DE10202282A1 - Verfahren zum Ermitteln von im Zugriffsbereich einer Anfrageeinheit eines Zugangskontrollsystems befindlichen Datenträgern - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln von im Zugriffsbereich einer Anfrageeinheit eines Zugangskontrollsystems befindlichen Datenträgern, bei dem wenigstens ein Datenträger einer Anzahl möglicher Datenträger der Anfrageeinheit angemeldet ist, von der Anfrageeinheit Anfragesignale mit einer einem jeweiligen möglichen Datenträger zugeordneten Codeinformation gesendet werden, die im Zugriffsbereich befindlichen Datenträger, die in den empfangenen Anfragesignalen enthaltene Codeinformation überprüfen und bei Übereinstimmung in einem jeweils zugehörigen unterschiedlichen Zeitschlitz seriell jeweils ein Antwortsignal senden, um eine Kollision von Antwortsignalen zu vermeiden, wobei die Anzahl der Zeitschlitze zum Empfang von entsprechenden Datenträgern zugehörigen Antwortsignalen in Abhängigkeit von der erfolgreichen Anmeldung eines Datenträgers bei der Anfrageeinheit bestimmt wird, so dass die Anzahl der bestimmten Zeitschlitze der Anzahl der zu diesem Zeitpunkt angemeldeten Datenträger entspricht.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln von im Zugriffsbereich einer Anfrageeinheit eines Zugangskontrollsystems befindlichen Datenträgern.
• Derartige Verfahren werden beispielsweise in der Fahrzeugtechnik eingesetzt, um das Entriegeln oder Verriegeln der Türen sowie etwaiger weiterer Funktionen - Ein-/Ausschalten der Diebstahlsicherung, der Wegfahrsperre, Steuerung der Fensterheber usw. - über einen Schlüssel bzw. ID-Geber oder allgemeinen Datenträger, welchen eine Bedienperson mit sich führt, zu bewerkstelligen. Hierbei ist bei neueren passiven Systemen eine aktive Betätigung beispielsweise eines Druckknopfes am ID-Geber nicht mehr nötig, da bei solchen passiven Zugangskontrollen die Kommunikation zwischen ID-Geber und der sich im Fahrzeug befindlichen Basiseinheit bzw. der Anfrageeinheit oder dem Steuergerät bidirektional erfolgt. Von der Anfrageeinheit wird hierbei ein Anfragesignal einmalig oder periodisch ausgesendet, auf das die im Zugriffsbereich befindlichen ID-Geber mit einem entsprechenden Antwortsignal antworten. Nach dem Empfang dieser Antwort im Steuergerät kann dann eine entsprechende Aktion ausgelöst werden.
• Problematisch ist bei einem solchen passiven Verfahren, dass Antwortsignale unterschiedlicher ID-Geber selbst bei einer Ausstattung des Steuergerätes zum gleichzeitigen Senden und Empfangen miteinander kollidieren können, also sich in ihrer Sendezeit überschneiden oder gar gleichzeitig erfolgen und demzufolge vom Steuergerät nicht mehr fehlerfrei empfangen werden können.
• Zur Lösung dieses Problems wird in der DE 199 62 622 A1 vorgeschlagen, alle möglichen ID-Geber nacheinander mittels eindeutig zugehöriger Anfragesignale abzufragen, wobei die Antwortsignale innerhalb fester zeitlicher Zuordnungen sogenannter Zeitschlitze (Timeslots) erfolgen.
• Nachteilig bei diesem Verfahren ist jedoch, dass für einen Durchlauf immer die Anzahl n von maximal möglichen ID-Gebern abgefragt werden muss, wobei ein Durchlauf selbst bei gleichzeitigem Senden und Empfangen selbst ohne Pausen zwischen den Zeitschlitzen mindestens die Dauer:
  
  t = n.Zeitschlitz + Sendezeit einer Anfrage
  
  haben muss. Soll bei solchen Systemen die Komfortabilität durch eine größere Anzahl von maximalen ID-Gebern, insbesondere mit unterschiedlichen Funktionen, ermöglicht werden, steht dies im Widerspruch zu der Forderung, einen möglichst schnellen Zugang zu ermöglichen bzw. möglichst schnell eine Aktion nach erfolgreichem Empfangen des Antwortsignals eines ID-Gebers auszulösen.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Ermitteln von im Zugriffsbereich einer Anfrageeinheit eines Zugangskontrollsystems befindlichen Datenträgern zu schaffen, bei dem unter Vermeidung einer Kollision der Antwortsignale bei großer Komfortabilität ein möglichst schneller Zugang zum Zugangskontrollsystem gewährleistet wird.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Hierbei wird der Tatsache Rechnung getragen, dass ein Zugangssystem statt mit der maximalen Anzahl von Datenträgern bzw. ID-Gebern, für die das Zugangssystem ausgelegt ist, nur mit den jeweils bei der Anfrageeinheit bzw. dem Steuergerät zu einem früheren Zeitpunkt angemeldeten ID-Gebern arbeitet, so dass unnötig gewordene Zeitschlitze für nicht angemeldete ID-Geber vermieden werden können.
• Bei einer derartigen Anmeldung eines ID-Gebers beim Steuergerät werden beispielsweise Vorgänge wie Grundinitialisierung, Festlegung von auszulösenden Aktionen usw. definiert, wobei eine solche Anmeldung bereits ab Werk, vor Auslieferung an einen Kunden oder durch den Kunden selbst, beispielsweise bei Zusatzlieferung weiterer ID-Geber, bei An- und Abmeldung selten benötigter ID-Geber usw., erfolgen kann.
• Durch dieses Verfahren wird vorteilhafterweise bei einer höheren Komfortabilität, also einer höheren Anzahl als beispielsweise nur zwei ID-Geber und damit einer Anpassung des gesamten Zugangskontrollsystems an den jeweiligen Einsatzfall, ein möglichst schneller Zugang zum Zugangskontrollsystem ermöglicht.
• Hierbei ist es denkbar, dass von der Anfrageeinheit nacheinander jeweils zu einem ID-Geber eindeutig zugehörige Anfragesignale ausgesandt werden, ohne nicht angemeldete ID-Geber berücksichtigten zu müssen. Das jeweilige Antwortsignal erfolgt dann in einem vordefinierten Zeitschlitz, vorzugsweise gleichzeitig zum nächsten Anfragesignal, so dass keine unnötigen Pausen entstehen. Andererseits ist es denkbar, dass die Anfrageeinheit nicht unterschiedliche Anfragesignale, sondern nur ein Anfragesignal, beispielsweise einmal oder in einem bestimmten Zeitrhythmus wiederholt, aussendet, wobei in diesem Anfragesignal, beispielsweise in Form sogenannter Maskierbytes, eine Information mitgesendet wird. Anhand dieser Information können die ID-Geber erkennen, wieviele und/oder welche ID-Geber angemeldet sind, so dass jeder ID-Geber abhängig von einem vordefinierten Zeitpunkt oder Ereignis, beispielsweise synchronisiert auf den Zeitpunkt "Empfang des Anfragesignals" den Zeitschlitz bestimmt bzw. berechnet, in welchem er selbst sein Antwortsignal sendet.
• Die Reihenfolge der Antwortsignale kann hierbei vordefiniert sein, also beispielsweise das niederwertigste gesetzte Bit zuerst und danach jeweils das höherwertigere Bit eines Maskierbytes, und/oder vorteilhafterweise auf den zuletzt benutzten ID-Geber abgestellt sein, so dass ein häufiger benutzter ID-Geber mit höherer Wahrscheinlichkeit als zuletzt benutzter ID-Geber vorliegt und demzufolge am schnellsten, nämlich im ersten Timeslot antworten kann, um mittels des Steuergeräts die entsprechende Aktion möglichst schnell auslösen.
• Die Information bezüglich des zuletzt benutzten ID-Gebers wird hierbei mit dem Anfragesignal, beispielsweise im Funktionscode, mitübermittelt.
• In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann, obwohl ein Durchlauf (Senden eines oder mehrerer Anfragesignale und Warten auf Antwortsignale) nach erfolgreichem Empfang bereits eines Antwortsignals abgebrochen werden könnte, nach einem kompletten Durchlauf der Durchlauf wiederholt werden. Hierbei können vorteilhafterweise die in einem vorherigen Durchlauf erfolgreich empfangenen Antwortsignale bzw. die zugehörigen ID-Geber ausgeblendet werden, so dass nur nach bisher nicht erfolgreich empfangenen aber angemeldeten bzw. an die Anfrageeinheit angelernten ID-Gebern gesucht wird.
• Bei einem solchen weiteren Durchlauf oder mehreren weiteren Durchläufen kann vorteilhafterweise mit veränderter Empfangs- oder Sendeleistung der Anfrageeinheit gearbeitet werden, so dass im Zugangsbereich befindliche ID-Geräte, welche bisher, beispielsweise aufgrund Übersteuerung oder Untersteuerung, nicht detektiert wurden, doch noch detektiert werden können.
• Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen.
• Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
• Fig. 1 ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens aus Sicht der Anfrageeinheit bzw. des Steuergerätes (linkes Diagramm) und aus der Sicht des Datenträgers bzw. des Schlüssels (rechtes Diagramm).
• Wie in Fig. 1 im linken Diagramm dargestellt, startet das Steuergerät beispielsweise nach einem Neustart, Neuinitialisierung, Batteriewechsel, Betätigen eines Türgriffes, Drücken eines (Motor-)Startknopfes oder ähnlichem mit dem Aussenden eines Anfragesignals. Hierbei wurde gleichzeitig oder früher ausgewertet, welche Schlüssel für die Anfrage gültig sind, also zu einem vorherigen Zeitpunkt angemeldet bzw. an das System angelernt wurden.
• Um nur gültige Schlüssel abzufragen, werden entsprechend dieser Auswertung in einem oder mehreren Maskierbytes im Anfragesignal (je nach Anzahl der maximal anlernbaren Schlüssel) entsprechende Bits für die gültigen Schlüssel gesetzt, wobei beispielsweise bis zu einer Anzahl von acht Schlüsseln ein Maskierbyte ausreicht. Die gültigen Schlüssel werden im Maskierbyte beispielsweise gemäß folgender Zuordnung gesetzt:
  Schlüssel 1 = Byte 0, Schlüssel 2 = Byte 1, . . . Schlüssel 8 = Byte 7.
• Im Funktionscode des Anfragesignals wird zusätzlich als zuletzt relevanter Schlüssel der zuletzt benutzte Schlüssel als Information gespeichert, wobei beispielsweise bei einem System bis zu acht Schlüsseln drei Bit im Funktionscode ausreichen, um die entsprechende Nummer des zuletzt benutzten Schlüssels zum Beispiel binär codiert zu speichern.
• Sofern noch keine erfolgreiche Schlüsselsuche stattgefunden hat und entsprechend im Steuergerät kein zuletzt relevanter Schlüssel gespeichert wurde, kann als zuletzt relevanter Schlüssel gemäß beliebiger Vereinbarung ein bestimmter Schlüssel, beispielsweise erster Schlüssel im Maskierbyte als zuletzt relevanter Schlüssel gesetzt werden.
• Aus dem Maskierbyte bzw. der darin enthaltenen Information der angemeldeten bzw. angelernten Schlüssel berechnet das Steuergerät die Gesamtempfangsdauer bzw. die Anzahl der benötigten Timeslots und sendet im Folgenden das dergestaltete Anfragesignal an alle Schlüssel, wobei auch eine zeitliche (bspw. periodische) Wiederholung des Anfragesignals in einer Art Dauerbetrieb denkbar ist, oder dir Anfrage bzw. das Steuergerät durch eine Aktion wie beispielsweise Betätigung des (Motor-)Startknopfes gestartet wird, nur einmalig ein Anfragesignal sendet und danach die entsprechende Gesamtempfangsdauer abwartet.
• Die Schlüssel, die sich im Zugangsbereich des Steuergeräts befinden und das Anfragesignal erfolgreich empfangen, berechnen aus der jeweiligen eigenen Schlüsselnummer, dem Maskierbyte und der Information über den zuletzt relevanten Schlüssen ihren jeweiligen Timeslot, wie es für einen einzelnen Schlüssel im rechten Ablaufdiagramm in Fig. 1 dargestellt ist. Hierbei empfängt ein Schlüssel mit der Nummer × die Anfrage mit Maskierbyte und Information über den zuletzt relevanten Schlüssel, stellt im Folgenden fest, ob er selbst der zuletzt relevante Schlüssel ist und antwortet im positiven Falle im ersten Timeslot.
• Im negativen Falle wartet der Schlüssel x den Timeslot, also den ersten Timeslot für den zuletzt relevanten Schlüssel, ab und berechnet seinen nachfolgenden Timeslot aus dem Maskierbyte und der Information des zuletzt relevanten Schlüssels. Um ein doppeltes Antworten des zuletzt relevanten Schlüssels zu vermeiden, antwortet der zuletzt relevante Schlüssel, welcher bereits im ersten Timeslot geantwortet hat, nicht mehr in dem Timeslot, welcher sich aus seiner Nummer und dem Maskierbyte berechnet.
• Nach einer Antwort eines Schlüssels antwortet der nächste im Maskierbyte gesetzte Schlüssel, bis alle im Maskierbyte gesetzten Schlüssel geantwortet haben bzw. der vorgesehene Timeslot für deren Antwort unabhängig vom erfolgreichen Empfang einer entsprechenden Antwort verstrichen ist.
• Selbstverständlich ist es auch denkbar, einen Durchlauf bereits nach dem erfolgreichen Empfang einer einzigen Antwort abzubrechen, ohne dass weitere Schlüssel abgefragt werden. Andererseits könnten bei Abfrage mehrerer oder aller Schlüssel und Vorhandensein bzw. erfolgreichem Detektieren mehrerer Schlüssel unterschiedliche Aktionen ausgelöst werden, da unterschiedliche Schlüssel beispielsweise unterschiedliche Zugriffsberechtigungen haben können und/oder unterschiedliche Aktionen auslösen, die auch gleichzeitig gewünscht sein können.
• Da in der Praxis selbst bei einer automatischen Einstellung der Empfangsempfindlichkeit des Steuergerätes Antwortsignale möglicherweise durch Über- oder Untersteuerung nicht erfolgreich empfangen werden, ist es denkbar, in zumindest einem weiteren Durchlauf mit einer unterschiedlichen oder veränderten Empfangsempfindlichkeit auch die vorher nicht empfangenen Antwortsignale erfolgreich zu empfangen.
• Hierbei werden vorteilhafterweise zur Optimierung der Übertragungsgeschwindigkeit die vorher erfolgreich empfangenen Antwortsignale und demzufolge die entsprechenden Schlüssel im Maskierbyte nicht mehr gesetzt, so dass für diese bereits erfolgreich detektierten Schlüssel keine Timeslots mehr vorgesehen werden. Hierdurch wird in einem solchen weiteren Durchlauf bzw. weiteren Durchläufen wiederum die Empfangsdauer optimiert, wobei sowohl die Anzahl der Durchläufe als auch die jeweiligen Empfangspegel bzw. Empfindlichkeitsstärken vorgegeben sein können.
• Durch die erfindungsgemäße Optimierung der Gesamtempfangsdauer verkürzt sich bei hoher Stabilität, also einer hohen Anzahl von anlernbaren Schlüsseln, die jederzeit auf einfache Weise angemeldet oder abgemeldet werden können, die Gesamtempfangsdauer auf ein optimales Minimum und ermöglicht den gewünschten schnellen Zugang zum Zugangskontrollsystem bzw. eine entsprechende Aktion, wie beispielsweise den Motorstart.
• Vorteilhafterweise ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren bei hoher Flexibilität durch die optimale Verkürzung der Funkantworten zudem auch eine Verminderung der Störanfälligkeit des Gesamtsystems und trägt auf diese Weise einer erhöhten Funktionssicherheit Rechnung.

Claims (7)

1. Verfahren zum Ermitteln von im Zugriffsbereich einer Anfrageeinheit eines Zugangskontrollsystems befindlichen Datenträgern, bei dem

a) wenigstens ein Datenträger einer Anzahl möglicher Datenträger der Anfrageeinheit angemeldet ist,

b) von der Anfrageeinheit Anfragesignale mit einer einem jeweiligen möglichen Datenträger zugeordneten Codeinformation gesendet werden,

c) die im Zugriffsbereich befindlichen Datenträger, die in den empfangenen Anfragesignalen enthaltene Codeeinformation überprüfen und bei Übereinstimmung in einem jeweils zugehörigen unterschiedlichen Zeitschlitz (timeslot) seriell jeweils ein Antwortsignal senden, um eine Kollision von Antwortsignalen zu vermeiden,

d) wobei die Anzahl der Zeitschlitze zum Empfang von entsprechenden Datenträgern zugehörigen Antwortsignalen in Abhängigkeit von der erfolgreichen Anmeldung eines Datenträgers bei der Anfrageeinheit bestimmt wird,

e) so dass die Anzahl der bestimmten Zeitschlitze der Anzahl der zu diesem Zeitpunkt angemeldeten Datenträger entspricht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Identitäten der angemeldeten Datenträger in wenigstens einem Maskierbyte mit dem Anfragesignal mitgesendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach einem vorbestimmten Muster festgelegt wird, in welcher Reihenfolge die Datenträger ein jeweiliges Antwortsignal senden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass derjenige Datenträger als erster antwortet, welcher zuletzt aktiv mit der Anfrageeinheit kommunizierte.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Identität des zuletzt aktiven Datenträgers im Funktionscode mitübertragen wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach einem Durchlauf mit dem Senden der Anfragesignale und dem Abwarten der möglichen Antwortsignale wenigstens ein weiterer Durchlauf erfolgt, bei welchem die Anfrageeinheit mit veränderter Empfangsempfindlichkeit Antwortsignale empfängt und/oder mit veränderter Sendestärke Anfragesignale sendet.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in einem nachfolgenden Durchlauf die bereits in einem vorhergehenden Durchlauf erfolgreich empfangenen Datenträger nicht mehr angefragt werden.