Keyless Go
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Keyless Go beschreibt das automatische System, ein Fahrzeug ohne Autoschlüssel (also "keyless", zu deutsch "schlüssellos") zu entriegeln und durch das bloße Betätigen eines Startknopfes zu starten. Ermöglicht wird dies durch einen Chip, den der Fahrzeughalter mit sich führt. Erstmals eingeführt wurde Keyless Go durch Mercedes-Benz und Siemens VDO in den Modellen der Mercedes-Benz S-Klasse.
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[Bearbeiten] Funktionsweise
Sobald sich eine Hand dem Türgriff eines mit Keyless Go ausgestatteten Fahrzeuges bis auf wenige Zentimeter nähert, wird das System mit Hilfe eines kapazitiven oder optischen Näherungssensors aus dem sogenannten "Sleep-Mode" geweckt und über mehrere im Fahrzeug verteilte Antennen im 125 kHz Frequenzbereich eine codierte Anfrage ausgesendet. Das System geht darauf in einen Empfangsmodus im HF-Bereich (Europa: 432 MHz bzw. 868 Mhz) und wartet auf erfolgreiche Bestätigung. Ist der Schlüssel mit dem (Transponders) in Reichweite, empfängt der Transponder auf 125 kHz das Signal, decodiert es und sendet es mit einer neuen Codierung im HF-Frequenzband wieder aus. Dort wird es im Fahrzeug vom Steuergerät empfangen und wiederum decodiert. Da das Keyless Steuergerät beide Codiertabellen kennt, kann es die eigene ursprüngliche Aussendung mit dem gerade empfangenen Signal vergleichen. Erfolgt innerhalb einer definierten Zeit keine korrekte Antwort, passiert nichts und das System schaltet wieder auf "standby". Ein Ziehen des Türgriffes hat keine Wirkung, da der Zustand des Türschlosses vom Keyless System nicht verändert wurde. Stimmen jedoch beide Codierungen überein, bedeutet dies eine erfolgreiche Authentisierung und das System gibt das Schloss frei und ein Ziehen des Griffes öffnet erwartungsgemäß die Tür. Alternativ kann das Fahrzeug auch mit der Fernbedienung geöffnet werden. Zudem gibt es einen mechanischen Notschlüssel, mit dem sich zumindest die Fahrertür öffnen lässt. Ein Fahrzeugschlüssel eines Keyless Fahrzeugs besteht daher aus dem mechanischen Schlüssel, der Fernbedienung und einem Transponder.
Der "Motorstartvorgang" entspricht im wesentlichen dem des Türentriegelungsvorgangs, nur dass hier der Motor- Start/Stoppknopf betätigt wird. Entscheidend für die Funktion ist, dass das Keyless Steuergerät den Transponder als im Fahrzeug befindlich erkannt hat.
Sofern es der Besitzer wünscht, verriegelt sich das Fahrzeug automatisch sobald der Transponder außerhalb einer bestimmten Reichweite[1] ist. Dieses Bedienszenario ist die bei Keyless Systemen umstrittenste Funktion; sie ist deshalb abschaltbar bzw. wird von vielen Herstellern nicht angeboten.
[Bearbeiten] Sonderfälle
Keyless Go sollte in der Lage sein Sonderfälle zu erkennen und entsprechend darauf zu reagieren. Standardbeispiele hierzu sind:
- Transponder befindet sich im Kofferraum
- Mehrere Transponder befinden sich im Fahrzeug
- Transponder geht während der Fahrt verloren
- Transponderbatterie leer (Limp-Home)
- Extrem schnelles ziehen des Türgriffes (Überlistung der Annäherungserkennung)
- Nachträgliche Neucodierung der Transponder nach Verlust oder Diebstahl
- Benutzer prüft ob die Türen "tatsächlich" automatisch verriegelt werden[2][3]
[Bearbeiten] Sicherheit
[Bearbeiten] Funktionale Sicherheit
Physikalisch bedingt liegt die Reichweite[1] im 125 kHz Bereich nur bei maximal 2 Meter und im 433 MHz Bereich bei einigen 10 Metern. Eine naheliegende Idee für Fahrzeugdiebe wäre es demzufolge die Reichweite des Keyless Go zu ihren Zwecken mit Hilfe von zwei Relaisstationen auf das erforderliche Maß zu erhöhen. Dieses Szenario nennt sich "Relais-Station-Attack".
Ein Angreifer mit der ersten Relaisstation befindet sich in der Nähe des Fahrzeugs und ein zweiter Angreifer mit einer zweiten Relaisstation hält sich in unmittelbarer Nähe des rechtmäßigen Transponderbesitzers auf. Der Angriff würde also in der Form erfolgen, dass die große räumliche Distanz zwischen dem rechtmäßigem Besitzer und dem Fahrzeug mit Hilfe der Relaisstationstechnik elektronisch verkleinert würde. Sowohl dem Keyless Go Steuergerät im Fahrzeug, als auch dem Transponder in der Nähe seines Besitzers würde eine scheinbar normale Umgebung "vorgegaugelt".
Es gibt in Keyless Go Systemen je nach Hersteller und unter Einbeziehung der Thatcham-Kriterien[4] mehrere Ansätze dies zu verhindern oder zumindest zu erschweren. Die bekanntesten:
- Messung der Gruppenlaufzeit und Erkennung bei Überschreitung
- Zweitonverfahren über Intermodulationsmessung und Intercept Point 3. Ordnung: Erkennung illegaler Intermodulationsprodukte im Nutzkanal
- Miteinbeziehung der empfangenen elektrischen Feldstärke im Transponder
- Messung der Anschwingzeit im 125 kHz Schwingkreis
- Einsatz komplexer Modulationsarten (z.B. Quadraturamplitudenmodulation), die eine einfache Relaisstation nicht demodulieren/modulieren kann
[Bearbeiten] Systemsicherheit
Keyless Go kommuniziert noch mit weiteren Geräten um deren Funktionen freizugeben oder zu sperren. Je nach Fahrzeugarchitektur sind dies folgende Systeme[5]:
- ELV Elektronische Lenkrad-/Lenksäulenverriegelung (engl.: ESCL Electric Steering Column Lock)
- EZS Elektronisches Zündschloss (engl.: EIS Electronic Ignition Switch)
- Zentralverriegelung, Wegfahrsperre und Alarmanlage
- Motorsteuergerät
- BCU Body Control Unit, Türsteuergerät, Komfortsteuergerät
[Bearbeiten] Weitere Produktnamen
Es existieren für Keyless Go noch weitere Produktnamen. Hier eine Auswahl der im deutschsprachigen Raum bekanntesten Namen:
- Advanced Key (Audi)
- Konfortzugang bzw. Comfort Access (BMW)
- PASE Passive Start Entry System (Siemens VDO)
- PEPS Passive Entry Passive Start (Opel)
- PEG Passive Entry Go (DaimlerChrysler, Hella)
- PE/PG Passive Entry Passive Go und CE/CG Comfort Entry Comfort Go (Bosch)
Keyless Entry bzw. Keyless Go ist nicht zu verwechseln mit Remote Keyless Entry, was die englischsprachige Bezeichnung für eine Funk-Fernbedienung ist.
[Bearbeiten] Ausblick
Die derzeitigen Entwicklungsrichtungen der verschiedenen Automobilhersteller sind nicht einheitlich. Hier eine lose Aufzählung einiger unterschiedlicher Trends in (S)erien- und (V)orentwicklung.
- S: Dezentralisierung einiger Baugruppen zur besseren Skalierung, d.h. Baugruppen können sowohl in Keyless-Fahrzeugen als auch in solchen ohne Keyless eingesetzt werden. Beispielsweise kann derselbe dezentrale UHF-Empfänger ohne Modifikation im Basismodell ohne Keyless-Entry, als auch im Modell mit Keyless-Entry Sonderausstattung eingesetzt werden.
- S: Reduktion der Anzahl der verwendeten Antennen, um bei geringem Komfortverlust auch Kleinwagen mit einem Keyless-Entry System auszustatten.
- V: Einsatz biometrischer Verfahren zur Authentisierung (Sicherheits und Personalisierung)
- V: Kommunikation zwischen Transponder und Keyless-Steuergerät erfolgt über Frequenzen im Mikrowellenbereich. Ähnlich der Physik von Radar-Anlagen würde eine genaue Abstandsmessung zwischen Transponder und Fahrzeug eine Komfortsteuerung des Systems ergeben, z.B. definierbare Zonen um das Fahrzeug.
- V: Ersatz der magnetischen Antennen durch kapazitive Flächenstrahler, welche die Wirkung des elektrischen Feldes ausnutzen (Kostenminimierung).
[Bearbeiten] Belege
- ↑ a b Entsprechend den im Fahrzeug vorgegebenen Bedingungen für Größe, Position, Stromverbrauch von Antennen und Elektronik sind die erzielten Reichweiten gering. Dieser Effekt ist aus Sicherheitsgründen ausdrücklich erwünscht.
- ↑ Sobald ein Fahrzeug wie gewünscht verriegelt wurde, würde ein überprüfen der Verriegelung durch Ziehen des Türgriffes genau das Gegenteil bewirken: Das Fahrzeug würde augenblicklich automatisch entriegeln.
- ↑ Möchte ein Benutzer die gewünschte automatische Verriegelung durch Beobachtung überprüfen, befindet er sich dabei zwangsweise zu nah am Fahrzeug: Das Keyless System würde die automatische Verriegelung nicht aktivieren.
- ↑ Die Thatcham-Kriterien (Englisch) sind eigens von der Versicherungsindustrie aufgestellte Bedingungen für sichere Fahrzeuge, die die gesetzlichen Mindestanforderungen übertreffen.
- ↑ Nicht alle Kombinationen sind sinnvoll, deshalb erfolgt hier nur eine lose Aufzählung.
[Bearbeiten] Literatur
- Schmitz/Roser (Bosch): A New State-of-the-Art Keyless Entry System. SAE-Papers, Stuttgart 1998, SAE 980381.
- Schmitz/Kruppa/Crowhurst (Bosch): Safety and Security Considerations of New Closure Systems. SAE-Papers, Wuppertal/Stuttgart/Clayton (AUS) 2000, SAE 2000-01-1304.
