DE4405385A1 - Elektronische Vorrichtung zur Verhinderung der unbefugten Inbetriebnahme von Kraftfahrzeugen - Google Patents
Elektronische Vorrichtung zur Verhinderung der unbefugten Inbetriebnahme von KraftfahrzeugenInfo
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- DE4405385A1 DE4405385A1 DE19944405385 DE4405385A DE4405385A1 DE 4405385 A1 DE4405385 A1 DE 4405385A1 DE 19944405385 DE19944405385 DE 19944405385 DE 4405385 A DE4405385 A DE 4405385A DE 4405385 A1 DE4405385 A1 DE 4405385A1
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Description
Die Erfindung betrifft eine elektronische Vorrichtung zur
Verhinderung der unbefugten Inbetriebnahme von
Kraftfahrzeugen, die insbesondere als
Diebstahlschutzvorrichtung Verwendung findet.
Als Diebstahlschutzvorrichtung für Kraftfahrzeuge sind
elektronische Vorrichtungen bekannt, die die Inbetriebnahme
des Fahrzeugs durch unbefugte Personen verhindern sollen.
Ihre Wirkungsweise besteht darin, daß sie das Starten des
Kraftfahrzeugmotors unmöglich machen, wenn sie aktiviert
sind. Vorrichtungen dieser Art werden als Wegfahrsperre
bezeichnet. Bekannte Wegfahrsperren werden nach Verlassen
des Fahrzeuges automatisch oder mit Hilfe eines als
drahtloser Handsender ausgebildeten Funk- oder
Infrarotfernbedienungssenders aktiviert. Dadurch werden
betriebswichtige elektrische und/oder elektronische
Komponenten des Fahrzeugs, wie etwa der Anlasser, die
Kraftstoffpumpe oder die Zündanlage verriegelt, wodurch sie
vorübergehend nicht mehr funktionsfähig sind. Das Fahrzeug
kann dann nicht mehr in Gang gesetzt werden. Vor
Inbetriebnahme des Fahrzeuges ist die Verriegelung mit dem
Handsender wieder aufzuheben. Handelsübliche Wegfahrsperren
wirken meist auf mehrere Betriebsmittel zugleich
(beispielsweise auf Kraftstoffpumpe, Zündanlage und
Anlasser), wodurch das Umgehen der Vorrichtung erschwert
wird.
Ist eine Diebstahlschutzvorrichtung so ausgebildet, daß ein
unverhältnismäßig hoher Aufwand zur Umgehung erforderlich
wäre oder daß die Gefahr des Entdecktwerdens sehr hoch ist,
wird der Dieb nach einem anderen Weg suchen, wenn er in den
Besitz des Fahrzeuges gelangen will. Es findet daher
insbesondere in den USA eine Verbrechensform zunehmende
Verbreitung, bei der der Dieb das Fahrzeug nicht heimlich
entwendet, sondern vom Fahrer unter Androhung von
Waffengewalt die Herausgabe des Fahrzeuges nebst allen
Mitteln zur Steuerung der Diebstahlschutzvorrichtung, etwa
den besagten Handsender, fordert. Da geparkte Fahrzeuge
immer effizienter gesichert werden können, ist mit einer
weiteren Zunahme dieser Verbrechensform zu rechnen. Bei
einer solchen Form von Fahrzeugdiebstahl sind Wegfahrsperren
der beschriebenen Art wirkungslos, da der Dieb sie jetzt
selbst entschärfen kann. Soll eine unbefugte Benutzung des
Fahrzeuges durch Einschalten einer Wegfahrsperre auch noch
nach erfolgtem Diebstahl verhindert werden, so sind
insbesondere zur Aktivierung der Wegfahrsperre Mittel
vorzusehen, die dem direkten Zugriff und damit der direkten
Kontrolle durch Unbefugte entzogen sind. Dies wird dann
erreicht, wenn die Diebstahlschutzvorrichtung über einen
öffentlichen Funkdienst aktiviert wird und die Wegfahrsperre
zugleich so ausgestaltet ist, daß das Fahrzeug nicht durch
einfaches Entfernen der Vorrichtung wieder betriebsbereit
gemacht werden kann.
Aus DE-OS 39 08 029 A1 ist eine "Anlage zur Sicherung von
Fahrzeugen vor Diebstahl" bekannt, bei der die
Inbetriebnahme des Kraftfahrzeuges erst dann erfolgen kann,
wenn das Fahrzeug auf Anfrage bei einer Zentrale von dieser
ein ausgesandtes Freigabesignal empfangen hat. Da die
vorgeschlagene Anlage einen bidirektionalen Übertragungsweg,
etwa einen Mobilfunkdienst, in Anspruch nimmt, erfordert sie
im Fahrzeug eine kombinierte Sende- und Empfangseinrichtung.
Außerhalb des Fahrzeuges erfordert sie eine ausreichende
Zahl von ortsfesten, miteinander vernetzten Empfangsstellen,
damit eine Funkverbindung zu einer Zentrale aufgebaut werden
kann oder eine Vielzahl von Zentralen, und eine ausreichende
Zahl von Sendern, die mit der Zentrale vernetzt sind.
Es ist ferner aus DE G 91 12 010.1 bekannt, unter
Inanspruchnahme eines öffentlichen Funkrufdienstes,
beispielsweise Eurosignal oder Cityruf, "eine in einem
Automobil eingebaute, elektronische Diebstahlsicherung durch
einfachen Telefonanruf" zu aktivieren. Hierbei ist nur eine
einseitig gerichtete Signalübertragung erforderlich.
Die Nachteile bekannter über öffentliche Funkdienste
aktivierbarer Diebstahlschutzvorrichtungen der beschriebenen
Art ergeben sich überwiegend aus den Nachteilen der
Funkdienste. Zum einen sind in zahlreichen Ländern, etwa in
Ländern Osteuropas, leistungsfähige öffentliche Funkdienste
noch nicht verfügbar. Es besteht somit das Risiko, daß bei
der (bevorzugten) Verschiebung eines Kraftfahrzeuges in das
Ausland ein Funkruf zu spät abgesetzt wird, so daß das
Fahrzeug die Rufzone des Funkdienstes bereits verlassen hat.
Zum anderen fallen bei der Inanspruchnahme öffentlicher
Funkdienste für den Fahrzeughalter laufende (monatliche)
Gebühren an. Bei bestimmten Funkrufdiensten, etwa beim
Cityruf der Deutschen Bundespost Telekom, sind die Gebühren
umso höher, je größer die Rufzone ist, in der ein
ausgestrahlter Ruf den Empfänger erreichen kann. Damit das
Kraftfahrzeug mit großer Wahrscheinlichkeit erreicht werden
kann, ist zur nachträglichen Aktivierung einer
Diebstahlschutzvorrichtung die Rufzone groß zu wählen, was
höhere Gebühren bedeutet. Nimmt eine
Diebstahlschutzvorrichtung einen bidirektionalen
Übertragungsweg, etwa einen Mobilfunkdienst, in Anspruch,
fallen regelmäßig höhere Gebühren an als bei einseitig
gerichteten Funkrufdiensten. Zudem ist der technische
Aufwand für die im Fahrzeug angebrachte Vorrichtung höher
als bei einem unidirektionalen Übertragungsweg. Dies bedingt
höhere Bauteilkosten für Geräte, die sich eines
Mobilfunkdienstes bedienen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer über
einen Funkdienst aktivierbaren Vorrichtung nach Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 eine Ausführungsform aufzuzeigen, die
die geschilderten Nachteile bekannter Lösungen vermeidet.
Insbesondere soll bei großer Rufzone und bei Gewährleistung
einer hohen Sicherheit gegen Manipulation und Mißbrauch eine
deutliche Senkung der Kosten, besonders der Gebühren für die
Inanspruchnahme einer Funkstrecke, gegenüber bekannten
Lösungen erreicht werden.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß
Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung beruht demnach auf dem Gedanken, einen
bestehenden Rundfunkdienst zur Aktivierung einer
Wegfahrsperre zu verwenden, wobei die Aktivierung über
binäre Daten erfolgt, die zusammen mit dem Rundfunkprogramm
ausgestrahlt werden.
Es ist aus der Fernsehtechnik zwar ein Verfahren bekannt,
wie einzelne Geräte, beispielsweise Teilnehmer am
sogenannten "PAY-TV", adressiert werden können. Hierbei
werden in Datenzeilen eines Videosignals digital codierte,
individuelle "Geräteadressen" ausgestrahlt, die von einem
Decoder erkannt werden können und die Funktionen der
Empfangseinrichtung beeinflussen, indem sie sie
beispielsweise zu- oder abschalten. Zur Lösung der der
Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe kommen bekannte Decoder
jedoch nicht in Betracht, da sie zur fehlerfreien
Decodierung einer nach bekannten Codierungsverfahren
übertragenen Geräteadresse ein Eingangssignal erfordern,
welches einen Signal-/Rauschabstand aufweist, der - außer
bei unmittelbarer Nähe zu einem terrestrischen Fernsehsender
- nur unter Verwendung einer Empfangsantenne mit
Richtcharakteristik erzielbar ist. In bewegten
Kraftfahrzeugen scheidet jedoch die Verwendung von
Richtantennen aus. Es ist zudem bei dem beschriebenen
Teilnehmeradressierungsverfahren nicht vorgesehen, durch
Übertragung der Geräteadresse andere, vom Decoder abgesetzte
und einem anderen Zweck als dem Empfang dienende Geräte im
Sinne einer Fernsteuerung ein- oder auszuschalten. Die
bekannte Ausstrahlung von Geräteadressen dient
programmbezogenen Zwecken zum Schutz der ausgestrahlten
Primärinformation vor unbefugtem Empfang.
Im folgenden ist detailliert ein bevorzugtes
Ausführungsbeispiel der Diebstahlschutzvorrichtung
beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 das Blockschaltbild der im Kraftfahrzeug angeordneten
erfindungsgemäßen Vorrichtung mit ihrer Anbindung an die
bestehende Fahrzeugelektronik,
Fig. 2 und Fig. 3 weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung,
Fig. 4 eine schematische Darstellung der beim Radio-Daten-
System (RDS) verwendeten Datenstruktur,
Fig. 5 Flußdiagramme, die die Reaktion der erfindungsgemäßen
Vorrichtung auf bestimmte Ereignisse beschreiben,
Fig. 6 die senderseitig erforderlichen Einrichtungen, wenn
die Diebstahlschutzvorrichtung über Zusatzdaten zu einem
UKW-Hörfunkprogramm gesteuert wird.
Das Arbeitsprinzip der Vorrichtung ergibt sich wie folgt:
Der Rundfunkempfänger 1 ist auf einen beliebigen UKW- Hörfunksender abgestimmt, der als (unhörbaren) zusätzlichen Bestandteil eines Hörfunkprogramms binäre Daten nach bekannter Maßgabe des Radio-Daten-Systems (RDS-Daten) ausstrahlt. Der Decoder 2 trennt die RDS-Daten aus dem UKW- Multiplexsignal ab und liefert diese an seinem Ausgang als digitale Daten, die von einem angeschlossenen Mikroprozessor 10 weiterverarbeitet werden. Jedem Fahrzeug ist ein eigenes, individuelles Kennzeichen (Fahrzeugadresse) zugeordnet, das im nichtflüchtigen Speicher 5 abgelegt ist. Die Vergleichseinrichtung 6 überprüft kontinuierlich die mit den RDS-Daten empfangenen, durch besondere Kennzeichnung erkennbaren Fahrzeugadressen. Findet die Vergleichseinrichtung in den empfangenen Fahrzeugadressen die eigene Fahrzeugadresse, wird eine Wegfahrsperre aktiviert, das Fahrzeug also gesperrt. Als Sicherung gegen unbefugte Manipulationsversuche ist eine Datenüberwachungseinrichtung 3 realisiert, die die empfangenen Daten auf Einhaltung von Formatvorschriften überprüft, um beim Auftreten bestimmter Unregelmäßigkeiten ebenfalls die Wegfahrsperre zu aktivieren.
Der Rundfunkempfänger 1 ist auf einen beliebigen UKW- Hörfunksender abgestimmt, der als (unhörbaren) zusätzlichen Bestandteil eines Hörfunkprogramms binäre Daten nach bekannter Maßgabe des Radio-Daten-Systems (RDS-Daten) ausstrahlt. Der Decoder 2 trennt die RDS-Daten aus dem UKW- Multiplexsignal ab und liefert diese an seinem Ausgang als digitale Daten, die von einem angeschlossenen Mikroprozessor 10 weiterverarbeitet werden. Jedem Fahrzeug ist ein eigenes, individuelles Kennzeichen (Fahrzeugadresse) zugeordnet, das im nichtflüchtigen Speicher 5 abgelegt ist. Die Vergleichseinrichtung 6 überprüft kontinuierlich die mit den RDS-Daten empfangenen, durch besondere Kennzeichnung erkennbaren Fahrzeugadressen. Findet die Vergleichseinrichtung in den empfangenen Fahrzeugadressen die eigene Fahrzeugadresse, wird eine Wegfahrsperre aktiviert, das Fahrzeug also gesperrt. Als Sicherung gegen unbefugte Manipulationsversuche ist eine Datenüberwachungseinrichtung 3 realisiert, die die empfangenen Daten auf Einhaltung von Formatvorschriften überprüft, um beim Auftreten bestimmter Unregelmäßigkeiten ebenfalls die Wegfahrsperre zu aktivieren.
Da nach dem gegenwärtigen Stand der Technik kein
Rundfunksender Daten ausstrahlt, die eine individuelle
Adressierung von Fahrzeugen erlauben würden, sind vor einer
detaillierten Erläuterung der erfindungsgemäßen
Diebstahlschutzvorrichtung Betrachtungen grundsätzlicher Art
zur Datenübertragung an die Vorrichtung durchzuführen. Als
Datenübertragungsmedium dient exemplarisch das Radio-Daten-
System, das speziell zur Übertragung digitaler Informationen
an Rundfunkempfänger in Fahrzeugen dient und das sich somit
besonders gut zur Informationsübertragung im Rahmen der
Aufgabenstellung eignet. Prinzipiell sind unter Verwendung
anderer codierungsverfahren und Decoder auch andere
Datenübertragungsmedien denkbar, insbesondere eine
Datenübertragung zugleich mit einem Videosignal. Hierbei
wird anders als bei bekannten Verfahren für die Binärdaten
ein Modulationsverfahren gewählt, das eine fehlerfreie
Decodierung der Binärdaten auch bei schlechtem Signal-
/Rauschabstand gewährleistet. Es ist auch eine
Datenübertragung zugleich mit einem digital ausgestrahlten
Hörfunksignal denkbar.
Art und Umfang der über Rundfunk an die
Diebstahlschutzvorrichtung zu übertragenden Daten werden
primär durch sicherheitstechnische Überlegungen bestimmt. Da
mit der drahtlosen Funkübertragung ein ungesicherter
Übertragungskanal beansprucht wird, sind Vorkehrungen dafür
zu treffen, daß die übertragenen Daten gegen Mißbrauch und
die Vorrichtung gegen Manipulation geschützt sind. Bezogen
auf die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe sind
insbesondere folgende Versuche zu berücksichtigen:
- 1. Durch unbefugten Anschluß einer Simulationseinrichtung (etwa anstelle der Empfangsantenne) wird der Vorrichtung der Empfang eines gültigen Senders vorgetäuscht.
- 2. Durch unbefugtes Einschalten einer Manipulationseinrichtung zwischen RDS-Decoder und Auswerteeinheit werden alle empfangenen Fahrzeugadressen verfälscht, wodurch eine Übereinstimmung mit der eigenen Adresse nie gegeben ist.
- 3. Unter Verwendung eines Prüfsenders und eines RDS-Coders wird durch Aussenden von Fahrzeugadressen unbefugt versucht, ein Fahrzeug zu sperren.
Zur Sicherung gegen Fehlfunktion muß außerdem gewährleistet
sein, daß ein wieder freigegebenes Fahrzeug nicht dadurch
erneut gesperrt wird, daß die Daten, welche die erste
Sperrung bewirkten, noch immer oder erneut ausgestrahlt
werden.
Der Schutz gegen Manipulationsversuche auf dem Signalweg von
Sender zu Auswerteeinheit, bevorzugt erfolgend an der
Diebstahlschutzvorrichtung selbst, wird durch ein
vorteilhaftes Datenformat und durch ein Datenprüfverfahren
wie nachfolgend beschrieben erreicht. Funktional
zusammengehörende, für die Diebstahlschutzvorrichtung
bestimmte Daten werden theoretisch in Datenblöcke gruppiert
(nachfolgend als "Datenblöcke B" bezeichnet), die nicht mit
den beim RDS-Verfahren verwendeten Blöcken (welche jeweils
aus 26 Bit bestehen) verwechselt werden dürfen.
Ein (willkürlich numerierter) erster Datenblock B₁ werde
gebildet aus einer Fahrzeugadresse F₁, aus einer
aufzählbaren Menge S₁ von Sicherungsdaten und aus einer
aufzählbaren Menge A₁ von Authentifizierungsdaten. Ist zum
Zeitpunkt der Ausstrahlung kein Fahrzeug zu sperren, d. h.
keine auszusendende Fahrzeugadresse bekannt, so ist zur
Wahrung des Blockformates eine Adresse auszusenden, die
speziell für diesen Fall vorgesehen und keinem Fahrzeug
zugeordnet ist. Die Datenblöcke B werden senderseitig
gebildet und in regelmäßigen Zeitabständen nacheinander
ausgesandt, d. h. in die RDS-Datenstruktur eingefügt. Nach
Aussendung des Datenblocks B₁ folgt in bestimmtem
Zeitabstand ein (anderer) Datenblock B₂ (mit den Datenmengen
F₂, S₂ und A₂), danach ein Block B₃ und so weiter. Die
Überprüfung der Senderlegitimation, also die Beurteilung, ob
die von der Vorrichtung empfangenen (RDS-) Daten tatsächlich
von einer Quelle stammen, die prinzipiell zur gültigen
Ausgabe jeder beliebigen Fahrzeugadresse in der Lage ist,
erfolgt mit Hilfe der Authentifizierungsdaten wie
nachstehend beschrieben: Aus den mit dem Datenblock B₁
empfangenen Authentifizierungsdaten A₁ werden von der
Diebstahlschutzvorrichtung unter Verwendung eines der
Öffentlichkeit nicht bekannten und in realistischem
Zeitrahmen nicht ausspähbaren Algorithmus′ eine Menge A₂
neuer Daten errechnet. Es gilt also: {An+1} = f({An}).
Unabhängig davon werden senderseitig nach demselben
Algorithinus die Authentifizierungsdaten A₂ errechnet, die
mit dem nächsten Datenblock B₂ ausgesandt werden. Stimmen
beim nächsten empfangenen Datenblock die von der
Diebstahlschutzvorrichtung errechneten
Authentifizierungsdaten regelmäßig mit den empfangenen
überein, kann davon ausgegangen werden, daß ein gültiger
Sender empfangen wird.
Besonders vorteilhaft ist, wenn die Authentifizierungsdaten
ein zusätzliches Merkmal aufweisen, das es der in der
Diebstahlschutzvorrichtung enthaltenen Auswerteeinheit auf
einfache Weise erlaubt, festzustellen, ob eine Menge A von
Authentifizierungsdaten schon einmal empfangen wurde.
Dadurch fällt sofort auf, wenn in die
Diebstahlschutzvorrichtung eine Datenaufzeichnung
eingespeist wird. Dieses Merkmal wird beispielsweise dadurch
erreicht, daß die Menge von Authentifizierungsdaten
Informationen darüber enthält, zu welchem Zeitpunkt sie
verwendet wurde, etwa indem man die einzelnen Mengen A
durchnumeriert. Dazu fügt man den Authentifizierungsdaten
einen Zähler hinzu, der bei jeder Menge A inkrementiert wird
und der sinnvollerweise in die Berechnung der übrigen
Authentifizierungsdaten mit einbezogen wird, wie in
nachfolgendem einfachen Beispiel verdeutlicht. Die Menge A₁
der Authentifizierungsdaten eines ersten Datenblocks B₁ möge
lauten A₁= {1, 107, 72, 204}. Der Zähler wird in diesem Beispiel
vom ersten Mengenelement gebildet und steht auf eins. Die
Berechnungsvorschrift {An+1} = f({An}) bestehe in diesem
Beispiel darin, zu jedem Element der Menge A₁ den Wert (10 +
neuen Zählerstand) hinzuzuaddieren. Für die
Authentifizierungsdaten A₂ des zweiten Datenblocks B₂ ergibt
sich so die Menge A₂= {2, 119, 84, 216}. Wird der Zählerstand
gespeichert, ist ohne weiteres festzustellen, ob die
erhaltenen Authentifizierungsdaten tatsächlich noch nie
verwendet wurden, dadurch, daß geprüft wird, ob der
übertragene Zählerstand (in diesem Beispiel 2) größer ist
als der gespeicherte (in diesem Beispiel 1). Zusätzlich kann
anhand des Zählermerkmals festgestellt werden, ob mehrere
Datenblöcke B lückenlos empfangen wurden. Die
Authentifizierungsdaten werden sinnvollerweise nur dann als
gültig erachtet, wenn sie an sich richtig sind (d. h. die
Bedingung {An+1}= f({An}) einhalten) und zugleich bisher noch
nie verwendet wurden.
Werden von verschiedenen, voneinander unabhängigen Sendern
Authentifizierungsdaten ausgestrahlt, ist es vorteilhaft,
deren Zählerstände zu synchronisieren, so daß
senderunabhängig zu einem gegebenen Zeitpunkt stets derselbe
Zählerstand ausgestrahlt wird. Dadurch kann auch beim
Umschalten zwischen verschiedenen Sendern ohne Unterbrechung
das Erkennungsmerkmal mehrfacher Verwendung geprüft werden.
Diese Synchronisation erfolgt vorteilhaft mit Hilfe eines
Zeitzeichens, derart, daß jeder Uhrzeit ein bestimmter
Zählerstand zugeordnet ist.
Die Prüfung einer empfangenen Fahrzeugadresse auf Gültigkeit
erfolgt mittels Sicherungsdaten, die der Fahrzeugadresse
nach Art einer Prüfsumme hinzugefügt werden, wobei die
Rechenvorschrift zum Bilden der Sicherungsdaten
geheimgehalten wird. Bei fehlender Übereinstimmung zwischen
Fahrzeugadresse und Sicherungsdaten wird die empfangene
Adresse als ungültig betrachtet. Um zu verhindern, daß durch
absichtliche Verfälschung von Sicherungsdaten oder
Fahrzeugadresse jede empfangene Adresse als ungültig erkannt
wird, ist ein empfangener Datenblock nur dann als fehlerfrei
zu betrachten, wenn im selben Datenblock neben den
Authentifizierungsdaten auch die Fahrzeugadressen regelmäßig
korrekt vorliegen. In die Berechnung der
Authentifizierungsdaten A werden daher vorteilhaft auch
Fahrzeugadresse F und Sicherungsdaten S einbezogen, so daß
in Erweiterung der obigen Berechnungsvorschrift für die
Authentifizierungsdaten eines Datenblocks gilt:
{An+1} = f({An, Fn, Sn}).
Jede in einem Datenblock B ausgesandte Fahrzeugadresse F
setzt sich zusammen aus einer Adreßkonstante und einem
Sperrantragszähler. Umfaßt die gesamte Fahrzeugadresse F
beispielsweise acht Bytes F.7 bis F.0, so bilden sieben
Bytes die Adreßkonstante und ein Byte den
Sperrantragszähler. Die Adreßkonstante ist die ein Fahrzeug
adressierende Information. Der Sperrantragszähler wird
beginnend bei eins mit jeder neu angeforderten Sperrung des
der Adresse zugeordneten Fahrzeuges inkrementiert. Beantragt
der Fahrzeughalter die Sperrung seines Fahrzeuges zum ersten
Mal, so hat bei der Ausstrahlung der diesem Fahrzeug
zugeordneten Adresse der Sperrantragszähler den Wert eins,
so daß die gesamte Fahrzeugadresse die Form
(Adreßkonstante) 001 aufweist. Wird - etwa nach erfolgter
Wiederfreigabe des Fahrzeuges - eine zweite Sperrung
beantragt, hat die Fahrzeugadresse die Form
(Adreßkonstante) 002 und so weiter. Die Adreßkonstante
bleibt dabei stets unverändert.
Es kann vorgesehen sein, zugleich mit der Fahrzeugadresse
eine weitere Adresse auszusenden, die dem Fahrzeug nach
erfolgter Fahrzeugsperrung automatisch zugewiesen wird. Der
gesamte Datenblock besteht dann aus den Informationen F
(bisherige Fahrzeugadresse), N (neue Fahrzeugadresse nach
erfolgter Sperrung), S (Sicherungsdaten aus F und N), A
(Authentifizierungsdaten). Es kann ferner vorgesehen sein,
zur Erzielung erhöhter Datensicherheit Fahrzeugadressen (F,
N, oder beide) nicht im Klartext zu übertragen, d. h. in der
Form, wie sie auch im nichtflüchtigen Speicher des
Fahrzeuges abgelegt sind, sondern in einer verschlüsselten
Form.
Da das RDS die individuelle Adressierung von Empfängern
nicht vorsieht, sind die zur Steuerung der
Diebstahlschutzvorrichtung erforderlichen Datenblöcke B
kompatibel in die bestehende RDS-Datenstruktur einzufügen.
Dies kann vorteilhaft dadurch erfolgen, daß die Daten über
den beim RDS bereits vorgesehenen "transparenten Datenkanal"
übertragen werden. Ein beschriebener Datenblock B kann
beispielsweise durch nachstehende Sequenz gebildet werden,
die über den transparenten Datenkanal übertragen wird:
[ESC], [DLE1, [F.7] . . . [F.0), [S.3] . . . [S.0], [A.7] . . . [A.0], [ETB]
Hierbei bedeuten:
ESC DLE: Steuerwort Blockbeginn (ASCII 27 und ASCII 16) (Kennzeichen, daß nachfolgende im transparenten Datenkanal übertragenen Daten bis zum Zeichen ETB einen für die Diebstahlschutzvorrichtung bestimmten Datenblock B bilden),
ESC DLE: Steuerwort Blockbeginn (ASCII 27 und ASCII 16) (Kennzeichen, daß nachfolgende im transparenten Datenkanal übertragenen Daten bis zum Zeichen ETB einen für die Diebstahlschutzvorrichtung bestimmten Datenblock B bilden),
- F.7-F.0: 8 Byte Fahrzeugadresse,
- 5.3-S.0: 4 Byte Sicherungsdaten,
- A.7-A.0: 8 Byte Authentifizierungsdaten,
- ETB: Steuerwort Blockende (ASCII 23)
Dadurch, daß die für die Diebstahlschutzvorrichtung
bestimmten Daten in die Steuerworte ESC-DLE und ETB
eingebettet sind, läßt sich der transparente Datenkanal auch
noch zur Übertragung anderer Daten verwenden.
Die Übertragung eines Datenblocks B ist nachfolgend anhand
Fig. 4 erläutert. Fig. 4a zeigt das RDS-Datenformat nach dem
Stand der Technik. Es ist ersichtlich, daß RDS-Daten als
kontinuierliche Folge einzelner Gruppen G, welche wiederum
aus jeweils vier RDS-Datenblöcken RB1 bis RB4 mit je 26 Bit
gebildet werden, in Form eines seriellen Bitstroms gesendet
werden. Fig. 4b zeigt die RDS-Datenstruktur nach Fig. 4a, in
der bestimmte Gruppen G₁₀ von allen übrigen Gruppen Gx
unterschieden sind. Diese Gruppen G₁₀ sind von der RDS-
Spezifikation zur Übertragung des transparenten Datenkanals
vorgesehen und stellen dazu pro Gruppe jeweils 37 Bit zur
Verfügung. In Fig. 4b ist verdeutlicht, wie der Datenblock
B, der nach obigem Codierungsbeispiel 23 Bytes, also 184 Bit
umfaßt, auf mehrere Gruppen des Typs G₁₀ aufzuteilen ist,
die dann wie in der RDS-Spezifikation vorgesehen zwischen
die übrigen Gruppen Gx eingereiht werden. Die
empfängerseitige Auswerteeinrichtung erkennt die Gruppen G₁₀
und fügt die Teilblöcke von B wieder zu einem Block
zusammen. Senderseitig kann die Verarbeitung der RDS-Daten
beispielsweise ein Personal-Computer mit zugehörigem
Programm wahrnehmen, der in bekannter Weise an einen RDS-
Coder die auszusendenden Informationen übergibt.
Fig. 1 zeigt das Blockschaltbild einer bevorzugten
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Zum
Empfang des Rundfunkdienstes ist die Antenne 20 vorhanden,
für die vorzugsweise eine Bauform gewählt wird, die gegen
mechanische Einflüsse geschützt ist, beispielsweise ein an
der Innenseite der Windschutzscheibe angebrachter Leiter.
Der UKW-Empfänger 1 besteht in bekannter Weise aus Tuner und
Demodulator und verfügt über einen automatischen
Sendersuchlauf, der über die Steuerleitung T in Gang gesetzt
werden kann. Das nach dem FM-Demodulator anstehende
Multiplexsignal wird dem RDS-Decoder 2 zugeführt, der in
bekannter Weise, beispielsweise mit der integrierten
Schaltung SAA7579T, aufgebaut ist. Ist der Tuner auf einen
Sender abgestimmt, der RDS-Daten ausstrahlt, stehen diese am
Ausgang des Decoders 2 zur Verfügung. Da der Decoder
gleichzeitig eine Beurteilung der RDS-Signalqualität
leistet, ist ein Regelkreis realisiert, durch den der Tuner
automatisch auf einen mit ausreichender Güte empfangbaren
RDS-Sender abgestimmt wird. Dazu besitzt der RDS-Decoder die
Möglichkeit, über einen Eingang des ODER-Gatters den
Sendersuchlauf des Tuners 1 zu aktivieren.
Die vom Decoder 2 gelieferten RDS-Daten werden der
Datenüberwachungseinrichtung 3 zugeführt, die vier
Hauptaufgaben wahrnimmt:
- 1. Rückgängigmachung der Segmentierung der für die Diebstahlschutzvorrichtung bestimmten Datenblöcke B, d. h. Einlesen eines Datenblocks B aus den einzelnen RDS- Gruppen G₁₀; Überprüfung auf Übertragungsfehler anhand der RDS-Prüfworte und eventuelle Fehlerkorrektur,
- 2. Überprüfung der Einhaltung von Formatvorschriften für den Datenblock B (insbesondere Überprüfung von Authentifizierungsdaten und Sicherungsdaten) und Mitteilen des Empfangs fehlerhafter Daten über einen Ausgang M an andere Komponenten der Diebstahlschutzvorrichtung,
- 3. kontinuierliche Bestimmung einer integralen RDS- Signalqualität dadurch, daß über einen längeren Zeitraum für alle RDS-Daten die mittlere Fehlerhäufigkeit errechnet wird,
- 4. Isolieren korrekt empfangener Fahrzeugadressen aus dem Datenblock B und Weitergeben derselben über einen Ausgang
Die Vorgehensweise der Datenüberwachungseinrichtung 3 bei
der Überprüfung eines Datenblocks B ist nachstehend anhand
des Flußdiagramms aus Fig. 5a beschrieben.
Nachdem ein Datenblock Bn aus den Daten einzelner RDS-
Gruppen G₁₀ zusammengesetzt wurde, überprüft die
Datenüberwachungseinrichtung, ob der Datenblock vollständig
und fehlerlos, d. h. übereinstimmend mit den RDS-Prüfsummen
empfangen wurde. Ist dies nicht der Fall oder sind überhaupt
keine Datenblöcke B zu finden, wird ein Markierungsbit M
gesetzt. Das gesetzte Markierungsbit M signalisiert, daß die
empfangenen Datenblöcke Fehler aufweisen und kennzeichnet
daher einen empfangenen Sender (verdachtsweise) als
ungültig. Zugleich wird regelmäßig beim Setzen des
Markierungsbits ein Zähler K auf Null gesetzt, der die Zahl
der aufeinanderfolgend als richtig erkannten Datenblöcke B
beinhaltet. Aus Fig. 5a ist ersichtlich, daß das
Markierungsbit M erst dann wieder zurückgesetzt wird, wenn
der Zähler K den Wert fünf besitzt, also nachdem fünf
korrekte Datenblöcke B in Folge empfangen wurden. Der Status
des Markierungsbits wird wie aus Fig. 1 ersichtlich über
einen Ausgang M der Datenüberwachungseinrichtung 3 anderen
Komponenten der Diebstahlschutzvorrichtung mitgeteilt.
Sofern die erste Prüfung des Datenblocks Bn auf
Übertragungsfehler und Vollständigkeit Fehler anzeigte, wird
anhand der integralen RDS-Signalqualität geprüft, ob alle
RDS-Daten schlecht zu empfangen sind. Sofern die integrale
RDS-Signalqualität schlechter als ein vorgegebener Grenzwert
ist, wird dies (neben anderen Betriebszuständen) optisch
über die Signaleinrichtung 21 angezeigt und wird versucht,
auf einen anderen Sender zu wechseln. Hierzu besitzt die
Datenüberwachungseinrichtung 3, wie aus Fig. 1 ersichtlich,
die Möglichkeit, über das ODER-Gatter ein Steuersignal auf
die Leitung T des UKW-Empfängers zu geben, um so den
Sendersuchlaufin Gang zu setzen. Auf einen anderen Sender
wird ebenfalls versucht zu wechseln, wenn trotz guter
integraler RDS-Signalqualität die Datenblöcke B nicht
detektiert wurden. Es kann dann davon ausgegangen werden,
daß ein Sender empfangen wird, der zwar RDS-Daten, jedoch
keine für die Diebstahlschutzvorrichtung bestimmten
Datenblöcke B ausstrahlt. Wurden bei der ersten Prüfung des
empfangenen Datenblocks keine Fehler entdeckt, so erfolgt
anschließend die Überprüfung der (gemäß obiger Beschreibung
mit einem Zähler versehenen) Authentifizierungsdaten des
Datenblocks Bn auf deren erstmalige Verwendung. Dazu liest
die Datenüberwachungseinrichtung 3 aus dem RAM-Speicher 4
den mit den Authentifizierungsdaten des zuletzt fehlerfrei
empfangenen Datenblocks übertragenen Zählerstand. Ist der
neue, also der mit den Authentifizierungsdaten des Blocks Bn
übertragene Zählerstand größer als der im RAM-Speicher 4
abgelegte, werden die empfangenen Authentifizierungsdaten
als neu erkannt, worauf die Datenüberwachungseinrichtung den
neuen Zählerstand in den RAM-Speicher 4 einträgt. Der RAM-
Speicher 4 ist vorzugsweise in Form eines NVRAMS mit einem
EEPROM kombiniert, damit der zuletzt empfangene Zählerstand
nicht durch einfaches Abschalten der Versorgungsspannung
gelöscht werden kann.
Im Zuge der weiteren Überprüfung des Datenblocks B werden
die empfangenen Authentifizierungs- und Sicherungsdaten
anhand deren (der Öffentlichkeit nicht bekannten)
Bildungsgesetzen nachgerechnet und dadurch überprüft. Bei
fehlerhaften Authentifizierungs- und/oder Sicherungsdaten
wird das Markierungsbit M gesetzt. Es kann vorgesehen sein,
auch bei wiederholter Detektierung fehlerhafter
Authentifizierungs- und/oder Sicherungsdaten auf einen
anderen Sender zu wechseln. Mit jedem als fehlerfrei
erkannten Datenblock wird der Zähler K inkrementiert, dessen
Zählerstand angibt, wie viele Datenblöcke aufeinanderfolgend
fehlerfrei detektiert wurden.
Über den Ausgang F der Datenüberwachungseinrichtung 3
gelangen die aus dem empfangenen Datenblock B isolierten und
als korrekt erkannten Fahrzeugadressen zur
Vergleichseinrichtung 6, die jede erhaltene Adresse auf
Übereinstimmung mit einer im nichtflüchtigen Speicher 5
abgelegten (eigenen) Fahrzeugadresse überprüft. Neben der
dargestellten Übernahme der Fahrzeugadresse von der
Datenüberwachungseinrichtung 3 ist es gleichwohl denkbar,
daß die Vergleichseinrichtung direkt die am Ausgang des RDS-
Decoders anliegenden Daten übernimmt, um in diesen nach der
Fahrzeugadresse zu suchen. Im Fall einer verschlüsselten
Übertragung der Fahrzeugadresse entschlüsselt die
Vergleichseinrichtung 6 zusätzlich die empfangenen Adressen.
Eine senderseitig angeforderte Fahrzeugsperrung (externe
Fahrzeugsperranforderung) wird von der Vergleichseinrichtung
6 dadurch detektiert, daß sie (im Klartext oder
verschlüsselt) eine Fahrzeugadresse übernimmt, die mit einer
im nichtflüchtigen Speicher 5 abgelegten Adresse
übereinstimmt. Zusätzlich zu der Fahrzeugadresse ist im
nichtflüchtigen, als EEPROM ausgebildeten Speicher 5 der
Stand eines Sperrzählers SZ abgelegt, der, beginnend bei
eins, mit jeder externen Fahrzeugsperranforderung
inkrementiert wird. Bei einem Fahrzeug, das noch nie
gesperrt wurde, weist der Zähler den Wert eins auf. Bei
einem einmal gesperrten Fahrzeug den Wert zwei, bei einem
nach erfolgter erster Wiederfreigabe erneut gesperrten
Fahrzeug den Wert drei und so weiter. Dieser
Sperrzählerstand SZ wird, wie an späterer Stelle ausgeführt,
unter anderem zum Erkennen ungültiger externer
Fahrzeugsperranforderungen verwendet. Bei Ausgestaltung der
Diebstahlschutzvorrichtung nach Unteranspruch 5 ist
zusätzlich ein Hochfrequenzsender vorhanden, der im Fall
einer detektierten Fahrzeugsperranforderung von der
Vergleichseinrichtung 6 eingeschaltet wird, etwa zum Zweck
der Fahrzeugortung oder vorzugsweise um dem Rundfunksender -
unter Zwischenschaltung beispielsweise einer Polizeizentrale
- mitzuteilen, daß die Fahrzeugsperranforderung erkannt
wurde und daß somit die Ausstrahlung der bestimmten
Fahrzeugadresse eingestellt werden kann.
Eine Fahrzeugsperranforderung wird von der
Vergleichseinrichtung 6 an die Freigabeeinrichtung 7
weitergegeben. Diese erzeugt im normalen, nicht gesperrten
Betriebszustand des Fahrzeuges unter Zuhilfenahme einer
Chipkarte 23 kontinuierlich ein Freigabesignal E für die im
Fahrzeug vorhandene zentrale Steuerung 11. Zentrale
Steuerung 11 und somit die betriebswichtigen elektrischen
und/oder elektronischen Komponenten des Fahrzeugs bleiben
funktionsfähig, solange sie das Freigabesignal erhalten. Die
Verhinderung der Inbetriebnahme des Fahrzeuges nach
erfolgter Fahrzeugsperrung wird somit durch ein
ausbleibendes oder falsches Freigabesignal bewirkt. Die
Freigabeeinrichtung 7 tauscht mit der Chipkarte 23, die in
bekannter Weise aus einem Mikroprozessor mit EEPROM besteht,
wie von chipkartenbasierten Zugangskontrollsystemen bekannt
kontinuierlich Daten aus. Hierbei übergibt die
Freigabeeinrichtung an die Chipkarte Daten, die der
karteninterne Mikroprozessor nach einem bestimmten
Algorithmus verarbeitet, um damit eine Ausgabe zu liefern,
die von der Freigabeeinrichtung entgegengenommen und zur
Bildung des Freigabesignals E verwendet wird. Falls infolge
andersgearteter Steuerung 11 bei einem anderen Fahrzeug ein
anderes Freigabesignal E erforderlich wird, kann das neue
Freigabesignal ohne Veränderung der Elektronik auf einfache
Weise dadurch erzeugt werden, daß eine andere Chipkarte
verwendet wird, die die übergebenen Daten nach einem anderen
Algorithmus verarbeitet. Dies macht die erfindungsgemäße
Vorrichtung flexibel für unterschiedliche Fahrzeugtypen. Im
Sinne eines "elektronischen Zündschlüssels", kann zusätzlich
vorgesehen sein, in den nichtflüchtigen Speicher 5 und
übereinstimmend in den Speicher der Chipkarte 23 eine
Seriennummer einzutragen, wobei von der Freigabeeinrichtung
7 die Übereinstimmung der beiden Nummern geprüft wird. In
diesem Fall wäre es nicht möglich, das Fahrzeug mit einer
Chipkarte zu starten, die eine falsche Seriennummer
aufweist. Die in den Speicher der Chipkarte einzutragende
Seriennummer ist vorteilhafterweise nur einem legitimierten
Personenkreis zugänglich.
Im Fall einer Fahrzeugsperranforderung erhält die Chipkarte
23 von der Freigabeeinrichtung 7 einen Löschbefehl, auf den
hin die Chipkarte 23 selbsttätig signifikante Daten
irreversibel löscht oder modifiziert. Dadurch werden vom
Mikroprozessor der Chipkarte die von der Freigabeeinrichtung
übergebenen Daten anders als erforderlich bearbeitet,
wodurch die zur Erzeugung des Freigabesignals E
erforderlichen Informationen nicht mehr in der erwarteten
Form von der Chipkarte ausgegeben werden. Die Ausführung des
Löschbefehls an die Chipkarte 23 wird von der
Freigabeeinrichtung 7 überwacht, wobei Unregelmäßigkeiten
(etwa eine nicht ausgeführte Datenlöschung) ebenfalls zur
Unterdrückung des Freigabesignals für die zentrale Steuerung
11 führen. Sofern in der Chipkarte wie beschrieben eine
Seriennummer abgelegt ist, wird bei der Ausführung des
Löschbefehls vorzugsweise auch diese gelöscht, um so die
unbefugte Anfertigung einer Chipkarte zu erschweren.
Die Wiederinbetriebnahme eines gesperrten Fahrzeuges erfolgt
durch Erteilung einer neuen Chipkarte, in der die gelöschten
Daten wiederhergestellt sind. Auf diese Weise ist eine
bequeme Wiederinbetriebnahme möglich, ohne daß in die
Elektronik der Diebstahlschutzvorrichtung eingegriffen
werden muß. Anders als beim Austauschen eines Bauteils, wie
etwa bei codegesicherten Autoradios, erlaubt diese Lösung,
die Elektronik in einem speziellen Gehäuse völlig
unzugänglich zu machen. Zusätzlich zu den beschriebenen
Informationen ist im Speicher der Chipkarte 23 eine
Kartenfolgenummer abgelegt, wobei die bei einem noch nie
gesperrten Fahrzeug verwendete Chipkarte die Folgenummer
eins aufweist. Ist nach erfolgter Fahrzeugsperrung die
Verwendung einer neuen Chipkarte erforderlich, so wird bei
der Erteilung der neuen Karte die Folgenummer der alten
Karte ausgelesen, um eins erhöht und in den Speicher der
neuen Karte geschrieben. Ein einmal gesperrtes Fahrzeug
verwendet daher eine Chipkarte mit der Folgenummer zwei, ein
zweimal gesperrtes Fahrzeug eine Chipkarte mit der
Folgenummer drei und so weiter. Es kann zusätzlich
vorgesehen sein, auch den Stand des Sperrzählers SZ im
Speicher der Chipkarte abzulegen.
In Fig. 5b ist anhand eines Flußdiagramms dargestellt, wie
die Kartenfolgenummer zusammen mit dem bei der Beschreibung
der Vergleichseinrichtung 6 eingeführten Sperrzähler SZ
vorteilhaft zum Erzielen einer erhöhten Sicherheit gegen
Manipulation verwendet werden kann. Zu diesem Zweck
überträgt die Freigabeeinrichtung 7 an die
Vergleichseinrichtung 6 regelmäßig die Kartenfolgenummer der
Chipkarte 23. Die Vergleichseinrichtung vergleicht die
Kartenfolgenummer mit dem im nichtflüchtigen Speicher 5
abgelegten Stand des Sperrzählers SZ. Bei normalem
Betriebszustand sind beide Werte gleich, d. h. eins bei einem
noch nie gesperrten Fahrzeug, zwei bei einmalig erfolgter
Sperrung und so weiter. Sind Sperrzählerstand und
Kartenfolgenummer nicht gleich, so liegt ein unerlaubter
Betriebszustand vor. Ist dabei der Sperrzählerstand SZ höher
als die Kartenfolgenummer, bedeutet dies, daß die
Vergleichseinrichtung 6 eine externe
Fahrzeugsperranforderung registriert hat, auf die jedoch
nicht das vorgeschriebene Erneuern der Chipkarte erfolgte.
Es kann zur Auswertung eines solchen Betriebszustandes daher
zusätzlich vorgesehen sein, auch den Stand des Sperrzählers
SZ im Speicher der Chipkarte abzulegen. Ist die
Kartenfolgenummer höher als der Sperrzählerstand, bedeutet
dies, daß ohne den Anlaß einer externen
Fahrzeugsperranforderung eine neue Chipkarte verwendet wird.
Ein unerlaubter Betriebszustand führt wie in Fig. 5b
dargestellt ebenfalls zu einer Fahrzeugsperranforderung. Im
Gegensatz zur externen, d. h. vom Sender veranlaßten
Sperranforderung liegt dann jedoch - da sie von der
Diebstahlschutzvorrichtung selbst angefordert wird - eine
interne Fahrzeugsperranforderung vor, deren Konsequenzen
(Löschen der Chipkarte und dadurch Blockieren der
Fahrzeuginbetriebnahme) sich nicht von denen der externen
Fahrzeugsperranforderung unterscheiden.
Ebenfalls aus Fig. 5b ist ersichtlich, wie in die Auswertung
einer empfangenen Fahrzeugadresse der zusammen mit der
Adreßkonstante ausgestrahlte Sperrantragszähler einbezogen
wird. Stellt die Vergleichseinrichtung 6 im erlaubten
Betriebszustand, d. h. wenn die Voraussetzungen einer internen
Fahrzeugsperranforderung nicht vorliegen, den Empfang der
eigenen Fahrzeugadresse fest, so vergleicht sie den mit der
Fahrzeugadresse ausgestrahlten Sperrantragszähler mit der
Kartenfolgenummer. Eine externe Fahrzeugsperranforderung
wird nur dann ausgeführt, wenn der Sperrantragszähler größer
oder gleich der Kartenfolgenummer ist. Auf diese Weise wird
verhindert, daß ein wieder freigegebenes Fahrzeug aufgrund
noch bestehender oder wiederholter Ausstrahlung der
Fahrzeugadresse unbeabsichtigt erneut gesperrt wird. Dies
ist nachstehend verdeutlicht. Bei einem noch niemals
gesperrten Fahrzeug weist die verwendete Chipkarte die
Kartenfolgenummer eins auf. Soll dieses Fahrzeug gesperrt
werden, wird seine Adresse ausgestrahlt, wobei der
Sperrantragszähler wie vorstehend beschrieben den Wert eins
besitzt. Da im adressierten Kraftfahrzeug beim Empfang der
Fahrzeugadresse Kartenfolgenummer und Sperrantragszähler
übereinstimmend den Wert eins aufweisen, wird die externe
Fahrzeugsperranforderung ausgeführt. Zur
Wiederinbetriebnahme des Fahrzeuges wird die Chipkarte 23
ausgetauscht, wodurch diese die Kartenfolgenummer zwei
erhält. Sofern jetzt infolge noch andauernder Ausstrahlung
die Fahrzeugadresse empfangen wird, erfolgt mit
Sperrantragszählerstand eins keine Fahrzeugsperrung, da
jetzt der Sperrantragszähler kleiner als die
Kartenfolgenummer ist. Erst wenn die zweite oder eine
weitere Sperrung des Fahrzeuges beantragt wird, weist der
ausgestrahlte Sperrantragszähler den Wert zwei auf, wodurch
die externe Fahrzeugsperranforderung wieder ausgeführt wird.
Da Rundfunkempfang in ausreichender Güte nicht an allen
Orten gewährleistet ist (etwa in einer Tiefgarage oder in
einem Straßentunnel), sind Vorkehrungen dafür zu treffen,
daß das Fahrzeug nicht sofort gesperrt wird, wenn die
Diebstahlschutzvorrichtung fehlerhafte oder ausbleibende
Datenblöcke B detektiert. In diesem Fall, also wenn durch
das in der Datenüberwachungseinrichtung 3 gesetzte
Markierungsbit M Fehler der empfangenen Daten angezeigt
werden, bleibt das Fahrzeug noch zum Zurücklegen eines
bestimmten "Wegstreckenkredits" funktionsfähig. Es kann
vorgesehen sein, Informationen über die Höhe des
Wegstreckenkredits im Speicher der Chipkarte 23 abzulegen,
um den Wegstreckenkredit ohne Eingriff in die Elektronik
variabel zu machen. Zur Überwachung der zurückgelegten
Wegstrecke dient wie aus Fig. 1 ersichtlich eine
Wegstreckenüberwachungseinrichtung 9 in Kombination mit
einem elektronischen Wegstreckenzähler 8. Im Fall einer
Fahrzeugbewegung erhält bei Ausgestaltung der
Diebstahlschutzvorrichtung nach Fig. 1 der Wegstreckenzähler
8 von der Steuerung 11 über die Leitung W periodisch
Datenworte. Dazu bildet die Steuerung 11 aus Informationen
der Sensoren 25 (etwa aus Meßwerten eines Sensors für die
Drehschnelle des Rades, wie er bei Anti-Blockier-Systemen
vorhanden ist) vorzugsweise verschlüsselte Datenworte. Der
Wegstreckenzähler 8 errechnet aus den erhaltenen Datenworten
die zurückgelegte Wegstrecke, summiert diese auf und stellt
sie der Wegstreckenüberwachungseinrichtung 9 zur Verfügung.
Die Einrichtung 9 prüft ständig den über den Ausgang M der
Datenüberwachungseinrichtung 3 herausgeführten Status des
Markierungsbits. Wird das Markierungsbit gesetzt, stellt sie
den Wegstreckenzähler 8 auf Null und liest danach
kontinuierlich die zurückgelegte Wegstrecke aus dem
Wegstreckenzähler aus. Sofern das Fahrzeug bei konstant
gesetztem Markierungsbit um eine Strecke größer als der
Wegstreckenkredit bewegt wird, veranlaßt die
Wegstreckenüberwachungseinrichtung 9 bei der
Freigabeeinrichtung 7 eine interne Fahrzeugsperranforderung.
Obgleich es prinzipiell möglich wäre, die Informationen für
den Wegstreckenzähler 8 direkt an den Sensoren 25
abzugreifen, ist es bei Ausgestaltung der
Diebstahlschutzvorrichtung nach Fig. 1 vorteilhafter, die
Informationen aus der Steuerung 11 zu beziehen. Bei direktem
Anschluß der Leitung W an die Sensoren 25 könnte die
Verbindung zwischen Sensoren und Wegstreckenzähler
vorsätzlich unterbrochen werden, um der
Diebstahlschutzvorrichtung vorzutäuschen, daß das Fahrzeug
nicht bewegt werde. Dies ist bei Ausgestaltung nach Fig. 1
nicht möglich, da eine Unterbrechung der Verbindung zwischen
Sensoren 25 und Steuerung 11 den Ausfall des Fahrzeuges zur
Folge hätte. Wenn - wie bei einigen modernen Kraftfahrzeugen
bereits serienmäßig - in der Fahrzeugausstattung ein
elektronischer Wegstreckenzähler vorhanden ist, kann auch
vorgesehen sein, auf den Wegstreckenzähler 8 zu verzichten
und die Informationen für die
Wegstreckenüberwachungseinrichtung 9 aus dem serienmäßigen
Wegstreckenzähler zu beziehen.
Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung
sind die Komponenten 3 bis 9 vollständig innerhalb eines
Einchip-Mikrocomputers 10 realisiert. Die Einrichtungen 3,
6, 7, 8 und 9 existieren dann mit Ausnahme von Hardware-
Schnittstellen in Form von Algorithmen, die vom RDS-Decoder
2, von der Steuerung 11 und von der Chipkarte 23
Informationen entgegennehmen, diese verarbeiten und neue
Informationen wie etwa das Freigabesignal für die Steuerung
11 ausgeben. Bei dieser Ausgestaltung ist der Datenaustausch
zwischen allen Kontroll- und Sicherheitseinrichtungen der
erfindungsgemäßen Diebstahlschutzvorrichtung nicht von außen
zugänglich, wodurch die Sicherheit gegen unbefugte
Manipulationen wesentlich erhöht wird.
Die Ausgestaltung nach Fig. 1 wird vorteilhaft dann
angewandt, wenn die erfindungsgemäße
Diebstahlschutzvorrichtung zu bereits vorhandenen
Komponenten, insbesondere zu Steuerungen 11 von Fahrzeugen,
hinzugefügt werden soll. Das Fahrzeug verfügt hierbei über
eine handelsübliche, auf einem Mikroprozessor 12 basierende
Steuerung 11 der Fahrzeugaktoren 24, etwa ein ABS-
Steuergerät oder eine elektronische Einspritzanlage wie von
Fahrzeugen mit geregeltem Abgaskatalysator bekannt. Eine
derartige Steuerung findet sich in vielen Kraftfahrzeugen
moderner Bauart. Für eine Diebstahlschutzvorrichtung besitzt
sie den Vorteil, daß sich durch sie eine wirkungsvolle, mit
einfachen Mitteln nicht zu umgehende Wegfahrsperre für das
Fahrzeug realisieren läßt, wenn der enthaltene
Mikroprozessor 12 seine bestimmungsgemäßen Aufgaben nicht
(mehr) wahrnimmt. Bei Ausgestaltung der
Diebstahlschutzvorrichtung nach Fig. 1 ist eine bekannte
Steuerung 11 so modifiziert, daß sie nur dann
bestimmungsgemäß arbeitet, wenn ihr von der
Freigabeeinrichtung 7 über eine mit E bezeichnete
Freigabeleitung kontinuierlich ein Freigabesignal in Form
eines (nach einem der Öffentlichkeit nicht bekannten
Bildungsgesetz errechneten) Datenstroms zugeführt werden.
Für erhöhte Sicherheit gegen Manipulation kann ein
bidirektionaler Datenverkehr auf der Freigabeleitung
vorgesehen sein. Werden die übergebenen Freigabedaten bei
deren Überprüfung in der Steuerung 11 als richtig erkannt,
nimmt die Steuerung ihre Arbeit auf bzw. setzt sie fort.
Durch ausbleibende oder fehlerhafte Freigabedaten wird daher
die Verriegelung der betriebswichtigen elektrischen und/oder
elektronischen Komponenten des Fahrzeuges bewirkt. Obgleich
die Verriegelung auch durch konventionelle Maßnahmen
(Unterbrechen der Stromzufuhr) erreicht werden könnte, ist
dieses verhältnismäßig aufwendige Freigabeverfahren zur
Wahrung des Grundgedankens der Erfindung erforderlich, da es
gewährleistet, daß das gesperrte Fahrzeug nicht durch bloßes
Entfernen einzelner Komponenten der
Diebstahlschutzvorrichtung wieder funktionsfähig gemacht
werden kann.
Die Modifikation einer bekannten Steuerung, so daß sie durch
externe Freigabedaten gesteuert werden kann, erfolgt bei der
in Fig. 1 dargestellten Steuerung 11 dadurch, daß dem
vorhandenen Hauptprozessor 12 ein Hilfsprozessor 13
hinzugefügt wird, der die Freigabedaten überprüft und im
Fall fehlerhafter oder ausbleibender Daten den
Programmablauf des Hauptprozessors 12 über dessen
vorhandenen HALT-Eingang H unterbricht. Um eine Gefährdung
des Straßenverkehrs auszuschließen, erfolgt die
Unterbrechung des Hauptprozessors nicht während der Bewegung
des Fahrzeuges. Zusätzlich generiert der Hilfsprozessor 13
aus den Signalen der Sensoren 25 die periodisch über die
Leitung W übertragenen Wegstrecken-Datenworte. Da die
gesamte modifizierte Steuerung 11 in einem Gehäuse
eingriffssicher untergebracht ist, bestehen keine
Möglichkeiten zur äußeren Manipulation, wie etwa zur
Unterbrechung des Halt-Signals von Hilfsprozessor 13 an
Hauptprozessor 12.
Die in Fig. 2 dargestellte Modifikation der Erfindung ist
bei gleichzeitig vereinfachter Elektronik zusätzlich
mechanisch gegen unbefugte Eingriffe geschützt. Hierbei ist
die gesamte Elektronik, bestehend aus
Diebstahlschutzvorrichtung und Steuerung 11, in einem
Gehäuse 26, das nur über die als Kreise dargestellten
Schnittstellen verfügt, unzugänglich untergebracht. Dadurch
kann die Verschlüsselung der über die Leitung W übertragenen
Wegstreckeninformationen entfallen. Zugleich kann die
Freigabeeinrichtung 7 jetzt direkt den HALT-Eingang des
Hauptprozessors 12 ansteuern, wodurch das beschriebene
Freigabeverfahren und der Hilfsprozessor 13 überflüssig
werden. Es kann ebenfalls vorgesehen sein, die Bauteile der
erfindungsgemäßen Diebstahlschutzvorrichtung und der
Steuerung 11 auf einer einzigen Leiterplatte mit nur einem
(gemeinsamen) Mikroprozessor anzuordnen.
Gemäß einem weiteren, in Fig. 3 dargestellten
Ausführungsbeispiel der Erfindung läßt sich eine Einsparung
von Baugruppen bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung dadurch
erreichen, daß Tuner und RDS-Decoder eines in das Fahrzeug
eingebauten Autoradios 27 verwendet werden. Dazu verfügt das
Autoradio 27 über einen Datenausgang, an dem die vom RDS-
Decoder 2 gelieferten digitalen Daten anliegen. Dieser
Ausgang ist mit dem Eingang der Datenüberwachungseinrichtung
3 verbunden.
Neben den dargelegten Ausführungsbeispielen sind weitere
Ausgestaltungen denkbar. So kann vorgesehen sein, die
Freigabedaten nicht in der Diebstahlschutzvorrichtung zu
erzeugen, sondern senderseitig zu generieren und im
Datenblock B zu übertragen, wobei im Fall einer
Fahrzeugsperranforderung die Weitergabe der empfangenen
Freigabedaten von der Diebstahlschutzvorrichtung unterdrückt
wird. Daneben sind Ausführungsformen denkbar, bei denen die
Freigabedaten nicht an eine Steuerung 11, sondern direkt an
elektrische, aus der Patentliteratur bekannte
Fahrzeugkomponenten (wie etwa Anlasser) gegeben werden, die
eine eigene Entriegelungseinheit in Form eines
unzugänglichen Mikrochips bereits eingebaut haben. Es sind
ferner andersgeartete Wiederfreigabeverfahren für ein
gesperrtes Fahrzeug denkbar. So kann die Wiederfreigabe auch
durch Aussenden einer besonders gearteten Fahrzeugadresse
erfolgen. Es kann ferner eine temporäre Fahrzeugsperrung
vorgesehen sein, bei der die Wiederfreigabe automatisch nach
Ablauf einer Wartezeit erfolgt.
In Fig. 6 sind die senderseitigen (ortsfesten) Einrichtungen
dargestellt, die zur Erzeugung und Übertragung der für die
Diebstahlschutzvorrichtung bestimmten Daten erforderlich
sind. Im folgenden Beispiel sind die Einrichtungen anhand
der Sperrung eines mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ausgestatteten Fahrzeuges 30 erläutert. Durch Anruf bei
einer Zentrale 31 wird unter Mitteilung einer dem
Fahrzeughalter oder anderen befugten Personen bekannten
Geheimkennung die Sperrung des Fahrzeuges beantragt. Mit
Hilfe der Datei 32, in der die Zuordnungen von
Geheimkennungen zu Fahrzeughaltern erfaßt sind, wird die
mitgeteilte Kennung überprüft. Bei Übereinstimmung werden
für das Fahrzeug 30 Fahrzeugadresse und aktueller Stand des
Sperrantragszählers ebenfalls der Datei 32 entnommen und an
den Sperrdatengenerator 33, der sich vorzugsweise bei den
Rundfunkanstalten befindet, zur Aussendung übergeben. Die
Übermittlung der auszusendenden Informationen an den
Sperrdatengenerator erfolgt vorteilhaft über das für die
Mitteilung von Verkehrsnachrichten an Rundfunkanstalten
eingerichtete Informationsnetz. Der Sperrdatengenerator 33
bildet wie beschrieben die für die
Diebstahlschutzvorrichtung bestimmten Datenblöcke B und fügt
diese in dargestellter Weise in die konventionellen RDS-
Daten 34 ein. In vorgegebenen Zeitabständen, die sich nach
der Anzahl der auszusendenden Fahrzeugadressen bemessen,
wird vom Sperrdatengenerator die Aussendung der
Fahrzeugadresse wiederholt, solange, bis er von der Zentrale
31 den Befehl erhält, die Aussendung der Adresse
einzustellen (Fahrzeug wiedergefunden) oder bis eine
vorgegebene Zeitspanne verstrichen ist, nach der die
Wiederbeschaffung des Fahrzeuges nicht mehr wahrscheinlich
ist. Die RDS-Daten werden dem bekannten RDS-Coder 35
zugeführt und zusammen mit dem Tonsignal einer NF-Quelle 36
vom Rundfunksender 37 ausgestrahlt.
Für digital ausgestrahlte Rundfunkprogramme sind ähnlich
geartete Ausführungsformen der Diebstahlschutzvorrichtung
denkbar. In diesem Fall würde der Empfänger 1 ein digitales
Ausgangssignal abgeben. Der Decoder 2 würde dann vorteilhaft
von einem Mikroprozessor gebildet werden, wobei die
Decodierung durch ein Programm erfolgt.
Die erfindungsgemäße Diebstahlschutzvorrichtung weist
gegenüber bekannten Lösungen zur Aktivierung einer
Wegfahrsperre über einen Funkdienst deutliche Kostenvorteile
im Hinblick auf Geräteelektronik und anfallende laufende
Gebühren auf. Wegen des einseitig gerichteten Signalflusses
kann die Vorrichtung vergleichsweise einfach aufgebaut sein.
Zum Empfang des Rundfunkdienstes können billige
Serienbaugruppen, die aus der Technik der Rundfunk- und
Fahrzeugempfänger bekannt sind, Verwendung finden. Zur
Realisierung der übrigen Komponenten genügt im wesentlichen
ein Einchip-Mikrocomputer. Die beim Empfang eines
Rundfunkdienstes anfallenden Gebühren sind insbesondere bei
Hörfunkdiensten wesentlich niedriger als die bei
Inanspruchnahme öffentlicher Funkdienste anfallenden
laufenden Gebühren. Nach zum Zeitpunkt der Anmeldung
geltendem Recht entstehen dem Betreiber der Vorrichtung
unter Umständen überhaupt keine zusätzlichen Gebührenkosten,
dann, wenn für einen im Kraftfahrzeug mitgeführten
Rundfunkempfänger bereits Gebühren entrichtet werden. Ein
großer Vorteil des Rundfunkdienstes im Vergleich zu Funkruf-
oder Mobilfunkdiensten ist zudem, daß die senderseitig
erforderlichen Einrichtungen und Informationskanäle in der
Hauptsache bereits flächendeckend auch in Osteuropa
vorhanden sind. Noch fehlende Komponenten wie die Zentrale
31 oder der Sperrdatengenerator 33 lassen sich kurzfristig
und mit vergleichsweise geringem Aufwand nachrüsten.
Bezugszeichenliste
1 UKW-Empfänger
2 RDS-Decoder
3 Datenüberwachungseinrichtung
4 RAM-Speicher
5 nichtflüchtiger Speicher
6 Vergleichseinrichtung
7 Freigabeeinrichtung
8 Wegstreckenzähler
9 Wegstreckenüberwachungseinrichtung
10 Einchip-Mikrocomputer
11 Fahrzeugsteuerung
12 Hauptprozessor der Fahrzeugsteuerung
13 Hilfsprozessor
20 Empfangsantenne
21 Signaleinrichtung
22 Schaltausgang
23 Chipkarte
24 Fahrzeugaktoren
25 Fahrzeugsensoren
26 Gehäuse
27 Autoradio
30 zu sperrendes Fahrzeug
31 Zentrale
32 Datei
33 Sperrdatengenerator
34 konventionelle RDS-Daten
35 RDS-Coder
36 NF-Quelle
37 Rundfunksender
2 RDS-Decoder
3 Datenüberwachungseinrichtung
4 RAM-Speicher
5 nichtflüchtiger Speicher
6 Vergleichseinrichtung
7 Freigabeeinrichtung
8 Wegstreckenzähler
9 Wegstreckenüberwachungseinrichtung
10 Einchip-Mikrocomputer
11 Fahrzeugsteuerung
12 Hauptprozessor der Fahrzeugsteuerung
13 Hilfsprozessor
20 Empfangsantenne
21 Signaleinrichtung
22 Schaltausgang
23 Chipkarte
24 Fahrzeugaktoren
25 Fahrzeugsensoren
26 Gehäuse
27 Autoradio
30 zu sperrendes Fahrzeug
31 Zentrale
32 Datei
33 Sperrdatengenerator
34 konventionelle RDS-Daten
35 RDS-Coder
36 NF-Quelle
37 Rundfunksender
Claims (7)
1. Elektronische Vorrichtung zur Verhinderung der unbefugten
Inbetriebnahme von Kraftfahrzeugen mit einer
Verriegelungseinheit für betriebswichtige elektrische
und/oder elektronische Komponenten des Fahrzeuges, dadurch
gekennzeichnet, daß sie folgende Merkmale aufweist, die
zusammenwirkend in einem Fahrzeug angeordnet sind:
- - einen Empfänger (1) für einen drahtlos ausgestrahlten Rundfunkdienst,
- - einen Decoder (2), der binäre, mit einem Rundfunkdienst übertragene Daten an einem Ausgang ausgibt,
- - eine Datenüberwachungseinrichtung (3), die Daten vom Decoder (2) erhält und die Mittel zum Signalisieren des Erhalts fehlerhafter Daten aufweist,
- - einen nichtflüchtigen Speicher (5), der mindestens ein fahrzeugindividuelles Kennzeichen (Fahrzeugadresse) beinhaltet,
- - eine Vergleichseinrichtung (6), die mittelbar oder unmittelbar vom Decoder (2) erhaltene Daten auf Übereinstimmung mit einer im nichtflüchtigen Speicher (5) abgelegten Fahrzeugadresse prüft und die Mittel zum Signalisieren einer Übereinstimmung (externe Fahrzeugsperranforderung) aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
Datenüberwachungseinrichtung (3) und/oder
Vergleichseinrichtung (6) in Programmform realisiert sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Decoder (2) ein Decoder für das
Radio-Daten-System ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Decoder (2) in Programmform
realisiert ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß sie eine
Hochfrequenzsendeeinrichtung aufweist, die bei einer
externen oder internen Fahrzeugsperranforderung ein Signal
aussendet.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Schnittstelle (22),
insbesondere einen Schaltausgang zum Steuern akustischer
und/oder optischer Meldeeinrichtungen aufweist, an der bei
einer externen oder internen Fahrzeugsperranforderung eine
Änderung der anliegenden Information stattfindet.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß einzelne oder alle im
kennzeichnenden Teil aufgeführten Merkmale zum Erzielen
einer erhöhten Betriebssicherheit mehrfach vorhanden sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944405385 DE4405385A1 (de) | 1994-02-19 | 1994-02-19 | Elektronische Vorrichtung zur Verhinderung der unbefugten Inbetriebnahme von Kraftfahrzeugen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944405385 DE4405385A1 (de) | 1994-02-19 | 1994-02-19 | Elektronische Vorrichtung zur Verhinderung der unbefugten Inbetriebnahme von Kraftfahrzeugen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4405385A1 true DE4405385A1 (de) | 1995-09-07 |
Family
ID=6510694
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19944405385 Withdrawn DE4405385A1 (de) | 1994-02-19 | 1994-02-19 | Elektronische Vorrichtung zur Verhinderung der unbefugten Inbetriebnahme von Kraftfahrzeugen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4405385A1 (de) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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