DE112019006117T5

DE112019006117T5 - Verfahren und system zur verhinderung von relais-angriffen unter verwendung von unterzonen

Info

Publication number: DE112019006117T5
Application number: DE112019006117.8T
Authority: DE
Inventors: Matthew S. Kelly
Original assignee: Robert Bosch Australia Pty Ltd
Current assignee: Robert Bosch Australia Pty Ltd
Priority date: 2018-12-10
Filing date: 2019-12-10
Publication date: 2021-09-02
Also published as: US20220024412A1; WO2020118362A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen, ob ein Relais in einem PEPS-System für ein Fahrzeug vorhanden ist. Das PEPS-System umfasst eine Vielzahl von vordefinierten Unterzonen innerhalb einer oder mehrerer Fahrzeug-Einschlusszonen und das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: (a) Übertragen eines Challenge-Signals, das ein NF-Telegramm und CW-Signale enthält, von einer oder mehreren dem Fahrzeug zugeordneten Antennen zu einem Schlüssel, wobei die CW-Signale von dem Schlüssel gemessen werden; und (b) Bestimmen, ob von dem Schlüssel gemessene CW-Signale vorbestimmte Magnetfeldstärkewerte erfüllen, die einer oder mehreren Unterzonen aus einer Vielzahl von vordefinierten Unterzonen zugeordnet sind, wobei die vordefinierten Unterzonen abgeleitet werden, um die Magnetfeldverteilungen an lokalisierten Positionen innerhalb einer gültigen Einschlusszone zu akzeptieren und Magnetfeldverteilungen, die von einem Relais an einem Relaissender erzeugt werden, zurückzuweisen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Passive-Entry-Passive-Start-Systeme (PEPS; Passivzugang-Passivstart) und insbesondere auf die Erkennung und/oder Verhinderung von Relais-Angriffen (auch als Relay-Angriff bekannt) auf PEPS-Systeme in Fahrzeugen, die zum Zugang und/oder zum Starten des Fahrzeugs verwendet werden.
Hintergrund der Erfindung
PEPS-Systeme ermöglichen autorisierten Benutzern (mit einem gültigen Schlüssel) das Ver-/Entriegeln und Starten ihres Fahrzeugs, ohne mit der Fernbedienung (d. h. dem autorisierten Schlüssel) interagieren zu müssen. Das PEPS-System kann das Fahrzeug über eine manuell ausgelöste Eingabeanfrage (kapazitiver Sensor, Drucktaste usw.) entriegeln oder starten, wenn festgestellt wird, dass sich der Schlüssel in einer gültigen PEPS-Einschlusszone befindet.
Ein typisches PEPS-System definiert Einschlusszonen, so dass das Fahrzeug auf Ver-/Entriegelungs- und Startanfragen reagiert, wenn sich ein autorisierter Schlüssel bzw. autorisierter Schlüsselanhänger, innerhalb der richtigen Einschlusszone befindet. PEPS-Zonen können mit Hilfe von Niederfrequenz-(NF)-Signalfeldern definiert werden, die von Antennen am Fahrzeug ausgesendet werden. Eine Empfangssignalstärkeanzeige (RSSI) ist typischerweise im autorisierten Schlüssel als Abstraktion der magnetischen Feldstärke implementiert. Das PEPS-System kann die externen Einschlusszonen und internen Einschlusszonen anhand der RSSI-Signalpegel von den verschiedenen Antennen am Fahrzeug definieren. Wenn sich ein autorisierter Schlüssel innerhalb der korrekten Zonen befindet, d. h. die RSSI-Pegel einer definierten Einschlusszone entsprechen, dann wird das Fahrzeug auf Ver-/Entriegelungs- und Startanfragen reagieren.
Ein Problem im Zusammenhang mit PEPS-Systemen ist, dass Fahrzeugdiebe einen sogenannten „Relais-Angriff“ nutzen können, um das Fahrzeug zu stehlen. Der Relais-Angriff gaukelt dem PEPS-System vor, dass der Dieb ein autorisierter Benutzer in einer definierten Einschlusszone ist.
Ein Relais-Angriff setzt in der Regel voraus, dass sich zwei Diebe („Dieb A“ und „Dieb B“) zusammen mit dem berechtigten Benutzer (d. h. dem Fahrzeugbesitzer oder einem anderen Besitzer des Schlüssels) in der gleichen Nähe befinden. Bei einem Relais-Angriff wird die Reichweite des NF-Feldes so erweitert, dass ein berechtigter Schlüssel, der sich nicht in der Nähe des Fahrzeugs befindet, das NF-Herausforderungssignal (auch als Challenge-Signal bezeichnet) empfängt. „Dieb A“ trägt einen Relaisempfänger (zum Empfang des NF-Signals) und befindet sich in der Nähe des Fahrzeugs, während „Dieb B“ einen Relaissender (zum Weitersenden des NF-Signals) trägt und sich in der Nähe des berechtigten Schlüssels befindet. Bei einem „analogen Relais“ empfängt der Relaisempfänger das NF-Signal, wandelt die Frequenz in eine Hochfrequenz (HF) um und sendet sie über eine HF-Verbindung an den Relaissender. Der Relaissender empfängt das HF-Signal, wandelt das HF-Signal dann in NF abwärts und sendet das NF-Signal an einen autorisierten Schlüssel zurück. Analoge Relais sind unabhängig von der Modulation und Kodierung des NF-Signals. Andere Relaiskonfigurationen sind möglich, z. B. ein digitales Relais, bei dem der Relaisempfänger das NF-Signal demoduliert und dann der Datenstrom über HF moduliert und übertragen wird. Der Relaissender demoduliert das HF-Signal und anschließend wird der Datenstrom über NF moduliert und erneut übertragen.
Ein Schlüssel sendet automatisch eine HF-Antwort, wenn er die NF-Herausforderung (NF Challenge) empfängt. Das HF-Antwortsignal wird normalerweise zwischen ungefähr 20-200 m zurück zum Fahrzeug übertragen. Wenn das Fahrzeug diese Antwort empfängt, geht es davon aus, dass sich der Schlüssel in der Nähe des Fahrzeugs befindet und die Anfrage somit authentifiziert wird. Zusätzlich kann das Verfahren des Relais-Angriffs angewendet werden, um die Reichweite der HF-Antwort über den Sendebereich des Schlüssels hinaus zu erweitern.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Diebe bei einem Relais-Angriff in der Lage sind, in ein Fahrzeug einzudringen und es zu starten, wenn sich der Schlüssel außerhalb seiner normalen Einschlussbereiche befindet, indem sie Nachrichten von einem Standort zu einem anderen weiterleiten, um das Fahrzeug näher am Schlüssel erscheinen zu lassen.
Es gibt Techniken, die darauf abzielen, Relais-Angriffe durch Analyse der PEPS-NF- und UHF-Signale zu verhindern, z. B. durch Messung der Laufzeit, Signalvektorprüfungen und/oder Signalüberlagerung usw. Diese Techniken sind im Allgemeinen kompliziert, ineffektiv oder kostenaufwendig.
US2011/0148573A1 beschreibt ein passives Zugangssystem, das Messungen von RSSI-Pegeln verwendet, um eine Authentifizierungszone basierend auf der geometrischen Form des von einer Antenne abgestrahlten Signals festzulegen. Dieser Ansatz ist jedoch nur für die Erkennung einer Authentifizierungszone vorgesehen und erkennt nicht, ob ein Relais verwendet wird, so dass ein erfolgreicher Relais-Angriff nicht verhindert wird.
US2016/0027226A1 nutzt Magnetfeldvektordaten und einen Bewegungssensor zur Kalibrierung von Authentifizierungszonen.
Vor einer Zusammenfassung der vorliegenden Erfindung, sei darauf hingewiesen, dass die Erörterung des Hintergrunds der Erfindung aufgenommen wurde, um den Kontext der Erfindung zu erläutern. Dies ist nicht als ein Eingeständnis zu verstehen, dass irgendeines der erwähnten Materialien veröffentlicht, bekannt oder Teil des allgemeinen Wissens ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß einem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Erkennen, ob ein Relais in einem PEPS-System für ein Fahrzeug vorhanden ist, bereit, wobei das PEPS-System eine Vielzahl von vordefinierten Unterzonen innerhalb einer oder mehrerer Fahrzeug-Einschlusszonen umfasst, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: (a) Übertragen eines Challenge(Herausforderungs-)-signals, das ein NF-Telegramm und CW-Signale enthält, von einer oder mehreren einem Fahrzeug zugeordneten Antennen zu einem Schlüssel, wobei die CW-Signale von dem Schlüssel gemessen werden; und (b) Bestimmen, ob die von dem Schlüssel gemessenen CW-Signale vorbestimmte Magnetfeldstärkewerte erfüllen, die einer oder mehreren vordefinierten Unterzonen aus einer Vielzahl von Unterzonen zugeordnet sind, wobei die vordefinierten Unterzonen abgeleitet werden, um Magnetfeldverteilungen an lokalisierten Positionen innerhalb einer gültigen Einschlusszone zu akzeptieren und Magnetfeldverteilungen, die von einem Relais bzw. einer Relaisstation an einem Relaissender erzeugt werden, zurückzuweisen.
Wenn mehrere NF-Antennen an verschiedenen Orten innerhalb eines Fahrzeugs verwendet werden, um nacheinander NF-Signale zu übertragen, bilden die Magnetfelder von jeder der Fahrzeugantennen eine Magnetfeldverteilung. Es wird für ein Relais äußerst schwierig, die am Fahrzeug auftretende Magnetfeldverteilung zu reproduzieren, wenn mehrere Fahrzeug-NF-Antennen verwendet werden.
Vorzugsweise umfasst das PEPS-System eine oder mehrere Einschlusszonen und eine Vielzahl von Unterzonen sind innerhalb der Einschlusszonen enthalten.
Es sei darauf hingewiesen, dass die magnetische Feldstärke durch einen RSSI-Messpegel dargestellt werden kann.
Vorteilhafterweise ermöglicht die Definition einer Einschlusszone unter Verwendung vieler, kleinerer Unterzonenbereiche mit bekannter Magnetfeldverteilung (bekannten RSSI-Größen von mehreren Antennen) innerhalb der Einschlusszone die Identifizierung eines Relais auf der Grundlage der eng definierten RSSI-Unterzonen. Es kann eine große Anzahl von Unterzonen innerhalb einer Einschlusszone vorhanden sein, wobei jede der Unterzonen einen Bereich von RSSI-Werten (von jeder Antenne) aufweist, der in Abhängigkeit von der Position innerhalb der Einschlusszone variiert. Alternativ kann die Vielzahl der Unterzonen (d. h. der komplette Satz von Unterzonen) die Einschlusszone vollständig definieren.
Vorzugsweise wird die Größe der Unterzone auf der Grundlage einer Beziehung zwischen der Gesamtzahl der verwendeten Unterzonen und einem zulässigen RSSI-Variationswert innerhalb jeder Unterzone festgelegt. Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Erstellung von Unterzonen, wobei eine zulässige RSSI-Variation auf Messungen rund um ein Fahrzeug herum angewendet wird, um die Unterzonen zu definieren. Die Unterzonen definieren die Magnetfeldverteilung innerhalb kleiner Raumvolumina - was bedeutet, dass ein Relais-Angriff die RSSI-Feldverteilung in einer kleinen Unterzone erzeugen müsste. Es wird auch deutlich, dass es zwar zweckmäßig ist, zunächst eine akzeptable RSSI-Änderung d.h. Variation festzulegen, um die Größe der Unterzone zu bestimmen, dass dieser Prozess aber auch umgekehrt werden kann, indem zunächst eine Unterzonengröße festgelegt und dann die RSSI-Variation bestimmt wird.
Vorzugsweise gibt es eine Überlappung von Unterzonen, so dass z. B. bei einem dicht gepackten Raum einer Anzahl von Unterzonen ein negativer Raum oder Lücken dazwischen bestehen. In einem weiteren Vorteil kann das Verfahren durch Abfragen des NF-Challenge-Signals feststellen, ob eine Bewegung des Schlüssels zwischen benachbarten Unterzonen stattgefunden hat.
Den Unterzonen kann eine vordefinierte Größe zugewiesen werden, und die Vordefinition kann auf erwarteten RSSI-Änderungen basieren, die mit dem Schlüssel verbunden sind, der sich in verschiedenen Positionen innerhalb der Unterzone befindet. Die Unterzonen können die gleiche Größe aufweisen oder sie können sich durch den Abstand zu der einen oder mehreren Antennen unterscheiden.
Vorzugsweise wird das Challenge-Signal (Herausforderungssignal) als niederfrequentes NF-Signal übertragen. Das Antwortsignal des Schlüssels kann als Hochfrequenz-HF-Signal übertragen werden. Andere Signale als CW-Signale können von den Fahrzeugantennen für die Magnetfeldstärkemessungen übertragen werden.
Gemäß einem zweiten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein System zum Erkennen, ob ein Relais in einem PEPS-System für ein Fahrzeug vorhanden ist, bereit, wobei das PEPS-System eine Vielzahl von vordefinierten Unterzonen innerhalb einer oder mehrerer Fahrzeugeinschlusszonen umfasst, mit: einer oder mehreren dem Fahrzeug zugeordneten Antennen zum Übertragen eines Challenge-Signals von der einen oder den mehreren Antennen zu einem Schlüssel und einer oder mehreren Controllern, die konfiguriert sind zum: (a) Übertragen eines Challenge-Signals, das ein NF-Telegramm und CW-Signale enthält, von einer oder mehreren dem Fahrzeug zugeordneten Antennen an einen Schlüssel, wobei die CW-Signale von dem Schlüssel gemessen werden; (b) Bestimmen, ob die von dem Schlüssel gemessenen CW-Signale vorbestimmte Magnetfeldstärkewerte erfüllen, die einer oder mehreren Unterzonen aus einer Vielzahl von vordefinierten Unterzonen zugeordnet sind, wobei die vordefinierten Unterzonen abgeleitet werden, um die Magnetfeldverteilungen an lokalisierten Positionen innerhalb einer gültigen Einschlusszone zu akzeptieren und Magnetfeldverteilungen, die von einem Relais an einem Relaissender erzeugt werden, zurückzuweisen.
Gemäß einem dritten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Erzeugen von Unterzonen innerhalb einer oder mehrerer Fahrzeugeinschlusszonen in einem Fahrzeug-PEPS-System zur Verwendung bei der Erkennung, ob ein Relais in dem PEPS-System vorhanden ist, bereit, mit den Schritten: (a) Vordefinieren einer akzeptablen RSSI-Änderung innerhalb einer Unterzone für CW-Übertragungen von den Fahrzeugantennen; (b) Übertragen eines Challenge-Signals von einer oder mehreren dem Fahrzeug zugeordneten Antennen an einen Schlüssel; (c) Messen der Magnetfeldstärke des Challenge-Signals durch den Schlüssel an dem Ort der Fahrzeugeinschlusszonen; (d) Erzeugen einer Unterzone auf der Grundlage der gemessenen Signale, der Toleranz der gemessenen Signale und der vordefinierten Änderung, die mit dem RSSI-Messpegel innerhalb der Unterzone verbunden ist; (e) Speichern der Magnetfeldstärkewerte und der Änderung, die mit dem Challenge-Signal verbunden sind; und (f) Wiederholen der Schritte (b) bis (e), um sicherzustellen, dass Unterzonen für den vollständigen Einschlussbereich erzeugt werden.
Gemäß einem vierten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Erkennen, ob ein Relais in einem PEPS-System für ein Fahrzeug vorhanden ist, bereit, wobei das PEPS-System eine Vielzahl von vordefinierten Relais-Unterzonen für eine oder mehrere Fahrzeug-Einschlusszonen umfasst, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: (a) Übertragen eines Challenge-Signals, das ein NF-Telegramm und CW-Signale enthält, von einer oder mehreren dem Fahrzeug zugeordneten Antennen an den Schlüssel, wobei die CW-Signale von dem Schlüssel gemessen werden; und (b) Bestimmen, ob die von dem Schlüssel gemessenen CW-Signale vorbestimmte Magnetfeldstärkewerte erfüllen, die einer oder mehreren vordefinierten Relaisunterzonen aus einer Vielzahl von Relaisunterzonen zugeordnet sind, wobei die vordefinierten Relaisunterzonen abgeleitet werden, um die Magnetfeldverteilungen an dem Relaissender zu akzeptieren und an der Fahrzeugeinschlusszone erzeugte Magnetfeldverteilungen zurückzuweisen.
Gemäß einem fünften Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein System zum Erkennen, ob ein Relais in einem PEPS-System für ein Fahrzeug vorhanden ist, bereit, wobei das PEPS-System eine Vielzahl von vordefinierten Relais-Unterzonen für eine oder mehrere Fahrzeug-Einschlusszonen umfasst, mit: einer oder mehreren dem Fahrzeug zugeordneten Antennen zum Übertragen eines Challenge-Signals von der einen oder den mehreren Antennen zu einem Schlüssel und einer oder mehreren Controllern, die konfiguriert sind zum: (a) Übertragen eines Challenge-Signals, das ein NF-Telegramm und CW-Signale enthält, von einer oder mehreren dem Fahrzeug zugeordneten Antennen zu einem Schlüssel, wobei die CW-Signale von dem Schlüssel gemessen werden; (b) Bestimmen, ob die von dem Schlüssel gemessenen CW-Signale vorbestimmte Magnetfeldstärkewerte erfüllen, die einer oder mehreren Relaisunterzonen aus einer Vielzahl von vordefinierten Relaisunterzonen zugeordnet sind, wobei die vordefinierten Relaisunterzonen abgeleitet werden, um die Magnetfeldverteilungen an dem Relaissender zu akzeptieren und an der Fahrzeugeinschlusszone erzeugte Magnetfeldverteilungen zurückzuweisen.
Gemäß einem sechsten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Erzeugen von Relais-Unterzonen für eine oder mehrere Fahrzeug-Einschlusszonen in einem Fahrzeug-PEPS-System zur Verwendung bei der Erkennung, ob ein Relais in dem PEPS-System vorhanden ist, bereit, mit den Schritten: (a) Vordefinieren einer akzeptablen RSSI-Änderung innerhalb einer Relais-Unterzone für CW-Übertragungen von den Fahrzeugantennen; (b) Einfügen eines Relais zwischen dem Fahrzeug und einem Schlüssel; (c) Übertragen eines Challenge-Signals von einer oder mehreren dem Fahrzeug zugeordneten Antennen zu einem Schlüssel; (d) Messen der Magnetfeldstärke des Challenge-Signals durch den Schlüssel am Ort des Relaissenders; (e) Erzeugen einer Relaisunterzone basierend auf den gemessenen Signalen und der vordefinierten Änderung, die mit dem RSSI-Messpegel innerhalb der Unterzone assoziiert ist, wobei die Relais-Unterzonen keine gültigen RSSI-Messwerte enthalten, die an dem Ort des Fahrzeugs gefunden wurden; und (f) Speichern der Magnetfeldstärkewerte und der Änderung, die mit dem Challenge-Signal assoziiert sind.
Es wird deutlich, dass die bevorzugten Merkmale des ersten Aspekts auch auf jeden der übrigen Aspekte angewendet werden können. Es wird anerkannt, dass ein Controller nur im Fahrzeug oder sowohl im Fahrzeug als auch im Schlüssel angeordnet sein kann.
Figurenliste

1 ist eine schematische Darstellung der Einschlusszonen an einem Fahrzeug mit einem PEPS-System;
2 ist ein schematisches Diagramm, das ein Fahrzeug-PEPS-System darstellt;
3 ist eine schematische Darstellung eines Relais-Angriffs auf ein Fahrzeug mit einem PEPS-System;
4 ist eine schematische Darstellung eines Relais-Angriffs auf ein Fahrzeug mit einem PEPS-System, bei dem die Empfangs- und Senderelais zwei orthogonal zueinander montierte Antennen aufweisen;
5a und 5b sind schematische Darstellungen einer Einschlusszone und von Unterzonen an einem Fahrzeug mit einem PEPS-System;
6 ist ein schematisches Diagramm, das die Messung einer Unterzone an einem Fahrzeug mit einem PEPS-System zeigt;
7 ist eine weitere schematische Darstellung von Unterzonen an einem Fahrzeug mit einem PEPS-System;
8 ist ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung zur Erzeugung von Unterzonen zum Verhindern eines Relais-Angriffs auf ein Fahrzeug mit einem PEPS-System;
9a und 9b sind Flussdiagramme, die das Verfahren der vorliegenden Erfindung zum Entriegeln oder Starten eines Fahrzeugs gemäß dem System und Verfahren der vorliegenden Erfindung veranschaulichen;
10 ist ein schematisches Diagramm, das einen Relais-Angriff auf ein Fahrzeug mit einem PEPS-System unter Verwendung des Systems der vorliegenden Erfindung und den maximalen Abstand D, den der Schlüssel vom Sender (TX)-Relais aufweisen kann, bei dem das Relais nicht identifiziert werden kann, zeigt; und
11 ist ein Flussdiagramm, das das Verfahren zur Erstellung der Relais-Unterzonen zur Verhinderung eines Relais-Angriffs auf ein Fahrzeug mit einem PEPS-System zeigt.

Ausführliche Beschreibung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Fahrzeug-PEPS-Systeme (Passive Entry Passive Start), die es dem Fahrzeugbesitzer ermöglichen, sein Fahrzeug zu verriegeln/entriegeln und zu starten/stoppen, ohne mit dem Schlüssel interagieren zu müssen. Es ist zweckmäßig, die Erfindung in Bezug auf einen Schlüssel zu beschreiben, jedoch kann, wie der Fachmann erkennen wird, ein anderes tragbares Gerät als oder zusätzlich zu Schlüsseln die Aspekte der Erfindung implementieren (z. B. mobile Kommunikationsgeräte und dergleichen).
Wie in 1 dargestellt, definiert ein typisches PEPS-System 100 an einem Fahrzeug 105 eine Anzahl von Einschlusszonen. Zum Beispiel drei externe Einschlusszonen, Z3, Z4 und Z5, sowie zwei interne Einschlusszonen Z1 und Z2, wie in 1 gezeigt. Wenn sich ein gültiger Schlüssel innerhalb der richtigen Einschlusszonen Z1 bis Z5 befindet, reagiert das Fahrzeug auf Ver-/Entriegelungs- und Startanfragen. Wenn z. B. eine Anforderung d.h. Anfrage zum Entriegeln von der Fahrertür aus gestellt wird, prüft das System die fahrerseitige Einschlusszone Z4 auf einen gültigen Schlüssel. Diese Einschlusszonen liegen normalerweise in der Größenordnung von 1 bis 3 Metern vom Fahrzeug entfernt.
2 ist ein schematisches Diagramm, das ein Fahrzeug-PEPS-System 200 zeigt. Das PEPS-System 200 ermöglicht es einem Fahrzeugbesitzer (oder dem Besitzer des Schlüssels), ein Fahrzeug 105 zu ver-/entriegeln und zu starten, ohne mit dem Schlüssel 110 interagieren zu müssen. Typische PEPS-Systeme definieren externe Einschlusszonen und interne Einschlusszonen. Wenn sich ein Schlüssel 110 innerhalb einer Einschlusszone befindet, führt das Fahrzeug 105 Ver-/Entriegelungs- und Startanfragen aus.
Die PEPS-Einschlusszonen können durch niederfrequente (NF) Signalmagnetfelder definiert werden, die von Antennen am Fahrzeug ausgesendet werden. Die Empfangssignalstärkeanzeige (RSSI) kann im Schlüssel verwendet werden und das PEPS-System kann die externen Einschlusszonen und die internen Einschlusszonen anhand der RSSI-Signalpegel definieren, die von den verschiedenen Antennen am Fahrzeug 105 gemessen werden. Wenn sich dann ein Schlüssel 110 innerhalb der richtigen Zonen befindet (d. h., die RSSI-Pegel entsprechen einer definierten Einschlusszone), reagiert das Fahrzeug 105 auf die Ver-/Entriegelungs- und Startanfrage.
PEPS-Systeme können so ausgelegt sein, dass manuell ausgelöste Entriegelungs- und Startanfragen (z. B. durch einen kapazitiven Sensor, Taster o. ä., der z. B. im Griff des Fahrzeugs oder in der Start/Stopp-Taste 105 des Fahrzeugs vorgesehen ist) die Übertragung des NF-Challenge-Signals 115 an den Schlüssel 110 einleiten. Als Teil des NF-Challenge-Signals 115 werden Signale von mehreren (oder allen) der Fahrzeugantennen übertragen. Wenn sich ein Schlüssel 110 innerhalb der erwarteten Einschlusszonen befindet (basierend auf den von den Fahrzeugantennen gemessenen RSSI-Werten), sendet er nach dem Empfang des NF-Challenge-Signals 115 ein Authentifizierungs-Antwortsignal auf einer Funkfrequenz (HF) 120, damit die Anfrage im Fahrzeug verarbeitet werden kann. Es wird deutlich, dass auch bidirektionale HF-Kommunikation verwendet werden kann.
Einige PEPS-Systeme bieten auch permanente, periodisch gesendete NF-Challenge-Signale 115 vor der manuell ausgelösten Entriegelungsanforderung. Bei diesen Systemen kann das Fahrzeug 105 feststehen, wann sich der Schlüssel 110 in der Nähe des Fahrzeugs befindet, bevor eine Entriegelungsanfrage gestellt wird. Dies hat den Vorteil, dass die Reaktionszeit des Systems verbessert werden kann und zusätzliche Funktionen wie z. B. eine Komfortbeleuchtung zur Verfügung bereitgestellt werden, wenn sich der Besitzer dem Fahrzeug 105 nähert.
Wie in 3 dargestellt, ist das PEPS-System 300 anfällig für Diebstahl durch einen so genannten „Relais-Angriff“. Die vorliegende Erfindung versucht zu verhindern, dass ein Relais-Angriff erfolgreich ist. In 3 besteht der Relais-Angriff darin, die Reichweite des NF-Feldes (in 2 dargestellt) zu erweitern, so dass ein Schlüssel 110, der sich nicht in der Nähe des Fahrzeugs 105 befindet, das NF-Challenge-Signal empfängt. Der Relais-Angriff erfordert zwei Diebe, Dieb A und Dieb B, wobei Dieb A einen Relaisempfänger (Relay RX) 125 trägt und sich in der Nähe des Fahrzeugs 105 befindet, während Dieb B einen Relaissender (Relais TX) 130 trägt und sich in der Nähe des Schlüssels 110 befindet.
Das Relais RX 125 empfängt ein NF-Signal vom Fahrzeug 105 und wandelt dann die Frequenz in eine HF-Frequenz um und überträgt sie über eine HF-Verbindung an das Relais TX 130. Das Relais TX 130 empfängt das HF-Signal und wandelt dann die Frequenz in eine NF-Frequenz herunter und überträgt das NF-Signal erneut an den Schlüssel 110. Dieses Szenario beschreibt das zuvor definierte „analoge Relais“, es könnten jedoch auch andere Arten von Relaistopologien verwendet werden. Der Schlüssel 110 sendet automatisch eine HF-Antwort auf den Empfang der NF-Herausforderung (NF-Challenge). Das HF-Antwortsignal wird typischerweise zwischen ca. 20 - 200m zurück zum Fahrzeug 105 übertragen. Wenn das Fahrzeug 105 diese Antwort empfängt, geht es davon aus, dass sich der Schlüssel 110 in der Nähe des Fahrzeugs 105 befindet und somit die Anfrage authentifiziert wird. Zusätzlich kann das Verfahren des Relais-Angriffs auch angewendet werden, um die Reichweite der HF-Antwort, d.h. den HF-Antwortbereich, über den Sendebereich des Schlüssels 110 hinaus zu erweitern.
Der in 3 gezeigte Relais-Angriff ist die einfachste Version eines Relais-Angriffs. Im Betrieb, wie in 4 gezeigt, weist ein Fahrzeug 105 jedoch mehrere Antennen im Fahrzeug 105 auf, die typischerweise in zwei Ausrichtungen zueinander montiert sind, d. h. parallel oder orthogonal zueinander. Wie in 4 gezeigt, können typische Antennenausrichtungen für ein Fahrzeug 105 beispielsweise die Antennen 105a, 105b sein, die parallel zueinander verlaufen und sich in den Türgriffen befinden, während die Antennen 105c, 105d parallel zueinander verlaufen und sich im Fahrgastraum bzw. im Kofferraum des Fahrzeugs befinden (obwohl darauf hingewiesen sei, dass mehr Fahrzeugantennen vorhanden sein können). Für ein Fahrzeug wie dieses benötigt ein Relais zwei Antennen, die orthogonal zueinander montiert sind, um die Energie von den Fahrzeugantennen effektiv in das Relais RX für beide Fahrzeugantennenausrichtungen einzukoppeln und damit das Relais TX versucht, die NF-Feldverteilung am Fahrzeug effektiv zu reproduzieren. In der Praxis kann ein Relais-Angriff einen Relaisempfänger 125 mit Antennen 125a und 125b und einen Relaissender 130 mit Antennen 130a und 130b umfassen, um die Antennenausrichtungen im Fahrzeug 105 zu replizieren.
In der Praxis ist es für ein Relais 125 und 130 äußerst schwierig, die am Fahrzeug 105 auftretende Magnetfeldverteilung (d. h. die RSSI-Beziehung zwischen den einzelnen Fahrzeugantennen) zu reproduzieren, d. h. es ist sehr schwierig, ein perfektes Relais zu entwickeln. Die Magnetfelder, die von den verschiedenen Fahrzeugantennen erzeugt werden, weisen spezifische Größenverhältnisse auf, die sehr viel enger definiert werden können, wenn kleine Unterzonen, wie die der vorliegenden Erfindung, vorgesehen sind, als beispielsweise für eine typische große Einschlusszone. Das System und Verfahren der vorliegenden Erfindung zur Bestimmung, ob ein Relais verwendet wird, beruht auf der Verwendung der NF CW (kontinuierliche Welle) RSSI-Signalgrößen, die von dem Schlüssel von verschiedenen Fahrzeugantennen gemessen werden, und der Bestimmung, ob die RSSI-Werte innerhalb einer vorbestimmten Reihe von erlaubten und/oder nicht erlaubten Bedingungen (basierend auf RSSI-Signalgrößen) von einer kleinen Unterzone innerhalb einer großen Einschlusszone enthalten sind.
5a ist eine schematische Darstellung 500, die ein Fahrzeug 105 mit einer großflächigen Einschlusszone Z4 zeigt. Es sei darauf hingewiesen, dass es mehr als eine Einschlusszone geben kann, wie in Bezug auf 1 erwähnt. In der vorliegenden Erfindung wird davon ausgegangen, dass jede Einschlusszone, zum Beispiel, Z4, die einer Zugangszone der rechten Seite des Fahrzeugs gleichgesetzt werden kann, aus kleineren Unterzonen SZ1 bis SZn gebildet ist, wie in der schematischen Zeichnung 505 von 5b und der schematischen Zeichnung 700 von 7 gezeigt ist.
Wenn mehrere Fahrzeug-NF-Antennen verwendet werden, wird es für ein Relais äußerst schwierig, die Magnetfeldverteilung (d. h. die RSSI-Signalgrößenbeziehungen zwischen den einzelnen Fahrzeugantennen) zu reproduzieren, die am Fahrzeug 105 innerhalb der Unterzonen SZ1 bis SZn auftritt. Die von den verschiedenen Fahrzeugantennen erzeugten Magnetfelder weisen spezifische RSSI-Signalgrößenbeziehungen auf, die für jede der Unterzonen SZ1 bis SZn eng definiert werden können, was bei einer großen Einschlusszone wie Z4 aus 5a nicht möglich ist. Je kleiner das Raumvolumen ist, das eine Unterzone einnimmt, desto enger können die spezifischen RSSI-Signalstärkenbeziehungen definiert werden. Es sei darauf hingewiesen, dass die Unterzonen in 5a größer dargestellt sind, als es für eine praktische Anwendung empfehlenswert wäre, um das Verfahren deutlich zu veranschaulichen und darzulegen (diese Tatsache wird in der nachfolgenden Beschreibung ausführlich diskutiert).
Es sei darauf hingewiesen, dass die Unterzonen SZ1 bis SZn in 5b fiktiv in der horizontalen Ebene als sich überlappende kreisförmige Zonen dargestellt sind. Die Unterzonen SZ1 bis SZn können sich jedoch auch in die vertikale Ebene erstrecken und zur Vereinfachung als 3D-Kugeln oder Blasen dargestellt werden. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die Unterzonen jede Form annehmen können.
Ein zum Fahrzeug 105 gehörender Schlüssel kann innerhalb jeder Unterzone SZ1 bis SZn platziert werden und zugehörige Daten (d.h. die vom Schlüssel gemessenen RSSI-Größen von jeder Fahrzeugantenne) werden von jeder gemessenen Position gespeichert.
Die vorliegende Erfindung beruht auf der Verwendung der NF CW RSSI-Signalstärken, die vom Schlüssel von verschiedenen Fahrzeugantennen gemessen werden, und der Bestimmung, ob die RSSI-Werte innerhalb einer vorbestimmten Reihe von erlaubten und/oder nicht erlaubten Bedingungen (basierend auf RSSI-Signalstärken) von einer Unterzone SZ1 bis SZn enthalten sind. Jede Unterzone SZ1 bis SZn wird erstellt, indem zunächst RSSI-Messungen von mehreren Fahrzeugantennen an einem gültigen PEPS Zugangs- oder Startort vorgenommen werden.
Wie in 6 gezeigt, ist ein Beispielmesspunkt 605 dargestellt, der als in einer erlaubten PEPS-Zugangseinschlusszone liegend betrachtet würde (d. h., theoretisch würde eine korrekte RSSI-Messung durch den Schlüssel an diesem Ort das Fahrzeug öffnen). Dieser Messpunkt 605 wird dann verwendet, um durch Extrapolation des Messergebnisses eine Unterzone SZn (in 6 fiktiv als Kreis dargestellt) mit erlaubten RSSI-Werten zu konstruieren. Die Extrapolation kann mit experimentell ermittelten Werten oder über theoretische Berechnungen erfolgen, indem die maximal zulässige RSSI-Änderung aus einer Schlüssel-Messung innerhalb einer Unterzone bestimmt wird.
Vorzugsweise wird ein zum Fahrzeug 105 gehörender Schlüssel an vielen Positionen innerhalb der Einstiegs-, d.h. Zugangs- oder Startzonen für das Fahrzeug platziert und RSSI-Pegel und zugehörige Daten werden für jede gemessene Position gespeichert. Im Wesentlichen wird so ein Datensatz von RSSI-Pegeln des Schlüssels an verschiedenen Positionen aufgebaut. Dies kann für ein bestimmtes Fabrikat oder eine bestimmte Karosserieform des Fahrzeugs durchgeführt werden. Die aus dem Messdatensatz erzeugten Unterzonen sollten das Raumvolumen in der Einschlusszone vollständig umfassen.
Wie bereits erwähnt, können die spezifischen Signalgrößenverhältnisse umso genauer definiert werden, je kleiner das Raumvolumen ist, das eine Unterzone einnimmt. Es sei darauf hingewiesen, dass in einer bevorzugten Ausführungsform die Unterzonen ein kleines Volumen des Raums in einer Einschlusszone definieren, zum Beispiel kann es in der Größenordnung von Tausenden von Unterzonen innerhalb jeder Einschlusszone geben (oder die im Wesentlichen die Einschlusszonen definieren).
Es ist wünschenswert, eine optimale Anzahl und/oder Größe von Unterzonen im System bereitzustellen. Die Größe der Unterzone kann empirisch bestimmt werden, wobei eine akzeptable Änderung der RSSI-Werte für jede Unterzone gewählt wird. Je größer also die akzeptierte Änderung ist, desto größer ist die Größe der Unterzone. Darüber hinaus nimmt der Betrag der RSSI-Änderung innerhalb einer Unterzone eines bestimmten Bereichs, gemessen von einer bestimmten Fahrzeugantenne, mit abnehmendem Abstand zur Antenne zu.
Wie in 6 am besten zu erkennen ist, befindet sich der Punkt A auf der Unterzone SZn näher an der Antenne 105b als der Punkt B. Das von der NF-Antenne 105b erzeugte Magnetfeld schwächt sich mit einer Rate von $\frac{1}{d^{3}}$
ab, wenn die Quellengeometrie als Punktquelle angenommen wird und d die Entfernung von der Quelle ist.
Wenn beispielsweise ein Messpunkt 1,5 cm von der Antenne 105b entfernt ist, um eine Unterzone mit einem Durchmesser von 1 cm zu erzeugen, dann ist der Punkt A 1 cm von der Antenne 105b entfernt und der Punkt B ist 2 cm von der Antenne 105B entfernt, d. h., der Abstand von Punkt B ist doppelt so groß wie der Abstand von Punkt A von der Antenne 105b. Daher ist die magnetische Feldstärke an Punkt B $\frac{1}{d^{3}} = \frac{1}{2^{3}} = 0,125$
oder 12,5 % der an Punkt A gemessenen Feldstärke. Wenn jedoch die nächstgelegene Antenne zum Messpunkt, Antenne 105c, z.B. 120cm entfernt wäre, dann ist für die Unterzone von 1 cm Durchmesser der Abstand von Punkt B 120,5/119,5 = 1,008 der Abstand wie Punkt A von Antenne 105b. Wenn man also die Antenne 105c betrachtet, ist die Feldstärke am Punkt B $\frac{1}{d^{3}} = \frac{1}{{1.008}^{3}} = 0.975$
oder 97,5 % der an Punkt A gemessenen Feldstärke.
Wenn der Messpunkt 50 cm von der Antenne 105b entfernt ist und eine Unterzone einen Durchmesser von 1 cm hat, ist der Abstand von Punkt B $\frac{50,5}{49,5} = 1,02$
= mal der Abstand des Punktes A von Antenne 2. Daher ist die Feldstärke an Punkt B 1/d3 $\frac{1}{d^{3}} = \frac{1}{{1,02}^{3}} = 0,94$
oder 94 % der an Punkt A gemessenen Feldstärke. Es ist daher vorzuziehen, kleinere Unterzonen (mit zulässiger RSSI-Änderung) zu erstellen, wenn sie näher an der nächsten Antenne liegen, da die Signaländerung bei einem gegebenen Unterzonendurchmesser ausgeprägter ist. Im Idealfall sollte die Unterzone umso kleiner sein, je näher sie an der Antenne liegt, und je weiter die Unterzone von der Antenne entfernt ist, desto größer muss sie sein.
Um besser zwischen gültigen und ungültigen RSSI-Werten unterscheiden zu können (z. B. bei einem Relais-Angriff), sollte die Größe der Unterzonen auf eine Größe beschränkt werden, bei der der Betrag der RSSI-Änderung aufgrund der Größe der Unterzone sehr eng begrenzt ist. Dies wird erreicht, indem jede Einschlusszone in Unterzonen unterteilt wird, die auf einer akzeptablen RSSI-Änderung basieren. Wie bereits erwähnt, sind die Unterzonen in 5a größer dargestellt, als es für eine praktische Anwendung empfehlenswert wäre, um das Verfahren klar zu veranschaulichen und zu verdeutlichen. Je mehr Unterzonen, desto besser ist der Relaiserkennungsprozess, allerdings wirkt sich dies auch auf die Zeit aus, die der mit dem Fahrzeug verbundene Controller benötigt, um festzustellen, ob eine gültige oder ungültige Messung durchgeführt wurde. 7 zeigt die Messpunkte und die aus jedem Punkt erstellten Unterzonen für eine praktischere Darstellung des Verfahrens.
Wie in Detail 705 gezeigt, wird ein einzelner Messpunkt 710 verwendet, um eine Unterzone 715 zu konstruieren - die als kleine „Blase“ (obwohl sie der Einfachheit halber in 7 als Kreis dargestellt ist) von „erlaubten“ RSSI-Werten durch Extrapolation des Messergebnisses dargestellt werden kann. Der Durchmesser jeder Unterzone kann experimentell abgeleitet werden, indem eine akzeptable Änderung d.h. Variation des RSSI-Wertes gewählt wird. Die Größe der Unterzone kann ein Kompromiss sein zwischen der Erstellung möglichst vieler Unterzonen, um enge RSSI-Beziehungen zu schaffen (um ein Relais zu enttarnen), und andererseits der Verwendung möglichst weniger Unterzonen (um die Entscheidungszeit für einen mit einem Fahrzeug verbundenen Controller zu reduzieren). Der Grund hierfür ist, dass das RSSI-Messergebnis für jedes PEPS-Ereignis mit den Bedingungen jeder Unterzone in Echtzeit überprüft werden muss. Sobald jedoch festgestellt wird, dass ein Messergebnis mit einer Unterzone übereinstimmt, müssen die verbleibenden nicht überprüften Unterzonen nicht überprüft werden. Es sei darauf hingewiesen, dass die Prüfung, ob die Bedingungen erfüllt sind, über eine Nachschlagetabelle oder eine andere Art der Auswertung erfolgen kann.
8 ist ein Flussdiagramm 800, das das Verfahren der vorliegenden Erfindung zum Erstellen der Unterzonen in einer Einschlusszone veranschaulicht. In Schritt 805 wird die maximal zulässige RSSI-Änderung von den CW-Übertragungen der der Einschlusszone am nächsten liegenden Fahrzeugantenne für jede Unterzone ausgewählt. Die ausgewählte RSSI-Änderung kann ein Kompromiss zwischen Geschwindigkeit und Betriebsverhalten sein, wie voranstehend erwähnt. Die Steuerung geht dann zu Schritt 810 über, in dem die maximal zulässige Unterzonengröße für die erlaubte RSSI-Änderung bestimmt wird. Die RSSI von den CW-Übertragungen der Antenne, die dem Schlüssel am nächsten ist, wird bei bestimmten Entfernungen (und RSSI-Intensitätspegeln) gemessen. Es wird dann der größte Unterzonendurchmesser beobachtet, bei dem die vorgegebene RSSI-Änderung bei unterschiedlichen Abständen zur Antenne (die dem Schlüssel am nächsten ist) noch erreicht werden kann. Die RSSI-Änderung innerhalb der Unterzonendurchmesser von den CW-Übertragungen von allen anderen Antennen kann ebenfalls beobachtet und gespeichert werden. Es sei darauf hingewiesen, dass Schritt 810 umgangen werden kann und die Steuerung von Schritt 805 zu Schritt 815 übergeht, ohne die Unterzonendurchmesser vorher festzulegen, indem die RSSI-Änderung von den CW-Übertragungen von allen Fahrzeugantennen in Schritt 805 ausgewählt wird. In Schritt 815 werden die RSSI-Messergebnisse von jeder der erforderlichen Positionen in den großen Einschlusszonen durchgeführt. Für jede Unterzone innerhalb der Einschlusszone wird eine Reihe von Bedingungen für zulässige RSSI-Werte von jeder Fahrzeugantenne bestimmt.
Die Steuerung geht dann zu Schritt 820 über, in dem für jede Einschlusszone der Schlüssel immer innerhalb einer Unterzone erkannt werden muss und wenn nicht, eine neue Unterzone erstellt werden muss, um diesen gültigen Ort zu akzeptieren. Wenn dies nicht durchgeführt wird, kommt es zu falschen Relais-Erkennungen, d. h. jede Position innerhalb der Einschlusszone muss in eine Unterzone fallen. Dieser Prozess wird für alle gültigen PEPS-Einschlusszonen wiederholt. Die Steuerung geht dann zu Schritt 825 über, wo in einem optionalen Schritt bestimmt wird, ob die erlaubte RSSI-Änderung (d. h. die Größe der Unterzonen) ausreichend war, um einen Relais-Angriff zu erkennen. In diesem Schritt kann ein Relais-Angriff auf das System durchgeführt werden und es können verschiedene Relaistopologien verwendet werden. Die Steuerung geht dann zu Schritt 830, in dem, wenn ein Relais erkannt wird, die Größe der Unterzone als angemessen bestimmt wird, und wenn nicht, kann die zulässige RSSI-Änderung reduziert werden (um die Größe der Unterzone zu verringern), um den akzeptierten Bereich von RSSI-Werte zu verkleinern, um das Relais zu erkennen.
Die Steuerung geht dann zu Schritt 835 über, in dem die Erkennung falscher Relais noch einmal überprüft wird und bei Bedarf zusätzliche Unterzonen hinzugefügt werden.

In einem praktischen Beispiel muss die Unterzonen-RSSI-Änderung die RSSI-Messtoleranz in dem PEPS-System (zu ±10 Zählern angenommen) und die RSSI-Variation aufgrund der Unterzonengröße beinhalten. Die erforderliche Unterzonengröße, die benötigt wird, um eine akzeptable RSSI-Änderung (einschließlich Toleranz) zu erreichen, kann dann experimentell bestimmt werden. So kann z. B. die RSSI von der nächstgelegenen Antenne (z. B. Antenne 105b) bei bestimmten Entfernungen und Intensitätsstärken gemessen und der größte Unterzonendurchmesser kann ermittelt werden, bei dem die vorgegebene RSSI-Änderung noch beobachtet werden kann. Die RSSI-Änderung von den CW-Sendungen der anderen Antennen (z. B. 105a, 105c und 105d) wird ebenfalls beobachtet. Die Unterzonendurchmesser für die vorgegebene RSSI-Variation bei ca. 1cm, 5cm, 10cm, 20cm, 50cm und 100cm und 150cm von der Antenne 105b sind beispielsweise in Tabelle 1 dargestellt. Der erforderliche Unterzonendurchmesser und die akzeptierte maximale Änderung der RSSI von Antenne 105b und den anderen Antennen 105a, 105c und 105d sind ebenfalls in Tabelle 1 dargestellt. TABELLE 1

Entfernung zur Antenne 105b (cm)	Durchmesser der Unterzone (cm)	RSSI gemessen von Antenne 105b	Änderung der RSSI von Antenne 105b innerhalb der Unterzone	Änderung der RSSI von Antenne 105b innerhalb der Unterzone einschließlich Toleranz	Änderung der RSSI von anderen Antennen innerhalb der Unterzone	Änderung der RSSI von anderen Antennen innerhalb der Unterzone einschließlich Toleranz
1	1	>750	±15	±25	±20	±30
2	1	>700, <751	±15	±25	±15	±25
5	2	>650, <701	±10	±20	±15	±25
10	2	>600, <651	±10	±20	±10	±20
20	5	>550, <601	±5	±15	±10	±20
50	5	>500, <551	±5	±15	±5	±15
100	10	>400, <501	±5	±15	±5	±15
150	20	<401	±5		±5

RSSI-Werte beziehen sich typischerweise durch eine logarithmische Gleichung auf das Magnetfeld, wobei dies für das dargestellte Beispiel der Fall ist. In Tabelle 1 ist die Änderung in Bezug auf RSSI, die aus den CW-Übertragungen aller Antennen (105a, 105b, 105c und 105d) erhalten wird, für die entsprechende Unterzone ungefähr gleich, z. B. für eine Unterzone mit einem Durchmesser von 1 cm (und das RSSI von Antenne 105b ist größer als 750 Zähler), beträgt die Änderung in RSSI (einschließlich Toleranz) von Antenne 105b ±25 und ±30 von allen anderen Antennen (105a, 105c und 105d). Aufgrund der logarithmischen Beziehung ist die Änderung des Magnetfelds bei größeren RSSI-Werten jedoch viel größer als bei kleinen RSSI-Werten. Für zwei gegebene Messpunkte in der Nähe der Antenne 105b ist die Größe der RSSI-Werte, die von der Antenne 105b erhalten werden, viel größer als die der anderen Antennen und daher ist auch die Änderung des Magnetfeldes zwischen den beiden Punkten größer. Die RSSI-Messergebnisse von jeder der erforderlichen Positionen in der Einschlusszone werden verwendet, um eine Reihe von Bedingungen zu bestimmen, die jede Unterzone bilden, d. h. eine Unterzone ist durch einen Satz von Bedingungen gekennzeichnet, die die RSSI-Werte definieren, die von einem Schlüssel in dieser Unterzone erhalten werden können. Der Satz von Bedingungen kann aus einer oberen und unteren RSSI-Grenze für jeden der gemessenen RSSI-Werte von den Fahrzeugantennen bestehen. Alternativ muss nur ein oberer oder unterer Grenzwert angegeben werden und es ist mindestens ein RSSI-Wert von jeder Fahrzeugantenne erforderlich.
Mit Bezug auf 4 ergibt zum Beispiel eine Schlüssel-Messung an einem Punkt in der Einschlusszone Z4 des Fahrzeugs 105 RSSI-Werte von 200, 525, 300 und 350 aus den CW-Signalen, die von den Fahrzeugantennen 104a, 105b, 105c bzw. 105d gesendet werden. Ausgehend von einem RSSI der Antenne 105b von 525 würde gemäß Tabelle 1 eine Unterzone von 5 cm Durchmesser entstehen, die RSSI-Werten von 185 bis 215 für die Antenne 105a, 510 bis 540 für die Antenne 105b, 285 bis 315 für die Antenne 105c und 335 bis 365 für die Antenne 105d entsprechen würde (einschließlich Toleranz, d. h. ±15 für alle Antennen).
Dieser Wertebereich entspricht der folgenden bedingten Angabe: Wenn (RSSI-Wert von Antenne 105a zwischen 185 bis 215) UND (RSSI-Wert von Antenne 105b zwischen 510 bis 540) UND (RSSI-Wert von Antenne 105c zwischen 285 bis 315) UND (RSSI-Wert von Antenne 105d zwischen 335 bis 365), dann liegt der Messpunkt innerhalb der definierten Unterzone.
Es ist entscheidend, dass die mehreren Unterzonen, die aus den Messpunkten erstellt werden, das gesamte Raumvolumen einer Einschlusszone (zum Beispiel Z4) abdecken. Lücken in der Abdeckung rund um das Fahrzeug können zu einer falschen Relais-Erkennung führen und versehentlich verhindern, dass ein gültiger Benutzer das Fahrzeug mit PEPS betritt oder startet.
Das voranstehende Verfahren wird auf so viele Messpunkte angewandt, wie erforderlich sind, um den gesamten räumlichen Bereich der Einschlusszonen für den Einstieg bzw. Zugang oder den Start abzudecken. So wird z. B. für die Einschlusszone Z4 (die die Fahrertür bei einem rechtsgelenkten Fahrzeug umgibt) sichergestellt, dass der Schlüssel, wenn er sich in dieser Einschlusszone befindet, immer in einer Unterzone erkannt wird. Ist dies nicht der Fall, wird eine neue Unterzone angelegt, die diesen gültigen Ort aufnimmt. Dieses Verfahren wird für alle gültigen PEPS-Eintritts- und Startzonen wiederholt.
Es sei darauf hingewiesen, dass es möglich ist, die Unterzonen zu erstellen, ohne den Unterzonendurchmesser vorher festzulegen. Dies wird dadurch erreicht, dass zunächst die maximal zulässige Unterzonen-RSSI-Änderung von jeder Antenne ausgewählt wird. Dann wird eine erste Messung durch den Schlüssel an einer Stelle in der Einschlusszone der von den Fahrzeugantennen gesendeten CW-Signale durchgeführt. Die erste Unterzone wird dann unter Verwendung der ersten Messung und der ausgewählten RSSI-Änderung und der RSSI-Messungstoleranz im PEPS-System erstellt. Zum Beispiel, mit Bezug auf 4, entsprach ein Messpunkt in der Einschlusszone Z4 des Fahrzeugs 105, dass der Schlüssel der RSSI-Werte von 200, 525, 300 und 350 von den Fahrzeugantennen 104a, 105b, 105c bzw. 105d misst. Für dieses Beispiel wird angenommen, dass die maximale Unterzonen-RSSI-Änderung von jeder Antenne auf ±5 Zähler festgelegt ist und die Messtoleranz im PEPS-System ±10 Zähler beträgt. Dies entspräche RSSI-Werten (einschließlich Toleranz) von 185 bis 215 für Antenne 105a, 510 bis 540 für Antenne 105b, 285 bis 315 für Antenne 105c und 335 bis 365 für Antenne 105d.
Dieser Wertebereich entspricht der zuvor vorgestellten bedingten Angabe: Wenn (RSSI-Wert von Antenne 105a zwischen 185 und 215) UND (RSSI-Wert von Antenne 105b zwischen 510 und 540) UND (RSSI-Wert von Antenne 105c zwischen 285 und 315) UND (RSSI-Wert von Antenne 105d zwischen 335 und 365) ist, dann liegt der Messpunkt innerhalb der definierten Unterzone.
Nachdem die erste Unterzone erstellt wurde, wird der Schlüssel an eine andere Stelle innerhalb der Einschlusszone bewegt, wo der Schlüssel die RSSI-Werte des von den Fahrzeugantennen 104a, 105b, 105c bzw. 105d gesendeten CW-Signals misst. Die gemessenen RSSI-Werte werden überprüft, um festzustellen, ob die bedingte Angabe der ersten Unterzone wahr ist, und wenn sie wahr ist, ist eine neue Unterzone nicht erforderlich. Wenn falsch, muss eine neue Unterzone wie zuvor beschrieben erstellt werden. Es sollen sowohl die rohen Messwerte als auch die berechneten Werte auf Basis der RSSI-Toleranz in dem PEPS-System überprüft werden. Das Verfahren kann auf beliebig viele Messpunkte angewendet werden, um den gesamten räumlichen Bereich der Eintritts- bzw. Start-Einschlusszonen für alle möglichen RSSI-Toleranzen abzudecken. So wird z. B. für die Einschlusszone Z4 (die die Fahrertür bei einem rechtsgelenkten Fahrzeug umgibt) sichergestellt, dass der Schlüssel, wenn er sich in dieser Einschlusszone befindet, immer in einer Unterzone erkannt wird. Ist dies nicht der Fall, wird eine neue Unterzone angelegt, die diesen gültigen Ort aufnimmt. Dieses Verfahren wird für alle gültigen PEPS-Zugangs- und Startzonen wiederholt.
Wie bereits diskutiert, werden die Unterzonen durch Auswahl einer akzeptablen Änderung des RSSI abgeleitet. Dies ist ein Kompromiss zwischen der Erstellung möglichst vieler Unterzonen, um enge RSSI-Beziehungen zu schaffen (um ein Relais zu enttarnen) und der Verwendung möglichst weniger Unterzonen, um die Entscheidungszeit für den Controller zu reduzieren.
Bei einem Relais-Angriff würde die Magnetfeldverteilung in jeder der definierten Unterzonen am Fahrzeug typischerweise anders sein als die Feldverteilung, die durch das Relais erzeugt werden kann. In diesem Fall würden die empfangenen RSSI-Werte keiner der Unterzonen entsprechen und es kann festgestellt werden, dass ein Relais-Angriff vorliegt.
Ein zusätzlicher Schritt kann durchgeführt werden, um festzustellen, ob die erlaubte RSSI-Änderung (und damit die Größe der Unterzonen) ausreichend war, um einen Relais-Angriff zu erkennen, d. h. dass ein tatsächlicher Relais-Angriff auf das System durchgeführt und festgestellt wird, ob das Relais erkannt werden kann.
Wenn das Relais erkannt wird, ist die Größe der Unterzone angemessen, wenn nicht, kann die zulässige RSSI-Änderung reduziert werden (wodurch der Durchmesser der Unterzone effektiv verringert wird), um den akzeptierten Bereich der RSSI-Werte zu verengen, damit das Relais erkannt wird. Anschließend kann die Erkennung falscher Relais erneut überprüft werden, und bei Bedarf können weitere Unterzonen hinzugefügt werden. Alternativ wird der RSSI-Änderungswert angegeben, um so viele Unterzonen wie möglich unter Berücksichtigung der maximal zulässigen Unterzonen-Suchzeit und des maximal verfügbaren Controllerspeichers zu erstellen.
9a ist ein Flussdiagramm 900, das den Betrieb des Verfahrens der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, in dem bestimmt wird, ob ein Relais in einem PEPS-System für ein Fahrzeug vorhanden ist oder nicht. In Schritt 905 wird ein Challenge-Signal (Herausforderungssignal) vom Fahrzeug an einen Schlüssel übertragen. Das Challenge-Signal umfasst NF CW-Übertragungen von einer oder mehreren der Fahrzeugantennen. Es sei darauf hingewiesen, dass eine beliebige Anzahl von geeigneten Antennen verwendet werden kann (einschließlich aller Fahrzeugantennen). Zum Beispiel, mit Bezug auf 2, kann das Challenge-Signal vom Fahrzeug 105 als Challenge-Signal 115 an den Schlüssel 110 ausgesendet werden. Die Steuerung geht dann zu Schritt 910 über, in dem der Schlüssel 110 das Challenge-Signal 115 empfängt und in Reaktion auf das Challenge-Signal 115 in Schritt 915 die magnetische Feldstärke der NF-Signale von den Fahrzeugantennen bestimmt und ein Antwortsignal (in 1 als 120 dargestellt) bereitstellt. Das Antwortsignal 120 ist typischerweise ein HF-Signal und enthält die RSSI-Messungen der Magnetfelder an der Position des Schlüssels 110 relativ zum Fahrzeug 105.
Die Steuerung geht dann zu Schritt 920 über, in dem bestimmt wird, ob die gemessenen Magnetfeldstärken (RSSI-Werte) die vorgegebenen RSSI-Werte innerhalb einer bestimmten Unterzone erfüllen oder nicht. Die vorbestimmten Magnetfeldstärkewerte für eine bestimmte Unterzone werden vorzugsweise in einer Nachschlagetabelle oder dergleichen gespeichert, die mit einem Controller im Fahrzeug 105 verbunden d.h. assoziiert ist. Es sei auch darauf hingewiesen, dass die Nachschlagetabelle oder ähnliches im Schlüssel gespeichert sein kann. Der Controller bestimmt, ob die vom Schlüssel 110 gemessenen RSSI-Werte innerhalb einer der definierten Unterzonen liegen. Jede Unterzone wird durch einen Satz von Bedingungen (entsprechend den erwarteten RSSI-Werten für jede Antenne) definiert, der einen Bereich von RSSI-Werten festlegt, die in dieser Unterzone erhalten werden können. Alternativ muss nur ein oberer oder unterer Grenzwert angegeben werden und es wird mindestens ein RSSI-Wert von jeder Fahrzeugantenne benötigt. Während des PEPS-Prozesses wird jede Messung mit der Satz der Bedingungen aller definierten Unterzonen verglichen, um festzustellen, ob eine Angabe wahr und gültig ist, d. h., das Messergebnis in eine oder mehrere Unterzonen fällt.
Es kann dann festgestellt werden, ob der Schlüssel 110 die Bedingungen erfüllt oder nicht (d. h., ob die RSSI-Werte für eine oder mehrere der Unterzonen gültig sind oder ob sie einem Relais-Angriff entsprechen).
Um die Geschwindigkeit der Unterzonensuche zu verbessern, können die Unterzonen vorzugsweise sortiert werden, z. B. vom kleinsten RSSI zum größten. Im Kontext eines Fahrzeugs, z. B. der Einschlusszone der Fahrertür, können die Unterzonen von der Unterzone mit dem kleinsten RSSI der Fahrertür zur größten sortiert werden. Die RSSI-Werte der anderen Fahrzeugantennen in jeder Unterzone können dann verwendet werden, um die Unterzonen auf ähnliche Weise zu sortieren. Anschließend kann eine Suche durchgeführt werden. Es ist wichtig, dass bei der Suche keine Unterzonen übersehen werden (wenn die einzige Unterzone, die für eine bestimmte legitime PEPS-Anfrage gültig ist, bei der Suche übersehen wird, wird die PEPS-Eintritts- oder Startanfrage abgebrochen), und es ist vorzuziehen, die Unterzonen so zu sortieren, dass die Suche so schnell wie möglich und mit minimalen Ressourcen erfolgt.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Unterzonen auf jede geeignete Weise durchsucht werden können, z. B. mit einem binären Suchalgorithmus, einer Hash-Tabelle oder Ähnlichem, um die Unterzonen so schnell wie möglich zu durchsuchen und die Geschwindigkeit zu verbessern. Vorteilhafterweise ermöglicht dies dem System, mehr Unterzonen zu verwenden und somit einen verbesserten Schutz gegen einen Relais-Angriff zu bieten.
Wenn festgestellt wird, dass die vom Schlüssel gemessenen RSSI-Werte die Kriterien nicht erfüllen, wird die Anfrage zurückgewiesen und die Steuerung geht zu Schritt 925 über, in dem dem Schlüssel nicht gestattet wird, das Fahrzeug zu betreten oder zu starten. Andernfalls, wenn in Schritt 920 festgestellt wird, dass die gemessenen RSSI-Werte ein oder mehrere Kriterien erfüllen, geht die Steuerung dann zu Schritt 930 über, wo das Fahrzeug entriegelt oder gestartet werden kann.
Es sei darauf hingewiesen, dass die magnetische Feldstärke auf jede geeignete Art und Weise gemessen werden kann, wie z. B. ein RSSI-Messpegel, der im Wesentlichen eine quantisierte Abstraktion der magnetischen Feldstärke ist.
Es sei darauf hingewiesen, dass das Verfahren 900 in einer Schleife ablaufen kann, so dass z. B. in Schritt 920 periodisch Kriterien für den Schlüssel 110 abgefragt werden können. Es ist möglich, die Bewegungen des Schlüssels zu verfolgen, während sich der Schlüssel von Unterzone zu Unterzone bewegt. Im normalen Betrieb kann sich der Schlüssel nur in benachbarte Unterzonen bewegen. Wenn festgestellt wird, dass der Schlüssel in einer nicht benachbarten Unterzone erkannt wird, kann auch festgestellt werden, dass ein Relais-Angriff stattgefunden hat.
Wie bereits erwähnt, sollte zur besseren Unterscheidung zwischen gültigen und ungültigen RSSI-Werten (Relais-Angriff) die Größe der Unterzonen auf eine Größe beschränkt werden, bei der der Betrag der RSSI-Änderung aufgrund der Größe der Unterzone sehr eng begrenzt ist. Je mehr Unterzonen, desto besser ist der Prozess der Relaiserkennung, allerdings wirkt sich dies auch auf die Zeit aus, die der Controller benötigt, um festzustellen, ob eine gültige oder ungültige Messung stattgefunden hat. In diesem Zusammenhang wird es in einem gegebenen System einen Punkt geben, an dem ein Relaissignal nicht erkannt werden kann und der Zutritt und/oder der Start erlaubt wird.
Wie in 10 gezeigt, gibt es beispielsweise ein System 1000, das das zuvor in 3 gezeigte Relais darstellt, aber dieses Mal mit einem zusätzlichen Parameter, d.h. der maximalen Entfernung, die der Schlüssel 110 vom TX-Relais 130 entfernt sein kann, wenn ein Relais nicht identifiziert werden kann, weil der gemessene RSSI den Satz von Bedingungen von mindestens einer Unterzone erfüllt.
Dies kann als „Relais-Nicht-Erkennungsbereich“ bezeichnet werden, und in diesem Beispiel wird dieser Wert als Abstand D angezeigt (der z. B. in der Größenordnung von 30 cm liegen kann). Mit anderen Worten: Wenn sich der Schlüssel 110 innerhalb von 30 cm vom TX-Relais 130 befindet, kann das Relais nicht identifiziert werden, während das Relais identifiziert werden kann, wenn sich der Schlüssel 110 außerhalb von 30 cm vom TX-Relais 130 befindet. Dieses Szenario wäre z. B. ein Dieb mit einem TX-Relais in unmittelbarer Nähe (d. h. innerhalb von 30 cm) eines legitimen Schlüssels.
In einer Ausführungsform kann die vorliegende Erfindung das Relais-Erkennungs-Betriebsverhalten erhöhen, indem der Abstand weiter verringert wird (in diesem Beispiel auf weniger als 30 cm), indem die zulässige RSSI-Änderung, die bei der Erstellung der Unterzonen verwendet wird, verringert wird. In einigen Systemen kann es jedoch eine Begrenzung des verfügbaren Speichers und der Entscheidungszeit für den Controller und damit der Anzahl der möglichen Unterzonen geben.
Ein alternatives Verfahren zu diesem Ansatz besteht darin, ein Relais bereitzustellen und einen Relais-Angriff durchzuführen und zu bestimmen, ob Bereiche um das Relais durch einen Satz von Bedingungen definiert werden können, die nur für das Relais gelten. Wenn z. B. ein Relais konstruiert wurde, kann dann bestimmt werden, ob der Bereich zwischen dem TX-Relais 130 und dem 30-cm-Schlüssel-Abstand (im vorherigen Beispiel - der Einfachheit halber - verwendet) während des Relais-Angriffs aufgedeckt werden könnte. In dieser Situation ist es wichtig, dass der Dynamikbereich des Relais so groß wie möglich ist, mit anderen Worten, um ein Relais zu schaffen, das sich so eng wie möglich wie ein lineares, ideales Relais verhält.
Durch den Aufbau eines solchen Relais können Messungen am TX-Relais 130 vorgenommen werden, insbesondere in dem Abschnitt, der als „Bereich eines Relais ohne Erkennung“ bezeichnet werden kann. Diese Messwerte können dann verwendet werden, um Unterzonen in ähnlicher Weise wie zuvor beschrieben zu konstruieren. Wenn jedoch eine RSSI-Messung während eines PEPS-Ereignisses dem Satz von Bedingungen dieser „Relais-Unterzonen“ entspricht, kann das System daraus schließen, dass ein Relais-Angriff stattgefunden hat. Um die dem Relais zugeordneten Unterzonen zu generieren, müssen Messungen in der Region um das TX-Relais 130 herum, insbesondere in dem „Bereich des Relais ohne Erkennung“, durchgeführt werden.
Anhand dieser RSSI-Messungen muss die maximal zulässige RSSI-Anderung innerhalb der Relais-Unterzone ermittelt werden. Entspricht eine RSSI-Messung während eines PEPS-Ereignisses dem Satz von Bedingungen dieser Relais-Unterzonen, kann das System auf das Auftreten eines Relais-Angriffs schließen. Entscheidend ist, dass die Größe der Unterzonen, d. h. die erlaubte RSSI Änderung, keine gültigen RSSI-Werte in der Einschlusszone Z4 zulässt. Es muss unter allen RSSI-Toleranzen festgestellt werden, dass keine falschen Relais-Erkennungen am Fahrzeug 105 auftreten. Die RSSI-Toleranz kann erweitert werden, um die Auswirkungen von NF-Rauschen von elektronischen Geräten in unmittelbarer Nähe des Schlüssels zu berücksichtigen.
Zum Beispiel in 10 ein Messpunkt am TX-Relais 130, der RSSI-Werten von 100, 425, 200 und 250 von den Antennen 105a, 105b, 105c und 105d entsprach. Als Startpunkt eine RSSI-Änderung von ±20, um die Relais-Unterzone zu erstellen. Bei dieser RSSI-Änderung kann eine Unterzone mit RSSI-Werten von 80 bis 120 für Antenne 105a, 405 bis 445 für Antenne 105b, 180 bis 220 für Antenne 105c und 230 bis 270 für Antenne 105d erstellt werden.
Dieser Wertebereich entspricht der folgenden bedingten Angabe: Wenn (RSSI-Wert von Antenne 105a zwischen 80 bis 120) UND (RSSI-Wert von Antenne 105b zwischen 405 bis 445) UND (RSSI-Wert von Antenne 105c zwischen 180 bis 220) UND (RSSI-Wert von Antenne 105d zwischen 230 bis 270) ist, dann liegt der Messpunkt innerhalb der definierten Relais-Unterzone. Nun müssen aber die Messpunkte rund um das Fahrzeug 105 für die jeweilige Einschlusszone Z4 berücksichtigt werden.
Wenn man beispielsweise einen Messpunkt in der Einschlusszone Z4 des Fahrzeugs betrachtet, der RSSI-Werten von 100, 425, 200 und 265 von 105a, 105b, 105c bzw. 105d entsprach. Bei diesen Werten liegt der Messpunkt innerhalb der definierten Relais-Unterzone und diese Messung würde fälschlicherweise als Relais-Angriff definiert und der PEPS-Eintritt wäre nicht zulässig. Reduziert man jedoch die RSSI-Änderung auf ±10 Zähler (Counts), so ergäbe sich eine Unterzone mit RSSI-Werten von 90 bis 110 für Antenne 105a, 415 bis 435 für Antenne 105b, 190 bis 210 für Antenne 105c und 240 bis 260 für Antenne 105d. In diesem Fall liegt der Wert der Antenne 104d von 265 außerhalb des Bereichs und die Messung würde innerhalb der Relais-Unterzone nicht erkannt werden.
Im Betrieb, wie in 11 gezeigt, beinhaltet das Verfahren 1100 in Schritt 1105 die Durchführung von Schlüssel-Messungen an einem TX-Relais, bevor es zu Schritt 1110 übergeht, in dem die maximal zulässige RSSI-Änderung bestimmt wird, um die „Relais-Unterzonen“ zu erzeugen. Die Steuerung geht dann zu Schritt 1115, wo unter allen Toleranzen bestimmt wird, dass keine falschen Relais-Erkennungen in der Fahrzeug-Einschlusszone auftreten.
Dieser Prozess kann für alle definierten Relais-Unterzonen angewendet werden, um sicherzustellen, dass nicht versehentlich gültige RSSI-Messwerte in einer Relais-Unterzone gefunden werden. Darüber hinaus kann der Vorgang mit der in 4 gezeigten Relaistopologie oder jeder anderen denkbaren Relaistopologie wiederholt werden.
In 9a führt das PEPS-System eine Überprüfung der Unterzone durch. In 9b kann der Prozess 900 für eine Relais-Unterzonenprüfung in Schritt 935 aktualisiert werden. Es sei Darauf hingewiesen, dass Schritt 935 vor oder nach der Unterzonenprüfung in Schritt 920 durchgeführt werden kann. Während des PEPS-Prozesses 900 wird (zusätzlich zur Unterzonenprüfung) jede Messung mit dem Satz von Bedingungen aller definierten Relais-Unterzonen verglichen, um festzustellen, ob eine Aussage wahr und gültig ist, d. h., das Messergebnis fällt in eine Relais-Unterzone. Wenn die Bedingungen gültig sind, wird die PEPS-Eintritts-/Start-Anfrage in Schritt 940 nicht ausgeführt; andernfalls, wenn sie gültig sind, dann wird der PEPS-Prozess 900 wie erforderlich fortgesetzt und die Steuerung geht zu Schritt 945, wo das Fahrzeug entriegelt oder gestartet werden kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 2011/0148573 A1 [0009]
US 2016/0027226 A1 [0010]

Claims

Verfahren zum Erkennen, ob ein Relais in einem PEPS-System für ein Fahrzeug vorhanden ist, wobei das PEPS-System eine Vielzahl von vordefinierten Unterzonen innerhalb einer oder mehrerer Fahrzeugeinschlusszonen umfasst, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: (a) Übertragen eines Challenge-Signals, das ein NF-Telegramm und CW-Signale enthält, von einer oder mehreren dem Fahrzeug zugeordneten Antennen zu einem Schlüssel, wobei die CW-Signale von dem Schlüssel gemessen werden; und (b) Bestimmen, ob von dem Schlüssel gemessene CW-Signale vorbestimmte Magnetfeldstärkewerte erfüllen, die einer oder mehreren Unterzonen aus einer Vielzahl von vordefinierten Unterzonen zugeordnet sind, wobei die vordefinierten Unterzonen abgeleitet werden, um die Magnetfeldverteilungen an lokalisierten Positionen innerhalb einer gültigen Einschlusszone zu akzeptieren und Magnetfeldverteilungen, die von einem Relais an einem Relaissender erzeugt werden, zurückzuweisen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das PEPS-System eine oder mehrere Einschlusszonen umfasst und eine Vielzahl von Unterzonen innerhalb der Einschlusszonen enthalten sind.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Unterzonen die Einschlusszone vollständig definiert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei sich die Unterzonen gegenseitig überlappen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei jede Unterzone eine vordefinierte Größe aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die magnetische Feldstärke durch einen RSSI-Messpegel dargestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die vordefinierte Größe auf einer vordefinierten RSSI-Änderung basiert, die innerhalb des RSSI-Messpegels zugeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei jede Unterzone die gleiche Größe aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Größe der Unterzone nach dem Abstand zu der einen oder den mehreren Antennen variiert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Größe der Unterzone auf der Grundlage einer Beziehung zwischen einer Gesamtzahl der verwendeten Unterzonen und einem zulässigen RSSI-Änderungswert innerhalb jeder Unterzone bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei Schritt (b) ferner ein Abfragen der Magnetfeldstärke der Challenge-Signale in einer oder mehreren Unterzonen umfasst, die mit dem Standort des Schlüssels assoziiert sind.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei Schritt (b) ferner die Bestimmung der Bewegung zwischen benachbarten Unterzonen umfasst, die mit dem Standort des Schlüssels assoziiert sind.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei Schritt (b) ferner das Bestimmen der Bewegung zwischen nicht benachbarten Unterzonen umfasst, die mit dem Standort des Schlüssels verbunden sind.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Challenge-Signal als niederfrequentes NF-Signal übertragen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei für die Magnetfeldstärkemessungen andere Signale als CW-Signale von den Fahrzeugantennen gesendet werden.
System zum Erkennen, ob ein Relais in einem PEPS-System für ein Fahrzeug vorhanden ist, wobei das PEPS-System eine Vielzahl von vordefinierten Unterzonen innerhalb einer oder mehrerer Fahrzeug-Einschlusszonen beinhaltet, umfassend: eine oder mehrere Antennen, die mit dem Fahrzeug assoziiert sind, um ein Challenge-Signal von der einen oder den mehreren Antennen an einen Schlüssel zu übertragen, und eine oder mehrere Controller, die konfiguriert sind, um: (a) ein Challenge-Signal, das ein NF-Telegramm und CW-Signale enthält, von einer oder mehreren Antennen, die einem Fahrzeug zugeordnet sind, an einen Schlüssel übertragen, wobei die CW-Signale vom Schlüssel gemessen werden; (b) Bestimmen, ob die vom Schlüssel gemessenen CW-Signale vorbestimmte Magnetfeldstärkewerte erfüllen, die einer oder mehreren Unterzonen aus einer Vielzahl von vordefinierten Unterzonen zugeordnet sind, wobei die vordefinierten Unterzonen abgeleitet werden, um die Magnetfeldverteilungen an lokalisierten Positionen innerhalb einer gültigen Einschlusszone zu akzeptieren und Magnetfeldverteilungen, die von einem Relais an einem Relaissender erzeugt werden, zurückzuweisen.
Verfahren zum Erzeugen von Unterzonen innerhalb einer oder mehrerer Fahrzeugeinschlusszonen in einem Fahrzeug-PEPS-System zur Verwendung beim Erkennen, ob ein Relais in dem PEPS-System vorhanden ist, mit den folgenden Schritten: (a) Vordefinieren einer akzeptablen RSSI-Änderung innerhalb einer Unterzone für CW-Übertragungen von den Fahrzeugantennen; (b) Übertragen eines Challenge-Signals von einer oder mehreren dem Fahrzeug zugeordneten Antennen an einen Schlüssel; (c) wobei der Schlüssel die Magnetfeldstärke des Challenge-Signals am Ort der Fahrzeug-Einschlusszonen misst; (d) Erstellen einer Unterzone basierend auf den gemessenen Signalen, der Toleranz der gemessenen Signale und der vordefinierten Änderung, die mit dem RSSI-Messpegel innerhalb der Unterzone assoziiert ist; (e) Speichern der Magnetfeldstärkewerte und der Variation, die mit dem Challenge-Signal verbunden sind; und (f) Wiederholung der Schritte (b) bis (e), um sicherzustellen, dass Unterzonen für die gesamte Einschlusszone erstellt werden
Verfahren zum Erkennen, ob ein Relais in einem PEPS-System für ein Fahrzeug vorhanden ist, wobei das PEPS-System eine Vielzahl von vordefinierten Relais-Unterzonen für eine oder mehrere Fahrzeug-Einschlusszonen enthält, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: (a) Übertragen eines Challenge-Signals, das ein NF-Telegramm und CW-Signale enthält, von einer oder mehreren dem Fahrzeug zugeordneten Antennen an den Schlüssel, wobei die CW-Signale vom Schlüssel gemessen werden; und (b) Bestimmen, ob die vom Schlüssel gemessenen CW-Signale vorbestimmte Magnetfeldstärkewerte erfüllen, die einer oder mehreren vordefinierten Relaisunterzonen aus einer Vielzahl von Relaisunterzonen zugeordnet sind, wobei die vordefinierten Relaisunterzonen abgeleitet werden, um die Magnetfeldverteilungen am Relaissender zu akzeptieren und Magnetfeldverteilungen, die an der Fahrzeugeinschlusszone erzeugt werden, zurückzuweisen.
System zum Erkennen, ob ein Relais in einem PEPS-System für ein Fahrzeug vorhanden ist, wobei das PEPS-System eine Vielzahl von vordefinierten Relais-Unterzonen für eine oder mehrere Fahrzeug-Einschlusszonen enthält, umfassend: eine oder mehrere Antennen, die mit dem Fahrzeug verbunden sind, um ein Challenge-Signal von der einen oder den mehreren Antennen an einen Schlüssel zu übertragen, und eine oder mehrere Controller, die konfiguriert sind zum: (a) Senden eines Challenge-Signals, das ein NF-Telegramm und CW-Signale enthält, von einer oder mehreren Antennen, die einem Fahrzeug zugeordnet sind, an einen Schlüssel, wobei die CW-Signale vom Schlüssel gemessen werden; (b) Bestimmen, ob die vom Schlüssel gemessenen CW-Signale vorbestimmte Magnetfeldstärkewerte erfüllen, die einer oder mehreren vordefinierten Relaisunterzonen aus einer Vielzahl von Relaisunterzonen zugeordnet sind, wobei die vordefinierten Relaisunterzonen abgeleitet werden, um die Magnetfeldverteilungen am Relaissender zu akzeptieren und Magnetfeldverteilungen, die an der Fahrzeugeinschlusszone erzeugt werden, zurückzuweisen.
Verfahren zum Erzeugen von Relais-Unterzonen für eine oder mehrere Fahrzeug-Einschlusszonen für ein Fahrzeug-PEPS-System, zur Verwendung beim Erkennen, ob ein Relais in dem PEPS-System vorhanden ist, mit den folgenden Schritten: (a) Vordefinieren einer akzeptablen RSSI-Änderung innerhalb einer Relais-Unterzone für CW-Übertragungen von den Fahrzeugantennen; (b) Einfügen eines Relais zwischen dem Fahrzeug und einem Schlüssel; (c) Übertragen eines Challenge-Signals von einer oder mehreren dem Fahrzeug zugeordneten Antennen an den Schlüssel; (d) wobei der Schlüssel die Magnetfeldstärke des Challenge-Signals am Standort des Relaissenders misst; (e) Erzeugen einer Relais-Unterzone basierend auf den gemessenen Signalen und der vordefinierten Variation, die mit dem RSSI-Messpegel innerhalb der Unterzone verbunden ist, wobei die Relais-Unterzonen keine gültigen RSSI-Messwerte enthalten, die am Standort des Fahrzeugs gefunden wurden; und (f) Speichern der Magnetfeldstärkewerte und -änderung in Verbindung mit dem Challenge-Signal.
System nach Anspruch 16 oder 19, wobei der Controller in dem Fahrzeig angeordnet ist.
System nach Anspruch 16 oder 19, ein Controller sowohl im Fahrzeug als auch im Schlüssel angeordnet ist.