DE19521902A1 - Anti-theft security system for motor vehicles - Google Patents
Anti-theft security system for motor vehiclesInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Sicherungssystem für Kraftfahrzeuge, eine Sicherungseinrichtung für Kraftfahrzeuge, eine Zentrale zum Fernsteuern von Kraftfahrzeugen und ein Verfahren zum Fernsteuern von Kraftfahrzeugen.The invention relates to a security system for motor vehicles, a safety device for motor vehicles, a control center for Remote control of motor vehicles and a method for remote control of motor vehicles.
Sicherungseinrichtungen für Kraftfahrzeuge, sog. Wegfahrsperren, dienen dem elektronischen Sichern von Kraftfahrzeugen gegen unerlaubte Benutzung. Sie blockieren z. B. den Anlasser und die Kraftstoffpumpe und verhindern somit eine Inbetriebnahme der Kraftfahrzeuge. Eine Sicherungseinrichtung wird z. B. über Infrarotsignale über einen Zündschlüssel mit integriertem Infrarot-Sender betätigt. Gelangt der Zündschlüssel in die Hände eines Diebes, ist die Sicherungseinrichtung unwirksam.Security devices for motor vehicles, so-called immobilizers, are used to electronically secure motor vehicles against unauthorized use. You block e.g. B. the starter and the Fuel pump and thus prevent commissioning of the Motor vehicles. A security device is such. B. about Infrared signals via an ignition key with integrated Infrared transmitter activated. Get the ignition key in your hands of a thief, the security device is ineffective.
Eine Möglichkeit, Kraftfahrzeuge selbst bei Diebstahl oder Verlust eines Zündschlüssels gegen unerlaubte Benutzung zu sichern, ist aus DE 43 26 514 A1 bekannt. Es ist ein elektronisches Fahrzeug-Diebstahl-Sicherungssystem mit einer Steuereinheit, einer numerischen Tastatur und einem Hauptbremszylinder beschrieben. In Abhängigkeit von der Eingabe einer Persönlichen Identifikations-Nummer über die numerische Tastatur, werden über die Steuereinheit die Bremsen des Fahrzeugs blockiert. Die Eingabe der Persönlichen Identifikations-Nummer hat nach festgelegten Fahrzeit- oder Fahrstreckenintervallen zu erfolgen. Dies ist bedienerunfreundlich. Ein weitere Nachteil ist, daß die numerische Tastatur relativ voluminös ist und im Fahrzeug zugänglich angeordnet werden muß. Des weiteren ist ein Verkehrsgefährdung z. B. bei Stillstand des Fahrzeugs auf einer Kreuzung oder einem Bahngleis nicht auszuschließen.One way to get motor vehicles even in the event of theft or loss securing an ignition key against unauthorized use is out DE 43 26 514 A1 known. It is an electronic one Vehicle anti-theft system with one control unit, one numerical keyboard and a master brake cylinder. In Dependence on the input of a personal Identification number on the numeric keypad are over the control unit blocks the brakes of the vehicle. The input The personal identification number has been determined after Travel time or route intervals. This is user-unfriendly. Another disadvantage is that the numerical Keyboard is relatively voluminous and accessible in the vehicle must be arranged. Furthermore, a traffic hazard z. B. when the vehicle is stationary at an intersection or at a Railway tracks cannot be ruled out.
Eine weitere Möglichkeit, Kraftfahrzeuge selbst bei Diebstahl oder Verlust eines Zündschlüssels gegen unerlaubte Benutzung zu sichern, ist aus dem Artikel "Satellitenhilfe gegen Auto-Klau" in der Zeitschrift Funkschau 16/1993, Seiten 42 bis 45 bekannt. Danach kann bei gestohlenen Kraftfahrzeugen über Satellit von einer Zentrale aus die Benzinpumpe abgestellt werden. Ein Nachteil ist, daß, wenn das Kraftfahrzeug nicht empfangsbereit ist, die Benzinpumpe nicht abgestellt werden kann und das Kraftfahrzeug damit dem Dieb uneingeschränkt zur Verfügung steht.Another option, even in the event of theft or motor vehicles To secure the loss of an ignition key against unauthorized use, is from the article "Satellite Aid Against Auto Theft" in the Funkschau magazine 16/1993, pages 42 to 45 known. After that can be stolen from a vehicle by satellite Central from the petrol pump can be turned off. One downside is that if the motor vehicle is not ready to receive the Petrol pump can not be turned off and the motor vehicle so that the thief is fully available.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, Kraftfahrzeuge unabhängig von den den berechtigten Personen zugänglichen Mitteln gegen unerlaubte Benutzung zu sichern.It is therefore an object of the invention to independently of motor vehicles the means accessible to authorized persons against unauthorized persons Secure use.
Diese Aufgabe wird durch die Lehre der unabhängigen Patentansprüche 1, 9 und 12 gelöst.This task is accomplished through the teaching of the independent claims 1, 9 and 12 solved.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den abhängigen Patentansprüchen zu entnehmen.Advantageous embodiments are the dependent claims refer to.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt in der Möglichkeit der telemetrischen Überwachung von Kraftfahrzeugen. A particular advantage of the invention lies in the possibility of telemetric monitoring of motor vehicles.
Ein weiterer Vorteil ist die hohe Abhörsicherheit der übertragenen Funksignale aufgrund der Verwendung der asymmetrischen Verschlüsselung.Another advantage is the high security against eavesdropping Radio signals due to the use of asymmetrical Encryption.
Des weiteren kann die Inbetriebnahme der Kraftfahrzeuge schneller erfolgen, da keine Eingaben erforderlich sind.Furthermore, the commissioning of the motor vehicles can be faster because no entries are required.
Im folgenden wird die Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele unter Zuhilfenahme der Fig. 1 bis 5 erläutert. Es zeigen:The invention is explained below using two exemplary embodiments with the aid of FIGS. 1 to 5. Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Sicherungssystem für Kraftfahrzeuge, Fig. 1 is a schematic representation of a first embodiment of the system according to the invention for motor vehicles,
Fig. 2 einen schematisch dargestellten Aufbau einer erfindungsgemäßen Sicherungseinrichtung für das Sicherungssystem aus Fig. 1, Fig. 2 shows a construction of a safety device according to the invention for the system of FIG schematically illustrated. 1,
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Steuereinrichtung für die erfindungsgemäße Sicherungseinrichtung aus Fig. 2, Fig. 3 is a schematic representation of a control device for the safety device according to the invention from Fig. 2,
Fig. 4 eine schematisch dargestellten Aufbau einer erfindungsgemäßen Zentrale für das Sicherungssystem aus Fig. 1 und Fig. 4 shows a schematically illustrated structure of a center according to the invention for the security system of Fig. 1 and
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Sicherungssystems für Kraftfahrzeuge. Fig. 5 is a schematic representation of a second embodiment of the security system for motor vehicles according to the invention.
Ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der Fig. 1 bis 4 beschrieben.A first embodiment of the invention will now be described with reference to FIGS. 1 to 4.
Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Sicherungssystems SYS mit einem Funksystem FS, einem Kraftfahrzeug KFZ und einem Zündschlüssel ZS. Das Sicherungssystem SYS dient dazu, Kraftfahrzeuge KFZ von einer Zentrale ZE aus über Funk gegen unerlaubte Benutzung zu sichern. Zur Erläuterung der Erfindung ist lediglich die Sicherung eines Kraftfahrzeuges in einer Funkzelle des Funksystems FS beschrieben. Für die Sicherung mehrerer Kraftfahrzeuge in mehreren Funkzellen gilt entsprechendes. Fig. 1 shows a first embodiment of a security system SYS according to the invention with a radio system FS, a motor vehicle and an ignition key ZS. The SYS security system is used to secure motor vehicles by radio from a central ZE against unauthorized use. To explain the invention, only the securing of a motor vehicle in a radio cell of the radio system FS is described. The same applies to securing several motor vehicles in several radio cells.
Das Kraftfahrzeug KFZ, z. B. ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen, beinhaltet eine Sicherungseinrichtung SE mit einer Antenne, über die die Sicherungseinrichtung SE mit der Zentrale ZE kommunizieren kann. Die Antenne ist z. B. die Antenne einer GSM-Mobilstation, die in der Sicherungseinrichtung enthalten sein kann.The motor vehicle, e.g. B. a passenger car or a Truck, includes a safety device SE with a Antenna through which the security device SE with the central office ZE can communicate. The antenna is e.g. B. the antenna one GSM mobile station included in the security device can.
Das Funksystem FS ist als zellulares Mobilfunksystem nach dem GSM-Standard ausgelegt; GSM steht für Global System for Mobile Communication. Ein solches zellulares Mobilfunksystem ist z. B. aus dem Buch "The GSM System for Mobile Communications", 1992, M. Mouly and M. Pautet, Int. Standard Book Number 2-9507190-0-7, Seiten 94 bis 98 und 309 bis 312, bekannt. Das Funksystem FS beinhaltet eine Funkfeststation BTS, eine Funkfeststationssteuerung BSC, eine Funkvermittlungsstelle MSC und die Zentrale ZE. Die Funkfeststation BTS ist über die Funkfeststationssteuerung BSC und die Funkvermittlungsstelle MSC mit der Zentrale ZE verbunden.The radio system FS is a cellular mobile radio system according to the GSM standard designed; GSM stands for Global System for Mobile Communication. Such a cellular mobile radio system is e.g. B. from the book "The GSM System for Mobile Communications", 1992, M. Mouly and M. Pautet, Int. Standard Book Number 2-9507190-0-7, pages 94 to 98 and 309 to 312. The radio system FS includes one Base station BTS, a base station controller BSC, one Radio switching center MSC and the central office ZE. The base station BTS is via the radio base station controller BSC and Radio switching center MSC connected to the central office ZE.
Der Zündschlüssel ZS enthält eine Infrarot-Sendeeinheit IRS, eine Zähleinrichtung N und einen per Fingerdruck betätigbaren Schalter S. Die Infrarot-Sendeeinheit IRS dient zum Senden von Infrarotsignalen zur Sicherungseinrichtung SE im Kraftfahrzeug KFZ. Die Zähleinrichtung N ist eine Einrichtung zum Generieren von binären Bitfolgen fester Länge, die über die Infrarot-Sendeeinheit IRS zur Sicherungseinrichtung SE übertragen werden und deren Wertigkeit sich bei jeder Übertragung ändert. Die Zähleinrichtung N wird über den Schalter S gesteuert. Bei jedem Betätigen des Schalters S wird der Zählerstand in der Zähleinrichtung N um eine Einheit erhöht und über die Infrarot-Sendeeinheit IRS ausgesendet. The ignition key ZS contains an infrared transmitter unit IRS, a Counter device N and a switch that can be actuated by finger pressure S. The infrared transmitter unit IRS is used to send Infrared signals to the safety device SE in a motor vehicle. The counting device N is a device for generating binary bit strings of fixed length which are transmitted via the infrared transmission unit IRS are transmitted to the security device SE and their The value changes with every transmission. The counter N is controlled by the switch S. Each time you press the Switch S is the counter reading in the counter N by one Unit increased and transmitted via the infrared transmitter unit IRS.
Fig. 2 zeigt nun einen schematisch dargestellten Aufbau der Sicherungseinrichtung SE aus Fig. 1. FIG. 2 now shows a schematically illustrated construction of the securing device SE from FIG. 1.
Die Sicherungseinrichtung SE beinhaltet drei Mittel AN, ZD, KP, die für die Inbetriebnahme des Kraftfahrzeugs KFZ erforderlich sind, einen Anlasser AN, eine Zündspule ZD und eine Kraftstoffpumpe KP; jeweils mit elektronischer Steuerung. Die Sicherungseinrichtung SE dient dazu, die drei Mittel AN, ZD, KP auf elektronischem Wege betriebsbereit zu machen oder zu blockieren. Zu diesem Zweck beinhaltet die Sicherungseinrichtung SE ein Steuereinrichtung CTRL, eine Infrarot-Empfangseinheit IRE, eine Sendeeinrichtung SEN, eine Empfangseinrichtung EMP und eine Antenne ANT. Die Steuereinrichtung CTRL steuert die drei Mittel AN, ZD, KP in Abhängigkeit von den über die Infrarot-Empfangseinheit IRE und über die Empfangseinrichtung EMP empfangenen Signale. Die Steuereinrichtung CTRL ist dazu mit den drei Mitteln AN, ZD, KP, der Infrarot-Empfangseinheit IRE, der Sendeeinrichtung SEN und der Empfangseinrichtung EMP verbunden. Die Sendeeinrichtung SEN und die Empfangseinrichtung EMP sind mit der Antenne ANT verbunden.The security device SE contains three means AN, ZD, KP, the are necessary for the commissioning of the motor vehicle, a starter AN, an ignition coil ZD and a fuel pump KP; each with electronic control. The security device SE serves the three means AN, ZD, KP electronically to make it ready for operation or to block it. To this end the safety device SE contains a control device CTRL, an infrared receiving unit IRE, a transmitting device SEN, a Receiving device EMP and an antenna ANT. The control device CTRL controls the three means AN, ZD, KP depending on the via the infrared receiver unit IRE and via the Receiving device EMP received signals. The control device CTRL is the three means AN, ZD, KP, the Infrared receiver unit IRE, the transmitter SEN and the Receiving device EMP connected. The SEN transmitter and the Receiving device EMP are connected to the antenna ANT.
Fig. 3 zeigt nun eine schematische Darstellung der Steuereinrichtung CTRL aus Fig. 2. FIG. 3 now shows a schematic illustration of the control device CTRL from FIG. 2.
Die Steuereinrichtung CTRL beinhaltet eine Recheneinheit RE, z. B. einen Mikroprozessor, mit zwei Eingängen und drei Ausgängen. Der erste Ausgang ist mit der Zündspule ZD, der zweite Ausgang mit dem Anlasser AN und der dritte Ausgang mit der Kraftstoffpumpe KP verbunden. In Abhängigkeit von den an den beiden Eingängen der Recheneinheit RE anliegenden Signale, werden die Zündspule ZD, der An lasse AN und die Kraftstoffpumpe KP betriebsbereit gemacht, indem z. B. die Spannungsversorgung für die Zündspule ZD, den Anlasser AN und die Kraftstoffpumpe KP jeweils über ein Relais zugeschaltet wird. Nach jedem Abschalten des Motors werden die Zündspule ZD, der Anlasser AN und die Kraftstoffpumpe KP durch die Recheneinheit RE blockiert, indem z. B. jeweils die Spannungsversorgung über ein Relais abgeschaltet wird. Dazu wird z. B. von der Motorsteuerung ein Steuersignal zur Recheneinheit RE übertragen, sobald der Motor abgestellt wird. Eine erneute Inbetriebnahme des Kraftfahrzeugs KFZ ist nur über neue Eingangssignale für die Recheneinheit RE möglich. Die neuen Eingangssignale müssen sich von den Eingangssignalen der vorherigen Inbetriebnahme unterscheiden. Ein erstes Eingangssignal für die Steuereinrichtung CTRL wird aus dem Infrarot-Signal vom Zündschlüssel ZS gewonnen, ein zweites Eingangssignal aus dem Funksignal von der Zentrale ZE. Sind die beiden Eingangssignale gleich, so werden die Zündspule ZD, der Anlasser AN und die Kraftstoffpumpe KP betriebsbereit gemacht.The control device CTRL contains a computing unit RE, e.g. B. a microprocessor with two inputs and three outputs. Of the first output is with the ignition coil ZD, the second output with the Starter AN and the third output with the fuel pump KP connected. Depending on the at the two inputs of the Processing unit RE applied signals, the ignition coil ZD, the Let ON and fuel pump KP ready by e.g. B. the power supply for the ignition coil ZD, the starter AN and the fuel pump KP switched on via a relay becomes. Each time the engine is switched off, the ignition coil ZD, the Starter AN and the fuel pump KP by the computing unit RE blocked by e.g. B. each have a power supply Relay is switched off. For this, z. B. from the engine control transmit a control signal to the computing unit RE as soon as the engine is turned off. A renewed commissioning of the motor vehicle KFZ is only possible via new input signals for the computing unit RE. The new input signals must differ from the input signals of the distinguish between previous commissioning. A first input signal for the control device CTRL from the infrared signal from Ignition key ZS won, a second input signal from the Radio signal from the central office ZE. Are the two input signals the same, so the ignition coil ZD, the starter AN and the Fuel pump KP ready for operation.
Die Steuereinrichtung CTRL enthält des weiteren einen Vergleicher VER, eine Aktualisierungseinheit AKT, einen Speicher MEMO, eine Einleseeinheit IN, eine Ausleseeinheit OUT und eine Identifizierungseinheit ID. Das Infrarotsignal des Zündschlüssels ZS wird zunächst dem Vergleicher VER zugeführt. Im Vergleicher VER findet ein Vergleich zwischen dem im Infrarotsignal enthaltenen Zählerstand und einem in der Aktualisierungseinheit AKT gespeicherten Zählerstand statt. Ist der Zählerstand des Infrarotsignals wenigstens um eine Einheit und maximal um zehn Einheiten höher als der Zählerstand der Aktualisierungseinheit AKT, so wird das Infrarotsignal weitergeschaltet und der Zählerstand in der Aktualisierungseinheit AKT durch den Zählerstand des Infrarotsignals ersetzt. Das Infrarotsignal wird nach Durchlaufen des Vergleichers VER der Identifizierungseinheit ID zugeführt. In der Identifizierungseinheit ID wird dem Zählerstand des Infrarotsignals eine für das Kraftfahrzeug KFZ individuelle Identifizierungs-Nummer zugefügt. Der Zählerstand und die Identifizierungs-Nummer dienen zum einen als erstes Eingangssignal für die Recheneinheit RE und bilden zum anderen ein Anforderungssignal, das über die Sendeeinrichtung SEN der Sicherungseinrichtung SE über Funk zur Zentrale ZE übertragen wird. The control device CTRL also contains a comparator VER, an update unit AKT, a memory MEMO, a Reading unit IN, a reading unit OUT and one Identification unit ID. The infrared signal from the ignition key ZS is first fed to the comparator VER. In the comparator VER finds a comparison between that contained in the infrared signal Meter reading and one in the update unit AKT stored counter reading instead. Is the counter reading of the Infrared signal at least by one unit and a maximum of ten Units higher than the counter reading of the update unit AKT, the infrared signal is switched on and the counter reading in the update unit AKT by the counter reading of the Infrared signal replaced. The infrared signal will go through of the comparator VER supplied to the identification unit ID. In the identification unit ID is the counter reading of the Infrared signal an individual for the motor vehicle motor vehicle Identification number added. The meter reading and the Identification numbers serve as the first input signal for the computing unit RE and form another Request signal, which via the transmitting device SEN Security device SE is transmitted by radio to the central office ZE.
Die Zentrale ZE wertet das Anforderungssignal aus, überprüft, ob die Identifizierungs-Nummer in einer Datenbank vorhanden ist, und sendet, falls die Identifizierungs-Nummer in der Datenbank vorhanden ist, fünf verschlüsselte Funksignale zur Steuereinrichtung. Die fünf verschlüsselten Funksignale werden über die Einleseeinheit IN in den Speicher MEMO eingelesen und abgespeichert. Das erste verschlüsselte Funksignal enthält in verschlüsselter Form den Zählerstand des Infrarotsignals und die Identifizierungs-Nummer und wird unter der Speicheradresse abgespeichert, die dem Wert des Zählerstand des Infrarotsignals entspricht. Das zweite verschlüsselte Funksignal enthält den Zählerstand um eine Einheit erhöht und die Identifizierungs-Nummer und wird unter der Speicheradresse mit dem Wert des um eine Einheit erhöhten Zählerstand abgespeichert. Vergleichbares gilt für das dritte, vierte und fünfte Funksignal.The central office ZE evaluates the request signal and checks whether the identification number is available in a database, and sends if the identification number in the database five encrypted radio signals are available Control device. The five encrypted radio signals are over the reading unit IN is read into the memory MEMO and saved. The first encrypted radio signal contains in encrypted form the counter reading of the infrared signal and the Identification number and is under the memory address stored, the value of the count of the infrared signal corresponds. The second encrypted radio signal contains the Counter reading increased by one unit and the identification number and is under the memory address with the value of one unit increased counter status saved. The same applies to that third, fourth and fifth radio signal.
Die Steuereinrichtung CTRL enthält des weiteren ein Exklusiv-ODER-Gatter XOR, eine RSA-Entschlüsselungseinheit RSA und einen Nur-Lese-Speicher KEY2, in dem ein öffentlicher Schlüssel gespeichert ist. RSA steht für Rivest, Shamir, Adleman. Nach RSA können Signale asymmetrisch verschlüsselt und entschlüsselt werden. Die Verschlüsselungsmethode nach RSA ist z. B. aus dem Buch "Chipkarten-Technologie in der Anwendung", 1995, Seiten 47 bis 54, Wissenschaftsverlag Volker Spiess GmbH, Berlin, ISBN 3-89166-183-5 bekannt.The control device CTRL also contains a Exclusive OR gate XOR, an RSA decoding unit RSA and a read-only memory KEY2, in which a public key is saved. RSA stands for Rivest, Shamir, Adleman. According to RSA signals can be encrypted and decrypted asymmetrically. The encryption method according to RSA is e.g. B. from the book "Chip card technology in use", 1995, pages 47 to 54, Science publisher Volker Spiess GmbH, Berlin, ISBN 3-89166-183-5 known.
Die Zentrale ZE verschlüsselt Signale mit einem geheimen Schlüssel nach dem RSA-Algorithmus. Der geheime Schlüssel ist z. B. 512 bit lang und nur der Zentrale ZE bekannt. Die Steuereinichtung CTRL im Kraftfahrzeug KFZ hat zur Entschlüsselung nach dem RSA-Algorithmus einen öffentlichen Schlüssel, der für mehrere Kraftfahrzeuge KFZ verwendet werden kann und auch der Öffentlichkeit bekannt sein kann. The central office ZE encrypts signals with a secret key according to the RSA algorithm. The secret key is e.g. B. 512 bits long and known only to the ZE headquarters. The tax facility CTRL in Motor vehicle KFZ has to decrypt according to the RSA algorithm a public key that is used for several motor vehicles can be used and can also be known to the public.
Das Exklusiv-ODER-Gatter XOR hat zwei Eingänge und eine Ausgang. Der Ausgang ist über die RSA-Entschlüsselungseinheit RSA mit dem zweiten Eingang der Recheneinheit verbunden. An den ersten Eingang wird der Zählerstand des Infrarotsignals angelegt. An den zweiten Eingang wird der Speicherinhalt angelegt, der zur Speicheradresse zugehörig ist, die dem Zählerstand des Infrarotsignals entspricht. Der Speicherinhalt wird somit mit dem Zählerstand des Infrarotsignals verknüpft, der RSA-Entschlüsselungseinheit RSA zugeführt, dort entschlüsselt und der Recheneinheit RE zwecks Vergleich mit der Identifizierungs-Nummer und dem Zählerstand des Infrarotsignals zugeführt. Bei Übereinstimmung werden die Zündspule ZD, der Anlasser AN und die Kraftstoffpumpe KP betriebsbereit gemacht, so daß das Kraftfahrzeug KFZ in Betrieb genommen werden kann.The exclusive OR gate XOR has two inputs and one output. The output is with the RSA decryption unit RSA second input of the computing unit connected. At the first entrance the counter reading of the infrared signal is created. The second Input, the memory content is created that corresponds to the memory address is associated, which corresponds to the counter reading of the infrared signal. The memory content is thus the counter reading of Linked infrared signal, the RSA decryption unit RSA supplied, decrypted there and the computing unit RE for the purpose Comparison with the identification number and the counter reading of the Infrared signal supplied. If there is a match, the ignition coil ZD, the starter AN and the fuel pump KP ready for operation made so that the motor vehicle can be put into operation can.
In dem Speicher MEMO sind somit fünf verschlüsselte Funksignale auf Vorrat gespeichert, mit denen das Kraftfahrzeug KFZ fünfmal in Betrieb genommen werden kann, ohne daß das Kraftfahrzeug KFZ vorher Funksignale von der Zentrale ZE zu empfangen braucht. Dies ist z. B. für Inbetriebnahmen des Kraftfahrzeugs KFZ erforderlich an Orten, z. B. Tiefgaragen, wo keine Funksignale empfangen werden können. Nach fünf Inbetriebnahmen des Kraftfahrzeugs KFZ und ohne weitere Funksignale von der Zentral ZE ist ein erneute Inbetriebnahme des Kraftfahrzeugs KFZ nicht möglich. Bei unerlaubter Benutzung des Kraftfahrzeugs KFZ ist somit durch Unterdrückung der Übertragung von Funksignalen von der Zentrale ZE zum Kraftfahrzeug KFZ die Anzahl der Inbetriebnahmen des Kraftfahrzeugs KFZ limitierbar. Die Unterdrückung der Übertragung von Funksignalen ist z. B. durch die Löschung der für jedes Kraftfahrzeug KFZ individuellen Identifizierungs-Nummer in der Datenbank der Zentrale ZE möglich.There are five encrypted radio signals in the memory MEMO Stored with which the motor vehicle KFZ five times in Operation can be carried out without the motor vehicle vehicle beforehand Needs to receive radio signals from the central office ZE. This is e.g. B. required for commissioning the motor vehicle Places, e.g. B. underground car parks where no radio signals are received can. After five start-ups of the motor vehicle and without further radio signals from the Central ZE is a new one Commissioning of the motor vehicle vehicle is not possible. At unauthorized use of the motor vehicle KFZ is thus through Suppression of the transmission of radio signals from the central office ZE the number of startups of the motor vehicle KFZ Motor vehicle motor vehicle limited. The suppression of transmission of radio signals is e.g. B. by deleting the for each Motor vehicle KFZ individual identification number in the Central ZE database possible.
Fig. 4 zeigt nun einen schematisch dargestellten Aufbau der Zentrale ZE aus Fig. 1. FIG. 4 now shows a schematically illustrated structure of the central unit ZE from FIG. 1.
Die Zentrale ZE beinhaltet eine Sendeeinrichtung SEN, eine Empfangseinrichtung, eine Steuereinheit UNIT mit einem Vergleicher VER und eine Datenbank DB.The central office ZE contains a transmitting device SEN, a Receiving device, a control unit UNIT with a comparator VER and a database DB.
Über die Empfangseinrichtung EMP werden die Anforderungssignale der Sicherungseinrichtung SE empfangen. Die Anforderungssignale werden dem Vergleicher VER zugeführt, in dem ermittelt wird, ob die Identifizierungs-Nummer im jeweiligen Anforderungssignal mit einer in der Datenbank DB gespeicherten Nummer übereinstimmt. Nur die Übereinstimmung wird das jeweiligen Anforderungssignal weitergeleitet. Über den Vergleicher VER können auch einzelne Identifizierungs-Nummern in der Datenbank DB gelöscht werden, um eine Weiterleitung der Anforderungssignale zu verhindern und eine Übertragung von Funksignalen für einzelne Kraftfahrzeuge zu unterdrücken.The request signals of the Security device SE received. The request signals are supplied to the comparator VER, in which it is determined whether the Identification number in the respective request signal with a number stored in the database DB matches. Only that The respective request signal will match forwarded. Individuals can also be compared via the comparator VER Identification numbers in the DB database are deleted in order prevent a forwarding of the request signals and a Transmission of radio signals for individual motor vehicles too suppress.
Die Steuereinheit UNIT beinhaltet ein Exklusiv-ODER-Gatter XOR, eine RSA-Verschlüsselungseinheit RSA, einen Nur-Lese-Speicher KEY1 zum Speichern eines geheimen Schlüssels und einen Generator GEN. Die weitergeleiteten Anforderungssignale werden der RSA-Verschlüsselungseinheit RSA und dem Generator GEN zugeführt.The control unit UNIT contains an exclusive OR gate XOR, an RSA encryption unit RSA, a read-only memory KEY1 to store a secret key and a generator GEN. The forwarded request signals are the RSA encryption unit RSA and the generator GEN supplied.
Das Exklusiv-ODER-Gatter XOR hat zwei Eingänge und einen Ausgang. Die Anforderungssignale werden in der RSA-Verschlüsselungseinheit RSA verschlüsselt und dem ersten Eingang des Exklusiv-ODER-Gatters XOR fünfmal zugeführt. Die Anforderungssignale werden des weiteren dem Generator GEN zugeführt. Im Generator GEN werden fünf Signale generiert, die sequentiell dem zweiten Eingang des Exklusiv-ODER-Gatters XOR zugeführt werden. Das erste der fünf Signale beinhaltet den in den Anforderungssignalen enthaltenen Zählerstand. Das zweite Signal beinhaltet den um eine Einheit erhöhten Zählerstand. Das dritte, vierte und fünfte Signal beinhaltet entsprechend den um zwei, drei und vier Einheiten erhöhten Zählerstand. Die am Ausgang des Exklusiv-ODER-Gatters XOR anliegenden Signale werden der Sendeeinrichtung SEN zur Übertragung zur Sicherungseinrichtung SE des Kraftfahrzeugs KFZ zugeführt.The exclusive OR gate XOR has two inputs and one output. The request signals are in the RSA encryption unit RSA encrypted and the first input of the exclusive OR gate XOR fed five times. The request signals are further supplied to the generator GEN. Five signals are generated in the GEN generator generated that sequentially the second input of the Exclusive OR gate XOR are supplied. The first of the five Signals includes the one contained in the request signals Counter reading. The second signal includes the one unit increased meter reading. The third, fourth and fifth signal includes according to the two, three and four units increased meter reading. The one at the output of the exclusive OR gate XOR applied signals are sent to the transmitting device SEN for transmission fed to the safety device SE of the motor vehicle KFZ.
Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der Fig. 5 beschrieben.A second embodiment of the invention will now be described with reference to FIG. 5.
Fig. 5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Sicherungssystems SYS mit einer Zentrale ZE und einer in einem Kraftfahrzeug angeordneten Sicherungseinrichtung SE. Das Sicherungssystem SYS dient dazu, Kraftfahrzeuge von der Zentrale ZE aus über Funk gegen unerlaubte Benutzung zu sichern. Die Zentrale ZE beinhaltet zu diesem Zweck eine Sendeeinrichtung SEN, eine Steuereinheit UNIT und eine Datenbank DB. Die Datenbank DB ist z. B. ein EEPROM oder ein RAM-Speicher. In der Datenbank DB sind mehrere Blöcke gespeichert. Jeder Block enthält eine für jedes Kraftfahrzeug individuelle Identifizierungs-Nummer ID und n Kodes CODE1, CODE2, . . , CODEn, die für jedes Kraftfahrzeug unterschiedliche Inhalte haben können; n ist eine natürliche Zahl, z. B. 365. Bei m Kraftfahrzeugen erhält man somit m Identifizierungs-Nummer ID1 bis IDm; m ist z. B. 100 000. Fig. 5 shows a second embodiment of the security system SYS according to the invention with a center ZE and, arranged in a motor vehicle safety device SE. The SYS security system is used to secure motor vehicles against unauthorized use from the ZE central control unit. For this purpose, the central office ZE contains a transmitting device SEN, a control unit UNIT and a database DB. The database DB is e.g. B. an EEPROM or a RAM memory. Several blocks are stored in the database DB. Each block contains an individual identification number ID and n codes CODE1, CODE2,. . , CODEs that can have different contents for each motor vehicle; n is a natural number, e.g. B. 365. With m motor vehicles, one thus receives m identification number ID1 to IDm; m is z. B. 100,000.
Die Steuereinheit UNIT beinhaltet eine Mikroprozessor und eine Ringzähler. Der Ringzähler zählt fortlaufend in Einer-Schritten von 1 bis n und beginnt wieder bei 1, wenn er den Zählerstand n erreicht hat. Jedem Zählerstand ist in jedem Block ein Kode zugeordnet. Jeder Einer-Schritt wird z. B. alle 24 Stunden einmal durchgeführt. Zu jedem Zählerstand des Ringzählers wird, gesteuert durch den Mikroprozessor, für jedes Kraftfahrzeug ein Signal erzeugt, daß die Identifizierungs-Nummer ID des Kraftfahrzeugs und den aktuellen Kode CODE1, CODE2, . . , CODEn enthält, der dem aktuellen Zählerstand des Ringszählers zugehörig ist. Die Signale mit den Identifizierungs-Nummern ID1 bis IDm werden z. B. alle acht Stunden zur Sendeeinrichtung SEN übertragen, in der sie zu Funksignalen aufbereitet werden. Die Sendeeinrichtung ist mit einer Antenne ANT verbunden. Die Antenne ANT ist z. B. die Antenne einer Rundfunkstation. Die Funksignale können z. B. über Ultrakurzwelle mit dem RDS-System übertragen werden. RDS steht für Radio-Daten-System und ist z. B. aus dem Buch "Taschenbuch der Nachrichtentechnik", 1988, Seiten 163 und 164, Fachverlag Schiele und Schön, ISBN 3-7949-0477-X bekannt. Um eine Erreichbarkeit in größeren Gebieten, z. B. für Europa sicherzustellen, kann als Rundfunkstation z. B. diejenige des Senders "Deutsche Welle" in Köln verwendet werden. Die Funksignale werden dann z. B. bei einer Frequenz von 6,075 kHz oder 15,145 kHz übertragen.The control unit UNIT contains a microprocessor and a Ring counter. The ring counter counts continuously in steps of one 1 to n and starts again at 1 when it counts n has reached. Each counter reading is a code in every block assigned. Each one-step is z. B. once every 24 hours carried out. For each counter reading of the ring counter is controlled by the microprocessor, a signal for each motor vehicle generates the identification number ID of the motor vehicle and the current code CODE1, CODE2,. . , CODEs containing the the current counter reading of the ring counter is associated. The signals with the identification numbers ID1 to IDm z. B. every eight Hours transmitted to the SEN transmission facility, in which they are Radio signals are processed. The sending device is with connected to an antenna ANT. The antenna ANT is e.g. B. the antenna a radio station. The radio signals can e.g. B. about Ultra short wave can be transmitted with the RDS system. RDS stands for Radio data system and is e.g. B. from the book "Taschenbuch der Kommunikationstechnik ", 1988, pages 163 and 164, specialist publisher Schiele and Schön, ISBN 3-7949-0477-X known. To reach in larger areas, e.g. B. to ensure for Europe can as Broadcast station z. B. that of the broadcaster "Deutsche Welle" in Cologne can be used. The radio signals are then z. B. at a Frequency of 6.075 kHz or 15.145 kHz transmitted.
Die Sicherungseinrichtung SE beinhaltet eine Empfangseinrichtung EMP, eine Steuereinrichtung CTRL, eine Zündspule ZD, einen Anlasser AN und eine Kraftstoffpumpe KP.The security device SE includes a receiving device EMP, a control device CTRL, an ignition coil ZD, a starter AN and a fuel pump KP.
Die Empfangseinrichtung EMP ist mit einer Antenne AT verbunden. Die Antenne AT ist z. B. die Antenne eines Autoradios. Über die Empfangseinrichtung können die von der Zentrale ZE gesendeten Funksignale empfangen, ausgewertet und der Steuereinrichtung CTRL zugeführt werden. Die Empfangseinrichtung EMP beinhaltet dazu einen Vergleicher in dem festgestellt wird, ob in dem empfangenen Funksignal die für das Kraftfahrzeug individuelle Identifizierungs-Nummer ID enthalten ist. Falls dies der Fall ist, ist das Funksignal für das Kraftfahrzeug bestimmt und der in den Funksignalen enthaltene aktuelle Kode CODE wird zur Steuereinrichtung CTRL übertragen. Zur Initialisierung wird von der Zentrale ZE anstelle des aktuellen Kodes CODE der aktuelle Zählerstand des Ringzählers gesendet.The receiving device EMP is connected to an antenna AT. The Antenna AT is e.g. B. the antenna of a car radio. About the The receiving device can send those sent from the central office ZE Radio signals received, evaluated and the control device CTRL be fed. For this purpose, the receiving device EMP contains one Comparator in which it is determined whether in the received Radio signal the individual for the motor vehicle Identification number ID is included. If so, is the radio signal intended for the motor vehicle and in the Current code CODE contained in radio signals becomes Transfer control device CTRL. For initialization, the Central ZE instead of the current code CODE the current one Ring counter sent.
Die Steuereinrichtung CTRL beinhaltet eine Recheneinheit RE, einen Speicher MEMO und ein Ausleseeinheit OUT. Die Ausleseeinheit OUT enthält einen Ringzähler, der bei der Initialisierung durch die Übertragung des aktuellen Zählerstandes des Ringzählers der Zentrale ZE auf diesen synchronisiert wird. The control device CTRL contains a computing unit RE, a MEMO memory and a readout unit OUT. The reading unit OUT contains a ring counter which is initialized by the Transmission of the current counter reading of the ring counter Central ZE is synchronized on this.
Der Speicher MEMO ist z. B. ein Nur-Lese-Speicher. Im Speicher sind n Kodes CODE1, CODE2, . . , CODEn gespeichert, n ist z. B. 365. Die n Kodes CODE1, CODE2, . . , CODEn entsprechen denjenigen in der Datenbank DB der Zentrale ZE für das jeweilige Kraftfahrzeug in einem Block abgespeicherten n Kodes. Auch die Zuordnung der Zählerstände des Ringzählers zu den n Kodes ist in der jeweiligen Sicherungseinrichtung SE und in der Zentrale ZE identisch.The memory MEMO is e.g. B. a read-only memory. Are in memory n codes CODE1, CODE2,. . , CODEs saved, n is z. B. 365. The n codes CODE1, CODE2,. . , CODEs correspond to those in the Database DB of the central office ZE for the respective motor vehicle in one block of stored n codes. Even the assignment of Counter readings of the ring counter for the n codes are in the respective Security device SE and identical in the central office ZE.
Die Recheneinheit RE hat zwei Eingänge und drei Ausgänge, einen Vergleicher, zwei Zähler und eine Steuerung, z. B. einen Mikroprozessor, die den Vergleicher und die beiden Zähler steuert und deren Ausgangssignale auswertet. Der erste Ausgang ist mit der Zündspule ZD, der zweite mit dem Anlasser und der dritte mit der Kraftstoffpumpe KP verbunden. Die Recheneinheit RE dient dazu, die Zündspule ZD, den Anlasser AN und die Kraftstoffpumpe KP zu blockieren oder betriebsbereit zu machen. Die Zündspule ZD, der Anlasser AN und die Kraftstoffpumpe KP werden durch die Recheneinheit RE blockiert, sobald der Motor abgeschaltet wird und indem z. B. die Spannungsversorgung für die Zündspule ZD, den Anlasser AN und die Kraftstoffpumpe KP jeweils über ein Relais abgeschaltet wird. Eine erneute Inbetriebnahme des Kraftfahrzeugs KFZ ist nur über neue Eingangssignale für die Recheneinheit möglich. Liegen an den beiden Eingängen der Recheneinheit RE die gleichen Signale an, was z. B. über den Vergleicher festgestellt wird, so werden die sich in der Recheneinheit RE befindlichen Zähler auf Null zurückgesetzt und die Zündspule ZD, der Anlasser AN und die Kraftstoffpumpe KP betriebsbereit gemacht. Der Vergleicher vergleicht die beiden Eingangssignale der Recheneinheit RE alle 24 Stunden. Wird bei einem Vergleich festgestellt, daß die beiden Eingangssignale unterschiedlich sind, so wird der Zählerstand des ersten Zählers um Eins erhöht. Erreicht der erste Zähler den Zählerstand Drei, so wird der zweite Zähler aktiviert, der bei jeder weiteren Inbetriebnahme seinen Zählerstand um Eins erhöht. Erreicht der zweite Zähler den Zählerstand Drei, so werden die Zündspule ZD, der Anlasser AN und die Kraftstoffpumpe KP über die Steuerung elektronisch blockiert, so daß eine weitere Inbetriebnahme des Kraftfahrzeugs nicht mehr möglich ist.The computing unit RE has two inputs and three outputs, one Comparator, two counters and a controller, e.g. B. one Microprocessor that controls the comparator and the two counters and evaluates their output signals. The first exit is with the Ignition coil ZD, the second with the starter and the third with the Fuel pump KP connected. The computing unit RE serves the Ignition coil ZD, the starter AN and the fuel pump KP too block or make it operational. The ignition coil ZD, the Starter AN and the fuel pump KP are by the Computing unit RE blocks as soon as the engine is switched off and by z. B. the power supply for the ignition coil ZD Starter AN and the fuel pump KP each via a relay is switched off. A new start-up of the motor vehicle KFZ is only about new input signals for the computing unit possible. Are at the two inputs of the computing unit RE same signals on what z. B. determined via the comparator becomes, then those in the computing unit RE Counter reset to zero and the ignition coil ZD, the starter AN and the fuel pump KP is ready for operation. The comparator compares the two input signals of the computing unit RE every 24th Hours. If a comparison is found that the two Input signals are different, the counter reading of the first counter increased by one. If the first counter reaches the Counter reading three, the second counter is activated, which at each additional start-up increases its counter reading by one. If the second counter reaches counter number three, the Ignition coil ZD, the starter AN and the fuel pump KP via the Control electronically blocked, so that another Commissioning of the motor vehicle is no longer possible.
Die Funksignale von der Zentrale ZE zum Kraftfahrzeug KFZ werden alle acht Stunden gesendet. Bei einer unerlaubten Benutzung des Kraftfahrzeugs wird die Übertragung von Funksignalen für das jeweilige Kraftfahrzeug unterdrückt, so daß das Kraftfahrzeug nach drei Tagen und drei weiteren Inbetriebnahmen blockiert ist.The radio signals from the central office ZE to the motor vehicle KFZ sent every eight hours. In the event of unauthorized use of the Motor vehicle is the transmission of radio signals for the suppressed respective motor vehicle, so that the motor vehicle after three days and three further startups is blocked.
Die von der Zentrale ZE zum Kraftfahrzeug KFZ gesendeten Funksignale sind individuelle Funksignale. Das bedeutet, daß die Zentrale z. B. im Zeitmultiplexverfahren jedem Kraftfahrzeug KFZ die jeweiligen individuellen Funksignale sendet. Die individuellen Funksignale können auch in Rahmen übertragen werden. Die Kraftfahrzeuge KFZ synchronisieren dann auf das Rahmenkennwort und werten jeweils in dem ihnen zugeordneten Zeitschlitz die jeweiligen individuellen Funksignale aus.The sent from the central office ZE to the motor vehicle KFZ Radio signals are individual radio signals. That means that Central z. B. in time-division multiplexing every motor vehicle sends the respective individual radio signals. The individual Radio signals can also be transmitted in frames. The Motor vehicles then synchronize to the frame password and evaluate the respective in the time slot assigned to them individual radio signals.
Beim ersten Ausführungsbeispiel kann zur Lokalisierung des Kraftfahrzeugs, was bei unerlaubter Benutzung des Kraftfahrzeugs von Vorteil wäre, zusätzlich zum Anforderungssignal ein weiteres in derjenigen Funkfeststation BTS, die das Anforderungssignal empfangen hat, erzeugtes Signal mit der Angabe der Funkzelle zur Zentrale ZE übertragen werden. Des weiteren oder alternativ könnte im jeweiligen Anforderungssignal zusätzlich ein GPS-Signal zur Zentrale ZE übertragen werden. GPS steht für Global Positioning System, ist ein Satellitennavigationssystem und z. B. aus der Zeitschrift "Funkschau", Heft 11/1993, Seiten 74 bis 77 bekannt. Zur Erzeugung des GPS-Signals muß die Sicherungseinrichtung SE zusätzlich einen GPS-Empfänger beinhalten. In the first embodiment, the localization of the Motor vehicle, what if the motor vehicle is used without authorization it would be advantageous to add another in the base station BTS, which the request signal has received, generated signal with the specification of the radio cell Central ZE are transmitted. Furthermore, or alternatively, could in the respective request signal an additional GPS signal for Central ZE are transmitted. GPS stands for Global Positioning System, is a satellite navigation system and e.g. B. from the Magazine "Funkschau", issue 11/1993, pages 74 to 77 known. To generate the GPS signal, the security device SE additionally include a GPS receiver.
In beiden Ausführungsbeispielen sind alle Zahlenangaben, z. B. die Anzahl der in der Datenbank gespeicherten Kodes, die Anzahl der im Speicher gespeicherten verschlüsselten Funksignale oder die Zeitabstände für die Übertragung von Funksignalen von der Zentrale ZE zu den Kraftfahrzeugen beispielhaft.In both embodiments, all numbers, e.g. B. the Number of codes stored in the database, the number of codes in the Encrypted radio signals or the memory stored Time intervals for the transmission of radio signals from the control center ZE to the motor vehicles as an example.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel kann unabhängig von den empfangenen Funksignalen zum Betriebsbereitmachen der Zündspule SD, des Anlassers AN und der Kraftstoffpumpe KP zusätzlich ein weiterer Kode erforderlich sein. Der weitere Kode kann z. B. über ein vom Zündschlüssel gesendetes Infrarotsignal zur Sicherungseinrichtung SE übertragen werden. Die Sicherungseinrichtung SE benötigt dazu eine Infrarot-Empfangseinheit und eine Recheneinheit RE, die die Zündspule ZD, den Anlasser AN und die Kraftstoffpumpe KP erst dann betriebsbereit macht, wenn auch der weitere Kode vorliegt.In the second embodiment, regardless of the received radio signals to make the ignition coil SD ready for operation, the starter AN and the fuel pump KP an additional one Code may be required. The further code can e.g. B. on a Ignition key sent infrared signal to the security device SE are transferred. The securing device SE requires this an infrared receiving unit and a computing unit RE, which the Only then ignition coil ZD, the starter AN and the fuel pump KP ready for operation if the further code is also available.
Claims (12)
bei der die empfangenen Funksignale über die Empfangseinrichtung (EMP) der Steuereinrichtung zuführbar sind, und
bei der das Kraftfahrzeug (KFZ) nach Empfang von individuellen Funksignalen in Betrieb genommen werden kann.1.Security device (SE) for motor vehicles (KFZ) with a means (AN, ZD, KP) required for starting up the motor vehicle, with a receiving device (EMP) for receiving radio signals and with a control device (CTRL) for controlling the means ( AN, ZD, KP),
in which the received radio signals can be fed to the control device via the receiving device (EMP), and
in which the motor vehicle (KFZ) can be put into operation after receiving individual radio signals.
bei dem die Funksignale für jedes Kraftfahrzeug (KFZ) individuelle Daten beinhalten und
bei dem in Abhängigkeit von den übertragenen Funksignalen im jeweiligen Kraftfahrzeug (KFZ) ein für die Inbetriebnahme des Kraftfahrzeugs (KFZ) erforderliches Mittel (AN, ZD, KP), durch eine Steuereinrichtung (CTRL) derart angesteuert wird, daß das Kraftfahrzeug (KFZ) in Betrieb genommen werden kann.12. Method for remote control of motor vehicles (motor vehicles), in which radio signals are transmitted from a central office (ZE) to the motor vehicles (motor vehicles),
in which the radio signals contain individual data for each motor vehicle (KFZ) and
in which, depending on the radio signals transmitted in the respective motor vehicle (KFZ), a means (AN, ZD, KP) required for starting up the motor vehicle (KFZ) is controlled by a control device (CTRL) such that the motor vehicle (KFZ) in Can be put into operation.
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