DE19902983A1 - Verfahren und System zur Datenübertragung bei einer Sicherheitseinrichtung eines Kraftfahrzeuges - Google Patents
Verfahren und System zur Datenübertragung bei einer Sicherheitseinrichtung eines KraftfahrzeugesInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Datenübertragung bei einer Sicherheitseinrichtung, insbesondere für Zugangs- und/oder Fahrberechtigungssysteme eines Kraftfahrzeuges, bei welchem von einer Sendeeinheit drahtlos Daten zu einer Empfängereinheit übertragen werden. DOLLAR A Bei einem Verfahren, bei welchem trotz berührungsloser Abfrage des Identifikationsgebers eine berechtigende Zugangsinformation von einem Dritten nicht erlangt werden kann, werden nach kapazitiver Kopplung von Sender- und Empfängereinheit die Daten mit Hilfe eines von einem kapazitiven Wechselfeld erzeugten Signals vom Sender zum Empfänger übertragen.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Datenübertragung bei einer
Sicherheitseinrichtung, insbesondere für Zugangs- und/oder
Fahrberechtigungssysteme eines Kraftfahrzeuges, bei welchem von einer
Sendeeinheit drahtlos Daten zu einer Empfängereinheit übertragen
werden, sowie ein System zur Aktivierung und/oder Deaktivierung einer
Sicherheitseinrichtung.
Aus der gattungsgemäßen WO 92/18732 ist eine Vorrichtung zum
Betreiben einer Türverriegelungs- und/oder Alarmanlage bekannt, bei
welcher vom Nutzer ein beweglicher Sender getragen wird, in dem eine
codierte Information zur Aktivierung bzw. Deaktivierung der genannten
Sicherheitseinrichtungen abgelegt ist. Im Kraftfahrzeug ist eine
Empfängereinrichtung angeordnet, welche das vom Sender drahtlos
ausgesandte Hochfrequenzsignal empfängt und mit einer in ihm
abgespeicherten Sollcodierung vergleicht. Bei Übereinstimmung dieser
Informationen wird ein Signal an die Türverriegelungs- und/oder
Alarmanlage ausgegeben.
Das Sendersignal wird nur dann ausgesendet, wenn die den Sender
tragende Person in einem vorgegebenen Abstand zum Kraftfahrzeug
steht, welcher innerhalb der Reichweite des Senders liegt.
Der Sender wird dabei durch ein Signal des Empfängers ohne manuelles
Eingreifen des Nutzers aktiviert. Bei der verwendeten hochfrequenten
Funkverbindung ist die Information auf eine Trägerfrequenz aufmoduliert,
welche im Megahertz- oder Gigahertzbereich liegt.
Die fortgeschrittenen Telekommunikationsmöglichkeiten machen es aber
möglich, unbemerkt vom Fahrzeugbesitzer auch über größere Strecken
den Identifikationscode berührungslos abzufragen und an das
Kraftfahrzeug zu übertragen, ohne daß der Fahrzeugbesitzer etwas davon
merkt.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde ein Verfahren anzugeben,
bei welchem trotz berührungsloser Abfrage des Identifikationsgebers eine
berechtigende Zugangsinformation von einem Dritten nicht erlangt werden
kann.
Erfindungsgemäß ist die Aufgabe dadurch gelöst, daß nach kapazitiver
Kopplung von Sender- und Empfängereinheit die Daten mit Hilfe eines
von einem kapazitiven Wechselfeld erzeugten Signales vom Sender zum
Empfänger übertragen werden.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Übertragungsstrecke erst
bei kürzester Annäherung bis auf wenige Millimeter des Benutzers,
welcher den Identifikationsgeber am Körper trägt, zum Eingriff kommt.
Dadurch wird eine hohe Betriebssicherheit gegenüber Manipulation durch
Dritte erreicht, insbesondere wird der Mißbrauch durch eine Relais
streckenverlängerung (Relais-Attack) vorteilhaft verhindert. Die
Datenübertragung und damit eine Identifizierung ist auf den Nahbereich
des Bedieners beschränkt.
Vorteilhafterweise wird der Sender nach Empfang des Signales an den
Empfänger über eine zweite drahtlose Übertragungsstrecke eine codierte
Information aussenden, welche im Empfänger mit einer vorgegebenen
codierten Information verglichen wird, wobei bei Übereinstimmung ein
Ansteuersignal für die Sicherheitseinrichtung ausgegeben wird.
Erst nachdem der Identifikationsgeber durch das Startsignal geweckt
wurde und sich identifiziert hat, wird in an sich bekannter Weise im
Empfänger des Kraftfahrzeuges eine Plausibelisierung der codierten
Information durchgeführt wird.
Die zweite, für die codierte Information vorgesehene Übertragungsstrecke
wird dabei durch induktive oder Funkfernkopplung realisiert.
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist ein System zur
Aktivierung und/oder Deaktivierung einer Sicherheitseinrichtung,
insbesondere für Zugangs- und/oder Fahrberechtigungssysteme eines
Kraftfahrzeuges vorgesehen, bei welchem zwischen einem tragbaren
Sender und einem Empfänger eine codierte Information drahtlos
übertragen werden, wobei die Empfängervorrichtung die empfangene
Information mit einer vorgegebenen codierten Information vergleicht und
bei dieser Information ein Ansteuersignal an die Sicherheitseinrichtung
abgibt.
Zur Lösung der vorliegenden Aufgabe weist der Empfänger eine
kapazitive Sendeeinheit auf, bei welcher ein erster Kondensator mit einem
Wechselstromgenerator betrieben wird, wobei der Sender zum Empfang
der codierten Information einen zweiten Kondensator aufweist, welcher
nach erfolgter kapazitiver Kopplung das von der Sendeeinheit des
Empfängers erzeugte Signal empfängt und an eine Auswerteeinrichtung
des Senders weiterleitet.
Somit wird auch bei einer solchen Vorrichtung das unbemerkte Abhören
des codierten Startsignales unmöglich gemacht.
In einer Weiterbildung erzeugt die Auswerteeinrichtung nach Auswertung
des Startsignales eine codierte Information, welche mittels einer
Fernfeldkopplung von einer Sendeeinheit des Senders zu einer
Empfängereinheit des Empfängers übertragen wird.
Die codierte Information ist auf eine, von dem Wechselstromgenerator
erzeugte hochfrequente Trägerfrequenz aufmoduliert.
Der Wirkungsbereich einer kapazitiven Übertragung kann auf konkrete
Bereiche eingeschränkt werden. So ist der erste Kondensator zwischen
der Außenhaut einer Zugangseinrichtung und einer an der Außenhaut der
Zugangseinrichtung angeordneten Betätigungseinrichtung ausgebildet.
Somit wird das Startsignal erst erzeugt, wenn der Benutzer beispielsweise
den Türgriff des Kraftfahrzeuges betätigt.
Um zu kontrollieren, ob für eine Wegfahrsperre der richtige
Identifikationsgeber vorhanden ist, ist der erste Kondensator zwischen der
Fahrzeugkarosse und einen sich im Inneren des Fahrzeuges befindenden
Bedienelement ausgebildet. Dieses Bedienelement kann z. B. der
Schalthebel eines Kraftfahrzeuges sein.
Vorteilhafterweise wird durch die Berührung der Betätigungseinrichtung oder
des Bedienelementes durch den Nutzer das durch den zweiten Kondensator
zu detektierende Signal verstärkt. Auf Grund der großen Leitfähigkeit des
menschlichen Körpers wirkt dieser als großflächige Kondensatorelektrode
des ersten Kondensators und somit als Übertragungsmedium. Damit wird
erreicht, daß der am Identifikationsgeber angeordnete zweite Kondensator
die Kapazitätsänderungen des ersten Kondensators sicher wahrnimmt.
Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsmöglichkeiten zu. Eine davon soll
anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren erläutert werden.
Es zeigen:
Fig. 1 Erfindungsgemäße Diebstahlsicherungseinrichtung,
Fig. 2 Ausbildung eines kapazitiven Feldes.
Gleiche Merkmale sind mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Bei den heute in der Entwicklung befindlichen Fahrzeugzugangs- und
Fahrberechtigungssystemen wird durch eine berührungslose Abfrage
eines Identifikationsgebers das Öffnen und das Starten eines Fahrzeuges
wesentlich komfortabler gestaltet. Der Identifikationsgeber kann dabei
beliebig am Körper (z. B. in einer Hosentasche oder einer Manteltasche)
getragen werden und muß nicht explizit bedient werden.
Eine solche Sicherheitseinrichtung besteht dabei aus einem tragbaren
Sender 1 und einer Empfängereinrichtung 2, welcher in einem nicht weiter
dargestellten Kraftfahrzeug fest installiert ist. Zwischen dem Sender 1 und
der Empfangseinrichtung 2 werden berührungslos hochfrequente
Funksignale 3 ausgetauscht.
Der Sender 1 besteht dabei aus einem Sicherheitscodegeber 4, in
welchem die codierte Information auf eine Trägerfrequenz f0 von ungefähr
400 MHz aufmoduliert wird. Die so erzeugte Sicherheitsinformation wird
an eine Sende-/Empfangseinrichtung 5 weitergeleitet, welche im Falle der
übertragenen Funksignale 3 als Antenne ausgebildet ist. Eine ebenfalls
als Antenne ausgebildete Empfangseinrichtung 6 der
Empfängereinrichtung 2 empfängt das Funksignal 3 und leitet es an ein
Steuergerät 7 des Kraftfahrzeuges weiter, welches das codierte Signal mit
einen in ihm gespeicherten Sollcodesignal vergleicht. Bei
Übereinstimmung dieser Informationen gibt das Steuergerät 7 entweder
ein Ansteuersignal an die Zentralverriegelung 8 des Kraftfahrzeuges zum
Öffnen bzw. Verschließen der Fahrzeugtüren und/oder an eine
Wegfahrsperre 9 zur Aktivierung bzw. Deaktivierung des Antriebes des
Kraftfahrzeuges aus.
Das Aussenden der codierten Informationen wird vom Sender 1 aber erst
initiiert, wenn der Sender 1 von der Empfängereinrichtung 2 ein
Startsignal 16 erhält.
Zur Erzeugung dieses Startsignales 16 ist in der Empfängereinrichtung 2
ein Kondensator 10 angeordnet, welcher mit einem
Wechselstromgenerator 11 betrieben wird. Dieser Wechselstromgenerator
11 kann dabei ständig oder nur in vorgegebenen Zeiträumen aktiviert
werden. Zur gleichzeitigen Datenübertragung kann dabei auf die vom
Wechselstromgenerator erzeugte Trägerfrequenz ein die Daten
enthaltendes Signal aufmoduliert werden.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, werden die Kondensatorelektroden des
Kondensator 10 durch die Fahrzeugkarosserie 11 und eine Metallplatte 12
gebildet, in einen Türgriff des Kraftfahrzeuges eingelassen ist.
Analog dazu befindet sich in der Sendereinrichtung 1 ein Kondensator 13,
welcher über eine Verstärkereinrichtung 14 mit dem Sollcodegeber 4
verbunden ist.
Das Startsignal 16 wird in folgender Weise erzeugt: Nähert sich der
Nutzer dem Kraftfahrzeug so wird der Kondensator 13 des Senders 1 bei
unmittelbarer Nähe oder bei Berührung des Türgriffes in das von dem
Kondensator 10 zwischen dem Türgriff und der Fahrzeugkarosserie
aufgebaute elektrische Feld eintauchen. Durch die ständige Änderung
dieses Feldes infolge der Ansteuerung über dem Wechselstromgenerator
wird die Variation des Feldes durch den Kondensator 13 der Sendeeinheit
1 detektiert. Dieser erzeugt ein den Änderungen entsprechendes Signal,
welches durch den Verstärker 14 verstärkt und an den Signalcodegeber 4,
welcher vorzugsweise als Mikrocontroller ausgebildet ist, weitergeleitet
wird.
Dieser Effekt wird noch dadurch verstärkt, daß der Benutzer 16 selbst als
Übertragungsstrecke zwischen Sender 1 und Empfänger 2 dient, indem
die kapazitive Kopplung durch die Leitfähigkeit seines Körper noch weiter
verstärkt wird.
Auf Anwesenheitsdetektoren, wie sie zur Auslösung des Startsignales
gebutz werden, kann vollständig verzichtet werden.
Claims (10)
1. Verfahren zur Datenübertragung bei einer Sicherheitseinrichtung,
insbesondere für Zugangs- und/oder Fahrberechtigungssysteme
eines Kraftfahrzeuges, bei welchem von einer Sendeeinheit
drahtlos Daten zu einer Empfängereinheit übertragen werden,
dadurch gekennzeichnet, daß nach kapazitiver Kopplung von
Sender- und Empfängereinheit die Daten mit Hilfe eines, von einem
kapazitiven Wechselfeld erzeugten Signales vom Sender zum
Empfänger übertragen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Sender nach Empfang des Signales über eine zweite drahtlose
Übertragungsstrecke eine codierte Information an einen Empfänger
aussendet, welche im Empfänger mit einer vorgegeben codierten
Information verglichen wird und bei Übereinstimmung ein
Ansteuersignal für die Sicherheitseinrichtung ausgegeben wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
zweite Übertragungsstrecke für die codierte Information durch
induktive oder Funkkopplung realisiert wird.
4. System zur Aktivierung und/oder Deaktivierung einer
Sicherheitseinrichtung, insbesondere für Zugangs- und/oder
Fahrberechtigungssysteme eines Kraftfahrzeuges, bei welchem
zwischen einem tragbaren Sender und einem Empfänger eine
codierte Information drahtlos übertragen wird, wobei der Empfänger
die empfangene Information mit einer vorgegebenen codierten
Information vergleicht und bei dieser Information ein Ansteuersignal
an die Sicherheitseinrichtung abgibt, dadurch gekennzeichnet,
daß der Empfänger (2) eine kapazitive Sendeeinheit (10, 11)
aufweist, welche durch ein kapazitives Wechselfeld ein Startsignal
(16) erzeugt und zur Empfängereinheit (13) des Senders (1)
überträgt.
5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
kapazitive Sendeeinheit (10, 11) des Empfängers (2) aus einem
ersten Kondensator (10) besteht, welcher mit einem
Wechselstromgenerator (11) betrieben wird, wobei der Sender (1)
zum Empfang des Startsignals (16) einen zweiten Kondensator (13)
aufweist, welcher bei kapazitiver Kopplung zwischen Sender (1)
und Empfänger (2) das von der Sendeeinheit (10,11) des
Empfängers (2) erzeugte Signal empfängt und an eine
Auswerteeinrichtung (4) des Senders (1) weiterleitet.
6. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Auswerteeinrichtung (4) nach Auswertung des Startsignales (16)
eine codierte Information (3) erzeugt, welche von einer
Sendeeinheit (5) des Senders (1) an eine Empfängereinheit (6) des
Empfängers (2) mittels induktiver oder Fernfeldkopplung
übertragbar ist.
7. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
codierte Information (3) auf eine von dem Wechselstromgenerator
(11) erzeugte hochfrequente Trägerfrequenz aufmoduliert ist.
8. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste
Kondensator (10) zwischen der Außenhaut (15) einer
Zugangseinrichtung und einer an der Außenhaut der
Zugangseinrichtung angeordneten Betätigungseinrichtung (12)
ausgebildet ist.
9. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste
Kondensator (10) zwischen der Fahrzeugkarosse und einen im
Inneren des Kraftfahrzeuges angeordneten Bedienelement
ausgebildet ist.
10. System nach Anspruch 8 oder 9 dadurch gekennzeichnet, daß
bei Berührung der Betätigungseinrichtung (15) oder des
Bedienelementes durch den Nutzer das durch den zweiten
Kondensator (13) zu detektierende Signal verstärkt wird.
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