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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schutz eines schlüssellosen Zugangssystems für ein Kraftfahrzeug gegen Relaisangriffe, wobei das Zugangssystem einen Transponder aufweist, der mit dem Kraftfahrzeug über LF-Funksignale in einem ersten Frequenzband und HF-Funksignale in einem zweiten Frequenzband kommuniziert, wobei LF-Funksignale zur Erkennung der Position des Transponders relativ zum Kraftfahrzeug verwendet werden, und HF-Funksignale zur Übertragung einer Information zur Zugangs- und/oder Startfreigabe verwendet werden.
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Vollautomatische Zugangsberechtigungssysteme werden inzwischen in immer mehr Fahrzeugen von nahezu allen Herstellern angeboten. Während dieses Ausstattungsfeature vor zehn bis fünfzehn Jahren noch der oberen Mittelklasse und Oberklasse vorbehalten war, ist dieses jetzt auch bis zur Kleinwagenklasse erhältlich.
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Ein Problem vollautomatischer Zugangssysteme ist, dass diese durch unbefugte Benutzer manipulierbar sind. Eine naheliegende Idee für Fahrzeugdiebe ist, die üblicherweise begrenzte Reichweite eines Zugangssystems auf das für ihre Zwecke erforderliche Maß zu erhöhen.
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Hierbei kommen technische Geräte zum Einsatz, die als Relaisstationen für Funksignale dienen. Eine solche Manipulation wird daher als „Relay-Station-Attack” oder wie hier im Folgenden als „Relaisangriff” bezeichnet.
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Dabei werden grundsätzlich zwei Arten eines Relaisangriffs unterschieden. Bei der sogenannten „großen Variante” befindet sich ein Angreifer mit einer ersten Relaisstation in der Nähe des Kraftfahrzeugs und ein zweiter Angreifer mit einer zweiten Relaisstation hält sich in unmittelbarer Nähe des Transponders auf. Der Angriff erfolgt dadurch, dass die große räumliche Distanz zwischen dem Transponder und dem Kraftfahrzeug mit Hilfe der Relaisstationstechnik elektronisch überbrückt wird. Sowohl dem Zugangssystemsteuergerät im Kraftfahrzeug, als auch dem Transponder in der Nähe seines Besitzers werden scheinbar normale Bedingungen „vorgegaukelt”.
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Die „kleine Variante des Relaisangriffs” erfolgt in gleicher Weise, nur mit dem Unterschied, dass der HF-Rückkanal des Transponders nicht über die Relaisstation umgesetzt, sondern vom Kraftfahrzeug direkt empfangen wird. Demzufolge reduziert sich die maximale Reichweite der Attacke auf wenige zehn Meter, während sie bei der großen Variante theoretisch nahezu beliebig groß sein kann. Der Vorteil (für den Fahrzeugdieb) ist hier der reduzierte technische Aufwand.
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Besonders brisant ist, dass schlüssellose Zugangssysteme, also Systeme zum Öffnen und zumeist auch Starten eines Kraftfahrzeugs, bei vielen neuen Kraftfahrzeugbaureihen nicht mehr nur eine Sonderausstattung sind, sondern zur Serienausstattung werden. Das bedeutet, dass praktisch alle Kraftfahrzeuge damit ausgestattet sind, und damit potentiellen Angreifern eine Hundert-Prozent-Chance bieten, mit einem Relaisangriff erfolgreich zu sein. Eine Abwahloption für den Endkunden gibt es bei vielen Kraftfahrzeugbaureihen nicht, da aus Kostengründen kein mechanisches Zündschloss mehr verbaut wird.
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Das grundsätzliche Problem der Manipulierbarkeit von elektronischen Zugangssystemen durch Relaisangriffe ist bereits seit den Anfängen dieser Technik bekannt. Jedoch wurden bis heute keine ernsthaften technischen Lösungen in den Kraftfahrzeugen beziehungsweise deren zugehörigen Transpondern verbaut, was zum einem daran liegen kann, dass wirksame Schutzmaßnahmen nicht unerhebliche Kosten verursachen, zum anderen aber auch, dass man die reale Gefahr durch diese Manipulationsmöglichkeit bisher unterschätzte.
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Mit der umfassenden Einführung solcher Systeme hat sich die Situation jedoch gewendet. So gab es in letzter Zeit zahlreiche Nachrichten über mysteriöse Kraftfahrzeugdiebstähle, bei denen Autos entwendet wurden, ohne dass ein zugehöriger Schlüssel gestohlen oder Gewalt angewendet wurde. Videoaufnahmen von öffentlichen oder auch privaten Überwachungskameras lassen keinen Zweifel daran, dass die Relaisangriffsmethode immer mehr um sich greift.
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Den meisten bisher vorgeschlagenen Schutzmaßnahmen ist gemeinsam, dass man versucht, die jeweils zwischen einem Kraftfahrzeug und einem Transponder ausgetauschten Signale so zu modulieren oder zu modifizieren, dass man deren Originalität auf der jeweils anderen Seite zweifelsfrei feststellen kann. Oder aber man untersucht auf der Empfangsseite das Signal oder Teile des empfangenen Signals, um eine zwischenzeitlich stattgefundene Weiterleitung des Signals festzustellen, indem man beispielsweise dessen Amplitude, Signallaufzeit, oder Signalartefakte, wie etwa das Anschwingverhalten des LF-Signals, auswertet. Dabei muss man grundsätzlich zwei Arten von Verfahren unterscheiden.
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So gibt es erstens Verfahren, die eine zusätzliche Signalinformation aussenden und/oder empfangen, deren Veränderung auf eine ungewollte Weiterleitung des Signals schließen lassen.
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Der Erfolg derartiger Verfahren hängt stark davon ab, wie gut und unverfälscht man auf Seiten der Manipulatoren die Signalweiterleitung vornimmt, oder aber wieviel Kenntnis man von dem gewählten Verfahren hat, um diesem besondere Beachtung bei der Signalweiterleitung zukommen zu lassen. Daher ist diese Art von Verfahren nur bedingt sicher und stellt nur eine erhöhte Hürde für eine Relaisattacke dar.
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Zweitens sind Verfahren zu nennen, die darauf abzielen die Gesamtlaufzeit eines, meistens sehr hochfrequenten und breitbandigen Signals zwischen Kraftfahrzeug und Transponder zu bestimmen, um daraus direkt oder indirekt auf den Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Transponder zu schließen, und abhängig vom Ergebnis den Öffnungs-/Schließvorgang und das Starten des Kraftfahrzeugs freizugeben oder zu verwehren.
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Allein solche Verfahren erscheinen als hinreichend manipulationssicher, bedürfen aber in der Regel eines hohen Aufwandes auf beiden Seiten, sowohl was die erforderliche spektrale Bandbreite, als auch den Aufwand in der Hard- und Software, wie auch in der Stromaufnahme angeht.
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Ein grundsätzliches Problem ist die Tatsache, dass selbst wirksame in Kraftahrzeuge und/oder Transponder integrierbare Verfahren zunächst in einer Serienentwicklung für ein Zugangssystem umgesetzt werden müssten. Bei den üblichen Automobilentwicklungszyklen kann dieses aber einige Jahre dauern. Alle bis dahin sich in Umlauf befindlichen Systeme und Kraftfahrzeug-Baureihen lassen sich aber kaum nachrüsten, das heißt dass sie auch weiterhin gegen Relaisangriffe ungeschützt bleiben werden.
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Eine für den Nachrüstmarkt vorgesehene Vorrichtung zur Vermeidung eines Relaisangriffs wird von der Firma Bundpol (www.bundpol.de) angeboten und als „SecuKey” bezeichnet. Es handelt sich dabei um ein Gerät, welches im Auto verbaut wird, sowie um zwei Schlüssel, von denen man mindestens einen mit sich führen muss, und zwar zusätzlich zu dem regulären Transponder beziehungsweise dem Fahrzeugschlüssel. Dabei wird die Box, welche in das Kraftfahrzeug verbaut werden soll, zwischen Zugangssystemsteuergerät und Fahrzeugbatterie oder zwischen Zugangssystemsteuergerät und LF-Antennen geschaltet. Das Anschlussschema zeigt, dass die Box lediglich die Stromversorgung für das fahrzeugeigene Zugangssystem oder die Zuleitungen zu den LF-Antennen auftrennt, sofern nicht der SecuKey das System freigibt.
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Die Nachteile eines derartigen Systems bestehen darin, dass eine Unterbrechung der Spannungsversorgung des fahrzeugeigenen Zugangssystems zu ständigen Fehlereinträgen in das Diagnosesystem führen kann. Darüber hinaus kann eine Unterbrechung der Spannungsversorgung sogar eine erneute Konfiguration des fahrzeugeigenen Zugangssystems erforderlich machen. Zudem sind das Auftrennen der Versorgungs- und Antennenleitungen massive Eingriffe in die Kraftfahrzeugelektronik, welche auch zum Verlust der Gewährleistung führen können.
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Aktuell gibt es einen starken Trend dahingehend, die Zugangsfunktion beziehungsweise deren Hard- und Software in andere Steuergeräte zu integrieren. Eine Unterbrechung der Spannungsversorgung würde dann zwischenzeitlich jeweils dieses komplette Steuergerät von der Versorgung abnehmen, und gegebenenfalls wären so auch noch andere Funktionen gesperrt beziehungsweise unterbrochen.
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Eine aktive Funkfernsteuerung würde für Reichweiten, die den Funktionsbereich des Secukeys überschreiten, wohl auch nicht mehr funktionieren. Sofern keine echte Laufzeitmessung in einem solchen System verbaut wird, lässt sich auch dieses wieder (durch Verlängerung) umgehen, sobald dessen Funktionsweise bekannt ist. Es handelt sich somit lediglich um ein paralleles Zugangssystem.
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Es stellte sich die Aufgabe, eine Vorrichtung zum Schutz eines schlüssellosen Zugangssystems für ein Kraftfahrzeug gegen Relaisangriffe zu schaffen, die mit geringem Aufwand den Angriff auf bereits existierende schlüssellose Zugangssysteme durch Relaisattacken verhindert oder zumindest deutlich erschwert und dabei die vorgenannten Nachteile soweit wie möglich vermeidet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß erstens dadurch gelöst, dass die Vorrichtung vom Kraftfahrzeug und/oder vom Transponder abgestrahlte Funksignale erkennen kann, und außerdem selber LF-Signale erzeugen kann, die dem Transponder eine Aufenthaltsposition innerhalb eines Kraftfahrzeugs signalisieren.
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Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß zweitens auch dadurch gelöst, dass die Vorrichtung vom Kraftfahrzeug und/oder vom Transponder abgestrahlte Funksignale erkennen kann, und außerdem selber Funksignale aussenden kann, welche eine Erkennung des korrekten Aufenthaltsorts des Transponders durch das Kraftfahrzeug verhindern.
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Erfindungsgemäß vorgesehen ist somit eine zusätzliche, vom eigentlichen Zugangssystem unabhängige Vorrichtung.
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In ersten Fall erkennt die Vorrichtung die von einem Kraftfahrzeug an einen Transponder gerichteten Weck- und Ortungssignale, oder alternativ oder zusätzlich die vom Transponder abgegebenen Antwortsignale, und erzeugt ihrerseits Funksignale, die einem in der Nähe befindlichen Transponder vortäuschen, sich im Inneren eines Kraftfahrzeugs zu befinden.
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In zweiten Fall erkennt die Vorrichtung die von einem Kraftfahrzeug an einen Transponder gerichteten Weck- und Ortungssignale, oder alternativ oder zusätzlich die vom Transponder abgegebenen Antwortsignale, und erzeugt ihrerseits Funksignale, die die Erkennung des korrekten Aufenthaltsorts des Transponders durch das Kraftfahrzeug verhindert.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung nutzt dabei jeweils die bei schlüssellosen Zugangssystemen allgemein üblichen Sicherheitsfunktionen, durch die eine Türbetätigung verhindert wird, wenn sich der Transponder im Inneren des Kraftfahrzeugs befindet. Außerdem wird ein Startvorgang verhindert, wenn vorher keine Türöffnung stattgefunden hat. Diese Sicherheitsfunktionen sind durchgängig in Kraftfahrzeugen implementiert, insbesondere um zu verhindern, dass ein Transponder im Fahrzeuginneren eingeschlossen werden kann. Zudem sollen unbefugte Fahrzeuginsassen das Kraftfahrzeug nicht starten können, sofern sich der Transponder außerhalb des Fahrzeugs befindet.
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Die Vorrichtung kann als eine in einem Gebäude stationär betrieben Vorrichtung ausgeführt sein, in deren räumlichen Nähe der Transponder aufbewahrt wird. Alternativ kann die Vorrichtung auch in einer mobilen Variante als mit dem Transponder mitführbar, beispielsweise als Hülle, Etui oder Schlüsselanhänger ausgebildet sein.
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Die Funktionsweise sowie mögliche vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung sollen im Folgenden näher erläutert werden.
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Ein typisches Szenario eines Relaisangriffs stellt sich wie folgt dar. Ein Kraftfahrzeug befindet sich auf einer Hofeinfahrt, einem Carport oder einer Abstellfläche vor dem Wohnhaus seines Besitzers, während dieser zu Hause ist. Der zum schlüssellosen Zugangssystem gehörende Transponder befindet sich in einem Bereich von bis zu etwa zehn Metern hinter der Haustür.
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Das unbefugte Öffnen des Kraftfahrzeugs wird durch das Betätigen oder Berühren eines Handgriffs oder auch des Kofferraumdeckels eingeleitet. Das Zugangssystem des Kraftfahrzeugs erzeugt daraufhin ein niederfrequentes Signal (LF-Signal), welches zum Wecken und Orten des Transponders verwendet wird.
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Die Begriffe LF-Signal (LF steht als Abkürzung für low frequency) und HF-Signal (high frequency) werden hier im Sinne der bei schlüssellosen Zugangssystemen üblichen (und auch technisch vorteilhaften) Konvention verwendet, Funksignale aus einem niederen Frequenzband als Weck- und Ortungssignale und Funksignale aus einem höheren Frequenzband zur Übertragung von Steuerungssignalen zu verwenden. Allgemeiner können die Begriffe „LF-Signale” und „HF-Signale” hier aber auch einfach als Funksignale in unterschiedlichen Frequenzbändern verstanden werden.
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Das erwähnte LF-Signal wird von einem Angreifer mittels eines elektronischen Geräts abgehört, gegebenenfalls verstärkt und in der Nähe des Wohnhauses, mittels einer eigens dafür vorgesehenen LF-Sendeantenne wieder abgestrahlt.
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Dieses geschieht vorzugsweise in der Nähe der Haustür, in deren Nähe (Sideboard im Eingangsbereich, Garderobe, Schlüsselbrett oder ähnliches) der Transponder vermutet wird. Befindet sich der Transponder nun in Reichweite dieses wieder abgestrahlten Signals, so wird dieser dem festgelegten Ablauf der Kommunikation mit LF- und HF-Frage- und -Antwortsignalen folgen.
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Die folgende HF-Kommunikation muss dabei häufig nicht noch einmal gesondert verlängert werden; befindet sich das Kraftfahrzeug in der Nähe des Hauses, so findet in der Regel problemlos eine HF-Kommunikation zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Transponder statt. Diese ist üblicherweise für einige zehn Meter ausgelegt, alleine schon aus Gründen einer zuverlässigen und wiederholungsfreien Zugangskommunikation, auch im Nahbereich. Dieses Szenario ist als „kleine Variante des Relaisangriffs” bekannt.
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Der bisher einzig mögliche Schutz gegen einen solchen Angriff besteht darin, seinen Transponder in eine schirmende Aluminiumfolie einzuwickeln oder in eine Blechdose zu legen, um das HF-Antwortsignal zu dämpfen und somit eine ungewollte Signalverlängerung zu verhindern. Dieses stellt selbstverständlich keine zumutbare Anforderung an den Nutzer eines Transponders beziehungsweise eines schlüssellosen Zugangssystems dar.
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Die hier vorgeschlagene Vorrichtung greift weder in die vorgesehene Kommunikation zwischen Kraftfahrzeug und Transponder ein und verändert auch nicht deren Eigenschaften, noch wertet es irgendwelche durch Signalweiterleitung entstandenen Artefakte aus. Vielmehr handelt es sich um eine vom Kraftfahrzeug vollständig autarke Nachrüstlösung, welche in Verbindung mit dem Transponder funktioniert.
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Die Vorrichtung bildet in einer stationären Ausführung vorzugsweise eine Ablage, beispielsweise in Form einer Schale, in welche der Transponder gelegt wird, um diesen in eine räumliche Nähe zur Vorrichtung zu bringen. Das ist wichtig, um das gegebenenfalls verlängerte LF-Signal seitens der Vorrichtung in gleichem Maße zu detektieren wie es auch durch den Transponder selbst geschieht.
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Empfängt und detektiert die hier beschriebene Vorrichtung nun ein solches verlängertes Abfragesignal, so sendet sie ihrerseits ein LF-Signal aus, welches der in unmittelbarer Nähe befindliche Transponder derart interpretieren muss, dass dieser kein positives HF-Antwortsignal ausgibt, welches zu einem Entriegeln der Türen oder Starten des Motors führt.
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Die Vorrichtung macht sich dabei die Tatsache zu nutzen, dass die Entscheidung über ein Öffnen oder Nichtöffnen der Türen oder aber des Motorstarts von der vorherigen Ortsbestimmung des Transponders abhängt. So wird beispielsweise ein Öffnen der Türen nicht ausgeführt, wenn der Transponder erkennt, dass er sich innerhalb des Kraftfahrzeugs befindet. Ebenso erfolgt kein Motorstart, wenn sich der Transponder außerhalb des Kraftfahrzeugs befindet, beziehungsweise wenn nicht auch zuvor die Türen entriegelt und gegebenenfalls geöffnet worden sind.
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Die Lokalisierung eines Transponders erfolgt durch ein Aussenden von Ortungssignalen seitens des Kraftfahrzeugs. Dafür sind innerhalb des Kraftfahrzeugs an verschiedenen Stellen LF-Antennen derart angeordnet, dass sich aus deren Empfangssignalen dem Transponder ein Aufenthaltsbereich zuordnen lässt. Zu weiteren Details zu diesem bekannten Verfahren sei beispielhaft auf die Patentschrift
DE 198 27 586 B4 verwiesen.
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Dabei spielt es keine Rolle, ob die Auswertung der Ortungssignale beim Transponder in allen drei Raumrichtungen erfolgt, mit Hilfe einer 3D-Spule für die X-, Y- und Z-Richtung, oder vereinfacht nur mittels ein oder zwei Vektorkomponenten. In der Regel erfolgt das Aussenden der Ortungssignale durch die LF-Antennen zeitversetzt, wobei jeder LF-Antenne ein fester Zeitschlitz zugeordnet ist.
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Die Ortsinformation muss dabei aber nicht zwingend zeitschlitzcodiert sein, sondern kann auch beispielsweise inhaltlich codiert sein. Selbst eine Überlagerung gleichzeitig sendender LF-Antennen ist für die benötigte Ortsübermittlung denkbar, wenn auch aktuell nicht üblich. Die Ortsbestimmung selbst kann dabei innerhalb des Transponders erfolgen, auf Grundlage der empfangenen Ortungssignale sowie gegebenenfalls aus deren Signalstärke. Oder aber die Auswertung wird erst im Kraftfahrzeug vorgenommen, auf Grundlage der vom Transponder übermittelten Antwortsignale und/oder Signalstärken.
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Würde ein Fahrzeugdieb nun beispielsweise die linke Fahrzeugtür betätigen, und das nun folgende Weck- und -Ortungssignal des Kraftfahrzeugs weiterleiten, so würden sowohl die Vorrichtung als auch der Transponder zunächst das Wecksignal, als auch anschließend das Ortungssignal empfangen, und zwar jenes von derjenigen LF-Antenne, welche der linken Fahrzeugseite zugeordnet ist.
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Weitere Ortungssignale, etwa von der LF-Antenne, welche der Beifahrerseite zugeordnet ist, oder aber von der Innenraumantenne, würden sowohl der Transponder als auch die Vorrichtung nicht oder nur sehr schwach empfangen. In jenem Zeitpunkt, in welchem bei zeitschlitzcodierten Verfahren der Empfang der dem Innenraum zugeordneten Antenne erfolgen würde, sendet nun die Vorrichtung ein entsprechendes Ortungssignal aus. Dabei muss die Signalstärke nur so stark sein, dass der sich in unmittelbarer Nähe befindliche Transponder dieses Signal so stark empfängt, als würde er sich tatsächlich im Innenraum befinden. Genauso könnte es zweckmäßig sein, ebenfalls das Ortungssignal der rechten Fahrzeugseite (Beifahrerseite) im entsprechenden Zeitschlitz durch die Vorrichtung auszusenden.
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Der Transponder, welcher nun nicht unterscheiden kann, ob die Ortungssignale original vom Kraftfahrzeug abgestrahlt werden, oder aber durch die vom Manipulator geführte Relaisstation, oder aber von der benachbart angeordneten Vorrichtung, würde nun aber definitionsgemäß seine Ortsbestimmung mit der des Innenraums beantworten. Und in Folge dessen würde es zu keiner Freigabe der Zentralverriegelung und damit zum Öffnen des Kraftfahrzeugs kommen. Gleiches gilt natürlich sinngemäß bei einem Manipulationsversuch über die Beifahrerseite, beziehungsweise über die Heckklappe.
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Durch sinnvolles Hinzufügen eines fehlenden oder aber zu schwachen Ortungssignales würde dem Transponder in jedem Falle eine Ortung innerhalb des Kraftfahrzeugs vorgetäuscht werden.
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Bei eventuell vorgesehene Wiederholungen dieses Ortungsvorgangs durch das Kraftfahrzeug wird natürlich auch die Vorrichtung wiederholt reagieren.
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In einer vereinfachten Ausführung kann auch vorgesehen sein, im Anschluss an ein empfangenes Wecksignal seitens der Vorrichtung einfach ein permanentes LF-Signal mit ausreichend hoher Signalstärke auszusenden, und zwar für einen Zeitraum, welcher zumindest die weitere Kommunikationsdauer zwischen Kraftfahrzeug und Transponder abdeckt. Dadurch würde entweder die weitere LF-Kommunikation mit dem Transponder gestört werden; oder aber die, vom Transponder erwarteten Ortungssignale würde alle in gleicher Signalstärke empfangen werden, und damit wiederum zu einer Aufenthaltsortsbestimmung des Transponders im Fahrzeuginnenraum führen, beziehungsweise zu einer nicht definierten Ortsbestimmung. Dieses setzt natürlich abermals eine hinreichend hohe Sendeleistung der Vorrichtung voraus, um beim Transponder als ein Signal erkannt zu werden, welches oberhalb etwaig definierter Grenzwerte oder Entscheidungsschwellen liegt.
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In einer weiteren Ausführung wird nach Detektion des weitergeleiteten Wecksignals durch die Vorrichtung die weitere Kommunikation mittels HF-Signalen zwischen Kraftfahrzeug und Transponder gestört, welche dafür benötigt wird, entweder die ausgewertete Ortsbestimmung weiterzugeben, oder aber die dafür benötigten Rohdaten, oder aber für einen weiteren, gegebenenfalls verschlüsselten, Datenaustausch zwischen den Teilnehmern. Diese Störung kann, im Falle einer bidirektionalen HF-Kommunikation zwischen Kraftfahrzeug und Transponder, den HF-Empfang des benachbarten Transponders betreffen, wofür dann auch nur eine vergleichbar geringe HF-Abstrahlleistung der Vorrichtung notwendig wäre. Oder aber – unter Ausnutzung einer maximal zugelassenen Sendeleistung – den HF-Empfang des Kraftfahrzeugs stören. Das Störsignal des HF-Senders kann dabei unmoduliert oder moduliert sein.
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Erforderlich für sämtliche Störungen der durch den Relaisangriff hervorgerufenen Kommunikation oder aber für das Vorgaukeln einer falschen Ortsinformation ist, dass die Vorrichtung – ebenso wie der Transponder selbst – den Beginn einer Kommunikationsaufforderung durch das Kraftfahrzeug beziehungsweise dessen weitergeleiteten Signale erkennt.
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Wie bereits oben beschrieben, handelt es sich dabei in der Regel um LF-basierte Wecksignale. Ebenso ist aber denkbar, dass der Transponder das Wecksignal beziehungsweise das Startsignal einer Zugangskommunikation über ein HF-basiertes Signal empfängt. Sinngemäß umfasst die Erfindung für diesen Fall auch die Detektion eines solchen HF-basierten, codierten oder uncodierten Weck- beziehungsweise Startsignals.
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Für die Detektion eines solchen Weck- oder Startsignals ist es selbstverständlich vorteilhaft, wenn die Vorrichtung alle möglichen Codierungen dieses Signals kennt. Das gilt sowohl für LF- als auch HF-basierte Signale. Dieses setzt aber jeweils eine gewisse Systemkenntnis beziehungsweise Insiderwissen voraus. Gleichwohl könnte man jedoch auch, in einer wiederum vereinfachten Ausführung der Vorrichtung, lediglich das bloße Vorliegen eines Anfragesignals als Trigger verwenden, um eine Relaisattacke abzuwehren beziehungsweise zu stören. Das heißt man würde nicht den Dateninhalt etwa eines LF-Wecksignals decodieren, sondern lediglich seine Amplitude, gegebenenfalls auch dessen Länge, Frequenz, Modulationsparameter, und/oder andere charakteristische Größen.
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Natürlich würde diese reduzierte Detektion auf Seiten der Vorrichtung auch zu einer erhöhten Rate an unnötigen Abwehrreaktionen führen. Aber zumindest ließe sich die Vorrichtung so auch für Zugangssysteme einsetzen, deren weitere Kommunikationsabläufe und -inhalte nicht oder nicht genau bekannt sind.
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In einer weiteren Ausführung kann vorgehen sein, dass die Vorrichtung das HF-Antwortsignal des Transponders (und nicht das Weck- und Ortungssignal des Kraftfahrzeugs) zum Anlass nimmt, um eine innenraumrelevante LF-Information in Richtung des Transponders auszusenden, beziehungsweise die Kommunikation zu stören. Dieses HF-Signal dürfte aufgrund der räumlichen Nähe zwischen der Vorrichtung und des Transponders entsprechend stark sein, und sich somit auch leichter von HF-Signalen anderer Quellen unterscheiden lassen, wie beispielsweise andere Funkfernsteuerungen, Wetterstationen, Funkgeräten. Damit wäre aber auch wieder eine vereinfachte Detektion des Vorhandenseins eines solchen Signals, respektive seiner Signalparameter denkbar. Obschon eine Auswertung des codierten Dateninhaltes des Antwortsignals natürlich noch vorteilhafter wäre.
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Die Vorrichtung kann vorteilhaft batterie- oder akkubetrieben oder auch mit einem Versorgungsanschluss für ein Stromnetz ausgeführt sein. Besonders vorteilhaft können natürlich auch beide Versorgungmöglichkeiten vorgesehen werden. Ein Batterie- beziehungsweise Akkubetrieb ermöglicht vorteilhafterweise einen ortsungebundenen Betrieb, so dass die Vorrichtung auch mobil mitgeführt werden kann.
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Ein Netzbetrieb stellt eine dauernde Betriebsbereitschaft der Vorrichtung sicher und ermöglicht darüber hinaus die Implementation von weiteren nützlichen Zusatzfunktionen. So kann beispielsweise durch eine Nutzung einer LF-Spule beziehungsweise der LF-Antenne die Vorrichtung beispielsweise für Smartphones als Ladeschale per WPC (Wireless Power Charging) verwendet werden. Besonders vorteilhaft kann auf diese Weise auch ein in der Ladeschale abgelegter wiederaufladbaren Funkschlüssel oder Transponder aufgeladen werden.
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Eine LF-Spule beziehungsweise -Antenne kann zur Realisierung einer weiteren Zusatzfunktion auch für eine Nahfeldkommunikation als NFC-Adapter und dadurch beispielsweise als Lesegerät für Smartphones verwendet werden.
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Vorteilhaft ist auch, wenn die Vorrichtung einen versuchten Relaisangriff nicht nur erkennen und abwehren kann, sondern auch durch einen akustischen Alarm, durch Aussenden eines stillen Alarms über Funk oder webbasiert (LAN) ans Kraftfahrzeug, durch Blinken einer LED oder Ähnliches signalisieren kann.
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Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn die Vorrichtung einen Testmodus aufweist, der beispielsweise durch Betätigung eines dafür vorgesehenen Schalters aufgerufen werden kann. Zum Testen der Vorrichtung wird diese in die Nähe des Kraftfahrzeugs gebracht, und eine Zugangsberechtigungsanfrage gestartet, zum Beispiel durch Betätigung eines Kraftfahrzeugtürgriffs. Bei Erkennung des Wecksignals durch die Vorrichtung wird eine (LED-)Anzeige angesteuert. Darüber hinaus wird die Zugangsberechtigung unterbunden, sofern sich der Transponder in unmittelbarer Nähe der Vorrichtung befindet.
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Die mechanische Ausführung der Vorrichtung kann vorteilhafterweise eine Negativkontur des eigentlichen Transponders aufweisen, wodurch sich der Transponder sehr positionsgenau auf oder an der Vorrichtung platzieren lässt. Hierdurch ist eine sehr enge Kopplung zwischen Ablage und Transponder erreichbar, was eine besonders gut definierte Signalübertragung von LF-und/oder HF-Signalen zwischen Vorrichtung und Transponder ermöglicht.
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Die Vorrichtung kann auch sehr vorteilhaft in Form eines Etuis oder einer Hülle oder eines Schlüsselanhängers ausgeführt sein. Diese Lösung würde sich auch sehr vorteilhaft für unterwegs eignen, indem Sie einfach zusammen mit dem Transponder aufbewahrt würde, immer wenn man das Zugangssystem gegen Manipulation schützen möchte.
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Im Falle einer mobilen Vorrichtung, beispielsweise in Form eines Schlüsselanhängers, ist es vorteilhaft, einen Bewegungs-/Beschleunigungs-Sensor in die Vorrichtung zu integrieren. Dieser Sensor bewirkt, dass die erwähnte Detektion eines Wecksignals beziehungsweise die Aussendung eines LF- oder HF-Signals nur erfolgt, wenn sich die Vorrichtung für eine gewisse Mindestzeit von beispielsweise zehn Sekunden in der Ruhelage befindet.
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Wird die Vorrichtung dagegen bewegt, so schaltet der Bewegungs-/Beschleunigungs-Sensor die Vorrichtung ab. Das bewirkt, dass ein permanent mitgetragener Schlüsselanhänger die Zugangsfunktion bei der Zugangsberechtigung nicht unterbindet, weil bei oder kurz vor diesem Vorgang der Bewegungs-/Beschleunigungs-Sensor bewegt wird. Erst bei längerer Ruhelage des Transponders mitsamt Schlüsselanhänger, beispielsweise zu Hause, bei der Arbeitsstelle, oder unterwegs im Café, Kino, Theater, ist die Zugangsfunktion wieder gesperrt und damit geschützt. Ein manuelles Ein- und Ausschalten der Vorrichtung ist damit nicht notwendig.
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Vorteilhaft ist auch die Ausstattung der mobilen Vorrichtung, beispielhaft eines Schlüsselanhängers, mit einer zusätzlichen Schaltungsanordnung, welche den Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug und der Vorrichtung ermittelt. Dieses kann beispielsweise durch eine Messung der Signallaufzeit zwischen beiden Stationen erfolgen. In Abhängigkeit des somit ermittelten Abstandes kann dann der Schutzmechanismus der Vorrichtung aktiviert oder deaktiviert werden, also etwa das Aussenden eine LF- oder HF-Signals nach Erkennung eines Weck- oder Antwortsignals.
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Auch hiermit würde ein permanentes Tragen der mobilen Vorrichtung nicht zur Unterbindung eines rechtmäßigen Zugangsvorgangs führen, da sich hierbei der Anhänger in unmittelbarer Nähe des Kraftfahrzeugs befindet. Darüber hinaus wäre die Schutzfunktion auch bei einer bewegten Vorrichtung gegeben, sofern sich diese mindestens in einem zuvor definierten Abstand vom Kraftfahrzeug befindet. Dieser Mindestabstand kann vorteilhafterweise vom Kunden gegebenenfalls noch individuell eingestellt werden.
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Die beiden vorgenannten Sensoriken, nämlich Bewegungs-/Beschleunigungs-Detektion einerseits und Abstandsbestimmung zwischen mobiler Vorrichtung und Kraftfahrzeug andererseits, können selbstverständlich auch vorteilhaft kombiniert verwendet werden.
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Um sich auf verschiedenste Fahrzeugtypen und Fahrzeugbaureihen einstellen zu können, ist es vorteilhaft, eine Selbstlernfunktion für die Vorrichtung vorzusehen. Dazu wird die Vorrichtung zunächst in den entsprechenden Modus versetzt, etwa mittels eines Schalters oder durch einen per WLAN oder Bluetooth übertragenen Befehl. Danach wird die Vorrichtung in den näheren Außenbereich des zu schützendes Kraftfahrzeugs gebracht, und eine Zugangsberechtigung wird, beispielsweise durch Betätigung eines Türgriffs, ausgelöst. Ebenso wird eine Fahrberechtigung ausgelöst, durch die Betätigung des Start/Stop-Buttons, wobei sich die Vorrichtung dabei im Innenraum des Kraftfahrzeugs befindet. Dabei wird der Vorrichtung jeweils mitgeteilt, ob es sich jeweils um eine Zugangs- oder eine Fahrberechtigungsbetätigung handelt (mittels Konfiguration, Tastenfolge, o. ä.), wodurch die Vorrichtung die jeweiligen Protokollwechsel anschließend unterscheiden kann.
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Anhand dieser so gelernten LF- und HF-Signal-Abfolgen kann sich die Vorrichtung nun möglichst selbstständig auf die Art, Länge oder Inhalt der Weckbotschaft einstellen, um diese fortan ebenfalls als Triggerereignis zu akzeptieren, oder/beziehungsweise feststellen, welches der Ortungssignale als Innenraumsignal zu verstehen ist, da dieses lediglich beim Fahrberechtigungswunsch beziehungsweise im Innenraum in ausreichender Signalstärke zu empfangen sein wird. Fortan wird die Vorrichtung eben diese Ortungssignale nachahmen.
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Für die beschriebene Selbstlernfunktion kann es nützlich oder sogar notwendig sein, an allen möglichen Orten für eine Zugangsberechtigung, also Fahrer- und Beifahrerseite als auch Kofferraum oder Heckklappe ein Anlernen durchzuführen, um so alle zum jeweiligen Zugangssystem gehörenden ortsabhängigen Ortungssignale kennen zu lernen.
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Die Verwendung der hier vorgeschlagenen Vorrichtung zum Schutz eines schlüssellosen Zugangssystems gegen Relaisangriffe ist grundsätzlich nicht auf Kraftfahrzeuge beschränkt, sondern kann dem Prinzip nach beispielsweise auch zum Schutz von Zugangssystemen von Grundstücken, Gebäuden oder von einzelnen Räumen vorgesehen werden, sofern die Funktionsweise des jeweiligen Zugangssystems in vergleichbarer Weise von der Ortsbestimmung eines Transponders abhängig ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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