf.
Nicht näher in der Zeichnung dargestellt sind Details eines Türgriffs 8. In bekannter Art ist realisiert, daß automatisch erkannt wird, wenn der Türgriff 8 betätigt wird. Dies kann wie in DE 196 17 038 A1 angegeben erfolgen, oder ein Türgriff-Kontaktschalter signalisiert einen Öffnungswunsch des Nutzers. Es ist auch möglich, die An näherung eines Fahrzeugnutzers anderweitig zu erfassen (Drücken eines separaten Knopfes; Berühren eines Fahrzeugteils; optische Verfahren ...).
Das im folgenden anhand von 2 zu beschreibende Identifikationsverfahren beginnt in jedem Fall mit dem Erkennen einer bestimmten Bedingung, die in der 2 mit 0. symbolisiert und der Sendeeinheit 3 bzw. 5 zugeführt wird. Daraufhin wird umgehend ein Fragecode F aus einen Speicher Sp der Sendeeinheit 3, 5 entnommen und drahtlos an die Identifikationseinheit 7 übermittelt. Gleichzeitig wird ein Wecksignal 9 von der Sendeeinheit 3, 5 an die Steuereinheit 1 übermittelt, womit die Steuereinheit 1 selbst, der Fahrzeug-BUS 2 und weitere Steuergeräte in den aktiven Zustand geschaltet werden (Verfahrensschritt I). Im folgenden Verfahrensschritt II wird ein in der Identifikationseinheit 7 errechneter Antwortcode A (drahtlos) an die Steuereinheit 1 gesandt. Nachdem diese Antwort empfangen wurde, wird von der Steuereinheit 1 im Verfahrensschritt III ein neuer Fragecode F1 generiert und an den Speicher Sp der Sendeeinheit 3, 5 übermittelt, so daß der Fragecode F1 dann dort für den nächstfolgenden Identifikationsvorgang bereit liegt. Gleichzeitig wird im Steuergerät 1 der Antwortcode A überprüft. Entspricht er dem Erwartungswert, werden im Verfahrensschritt IV Fahrzeugfunktionen in bekannter Weise freigeschaltet. Ist dies nicht der Fall, bleiben diese Funktionen gesperrt.
In 3 ist eine geringfügig abgewandelte Variante des Verfahrens dargestellt. Die Einheit 3, 5 ist als Sende-/Empfangseinheit 3, 5 ausgeführt. Der Antwortcode A wird drahtlos an die Einheit 3, 5 gesandt (Schritt II') und von dort aus über den BUS 2 an die Steuereinheit 1 übermittelt (Schritt II''). Ein weiterer Unterschied zum Verfahren nach 2 besteht darin, daß die Fahrzeugfunk tionen bereits im Verfahrensschritt III' freigeschaltet werden (soweit der Antwortcode A okay ist) und erst dann im Schritt IV' der neue Fragecode F1 ermittelt und an den Speicher Sp der Sende-/Empfangseinheit 3, 5 übermittelt wird.
In jedem Falle ist es von besonderem Vorteil, daß der Fragecode F umgehend nach Eingang eines Initialisierungssignals 0. abgesandt wird, womit gegenüber bekannten Verfahren ein bedeutender Zeitgewinn entsteht. Ein neuer Fragecode F1 wird zu unkritischer Zeit generiert und an die Einheit 3, 5 übermittelt. Das System arbeitet bereits, während der Fahrzeug-BUS 2 und die Steuereinheit 1 „geweckt" wird.

Claims

Verfahren zur Identifikation eines Fahrzeugnutzers gegenüber einer Identifikationsvorrichtung in einem Kraftfahrzeug, bei dem eine elektronische Steuereinheit (1) im Kraftfahrzeug einen Fragecode (F) generiert, welcher über elektrische Leiter (2) an entweder zumindest eine Sendeeinheit (3, 5) oder zumindest eine Sende- und Empfangseinheit (3, 5) und von dort aus drahtlos an eine nutzerseitige Identifikationseinheit (7) weitergeleitet wird, bei dem ein Antwortcode (A) in der Identifikationseinheit (7) erzeugt und von dort aus drahtlos über die Sende- und Empfangseinheit (3, 5) oder direkt an die Steuereinheit (1) übermittelt wird und bei dem der Antwortcode (A) in der Steuereinheit (1) mit zumindest einem erwartetem Code verglichen wird und abhängig vom Vergleichsergebnis Fahrzeugfunktionen freigegeben oder gesperrt werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fragecode (F1) für den nächst folgenden Identifikationsvorgang zeitlich unabhängig von diesem Identifikationsvorgang vorab in der Steuereinheit (1) erzeugt, an die Sendeeinheit (3, 5) oder Sende- und Empfangseinheit (3, 5) übermittelt und dort in einem elektronischen Speicher (Sp) gespeichert wird, womit dieser Identifikationsvorgang mit der Kommunikation zwischen der Sendeeinheit (3, 5) oder der Sende- und Empfangseinheit (3, 5) und der nutzerseitigen Identifikationseinheit (7) beginnt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fragecode (F1) für den nächst folgenden Identifikationsvorgang nach Abschluß oder während eines aktuellen Identifikationsvorganges an die Sendeeinheit (3, 5) oder die Sende- und Empfangseinheit (3, 5) übertragen und dort gespeichert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit dem Absenden eines Fragecodes (F) an die nutzerseitige Identifikationseinheit (7) ein Wecksignal (9) an die Steuereinheit (1) übermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (1) einen elektronischen Zeitnehmer aufweist, der die Zeit vom Empfang eines Wecksignals (9) bis zum Eintreffen des Antwortcodes (A) erfaßt, wobei der Antwortcode (A) nur dann zur Identifikation herangezogen wird, wenn er innerhalb einer festgelegten Zeitspanne empfangen wurde.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sende- und Empfangseinheit (3, 5) einen elektronischen Zeitnehmer aufweist, der die Zeit vom Absenden eines Fragecodes (F) bis zum Empfang eines Antwortcodes (A) erfaßt, wobei der Antwortcode (A) nur dann an die Steuereinheit (1) übermittelt wird, wenn dieser innerhalb einer festgelegten Zeitspanne empfangen wurde.
Identifikationsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einer elektronischen Steuereinheit (1) im Kraftfahrzeug, die über elektrische Leiter (2) entweder mit zumindest einer Sendeeinheit (3, 5) oder mit zumindest einer Sende- und Empfangseinheit (3, 5) verbunden ist und mit einer nutzerseitigen Identifikationseinheit (7) zur drahtlosen Kommunikation, wobei zur Benutzeridentifikation Fragecodes (F) von der Steuereinheit (1) über die Sendeeinheit (3, 5) oder die Sende- und Empfangseinheit (3, 5) an die Identifikationseinheit (7) und Antwortcodes (A) von der Identifikationseinheit (7) über die Sende- und Emp fangseinheit (3, 5) oder direkt an die Steuereinheit (1) übermittelt werden und die Steuereinheit (1) abhängig vom empfangenen Antwortcode (A) Fahrzeugfunktionen freigibt oder sperrt, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeeinheit (3, 5) oder die Sende- und Empfangseinheit (3, 5) mit einem elektronischen Speicher (Sp) für einen Fragecode (F1) des nächst folgenden Identifikationsvorgangs ausgestattet ist und damit bei Beginn des nächst folgenden Identifikationsvorgangs kein Fragecode (F) von der Steuereinheit (1) zu erzeugen und an die Sendeeinheit (3, 5) oder die Sende- und Empfangseinheit (3, 5) zu übermitteln ist.
Identifikationsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Leiter (2) zwischen der Steuereinheit (1) und der Sendeeinheit (3, 5) oder der Sende- und Empfangseinheit (3, 5) durch einen Fahrzeug-BUS (2) realisiert sind und ein Wecksignal (9), das bei Beginn eines Identifikationsvorganges an die Steuereinheit (1) gesendet wird, der Aktivierung des BUS (2) dient.