EP0472528A1 - Sender-empfänger-system. - Google Patents

Sender-empfänger-system.

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EP0472528A1
EP0472528A1 EP90905435A EP90905435A EP0472528A1 EP 0472528 A1 EP0472528 A1 EP 0472528A1 EP 90905435 A EP90905435 A EP 90905435A EP 90905435 A EP90905435 A EP 90905435A EP 0472528 A1 EP0472528 A1 EP 0472528A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
transmitter
code
receiver
original code
receiver system
Prior art date
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EP90905435A
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English (en)
French (fr)
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EP0472528B1 (de
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Anton Bachhuber
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP0472528A1 publication Critical patent/EP0472528A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0472528B1 publication Critical patent/EP0472528B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • G07C9/00174—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys
    • G07C9/00182—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys operated with unidirectional data transmission between data carrier and locks
    • G—PHYSICS
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    • G07C2009/00238—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys operated with unidirectional data transmission between data carrier and locks the transmittted data signal containing a code which is changed
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    • G07C2009/00753—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys operated by active electrical keys
    • G07C2009/00769—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys operated by active electrical keys with data transmission performed by wireless means
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    • G07C2209/00—Indexing scheme relating to groups G07C9/00 - G07C9/38
    • G07C2209/06—Involving synchronization or resynchronization between transmitter and receiver; reordering of codes

Definitions

  • the transmitter-receiver system according to the invention was developed for remote control of the central locking system of a motor vehicle and thus relates to a locking system actuated electronically or optically by means of coded signals. In principle, however, it is also suitable for remote controls in which a control code, which is generally difficult to copy, is transmitted from a transmitter to a receiver.
  • the invention is therefore also suitable for actuation e.g. of (garage) gates and other locking or opening devices, but also e.g. for remote-controlled starting, stopping, switching, ignition, steering etc. of basically any objects.
  • the invention relates to a problem in initializing and re-initializing the transmitter-receiver system as soon as the code that enables the operation of the device is to be finally determined.
  • the code specified should be sufficiently complicated and as difficult as possible to reproduce by unauthorized persons.
  • the invention relates to a further development of the special transmitter-receiver system, which is defined in the preamble of claim 1 and is known in particular by - DE-Al-32 25 754.
  • the user of the system or an authorized specialist generates and stores a master code in a largely automatically controlled dialog between the transmitter and the receiver for the initial initialization or later for a (re) initialization.
  • the manufacturer can supply related sets of transmitters (e.g. keys) and receivers with correspondingly rigid pre-programming, but this requires careful storage, and generally. always buying a complete set, even if e.g. only one transmitter or one receiver has to be replaced due to defects.
  • transmitters e.g. keys
  • receivers with correspondingly rigid pre-programming
  • start code represents the fixed code that is continuously used by the authorized person to operate the device.
  • code representing the authorization is constantly changed while the transmitter is in operation. Receiver system changed according to a stored algorithm, so that the original code then specifies in particular that start code which represents the first code that can be used by an authorized user to operate the device.
  • the following qualifying codes are sometimes called continuation codes.
  • a change code with constantly new, never repeating continuation codes offers a much greater protection against misuse of the object, e.g. of the vehicle as a fixed code.
  • the object of the invention is to allow that not only a high level of security against unauthorized use of the system can be achieved by sufficiently arbitrary determination of the codes authorizing use, but also that any authorized user of the transmitter can, in principle, at any time in a very simple manner How the system can be initialized and / or reinitialized, that is, can define a new code authorizing use, although the technical effort required for this is particularly low and although there is no automatic dialog between see sender and receiver needed for initialization:
  • the invention is not restricted to the fact that only the buyer can initialize, or that either only a change code or only a fixed code can be initialized.
  • the invention also allows a mixed code in that both a fixed code and an alternate code can be initialized: namely, the invention allows the initialization to be carried out, if necessary, by e.g. the manufacturer of the system or the object and / or by an authorized person, e.g. the dealer, for a fixed or changing or even mixed code, - for which the person concerned e.g. the sender-receiver system can initially enter a start code individually assigned to the object in question and / or the additional code described later - then possibly even fixed - into the sender and receiver, e.g.
  • the invention is therefore also suitable for the (re) initialization of a transmitter-receiver system with a fixed code by the authorized transmitter user.
  • it is also particularly well suited for (re) initializing a transmitter-receiver system with a change code, and in principle the algorithm according to which the code is changed can in principle be practically arbitrary.
  • the original code can even change the algorithm according to which the code is changed to further increase the protection against misuse, for example by converting one or more bits of the original code into an add instruction of the algorithm in a multiply instruction.
  • the original code can differ from the start code, for example in order to increase the security that no unauthorized person can operate the device without further ado, even if he was able to record the original code by listening to it.
  • the transmitter thus contains a random generator that forms the original code all at once or in stages, or that forms a code (eg the start code itself), or a series of code fragments, from which the first the original code to be transmitted is formed by converting / encrypting.
  • This master code is then transmitted - as a whole or in stages - to the recipient, the recipient being able to use this master code, or a code derived therefrom according to a decryption algorithm, as the start code.
  • this start code thus represents the fixed code - or, in the case of an alternating code, a first authorizing code from the set of authorizing codes - which an authorized person is entitled to use the object (eg motor vehicle) by means of a transmitter ( electronic key).
  • the measures according to claim 2 allow a very small outlay for the random generator, without having to do without it, through a very long original code consisting of several fragments, or a very long one Convert from several fragments derived original code to be able to use, the security against unauthorized use of the object is greater, the more complicated, that is also the longer, the original code to be transmitted, 3 to achieve reliable user guidance, especially when Clock is very irregular - protects against the fact that accidental actuations of the control element (s) unintentionally emit an original code from the transmitter, 4 to achieve a high level of security that no authorized user can accidentally get fragments and thus an original code If, inadvertently, it actuates operating elements, this measure also specifies the minimum number of operations required for (re) initialization, 5 to further increase security against unauthorized or unintentional incorrect operation,
  • a power-saving LCD display is already on the transmitter for other reasons is appropriate, for example, to indicate its operational readiness, by such, from Menu guidance displayed to the receiver to prevent an unwanted (re) initialization of the system, since transmissions of an original code not initiated by the transmitter have no (re) initializing effects, as well as to avoid the weight and the effort for attaching an advertisement in the transmitter and moreover, to share a display, often for other reasons, on the receiver, e.g.
  • a single transmitter simultaneously for several receivers for example for receivers to be able to use it in a motor vehicle and on a garage door and in a front door, that is to be able to avoid a large number of transmitters for receivers of different objects
  • 30 to be able to use a single receiver at the same time for several transmitters for example for the large number of transmitters / keys from several authorized users of a motor vehicle, that is to be able to avoid a large number of receivers in the object for the different users, especially when the receiver can be initialized by each of the transmitters by means of the original code assigned to only one transmitter in each case, in that the receiver separately stores the different original codes of the different transmitters, or codes derived therefrom, and separately to determine the usage authorization used.
  • FIG. 1 a user who actuates a transmitter and an object / motor vehicle in which a receiver is mounted, which is to be controlled by the transmitter, the transmitter-receiver system having to be initialized or re-initialized beforehand
  • 2 schematically shows a transmitter and an associated receiver of the system according to the invention
  • FIG. 3 shows a scheme for the time slots for transmitting the original code, together with an example for the time slots for transmitting an additional code, which indicates / signals to the receiver that a (Re-) initialization is present, so that there is no normal transmission of a start code or continuation code - instead of (re) initialization.
  • FIG. 2 shows, by way of example and schematically, important components of a receiver E and a transmitter S, which a user according to FIG. 1, for remote control of the receiver E installed in a motor vehicle 0 and thus for actuating the central locking device ST of the motor vehicle 0, in the hand holds.
  • the transmitter S here is an electronic motor vehicle key S which contains a transmission element SE which emits waves - for example an FM antenna, an ultrasound emitter and / or an infrared emitter.
  • the car key S contains two examples SB buttons as transmitter controls SB, which in turn the
  • serial - in this example serial - can send coded signals SI.
  • the code of these signals SI indicates the authorization to use the vehicle 0.
  • This transmitter S also contains at least one single ROM and / or RAM as transmitter memory SS
  • a logic unit calculates from such data or correlating values, e.g. a program-controlled microprocessor ⁇ P, in each case the start code to be sent that proves the authorization or - in the case of a change code - the next continuation codes SI.
  • a change code e.g. an alternating code linked to the time - for storing values which ultimately correlate with the last transmitted original code and / or continuation code (and possibly for storing bits of program steps of the associated algorithm);
  • a logic unit calculates from such data or correlating values, e.g. a program-controlled microprocessor ⁇ P, in each case the start code to be sent that proves the authorization or - in the case of a change code - the next continuation codes SI.
  • the receiver E mounted under the motor vehicle roof contains, among other things, a receiving element EE, for example an ultrasound microphone and / or an infrared photodiode, cf. Figure 2, so that the broadcast coded signals SI can be received.
  • a receiver memory ES serves to store data - possibly also to store bits of data representing program steps - the data stored in the receiver memory and the data stored in the transmitter memory correcting so that the receiver E has the authorization or Not being able to determine received codes SI:
  • a logic circuit for example likewise a program-controlled microprocessor ⁇ P, checks the code SI received in each case by means of the data stored in the receiver memory ES, after which this logic circuit ⁇ P is a device ST, namely here the motor vehicle Central locking ST and / or, for example, a car burglar alarm system ST, actuated or not actuated, depending on the test result.
  • Such transceiver systems especially if they have one
  • Use switch code - have to be initialized, maybe even occasionally re-initialized later, i.e. Initially, or occasionally later, a re-adjustment must be carried out between a code SI that will be sent by the transmitter S in the future and the code SI that will be accepted by the receiver E in the future as authorized.
  • Convert formed start code SC so it is stored as data - usually in an identical manner - not only in the transmitter memory SS, but also in the receiver memory ES.
  • the original code UC is transmitted unidirectionally from the transmitter S to the receiver E, that is to say without a dialog running automatically bidirectionally between the transmitter S and the receiver E.
  • the transmitter S additionally contains a random generator Z for the preparation of the new start code / code quantity SI which it will use itself in the future and which the receiver will accept in the future, which generator, by actuating at least one of the transmitter operating elements SB, each generated a random number.
  • the user of the transmitter S can therefore operate the system in a very simple manner by means of a corresponding Activate or re-initialize transmitter control elements SB, although the technical effort, in particular for the random generator Z, is low, and although there is no automatic dialogue between the transmitter S and the receiver E, and accordingly no effort for an auxiliary receiver in the Transmitter S is required for (re) initializing; in addition, in spite of the simplicity of operation and the technical construction of the invention, it is in principle not always necessary to use additional special devices, not even on the part of the selling car dealer, for the first time in order to use the transceiver system, or initialize again later.
  • the transmitter S thus contains a random generator Z, which at one time as a whole - or in stages - forms the original code UC to be transmitted, or forms a (new) code or fragments of the new code from which the original code to be transmitted is only converted by conversion UC is formed.
  • This code itself generated by the random number generator Z, or a code derived therefrom in the transmitter S by conversion / encryption, is transmitted as the original code UC to the receiver E, the latter, analogously to the operation in the transmitter S, directly this original code UC, or a of which code derived from an algorithm, used as start code SC.
  • the effort for the random generator Z is particularly small, even if a very long original code UC is broadcast,
  • the random generator Z successively generates a plurality of random numbers, each of which represents fragments B ... from which the original code UC is formed, cf. the original code time slot scheme example in FIG. 3 with the fragments B1, B2,
  • the random generator Z e.g. by multiple actuations of at least one of the operating elements SB, preferably preferably in a special rhythm specified by a clock generator CL, step by step all of the fragments B. required for the original code radiation are generated.
  • the logic unit ⁇ P installed in the transmitter S converts the converted fragments B according to an algorithm into the original code UC to be transmitted,
  • the original code UC thus formed - or the start code SC formed therefrom - is based on several, i.e. at least two, interleaved or non-interleaved, and / or logically / algebraically linked or unlinked, each for itself by means of the Random generator Z generated fragments B, which in turn consist of, for example there are eight bits each.
  • the more or less long - e.g. 64 bit long - original code UC or start code SC can be formed from any number and any length of fragments B ... by means of the random generator Z contained in the transmitter S - e.g. from 8 fragments, which in turn consist of e.g. There are 8 bits each - the security against unauthorized use of the object / vehicle can advantageously be made all the greater, the more complicated, i.e. also the longer, the original code UC to be transmitted and the start code SC correlating to it, although only a small random generator Z is used for this can be used, which is only able to generate small fragments B ... from relatively few bits.
  • a clock generator CL-controlled display L for example a lamp L or a power-saving LCD display L, is attached, which, for operator guidance during initialization or re-initialization, has a cycle for actuation - for example for pressing and / or releasing - of/ of the transmitter control elements / SB concerned specifies in order to generate the fragments B - and thus finally the original code UC or start code SC - in stages during these cycles by means of the random generator Z and by means of the logic circuit ⁇ P which processes the fragments B. .
  • the original code UC is at least three - e.g. on five or eight - fragments B of several - e.g. at least eight bits - is based, and if in addition the clock CL and thus the display L in the transmitter S, or a clock CL and a display EL in the receiver E, specifies in a non-uniform (I) cycle those periods in which a fragment B by means of corresponding actuation of the relevant control element (s) and / or can be transmitted, the security is increased that no unauthorized person (eg playing children) and no authorized user (i) accidentally breaks and thus generating a master code if he accidentally actuates corresponding transmitter operating elements, whereby this measure can also be used to specify a minimum number of the actuations required for (re) initialization that is not too small.
  • this period CL - or by a further clock generator - these periods are limited to a maximum duration of three seconds, for example.
  • the transmitter control element (s) in question is / are operated incorrectly, the generation of the original code UC or the start code SC is preferably terminated in this case; -
  • a timer may additionally be used to generate each fragment for a certain duration, e.g. for 10 minutes, prevented.
  • the transmitter S can either directly store the generated different fragments B, or one or more values formed from these fragments B according to an algorithm, prophylactically in its transmitter memory SS for later determination of a new code / code quantity SI by means of these fragments B or values, if necessary, to transmit the original code UC formed therefrom, started by a corresponding actuation of at least one of its transmitter operating elements SB.
  • the user can gradually and gradually, even during normal actuations of the central locking ST, or any device ST, cf.
  • FIG. 2 all preparations for the transmission of the original code are made in order to be able to quickly transmit the original code to the recipient later if required.
  • the security against unauthorized eavesdropping on the transmitted or transmitted original code can also be increased in that an unauthorized third party can intercept at most parts of the original code, but not easily, the entire original code in a manner which is not very useful for him.
  • the original code UC can be broadcast in stages and each stage can be triggered by actuating the transmitter control element / s SB concerned.
  • the transmitter S can also be designed and operated in such a way that it transmits the original code UC as a whole in a single block when at least one of its transmitter operating elements SB is actuated, cf. also Figure 3.
  • This can increase security against incorrect operation of the transmitter, which also increases the likelihood that, depending on the standard used, at least all 1 bits of the original code, if not also the O bits, are transmitted to the receiver E with approximately the same power.
  • the display L or another, e.g. display EL mounted in receiver E - e.g. by flashing - indicate that all fragments B have been generated or sent.
  • the transmitter control element SB used for generating and the transmitter control element SB used in normal operation for sending out the start code or continuation code are identical, for example it is there is only a single one instead of the two transmitter operating elements SB shown in FIG. 2, so that a new fragment B is generated each time the respective transmitter operating element SB is actuated.
  • the fragment B generated in each case is then immediately, that is, before the next actuation of the transmitter control element SB in question - as such or recoded - in the transmitter memory SS, e.g. in its RAM, temporarily stored.
  • the transmitter memory SS contains only one RAM, a new initialization is always necessary when changing the battery - the transmitter S usually requires a battery - before this System can be operated normally.
  • the transmitter S - at least in addition to a RAM - also contains a ROM, for example an EEPROM, as the transmitter memory SS, reinitialization when changing the battery can also be avoided.
  • the functional reliability of the transmitter-receiver system during the (re) initialization can be increased by adding a more or less long additional code ZC to the original code UC, which indicates the initialization or re-initialization - e.g. only six or perhaps well over forty specific additional bits ZC - has been added in order to inform the receiver that an original code UC is now being transmitted.
  • This additional code ZC can e.g. 3 are broadcast immediately before the original code UC.
  • This additional code ZC mentioned above can also be used on its own, e.g. In order to increase security against unauthorized (re) initializations and thus against theft, the relevant receiver and sender of the system as well, differing from system to system, but then fixed additional code ZC for the system in question, e.g. by the dealer.
  • This individual additional code ZC which is initially permanently assigned to the system, allows later to reinitialize the system by means of the random generator in the manner according to the invention, with strangers no longer forbidden to initialize the system with their third-party transmitters, due to the lack of identity of their additional code ZC, and then can also operate as it were in normal operation.
  • the outlay on components can also be reduced in this way - especially if, for other reasons, a display
  • a power-saving LCD display is attached to the transmitter, for example to indicate its operational readiness, - that the clock generator CL and the display L are attached in the transmitter S, cf. FIG. 2, and that the display L specifies the cycle with which the fragments B are to be generated in stages.
  • the clock generator CL and the display EL are mounted in the receiver E and the display EL specifies the cycle with which a master code fragment B is to be removed in stages by actuating the transmitter control element (s) SB in question is to be sent, the weight and the effort for the attachment of a display in the transmitter S can be avoided and, in addition, a display on the receiver, which is often attached for other reasons, for example share the display of an anti-theft alarm system.
  • the menu navigation performed by the receiver E instead of the transmitter S then enables the person who carries out the (re) initialization to make it very small that the system is inadvertently (re) initialized, e.g.
  • control elements SB are accidentally operated by children according to a rhythm which is specified by the display / by the lamp L of the transmitter S. Unintentional (re) initialization of the system is avoided particularly reliably if the receiver E is only ready to receive the original code UC if the operator in question also took another measure. He can e.g. to do this, also insert the ignition key in the ignition lock and have to turn it to a specific position so that the receiver E is even ready to receive the original code UC.
  • a transmitter control element SB is used for sending out the original code UC - and / or for finally storing the original code UC or start code SC in a transmitter memory SS - is to be actuated, a mini button SB to be actuated only with a pointed object and which is embedded in the transmitter housing S.
  • the transmitter S can contain a clock and / or a counter ZR in order to count the total duration and / or the number of repeated transmissions of the original code UC or its fragments B.
  • the clock and / or the counter ZR can prevent the transmissions as soon as a maximum time and / or maximum number of transmissions has been exceeded. This further increases security against unauthorized eavesdropping on the original code, because the broadcasting must be ended as soon as the original code has been broadcast completely or sufficiently often.
  • the security against unauthorized eavesdropping can be increased even further if the transmitter S, after a corresponding actuation of at least one of its transmitter operating elements SB, allows further transmission of the original code UC to be prevented.
  • the transmitter S and the receiver E then only use the previously or previously valid original code UC or start code SC, or a continuation code SI derived therefrom, for the next codes SI to be transmitted in normal operation for actuating the device ST , as far as such a master code UC or start code SC was previously generated in it or entered into it.
  • This further increases the security against faulty (re) initializations and, above all, enables faultless continued operation of the transmitter-receiver system even after faulty re-initializations.
  • the transmitter S contains a conversion unit ⁇ P, by means of which the transmitter S encrypts the original code UC or its fragments B - possibly together with the additional code ZC - in order to transmit the original code UC in encrypted form
  • the receiver E contains a conversion unit ⁇ P, by means of which the receiver E forms the unencrypted original code UC or the start code SC from the received coded signal SI.
  • the transmitter S and the receiver E each contain an arithmetic unit ⁇ P which, in normal operation, calculates the next continuation code SI to be transmitted from case to case according to one of several algorithms that are possible in principle, the calculated code SI in each case being one is the permissible code quantity SI, and if, in addition, the original code UC contains not only a specification of the start code SC to be used in the future, but also a specification of the alternative of the algorithm to be used in the future, an unauthorized third party will receive the simulation or the calculation or the guessing of justifying continuation codes SI further complicates.
  • this unit rapidly counts again and again from zero to a high number - for example up to the number 255, and it repeats this count as often and until a corresponding, non-rhythmic one Actual actuation - for example by timely releasing - of the relevant control element (s) the counting result then achieved is generated as a fragment B of the original code UC or start code SC.
  • the duration of a single counting cycle lasting from zero to zero is at most one tenth of a second, and if the maximum duration of the relevant time period and thus the maximum duration permitted for the generation of a fragment B and thus for the corresponding actuation of at least one operating element SB concerned is, at most ten seconds, the duration of the (re) initialization process can be shortened in a particularly user-friendly manner without risking that the generated fragment B is no longer a very arbitrary random number.
  • a further development of the invention also uses two different power levels for transmitting the codes, but in other operating cases:
  • the unidirectional (re) Initialize (I) uses a much lower power level than during normal operation.
  • normal operation that is to say to transmit the code SI, for example in order to actuate the door lock of the motor vehicle - for example when transmitting a continuation code SI when an alternating code is used - a relatively high power is thus used in the further development according to the invention for transmitting the code SI.
  • the object 0 is a motor vehicle and if the transmitter-receiver system is a system with an electronic key S and with a receiver E attached in or on the motor vehicle 0, in normal operation, e.g. to open and close the vehicle door, transmit the codes SI with such high power that these actuations of the door locks are possible even from a greater distance away from the car.
  • the system is to be (re) initialized, the original code UC, or at least parts / fragments of this original code UC, are only transmitted with relatively little power, namely with so little power that an unauthorized third party from a greater distance can no longer listen to these weak code signals.
  • the transmission power of the transmitter S, as well as the sensitivity of the receiver E, can be reduced with particularly little effort by placing one in the transmitter S and / or in the receiver E in series with the transmitting element SE or in series with the receiving element EE only during the ( Re-) initializing not bridged resistance - e.g. a lamp L indicating this operating mode
  • the transmission power can be reduced ( additionally or by itself) during (re) initialization in that the transmitter element SE in normal operation has a power stage or power stage with relatively high power, ie relatively high operating current is operated, but this transmission element SE is operated in (re) initialization mode with the relatively low operating current of the display L attached to the transmitter, for example an LED display L.
  • a transmitter-receiver system in which the transmitter S is an electronic vehicle key S, and in which the receiver E is installed in or on the vehicle 0, in which the receiver element EE of the receiver E is additionally installed in the interior of the vehicle 0, it is particularly advantageous to reduce the transmission power so much during the (re) initialization, that is to say for the transmission of the code UC or for the transfer of fragments of this code UC, that With this power when the vehicle 0 is locked, (re) initialization from outside the locked vehicle 0 is no longer possible.
  • the (re) initialization is therefore only possible if the transmission element SE of the electronic key S is kept close enough to the reception element EE of the receiver E inside the vehicle 0. As a result, the security against unauthorized listening by third parties during initialization is particularly high.
  • a transmitter S can also transmit its original code UC to several receivers E for (re) initializing these receivers E.
  • a single electronic key S / transmitter S can then be used simultaneously for several locking mechanisms.
  • the same key can then e.g. the receiver E in a motor vehicle 0, another receiver E on a garage door (0), and another receiver e.g. (Re) initialize at a front door, according to which all these locking mechanisms can be operated remotely with the same key - in principle with the same security and simplicity as if only a single receiver E were used.
  • transmitters S can also have their respective current, individually assigned original code UC to a single receiver E for (re) initialization of this receiver E.
  • receiver E can also additionally store the original codes UC (or data derived therefrom) in its receiver memory ES.
  • Each transmitter S (re) initializes and then controls the receiver E independently of the other transmitters S. It can also be provided that the above-mentioned additional code ZC must then be identical for all transmitters S so that no further transmitters S from unauthorized persons can (re) initialize the recipient E.

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Description

Sender-Empfänger-System
Das erfindungsgemäße Sender-Empfänger-System wurde zwar zur Fernsteuerung der Zentralverriegelung eines KFZ entwickelt und betrifft damit ein elektronisch oder optisch mittels codierten Signalen betätigtes Schließsystem. Es eignet sich aber im Prin¬ zip darüber hinaus für Fernsteuerungen schlechthin, bei denen ein - im allgemeinen möglichst schwer kopierbarer - Steuercode von einem Sender zu einem Empfänger übertragen wird. Die Erfin¬ dung eignet sich also auch zur Betätigung z.B. von (Garagen-) Toren und anderen Schließ- bzw. Üffnungseinrichtungen, aber auch z.B. zum ferngesteuerten Starten, Anhalten, Schalten, Zünden, Lenken usw. von im Prinzip beliebigen Objekten.
Die Erfindung betrifft dabei ein Problem beim Initialisieren und Re-Initialisieren des Sender-Empfänger-Systems, sobald näm¬ lich endgültig der die Betätigung der Einrichtung ermöglichende Code festgelegt werden soll. Hierbei soll der festgelegte Code jeweils ausreichend kompliziert und durch Unberechtigte mög¬ lichst schwer zu reproduzieren sein.
Die Erfindung betrifft nämlich eine Weiterentwicklung des spe- ziellen Sender-Empfänger-Systems, welches im Oberbegriff des Anspruches 1 definiert und für sich insbesondere durch - DE-Al-32 25 754 vorbekannt ist. Bei einem solchen bekannten System wird durch den Benutzer des Systems oder durch einen autorisierten Fachmann in einem weitgehend automatisch gesteuerten Dialog zwischen dem Sender und dem Empfänger ein Urcode zur erstmaligen Initialisierung bzw. auch später jeweils zu einer (erneuten) Re-Initialisierung generiert und gespeichert.
Die auf einem solchen Dialog basierende Initialisierung bzw. Re-Initialisierung des bekannten Sender-Empfänger-Systems er¬ fordert aber relativ umständliche konstruktive Maßnahmen und relativ komplizierte Steuerverfahren. Davon abweichende Maßnahmen zum Initialisieren bzw. Re-Initia- lisieren sinα ebenfalls bekannt bzw. denkbar:
Vom Hersteller können zusammengehörende Sets von Sendern (z.B. Schlüsseln) und Empfängern mit entsprechend starrer Vorprogram¬ mierung geliefert werden, was aber eine sorgfältige Lagerhal¬ tung voraussetzt, sowie i.allg. stets den Kauf eines kompletten Set, auch wenn z.B. nur ein Sender oder nur ein Empfänger wegen Defekten auszutauschen ist.
Es können auch ähnliche Sets hergestellt werden, die erst spä¬ ter vom autorisierten Kfz-Händler durch nachträgliche Program¬ mierung umständlich, nämlich mittels Spezialgeräten, initiali¬ siert werden.
Bei einem System mit festem, nicht wechselnden Code stellt der Startcode den, vom Berechtigten zur Betätigung der Einrichtung laufend benutzten, festen Code dar. Bei einem System mit Wech¬ selcode wird aber ständig der die Berechtigung darstellende Co- de im laufenden Betrieb des Sender-Empfänger-Systems nach einem mitgespeicherten Algorithmus gewechselt, so daß dann der Urcode besonders jenen Startcode festlegt, welcher den ersten, von einem berechtigten Benutzer zur Betätigung der Einrichtung be¬ nutzbaren Code darstellt. Die folgenden berechtigenden Codes werden gelegentlich Fortsetzungscodes genannt. Ein Wechselcode mit ständig neuen, sich nie wiederholenden Fortsetzungscodes bietet einen viel größeren Schutz gegen Mißbrauch des Objektes, z.B. des KFZ, als ein fester Code.
Die Aufgabe der Erfindung ist zu gestatten, daß nicht nur eine hohe Sicherheit gegen unbefugte Benutzung des Systemes durch genügend willkürliche Festlegung der zur Benutzung berechtigen¬ den Codes erreichbar ist, sondern daß auch jeder beliebige be¬ rechtigte Benutzer des Senders im Prinzip jederzeit auf sehr einfache Weise das System initialisieren und/oder re-initiali- sieren kann, also einen neuen zur Benutzung berechtigendes Code festlegen kann, obwohl der dazu nötige technische Aufwa c be¬ sonders gering ist und obwohl kein automatischer Dialog zwi- sehen Sender und Empfänger beim Initialisieren benötigt wird:
Es ist also trotz der Einfachheit der Bedienung und der techni¬ schen Konstruktion bei der Erfindung nicht notwendig, im Sender zusätzlich eine Empfangsschaltung für einen Sender-Empfänger- Dialog anzubringen, sowie im Regelfall nicht Fall nötig, zum Re-Initialisieren, selbst zum erstmaligen Initialisieren, zusätzliche Spezialgeräte zu benutzen, oder den Händler zu bemühen, damit er für einen Kunden das System initialisiert.
Die Erfindung ist aber nicht darauf beschränkt, daß nur der Käufer initialisieren kann, oder daß entweder nur ein Wechsel¬ code oder nur ein fester Code initialisiert werden kann. Die Erfindung läßt auch einen gemischten Code zu, indem sowohl ein fester Code als auch ein Wechselcode initialisiert werden kann: Die Erfindung gestattet nämlich, daß bei Bedarf die erstmalige Initialisierung auch durch z.B. den Hersteller des Syste es oder des Objektes und/oder durch eine autorisierte Person, z.B. dem Händler, für einen festen oder wechselnden oder sogar ge- mischten Code durchgeführt wird, - wozu die betreffende Person z.B. dem Sender-Empfänger-System anfänglich einen individuell dem betreffenden Objekt zugeordneten Startcode und/oder auch den später beschriebenen - dann evtl. sogar festen - Zusatzcode in den Sender und Empfänger eingeben kann, z.B. um dem Dieb- stahl von einzelnen Original-Schlüsseln und/oder Original-Emp¬ fängern aus den Verkaufräu eπ des Händlers, und/oder um dem Diebstahl eines Objektes mittels eines zu einem anderen Objekt gehörenden Senders durch unbefugte (Re-)Initialisierung des Objektes vorzubeugen - wobei jedoch alle späteren Re-Initiali- sierungen des betreffenden Objektes in erfindungsgemäßer Weise vom berechtigten Benutzer/Käufer selbst durchgeführt werden können. Die Erfindung ist also nicht starr darauf beschränkt, daß nur der spätere berechtigte Benutzer/Käufer das System für einen festen Code oder für einen Wechselcooe initialisieren kann.
Dieser Katalog von Vorteilen, also die Aufgabe der Erfindung wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst. Die Erfindung eignet sich also auch zum (Re-)Initialisieren eines Sender-Empfänger-Systems mit festem Code durch den be¬ rechtigten Sender-Benutzer. Sie eignet sich aber auch, und zwar gerade besonders gut, zum (Re-)Initialisieren eines Sender- Empfänger-Systems mit Wechselcode, und zwar kann der Algorith¬ mus, nach welchem der Code gewechselt wird, an sich im Prinzip praktisch beliebig sein. Der Urcode kann sogar - zur weiteren Vergrößerung des Schutzes gegen Mißbrauch - den Algorithmus, nach welchem der Code gewechselt wird, auch für sich verändern, indem z.B. ein oder mehrere Bits des Urcode einen Addierbefehl des Algorithmus in einem Multiplizierbefehl umwandeln. - Der Urcode kann sich im Prinzip vom Startcode unterscheiden, z.B. um die Sicherheit zu erhöhen, daß kein Unberechtigter die Ein¬ richtung ohne weiteres betätigen kann, selbst wenn er den Urcode durch Abhören aufzeichnen konnte.
Der Sender enthält also einen Zufallsgenerator, der auf ein Mal als Ganzes oder in Etappen den Urcode bildet, oder der einen Co¬ de (z.B. den Startcode selber), oder eine Serie von Code-Bruch- stücken, bildet, aus dem/der erst durch Umrechnen/Verschlüsseln der zu übertragende Urcode gebildet wird. Dieser Urcode wird da¬ nach - als Ganzes auf ein Mal oder in Etappen - zum Empfänger übertragen, wobei der Empfänger unmittelbar diesen Urcode, oder einem davon nach einem Entschlüsselungs-Algorithmus abgeleite- ten Code, als Startcode verwenden kann. Dieser Startcode stellt also, wie oben angegeben, den festen Code - bzw. bei Wechsel¬ code einen ersten berechtigenden Code aus der Menge der berech¬ tigenden Codes - dar, den also ein Berechtigter zur Benutzung des Objektes (z.B. Kfz) mittels eines Senders (elektronischer Schlüssel) aussenden kann.
Die in den Unteransprüchen angegebenen zusätzlichen Maßnahmen gestatten, zusätzliche Vorteile zu erreichen. So gestatten un¬ ter anderem die Maßnahmen nach Patentanspruch 2, einen sehr kleinen Aufwand für den Zufallsgenerator zu be¬ nötigen, ohne darauf verzichten zu müssen, einen sehr lan¬ gen, aus mehreren Bruchstücken bestehenden Urcode, oder ei¬ nen sehr langen, durch Umrechnen aus mehreren Bruchstücken abgeleiteten Urcode, verwenden zu können, wobei die Sicher¬ heit gegen unbefugte Benutzung des Objektes umso größer ist, je komplizierter, also auch je länger, der zu übertragende Urcode ist, 3, eine zuverlässige Bedienerführung zu erreichen, die - beson¬ ders wenn der Takt sehr unregelmäßig ist - dagegen schützt, daß durch zufällige Betätigungen des/der Bedienungsele en- te/-s unbeabsichtigt vom Sender ein Urcode ausgestrahlt wird, 4, eine hohe Sicherheit zu erreichen, daß kein berechtigter Be- nutzer versehentlich Bruchstücke und damit einen Urcode generiert, falls er versehentlich Bedienungselemente betä¬ tigt, wobei durch diese Maßnahme auch die Mindestanzahl der zur (Re-)Initialisierung nötigen Betätigungen vorgegeben wird, 5, die Sicherheit gegen unbefugte oder unbeabsichtigte Fehlbedie¬ nungen weiter zu erhöhen,
6, nach und nach alle Vorbereitungen zur Aussendung des Urcode treffen zu können, um in einem günstigen Zeitpunkt, in wel¬ chem kein unbefugter Dritter in der Umgebung ist, den Urco- de zum Empfänger rasch vollständig übertragen zu können,
7, die Sicherheit gegen unbefugtes Abhören des übertragenen Ur¬ code dadurch zu erhöhen, daß ein unbefugter Dritter in für ihn wenig nützlicher Weise höchstens Teile des Urcode, aber nicht ohne weiteres den ganzen Urcode abhören kann, 8, die Sicherheit gegen Fehlbedienungen des Senders zu erhöhen, insbesondere die Wahrscheinlichkeit zu erhöhen, daß alle Bits des Urcode mit angenähert gleicher Leistung zum Sender übertragen werden,
9, dem Benutzer zu erleichtern, durch eine Anzeige die Gewiß- heit zu gewinnen, daß die (Re-)Initialisierung einwandfrei beendet ist,
10, den Aufwand zur Vorbereitung der Re-Initialisierung für den Benutzer zu verringern, indem schon während des Normalbe¬ triebs Zufallszahlen als später verwendbare Bruchstücke gewonnen werden können, wobei zusätzlich dann, wenn später - möglicherweise in sehr großer Eile - eine Re-Initialisie¬ rung durchzuführen ist, der Zeitaufwand zum Vorbereiten der Re-Initialisierung verringert und damit in solchen Eilfäl- len die Sicherheit gegen unberechtigte Benutzung, z.B. die Diebstahlssicherheit, erhöht ist, , auf unkomplizierte Weise die Übertragung des Urcodes einzu¬ leiten und die Funktionssicherheit des Sender-Empfänger- Systems während des (Re-)Initialisierens zu erhöhen, , die Zuverlässigkeit und Einfachheit der Bedienung während des (Re-)Initialisierens zu erhöhen, unter anderem weil die Leistung, mit der die einzelnen Bits des Urcode übertragen werden, dann angenähert gleich groß ist und weil die Über- tragung besonders wenig Zeitaufwand erfordert, , eine ungewollte Generierung - oder gar Ausstrahlung - des Urcode mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit zu verhindern, selbst wenn von Unbefugten am Sender herumgespielt wird, sowie dazu einen besonders kleinen Aufwand an Bauteilen zu benötigen, besonders wenn ohnehin schon aus anderen Gründen eine Anzeige, z.B. eine stromsparende LCD-Anzeige, am Sender angebracht ist, z.B. um dessen Betriebsbereitschaft anzuzeigen, , durch eine solche, vom Empfänger angezeigte Menüführung eine ungewollte (Re-)Initialisierung des Systemes zu ver¬ hindern, indem nicht vom Sender veranlaßte Ausstrahlungen eines Urcode keine (re-)initialisierende Wirkungen haben, sowie das Gewicht und den Aufwand für die Anbringung einer Anzeige im Sender zu vermeiden und darüberhinaus eine, oft schon aus anderen Gründen angebrachte Anzeige am Empfänger, z.B. die Anzeige einer Diebstahlwarnanlage, mitzubenutzen, , mit besonders hoher Wahrscheinlichkeit unbeabsichtigte (Re-)Initialisierungen zu verhindern, , dem Bediener zu erleichtern, die Gewißheit zu gewinnen, daß die (Re-)Initialisierung einwandfrei beendet ist, , dem Benutzer zu erleichtern, eine besonders große Gewißheit zu gewinnen, daß die (Re-)Initialisierung einwandfrei been¬ det ist, und zwar selbst dann, falls keine besondere son¬ stige Anzeige, z.B. ein Lämpchen, für diesen Zweck am Emp- fänger angebracht ist, , die Sicherheit gegen fehlerhafte (Re-)Initialisierungen (weiter) zu erhöhen, vor allem auch um unbeabsichtigte (Re-)Initialisierungen zu vermeiden, 19, die Sicherheit gegen unbeabsichtigtes (Re-)Initialisieren, auch gegen unberechtigtes Abhören des Urcode zu erhöhen, sobald der Urcode vollständig bzw. ausreichend oft über¬ tragen wurde, 20, die Sicherheit gegen unberechtigtes Abhören des Urcode (noch weiter) zu erhöhen,
21, die Sicherheit gegen fehlerhafte (Re-)Initialisierungen weiter zu erhöhen und vor allem auch nach fehlerhaften Re-Initiali- sierungen einen einwandfreien Weiterbetrieb des Sender-Emp- fänger-Systems auf der Basis der vorher gültigen Initiali¬ sierung durch den berechtigten Benutzer zu ermöglichen,
22, einem unberechtigten Dritten, der den ausgestrahlten bzw. übertragenen Urcode abhört, weiter zu erschweren, einen die Berechtigung vortäuschenden Code, nämlich Urcode, Startcode oder (bei Wechselcode) einen entsprechenden späteren, an sich berechtigenαen Fortsetzungscode, zu generieren, - also besonders die Sicherheit gegen Diebstahl zu erhöhen,
23, die Nachbildung bzw. die Berechnung bzw. das Erraten von berechtigenden Startcodes oder Fortsetzungscodes weiter zu erschweren,
24, mit relativ wenig Aufwand mehrere, jeweils sehr willkürli¬ che Zufallszahlen zu generieren, um daraus den zum Empfän¬ ger zu übertragenden, sehr langen Urcode zu bilden,
25, in besonders bedienerfreundlicher Weise die Dauer des (Re-) Initialisierungsvorganges zu verkürzen,
26, eine besonders große Sicherheit gegen unbefugtes Abhören des/der ausgestrahlten bzw. übertragenen Urcode(-Bruch- stücke) durch unbefugte dritte Personen zu bieten,
27, mit besonders wenig Aufwand das verbotene Mithören Fremder beim (Re-)Initialisieren zu erschweren,
28, die Sicherheit gegen unbefugtes Abhören des/der ausgestrahl¬ ten bzw. übertragenen Urcode(-Bruchstücke) durch unbefugte Dritte bei einem Sender-Empfänger-System eines KFZ stark zu erhöhen, 29, einen einzigen Sender gleichzeitig für mehrere Empfänger, z.B. für Empfänger in einem KFZ und an einem Garagentor sowie in einer Haustüre benutzen zu können, also eine Viel¬ zahl von Sendern für Empfänger unterschiedlicher Objekte vermeiden zu können, sowie 30, einen einzigen Empfänger gleichzeitig für mehrere Sender, z.B. für die Vielzahl der Sender/Schlüssel von mehreren berechtigten Benutzern eines KFZ, benutzen zu können, also eine Vielzahl von Empfängern im Objekt für die verschie- denen Benutzer vermeiden zu können, - und zwar besonders dann, wenn der Empfänger durch jeden einzelnen der Sender mittels jeweils individuell nur einem betreffenden Sender zugeordneten Urcode initialisiert werden kann, indem der Empfänger die verschiedenen Urcodes der verschiedenen Sender, bzw. daraus individuell abgeleitete Codes, getrennt speichert und getrennt zur Ermittlung der Benutzungsberech¬ tigung benutzt.
Die Erfindung wird anhand der in den drei Figuren gezeigten Beispiele weiter erläutert. Dabei zeigen die Figur
1 einen Benutzer, welcher einen Sender betätigt, sowie ein Ob¬ jekt/Kfz, in welchem ein Empfänger angebracht ist, der durch den Sender zu steuern ist, wobei das Sender-Empfänger-System zuvor zu initialisieren bzw. zu re-initialisieren ist, 2 schematisch einen Sender und einen dazu gehörenden Empfänger des erfindungsgemäßen Systems, sowie 3 ein Schema für die Zeitschlitze zur Übertragung des Urcode, zusammen mit einem Beispiel für die Zeitschlitze zum Über¬ tragen eines Zusatzcode, welcher dem Empfänger anzeigt/signa- lisiert, daß eine (Re-)Initialisierung vorliegt, daß also nicht eine normale Übertragung eines Startcode oder Fort¬ setzungscode - statt einer (Re-)Initialisierung - vorliegt.
Die Figur 2 zeigt beispielhaft und schematisch wichtige Kompo- nenten eines Empfängers E sowie eines Senders S, welchen ein Benutzer gemäß Figur 1, zur Fernsteuerung des in einem KFZ 0 angebrachten Empfängers E und damit zur Betätigung der Zentral¬ verriegelung ST des KFZ 0, in der Hand hält.
Der Sender S ist hier ein elektronischer KFZ-Schlüssel S, wel¬ cher ein Wellen ausstrahlendes Sendeelement SE - z.B. eine UKW- Antenne, einen Ultraschallstrahler und/oder einen Infrarotstrah¬ ler - enthält. Der KFZ-Schlüssel S enthält beispielhaft zwei Tasten SB als Sender-Bedienungselemente SB, die ihrerseits das
- hier im Beispiel serielle - Aussenden von codierten Signalen SI veranlassen können. Der Code dieser Signale SI zeigt die Be¬ rechtigung zur Benutzung des KFZ 0 an. Dieser Sender S enthält ferner mindestens einen einzigen ROM und/oder RAM als Sender¬ speicher SS
- zur Speicherung von Daten über Benutzungsberechtigungen, also z.B. zur Speicherung unmittelbar des Startcode bzw. der Fort¬ setzungscodes SI, der/die im Normalbetrieb (wenn nicht (re-) initialisiert wird) zum Empfänger E auszusenden ist/sind,
- oder - besonders wenn ein Wechselcode verwendet wird, z.B. ein mit der Uhrzeit verknüpfter Wechselcode - zur Speicherung von letztendlich zum zuletzt übertragenen Urcode und/oder Fort¬ setzungscode korrelierenden Werten (und evtl. zur Speicherung von Bits von Programmschritten des zugehörenden Algorithmus); Aus solchen Daten bzw. korrelierenden Werten errechnet eine Logikeinheit, z.B. ein programmgesteuerter Mikroprozessor μP, jeweils den die Berechtigung nachweisenden, auszusendenden Startcode bzw. - bei Wechselcode - die nächsten Fortsetzungs- codes SI .
Der unter dem KFZ-Dach angebrachte Empfänger E enthält unter anderem ein Empfangselement EE, z.B. ein Ultraschallmikrophon und/oder eine Infrarot-Photodiode, vgl. Figur 2, um damit die ausgestrahlten codierten Signale SI empfangen zu können. Ein Empfängerspeicher ES dient hier zur Speicherung von Daten - evtl. auch zur Speicherung von Bits von Programmschritte dar¬ stellenden Daten - , wobei die im Empfängerspeicher gespeicher¬ ten Daten und die im Senderspeicher gespeicherten Daten korre- lieren, damit der Empfänger E die Berechtigung bzw. Nichtberech- tigung von empfangenen Codes SI ermitteln kann: Hierzu prüft eine Logikschaltung, z.B. ebenfalls ein programmgesteuerter Mikroprozessor μP, den jeweils empfangenen Code SI mittels der im Empfängerspeicher ES gespeicherten Daten, wonach diese Logik- Schaltung μP eine Einrichtung ST, nämlich hier die KFZ-Zentral- verriegelung ST und/ oder z.B. auch eine KFZ-Einbruchswarnan- lage ST, abhängig von dem Prüfergebnis betätigt oder nicht betätigt. Solche Sender-Empfänger-Systeme - besonders wenn sie einen
Wechselcode verwenden - müssen initialisiert, später vielleicht sogar gelegentlich re-initialisiert werden können, d.h. es muß anfänglich eine Abstimmung, oder auch gelegentlich später eine Neuabstimmung, zwischen einem vom Sender S zukünftig ausgesendeten Code SI und dem zukünftig vom Empfänger E als berechtigt zu akzeptierenden Code SI durchgeführt werden.
Zu dieser (Re-)Initialisierung wird bei der Erfindung vom Sen- der S zum Empfänger E ein Urcode UC übertragen, vgl. Figur 1 und 2, der seinerseits entweder den Startcode SC, also den ersten, zukünftigen berechtigten Code SC festlegt, - oder der, wenn ein Wechselcode für die normalen Übertragungen SI verwen¬ det wird, die Menge von verschiedenen zukünftigen, berechtigten Fortsetzungscodes SI = die berechtigte Codemenge SI festlegt, - einschließlich des Startcode SC, also des ersten benutzbaren Code SC dieser Menge SI.
Dieser übertragene Urcode UC, und/oder ein im Empfänger E daraus αurch Umrechnen gebildeter Code, also z.B. ein durch
Umrechnen gebildeter Startcode SC, wird also als Daten - in der Regel in identischer Art - nicht nur im Senderspeicher SS, sondern eben auch im Empfängerspeicher ES gespeichert.
Der Urcode UC wird bei der Erfindung unidirektional vom Sender S zum Empfänger E übertragen, also ohne automatisch bidirektio¬ nal zwischen dem Sender S und dem Empfänger E ablaufendem Dia¬ log.
Bei der Erfindung enthält der Sender S zur Vorbereitung des/der zukünftig von ihm selbst benutzten - und vom Empfänger zukünf¬ tig zu akzeptierenden - neuen Startcode/Codemenge SI zusätzlich einen Zufallsgenerator Z, welcher, durch Betätigung von zumin¬ dest einem der Sender-Bedienungselemente SB, jeweils eine Zu- fallsziffer generiert.
Der Benutzer des Senders S kann beim erfindungsgemäßen System also auf sehr einfache Weise das System durch entsprechendes Betätigen von Sender-Bedienungselementen SB initialisieren bzw. re-initialisieren, obwohl der technische Aufwand, insbesondere für den Zufallsgeπerator Z, gering ist, und obwohl kein automa¬ tischer Dialog zwischen dem Sender S und dem Empfänger E und dementsprechend kein Aufwand für einen Hilfsempfänger im Sender S zum (Re-)Initialisieren benötigt wird; es ist außerdem trotz der Einfachheit der Bedienung und der technischen Konstruktion der Erfindung im Prinzip auch nicht in jedem Fall notwendig, zusätzliche Spezialgeräte zu benutzen, auch nicht seitens des verkaufenden KFZ-H ndlers, um das Sender-Empfänger-System erst¬ malig, oder später erneut, vollständig zu initialisieren.
Der Sender S enthält also einen Zufallsgenerator Z, der auf ein Mal als Ganzes - oder in Etappen - den zu übertragenden Urcode UC bildet, oder einen (neuen) Code bzw. Bruchstücke des neuen Code bildet, aus dem erst durch Umrechnen der zu übertragende Urcode UC gebildet wird. Dieser vom Zufallsgenerator Z gene¬ rierte Code selbst, oder ein nachträglich daraus im Sender S durch Umrechnung/Verschlüsselung abgeleiteter Code, wird als Urcode UC zum Empfänger E übertragen, wobei letzterer, analog zum Betrieb im Sender S, unmittelbar diesen Urcode UC, oder einen davon durch einen Algorithmus abgeleiteten Code, als Startcode SC verwendet.
Der Aufwand für den Zufallsgenerator Z ist besonders klein, selbst wenn ein sehr langer Urcode UC ausgestrahlt wird,
- wenn der Zufallsgenerator Z nacheinander mehrere Zufallszah¬ len generiert, welche jeweils Bruchstücke B... darstellen, aus denen der Urcode UC gebildet wird, vgl. das Urcode-Zeit- schlitzschema-Beispiel in Figur 3 mit den Bruchstücken Bl, B2 ,
- wenn also der Zufallsgenerator Z, z.B. durch mehrfaches Betä¬ tigen von zumindest einem der Bedienungselemente SB und zwar bevorzugt in einem speziellen, von einem Taktgenerator CL vorgegebenen Rhythmus, etappenweise alle für die Urcodeaus- strahluπg benötigten Bruchstücke B. — generiert.
Die im Sender S angebrachte Logikeinheit μP wandelt die gene- rierten Bruchstücke B nach einem Algorithmus in den zu übertra¬ genden Urcode UC um,
- z.B. durch schlichte zeitliche Aneinanderreihung der generier¬ ten Bruchstücke B, - oder, noch besser, durch zeitliche Verschachtelung der Bruch¬ stücke B - z.B. gemäß Figur 3 -,
- und/oder durch eine komplizierte logisch/algebraische Ver¬ knüpfung der generierten Bits der Bruchstücke B.
Der so gebildete Urcode UC - bzw. der daraus gebildete Startco¬ de SC - beruht also auf mehreren, also zumindest zwei, mitein¬ ander verschachtelten oder nichtverschachtelten, und/oder lo¬ gisch/algebraisch miteinander verknüpften oder nichtverknüpften, jeweils für sich mittels des Zufallsgenerators Z generierten Bruchstücken B, die ihrerseits aus z.B. je acht Bits bestehen.
Weil bei dieser Weiterbildung der Erfindung der mehr oder weni¬ ger lange - z.B. 64 Bit lange - Urcode UC bzw. Startcode SC aus beliebig vielen und beliebig langen Bruchstücken B... mittels des im Sender S enthaltenen Zufallsgenerators Z gebildet werden kann - z.B. aus 8 Bruchstücken, die ihrerseits aus z.B. je 8 Bits bestehen - , kann man vorteilhafterweise die Sicherheit gegen unbefugte Benutzung des Objektes/KFZ umso größer machen, je komplizierter, also auch je länger, der zu übertragende Urcode UC und der dazu korrelierende Startcode SC ist, obwohl dazu nur ein kleiner Zufallsgenerator Z verwendet werden kann, der jeweils nur kleine Bruchstücke B... aus verhältnismäßig wenigen Bits zu generieren fähig ist.
Eine zuverlässige Bedienerführung kann mit einer Weiterbildung erreicht werden, die - besonders wenn der Takt sehr unregelmä¬ ßig ist - auch dagegen schützt, daß durch zufällige Betätigun¬ gen des/der Bedienungselemente/s unbeabsichtigt vom Sender ein Urcode ausgestrahlt wird: Hierzu ist eine von einem Taktgeber CL gesteuerte Anzeige L, z.B. ein Lämpchen L oder eine strom¬ sparende LCD-Anzeige L, angebracht, welche, zur Bedienerführung während des Initialisierens bzw. Re-Initialisierens, einen Takt zur Betätigung - z.B. zum Drücken und/oder zum Loslassen - des/ der betreffenden Sender-Bedienungselemente/-s SB vorgibt, um während dieser Takte etappenweise die Bruchstücke B - und damit schließlich den Urcode UC bzw. Startcode SC - mittels des Zu¬ fallsgenerators Z und mittels der die Bruchstücke B verarbei- tendeπ Logikschaltung μP zu generieren.
Wenn der Urcode UC auf mindestens drei - also z.B. auf fünf oder acht - Bruchstücken B von jeweils mehreren - z.B. minde¬ stens acht Bits - beruht, und wenn zusätzlich der Taktgeber CL und damit die Anzeige L im Sender S, oder ein Taktgeber CL und eine Anzeige EL im Empfänger E, in einem ungleichmäßigen (I) Takt jene Zeitspannen vorgibt, in welchen ein Bruchstück B mit¬ tels entsprechender Betätigung der/des betreffenden Bedienungs- elemente/-s generiert und/oder ausgesendet werden kann, ist die Sicherheit vergrößert, daß kein Unberechtigter (z.B. spielende Kinderi) und selbst kein berechtigter Benutzer (i) versehent¬ lich Bruchstücke und damit einen Urcode generiert, falls er versehentlich entsprechende Sender-Bedienungselemente betätigt, wobei durch diese Maßnahme auch eine nicht zu kleine Mindest- anzahl der zur (Re-)Initialisierung nötigen Betätigungen vorge¬ geben werden kann.
Diese Sicherheit gegen unbefugte oder unbeabsichtigte Fehlbedie- nuπgen der Sender-Bedieπungselemente SB kann weiter dadurch vergrößert werden, daß die vom Taktgeber CL jeweils vorgegebene Zeitspanne, in welcher das/die betreffenden Sender-Bedienungs¬ elemente SB zur Zufallszahlengenerierung bedient werden müssen, nicht (1) sofort mit dem Erscheinen der Anzeige L bzw.EL be¬ ginnt, sondern erst später beginnt: Die Sicherheit gegen jene Fehlbedienungen ist also erhöht,
- dadurch daß die vom Taktgeber CL zur Betätigung der Bedie¬ nungselemente SB mittels der Anzeige L bzw. EL ungleichmäßig vorgegebenen Zeitspannen jeweils erst nach (!) einer vorgege¬ benen, dem berechtigten Benutzer bekannten Verzögerung - von z.B. einer oder zwei Sekunden - nach (1) dem Erscheinen der Anzeige L bzw. EL beginnen,
- und/oder noch dadurch daß zusätzlich durch diesen Taktgeber CL - oder durch einen weiteren Taktgeber - diese Zeitspannen auf eine maximale Dauer - von z.B. drei Sekunden - begrenzt sind.
Wird/werden das/die betreffenden Sender-Bedienungselement/-e falsch bedient, wird in diesem Falle die Generierung des Urcode UC bzw. des Startcode SC bevorzugt abgebrochen; - evtl. wird zusätzlich mittels eines Zeitgliedes in diesem Fall jede Gene¬ rierung eines Bruchstückes für eine gewisse Dauer, z.B. für 10 Minuten, unterbunden.
Zusätzlich kann der Sender S entweder unmittelbar die generier¬ ten verschiedenen Bruchstücke B, - oder einen oder mehrere, aus diesen Bruchstücken B gemäß einem Algorithmus gebildete Werte - prophylaktisch zur späteren Festlegung eines/einer neuen Code/Codemenge SI in seinem Senderspeicher SS speichern, um mittels dieser Bruchstücke B bzw. Werte bei Bedarf den dar¬ aus gebildeten Urcode UC, gestartet durch eine entsprechende Betätigung von zumindest einem seiner Sender-Bedienungselemente SB, auszusenden. Dadurch können vom Benutzer ganz nebenbei und nach und nach, auch während normaler Betätigungen der Zentral- Verriegelung ST, bzw. einer beliebigen Einrichtung ST, vgl.
Figur 2, alle Vorbereitungen zur Aussenduπg des Urcode getrof¬ fen werden, um später bei Bedarf den Urcode zum Empfänger rasch vollständig übertragen zu können.
Die Sicherheit gegen unbefugtes Abhören des ausgestrahlten bzw. übertragenen Urcode kann auch dadurch erhöht werden, daß ein unbefugter Dritter in für ihn wenig nützlicher Weise höchstens Teile des Urcode, aber nicht ohne weiteres den ganzen Urcode abhören kann. Dazu kann der Urcode UC in Etappen ausgestrahlt und jede Etappe durch Betätigung der/des betreffenden Sender- Bedienungselemente/s SB ausgelöst werden.
Man kann übrigens den Sender S auch so gestalten und betreiben, daß er bei entsprechender Betätigung zumindest eines seiner Sender-Bedienungselemente SB den Urcode UC als Ganzes in einem einzigen Block aussendet, vgl. auch Figur 3. Dadurch kann die Sicherheit gegen Fehlbedienungen des Senders vergrößert werden, wobei auch die Wahrscheinlichkeit vergrößert wird, daß, je nach der verwendeten Norm, zumindest alle 1-Bits des Urcode, wenn nicht auch die O-Bits, mit angenähert gleicher Leistung zum Empfänger E übertragen werden.
Um dem Benutzer zu erleichtern, durch eine Rückmeldung die Ge¬ wißheit zu gewinnen, daß die (Re-)Initialisieruπg einwandfrei beendet ist, kann die im Sender S angebrachte Anzeige L oder eine weitere, z.B. im Empfänger E angebrachte Anzeige EL - z.B. durch Blinken - anzeigen, daß alle Bruchstücke B generiert bzw. ausgesendet sind.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist das zum Generieren benutzte Sender-Bedienungselement SB und das im Normalbetrieb zum Aussenden des Startcode bzw. Fortsetzungscode benutzte Sender-Bedienungselement SB identisch, - es ist also z.B. nur ein einziges statt der in Figur 2 gezeigten zwei Sender-Bedie¬ nungselemente SB vorhanden - , so daß dann bei jeder Betätigung des betreffenden Sender-Bedienungselementes SB jeweils neu ein Bruchstück B generiert wird. Außerdem wird dann das jeweils generierte Bruchstück B unmittelbar, also vor einer nächsten Betätigung des betreffenden Sender-Bedienungselementes SB, - als solches oder umcodiert - im Senderspeicher SS, z.B. in dessen RAM, auf Vorrat zwischengespeichert. Dadurch kann man den Aufwand an Bedienungselementen SB sowie den Aufwand des Benutzers zur Vorbereitung einer Re-Initialisierung verringern, indem schon während des Normalbetriebs, bei dem die Dauer und die Anzahl der Betätigungen der Sender-Bedienungselemente SB jeweils recht willkürlich sind, stark abweichende Zufallszahlen als später verwendbare Bruchstücke gewonnen werden. In diesem Fall ist vor allem auch dann, wenn später in sehr großer Eile eine Re-Initialisierung durchgeführt werden sollte, der Zeit¬ aufwand zum Vorbereiten der Re-Initialisierung vermieden und damit selbst in solchen Eilfällen die Sicherheit gegen unbe¬ rechtigtes Mithören erhöht.
Wenn der Senderspeicher SS nur einen RAM enthält, wird bei einem Batteriewechsel - der Sender S benötigt meistens eine Batterie - stets eine neue Initialisierung nötig, bevor das System wieder normal betätigt werden kann. Wenn hingegen der Sender S - zumindest zusätzlich zu einem RAM - auch noch einen ROM, z.B. einen EEPROM, als Senderspeicher SS enthält, kann eine Re-Initialisierung bei dem Batteriewechsel auch vermieden werden.
Die Funktionssicherheit des Sender-Empfänger-Systems während des (Re-)Initialisierens kann man dadurch erhöhen, daß zum aus¬ gesendeten Urcode UC ein das Initialisieren bzw. Re-Initiali- sieren anzeigender, mehr oder weniger langer Zusatzcode ZC - z.B. nur sechs oder vielleicht auch weit über vierzig bestimmte zusätzliche Bits ZC - hinzugefügt ist, um dem Empfänger mitzu¬ teilen, daß nun ein Urcode UC übertragen wird. Dieser Zusatz¬ code ZC kann z.B. gemäß Figur 3 unmittelbar vor dem Urcode UC ausgestrahlt werden.
Wenn ein Bruchstück B des Urcode UC bzw. der ganze Urcode UC unmittelbar zusammen mit dem Zusatzcode ZC ausgesendet wird, wird die Zuverlässigkeit und Einfachheit der Bedienung während des (Re-)Initialisierens erhöht, unter anderem weil die Leistung, mit der die einzelnen Bits bzw. 1-Bits des Urcode ausgestrahlt werden, dann angenähert gleich groß ist.
Dieser schon oben erwähnte Zusatzcode ZC kann auch für sich, z.B. um die Sicherheit gegen unbefugte (Re-)Initialisierungen und damit gegen Diebstahl zu erhöhen, auch dem betreffenden Empfänger und Sender des Systems als von System zu System ver¬ schiedener, aber dann für das betreffende System fester Zusatz¬ code ZC, z.B. vom Händler, eingegeben werden. Dieser individu- eil dem System anfänglich fest zugeordnete Zusatzcode ZC ge¬ stattet, später das System mittels des Zufallsgenerators in erfindungsgemäßer Weise zu re-initialisieren, wobei Fremde mit ihren fremden Sendern, mangels Identität ihres Zusatzcode ZC, das System nicht mehr verbotenerweise initialisieren und dann auch gleichsam im Normalbetrieb betätigen können.
Den Aufwand an Bauteilen kann man auch dadurch verringern - be¬ sonders wenn ohnehin schon aus anderen Gründen eine Anzeige, z.B. eine stromsparende LCD-Anzeige am Sender angebracht ist, z.B. um dessen Betriebsbereitschaft anzuzeigen, - daß der Takt¬ geber CL und die Anzeige L im Sender S angebracht sind, vgl. Figur 2, und daß die Anzeige L vorgibt, mit welchem Takt etap- penweise die Bruchstücke B zu generieren sind.
Dann, wenn der Taktgeber CL und die Anzeige EL aber im Empfän¬ ger E angebracht sind und die Anzeige EL vorgibt, mit welchem Takt etappenweise jeweils ein Urcode-Bruchstück B durch Betäti- gung der/des betreffenden Sender-Bedienungselemeπte/s SB auszu¬ senden ist, kann man das Gewicht und den Aufwand für die An¬ bringung einer Anzeige im Sender S vermeiden und darüberhinaus eine, oft schon aus anderen Gründen angebrachte Anzeige am Emp¬ fänger, z.B. die Anzeige einer Diebstahlwarnanlage, mitbenutzen. Überdies gestattet dann die vom Empfänger E statt vom Sender S vollzogene Menüführung der Person, welche die (Re-)Initialisie- rung durchführt, daß die Wahrscheinlichkeit sehr klein wird, daß das System versehentlich (re-)initialisiert wird, indem z.B. versehentlich die Bedienungselemente SB durch Kinder nach einem Rhythmus bedient werden, der durch die Anzeige / durch das Lämpchen L des Senders S vorgegeben wird. - Besonders zu¬ verlässig vermeidet man unbeabsichtigte (Re-)Initialisierungeπ des Systems, wenn der Empfänger E nur dann zum Empfang des Urcode UC bereit ist, wenn der betreffende Bediener zusätzlich eine andere Maßnahme vornahm. Er kann z.B. dazu zusätzlich den Zündschlüssel in das Zündschloß stecken und in eine bestimmte Stellung drehen müssen, damit der Empfänger E überhaupt zum Empfang des Urcode UC bereit ist.
Dem Bediener kann man erleichtern, die Gewißheit zu gewinnen, daß die (Re-)Initialisierung einwandfrei beendet ist, wenn eine im Empfänger E angebrachte Anzeige EL nach dem Empfang des Bruchstückes oder des ganzen Urcode UC diesen Empfang deutlich anzeigt, also deutlich quittiert, - unabhängig davon, ob diese Anzeige EL vorher den Takt zur Generierung der Bruchstücke B vorgab, oder nicht.
Auch wenn der Empfänger E nach dem Gelingen des (Re-)Initiali- sierens als Quittung kurzzeitig die Einrichtung ST - also z.B. die KFZ-Zentralverriegelung ST - erkennbar betätigt, wird dem
Benutzer erleichtert, die Gewißheit zu gewinnen, daß die (Re-) Initialisierung einwandfrei beendet ist, und zwar selbst dann, falls keine besondere sonstige Anzeige, wie z.B. ein Lämpchen, für diesen Zweck am Empfänger angebracht ist.
Die Sicherheit gegen fehlerhafte (Re-)Initialisierungen kann man erhöhen, vor allem auch unbeabsichtigte (Re-)Initialisie- rungen vermeiden, wenn ein Sender-Bedienungselement SB, wel¬ ches zum Aussenden des Urcode UC - und/oder zum endgültigen Speichern des Urcode UC bzw. Startcode SC in einem Senderspei¬ cher SS - zu betätigen ist, eine nur mit einem spitzen Gegen¬ stand zu betätigende, in das Sendergehäuse S eingelassene Mini- taste SB ist.
Der Sender S kann eine Uhr und/oder einen Zähler ZR enthalten, um die Gesamtdauer und/oder die Anzahl von wiederholten Aussen¬ dungen des Urcode UC bzw. seiner Bruchstücke B zu zählen. Hier- bei kann die Uhr und/oder der Zähler ZR die Aussendungen ver¬ hindern, sobald eine Maximalzeit und/oder Maximalanzahl der Ausstrahlungen überschritten wurde. Dadurch kann man die Sicherheit gegen unberechtigtes Abhören des Urcode weiter erhöhen, weil die Ausstrahlung zwingend beendet wird, sobald der Urcode vollständig bzw. ausreichend oft ausgestrahlt wurde.
Die Sicherheit gegen unberechtigtes Abhören kann man noch wei¬ ter erhöhen, wenn der Sender S nach einer entsprechenden Betä¬ tigung zumindest eines seiner Sender-Bedienungselemente SB das weitere Aussenden des Urcode UC zu unterbinden gestattet.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung wird bzw. werden während des Initialisierens bzw. Re-Initialisierens bei Nichteinhaltung des vorgegebenen Taktes, und/oder bei Nichteinhaltung der durch die Uhr oder durch den Zähler ZR vorgegebenen Dauern bzw. Aus- strahlungs- bzw. Übertragungsanzahlen, das bisher generierte und/oder das bisher ausgesendete Bruchstück B, bzw. die bisher generierten und/oder die bisher ausgesendeten Bruchstücke B, des Urcode UC nicht mehr zur Zusammensetzung eines Urcode UC benutzt. Stattdessen wird vom Sender S und vom Empfänger E dann nur der vorher bzw. früher gültige Urcode UC bzw. Startcode SC, bzw. ein davon inzwischen abgeleiteter Fortsetzungscode SI, für die nächsten im Normalbetrieb auszusendenden Codes SI zur Betä¬ tigung der Einrichtung ST weiterhin benutzt, soweit ein solcher Urcode UC bzw. Startcode SC vorher überhaupt in ihm erzeugt oder in ihn eingegeben war. Dadurch wird die Sicherheit gegen fehlerhafte (Re-)Initialisierungen weiter erhöht und vor allem auch nach fehlerhaften Re-Initialisierungen ein einwandfreier Weiterbetrieb des Sender-Empfänger-Systems ermöglicht.
Einem unberechtigten Dritten, der den ausgestrahlten Urcode ab¬ hört, wird weiter erschwert, einen die Berechtigung vortäuschen- den Code, nämlich Urcode, Startcode oder (bei Wechselcode) spä¬ teren Fortsetzungscode, zu generieren, also besonders die Sicherheit gegen Diebstahl zu erhöhen, wenn der Sender S eine Umrechnungseinheit μP enthält, mittels welcher der Sender S den Urcode UC bzw. seine Bruchstücke B - evtl. zusammen mit dem Zu- satzcode ZC - verschlüsselt, um den Urcode UC verschlüsselt aus¬ zusenden, und wenn auch der Empfänger E eine Umrechnungseiπheit μP enthält, mittels welcher der Empfänger E aus dem empfangenen codierten Signal SI den unverschlüsselten Urcode UC oder den Startcode SC bildet.
Wenn der Sender S und der Empfänger E je eine Recheneinheit μP enthält, welche im Normalbetrieb nach einem von mehreren, im Prinzip möglichen Algorithmen von Fall zu Fall den zu übertra¬ genden nächsten Fortsetzungscode SI berechnet, wobei dieser be- rechnete Code SI jeweils einer aus der zulässigen Codemenge SI ist, und wenn zusätzlich der Urcode UC nicht nur eine Festle¬ gung des zukünftig zu benutzenden Startcode SC, sondern auch eine Festlegung der zukünftig zu benutzenden Alternative des Algorithmus enthält, wird einem unberechtigten Dritten die Nachbildung bzw. die Berechnung bzw. das Erraten von berechti¬ genden Fortsetzungscodes SI weiter erschwert.
Mit relativ wenig Aufwand kann man mehrere, jeweils sehr will- kürliche Zufallszahlen generieren, um daraus den zum Empfänger zu übertragenden, sehr langen Urcode zu bilden, wenn der im Sender S enthaltene Zufallsgenerator Z eine Zählereinheit oder eine als Zähler arbeitende Einheit eines Rechners μP ist. Diese Einheit zählt bei entsprechendem Betätigen von zumindest einem seiner Bedienungselemente SB rasch immer wieder von Null bis zu einer hohen Zahl - also z.B. bis zur Zahl 255, wobei sie diese Zählung solange und so oft wiederholt, bis durch eine entspre¬ chende, dem vorgegebenen unrhythmischen Takt gerechte Betäti- gung - z.B. durch rechtzeitiges Loslassen - des/der betreffen¬ den Bedienungselemente/-s SB das dann erreichte Zählergebnis als Bruchstück B des Urcode UC bzw. Startcode SC generiert ist.
Wenn die Dauer eines von Null bis Null dauernden einzelnen Zählzyklusses höchstens ein zehntel Sekunde beträgt, und wenn dabei die Maximaldauer der betreffenden Zeitspanne und damit die Maximaldauer, die zur Generierung eines Bruchstückes B und damit zur entsprechenden Betätigung von zumindest einem betref¬ fenden Bedienungselement SB zugelassen ist, höchstens zehn Sekunden beträgt, kann man in besonders bedienerfreundlicher Weise die Dauer des (Re-)Initialisierungsvorganges verkürzen, ohne stark zu riskieren, daß das generierte Bruchstück B keine sehr willkürliche Zufallszahl mehr ist.
In der
- DE-OS(A) 29 09 134 ist bei einem ähnlich wie die Erfindung aufgebauten Sender-Emp¬ fänger-System bereits bekannt, unterschiedliche Leistungspegel für die Übertragungen beim Schließen und beim Entriegeln der Türen eines KFZ zu verwenden. Dort ist angestrebt, die Türe noch zuverlässig zu betätigen, selbst wenn beim Schließen und Entriegeln, also im Normalbetrieb, z.B. wegen Alterung der Bat¬ terie, die Funtionstüchtigkeit des Systems nachläßt.
Eine Weiterbildung der Erfindung verwendet ebenfalls zwei ver¬ schiedene Leistungspegel zum Übertragen der Codes, aber in anderen Betriebsfällen: Zum Übertragen des Urcode UC, oder von Bruchstücken des Urcode UC, wird beim unidirektionale (Re-)- Initialisieren (I) ein sehr viel niedriger Leistuπgspegel ver¬ wendet, als während des Normalbetriebes. Im Normalbetrieb, also zum Übertragen des Code SI, z.B. um das Türschloß des KFZ zu betätigen - z.B. also beim Übertragen eines Fortsetzungscode SI, wenn man einen Wechselcode verwendet - wird also bei der erfindungsgemäßen Weiterbildung eine relativ hohe Leistung zum Übertragen des Codes SI benutzt. Man kann dadurch z.B.,
- wenn das Objekt 0 ein KFZ ist und wenn das Sender-Empfänger-System ein System mit einem elek- tronischen Schlüssel S und mit einem im oder am KFZ 0 ange¬ brachten Empfänger E ist, im Normalbetrieb, also z.B. zum Öffnen und Schließen der KFZ- Türeπ, die Codes SI mit so hoher Leistung übertragen, daß diese Betätigungen der Türschlösser auch aus größerer Entfernung, ab- seits vom Auto, möglich sind. Wenn hingegen das System (re-)- initialisiert werden soll, dann werden der Urcode UC, oder zu¬ mindest Teile/Bruchstücke dieses Urcode UC, nur mit relativ kleiner Leistung übertragen, nämlich mit so kleiner Leistung, daß ein unbefugter Dritter aus größerer Entfernung nicht mehr diese schwachen Codesignale abhören kann.
Statt der Sendeleistungsverminderuπg beim (Re-)Initialisieren - oder zusätzlich zu dieser Verminderung - kann man auch die Empfangsempfindlichkeit des Empfängers E beim (Re-)Initiali- sieren (also z.B. nach dem Empfangen des des Zusatzcode ZC) so stark vermindern, daß der Empfänger E in der Regel nur noch von einem Sender S (re-)initialisiert werden kann, der dann sehr nahe an den Empfänger E (also z.B. im Innern des KFZ 0 dicht an den Empfänger E) gehalten wird.
Die Sendeleistung des Senders S, ebenso die Empfindlichkeit des Empfängers E, kann man mit besonders wenig Aufwand dadurch herabsetzen, indem man im Sender S und/oder im Empfänger E in Reihe zum Sendeelement SE bzw. in Reihe zum Empfangselement EE einen nur während des (Re-)Initialisierens nicht überbrückten Widerstand - z.B. ein diese Betriebsart anzeigendes Lämpchen L
- anbringt. Im Ncrmalbetrieb ist dieser in Reihe angebrachte Widerstand hingegen überbrückt. Man kann aber dazu die Sendeleistung während des (Re-)Initia- lisierens (zusätzlich oder für sich auch alleine) dadurch her¬ absetzen, daß im Sender S das Sendeelement SE im Normalbetrieb von einer Leistungsstufe oder Leistungsendstufe mit relativ hoher Leistung also relativ hohem Betriebsstrom betrieben wird, daß aber dieses Sendeelement SE im (Re-)Initialisierungsbetrieb mit dem relativ niedrigen Betriebsstrom der im Sender ange¬ brachten Anzeige L, z.B. einer LED-Anzeige L, betrieben wird.
Falls ein Sender-Empf nger-System benutzt wird, bei welchem der Sender S ein elektronischer KFZ-Schlüssel S ist, und bei wel¬ chem der Empfänger E in oder an dem KFZ 0 installiert ist, bei dem zusätzlich das Empfangselement EE des Empfängers E im Inne¬ ren des KFZ 0 angebracht ist, dann ist es besonders günstig, während des (Re-)Initialisierens, also zum Übertragen des Urco¬ de UC, oder zum Übertragen von Bruchstücken dieses Urcodes UC, die Übertragungsleistung so stark zu vermindern, daß mit dieser Leistung bei verschlossenem KFZ 0 kein (Re-)Initialisieren von außerhalb des verschlossenen KFZ 0 mehr möglich ist. Das (Re-) Initialisieren ist also nur noch möglich, wenn man im Inneren des KFZ 0 das Sendeelement SE des elektronischen Schlüssels S nahe genug an das Empfangselement EE des Empfängers E hält. Da¬ durch ist die Sicherheit gegen unbefugtes Mithören von Dritten während des Initialisierens besonders hoch.
Ein Sender S kann seinen Urcode UC auch zu mehreren Empfängern E zur (Re-)Initialisierung dieser Empfänger E übertragen. Z.B. kann dann ein einziger elektronischer Schlüssel S / Sender S gleichzeitig für mehrere Schließmechanismen verwendet werden. So kann dann derselbe Schlüssel z.B. den Empfänger E in einem KFZ 0, ferner einen anderen Empfänger E an einem Garagentor (0), sowie einen weiteren Empfänger z.B. an einer Haustüre (re-)ini- tialisieren, wonach mit demselben Schlüssel alle diese Schlie߬ mechanismen von der Ferne betätigt werden können, - im Prinzip mit derselben Sicherheit und Unkompliziertheit, als wenn nur ein einziger Empfänger E benutzt würde.
Es können aber auch mehrere verschiedene Sender S ihren jewei- ligen, individuell ihnen zugeordneten Urcode UC zu einem einzi¬ gen Empfänger E zur (Re-)Initialisierung dieses Empfängers E übertragen. Z.B. können dann mehrere verschiedene elektronische Schlüssel S / Sender S für nur einen Empfänger E - z.B. in einem KFZ 0 - , also für einen einzigen, allen Sendern gemeinsamen Schließmechanismus verwendet werden. So können dann diese ver¬ schiedenen Schlüssel S also z.B. den Empfänger E in einem KFZ 0 (re-)initialisieren und anschließend jeder Sender S für sich den Empfänger E von der Ferne steuern. Der Empfänger E kann nämlich statt eines einzigen Urcode UC bzw. statt nur der aus diesem einzigen Urcode UC abgeleiteten Daten auch noch zusätzlich die Urcodes UC (bzw. daraus jeweils abgeleitete Daten) in seinem Empf ngerspeicher ES speichern. Jeder Sender S (re-)initiali- siert und steuert also dann den Empfänger E unabhängig von den anderen Sendern S. Man kann auch vorsehen, daß dann der oben erwähnte Zusatzcode ZC für alle Sender S identisch sein muß, damit keine weiteren Sender S von unberechtigten Personen den Empfänger E (re-)initialisieren können.

Claims

Patentansprüche
1. Sender-Empfänger-System (Figur 1 und 2), welches die Berech¬ tigung zur Benutzung eines Objektes (0) - z.B. zur Betätigung der Zentralverriegelung eines KFZ (0) - prüft, mit einem Sender (S) - z.B. elektronischen KFZ-Schlüssel -, β welcher ein Sendeelement (SE) - z.B. UKW-Antenne, Ultra¬ schallstrahler und/oder Infrarotstrahler - sowie ein oder mehrere Sender-Bedienungselemente (SB), die ihrerseits das Aussenden von codierten Signalen (SI) veranlassen können, aufweist, wobei der Code die Berechtigung zur Benutzung des Objektes (0) betrifft, und * welcher mindestens einen einzigen Senderspeicher (SS) zur Speicherung von Daten über Benutzungsberechtigungen auf- weist, sowie einem - z.B. unter dem KFZ-Dach angebrachten - Empfänger (E), welcher ein Empfangselement (EE) - z.B. Ultraschallmikro¬ phon und/oder Infrarot-Photodiode - aufweist, das die ihm zugesendeten codierten Signale empfängt, β welcher einen Empfängerspeicher (ES) zur Speicherung von Daten zur Ermittlung der Berechtigung bzw. Nichtberechti- gung von empfangenen Codes (SI) aufweist, und welcher eine Logikschaltung (μP) aufweist, die den je¬ weils empfangenen Code (SI) mittels der im Empfängerspei- eher (ES) gespeicherten Daten prüft und eine Einrichtung
(ST) - z.B. eine KFZ-Zentralverriegelung (ST) und/oder ei¬ ne KFZ-Einbruchswarnanlage (ST) - entsprechend dem Prüfer¬ gebnis betätigt oder nicht betätigt, wobei - zur (Re-)Initialisierung, also zur Initialisierung und/oder zur Re-Initialisierung, d.h. zur Abstimmung und/oder Neuabstimmung zwischen einem vom Sender (S) zukünftig ausgesendeten, neuen Code (SI) und dem zukünftig vom Empfänger (E) als berechtigt zu akzeptierenden Code (SI), der Sender (S) zur Vorbereitung des/der zukünftig von ihm selbst benutzten neuen Code/Codemeπge (SI) einen Zufallsgene¬ rator (Z) enthält, welcher, durch Betätigung von zumindest einem der Sender-Bedienungselemente (SB), jeweils eine Zu¬ fallsziffer (B) generiert, und vom Sender (S) zum Empfänger (E) ein Urcode (UC) übertragen wird, der seinerseits danach entweder den Startcode (SC), also neuen Code (SC) - oder, bei Wechselcode (SI), die Menge von verschiedenen neuen Codes (SI) (= Codemenge) einschlie߬ lich des Startcode (SC), also einschließlich des ersten be¬ nutzbaren Code dieser Menge (SI) - dadurch festlegt, daß dieser ausgesendete Urcode (UC) - und/oder im Empfänger (E) und/oder im Sender (S) aus dem Urcode (UC) durch Umrechnen gebildete Daten (SC), z.B. ein durch Umrechnen gebildeter Startcode (SC) - im Senderspeicher (SS) bzw. im Empfänger¬ speicher (ES) gespeichert wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß - der Urcode (UC) unidirektional vom Sender (S) zum Empfänger (E), also ohne einem automatisch bidirektional zwischen dem Sender (S) und dem Empfänger (E) ablaufendem Dialog, über¬ tragen wird.
2. Sender-Empfänger-System nach Patentanspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Zufallsgenerator (Z) jeweils nur ein Bruchstück (B) eines Code (UC, SC) generiert, indem er (Z), durch weitere Betäti¬ gungen von zumindest einem der Bedienungselemente (SB), etap- penweise auch die übrigen Bruchstücke (B) generiert, und eine im Sender (S) angebrachte Logikeinheit (μP) die gene¬ rierten Bruchstücke (B) in den zu übertragenden Urcode (UC) umwandelt, also der Urcode (UC) bzw. Startcode (SC) aus mehreren, also zumindest zwei, miteinander verschachtelten oder nichtver¬ schachtelten, jeweils für sich mittels des Zufallsgenerators
(Z) generierten Bruchstücken (B bzw. Bl, B2 ) - von z.B. je acht Bits - abgeleitet ist.
3. Sender-Empfänger-System nach Patentanspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß eine von einem Taktgeber (CL) gesteuerte Anzeige (L) - z.B. ein Lämpchen (L) - angebracht ist, welche, zur Bedienerfüh- rung während des (Re-)Initialisierens, einen Takt zur Betä¬ tigung - z.B. zum Drücken und/oder zum Loslassen - von dem bzw. den Sender-Bedienungselement/-en (SB) vorgibt, um wäh¬ rend dieser Takte etappenweise den Urcode (UC) bzw. Startcode (SC) mittels des Zufallsgenerators (Z) zu generieren.
4. Sender-Empfänger-System nach Patentanspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Urcode (UC) auf mindestens drei - also z.B. auf fünf oder acht - Bruchstücken (B) von jeweils mehreren - z.B. minde¬ stens acht Bits - beruht, und der Taktgeber (CL) und damit die Anzeige (L, EL) in einem ungleichmäßigen Takt Zeitspannen vorgibt, in welchen ein Bruchstück (B) mittels entsprechender Betätigung der/des be- treffenden Bedienungselemente/-s generiert und/oder ausge¬ sendet werden kann.
5. Sender-Empfänger-System nach Patentanspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß - die Zeitspannen erst nach einer vorgegebenen Verzögerung - von z.B. einer Sekunde - nach der Anzeige (L, EL) beginnen, und die Zeitspannen auf eine vorgegebene maximale Dauer - von z.B. drei Sekunden - begrenzt sind.
6. Sender-Empfänger-System nach einem der Patentansprüche 2 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Sender (S) entweder unmittelbar diese verschiedenen Bruchstücke (B), oder mittelbar aus diesen Bruchstücken (B) gemäß einem Algorithmus gebildete bruchstückhafte Werte, zur Festlegung des/der neuen Code/Codemenge (SI) in seinem Sen¬ derspeicher (SS) speichert, um diese Bruchstücke (B) bzw. Werte zum Urcode (UC) und/oder Startcode (SC) zusa menzuset- zen und um erst nach einer entsprechenden Betätigung von zu¬ mindest einem seiner Sender-Bedienungselemente (SB) den Ur¬ code (UC) auszusenden.
7. Sender-Empfänger-System nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Urcode (UC) in Etappen ausgestrahlt wird, und - jede Etappe durch Betätigung der/des betreffenden Sender- Bedienungselemente/-s (SB) ausgelöst wird.
8. Sender-Empfänger-System nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Sender (S) bei entsprechender Betätigung zumindest eines seiner Sender-Bedienungselemente (SB) den Urcode (UC) als Ganzes in einem Block (Figur 3) aussendet.
9. Sender-Empfänger-System nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die im Sender (S) angebrachte Anzeige (L) oder eine weitere Anzeige (EL) anzeigt, daß alle Bruchstücke (B) generiert bzw. ausgesendet sind.
10. Sender-Empfänger-System nach einem der vorhergehenden
Patentansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß - das zum Generieren benutzte Sender-Bedienungselement (SB) und das im Normalbetrieb zum Aussenden des jeweiligen Code be¬ nutzte Sender-Bedienungselement (SB) identisch ist, so daß bei jeder Betätigung des betreffenden Sender-Bedienungsele¬ mentes (SB) jeweils neu ein Bruchstück (B) generiert wird, und das jeweils generierte Bruchstück (B) unmittelbar, also vor einer nächsten Betätigung des betreffenden Sender-Bedie¬ nungselementes (SB), - als solches oder umcodiert - im Sen¬ derspeicher (SS/RAM) auf Vorrat gespeichert wird.
11. Sender-Empfänger-System nach einem der vorhergehenden
Patentansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß - zum ausgesendeten Urcode (UC) ein das Initialisieren bzw. Re-Initialisieren anzeigender Zusatzcode (ZC) - z.B. sechs bestimmte zusätzliche Bits - hinzugefügt ist, um dem Empfän¬ ger mitzuteilen, daß nun ein Urcode (UC) übertragen wird.
12. Sender-Empfänger-System nach Patentanspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein Bruchstück (B) des Urcode (UC) bzw. der ganze Urcode (UC) unmittelbar zusammen mit dem Zusatzcode (ZC) ausgesendet wird.
13. Sender-Empfänger-System nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß - der Taktgeber (CL) und die Anzeige (L) im Sender (S) ange¬ bracht sind und die Anzeige (L) vorgibt, mit welchem Takt etappenweise die Bruchstücke (B) zu generieren sind.
14. Sender-Empfänger-System nach einem der Patentansprüche 1 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß - der Taktgeber (CL) im Sender (S) und/oder im Empfänger (E), sowie die Anzeige (EL) im Empfänger (E) angebracht sind und _ die Anzeige (EL) vorgibt, mit welchem Takt etappenweise je¬ weils ein Urcode-Bruchstück (B) durch Betätigung der/des be¬ treffenden Sender-Bedienungselemente/-s (SB) auszusenden ist.
15. Sender-Empfänger-System nach Patentanspruch 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Empfänger (E) nur dann wirksam die (Re-)Initialisierung durchführt, wenn zusätzlich der Berechtigte eine zusätzliche Maßnahme, z.B. die zusätzliche Maßnahme "Hineinstecken des Zündschlüssels in das Zündschloß und Drehen des Zündschlüs¬ sels auf eine bestimmte Stellung", durchführt und/oder durch¬ geführt hat.
16. Empfänger-Sender-System nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine im Empfänger (E) angebrachte Anzeige (EL) nach dem E p- fang des Bruchstückes oder des ganzen Urcode (UC) die Kom¬ plettheit des Empfanges anzeigt.
17. Empfänger-Sender-System nach einem der vorhergehenden
Patentansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Empfänger (E) nach dem Gelingen des (Re-)Initialisierens als Quittung kurzzeitig die Einrichtung (ST) - also z.B. die KFZ-Zentralverriegelung (ST) - erkennbar betätigt.
18. Sender-Empfänger-System nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, bevorzugt nach Patentanspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein Sender-Bedienungselement (SB) , welches zum Aussenden des Urcode (UC) - und/oder zum endgültigen Speichern des Urcode (UC) bzw. Startcode (SC) im Senderspeicher (SS) - zu betäti¬ gen ist, eine nur mit einem spitzen Gegenstand zu betätigen¬ de, in das Sendergehäuse (S) eingelassene Minitaste (SB) ist.
19. Sender-Empfänger-System nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß - der Sender (S) eine Uhr und/oder einen Zähler (ZR) enthält, um die Gesamtdauer und/oder die Anzahl von wiederholten Aussendungen des Urcode (UC) bzw. seiner Bruchstücke (B) zu zählen, und die Uhr und/oder der Zähler (ZR) die Aussendungen verhindert, sobald eine Maximalzeit und/oder Maximalanzahl der Aussendun¬ gen überschritten wurde.
20. Sender-Empfänger-System nach Patentanspruch 19, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Sender (S) nach einer entsprechenden Betätigung zumindest eines seiner Sender-Bedienungselemente (SB) das weitere Aus- senden des Urcode (UC) zu unterbinden gestattet.
21. Sender-Empfänger-System nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß während des (Re-)Initialisierens bei Nichteinhaltung des vorgegebenen Taktes, und/oder bei Nichteinhaltung der durch die Uhr oder durch den Zähler (ZR) vorgegebenen Dauern bzw. Übertragungsanzahlen, das bisher generierte und/oder das bisher ausgesendete Bruchstück (B), bzw. die bisher gene¬ rierten und/oder die bisher ausgesendeten Bruchstücke (B) , des Urcode (UC) nicht mehr zur Zusammensetzung eines Urcode (UC) benutzt wird bzw. werden, sondern vom Sender (S) und vom Empfänger (E) dann nur der vorherige Urcode (UC) bzw. Startcode (SC), bzw. ein davon inzwischen abgeleiteter Fortsetzungscode, für die nächsten im Normalbe¬ trieb auszusendenden Codes (SI) zur Betätigung der Einrich¬ tung (ST) weiterhin benutzt wird, soweit ein solcher Urcode (UC) bzw. Startcode (SC) vorher überhaupt in ihm erzeugt oder in ihn eingegeben war.
22. Sender-Empfänger-System nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß - der Sender (S) eine Umrechnungseinheit (μP) enthält, mittels welcher der Sender (S) den Urcode (UC) bzw. seine Bruchstücke (B) verschlüsselt, um den Urcode (UC) verschlüsselt auszusen¬ den, und - der Empfänger (E) eine Umrechnungseinheit (μP) enthält, mit- tels welcher der Empfänger (E) aus dem empfangenen codierten Signal (SI) den unverschlüsselten Urcode (UC) oder den Start¬ code (SC) bildet.
23. Sender-Empfänger-System nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Sender (S) und der Empfänger (E) je eine Recheneinheit (μP) enthält, welche im Normalbetrieb nach einem von mehreren Algorithmen von Fall zu Fall den zu übertragenden nächsten
Code (SI) berechnet, wobei der errechnete Code (SI) jeweils einer aus der zulässigen Codemenge ist, und der Urcode (UC) nicht nur eine Festlegung des zukünftig zu benutzenden Startcode (SC), sondern auch eine Festlegung der zukünftig zu benutzenden Alternative des Algorythmus enthält,
24. Sender-Empfänger-System nach einem der vorhergehenden
Patentansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der im Sender (S) enthaltene Zufallsgenerator (Z) eine Zäh¬ lereinheit oder eine als Zähler arbeitende Einheit eines Rechners (μP) ist,
* welche bei entsprechendem Betätigen von zumindest einem seiner Bedienungselemente (SB) rasch immer wieder von Null bis zu einer hohen Zahl - also z.B. bis zur Zahl 255 - zählt, und
* welche dies solange und so oft wiederholt, bis durch eine entsprechende, dem vorgegebenen unrhythmischen Takt gerech- te Betätigung - z.B. durch rechtzeitiges Loslassen - des/ der betreffenden Bedienungselemente/-s (SB) das dann er¬ reichte Zählergebnis als Bruchstück (B) des Urcode (UC) bzw. Startcode (SC) generiert ist.
25. Sender-Empfänger-System nach Patentanspruch 24, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Dauer eines von Null bis Null dauernden einzelnen Zähl- zyklusses höchstens ein zehntel Sekunde beträgt, und die Maximaldauer der betreffenden Zeitspanne und damit die Maximaldauer, die 2ur Generierung eines Bruchstückes (B) und damit zur entsprechenden Betätigung von zumindest einem be¬ treffenden Bedienungselement (SB) zugelassen ist, höchstens zehn Sekunden beträgt.
26. Sender-Empfänger-System nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Sender im Normalbetrieb beim Senden seines jeweiligen Code (SI) zur Benutzung des Objektes (0) eine relativ hohe Sendeleistung aufweist, aber der Sender (S) beim (Re-)Initialisieren den oder die übertragenen Urcodes (UC), oder zumindest Teile davon (UC, B), mit demgegenüber so stark verminderter Sendeleistung ausstrahlt, daß sich der Sender (S) während dieses (Re-)Initialisierens in sehr viel geringerem Abstand vom Empfänger (E) befinden muß als während des Normalbetriebes.
27. Sender-Empfänger-System nach Patentanspruch 26, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß - im Sender (S) das Sendeelement (SE) β im Normalbetrieb von einer Leistungs(end)stufe mit relativ hoher Leistung und damit mit relativ hohem Betriebsstrom betrieben wird, aber β im (Re-)Initialisierungsbetrieb mit dem relativ niedrigen Betriebsstrom der Anzeige (L) betrieben wird.
28. Sender-Empfänger-System nach Patentanspruch 26 oder 27, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Sender (S) ein elektronischer KFZ-Schlüssel (S) ist, der Empfänger (E) in oder an einem KFZ (0) installiert ist, das Empfangselement (EE) des Empfängers (E) im Inneren des KFZ (0) angebracht ist, und die zum (Re-)Initialisieren benutzte verminderte Leistung zu gering ist, um bei verschlossenem KFZ (0) von außerhalb des KFZ (0) her den Empfänger (E) (re-)initialisieren zu können.
29. Sender-Empfänger-System nach einem der vorhergehenden
Patentansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Sender (S) einen Urcorde (UC) zu mehreren Empfängern (E) zur (Re-)Initialisierung der betreffenden Empfänger (E) überträgt.
30. Sender-Empfänger-System nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Empfänger (E) einen jeweils anderen Urcorde (UC) von verschiedenen Sendern (S) empfängt.
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