EP1302374A2 - Verfahren zum Initialisieren eines Zugangskontrollsystems mit mehreren elektronischen Schlüsseln und mehreren Objekten - Google Patents

Verfahren zum Initialisieren eines Zugangskontrollsystems mit mehreren elektronischen Schlüsseln und mehreren Objekten Download PDF

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EP1302374A2
EP1302374A2 EP02001495A EP02001495A EP1302374A2 EP 1302374 A2 EP1302374 A2 EP 1302374A2 EP 02001495 A EP02001495 A EP 02001495A EP 02001495 A EP02001495 A EP 02001495A EP 1302374 A2 EP1302374 A2 EP 1302374A2
Authority
EP
European Patent Office
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key
motor vehicle
keys
identifier
control system
Prior art date
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EP02001495A
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English (en)
French (fr)
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EP1302374A3 (de
EP1302374B1 (de
Inventor
Matthias Bayer
Ulrich Emmerling
Torsten Thiel
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Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
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Publication date
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Publication of EP1302374A3 publication Critical patent/EP1302374A3/de
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Definitions

  • the invention relates to a method for initializing a Access control system with multiple electronic keys, the multiple objects are assigned to an access authorization demonstrated.
  • At least two keys are needed to initialize both of them during an initialization state their code signals to the new controller. There are then in stored coded data contained in the code signal.
  • An object of the invention is to provide a simple method for Initializing an access control system with multiple electronic To create keys and multiple objects.
  • a key which already becomes a first Object is legitimately assigned (initialized is) brought near a second object to which he is previously not assigned.
  • the second object will then be in set an initialization state.
  • a code signal having a characteristic identifier and Coding data has.
  • the characteristic identifier then becomes stored in the second object as a new, valid identifier if the new identifier has a higher priority than the previous identifier or it will be the identifier of the second object as new, valid identifier for the key stored.
  • a method for initializing an access control system with several electronic keys A1, A2, ... C1, C2 ( Figure 1) and a plurality of objects is exemplified at a Access control system for a motor vehicle A, B or C described.
  • this method can also be used other objects, such as entrance doors, garage doors, Hotel rooms, safes, etc. are used.
  • each key is a specific, characteristic ID stored.
  • the identifier of the keys A1 and A2 Let X / 1 be the first, of the keys B1 and B2 first Y / 1 and of the keys C1 and C2 first Z / 1.
  • the identifier is together with an identification number for a motor vehicle, Coding data and possibly control data in the signal from sent out the keys.
  • the identifiers can be through others Tags are overwritten.
  • the identifier is used during initialization, as described later will be described in more detail, to each motor vehicle and If necessary, tell each key which identifier for all parts assigned to the access control system are valid is.
  • the identifier also serves as a so-called “wake-up", with the key - upon receipt of the identifier - from the idle state be put into normal operation.
  • the respective identification number identifies a specific one Motor vehicle and is unique to every motor vehicle.
  • the identification number e.g., vehicle ID number
  • the identification number is commonly used for encrypting / encoding.
  • the electronic keys have a transponder function on.
  • a transponder is a device to understand which sends a signal (e.g., question or request signal) a receiver receives and then automatically a signal (e.g., response or code signal) via a transmitter.
  • a bidirectional dialogue also as a question-answer dialog designated
  • an object and the Key be carried out.
  • the electronic keys can also have a remote control function exhibit. This is the unidirectional sending a closing command connected by the example Locking system can be locked or unlocked.
  • coding data When sending the signals are cryptological or encrypted Data (referred to as coding data) is modulated with sent out. Only if this encoding data in the receiver be recognized as justified, so will according to the also with transmitted control command a function in controlling object executed.
  • the object-side transmitting and receiving unit 4 is in the Embodiment of Figure 2 arranged in the vehicle interior.
  • the range 5 of the transmitting and receiving unit 4 emitted signals is due to the attenuation / shading essentially through the body to the interior of the Motor vehicle limited.
  • the transmitting and receiving unit 4 is via a bus line 6 with a central control unit 3 for the access control system connected.
  • the central control unit 3 can also be present in an already present in the motor vehicle control unit be integrated (for example, the engine control unit).
  • the bus line 6 has a diagnostic interface 7, via an external diagnostic device 8 to the motor vehicle and all connected to the bus 6 connected electronic devices can be.
  • the transmitting and receiving unit 4 in the vehicle interior shown in more detail. It has an antenna 9 can be sent on the signals and received. Furthermore, it can have a key holder 10, in FIG the key is inserted to the question-and-answer dialog perform with the transmitting and receiving unit 4. The key can also be used in the key holder 10 Performing the initialization are plugged.
  • the key holder 10 may, for example, a conventional Be the ignition. However, this presupposes that a key conventional mechanical beard exists while the electronics are transmitting the code signals integrated in the key handle. It can also be one Key receptacle 10 may be present in the vehicle, the other Keys picks up, for example, a chip card-sized card 11th
  • the key does not necessarily have to be in the Key holder 10 can be plugged in but can be arbitrary be stored in the vehicle or the user in the Bag remain.
  • the Transmitter of the key signals with likewise long range emits so that these of the transmitting and receiving unit. 4 can be received.
  • step S1 a key A1, which already has to an access control system of a first object (the vehicle A) authorized trained or assigned (initialized) is, in the vicinity of the second object, here the second motor vehicle B, be brought.
  • the second object (here the motor vehicle B) is in step S2 is set to an initialization state.
  • the external diagnostic device 8 to the diagnostic interface 7 are connected.
  • About the diagnostic device 8 becomes - with additional proof of a permission to this - Sent a signal to the central control unit 3, whereby this the access control system of the motor vehicle in the initialization state added.
  • step S3 a request signal is triggered, which depends on the transmission and receiving unit 4 in the motor vehicle to the key A1 is sent out (prerequisite for this is in this Embodiment that the motor vehicle B is unlocked and the key A1 is in the interior).
  • the triggering of the request signal can, for example by switching an ignition switch or manual operation done another switch.
  • the key A1 can located by sensors as inside the motor vehicle be recognized. Then - in the initialization state - automatically the request signal sent out.
  • This response signal has a characteristic Identification X / 1 on, by which all parts belonging to the access control system are assigned as being associated with it become. Apart from the identifier, the response signal contain more information, such as a Code and a vehicle identification number.
  • the motor vehicle B is the identifier and the identification number of the motor vehicle A communicated.
  • the central control unit 3 assumes the step S5 transmitted identifier as the future valid identifier. Farther directs vehicle B from the received identification number a different from this identification number.
  • step S6 and S7 are also trained to the vehicle B.
  • the motor vehicle C can be initialized with the key B1 or B2 become. And there can be more motor vehicles and Key initialized.
  • the key B1 becomes close to the motor vehicle A. brought and the motor vehicle A in the initialization state added. However, the keys A1 and A2 remain initially authorized for the vehicle A. (unlike that previous embodiment).
  • the identifier Y of the question-answer dialog is displayed Key B1 to the transmitting and receiving unit 4 and thus to Central control unit 3 transmitted. There will then be transmitted Identifier Y compared with a previous identifier X. Depending on whether the currently transmitted identifier Y is greater is or should have priority, it will be the new identifier Y in the Central control unit 3 taken over or not.
  • the priority or the priority of the identifiers are already in the production or Initialization once set.
  • the keys A1 and A2 are then sent to the Motor vehicle A brought (if the identifier changed Has). Likewise, the keys B1 and B2 to the motor vehicle B brought
  • the initialization state can be used be to the motor vehicle in the initialization state to move.
  • the ignition key in the ignition switch are plugged in and by an unusual one Operation (for example, nine times switching on and off) detected be taken that now an initialization state shall be.
  • It can be any other, but previously defined as a trigger for the initialization actions be made by the then the initialization state is taken.
  • These actions must, however unusual actions that the driver usually when using his vehicle does not do so for the Access control system clearly recognizes that an initialization state should be taken.
  • the characteristic identifier can be a so-called wake-up pattern (WUP) through which the access control system immediately recognizes that it is an associated key and then only the coding is checked accordingly must be whether it matches an associated encoding.
  • the wake-up pattern becomes the key from hibernation (low power consumption) to normal operation (normal energy consumption) offset when the key has an identifier associated with the access control system assigned.
  • key is an electronic key or also a so-called ID transmitter or code transmitter understand that - regardless of the shape of the case in which it is arranged - is suitable to encode a code signal or send encrypted data to an object, by giving permission to access the object is detected.
  • ID transmitter or code transmitter In the case of the motor vehicle, this is concretely the Authorization for locking or unlocking door locks 1 (and / or trunk lid lock) or to release an immobilizer Second
  • the signals between the respective object and the Keys can be wired or wired wirelessly transmitted inductively, by radio, optically or acoustically become.
  • access control system can a variety from keys to a variety of objects as authorized be assigned for all objects.
  • identifier and the identification numbers for the respective object also the number of all existing keys in the system - for example for insurance purposes - to be stored.
  • Such access control systems can be advantageous for rental cars and fleets are used. This will be the logistics for keys, key collection and vehicle handover easier. Even if a vehicle is out of the access control system leaves the remaining keys for the remaining vehicles remain valid. The "eliminated" Vehicle can be reinitialized with its keys so these keys are no longer for that either remaining access control systems are valid.
  • an initialization only over one external diagnostic device 8 and additionally by detection of a additional authorization (vehicle registration card, ID card, PIN number etc. as well as possibly transferring data from one central database of the vehicle manufacturer) at a authorized workshop can be made so can a thief steal a motor vehicle with a key, no new keys and no more, the access control system re-train assigned motor vehicles. Then it is also not possible with the so-called valet parking that the service agent with the provided key Misuse.
  • a additional authorization vehicle registration card, ID card, PIN number etc.
  • the term "initialization” is a first-time or if necessary repeatedly storing coding data in the Keys and in the object (lock or central control unit 3) understand. Only with this data, for each object and may be individual to each user the access to the object can be obtained and with that too Use of the object will be allowed.
  • the first initialization usually takes place after production (in the case of a Motor vehicle at the end of the tape in the manufacture of the motor vehicle) instead of. Since there was no key to the access control system is assigned no key for the all first initialization needed. At each additional, later initialization (also called re-initialization) then already initialized keys are needed.
  • the initialization can also be described as "teaching the access control system" or “Mapping keys to objects" be designated. The invention assumes that every object by itself with a certain number of keys already initialized at least once, but no key is present for at least two Objects is initialized.
  • the encryption and the comparison with stored coding data can also be detected by other means of identification methods, like biometric procedures (fingerprint, Iris recognition, face recognition, speech recognition) accomplished become.
  • the inventive method can be performed on all objects be, in which an access (including use) only at Authorization proved by an electronic key and multiple keys to multiple objects should be assigned. So the process is not up limited use in a motor vehicle. It can also be used in other objects, such as personal computers, Mobile phones, hotel door locks, security zones with separate access, etc.

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Abstract

Wird ein Schlüssel (A1), der bereits zu einem ersten Objekt (A) berechtigt zugeordnet ist, in die Nähe eines zweiten Objekts (B) gebracht, und dieses Objekt (B) in einen Initialisierungszustand verbracht, so werden die Daten (X) des Schlüssels (A1) in das zweite Objekt (B) oder die Daten (Y) des zweiten Objekts (B) in den Schlüssel (A1) eingeschrieben. Der Schlüssel (A1) ist nun dem zweiten Objekt (B) berechtigt zugeordnet. Auf diese Weise kann der Schlüssel weiteren Objekten (A, C) durch eine Initialisierung als berechtigt zugeordnet werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Initialisieren eines Zugangskontrollsystems mit mehreren elektronischen Schlüsseln, die mehreren Objekten zugeordnet sind, um eine Zugangsberechtigung nachzuweisen.
Bei Zugangskontrollsystemen wird die Berechtigung für den Zugang zu einem Objekt und für die Benutzung des Objekts durch autorisierte Schlüssel nachgewiesen. Um eine möglichst hohe Sicherheit zu erhalten, werden elektronische Schlüssel verwendet, bei denen die Berechtigung üblicherweise drahtlos als Codesignal übertragen wird.
Aus dem Stand der Technik ist ein Zugangskontrollsystem, dort eine Wegfahrsperre für ein Kraftfahrzeug bekannt (DE 195 26 530 C1). Das Kraftfahrzeug weist mehrere Steuergeräte auf, die in eine so genannte verteilte Wegfahrsperre eingebunden sind. Mit Hilfe von elektronischen Schlüsseln kann eine Berechtigung nachgewiesen werden, das Fahrzeug zu starten und damit zu nutzen. Wenn ein Steuergerät ausgetauscht werden muss, so muss das neue Steuergerät zunächst initialisiert werden, d. h. mit einem gültigen und berechtigten Code versehen werden, damit das Steuergerät das Codesignal der Schlüssel als berechtigt erkennen kann.
Zum Initialisieren werden zumindest zwei Schlüssel benötigt, die beide während eines Initialisierungszustand ihre Codesignale an das neue Steuergerät senden. Dort werden dann die in dem Codesignal enthaltenen Codierdaten gespeichert.
Um überhaupt in den Initialisierungszustand zu kommen, wird bei dem bekannten Zugangskontrollsystem ein externes Diagnosegerät an das Kraftfahrzeug angeschlossen, das nur bei Nachweis einer zusätzlichen Berechtigung alle Steuergeräte in den Initialisierungszustand versetzt. Nur in diesem Initialisierungszustand werden die Codierdaten der Schlüssel in die zu initialisierenden Steuergeräte übernommen.
Bei dem bekannten Zugangskontrollsystem wird die Berechtigung nur innerhalb des Systems, d.h. eines Kraftfahrzeugs und den diesem zugeordneten Schlüsseln vergeben. Lediglich neue Steuergeräte, die in das Kraftfahrzeug eingebaut werden, und somit zu dem Zugangskontrollsystem des Kraftfahrzeugs gehören, können initialisiert werden. Mit den Schlüsseln kann also nur ein Zugangskontrollsystem eines einzigen Kraftfahrzeugs initialisiert werden. Somit sind ein oder mehrere Schlüssel auch nur einem einzigen Kraftfahrzeug zugeordnet.
Ein Ziel der Erfindung ist es , ein einfaches Verfahren zum Initialisieren eines Zugangskontrollsystems mit mehreren elektronischen Schlüsseln und mehreren Objekten zu schaffen.
Dieses Ziel wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 erreicht.
Dabei wird zunächst ein Schlüssel, der bereits zu einem ersten Objekt berechtigterweise zugeordnet ist (initialisiert ist), in die Nähe eines zweiten Objekts gebracht, zu dem er bisher nicht zugeordnet war. Das zweite Objekt wird dann in einen Initialisierungszustand versetzt. Während des Initialisierungszustands sendet der bereits initialisierte Schlüssel ein Codesignal aus, das eine charakteristische Kennung und Codierdaten aufweist. Die charakteristische Kennung wird dann im zweiten Objekt als neue, gültige Kennung gespeichert, wenn die neue Kennung eine höhere Priorität als die bisherige Kennung hat oder es wird die Kennung des zweiten Objekts als neue, gültige Kennung für den Schlüssel gespeichert.
Dies hat den Vorteil, dass zumindest einem Schlüssel mehrere Objekte als berechtigt zugeordnet werden können, um mit diesem Schlüssel all diese Objekte berechtigt zu ver- oder entriegeln oder zu benutzen. Es können auch mehrere Schlüssel den Objekten zugeordnet werden. Bereits mit einem Schlüssel können dann mehrere Objekte initialisiert werden. Auf diese Weise können mehrere Zugangskontrollsysteme mit mehreren Schlüsseln, die jeweils einem Objekt zugeordnet waren, zu einem einzigen Zugangskontrollsystem mit mehreren Objekten und mehreren Schlüsseln verknüpft werden.
Die Erfindung wird durch die Unteransprüche vorteilhaft weitergebildet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figuren
1 ein Zugangskontrollsystem für mehrere Objekte und mit mehreren Schlüsseln am Ausführungsbeispiel eines Zugangskontrollsystem für Kraftfahrzeuge,
Figuren
2 und 3 jeweils eine schematische Ansicht eines Zugangskontrollsystems am Ausführungsbeispiel eines Kraftfahrzeugs, und
Figur 4
ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Initialisieren eines Zugangskontrollsystems mehrerer Objekte.
Ein Verfahren zum Initialisieren eines Zugangskontrollsystems mit mehreren elektronischen Schlüsseln A1, A2, ... C1, C2 (Figur 1) und mehreren Objekten wird beispielhaft an einem Zugangskontrollsystem für ein Kraftfahrzeug A, B oder C beschrieben. Selbstverständlich kann dieses Verfahren auch bei anderen Objekten, wie beispielsweise Eingangstüren, Garagentoren, Hotelzimmern, Tresoren, usw. verwendet werden.
Zunächst sei vorausgesetzt, dass mehrere Kraftfahrzeuge (beispielsweise - wie in Figur 1 dargestellt - drei Kraftfahrzeuge A, B und C) existieren, denen beispielsweise jeweils zwei Schlüssel A1, A2; B1, B2; bzw. C1, C2 bereits als berechtigt für das jeweilige Zugangskontrollsystem jeden Kraftfahrzeugs zugeordnet sind. Mit den Schlüsseln A1 usw. können Türschlösser 1 des jeweils zugeordneten Kraftfahrzeugs berechtigterweise ver- oder entriegelt oder dessen Wegfahrsperre 2 gelöst werden. Somit wird mit den Schlüsseln zu jedem Kraftfahrzeug berechtigt Zugang erhalten, d.h. es kann somit berechtigt benutzt werden.
In jedem Schlüssel ist eine spezifische, charakteristische Kennung gespeichert. Die Kennung von den Schlüsseln A1 und A2 sei zunächst X/1, von den Schlüsseln B1 und B2 zunächst Y/1 und von den Schlüsseln C1 und C2 zunächst Z/1. Die Kennung wird zusammen mit einer Identifikationsnummer für ein Kraftfahrzeug, Codierdaten und ggf. Steuerdaten in dem Signal von den Schlüsseln ausgesendet. Die Kennungen können durch andere Kennungen überschrieben werden.
Die Kennung dient bei der Initialisierung, wie sie später noch genauer beschrieben wird, dazu, jedem Kraftfahrzeug und jedem Schlüssel bei Bedarf mitzuteilen, welche Kennung für alle, dem Zugangskontrollsystem zugeordneten Teile gültig ist. Die Kennung dient zudem als so genannter "wake-up", mit dem die Schlüssel - bei Empfang der Kennung - aus dem Ruhezustand in den Normalbetrieb versetzt werden.
Die jeweilige Identifikationsnummer kennzeichnet ein bestimmtes Kraftfahrzeug und ist einzigartig für jedes Kraftfahrzeug. Die Identifikationsnummer (z.B. Fahrzeug-Ident-Nr.) wird üblicherweise zum Verschlüsseln/Codieren verwendet.
Die elektronischen Schlüssel weisen eine Transponderfunktion auf. Unter einem Transponder ist eine Vorrichtung zu verstehen, die ein Signal (z.B. Frage- oder Anforderungssignal) mit einem Empfänger empfängt und daraufhin automatisch ein Signal (z.B. Antwort- oder Codesignal) über einen Sender zurücksendet. Somit kann ein bidirektionaler Dialog (auch als Frage-Antwort-Dialog bezeichnet) zwischen einem Objekt und dem Schlüssel durchgeführt werden.
Die elektronischen Schlüssel können außerdem eine Fernbedienfunktion aufweisen. Damit ist das unidirektionale Aussenden eines Schließbefehls verbunden, durch den beispielsweise das Schließsystem ver- oder entriegelt werden kann.
Beim Aussenden der Signale werden kryptologische oder verschlüsselte Daten (werden als Codierdaten bezeichnet) moduliert mit ausgesendet. Nur wenn diese Codierdaten im Empfänger als berechtigt erkannt werden, so wird entsprechend dem ebenfalls mit übertragenen Steuerbefehl eine Funktion im zu steuernden Objekt ausgeführt.
Wenn ein Benutzer auf sein Kraftfahrzeug zugeht, kann er mit dem Schlüssel (Aussenden des Codesignal beispielsweise durch Betätigen einer Fernbedientaste des Schlüssels) die Türen entriegeln und sich in sein Kraftfahrzeug setzen, um dann den Frage-Antwort-Dialog zwischen einer Wegfahrsperre 2 und dem jeweiligen Schlüssel durchzuführen. Bei Berechtigung wird die Wegfahrsperre 2 gelöst und der Benutzer kann den Motor starten und wegfahren, d.h. sein Kraftfahrzeug uneingeschränkt benutzen.
Damit sich Schlüssel und Kraftfahrzeug "verstehen" müssen die übereinstimmende Codierdaten sowohl im Kraftfahrzeug als auch in dem Schlüssel enthalten sein. Das Zuordnen dieser Codierdaten kann für jedes Fahrzeug bei einer so genannten Erstinitialisierung am Bandende bei der Herstellung des Kraftfahrzeugs geschehen. Dabei werden sowohl dem Schlüssel als auch dem Kraftfahrzeug (einem zentralen Steuergerät 3 für die Zugangskontrolle) die entsprechenden Daten (Kennung und Identifikationsnummer) übermittelt und dort gespeichert. Diese Daten können von außen nicht ausgelesen werden, sondern können nur im normalen Betrieb des Zugangskontrollsystems verwendet werden.
Durch die elektronischen Systeme für Zugangskontrollen sind hohe Codevariationen und damit die Sicherheit so hoch, dass jedem Kraftfahrzeug jeweils zumindest ein Schlüssel mit eigenen Codierdaten zugeordnet werden kann. Dadurch wird verhindert, dass der Schlüssel zufälligerweise auch ein anderes Zugangskontrollsystem bedienen kann, d.h. ein anderes Objekt damit berechtigt benutzen kann, solange er nicht dafür initialisiert ist.
Bei der Erfindung stellt sich jedoch das Problem, einen Schlüssel, der bereits einem Zugangskontrollsystem eines Kraftfahrzeugs zugeordnet ist, auch für ein anderes Zugangskontrollsystem eines anderen Kraftfahrzeugs zuzulassen. Es sollen sogar mehrere Schlüssel für jeweils mehrere Kraftfahrzeuge zugelassen werden, d.h. mehrere Zugangskontrollsystems sollen miteinander zu einem Zugangskontrollsystem verknüpft werden. Solche Situationen liegen insbesondere bei großen Fuhrparks vor, bei denen mehrere Fahrzeuge von mehreren Fahrern benutzt werden sollen. Jeder Fahrer kann dann einen Schlüssel haben, der dann für mehrere Fahrzeuge berechtigt sein soll.
Zum Initialisieren eines solchen Zugangskontrollsystems wird zunächst ein tragbarer Schlüssel benötigt, der vorteilhafterweise einen Transponder aufweist, um Signale zu empfangen und welche zu senden. Folglich wird objektseitig ebenfalls eine Sende- und Empfangseinheit 4 (Figur 2) benötigt, die ein Signal bei Auslösung aussendet und daraufhin ein Codesignal des Schlüssels empfangen kann.
Die objektseitige Sende- und Empfangseinheit 4 ist in dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 im Fahrzeuginneren angeordnet. Die Reichweite 5 der von der Sende- und Empfangseinheit 4 ausgesendeten Signale ist aufgrund der Dämpfung/Abschattung durch die Karosserie im Wesentlichen auf den Innenraum des Kraftfahrzeugs beschränkt. Die Sende- und Empfangseinheit 4 ist über eine Busleitung 6 mit einem Zentralsteuergerät 3 für das Zugangskontrollsystem verbunden. Das Zentralsteuergerät 3 kann auch in einem ohnehin im Kraftfahrzeug vorhandenen Steuergerät integriert sein (beispielsweise dem Motorsteuergerät).
Die Busleitung 6 weist eine Diagnoseschnittstelle 7 auf, über die ein externes Diagnosegerät 8 an das Kraftfahrzeug und alle mit dem Bus 6 verbundenen elektronischen Geräte angeschlossen werden kann.
In Figur 3 ist die Sende- und Empfangseinheit 4 im Kraftfahrzeuginneren etwas genauer dargestellt. Sie weist eine Antenne 9 auf über die Signale gesendet und empfangen werden können. Des Weiteren kann sie eine Schlüsselaufnahme 10 aufweisen, in die der Schlüssel eingesteckt wird, um den Frage-Antwort-Dialog mit der Sende- und Empfangseinheit 4 durchzuführen. Der Schlüssel kann in die Schlüsselaufnahme 10 auch zum Durchführen der Initialisierung eingesteckt werden.
Die Schlüsselaufnahme 10 kann beispielsweise ein herkömmliches Zündschloss sein. Dies setzt dann allerdings voraus, dass ein herkömmlicher mechanischer Bart des Schlüssels vorhanden ist, während die Elektronik zum Aussenden der Codesignale im Schlüsselgriff integriert ist. Es kann auch eine Schlüsselaufnahme 10 im Fahrzeug vorhanden sein, die andere Schlüssel aufnimmt, beispielsweise eine chipkartengroße Karte 11.
Wenn die Signale, die von der Sende- und Empfangseinheit 4 über die Antenne ausgesendet werden, eine große Reichweite (1 bis 2 m) haben, so muss der Schlüssel nicht unbedingt in die Schlüsselaufnahme 10 eingesteckt werden, sondern kann beliebig im Fahrzeug abgelegt werden oder beim Benutzer in dessen Tasche verbleiben. Dies setzt allerdings voraus, dass der Sender des Schlüssels Signale mit ebenfalls großer Reichweite aussendet, damit diese von der Sende- und Empfangseinheit 4 empfangen werden können.
Das Verfahren zum Initialisieren des Schlüssels zu dem Kraftfahrzeug wird nun anhand der Figur 4 näher erläutert. Dort sind auf der linken Seite die Verfahrensschritte dargestellt, die schlüsselseitig ausgeführt werden und auf der rechten Seite die Verfahrensschritte, die objektseitig ablaufen.
Ausführungsbeispiel mit festgelegter Anlernreihenfolge:
Zunächst muss im Schritt S1 ein Schlüssel A1, der bereits zu einem Zugangskontrollsystem eines ersten Objekts (dem Fahrzeug A) berechtigt angelernt oder zugeordnet (initialisiert) ist, in die Nähe des zweiten Objekts,hier das zweite Kraftfahrzeug B, gebracht werden.
Das zweite Objekt (hier das Kraftfahrzeug B) wird im Schritt S2 in einen Initialisierungszustand versetzt. Hierzu kann beispielsweise das externe Diagnosegerät 8 an die Diagnoseschnittstelle 7 angeschlossen werden. Über das Diagnosegerät 8 wird - bei zusätzlicher Nachweis einer Berechtigung hierzu - ein Signal an das Zentralsteuergerät 3 gesendet, wodurch dieses das Zugangskontrollsystem des Kraftfahrzeugs in den Initialisierungszustand versetzt.
Dies hat dann zur Folge, dass die Schlüssel B1 und B2 (die dem Kraftfahrzeug B zugeordnet waren) als berechtigt gelöscht werden. Damit kann mit den Schlüsseln B1 und B2 das Kraftfahrzeug B nicht mehr benutzt werden, außer diese Schlüssel werden später erneut für das Kraftfahrzeug B angelernt.
Während dieses Initialisierungszustands kann nun im Schritt S3 ein Anforderungssignal ausgelöst werden, das von der Sende- und Empfangseinheit 4 im Kraftfahrzeug zu dem Schlüssel A1 ausgesendet wird (Vorrausetzung hierfür ist bei diesem Ausführungsbeispiel, dass das Kraftfahrzeug B entriegelt ist und der Schlüssel A1 sich im Innenraum befindet).
Das Auslösen des Anforderungssignals kann beispielsweise durch Schalten eines Zündschalters oder manuelles Betätigen eines sonstigen Schalters geschehen. Der Schlüssel A1 kann durch Sensoren als innerhalb des Kraftfahrzeugs befindlich erkannt werden. Dann wird - im Initialisierungszustand - automatisch das Anforderungssignal ausgesendet.
Wenn der Schlüssel A1 das Anforderungssignal empfängt, so sendet er seinerseits im Schritt S4 ein codiertes Antwortsignal zurück. Dieses Antwortsignal weist eine charakteristische Kennung X/1 auf, durch die allen Teilen, die dem Zugangskontrollsystem zugeordnet sind, als zu diesem zugehörig gekennzeichnet werden. Außer der Kennung kann das Antwortsignal noch weitere Informationen enthalten, wie beispielsweise einen Code sowie eine Fahrzeugidentifikationsnummer.
Mit dem Antwortsignal wird dem Kraftfahrzeug B die Kennung und die Identifikationsnummer des Kraftfahrzeugs A mitgeteilt. Das Zentralsteuergerät 3 übernimmt im Schritt S5 die übertragene Kennung als die zukünftig gültige Kennung. Weiterhin leitet Fahrzeug B aus der erhaltenen Identifikationsnummer eine von dieser abweichende Identifikationsnummer ab.
Somit besitzen diejenigen Schlüssel, die bisher für das Kraftfahrzeug A berechtigt waren, die selbe Kennung wie das Kraftfahrzeug B.
Anschließend können die Schlüssel B1 und B2, die nun nicht mehr für das Kraftfahrzeug B berechtigt sind, im Schritt S6 und S7 ebenfalls an das Fahrzeug B angelernt werden.
Nun können die Schlüssel B1 und B2 noch an das Kraftfahrzeug A angelernt werden (nicht in Figur 4 dargestellt). In allen Schlüsseln (A1 bis B2) sind dann die neue Kennung und die zugehörigen Identifikationsnummern von allen zu dem Zugangskontrollsystem zugeordneten Kraftfahrzeugen (A und B) gespeichert.
Nun kann das Kraftfahrzeug C mit dem Schlüssel B1 oder B2 initialisiert werden. Und es können weitere Kraftfahrzeuge und Schlüssel initialisiert werden.
Ausführungsbeispiel mit variabler Anlernreihenfolge:
Zunächst wird der Schlüssel B1 an das Kraftfahrzeug A, danach der Schlüssel C1 an das Kraftfahrzeug A und dann der Schlüssel A1 an das Kraftfahrzeug C angelernt.
Zuerst wird der Schlüssel B1 in die Nähe des Kraftfahrzeugs A gebracht und das Kraftfahrzeug A in den Initialisierungszustand versetzt. Dabei bleiben jedoch die Schlüssel A1 und A2 zunächst für das Fahrzeug A berechtigt. (im Gegensatz zu dem vorherigen Ausführungsbeispiel).
Anschließend wird beim Frage-Antwort-Dialog die Kennung Y des Schlüssels B1 zur Sende- und Empfangseinheit 4 und damit zum Zentralsteuergerät 3 übermittelt. Dort wird dann die übermittelte Kennung Y mit einer bisherigen Kennung X verglichen. Abhängig davon, ob die gerade übermittelte Kennung Y größer ist oder Vorrang haben soll, wird sie als neue Kennung Y im Zentralsteuergerät 3 übernommen oder nicht. Der Vorrang oder die Priorität der Kennungen werden bereits bei der Fertigung oder Erstinitialisierung einmalig festgelegt.
Wenn die neue Kennung Y im Zentralsteuergerät 3 übernommen wird, so bleibt die bisherige Kennung Y im Schlüssel B1 als gültig erhalten (und das Kraftfahrzeug A hat die Kennung des Schlüssels B1). Die Schlüssel A1 und A2 müssen dann erneut zu dem Kraftfahrzeug A gebracht werden, wobei diesen dann die Kennung Y des Schlüssels B1 vom Kraftfahrzeug A her übermittelt wird.
Wenn die Kennung Y des Schlüssels B1 nicht übernommen wird, so muss die bisherige Kennung X vom Kraftfahrzeug A auf den Schlüssel B1 übertragen werden und dort als neue gültige Kennung X gespeichert werden.
Wenn der Schlüssel B1 nun eine neue Kennung X von einem Kraftfahrzeug erhalten hat, muss diese Kennung in das andere Kraftfahrzeug und dessen Schlüssel noch übertragen werden, damit die Schlüssel für alle Kraftfahrzeuge gültig sind.
Daher werden dann die Schlüssel A1 und A2 erneut an das Kraftfahrzeug A gebracht (falls sich die Kennung geändert hat). Ebenso werden die Schlüssel B1 und B2 an das Kraftfahrzeug B gebracht
Jetzt können die Schlüssel C1 und C2 an das Kraftfahrzeug A sowie die Schlüssel B1 und B2 an das Kraftfahrzeug A angelernt werden. Zum Schluss können die Schlüssel A1 und A2 an das Kraftfahrzeug C angelernt werden.
Dabei kann es jedoch sein, dass keine Änderungen in den Kennungen vorgenommen werden muss, falls die berechtigte Kennung bereits gespeichert ist.
Nach dem Speichern der Kennung kann die Initialisierung für das jeweilige Kraftfahrzeug automatisch beendet werden.
Statt mit einer externen Diagnoseeinrichtung den Initialisierungszustand einzuleiten, können auch andere Verfahren benutzt werden, um das Kraftfahrzeug in den Initialisierungszustand zu versetzen. Beispielsweise kann der Zündschlüssel in das Zündschloss eingesteckt werden und durch eine unübliche Betätigung (beispielsweise neun Mal Ein- und Ausschalten) erkannt werden, dass jetzt ein Initialisierungszustand eingenommen werden soll. Es können auch andere beliebige, aber vorher als Auslösung für die Initialisierung festgelegte Aktionen vorgenommen werden, durch die dann der Initialisierungszustand eingenommen wird. Diese Aktionen müssen allerdings unübliche Aktionen sein, die der Fahrer üblicherweise beim Benutzen seines Fahrzeugs nicht vornimmt, damit für das Zugangskontrollsystem klar erkennbar ist, dass ein Initialisierungszustand eingenommen werden soll.
Die charakteristische Kennung kann ein so genanntes Wake-up-pattern (WUP) sein, durch das das Zugangskontrollsystem sofort erkennt, dass es sich um einen zugeordneten Schlüssel handelt und danach nur noch die Codierung entsprechend überprüft werden muss, ob sie mit einer zugeordneten Codierung übereinstimmt. Durch das Wake-up-pattern werden die Schlüssel vom Ruhezustand (niedriger Energieverbrauch) in den Normalbetrieb (normaler Energieverbrauch) versetzt, wenn der Schlüssel eine Kennung aufweist, die zu dem Zugangskontrollsystem zugeordnet ist.
Für die Codierung können herkömmliche Verschlüsselungsverfahren verwendet werden, wie sie bereits vielfach auch für Kraftfahrzeuge bekannt sind (Wechselcode, Festcode, Kryptocode, usw.). Für die Codierung oder Verschlüsselung kann die Identifikationsnummer des Kraftfahrzeug vorteilhafterweise mit verwendet werden. Falls die empfangenen Codierdaten nicht direkt mit den erwarteten Codierdaten übereinstimmen, so kann durch Weiterrechnen der Codierung innerhalb eines so genannten Fangbereichs erkannt werden, ob eine Berechtigung vorliegt oder nicht.
Unter dem Begriff "Schlüssel" ist ein elektronischer Schlüssel oder auch ein so genannter ID-Geber oder Codegeber zu verstehen, der - unabhängig von der Form des Gehäuses, in dem er angeordnet ist - dazu geeignet ist, ein Codesignal mit codierten oder verschlüsselten Daten zu einem Objekt zu senden, durch die eine Berechtigung für den Zugang zu dem Objekt nachgewiesen wird. Beim Kraftfahrzeug ist dies konkret die Berechtigung zum Ver- oder Entriegeln von Türschlössern 1 (und/oder Heckdeckelschloss) oder zum Lösen einer Wegfahrsperre 2.
Die Signale, die zwischen dem jeweiligen Objekt und dem Schlüssel übertragen werden, können leitungsgebunden oder drahtlos induktiv, per Funk, optisch oder akustisch übertragen werden.
Bei einem solchen Zugangskontrollsystem kann eine Vielzahl von Schlüsseln zu einer Vielzahl von Objekten als berechtigt für alle Objekte zugeordnet werden. Zusätzlich zur Kennung und den Identifikationsnummern für das jeweilige Objekt kann auch die Anzahl aller im System vorhandener Schlüssel - beispielsweise für Versicherungszwecke - abgespeichert werden.
Solche Zugangskontrollsysteme können vorteilhaft für Mietwägen und Fuhrparks verwendet werden. Damit wird die Logistik für Schlüssel, Schlüsselübergabe und Fahrzeugübergabe erleichtert. Selbst wenn ein Fahrzeug aus dem Zugangskontrollsystem ausscheidet, so bleiben die restlichen Schlüssel für die verbleibenden Fahrzeuge weiterhin gültig. Das "ausgeschiedene" Fahrzeug kann mit seinen Schlüsseln neu initialisiert werden, so dass diese Schlüssel auch nicht mehr für das verbleibende Zugangskontrollsystem gültig sind.
Wenn ein Schlüssel verloren geht, so braucht das Zugangskontrollsystem lediglich neu initialisiert zu werden. Mit dem verlorenen Schlüssel ist dann kein berechtigter Zugang mehr zu den zugehörigen Objekten möglich. Bei einem beschädigten Schlüssel ist keine Aktion mehr notwendig, solange mit diesem Schlüssel kein Missbrauch betrieben werden kann.
Falls ein Fahrzeug ohne Schlüssel gestohlen wird, so ist keine Änderung notwendig. Wird jedoch das Fahrzeug mit Schlüssel gestohlen, so kann der Dieb sein Fahrzeug mit dem einzigen Schlüssel bedienen, nicht jedoch die anderen Fahrzeuge, falls das Zugangskontrollsystem erneut - ohne den gestohlenen Schlüssel initialisiert wird.
Wenn vorgesehen ist, dass eine Initialisierung nur über ein externes Diagnosegerät 8 und zusätzlich durch Nachweis einer zusätzlichen Berechtigung (Fahrzeugschein, Ausweis, PIN-Nummer usw. sowie möglicherweise Übertragen von Daten von einer zentralen Datenbank des Fahrzeugherstellers) bei einer autorisierten Vertragswerkstatt vorgenommen werden kann, so kann ein Dieb, der ein Kraftfahrzeug mit Schlüssel klaut, keine neuen Schlüssel und auch keine weiteren, dem Zugangskontrollsystem zugeordneten Kraftfahrzeuge erneut anlernen. Dann ist es auch beim so genannten Valet-Parking nicht möglich, dass der Serviceleister mit dem überlassenen Schlüssel Missbrauch begeht.
Falls die Anzahl aller angelernten Schlüssel abgespeichert werden, so kann bei einem Diebstahl des Fahrzeugs (ohne Schlüssel) mit Hilfe der gespeicherten Anzahl der Nachweis für die Versicherungsgesellschaft erbracht werden, dass tatsächlich auch alle Schlüssel noch vorhanden sind und lediglich das Kraftfahrzeug gestohlen wurde.
Unter dem Begriff "Initialisierung" ist ein erstmaliges oder bei Bedarf wiederholtes Abspeichern von Codierdaten in den Schlüsseln und in dem Objekt (Schloss oder Zentralsteuergerät 3) zu verstehen. Nur mit diesen Daten, die für jedes Objekt und gegebenenfalls für jeden Benutzer individuell sind, kann der Zugang zu dem Objekt erhalten werden und damit auch das Benutzen des Objekts erlaubt werden. Die erste Initialisierung findet üblicherweise nach der Herstellung (im Falle eines Kraftfahrzeugs am Bandende bei der Herstellung des Kraftfahrzeugs) statt. Da zuvor noch kein Schlüssel dem Zugangskontrollsystem zugeordnet war, wird kein Schlüssel für die aller erste Initialisierung benötigt. Bei jeder weiteren, späteren Initialisierung (auch als Re-Initialisierung bezeichnet) werden dann bereits initialisierte Schlüssel benötigt. Die Initialisierung kann auch als "Anlernen des Zugangskontrollsystems" oder "Zuordnen von Schlüsseln zu Objekten" bezeichnet werden. Die Erfindung geht davon aus, dass jedes Objekt für sich mit einer gewissen Anzahl von Schlüsseln bereits zumindest ein einziges Mal initialisiert ist, aber noch kein Schlüssel vorhanden ist, der für zumindest zwei Objekte initialisiert ist.
Die Verschlüsselung und der Vergleich mit gespeicherten Codierdaten kann auch durch andere Nachweismethoden zur Identifikationsverfahren, wie biometrische Verfahren (Fingerabdruck, Iriserkennung, Gesichtserkennung, Spracherkennung) bewerkstelligt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann bei allen Objekten durchgeführt werden, bei denen ein Zugang (incl. Nutzung) nur bei Berechtigung durch einen elektronischen Schlüssel nachgewiesen wird und bei dem mehrere Schlüssel zu mehreren Objekten zugeordnet werden sollen. Das Verfahren ist also nicht auf die Verwendung in einem Kraftfahrzeug beschränkt. Es kann auch bei weiteren Objekten verwendet werden, wie Personalcomputern, Mobiltelefonen, Hoteltürschlössern, Sicherheitszonen mit separatem Zugang, usw.

Claims (7)

  1. Verfahren zum Initialisieren eines Zugangskontrollsystems mit mehreren elektronischen Schlüsseln (A1 bis C2) und mehreren Objekten (A, B, C) gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrenschritte:
    Verbringen eines bereits zu einem ersten Objekt (A) berechtigt zugeordneten, ersten Schlüssels (A1) in die Nähe eines zweiten Objekts (B),
    Versetzen des zweiten Objekts (B) in einen Initialisierungszustand,
    Auslösen eines Anforderungssignal, das von einem Sender (4) des zweiten Objekts (B) ausgesendet wird,
    Aussenden eines Antwortsignals durch einen Sender des ersten Schlüssels (A1), falls ein Empfänger des Schlüssels zuvor das Anforderungssignal empfangen hat, wobei das Antwortsignal eine erste charakteristische Kennung (X) aufweist, und
    Speichern der ersten Kennung (X) im zweiten Objekt als neue, gültige Kennung oder Übertragen der Kennung (Y) des zweiten Objekts (B) zu dem Schlüssel (A1) und dort Speichern als neue, gültige Kennung.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die neue, gültige Kennung, die sowohl im ersten Schlüssel (A1) als auch im zweiten Objekt (B) gespeichert wird, während einer Re-Initialisierung des ersten Objekts (A) mit dem ersten Schlüssel (A1) in dieses eingespeichert wird oder während einer erneuten Initialisierung des zweiten Objekts (B) mit dem zweiten Schlüssel (B1) in den zweiten Schlüssel gespeichert wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Schlüssel in eine Schlüsselaufnahme (10) des ersten oder zweiten Objekts (A, B) eingesteckt wird, um Signale zu empfangen.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Objekt (A, B) ein Kraftfahrzeug sind und die Schlüssel (A1 bis C2) Fahrzeugschlüssel in Form eines Zündschlüssel oder einer Karte sind, mit denen ein berechtigter Zugang zu dem Kraftfahrzeug und die Benutzung des Kraftfahrzeugs ermöglicht wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale zwischen dem jeweiligen Objekt und dem Schlüssel leitungsgebunden oder drahtlos, induktiv, per Funk, optisch oder akustisch übertragen werden.
  6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verbringen der Kraftfahrzeuge in den Initialisierungszustand jeweils eine externe Diagnoseeinrichtung (8) an eine Diagnoseschnittstelle (7) des jeweiligen Kraftfahrzeugs angeschlossen wird und über die ein Auslösesignal zum Kraftfahrzeug übertragen wird, durch das der Initialisierungszustand eingenommen wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Schlüssel während des Initialisierens im Kraftfahrzeuginneren vorhanden ist oder in das Zündschloss oder eine sonstige Schlüsselaufnahme (10) eingesteckt wird, wobei das Anforderungssignal durch Betätigen des Zündschlosses, der Schlüsselaufnahme (10) oder eines Startschalters ausgelöst wird.
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