DE19853603A1 - Benutzererkennende Diebstahlschutzeinrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Diebstahlschutzvorrichtung für ein Kraftfahrzeug. Sie enthält ein Systemsteuergerät (10), dem verschiedene Fahrzeugsignale (n, v, alpha, G, beta) zugeführt sind. Es weist einen zur Durchführung von Steuerungsfunktionen geeigneten Mikroprozessor (11) auf und wertet die Fahrzeugsignale (n, v, alpha, G, beta) aus, um Merkmale zu erzeugen, die zusammen ein Benutzerprofil ergeben, welches eindeutig einen Fahrer bezeichnet. Es vergleicht ein aktuell ermitteltes Benutzerprofil mit abgespeicherten Referenzprofilen und beschränkt die Fahrzeugfunktionsbereitschaft, wenn ein aktuell ermitteltes Benutzerprofil nicht mit einem der abgespeicherten Referenzprofile übereinstimmt.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Diebstahlschutzeinrichtung für Kraftfahrzeuge. Als Voraussetzung für die Übernahme eines Versicherungsrisikos fordern Versicherungsgesellschaften zu­ nehmend, daß zu versichernde Fahrzeuge mit einer Diebstahl­ schutzeinrichtung ausgestattet sind. Übliche zu diesen Ein­ richtungen zählende Wegfahrsperren besitzen eine Codeeinga­ beeinrichtung sowie ein damit über eine Datenverbindung ver­ bundenes Systemsteuergerät. Das Fahrzeug wird freigegeben, wenn ein vom Benutzer über die Codeeingabeeinrichtung zuge­ führter Code mit einem im Systemsteuergerät abgelegten Refe­ renzcode übereinstimmt. Der einfache Diebstahl eines Fahr­ zeuges wird dadurch doch wirkungsvoll erschwert. Nicht ver­ hindern kann eine solche bekannte Wegfahrsperre jedoch den Diebstahl eines Fahrzeuges, wenn der Benutzer gewaltsam zur Herausgabe des Freigabecodes bzw. der Mittel, worin er abge­ legt ist, gezwungen wird. Um diesem sogenannten car jacking entgegenzuwirken, wurde bereits vorgeschlagen, das Fahrzeug stets nur befristet freizugeben, wobei die Freigabe regelmäßig durch Einschaltung externer Einrichtungen erneuert wer­ den muß. Zur Realisierung dieser Vorschläge ist jeweils ein erheblicher struktureller Zusatzaufwand er­ forderlich, der ihre Umsetzung jedenfalls verteuert. Aus dem Gebiet der Fahrzeuggetriebe sind Lösungen bekannt (Auto­ mobiltechnische Zeitschrift 1992, S. 428 bis 436), die, um ein Getriebeschaltprogramm auszuwählen, eine Fahrertyperken­ nung durchführen. Das Getriebesteuergerät bewertet dabei das Fahrerverhalten in verschiedenen Fahrsituationen anhand der absoluten Stellung des Fahrpedals und dessen Betätigungsge­ schwindigkeit. Aufgrund der Bewertung ordnet es den Fahrer einer bestimmten Fahrertypklasse zu und wählt ein auf diese Typklasse zugeschnittenes Schaltprogramm.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Diebstahlschutzeinrich­ tung für Kraftfahrzeuge anzugeben, welche ihre Schutzfunk­ tion unabhängig von einer Mitwirkung des Benutzers entfal­ tet.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Diebstahlschutzeinrich­ tung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs. Die erfindungsge­ mäße Einrichtung hat den Vorteil, daß zu ihrer Realisierung keine strukturellen Änderungen im Fahrzeug vorzunehmen sind. Vorteilhaft läßt sie sich als Softwarelösung in ein ohnehin vorhandenes Motorsteuergerät integrieren. Indem sie ohne Mitwirkung des Fahrers arbeitet, ist einem Fahrzeug nicht ansehbar, ob es mit der erfindungsgemäßen Diebstahlschut­ zeinrichtung ausgestattet ist oder nicht. Indirekt wird da­ durch ein Schutz auch für baugleiche Fahrzeuge erzielt, die tatsächlich nicht mit einer erfindungsgemäßen Diebstahl­ schutzeinrichtung ausgestattet sind. In vorteilhafter Ausge­ staltung gestattet die erfindungsgemäße Diebstahlschutzein­ richtung eine zeitlich befristete Nutzung des gesicherten Fahrzeuges durch einen das Fahrzeug normalerweise nicht nut­ zenden Fahrer, so daß ein erfindungsgemäß gesichertes Fahr­ zeug unter Wahrung der Sicherungswirkung ohne weiteres etwa an Bekannte des Fahrers verleihbar ist. Zweckmäßig ist die Beendigung des Lernmodus, in dem die Diebstahlschutzeinrich­ tung auf neue Fahrer anlernbar ist, so organisiert, daß sie nur unter Mitwirkung einer das Fahrzeug nicht nutzenden Stelle erfolgen kann, etwa durch die Zulassungstelle oder die Polizei.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnung wird die Erfindung nach­ folgend näher erläutert.

Zeichnung

Es zeigen Fig. 1 eine vereinfachte Wiedergabe der Struktur eines Systemsteuergerätes, Fig. 2 ein vereinfachtes Fluß­ diagramm zur Veranschaulichung seiner Betriebsweise.

Beschreibung

Wesentliches Strukturelement der vorgeschlagenen Diebstahl­ schutzeinrichtung ist ein Systemsteuergerät 10, wie es in Fig. 1 in stark vereinfachter Form wiedergegeben ist. Es beinhaltet einen Mikroprozessor 11 zur Durchführung der in Fig. 2 dargestellten, später beschriebenen Programmroutine, sowie einen damit über eine bidirektionale Datenverbindung 13 verbundenen Speicher 12, in dem in Form entsprechender Daten mehrere, nachfolgend erläuterte Referenzprofile abge­ legt sind. Über Signaleingänge 20 bis 24 sind dem Mikropro­ zessor 11 mehrere Fahrzeugsignale zugeführt. In Fig. 1 be­ zeichnet das am Eingang 20 anliegende Signal n die Mo­ tordrehzahl, das am Eingang 21 anliegende Signal v das Ta­ chosignal, das am Eingang 22 anliegende Signal α den Lenk­ winkel, das am Eingang 23 anliegende Signal G die Ganginfor­ mation, und das am Eingang 24 anliegende Signal β die Fahr­ pedalstellung. Neben diesen beispielhaft genannten können dem Mikroprozessor 11 über weitere Eingänge weitere Fahr­ zeugsignale zugeführt sein. Es können insbesondere auch Si­ gnale zugefügt werden, die aus anderen Steuergeräten stam­ men. Ist in dem Fahrzeug beispielsweise ein System zur Mes­ sung des Abstandes zum Vordermann eingebaut, wie es im ACC verwendet wird, können auch Informationen hinzugezogen wer­ den, die von diesem Steuergerät aufbereitet wurden. Der Mikroprozessor 11 besitzt weiterhin einen Steuerausgang 14 zur Abgabe von Steuersignalen an das zugehörige Fahrzeug beziehungsweise seine Komponenten. Bei dem Systemsteuergerät 10 kann es sich um das Motorsteuergerät handeln. Die Reali­ sierung der vorgeschlagenen Diebstahlschutzeinrichtung er­ folgt in diesem Fall im wesentlichen durch Implementierung eines Softwareprogrammes in die ohnehin vorhandene Mikropro­ zessor/Speichergruppe 11, 12, 13. Über den Signalausgang 14 erfolgt dann neben der Übertragung von Signalen im Zusammen­ hang mit der Diebstahlschutzfunktion insbesondere die Über­ tragung von Signalen zur Motorbetriebssteuerung. Das System­ steuergerät 10 kann daneben auch als eigenständige Komponen­ te ausgeführt sein, wobei etwa der Signalausgang 14 eine Verbindung zum Motorsteuergerät herstellt.

Fig. 2 veranschaulicht die Arbeitsweise des Systemsteuerge­ rätes 10 im Normalbetrieb. Die Funktion setzt beim Neustart des Fahrzeuges ein, Schritt 30. Es schließt sich eine Prü­ fung an, ob der Neustart im Hinblick auf eine vorzunehmende Beschränkung zu zählen ist, und gegebenenfalls, ob der An­ zahlwert k der noch zulässigen unbeschränkten Neustarts den Wert Null erreicht hat, Schritt 32. Im Normalfall, bei Be­ nutzung des Fahrzeugs durch einen autorisierten Benutzer, trifft das nicht zu. Der Fahrbetrieb wird dann zunächst freigegeben. Mit dem Einsetzen des Fahrbetriebes beginnt das Systemsteuergerät 10, die über die Dateneingänge 20 bis 24 eingehenden Fahrzeugsignale zu sammeln und auszuwerten, Schritt 34. Der Mikroprozessor 11 bestimmt dabei aus den Eingangssignalen n, v, α, G, β die Fahrsituation und teilt sie in Klassen ein, etwa in die Klassen Beschleunigung, kon­ stante Fahrt, Anfahren, langgezogene Kurve und Bremsen bis zum Stillstand. Die klassifizierten Fahrsituationen werden auf daraus ableitbare fahrerspezifische Merkmale analysiert. Solche fahrerspezifischen Merkmale sind zum Beispiel sein motorisches Verhalten in bestimmten Fahrsituationen, d. h. in welcher zeitlichen Abfolge nimmt der Fahrer welche Aktionen vor, oder seine Konzentrationsfähigkeit in Abhängigkeit von der Fahrsituation. Die Signale werden gefiltert und an­ schließend klassifiziert. Dabei sollen Standardsituationen, die ausreichend häufig auftreten, erkannt werden. Nachdem eine solche Situation erkannt wurde, wird das Verhalten des Fahrers in dieser Situation analysiert. Ein mögliches Kri­ terium kann zum Beispiel sein, ob der Fahrer das Pedal lange oder nur kurz konstant halten kann. Diese Art der Auswertung kann am besten mit Methoden der Fuzzy-Logik erfolgen, da diese für solche Arten der Klassifizierung besonders gut ge­ eignet sind. Ebenfalls bieten sich aber auch andere Methoden der Mustererkennung wie neuronale Netze an. Das Verfahren der Mustererkennung hat auf die Methoden keinen Einfluß. Den Merkmalen werden Werte zugeordnet. Damit ergibt sich ein Benutzerprofil in Form eines fahrsituations-/fahrertypischen Merkmalssatzes, welcher einen Fahrer eindeutig bezeichnet, Schritt 36. Dieses Benutzerprofil prüft der Mikroprozessor 11 daraufhin, ob im Speicher 12 ein übereinstimmendes Refe­ renzprofil mit denselben Merkmalen vorhanden ist. Im Spei­ cher 12 befindet sich dabei zweckmäßig eine begrenzte Zahl von Referenzprofilen für alle zur Benutzung des gesicherten Fahrzeuges autorisierten Personen. Ermittelt der Mikropro­ zessor 11 in Schritt 38 eine Übereinstimmung zwischen dem aktuell bestimmten Benutzerprofil und einem im Speicher 12 abgelegten Referenzprofil, gibt es den Fahrzeugbetrieb frei, Schritt 42. Stellt der Mikroprozessor 11 bei der Prüfung im Schritt 38 keine Übereinstimmung zwischen dem aktuell ermit­ telten Benutzerprofil und einem im Speicher 12 abgelegten Referenzprofil fest, prüft er, ob eine vorfestgelegte Zeit T_U abgelaufen ist, für die das Fahrzeug bei jedem Neustart unbedingt freigegeben wird. Ist das nicht der Fall, wieder­ holt er die Fahrerüberprüfung gemäß Schritten 34 bis 38, oder erhält zumindest die vorläufige Fahrzeugfreigabe auf­ recht. Gleichzeitig gibt der Mikroprozessor 11 ein Warnsi­ gnal aus, Schritt 46, welches dem Fahrzeugbenutzer zweckmä­ ßig optisch oder akustisch dargestellt wird. Aufgrund des Warnsignales wird die Zahl der anschließenden möglichen Neu­ starts mit unbedingter vorläufiger Fahrzeugfreigabe auf ei­ nen Wert k begrenzt. Dieser Wert wird anschließend bei jedem Neustart, Schritt 30, heruntergezählt und auf Vorliegen ei­ nes gültigen Restwertes geprüft, Schritt 32. Stellt der Mi­ kroprozessor 11 dabei fest, daß die Zahl k den Wert 0 er­ reicht hat und ein weiterer Neustart nicht mehr möglich ist, beschränkt er den Fahrzeugbetrieb, Schritt 50. Dasselbe ge­ schieht, wenn der Mikroprozessor 11 bei der Prüfung im Schritt 44 feststellt, daß die unbedingte vorläufige Freiga­ bezeit T_U abgelaufen ist.

Innerhalb der Zeitspanne T_U ist das Fahrzeug unbedingt be­ triebsbereit. Die Zeit ist so gewählt, daß das Fahrzeug kurzfristig auch von einer Person betreibbar ist, zu der im Speicher 12 ein Referenzprofil nicht abgelegt ist. Gleich­ zeitig ist dadurch auch sichergestellt, daß eine einmalige Situation wie zum Beispiel eine besondere Erregung des Fah­ rers die Verfügbarkeit nicht beeinflußt. Durch Zulassen ei­ ner bestimmten Zahl von unbeschränkten Neustarts in Verbin­ dung mit der unbedingten vorläufigen Freigabe nach jedem Neustart für eine Zeit T_U ist ermöglicht, das Fahrzeug einer Person zu überlassen, für die im Speicher 12 kein Referenz­ profil vorhanden ist. Die Beschränkung des Fahrbetriebes bei nicht vorliegender Benutzerprofil-/Referenz­ profilübereinstimmung erfolgt zweckmäßig in wenig­ stens zwei Stufen, wobei das Fahrzeug zunächst beschränkt fahrtüchtig bleibt und erst in der zweiten Stufe vollständig stillgesetzt wird.

Zum Anlernen des Systemsteuergerätes 10 auf autorisierte Fahrer ist ein besonderer Lernmodus vorgesehen. Er kann in einfacher Ausgestaltung bei Neufahrzeugen grundsätzlich ein­ gestellt sein. Der Mikroprozessor 11 wertet dann wie im Nor­ malbetrieb die erhaltenen Fahrzeugsignale n, v, α, G, β aus, und ermittelt nach jedem Neustart ein Benutzerprofil des Fahrers. Dieses prüft der Mikroprozessor anschließend auf Übereinstimmung mit einem Referenzprofil im Speicher 12. Ist ein übereinstimmendes Referenzprofil nicht vorhanden und sind im Speicher 12 noch Speicherbereiche frei, legt der Mi­ kroprozessor 11 das aktuell ermittelte Benutzerprofil als Referenzprofil in den ersten möglichen freien Speicherbe­ reich im Speicher 12 ab. Während des Fahrzeugbetriebes im Lernmodus werden auf diese Weise im Speicher 12 zu jeder das Fahrzeug benutzenden Person ein Referenzprofil abgelegt. Der Lernmodus wird durch ein von außen in das Systemsteuergerät 10 einzuspeisendes Signal beendet. Bei dem Signal handelt es sich zweckmäßig um eine Information, welche nur besonders autorisierten Stellen, wie etwa dem Hersteller, der Zulas­ sungsbehörde oder der Polizei zugänglich ist. Zweckmäßig stehen auch die Mittel zur Eingabe der den Lernmodus been­ denden Information nur diesen Stellen zur Verfügung. Den Fahrzeugeigentümern ist die den Lernmodus beendende Informa­ tion nicht bekannt. Analog zur Beendigung des Lernmodus bei einem Neufahrzeug kann auch der Wiedereintritt in den Lern­ modus bei einem Besitzübergang des Fahrzeuges gestaltet sein.

Claims (6)

1. Diebstahlschutzeinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit

• - einem Systemsteuergerät (10),
• - dem verschiedene Fahrzeugsignale (n, v, α, G, β) zuge­ führt sind,
• - das einen zur Durchführung von Steuerungsfunktionen geeigneten Mikroprozessor (11) aufweist,
• - das die Fahrzeugsignale (n, v, α, G, β) auswertet, um Merkmale zu erzeugen, die zusammen ein Benutzerprofil ergeben, welches eindeutig einen Fahrer bezeichnet,
• - das ein aktuell ermitteltes Benutzerprofil mit abge­ speicherten Referenzprofilen vergleicht,
• - und das die Fahrzeugfunktionsbereitschaft beschränkt, wenn ein aktuell ermitteltes Benutzerprofil nicht mit einem der abgespeicherten Referenzprofile übereinstimmt.

2. Diebstahlschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß dem Systemsteuergerät (10) wenigstens eines der Signale Motordrehzahl (n) Tachosignal (v), Lenkwinkel (α), Ganginformation (G) oder Fahrpedalstel­ lung (β) zugeführt ist.

3. Diebstahlschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Benutzerprofil Merkmale beinhal­ tet, die das Verhalten des Fahrers beim Beschleunigen, bei konstanter Fahrt, beim Anfahren, beim Fahren in ei­ ner langgezogenen Kurve und/oder beim Bremsen bis zum Stillstand kennzeichnen.

4. Diebstahlschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Systemsteuergerät (10) den Fahrbe­ trieb nach einem Neustart (30) jeweils für eine vorbe­ stimmte Zeit (T_U) unabhängig vom Vorliegen eines autori­ sierten Benutzerprofiles freigibt.

5. Diebstahlschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Systemsteuergerät (10) in einen Lernmodus schaltbar ist, in dem es ein ermitteltes Be­ nutzerprofil (36) als Referenzprofil übernimmt und ab­ speichert.

6. Diebstahlschutzeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Lernmodus mit Hilfe von besonderen Informationen ein- bzw. abschaltbar ist, welche nur bei besonders autorisierten Einrichtungen vorliegen.