DE10224284A1 - Nutzungsberechtigungskontrollverfahren - Google Patents
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Abstract
Ein Nutzungsberechtigungskontrollverfahren für Kraftfahrzeuge zwischen einer kraftfahrzeugseitigen Sende-Empfangseinrichtung 1 und einem mobilen Identifikationsgeber 2, bei dem auf einer Hochfrequenz-Funkstrecke zwischen der kraftfahrzeugseitigen Sende-Empfangseinrichtung 1 und dem Identifikationsgeber 2 ein digital codiertes Datenprotokoll übertragen wird, ist dadurch bestimmt, daß das Datenprotokoll auf derselben Funkstrecke zusätzlich mit zumindest einer sich von der ersten Codierung unterscheidenden Codierung gesendet wird.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Nutzungsberechtigungskontrollverfahren für Kraftfahrzeuge zwischen einer kraftfahrzeugseitigen Sende- Empfangseinrichtung und einem mobilen Identifikationsgeber, bei dem auf einer Hochfrequenz-Funkstrecke zwischen der kraftfahrzeugseitigen Sende-Empfangseinrichtung und dem Identifikationsgeber ein digital codiertes Datenprotokoll übertragen wird.
- Bei Kraftfahrzeugen werden Nutzungsberechtigungskontrollverfahren eingesetzt, bei denen zwischen einer kraftfahrzeugseitig angeordneten Sende-Empfangseinrichtung und einem von einem Benutzer mitgeführten Identifikationsgeber eine zumeist bidirektionale Datenkommunikation zum Abfragen einer Berechtigungskontrolle durchgeführt wird. Die Kommunikation zwischen der kraftfahrzeugseitigen Sende-Empfangseinrichtung und dem mobilen Identifikationsgeber erfolgt auf einer Funkstrecke im HF- Bereich. Solche Nutzungsberechtigungskontrollverfahren werden zum Überprüfen einer Zugangskontrolle bei einem gewünschten Öffnen eines verschlossenen Kraftfahrzeuges im Rahmen eines passiven Zugangs- und Fahrberechtigungssystems eingesetzt. Grundsätzlich arbeiten diese Systeme zufriedenstellend. Problematisch können jedoch mitunter Gleichkanalstörer sein, die auf unterschiedlichste, auf dem selben Funkkanal arbeitende Verursacher zurückführbar sind. Bei einer Benutzung einer Funkstrecke innerhalb einer freien Frequenz, etwa innerhalb der ISM- Bänder kann das Potential der Gleichkanalstörer relativ groß sein. Störungen auf der Funkstrecke führen dazu, daß das gesendete Datenprotokoll von dem jeweilig anderen Teilnehmer - kraftfahrzeugseitige Sende- Empfangseinrichtung oder Identifikationsgeber - zerstückelt, geändert oder unvollständig empfangen wird, so daß die gewünschte Aktion, beispielsweise das Öffnen bzw. Entriegeln einer Türe eines Kraftfahrzeuges nicht ausgeführt wird. Bei Funkfernbedienungen, bei denen der Abfragedialog durch manuelle Betätigung eines Tasters des Identifikationsgebers ausgelöst wird, kann ohne weiteres bei Feststellen, daß ein erster Auslösevorgang nicht zu dem gewünschten Erfolg geführt hat, dieser quasi beliebig häufig wiederholt werden. Dieses ist jedoch bei passiven Zugangsberechtigungssystemen, bei denen der Abfragedialog zwischen der kraftfahrzeugseitigen Sende-Empfangseinrichtung und dem Identifikationsgeber in Abhängigkeit von dem Vorliegen bestimmter Parameter, beispielsweise dem Eintritt des Identifikationsgebers in einem Nahempfangsbereich zum Kraftfahrzeug ausgelöst wird, nicht möglich. Diese Systeme gestatten keinen benutzerseitigen Eingriff, wie häufig ein Datenprotokoll gesendet werden kann, um störungsfrei empfangen zu werden. Zur Erhöhung der Manipulationssicherheit sperren diese Systeme in aller Regel nach dem Empfang von Störungen. Bei Vorliegen von solchen Gleichkanalstörern kann bei Einsatz eines solchen Systems der gewünschte Zutritt zum Kraftfahrzeug nicht auf die gewünschte Weise erfolgen; ein Zutritt ist dann allenfalls manuell möglich.
- Ausgehend von diesem diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes, gattungsgemäßes Zugangsberechtigungskontrollverfahren dergestalt weiterzubilden, daß dieses gegenüber Gleichkanalstöreinflüssen unempfindlicher ist.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Datenprotokoll auf derselben Funkstrecke zusätzlich mit zumindest einer sich von der ersten Codierung unterscheidenden Codierung gesendet wird.
- Bei diesem Nutzungsberechtigungskontrollverfahren wird zur Reduzierung von Störeinflüssen ausgenutzt, daß die Wahrscheinlichkeit, daß zwei Gleichkanalstörer mit derselben Codierung, hier: mit derselben Modulationsart, wie von den Nutzungsberechtigungskontrollverfahren benutzt, sehr viel geringer ist als die Wahrscheinlichkeit des Vorhandenseins eines Gleichkanalstörers in einer einzigen benutzten Modulationsart. Möglich ist selbstverständlich auch der Einsatz von drei oder mehreren Modulationsarten, über die das Datenprotokoll gesendet wird. Jedes in der unterschiedlichen Modulationsart gesendete Datenprotokoll ist für sich vollständig und beinhaltet die gesamte zu übermittelnde Information. Daher ist es letztendlich für den Empfänger gleichgültig, ob das Datenprotokoll, über die eine oder andere Modulationsart codiert, empfangen worden ist, solange das Datenprotokoll in der einen oder anderen Modulationsart vollständig empfangen worden ist. Ist ein Gleichkanalstörer vorhanden und wird das Datenprotokoll, daß in der einen Benutzungsart gesendet worden ist, nicht vollständig oder gar nicht empfangen, dann ist die Wahrscheinlichkeit sehr hoch, daß das auf die andere Modulationsart gesendete Datenprotokoll vollständig empfängerseitig gelesen werden kann.
- Grundsätzlich kann vorgesehen sein, die Datenprotokolle der verschiedenen Modulationsarten nacheinander zu senden. In diesem Fall kann das Verfahren ausgebildet sein, das in der zweiten oder weiteren Modulationsart gesendete Datenprotokoll erst dann zu senden, wenn auf das Senden des Datenprotokolls in einer ersten Modulationsart innerhalb einer gewissen Zeitspanne kein Antwortsignal erhalten worden ist. Zur Erhöhung der Reaktionszeit des Systems ist es jedoch zweckmäßig, das Datenprotokoll in den unterschiedlichen Modulationsarten gleichzeitig zu senden, wobei in diesem Falle eine Überlagerung der verschiedenen Modulationsarten bevorzugt wird. Auf diese Weise kann beispielsweise ein Datenprotokoll FSK-codiert (Frequenzy-Shift-Keying) moduliert sein, welche Modulation durch eine ASK-Codierung (Amplitude-Shift-Keying) überlagert wird. Grundsätzlich können Datenprotokolle nebeneinander, nacheinander oder auch überlagert durch eine Kombination einer PSK- Modulation (Phase-Shift-Keying) mit einer AKS-Modulation, einer FSK- Modulation mit einer PSK-Modulation, einer ASK-Modulation mit einer FMCW-Modulation (Frequenzy-Modulated-Continous-Wave) oder einer FSK-, ASK- oder PSK-Modulation mit einer FFSK-Modulation (Fast- Frequenzy-Shift-Keying) kombiniert sein. Zusätzlich kann eine Datenprotokoll-Codierung auch durch Ändern der Übertragungsrate vorgenommen werden. So kann beispielsweise eine kleinere Übertragungsrate, beispielsweise 7 kBaud eine logische "0" und eine höhere Übertraungsrate von beispielsweise 8,6 kBaud eine logische "1" darstellen.
- Nachfolgend ist unter Bezugnahme auf die beigefügte Fig. 1 eine solche Nutzungsberechtigungskontrolleinrichtung beschrieben. Fig. 1 zeigt schematisiert die notwendigen Elemente einer kraftfahrzeugseitigen Sende-Empfangseinheit 1 und eines mobilen Identifikationsgebers 2 zum Durchführen eines Nutzungsberechtigungskontrollverfahrens, beispielsweise im Rahmen einer Zugangsberechtigungskontrolle eines Kraftfahrzeuges. Die kraftfahrzeugseitige Sende-Empfangseinrichtung 1 umfaßt einen Mikrocontroller 3 zum Bereitstellen der zu sendenden Daten und zur Steuerung des Sende-Empfangsvorganges. Dargestellt ist in der Figur lediglich die Sendeeinheit der kraftfahrzeugseitigen Sende- Empfangseinrichtung. Die von dem Mikrocontroller ausgehenden Daten beaufschlagen einen FSK-Modulator 4, dessen Ausgang den Eingang eines Verstärkers 5 beaufschlagt. Ausgangsseitig ist der Verstärker 5 an einen ASK-Modulator 6 angeschlossen, der ausgangsseitig wiederum mit einer Antenne 7 verbunden ist. Der ASK-Modulator 6 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel letztlich ein Schalter, der durch ein Steuerglied 8 angesteuert wird. Durch Ein- bzw. Ausschalten des ASK- Modulators 6 wird die ASK-Modulation bereitgestellt. Dabei ist vorgesehen, daß die Frequenz der ASK-Modulation doppelt so hoch ist wie die Frequenz der FSK-Modulation, damit in den Aus-Phasen des ASK- Modulators 6 keine FSK-Information verlorengeht.
- Auf Seiten des mobilen Identifikationsgebers 2 ist eine Empfangseinrichtung angeordnet. Neben dieser Empfangseinrichtung umfaßt der Identifikationsgeber 2 ebenfalls eine Sendeeinrichtung, die aufgebaut ist wie die eben beschriebene Sendeeinrichtung der kraftfahrzeugseitigen Sende- Empfangseinrichtung 1. Das über eine Hochfrequenzstrecke HF gesendete Signal wird von einer Antenne 9 empfangen. Der weitere Schaltkreis ist nach Art eines Teilers ausgebaut und umfaßt einen FSK- Demodulationszweig 10 und einen ASK-Demodulationszweig 11. Teil des FSK-Demodulationszweiges ist ein FSK-Demodulator 12, dessen Ausgangssignal letztendlich einen Eingang eines Mikrocontrollers 13 beaufschlagt. In dem ASK-Demodulationszweig 11 ist ein ASK-Demodulator 14 angeordnet, dessen Ausgang über eine Verzögerungsleitung 15 einen weiteren Eingang des Mikrocontrollers 13 beaufschlagt. Der ASK- Demodulator 14 kann über den RSSI-Ausgang des Empfängers realisiert sein, über den grundsätzlich feststellbar ist, ob ein Empfangssignal vorhanden ist oder nicht. Der ASK-Demodulator 14 kann auch durch eine Gleichrichterschaltung realisiert sein, über die gleichzeitig eine Filterung im Hinblick auf das zu empfangene Nutzsignal möglich ist.
- Die kraftfahrzeugseitige Sende-Empfangseinrichtung 1 umfaßt ebenfalls einen Empfänger, wie als Teil des Indentifikationsgebers 2 beschrieben ist, damit ein bidirektionaler Dialog durchgeführt werden kann. Die in beiden Einheiten eingesetzten Mikrocontroller dienen sowohl zum Steuern des Sende- als auch des Empfangsvorganges.
- Aus der Beschreibung der Erfindung wird deutlich, daß mit einfachen Mitteln wirksam die Störanfälligkeit im Hinblick auf Gleichkanalstörer nicht unerheblich reduziert worden ist. Bezugszeichenliste 1 Sende-Empfangseinrichtung
2 Identifikationsgeber
3 Mikrocontroller
4 FSK-Modulator
5 Verstärker
6 ASK-Modulator
7 Antenne
8 Steuerglied
9 Antenne
10 FSK-Demodulationszweig
11 ASK-Demodulationszweig
12 FSK-Demodulator
13 Mikrocontroller
14 ASK-Demodulator
15 Verzögerungsleitung
HF Hochfrequenzstrecke
Claims (9)
1. Nutzungsberechtigungskontrollverfahren für Kraftfahrzeuge zwischen
einer kraftfahrzeugseitigen Sende-Empfangseinrichtung (1) und
einem mobilen Identifikationsgeber (2), bei dem auf einer
Hochfrequenz-Funkstrecke zwischen der kraftfahrzeugseitigen Sende-
Empfangseinrichtung (1) und dem Identifikationsgeber (2) ein digital
codiertes Datenprotokoll übertragen wird, dadurch gekennzeichnet,
daß das Datenprotokoll auf derselben Funkstrecke zusätzlich mit
zumindest einer sich von der ersten Codierung unterscheidenden
Codierung gesendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
unterschiedliche codierten Datenkprotokolle nacheinander gesendet
werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
unterschiedlich codierten Datenprotokolle zeitgleich gesendet.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
unterschiedlich codierten Datenprotokolle überlagert gesendet werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das Datenprotokoll sowohl FSK-codiert sowie ASK-
codiert gesendet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das Datenprotokoll sowohl PSK-codiert sowie ASK-
codiert gesendet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das Datenprotokoll sowohl FSK-codiert sowie PSK-
codiert gesendet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das Datenprotokoll sowohl ASK-codiert als auch
FMCW-codiert gesendet wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das Datenprotokoll zum einen FSK-codiert, ASK-
codiert oder PSK-codiert und ferner FFSK-codiert gesendet wird.
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