DE19854128A1 - Verfahren zum Entriegeln eines Objekts, insbesondere eines Kraftfahrzeugs - Google Patents
Verfahren zum Entriegeln eines Objekts, insbesondere eines KraftfahrzeugsInfo
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Abstract
Bei einem Verfahren und bei einer Einrichtung zum Entriegeln eines Objekts, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mittels eines elektronischen Schlüssels, wobei von einem Sender ein Aufforderungssignal ausgesendet wird und nach Empfang dieses Signals durch den Schlüssel von diesem ein Antwortsignal ausgesendet wird, findet keine Entriegelung statt, falls nicht innerhalb einer vorgebbaren Zeitdauer, vom Aussenden des Aufforderungssignals an gezählt, das Antwortsignal empfangen wird.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entriegeln eines
Objekts, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mittels eines
elektronischen Schlüssels, wobei von einem Sender ein
Aufforderungssignal ausgesendet wird und nach Empfang dieses
Signals durch den Schlüssel von diesem ein Antwortsignal
ausgesendet wird.
Zur bequemen Entriegelung eines Kraftfahrzeugs werden in
zunehmendem Maße elektronische Schlüssel eingesetzt.
Derartige Schlüssel reagieren auf ein Aufforderungssignal,
welches von dem Kraftfahrzeug ausgesendet wird, falls
beispielsweise ein Türgriff betätigt wird, oder falls sich
eine Person dem Fahrzeug nähert. Diese Veränderungen werden
über eine Sensorik an eine Steuereinrichtung im Fahrzeug
weitergeleitet, welche das Aussenden des
Aufforderungssignals veranlaßt. Der Schlüssel sendet bei
Empfang dieses Signals seinerseits ein Identifikationssignal
aus, welches vom Kraftfahrzeug empfangen und verifiziert
wird. Nachdem der Schlüssel identifiziert werden konnte,
wird beispielsweise die Zentralverriegelung betätigt und das
Fahrzeug für den Besitzer des Schlüssels freigegeben. Der
Schlüssel ist derart ausgelegt, daß er eine geringe
Reichweite hat, so daß nach Entfernen des Schlüssels vom
Kraftfahrzeug ein Entriegeln verhindert wird.
Bisherige Erfahrungen haben jedoch gezeigt, daß es durchaus
Methoden gibt, einen derartigen Schlüssel unauffällig zum
Aussenden des Identifikationssignals zu veranlassen und das
Identifikationssignal zum Entriegeln des Fahrzeuges auch
über weite Entfernungen hinweg drahtlos weiterzuleiten. Auf
diese Weise kann das Fahrzeug durch Unbefugte geöffnet und
gestartet werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren
anzugeben, welches eine Möglichkeit zur Lösung des
vorgenannten Problems bietet.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß keine Entriegelung
stattfindet, falls nicht innerhalb einer vorgebbaren
Zeitdauer, vom Aussenden des Aufforderungssignals an
gezählt, das Antwortsignal empfangen wird. Mit Hilfe der
Ausbreitungsgeschwindigkeit c elektromagnetischer Wellen
läßt sich anhand der vom Aussenden des Aufforderungssignals
bis zum Empfang des Antwortsignals verstrichenen Zeitdauer
die Lauflänge der Signale und damit die tatsächliche
Entfernung des Schlüssels vom Fahrzeug ermitteln. Befindet
sich der Schlüssel innerhalb eines zulässigen Bereichs in
der Nähe des Fahrzeugs, so ist die Laufzeit der Signale
zwischen Fahrzeug und Schlüssel gering. Bei Entfernung des
Schlüssels vom Fahrzeug wird auch die Laufzeit größer. Bei
Überschreiten einer gewissen Laufzeit, welche eine bestimmte
höchstzulässige Entfernung des Schlüssels vom Fahrzeug
repräsentiert, wird der Zugriff auf das Fahrzeug von der
Steuereinrichtung verweigert. Die Verarbeitungszeiten, die
die elektronischen Elemente des Schlüssels für die
Bearbeitung der Signale verbrauchen, wird bei der Auswertung
der Laufzeit berücksichtigt und der insgesamt verstrichenen
Zeitdauer abgerechnet.
Bei einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist
vorgesehen, daß mit Aussendung des Aufforderungssignals ein
Zeitzähler gestartet wird und daß nach Erreichen der
vorgebbaren Zeitdauer das Fahrzeug gesperrt bleibt.
Alternativ dazu kann vorgesehen sein, daß mit Aussendung des
Aufforderungssignals ein Zeitzähler gestartet wird, daß nach
Empfang des Antwortsignals der Zeitzähler gestoppt wird, daß
die vom Zeitzähler gemessene Zeitdauer mit der vorgegebenen
Zeitdauer verglichen wird und daß das Fahrzeug gesperrt
gehalten wird, falls die gemessene Zeitdauer größer als die
vorgegebene Zeitdauer ist. Im ersten Fall wird der Zugriff
auf das Fahrzeug gesperrt, sobald die vorgegebene Zeitdauer
erreicht ist, ohne daß das Antwortsignal des Schlüssels
eingetroffen ist. Im zweiten Fall wartet das Fahrzeug auf
das Antwortsignal und prüft erst anschließend, ob die
vorgegebene Zeitdauer überschritten wurde.
Da die im Schlüssel eingebauten elektronischen Elemente eine
nicht vernachlässigbare Zeit zur Bearbeitung der Signale
benötigen, ist bei einer Weiterbildung der Erfindung
vorgesehen, daß zur Berücksichtigung der vom Schlüssel zur
Verarbeitung des empfangenen Aufforderungssignals bis zum
Senden der Antwort verbrauchten Verarbeitungszeit eine
Korrekturzeitdauer von der gemessenen Zeitdauer abgezogen
wird. Da die Zeit, welche der Schlüssel zur Bearbeitung der
Signale benötigt, auch von der Art und der Länge der Signale
abhängt, ist bei einer nächsten Weiterbildung vorgesehen,
daß die Korrekturzeitdauer in Abhängigkeit von den
übertragenen Signalen wählbar ist. Die Korrekturzeitdauer
kann beispielsweise in einer Tabelle im Fahrzeug abgelegt
sein. Die Tabelle enthält die voraussichtliche
Verarbeitungsdauer des Schlüssels für alle vorgesehenen
Arten von Signalen.
Indem die Verarbeitungszeit von der gemessenen Zeit
abgezogen wird, erhält man die reine Laufzeit der Signale
und kann daraus durch Halbieren und Multiplizieren mit der
Ausbreitungsgeschwindigkeit c elektromagnetischer Wellen die
Entfernung des Schlüssels zum Fahrzeug abschätzen. Ein
Entriegeln des Fahrzeuges wird verhindert, sobald der
Schlüssel weiter als Sichtweite vom Fahrzeug entfernt ist.
Nachdem durch eine am Fahrzeug befindliche Sensoreinrichtung
festgestellt wurde, daß sich eine Person dem Fahrzeug nähert
oder daß einer der Türgriffe des Fahrzeugs betätigt wird,
sendet die Steuereinrichtung das Aufforderungssignal aus. Um
das Kraftfahrzeug mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens
entriegeln zu können, sind Mittel zur Messung der zwischen
dem Aussenden des Aufforderungssignals und dem Empfang des
Antwortsignals verstrichenen Zeitdauer Mittel zum Vergleich
der verstrichenen Zeitdauer mit einer vorgegebenen Zeitdauer
und Mittel zum Verhindern der Entriegelung, wenn die
verstrichene Zeitdauer größer als die vorgegebene Zeitdauer
ist, vorgesehen. Wenn das Antwortsignal innerhalb der
vorgegebenen Zeitdauer am Fahrzeug eintrifft, wird das
Fahrzeug über eine steuerbare Zentralverriegelung geöffnet.
Neben den Türschlössern lassen sich auch andere Elemente des
Fahrzeugs, beispielsweise die Motorzündung, auf die
erfindungsgemäße Weise freigeben.
Zur Messung der verstrichenen Zeitdauer kann beispielsweise
ein mit einer Zählvorrichtung versehener Mikrocontroller in
der Steuereinrichtung vorgesehen sein. Dabei ist es
vorteilhaft, wenn die gemessene Zeitdauer durch den
Zählerstand einer binär arbeitenden, mit einer konstanten
Frequenz getakteten Zählvorrichtung repräsentiert ist. Durch
die zeitliche Auflösung des verwendeten Zeitzählers ist die
kleinstmögliche Entfernung vorgegeben, die mit dieser
Methode erfaßt werden kann. Bei einem handelsüblichen
Mikrocontroller beträgt die zeitliche Auflösung
beispielsweise 50 ns. Mit der Lichtgeschwindigkeit ergeben
sich daraus Entfernungsschritte von etwa 15 m. Durch
Verwendung genauerer Zähler kann auch die räumliche
Auflösung entsprechend erhöht werden.
Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine
davon ist in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren
dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 das Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen
Einrichtung und
Fig. 2 ein Ablaufdiagramm der bei einer erfindungsgemäßen
Einrichtung auftretenden Signale.
Gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen
versehen.
Fig. 1 zeigt das Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen
Einrichtung. Bei Betätigen eines Türgriffs wird von einem
dort angebrachten Sensor 1 ein Signal an die
Steuereinrichtung 2 übermittelt. Die Steuereinrichtung 2
sendet über einen Sender 3 ein Signal 3a aus. Der in der
Nähe befindliche Schlüssel 4 antwortet mit dem Antwortsignal
4a. Nach Identifikation des Antwortsignals und Überprüfung
der Entfernung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die
Zentralverriegelung betätigt.
Fig. 2 zeigt die zeitliche Folge der bei einem mit einer
erfindungsgemäßen Einrichtung durchgeführten
Entriegelungsvorgang auftretenden Signale. Die verstrichene
Zeit ist in horizontaler Richtung nach rechts steigend
aufgetragen. Das Diagramm ist von oben nach unten in der
Reihenfolge der Bezugszeichen zu lesen. Die Rechteckverläufe
im Diagramm kennzeichnen die Zeitdauer, welche bei der
Aussendung eines Signales samt seiner Laufzeit zwischen
Sender und Empfänger verstreicht.
Bei 21 registriert eine am Fahrzeug angebrachte
Sensoranordnung, daß einer der Türgriffe des Fahrzeuges
betätigt wird. Daraufhin sendet ein im Fahrzeug eingebautes
Steuergerät bei 22 ein Signal aus, welches einen in der Nähe
befindlichen elektronischen Schlüssel zum Aussenden einer
Antwort auffordert. Der Schlüssel antwortet bei 23 nach
Empfang der Aufforderung mit einem Antwortsignal. Nach der
Identifikation des Schlüssels wird vom Steuergerät zur
Messung der wahren räumlichen Entfernung zwischen Schlüssel
und Fahrzeug bei 24 erneut ein Aufforderungssignal
ausgesendet.
Unmittelbar danach wird ein Zeitzähler gestartet. Die Kurve
25 kennzeichnet die vorgegebene Zeitdauer, während der das
Steuergerät auf eine Antwort des Schlüssels wartet, bevor
ein Entriegeln des Fahrzeuges verweigert wird. Die
Links-Rechts-Pfeile kennzeichnen die wahre Laufzeit der
Signale zwischen Schlüssel und Fahrzeug. Mit 26 wird die
Verarbeitungszeit gekennzeichnet. Dies ist diejenige
konstante Zeitdauer, die die elektronischen Komponenten des
Schlüssels zur Verarbeitung des Aufforderungssignals bis zum
Zeitpunkt des Aussendens des Antwortsignals benötigen.
Im Fall A wird das bei 24 ausgesendete Aufforderungssignal
an den Schlüssel übertragen (26a), anschließend verarbeitet
(26) und schließlich ein Antwortsignal vom Schlüssel
ausgesendet und zum Fahrzeug übertragen (26b). Solange diese
Abläufe, wie in Fall A gezeigt, weniger Zeit beanspruchen,
als mit 25 vorgegeben ist, befindet sich der Schlüssel
innerhalb des vorgegebenen Radius um das Fahrzeug und das
Fahrzeug wird entriegelt. Bei Fall B ist der Schlüssel zu
weit vom Fahrzeug entfernt. Durch die damit deutlich längere
Übertragungsdauer (26a') des Aufforderungssignals zum
Schlüssel verschieben sich alle folgenden Abläufe und das
Antwortsignal kann nicht innerhalb des durch 25 vorgegebenen
Zeitraums empfangen werden. Das Steuergerät verweigert in
diesem Fall den Zugriff auf das Fahrzeug, weil der Schlüssel
unzulässig weit vom Fahrzeug entfernt ist.
Claims (8)
1. Verfahren zum Entriegeln eines Objekts, insbesondere
eines Kraftfahrzeugs, mittels eines elektronischen
Schlüssels, wobei von einem Sender (3) ein
Aufforderungssignal (3a) ausgesendet wird und nach Empfang
dieses Signals durch den Schlüssel (4) von diesem ein
Antwortsignal (4a) ausgesendet wird, dadurch gekennzeichnet,
daß keine Entriegelung stattfindet, falls nicht innerhalb
einer vorgebbaren Zeitdauer (25), vom Aussenden des
Aufforderungssignals (3a) an gezählt, das Antwortsignal (4a)
empfangen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
mit Aussendung des Aufforderungssignals (3a) ein Zeitzähler
gestartet wird und daß nach Erreichen der vorgebbaren
Zeitdauer (25) das Objekt gesperrt bleibt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
mit Aussendung des Aufforderungssignals (3a) ein Zeitzähler
gestartet wird, daß nach Empfang des Antwortsignals (4a) der
Zeitzähler gestoppt wird, daß die vom Zeitzähler gemessene
Zeitdauer mit der vorgegebenen Zeitdauer (25) verglichen
wird und daß das Objekt gesperrt gehalten wird, falls die
gemessene Zeitdauer größer als die vorgegebene Zeitdauer
(25) ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Berücksichtigung der vom Schlüssel (4) zur Verarbeitung
des empfangenen Aufforderungssignals (3a) bis zum Senden der
Antwort (4a) verbrauchten Verarbeitungszeit eine
Korrekturzeitdauer (26) von der gemessenen Zeitdauer
abgezogen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Korrekturzeitdauer (26) in Abhängigkeit von den
übertragenen Signalen (3a) wählbar ist.
6. Einrichtung zum Entriegeln eines Objekts mittels eines
mit einem Sender und einem Empfänger versehenen
elektronischen Schlüssels (4), der nach Empfang eines
Aufforderungssignals (3a) ein Antwortsignal (4a) aussendet,
bestehend aus
- - einer Steuereinrichtung (2), welche mit einer Sensoranordnung (1) zur Überwachung der Umgebung und/oder der Türgriffe des Objekts in Verbindung steht,
- - einem Sender (3) zur Aussendung eines Aufforderungssignals (3a) bei Ansprechen der Sensoranordnung (1) über Antennen, sowie aus
- - steuerbaren Schließeinrichtungen (5) zum automatischen Ver- und Entriegeln des Objekts, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Messung der zwischen dem Aussenden des Aufforderungssignals (3a) und dem Empfang des Antwortsignals (4a) verstrichenen Zeitdauer, Mittel zum Vergleich der verstrichenen Zeitdauer mit einer vorgegebenen Zeitdauer und Mittel zum Verhindern der Entriegelung, wenn die verstrichene Zeitdauer größer als die vorgegebene Zeitdauer ist, vorgesehen sind.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß ein in der Steuereinrichtung (2) angeordneter
Mikrocontroller zur Messung der verstrichenen Zeitdauer mit
einer Zählvorrichtung versehen ist.
8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die gemessene Zeitdauer durch
den Zählerstand einer binär arbeitenden, mit einer
konstanten Frequenz getakteten Zählvorrichtung repräsentiert
ist.
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