DE19802526A1 - Vorrichtung zur Kontrolle der Zugangsberechtigung - Google Patents
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Kontrolle
der Zugangsberechtigung nach der Gattung des unabhängigen
Anspruchs. Aus der DE 44 09 167 C1 ist eine schlüssellose
Zugangskontrolleinrichtung bekannt. Beim Betätigen des
Türgriffs wird ein Frage-Antwort-Dialog zwischen einem
Fahrzeugsteuergerät und einer tragbaren Chipkarte in Gang
gesetzt, um die Zugangsberechtigung eines Benutzers zu
überprüfen. Der Dialog wird sofort abgebrochen, falls der
Abstand Chipkarte-Kraftfahrzeug, der durch eine
Abstandsdetektiereinrichtung gemessen wird, zu groß ist. Zur
Abstandsbestimmung kann ein Transceiver eine
Abstandsdetektiereinrichtung aufweisen, die Ultraschall- oder
UHF-Signale aus sendet und anhand der Laufzeit der
reflektierten Signale den Abstand der Chipkarte von dem
Kraftfahrzeug berechnet. Für diese Abstandsdetektion ist
jedoch ein separates Sende-Empfangssystem notwendig, um die
Laufzeit zu ermitteln. Dies ist mit relativ großem Aufwand
verbunden, insbesondere wenn man die
Genauigkeitsanforderungen für die zugehörige Zeiterfassung
in Betracht zieht.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Kontrolle der
Zugangsberechtigung weist eine Sende-/Empfangseinheit auf,
die ein Codesignal sendet. Ein Transponder generiert in
Abhängigkeit von dem Codesignal ein Antwortsignal, welches
dieser an die Sende-/Empfangseinheit sendet. Ein
berechtigter Zugang kann nur vorliegen, wenn das von der
Sende-/Empfangseinheit empfangene Antwortsignal mit einem
Sollsignal übereinstimmt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
zeichnet sich weiterhin dadurch aus, daß eine Zeiterfassung
vorgesehen ist, die die Zeitspanne ermittelt, die, beginnend
mit dem Senden des Codesignals, bis zum Empfang des
Antwortsignals verstreicht. Eine Zugangsberechtigung ist nur
dann möglich, wenn die Zeitspanne kleiner als ein Grenzwert
ist.
Anhand der gemessenen Zeitspanne läßt sich ein weiteres
Zugangsberechtigungskriterium definieren. Denn in einfacher
Weise wird durch eine unzulässige Signalverzögerung erkannt,
wenn das vom Transponder gesendete Antwortsignal
unberechtigterweise abgehört und über einen weiteren Sender
der Sende-/Empfangseinheit mitgeteilt wird, um Zugang
beispielsweise zu einem Kraftfahrzeuginnenraum zu erlangen.
Zeitverzögerungen aufgrund dieses weiteren Empfangs- und
Sendevorgangs werden ohne eine zusätzliche Sende-/Em
pfangseinheit bestimmt.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist der Grenzwert in
Abhängigkeit von charakteristischen Größen eines
Schwingkreises des Transponders und/oder der Sende-/Em
pfangseinheit gebildet. Bei einer relativ niedrigen
Sendefrequenz können die Signallaufzeiten gegenüber den
Anschwingzeiten der Sender- und Empfangsschwingkreise
vernachlässigt werden. Diese Anschwingzeiten der
Schwingkreise hängen von der Güte des jeweiligen
Schwingkreises ab und sind somit vorbekannt. Anhand der
durch die Schwingkreise verursachten Verzögerungszeiten läßt
sich in einfacher Weise ermitteln, wieviele Sende-Em
pfangsvorgänge durchgeführt wurden. Unberechtigte
Zugangsversuche können somit in einfacher Weise erkannt
werden, indem nur eine Verzögerungszeit zugelassen wird, die
mit einer als zulässig erachteten Anzahl von Sende-Em
pfangsvorgängen korrespondiert. Beispielsweise ist der
Grenzwert so zu wählen, daß nur ein Empfangs- und
Sendevorgang des Transponders zugelassen wird. Übersteigt
die Zeitspanne diesen Wert, erfolgt keine Entriegelung des
Fahrzeugs.
In einer Ausgestaltung ist der Grenzwert in Abhängigkeit von
der für die Generierung des Antwortsignals notwendigen
Rechenzeit gebildet. Damit ist auch die Rechenzeit in der
als zulässig erachteten Verzögerungszeit berücksichtigt.
In einer Ausgestaltung werden Codesignal und Antwortsignal
niederfrequent, beispielsweise mit 125 kHz gesendet. Bei
entsprechender Wahl der Schwingkreisgüte ergeben sich
Anschwingzeiten im Mikrosekundenbereich, so daß
Signallaufzeiten nicht berücksichtigt werden brauchen.
Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus weiteren abhängigen
Ansprüchen und aus der Beschreibung.
Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und
in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 ein Blockschaltbild und Fig. 2 ein Flußdiagramm des
Ausführungsbeispiels.
Eine Steuerschaltung 12 enthält eine Zeiterfassung 16. Sie
tauscht Signale aus mit einer Sende-/Empfangseinheit 10, die
einen Schwingkreis 14 enthält. Die Sende-/Empfangseinheit 10
sendet ein Codesignal C an einen Transponder 20, der dieses
Signal über einen Transponderschwingkreis 22 erfaßt. In
Abhängigkeit von dem Codesignal C generiert er ein
Antwortsignal A, das an die Sende-/Empfangseinheit 10
zurückgesendet wird.
Die Betriebsweise wird anhand Fig. 2 im folgenden näher
erläutert.
Der Benutzer löst den Start einer
Zugangsberechtigungsprozedur aus, Schritt 101. Hierzu
betätigt er ein Bedienelement, beispielsweise einen Türgriff
eines Kraftfahrzeugs. Die Steuerschaltung 12 verarbeitet das
zugehörige Bediensignal, indem es die Sende-/Empfangseinheit
10 im Sinne eines Sendens des Codesignals C ansteuert.
Zugleich startet die Steuerschaltung 12 die Zeiterfassung
16, Schritt 103. Nach einer für den Schwingkreis 14
charakteristischen Anschwingzeit sendet die Sende-/Em
pfangseinheit 10 das Codesignal C an den Transponder 20.
Das Codesignal C regt den Transponderschwingkreis 22 in
einer für diesen charakteristischen Anschwingzeit an. In dem
Transponder 20 ist ein Algorithmus hinterlegt, der aus dem
empfangenen Codesignal C ein Antwortsignal A generiert.
Dieses Antwortsignal A sendet der Transponder 20, um die
charakteristische Anschwingzeit des
Transponderschwingkreises 22 verzögert, Schritt 105.
Das Antwortsignal A regt den Schwingkreis 14 der Sende-/Em
pfangseinheit 10 in deren charakteristischen
Anschwingzeit an. Das Steuergerät 12 erkennt den Empfang des
Antwortsignals A und stoppt die Zeiterfassung 16, sobald das
Antwortsignal A eingegangen ist, Schritt 107.
In einem nächsten Schritt überprüft die Steuerschaltung 12,
ob das empfangene Antwortsignal A mit einem in der
Steuerschaltung 12 ermittelten Sollsignal S übereinstimmt,
Schritt 109. Ist dies nicht der Fall, wird der
Zugangsberechtigungsvorgang ohne Erfolg abgebrochen, Schritt
111. Andernfalls wird die von der Zeiterfassung 16
ermittelte Zeitspanne T, die ab dem Zeitpunkt der
Ansteuerung der Sende-/Empfangseinheit 10 im Sinne eines
Sendens bis zum Zeitpunkt des Empfangs des Antwortsignals A
verstrichen ist, mit einem Grenzwert G verglichen, Schritt
113. Werden die Signale C, A im Niederfrequenzbereich bei
beispielsweise 125 kHz gesendet, ist die Signallaufzeit
vernachlässigbar gegenüber den Anschwingzeiten der
Schwingkreise 14, 22. Bei dem oben beschriebenen Sende/-Em
pfangsvorgang bestimmt sich die Zeitspanne T aus der Summe
von doppelter Anschwingzeit des Schwingkreises 14 (Sende- und
Empfangsvorgang), der doppelten Anschwingzeit des
Transponderschwingkreises 22 (Sende- und Empfangsvorgang)
und der Rechenzeit, die der Algorithmus im Transponder 20
zur Generierung des Antwortsignals A benötigt.
Die Anschwingzeit eines Schwingkreises der Güte Q läßt sich
entweder experimentell ermitteln oder näherungsweise anhand
folgender Formel berechnen:
δt = T(f).Q/π,
wobei δt die Anschwingzeit und T(f) eine Schwingungsperiode
bei der Trägerfrequenz f darstellen.
Der Grenzwert G ist nun so zu wählen, daß
Manipulationsversuche nicht zu einem Öffnungsvorgang des
Kraftfahrzeugs führen. Von einem ordnungsgemäßen
Öffnungsvorgang ist auszugehen, wenn lediglich - wie oben
beschrieben - ein einziger Transponder 20 das Codesignal C
empfängt und das daraus erzeugte Antwortsignal A sendet. Der
Grenzwert G ist in der Größenordnung von rund dem Vierfachen
einer Anschwingzeit (das Doppelte der Anschwingzeit des
Schwingkreises 14 der Sende-/Empfangseinheit 10 plus das
Doppelte der Anschwingzeit des Transponderschwingkreises 22)
zu wählen und zusätzlich mit einem Toleranzband in der
Größenordnung beispielsweise des Betrags einer Anschwingzeit
zu versehen. Geht das Antwortsignal A innerhalb des durch
den Grenzwert G vorgegebenen Zeitfensters bei der Sende-/Em
pfangseinheit 10 ein, wird auf einen berechtigten Zugang
geschlossen und die Türverriegelung aufgehoben, Schritt 117.
In übereinstimmender Weise kann die beschriebene
Berechtigungsabfrage auch bei dem Verlassen des Fahrzeugs
einem Verriegelungsvorgang vorangehen. Eine Verrieglung wird
nur dann ausgeführt, wenn der Benutzter als berechtigt
erkannt wird.
Wird jedoch das vom Transponder 20 abgegebene Antwortsignal
A von einem Unberechtigten empfangen und dann erst
weitergeleitet, wird eine weitere Verzögerungszeit
induziert. Diese zusätzliche Verzögerungszeit liegt in der
Größenordnung von zumindest zwei Anschwingperioden des
Schwingkreises des Unberechtigten. Die Steuerschaltung 12
erkennt jedoch bei geeigneter Wahl des Grenzwerts G, daß die
von der Zeiterfassung 16 ermittelte Zeitspanne T größer ist
als der für nur einen externen Empfangs-Sendevorgang
zugelassenen Zeitraum. Die Zugangsberechtigungsprozedur wird
daraufhin ohne Einleiten eines Öffnungsvorganges
abgebrochen, Schritt 115.
Als Alternative kann der Start gemäß Schritt 101 auch über
ein entsprechendes Signal des Transponders 20 ausgelöst
werden.
In einem weiteren alternativen Ausführungsbeispiel ist als
Transponder 20 ein Schlüsselanhänger verwendet, der das im
Niederfrequenzbereich gesendete Codesignal C empfängt, das
daraus erzeugte Antwortsignal A jedoch im
Hochfrequenzbereich zurücksendet. Die unterschiedlichen
frequenzabhängigen Anschwingzeiten müssen in einer
geeigneten Wahl des Grenzwerts G ihren Niederschlag finden.
Claims (7)
1. Vorrichtung zur Kontrolle der Zugangsberechtigung,
- - mit einer Sende-/Empfangseinheit (10), die ein Codesignal (C) sendet,
- - mit einem Transponder (20), der in Abhängigkeit von dem Codesignal (C) ein Antwortsignal (A) sendet, wobei eine Zugangsberechtigung dann erfolgt, wenn das von der Sende-/Em pfangseinheit (C) empfangene Antwortsignal (A) mit einem Sollsignal (S) übereinstimmt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zeitermittlung (16) vorgesehen ist, die eine Zeitspanne (T) ermittelt, die, beginnend mit dem Senden des Codesignals (C), bis zum Empfang des Antwortsignals (A) verstreicht, daß die Zeitspanne (T) mit einem Grenzwert (G) verglichen ist, und daß eine Zugangsberechtigung nur dann möglich ist, wenn die Zeitspanne (T) kleiner als der Grenzwert (G) ist.
2. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Grenzwert (G) in
Abhängigkeit von einer charakteristischen Größe eines
Schwingkreises (14, 22) des Transponders (20) und/oder der
Sende-/Empfangseinheit (10) gebildet ist.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Grenzwert (G) in
Abhängigkeit von der für die Generierung des Antwortsignals
(A) notwendigen Rechenzeit gebildet ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zeiterfassung (16) dann
gestartet wird, wenn die Sende-/Empfangseinheit (10)
angesteuert wird.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Grenzwert (G) die Summe aus
dem Zweifachen einer Anschwingzeit des Schwingkreises (14)
der Sende-/Empfangseinheit (10), dem Zweifachen einer
Anschwingzeit des Transponderschwingkreises (22), der
Rechenzeit und einer Toleranzzeit ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Toleranzzeit die
Anschwingzeit des Schwingkreises (14, 22) nicht übersteigt.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Codesignal (C) und/oder das
Antwortsignal (A) niederfrequent, beispielsweise bei 125
kHz, gesendet werden.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE19802526A DE19802526B4 (de) | 1998-01-26 | 1998-01-26 | Vorrichtung zur Kontrolle der Zugangsberechtigung |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19802526A DE19802526B4 (de) | 1998-01-26 | 1998-01-26 | Vorrichtung zur Kontrolle der Zugangsberechtigung |
Publications (2)
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ID=7855467
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---|---|---|---|
DE19802526A Expired - Lifetime DE19802526B4 (de) | 1998-01-26 | 1998-01-26 | Vorrichtung zur Kontrolle der Zugangsberechtigung |
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Publication number | Publication date |
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DE19802526B4 (de) | 2006-02-09 |
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