DE19839695C1 - Verfahren zum Durchführen einer schlüssellosen Zugangsberechtigungskontrolle sowie schlüssellose Zugangsberechtigungskontrolleinrichtung - Google Patents
Verfahren zum Durchführen einer schlüssellosen Zugangsberechtigungskontrolle sowie schlüssellose ZugangsberechtigungskontrolleinrichtungInfo
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Abstract
Ein Verfahren zum Durchführen einer schlüssellosen Zugangsberechtigungskontrolle mit einer drahtlosen Kommunikation zwischen einer oder mehreren, einer Basisstation zugeordneten Sende-Empfangseinheiten und einem mobilen Identifikationsgeber (ID-Geber) zum Überprüfen der Zugangsberechtigung einer den ID-Geber mitführenden Person, welches Verfahren das Senden eines Fragesignals durch die Sende-Empfangseinheit und ein Empfangen sowie ein Rücksenden dieses Signals als Antwortsignal von dem ID-Geber und ein Empfangen desselben von der Sende-Empfangseinheit der Basisstation beinhaltet, ist dadurch bestimmt, daß als Antwortsignal von dem ID-Geber eine modulierte Trägerwelle gesendet wird, deren für die Modulation vorgesehene Größe (Frequenz und/oder Amplitude) mit dem von der Sende-Empfangseinheit gesendeten Fragesignal an den ID-Geber übermittelt wird, und daß nach Empfang des von dem ID-Geber gesendeten Antwortsignals durch die Sende-Empfangseinheit die Phasenlage des empfangenen und demodulierten Antwortsignals mit derjenigen des ursprünglich gesendeten Fragesignals verglichen wird. DOLLAR A Eine schlüssellose Zugangsberechtigungskontrolleinrichtung mit einer eine oder mehrere Sende-Empfangseinheiten aufweisenden Basisstation und einem mobilen Identifikationsgeber (ID-Geber) zum Empfangen und Rücksenden eines von der Sende-Empfangseinheit gesendeten Fragesignals als Antwortsignal, ist dadurch bestimmt, daß der Basisstation ein Demodulator zum Demodulieren des von dem ID-Geber ...
Description
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet des Durchführens schlüssello
ser Zugangsberechtigungskontrollen zum Überprüfen, ob eine Person be
rechtigt ist, eine bestimmte Handlung durchzuführen, etwa ein Kraftfahr
zeug zu öffnen und betreten zu wollen. Insbesondere betrifft die Erfindung
ein Verfahren zum Durchführen einer schlüssellosen Zugangsberechti
gungskontrolle mit einer drahtlosen Kommunikation zwischen einer oder
mehreren, einer Basistation zugeordneten Sende-Empfangseinheiten und
einem mobilen Identifikationsgeber (ID-Geber) zum Überprüfen der Zu
gangsberechtigung einer den ID-Geber mitführenden Person, welches
Verfahren das Senden eines Fragesignals durch die Sende-
Empfangseinheit und ein Empfangen sowie ein Rücksenden dieses Si
gnals als Antwortsignal von dem ID-Geber und ein Empfangen desselben
von der Sende-Empfangseinheit der Basisstation beinhaltet. Ferner betrifft
die Schlüssellose Zugangsberechtigungskontrolleinrichtung mit einer eine
oder mehrere Sende-Empfangseinheiten aufweisenden Basisstation und
einem mobilen Identifikationsgeber (ID-Geber) zum Empfangen und
Rücksenden eines von der Sende-Empfangseinheit gesendeten Fragesi
gnals als Antwortsignal.
Schlüssellose Schließsysteme werden bei zahlreichen Anwendungen,
beispielsweise in Kraftfahrzeugen zur Erhöhung des Bedienkomforts ein
gesetzt. Herkömmlich werden als Fernbedienungssysteme Infrarotsy
steme oder Funksysteme verwendet, bei denen der berechtigte Benutzer
aktiv den ID-Geber betätigt, um ein Signal an die Basisstation, beispiels
weise an eine im Kraftfahrzeug vorgesehene Empfangseinheit zum Öff
nen des Fahrzeuges zu übermitteln. Zur weiteren Erhöhung des Be
dienkomforts ist man bei Kraftfahrzeugen inzwischen dazu übergegangen,
passive Zugangsberechtigungskontrollsysteme einzusetzen, so daß der
berechtigte, einen gültigen ID-Geber mitführende Benutzer sein Kraftfahr
zeug öffnen kann, ohne aktiv den ID-Geber betätigen zu müssen. Eine
derartige schlüssellose Zugangsberechtigungskontrolleinrichtung ist bei
spielsweise in der DE 43 29 697 C2 beschrieben. Bei dem in diesem Do
kument offenbarten Verfahren wird von einer im Kraftfahrzeug angeord
neten Sende-Empfangseinheit ein Fragesignal gesendet, welches von
dem ID-Geber empfangen wird, wenn sich dieser im Empfangsbereich
dieses Signals befindet. Daraufhin wird von dem ID-Geber ein Ant
wortsignal zurückgesendet, welches nach Empfang durch die kraftfahr
zeugseitige Empfangseinheit auf seine Gültigkeit hin überprüft wird. Bei
Empfang eines gültigen Antwortsignals wird kraftfahrzeugseitig die ge
wünschte Aktion ausgelöst, nämlich das Entriegeln der Kraftfahr
zeugtüren. Problematisch ist bei diesem passiven System, daß die Funk
strecke zwischen der Basisstation und dem ID-Geber mit einfachen Mit
teln unbefugt und für den berechtigten Benutzer unbemerkbar verlängert
werden kann. Auf diese Weise kann ein Unbefugter eine Funkverbindung
zwischen der kraftfahrzeugseitigen Sende-Empfangseinheit und dem zum
Öffnen berechtigten ID-Geber herstellen, auch wenn letzterer sich nicht im
vorgesehenen Empfangsbereich des Fragesignals befindet, und sich so
mit unbemerkt Zutritt zu dem solchen Kraftfahrzeug verschaffen.
Diesem Problem begegnet der Gegenstand der DE 196 32 025 A1 da
durch, daß gemäß der in diesem Dokument beschriebenen schlüssellosen
Zugangsberechtigungskontrolleinrichtung eine Laufzeiterfassung bezüg
lich des gesendeten Frage- und des empfangenen Antwortsignals durch
geführt wird, bei der diejenige Zeitspanne ermittelt wird, die das gesen
dete Fragesignal benötigt, um nach seinem Aussenden von einer Basis
station wiederum von dieser als Antwortsignal empfangen zu werden. Ist
die Übertragungsstrecke verlängert, dann ist das Zeitintervall von dem
Senden des Fragesignals bis zum Empfang des Antwortsignals naturge
mäß größer als dasjenige, wenn sich der ID-Geber bestimmungsgemäß in
unmittelbarer Kraftfahrzeugnähe befindet und die zurückgelegte Funk
strecke entsprechend kurz ist. Überschreitet die erfaßte Signallaufzeit ei
nen vorbestimmten Wert, wird zum Verhindern eines unberechtigten Zu
trittes das durchgeführte Zugangsberechtigungskontrollverfahren gesperrt.
Zum Durchführen des in diesem Dokument beschriebenen Zugangsbe
rechtigungskontrollverfahrens ist es notwendig, mit hoher Genauigkeit die
Laufzeit des Frage-Antwort-Signals zu erfassen. Die Kommunikation zwi
schen der Sende-Empfangseinheit und dem mobilen ID-Geber ist übli
cherweise auf einen eng begrenzten Bereich um die Basisstation, bei
Kraftfahrzeugen beispielsweise auf einen Bereich unter 5 Metern ausge
legt. Die Laufzeit eines ordnungsgemäß gesendeten und empfangenen
Frage-Antwort-Signals beträgt bei dieser Funkstrecke unter 30 nsec. Eine
Erfassung derart kurzer Zeitspannen insbesondere in der gewünschten
Auflösung läßt sich nur mit einem nicht unbeträchtlichen Aufwand ermög
lichen - einem Aufwand, der in zahlreichen Anwendungsfällen nicht ver
tretbar ist.
Ausgehend von diesem diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung
zum einen die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren zum
Durchführen einer schlüssellosen Zugangsberechtigungskontrolle vorzu
schlagen, das nicht nur eine ausreichende Sicherheit im Hinblick auf die
Möglichkeit einer Erkennung einer manipulierte Streckenverlängerung
aufweist, sondern das ebenfalls mit einem Einsatz einfacher Mittel reali
sierbar ist.
Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße
schlüssellose Zugangsberechtigungskontrolleinrichtung vorzuschlagen,
mit der unter Einsatz vertretbarer Mittel eine (manipulierte) Streckenver
längerung erkennbar ist.
Die verfahrensbezogene Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß als Antwortsignal von dem ID-Geber eine modulierte Trägerwelle ge
sendet wird, deren für die Modulation vorgesehene Größe (Frequenz
und/oder Amplitude) mit dem von der Sende-Empfangseinheit gesendeten
Fragesignal an den ID-Geber übermittelt wird, und daß nach Empfang des
von dem ID-Geber gesendeten Antwortsignals durch die Sende-
Empfangseinheit die Phasenlage des empfangenen und demodulierten
Antwortsignals mit derjenigen des ursprünglich gesendeten Fragesignals
verglichen wird.
Die vorrichtungsbezogene Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß der Basisstation ein Demodulator zum Demodulieren des von dem
ID-Geber gesendeten Antwortsignals sowie ein Vergleicherglied zugeord
net sind und daß der ID-Geber Mittel aufweist, mit denen eine Erfassung
einer mit dem Fragesignal gesendeten Modulationsvariablen (Frequenz
und/oder Amplitude) sowie die Modulation einer Trägerwelle für das Ant
wortsignal mit dieser Modulationsvariablen erfolgt.
Dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der erfindungsgemäßen Ein
richtung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich die Phasenlage einer
über eine Funkstrecke übertragenen Welle in Abhängigkeit von der zu
rückgelegten Funkstrecke gegenüber der ursprünglich gesendeten Pha
senlage verschiebt. Dabei kann sowohl die Phasenlage der Frequenz als
auch diejenige einer Amplitude jeweils für sich alleine oder auch gemein
sam verwendet werden, um die Phasenlage des gesendeten Fragesignals
mit derjenigen des von dem ID-Geber zurückgesendeten Antwortsignals
zu vergleichen. Dabei ist vorgesehen, daß das Senden des Antwortsi
gnals vom ID-Geber zur Sende-Empfangseinheit der Basisstation unter
Verwendung einer Trägerwelle erfolgt, welche Trägerwelle durch eine in
dem Fragesignal enthaltene Welle, die beispielsweise das Fragesignal
selbst sein kann oder die zum Modulieren einer zum Übermitteln des Fra
gesignals vorgesehenen Trägerwelle an den ID-Geber übermittelt wird.
Befindet sich der ID-Geber innerhalb des vorbestimmten Empfangsberei
ches des gesendeten Fragesignals, bei einem Einsatz des Verfahrens im
Automotivebereich kleiner 3 m, ist die zurückgelegte Funkstrecke (Sende-
Empfangseinheit - ID-Geber - Sende-Empfangseinheit) kurz. Eine Pha
senverschiebung zwischen dem demodulierten Antwortsignal und dem
ursprünglich gesendeten Fragesignal ist so gering, daß innerhalb eines
vorbestimmten Toleranzbereiches von phasenstarren Signalen
(Fragesignal und Antwortsignal) ausgegangen werden kann. Bei einer
manipulierten Streckenverlängerung wird sich die Phasenlage zwischen
Fragesignal und Antwortsignal ständig verschieben, so daß diese außer
halb des Toleranzbereiches des als phasenstarr definierten Betriebes be
findet. Für eine zwischengeschaltete Relaisstation ist es unmöglich, ne
ben der Amplitude und der Frequenz eines Signales auch die korrekte
Phasenlage des Fragesignals mit zu übertragen. Die Wahrscheinlichkeit,
daß das empfangene und demodulierte Antwortsignal eine Phase auf
weist, die derjenigen des Fragesignals entspricht, ist dem Zufall überlas
sen und daher nur äußerst gering. Folglich wird die gewünschte Aktion,
etwa das Öffnen eines Kraftfahrzeuges nur ausgeführt, wenn sich der ID-
Geber in der vorbestimmten Entfernung zur Basisstation befindet.
Zur Vermeidung von unerwünschten Rückkopplungen wird zweckmäßi
gerweise das Fragesignal in einer anderen Frequenz gesendet als das
Antwortsignal. In einer besonders einfachen Ausgestaltung wird das Fra
gesignal auf derjenigen Frequenz gesendet, die zum Modulieren des Ant
wortsignals vorgesehen ist. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert
sein, daß das Fragesignal auf einer Niederfrequenzstrecke gesendet und
dieses von dem ID-Geber empfangene Fragesignal direkt zum Modulieren
einer Trägerwelle auf einer Hochfrequenzstrecke verwendet wird. Bei
spielsweise kann ein Fragesignal ein auf einer NF-Strecke gesendetes
Wecksignal zum Umschalten des ID-Gebers aus einem Ruhe- oder
Schlafmodus in seinen Betriebsmodus sein.
Zur weiteren Erhöhung der Zugangssicherheit ist vorgesehen, den zum
Senden des Fragesignals verwendeten Oszillator freischwingend zu be
treiben, so daß dieser in seiner Frequenz gewissen Schwankungen un
terworfen ist. Ebenfalls kann vorgesehen sein, die Sendefrequenz gemäß
einem vorbestimmten Variationsmuster zu ändern, so daß die Zufälligkeit
zur Realisierung einer unbefugten und dennoch phasenstarren Strecken
verlängerung noch weiter verringert ist.
In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, daß als Fragesignal von
der Sende-Empfangseinheit eine mit einem Modulationsgemisch aus einer
oder mehreren Modulationsvariablen modulierte Trägerwelle gesendet
wird. Dabei kann vorgesehen sein, entweder ein Modulationsgemisch aus
unterschiedlichen Frequenzen oder aus unterschiedlichen Amplituden
oder auch aus einer Mischung dieser beiden Größen zu verwenden. Nach
Empfang des auf diese Weise modulierten Antwortsignals erfolgt nach
einer Demodulierung des Antwortsignals eine Filterung hinsichtlich der
ursprünglichen Modulationsgemischanteile, beispielsweise der einzelnen
Frequenzanteile. Der anschließende Schritt des Phasenvergleichens des
ursprünglich gesendeten Fragesignals mit dem empfangenen Antwortsi
gnal wird dann anhand der einzelnen, das Modulationsgemisch bildenden
Anteilen, beispielsweise den Frequenzanteilen durchgeführt. Die Verwen
dung beispielsweise eines Modulationsgemisches aus unterschiedlichen
Frequenzen zum Modulieren des Fragesignals erhöht die Betriebssicher
heit des beanspruchten Verfahrens insbesondere dahingehend, daß eine
zufällige Phasengleichheit bei einer unbefugten Streckenverlängerung
durch die Möglichkeit einer absoluten Entfernungsmessung der zurück
gelegten Funkstrecke erkennbar ist. Zweckmäßigerweise wird bei Ver
wendung eines Frequenzgemisches eine Grundfrequenz verwendet und
diese mit einer bestimmten Anzahl weiterer Frequenzen, die jeweils durch
zwei geteilte Anteile der Grundfrequenz sind, gemischt. Dies läßt sich auf
einfache Weise mit einem Frequenzteiler verwirklichen. Dabei bestimmt
die Größe der Grundfrequenz die Auflösung der Entfernungsmessung und
die Anzahl der Teilungen die maximal erkennbare Entfernung.
Ein Phasenvergleich zwischen dem ursprünglich gesendeten Fragesignal
und dem empfangenen Antwortsignal läßt sich beispielsweise durch einen
PLL-Schaltkreis (phase locked loop-Schaltkreis) oder durch Verwendung
eines Phasenkomparators realisieren.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sowie Weiterbildung sind Be
standteil der übrigen Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschrei
bung von Ausführungsbeispiel unter Bezug auf die beigefügten Figuren.
Es zeigen:
Fig. 1 Ein schematisiertes Blockschaltbild einer schlüssellosen Zu
gangsberechtigungskontrolleinrichtung,
Fig. 2 ein prinzipielles Ablaufschema zum Überprüfen der Zugangsbe
rechtigung einer einen ID-Geber mitführenden Person,
Fig. 3 ein schematisiertes Blockschaltbild einer weiteren schlüssello
sen Zugangsberechtigungskontrolleinrichtung,
Fig. 4a ein Diagramm mit einer Grundfrequenz und zwei weiteren Fre
quenzanteilen und
Fig. 4b ein Diagramm des sich aus dem Frequenzgemisch der Fig. 4a
ergebenden Amplitudenverlaufs.
Eine schlüssellose Zugangsberechtigungskontrolleinrichtung 1 umfaßt
eine Basisstation B mit einer Sende-Empfangseinheit 3. Die schlüssellose
Zugangsberechtigungskontrolleinrichtung 1 dient zum Überprüfen der Zu
gangsberechtigung zu einem Kraftfahrzeug; daher ist die Basisstation B in
einem Fahrzeug angeordnet. Der Zugangsberechtigungskontrolleinrich
tung 1 ist ferner ein mobiler ID-Geber ID zugeordnet, der von einer zum
Benutzen des Kraftfahrzeuges berechtigten Person mitgeführt wird.
Die Sende-Empfangseinheit 3 umfaßt einen Transceiver 4 zum Senden
eines Fragesignals auf einer hochfrequenten Funkstrecke sowie einen
oder mehrere Sender 3a zum Senden des niederfrequenten Funksignals.
Der Transceiver 4 ist an einen Prozessor 5 angeschlossen, der die Sen
de-Empfangstätigkeit des Transceivers 4 steuert. Am Ausgang des Tran
sceivers 4 ist ein PLL-Schaltkreis 6 angeschlossen, dessen weiterer Ein
gang an die niederfrequente Referenz 7 angeschlossen ist. Der Ausgang
des PLL-Schaltkreises 6 beaufschlagt einen Eingang des Prozessors 5.
Zur Verwirklichung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es jedoch aus
reichend, anstelle des Tranceivers 4 einen Receiver einzusetzen.
Der ID-Geber ID besteht im wesentlichen aus einem Prozessor 8 und ei
nem als ASIC ausgebildeten Sende-Empfangsbaustein 9, an dem eine
NF-Antenne 10 angeschlossen ist.
Im Betrieb der Zugangsberechtigungskontrolleinrichtung 1 wird von der
Sende-Empfangseinheit 3 im Kraftfahrzeug 11, wie in Fig. 2 schemati
siert angedeutet, auf einer NF-Strecke, nämlich auf einer Frequenz von
beispielsweise 8 kHz zyklisch ein Fragesignal gesendet. Die Sendelei
stung zum Senden dieses Signals ist so ausgelegt, daß dieses Signal von
dem ID-Geber ID in einem Umkreis von etwa 3 Metern um das Kraftfahr
zeug 11 herum empfangbar ist. Befindet sich der ID-Geber ID im Emp
fangsbereich dieses NF-Fragesignals wird er durch dieses Signal geweckt
und in seinen betriebsbereiten Zustand geschaltet. Ist der ID-Geber ID
betriebsbereit, sendet dieser auf einer HF-Strecke ein Antwortdatentele
gramm im ASK-Modus (amplitude shift keying-Modus). An einer vorbe
stimmten Position innerhalb dieses Datentelegrammes wechselt die Mo
dulationsart des ID-Gebers von der ASK-Modulation auf eine reine
Amplitudenmodulation. Die Amplitudenmodulation der zum Senden des
Antwortsignals verwendeten Trägerwelle
erfolgt mit derjenigen des auf der NF-Strecke von dem ID-Geber ID emp
fangenen Fragesignals. Der Zeitpunkt und die Zeitdauer dieses amplitu
denmodulierten Antwortsignals ist zwischen der Basisstation B und dem
ID-Geber ID vereinbart und kann zur Erhöhung der Betriebssicherheit ge
mäß einem bestimmten Algorhithmus geändert werden. Ist diese amplitu
denmodulierte Trägerwelle für die vorbestimmte Zeitdauer von dem ID-
Geber ID gesendet worden, wechselt seine Betriebsart wieder in die zur
Datenübermittlung vorgesehene ASK-Modulation. Aus dieser prinzipiellen
Darstellung wird deutlich, daß mit dem Betrieb der Zugangsberechti
gungskontrolleinrichtung 1 zeitweise ein Volldublexbetrieb realisiert ist.
Das von dem ID-Geber ID gesendete Antwortsignal wird von dem Tran
sceiver 4 der Basisstation B empfangen. Der analoge Anteil des empfan
genen Datentelegramms, nämlich der amplitudenmodulierte Bestandteil
beaufschlagt den PLL-Schaltkreis 6 und wird bezüglich seiner Phasenlage
mit der Phasenlage des ursprünglich gesendeten Fragesignals verglichen.
Befindet sich der ID-Geber ID innerhalb des vorgesehenen Betriebsberei
ches werden beide Phasenlagen durch den PLL-Schaltkreis 6 innerhalb
einer vorgegebenen Toleranz als konstant zueinander erkannt werden,
wenn keine weiteren Relaisstationen zwischengeschaltet sind. Es wird
deutlich, daß bei diesem Verfahren ein Vergleich der Phasenlagen auf
relativem Wege ohne eine Bestimmung der jeweilig absoluten Phasenlage
erfolgt.
Der NF-Oszillator 7 wird bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbei
spiel freischwingend betrieben, so daß sich seine natürlichen Frequenz
schwankungen entsprechend auch im demodulierten Antwortsignal wie
derfinden. Durch diese Maßnahme ist die Betriebssicherheit der Zugangs
berechtigungskontrolleinrichtung 1 gegenüber Manipulationen weiter er
höht.
Eine weitere Zugangsberechtigungskontrolleinrichtung 12 ist schematisiert
in Fig. 3 in einem Blockschaltbild wiedergegeben. Die Basisstation B
dieser Zugangsberechtigungskontrolleinrichtung 12 besteht im wesentli
chen aus einer Sende-Empfangseinheit 14, einer Modulationseinheit 15
zum Bereitstellen eines Frequenzgemisches zum Modulieren einer Trä
gerwelle eines Fragesignals und aus einem Phasenkomparator 16 zum
entsprechenden Filtern einer mit dem Modulationsgemisch modulierten
Trägerwelle auf einer Antwortstrecke. Die Sende-Empfangseinheit 14
umfaßt einen HF-Sender 17 zum Senden einer mit einem Modulations
gemisch modulierten Trägerwelle, einen Transceiver 18, wobei der Sen
der 17 und der Transceiver 18 über ein Combiner-Netzwerk 19 an eine
gemeinsame Sende-Empfangsantenne 20 angeschlossen sind. Ferner ist
der Sende-Empfangseinheit 14 eine Referenz 17a zugeordnet. An das
Combiner-Netzwerk 19 ist zum Demodulieren eines empfangenen Ant
wortsignals ferner ein Demodulator 21 angeschlossen. Ausgangsseitig ist
der Demodulator 21 mit dem Phasenkomparator 16 verbunden. Zur
Steuerung der Sende-Empfangsvorgänge des Transceivers 18 und des
Senders 17 ist ein Prozessor 22 vorgesehen.
Ein mobiler ID-Geber ID gehört zur Zugangsberechtigungskontrolleinrich
tung 12 und wird von einer zum Benutzen des Kraftfahrzeuges berechtig
ten Person mitgeführt. Der ID-Geber besteht im wesentlichen aus einem
Prozessor 24, einem Transceiver 25, einem Demodulator 26, einem Com
biner-Netzwerk 27 und einer Sende-Empfangsantenne 28. Mit der Sende-
Empfangsantenne 28 können von der Sende-Empfangseinheit 14 der Ba
sisstation B gesendete Fragesignale empfangen und durch den Demo
dulator 26 demoduliert werden. Ausgangsseitig ist der Demodulator 26 an
einen Eingang des Transceivers 25 angeschlossen, so daß das demodu
lierte Fragesignal zum Modulieren des Antwortsignals verwendet werden
kann.
Mit der Modulationseinheit 15 wird ein Frequenzgemisch bereitgestellt, mit
der eine Trägerwelle zum Senden eines Fragesignals moduliert wird. Das
Modulationsfrequenzgemisch besteht aus einer Grundfrequenz und meh
reren weiteren Frequenzanteilen, die jeweils durch zwei geteilte Anteile
der Grundfrequenz sind. In Fig. 4a ist in einem Diagramm ein solches
Frequenzgemisch darstellend das Fragesignal wiedergegeben. Die Varia
tion des Amplitudenverlaufs dieses Frequenzgemisches ist in Fig. 4b
dargestellt.
Mit diesem Modulationsfrequenzgemisch wird eine Trägerwelle auf einer
HF-Strecke von beispielsweise 433 MHz moduliert und über die Sende-
Empfangsantenne 20 gesendet. Befindet sich der ID-Geber ID in einem
vorbestimmten Abstand zum Kraftfahrzeug, wird dieses Signal empfangen
und mittels des Demodulators 26 demoduliert. Das zurückgesendete Ant
wortsignal des ID-Gebers 23 erfolgt durch eine Modulation einer Träger
welle von beispielsweise 868 MHz in dem Transceiver 25 mit dem demo
dulierten Fragesignal und somit mit dem ursprünglich zur Modulation des
Fragesignals verwendeten Frequenzgemisch. Dieses Antwortsignal wird
ID-Geber-seitig gesendet und von der Sende-Empfangseinheit 3 empfan
gen, demoduliert und anschließend in dem Phasenkomparator 16 gefiltert.
Als Demodulator 26 ist ein Diodendetektor vorgesehen. Die Eckfrequen
zen der in dem Phasenkomparator 16 enthaltenen Filter entsprechen der
Grundfrequenz und den weiteren Frequenzanteilen. Durch einen Phasen
vergleich der jeweils gleichfrequenten Anteile kann die Entfernung des ID-
Gebers 23 von der Basisstation B berechnet werden. In Abhängigkeit von
dem festgestellten Abstand, der unmittelbar einen Rückschluß auf die zu
rückgelegte Funkstrecke des Frage- und Antwortsignals zuläßt, läßt sich
ermitteln, ob das Antwortsignal unmittelbar vom ID-Geber ID gesendet
worden ist, oder ob der Empfang eines Antwortsignals unter Zwischen
schaltung einer unbefugten Streckenverlängerung erfolgt ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel läßt sich die Entfernungsmessung auch
zum erleichterten Auffinden eines Kraftfahrzeuges, welches beispielswei
se in einem Parkhaus abgestellt ist, verwenden. In diesem Fall müßte vom
ID-Geber ID das Senden des Fragesignals durch die Basisstation B aus
gelöst werden. Entsprechend könnte einem Benutzer angezeigt werden,
ob er sich seinem Kraftfahrzeug nähert oder ob er sich von diesem ent
fernt.
1
Schlüssellose Zugangsberechtigungskontrolleinrichtung
3
Sende-Empfangseinheit
3
a NF-Sender
5
Prozessor
6
PLL-Schaltkreis
7
Frequenzgenerator
8
Prozessor
9
Sende-Empfangsbaustein
10
NF-Antenne
11
Kraftfahrzeug
12
Schlüssellose Zugangsberechtigungskontrolleinrichtung
14
Sende-Empfangseinheit
15
Modulationseinheit
16
Phasenkomparator
17
HF-Sender
17
a Referenz
18
Transceiver
19
Combiner-Netzwerk
20
Sende-Empfangsantenne
21
Demodulator, Diodendetektor
22
Prozessor
24
Prozessor
25
Transceiver
26
Demodulator
27
Combiner-Netzwerk
28
Sende-Empfangsantenne
B Basisstation
ID ID-Geber
B Basisstation
ID ID-Geber
Claims (13)
1. Verfahren zum Durchführen einer schlüssellosen Zugangsberechti
gungskontrolle mit einer drahtlosen Kommunikation zwischen einer
oder mehreren, einer Basistation (B) zugeordneten Sende-
Empfangseinheiten (3, 14) und einem mobilen Identifikationsgeber
(ID-Geber) (ID) zum Überprüfen der Zugangsberechtigung einer
den ID-Geber mitführenden Person, welches Verfahren das Sen
den eines Fragesignals durch die Sende-Empfangseinheit (3, 14)
und ein Empfangen sowie ein Rücksenden dieses Signals als Ant
wortsignal von dem ID-Geber (ID) und ein Empfangen desselben
von der Sende-Empfangseinheit (3, 14) der Basisstation (B) bein
haltet, dadurch gekennzeichnet, daß als Antwortsignal von dem
ID-Geber (ID) eine modulierte Trägerwelle gesendet wird, deren für
die Modulation vorgesehene Größe (Frequenz und/oder Amplitude)
mit dem von der Sende-Empfangseinheit (3, 14) gesendeten Fra
gesignal an den ID-Geber (ID) übermittelt wird, und daß nach
Empfang des von dem ID-Geber (ID) gesendeten Antwortsignals
durch die Sende-Empfangseinheit (3, 14) die Phasenlage des
empfangenen und demodulierten Antwortsignals mit derjenigen des
ursprünglich gesendeten Fragesignals verglichen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Trägerwelle des Antwortsignals amplitudenmoduliert ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das Fragesignal von der Sende-Empfangseinheit (3) auf derjenigen
Frequenz gesendet wird, die zum Modulieren des von dem ID-
Geber (ID) auf einer anderen Frequenz gesendeten Antwortsignals
verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Fragesignal eine Codierung enthält.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß
ein auf einer Niederfrequenzstrecke gesendetes Wecksignal zum
Wecken des ID-Gebers (ID) das Fragesignal ist, mit dem die Trä
gerwelle des Antwortsignals amplitudenmoduliert wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß sich die Frequenz des Fragesignals während seiner
Sendedauer ändert.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als
Fragesignal von der Sende-Empfangseinheit (14) eine mit einem
Modulationsgemisch aus einer oder mehrerer Modulationsvariablen
modulierte Trägerwelle gesendet wird, mit welchem Modulations
gemisch nach einem Demodulieren des Fragesignals durch den ID-
Geber (ID) das von diesem gesendete Antwortsignal moduliert
wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als
Modulationsgemisch ein Frequenzgemisch verwendet wird, wel
ches nach Empfang durch die Sende-Empfangeinheit (14) bezüg
lich seiner ursprünglichen Frequenzanteile gefiltert wird, und daß
der Schritt des Phasenvergleichens des ursprünglich gesendeten
Fragesignals mit dem empfangenen Antwortsignal bezüglich der
einzelnen, das Modulationsgemisch bildenden Frequenzanteile
durchgeführt wird.
9. Schlüssellose Zugangsberechtigungskontrolleinrichtung mit einer
eine oder mehrere Sende-Empfangseinheiten (3, 14) aufweisenden
Basisstation (B) und einem mobilen Identifikationsgeber (ID-Geber)
(ID) zum Empfangen und Rücksenden eines von der Sende-
Empfangseinheit (3, 14) gesendeten Fragesignals als Antwortsi
gnal, dadurch gekennzeichnet, daß der Basisstation (B) ein De
modulator zum Demodulieren des von dem ID-Geber (ID) gesen
deten Antwortsignals sowie ein Vergleicherglied (6, 16) zugeordnet
sind und daß der ID-Geber (ID) Mittel aufweist, mit denen eine Er
fassung einer mit dem Fragesignal gesendeten Modulationsvaria
blen (Frequenz und/oder Amplitude) sowie die Modulation einer
Trägerwelle für das Antwortsignal mit dieser Modulationsvariablen
erfolgt.
10. Zugangsberechtigungskontrolleinrichtung nach Anspruch 9, da
durch gekennzeichnet, daß als Vergleicherglied ein PLL-
Schaltkreis (6) vorgesehen ist.
11. Zugangsberechtigungskontrolleinrichtung nach Anspruch 9, da
durch gekennzeichnet, daß als Vergleicherglied ein Phasenkom
parator (16) vorgesehen ist, deren Eckfrequenzen denjenigen Fre
quenzen entsprechen, die zum Modulieren einer als Fragesignal
verwendeten Trägerwelle mit einem Frequenzgemisch vorgesehen
sind.
12. Zugangsberechtigungskontrolleinrichtung nach Anspruch 11, da
durch gekennzeichnet, daß das Frequenzgemisch aus einer
Grundfrequenz und einer bestimmten Anzahl von jeweils durch
zwei geteilte Frequenzanteile besteht.
13. Zugangsberechtigungskontrolleinrichtung nach Anspruch 11 oder
12, dadurch gekennzeichnet, daß dem Sender (17) zum Senden
des Fragesignals ein Frequenzteiler (15) zugeordnet ist.
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