DE4409167C1 - Schlüssellose Zugangskontrolleinrichtung - Google Patents

Schlüssellose Zugangskontrolleinrichtung

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Description

Die Erfindung betrifft eine fernsteuerbare, schlüssellose Zu­ gangskontrolleinrichtung für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Sie weist eine stationäre Sende- und Empfangseinheit sowie einen tragbaren Transceiver auf. Mit Hilfe eines bidirektionalen Dialogs zwischen der Sendeeinheit, dem Transceiver und der Empfangs­ einheit kann eine Entriegelungseinheit, z. B. eine Zentralver­ riegelungsanlage, gesteuert werden.
Eine solche Zugangskontrolleinrichtung ist aus der Patent­ schrift EP 0 138 090 B1 bekannt. Bei dieser Einrichtung wer­ den ein tragbarer Transceiver und eine stationäre, in einem Kraftfahrzeug angeordnete Sende-/Empfangseinheit mit einem Frage-Antwort-Dialog zum Überprüfen eines Kraftfahrzeugbenut­ zers und zum Entriegeln des Kraftfahrzeugs im Falle eines be­ rechtigten Benutzers eingesetzt. Die Abhörsicherheit des Dia­ logs wird durch unterschiedliche Reichweite der gesendeten und der empfangenen Signale gewährleistet.
Eine solche Einrichtung kann jedoch auch überlistet werden. Eine solche Hintergehung wird anhand der Fig. 1 näher erläu­ tert. Der autorisierte Benutzer hat sich mit seinem Authenti­ zitätsmedium (hier als Transceiver bezeichnet) bei verschlos­ senem Fahrzeug von diesem entfernt. Ein erster Gauner A geht zu dem Kraftfahrzeug, während sich ein zweiter Gauner B in der Nähe des autorisierten Benutzers aufhält. Beide Gauner tragen jeweils eine tragbare Sende- und Empfangseinheit AE oder BE bei sich, die jeweils Signale empfangen und die Emp­ fangssignale über die jeweils andere Einrichtung entweder zu dem Kraftfahrzeug oder zu dem Transceiver senden können.
Wenn der Gauner A ein Auslösemittel (Türgriff) betätigt, so wird ein bidirektionaler Frage-Antwort-Dialog zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Transceiver mit dem gezielten Umweg über die beiden Sende- und Empfangseinheiten AE und BE in Gang gesetzt. Im Normalfall würden bekanntlich die Signale des Transceivers nicht mehr das Kraftfahrzeug erreichen, da der Transceiver zu weit vom Kraftfahrzeug entfernt ist. Dennoch kann der Gauner A nun unberechtigterweise in das Kraft­ fahrzeug gelangen und dieses starten.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine schlüssellose Zugangskontrolleinrichtung zu schaffen, die eine hohe Sicherheit vor unberechtigtem Zutritt bietet.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Dabei wird durch eine im Kraftfahrzeug angeordnete Sendeeinheit bei Betätigen eines Auslösemittels ein Frage­ codesignal ausgesendet. Ein tragbarer Transceiver mit einem Sender und einem Empfänger wird infolgedessen aktiviert und sendet seinerseits ein Antwortcodesignal, wenn sich das Kraftfahrzeug in unmittelbarer Nähe des Transceivers befin­ det. Dies wird durch eine Abstandsmessung festgestellt, die durch den Transceiver oder ein im Kraftfahrzeug angeordnetes Steuergerät veranlaßt wird.
Eine stationäre Empfangseinheit liefert bei Übereinstimmung des Antwortcodesignals mit einem Sollcodesignal ein Entriege­ lungssignal an eine Entriegelungseinheit.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen gekennzeichnet. Zur Abstandsbestimmung kann der Transceiver eine Abstandsdetektiereinrichtung aufweisen, die Ultraschall- oder UHF-Signale aussendet und deren reflek­ tierte Signale von dem Transceiver empfangen werden. Aus der Laufzeit der Signale kann dann der Abstand berechnet werden. Der Transceiver kann auch einen Induktivempfänger mit einem zugeordneten Schwingkreis aufweisen, der wie ein Metallde­ tektor das Vorhandensein des Kraftfahrzeugs feststellt. Die Abstandsdetektiereinrichtung kann im Transceiver und/oder im Steuergerät angeordnet sein.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Kraftfahrzeug bei einem unberechtigten Zugang,
Fig. 2 ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Zu­ gangskontrolleinrichtung und
Fig. 3 ein Flußdiagramm eines Frage-Antwort-Dialogs zwi­ schen einem Transceiver und einem Steuergerät.
Eine schlüssellose und fernsteuerbare Zugangskontrolleinrich­ tung wird am Beispiel der Verwendung in einem Kraftfahrzeug im folgenden näher erläutert. In dem Kraftfahrzeug 1 (Fig. 2) ist ein Steuergerät 2 mit einer Sendeeinheit und einer Empfangseinheit angeordnet. Das Steuergerät 2 kann mit einem tragbaren Transceiver 3, der sich in einer Jacken­ tasche eines Benutzers in einem Abstand zu dem Kraftfahrzeug 1 befindet, mittels eines Frage-Antwort-Dialogs drahtlos in Verbindung treten. Dabei wird überprüft, ob ein Benutzer 4 des Transceivers 3 berechtigt ist, das Kraftfahrzeug 1 zu entriegeln oder verriegeln.
Das Steuergerät 2 ist beispielsweise mit einem Auslösemittel, beispielsweise einem Türgriff 5, verbunden, durch den veran­ laßt wird, daß das Steuergerät 2 einen bidirektionalen, drahtlosen Frage-Antwort-Dialog mit dem Transceiver 3 in Gang setzt.
Der Frage-Antwort-Dialog zum Entriegeln oder Verriegeln des Kraft­ fahrzeugs 1 wird anhand von Fig. 3 näher erläutert. Als Aus­ lösemittel dient der Türgriff 5. Nach dessen Betätigung sen­ det eine Sendeeinheit 8 des Steuergeräts 2 ein Fragecodesi­ gnal 6 aus (in dem Flußdiagramm durch einen blitzförmigen Pfeil dargestellt, da es sich um eine drahtlose Übertragung handelt). Das Fragecodesignal 6 wird von dem Transceiver 3 empfangen.
Daraufhin überprüft der Transceiver 3 mit Hilfe einer Ab­ standsdetektiereinrichtung, ob sich das Kraftfahrzeug 1 in seiner unmittelbaren Nähe befindet. Ist das Kraftfahrzeug 1 nahe genug an dem Transceiver 3, sendet dieser ein Antwortcodesi­ gnal 7 aus, ansonsten wird der Frage-Antwort-Dialog abgebrochen. Es kann auch ein Alarm ausgegeben werden, falls der Abstand zum Kraftfahrzeug 1 zu groß ist und versucht wurde, sich Zugang zu dem Kraftfahrzeug 1 zu verschaffen.
Das Antwortcodesignal 7 wird von einer Empfangseinheit 9 des Steuergeräts 2 empfangen und mit einem erwarteten Sollcodesi­ gnal verglichen. Falls der Benutzer 4 des Transceivers 3 be­ rechtigt ist, d. h. wenn das Antwortcodesignal 7 mit dem Soll­ codesignal übereinstimmt, wird ein Entriegelungssignal ausge­ löst. Das Kraftfahrzeug 1 ist somit entriegelt.
Um die Abhörsicherheit des Frage-Antwort-Dialogs zu erhöhen, kann das Fragecodesignal 6 und das Antwortcodesignal 7 nach einem vor­ gegebenen Algorithmus ständig gewechselt werden. Da für die Erfindung das Generieren von Codesignalen unwesentlich und für sich hinrei­ chend bekannt ist, wird hier nicht näher darauf eingegangen.
Die Sendeeinheit 8 ist mit einer oder mehreren Sendeantennen verbunden, die in den Außenspie­ geln und/oder im Innenspiegel oder den Türen des Kraftfahr­ zeugs 1 angeordnet sind. Die Empfangsantennen sind so ange­ ordnet, daß sie Signale aus allen Richtungen empfangen kön­ nen. So kann die Sendeantenne auch am Heck des Fahrzeugs an­ geordnet sein. Die Radioantenne kann ebenfalls als Empfangs­ antenne für die Empfangseinheit 9 dienen.
Von der Empfangseinheit 9 wird als Entriegelungs­ einheit beispielsweise die Zentralverriegelungsanlage gesteu­ ert. Die Entriegelungseinheit ist ebenfalls in dem Steuerge­ rät 2 untergebracht. Das Steuergerät 2 kann sich an beliebi­ ger Stelle im Kraftfahrzeug 1 befinden. Das Steuergerät 2 mit der Empfangseinheit 9, der Sendeeinheit 8, der Zentralverrie­ gelungsanlage und unter Umständen mit zumindest einem Teil der Abstandsdetektiereinrichtung wird von der Autobatterie mit Energie versorgt.
Der tragbare Transceiver 3 weist seinerseits einen Empfänger und einen Sender auf, die ebenfalls von einer Batterie in Form einer Knopfzelle mit Energie versorgt werden. Der Sender und der Empfänger können zugleich zum Messen des Abstands zwischen dem Transceiver 3 und dem Kraftfahrzeug 1 dienen, d. h. sie können zugleich die Abstandsdetektiereinrichtung sein. Es können aber auch ein extra Sender und ein Empfänger vorhanden sein, durch die der Abstand bestimmt wird.
Zum Messen des Abstands Transceiver-Kraftfahrzeug kann die Abstandsdetektiereinrichtung UHF-Signale oder Ultraschallsignale aussenden. Durch das Kraftfahrzeug 1 werden die Signale zurück zu dem Transceiver 3 reflektiert oder von dem Steuergerät 2 empfan­ gen, verstärkt und zurückgesendet. Aus der gesamten gemes­ senen Laufzeit kann der Abstand Transceiver-Kraftfahrzeug festgestellt werden.
Werden UHF-Signale zum Messen des Abstands verwendet, so sollten wegen der geringen Laufzeiten von ca. 10 ns sehr hohe Frequenzen im MHz-Bereich oder im GHz-Bereich verwendet wer­ den. Die Sender und Empfänger arbeiten dann ähnlich dem Ra­ darverfahren.
Die Nähe des Kraftfahrzeuges 1 kann auch durch eine Spule mit einem zugeordneten Schwingkreis festgestellt werden, die wie ein Metallsuchgerät funktioniert. Dabei wird das Vorhanden­ sein der großen Metallmasse des Kraftfahrzeugs 1 festge­ stellt.
Der maximal zulässige Abstand Transceiver-Kraftfahrzeug wird einerseits durch die kleinere Reichweite des Fragecodesignals 6 oder des Antwortcodesignals 7 bestimmt oder andererseits durch Erfahrungswerte, wie weit der Transceiver 3 von dem Kraftfahrzeug 1 entfernt sein darf, damit sich ein Benutzer 4 noch zuverlässig berechtigterweise Zugang verschaffen kann. Über diesen Abstand hinaus darf kein Zugang mehr zu dem Kraftfahrzeug 1 möglich sein. Der maximale Abstand beträgt etwa 1 bis 2 m.
Das Steuergerät 2 im Kraftfahrzeug 1 kann gleichermaßen zu­ mindest einen Teil der Abstandsdetektiereinrichtung aufweisen und Ultraschallsignale oder UHF-Signale aussenden, die von dem Transceiver 3 empfangen werden. Der Transceiver 3 rea­ giert darauf mit einem Antwortsignal. Das Steuergerät 2 er­ rechnet dann aus der gemessenen Laufzeit die Entfernung Tran­ sceiver-Kraftfahrzeug und entscheidet aufgrund der Laufzeit, ob der Frage-Antwort-Dialog fortgesetzt oder abgebrochen wird.
Der Transceiver 3 ist vorteilhafterweise als Chipkarte ausge­ bildet. Der Transceiver 3 kann auch in Form eines herkömmli­ chen Schlüssels, in dem der Sender, der Empfänger, die Span­ nungsquelle und zumindest ein Teil der Abstandsdetektierein­ richtung angeordnet sind, ausgebildet sein.

Claims (8)

1. Einrichtung zur Kontrolle des schlüssellosen Zuganges zu einem Kraftfahrzeug (1),
  • - mit einer im Kraftfahrzeug angeordneten Sendeeinheit (8), die bei Betätigen eines Auslösemittels (5) ein Fragecodesi­ gnal (6) aussendet,
  • - mit einem von einem Benutzer (4) mitgeführten Transceiver (3),
  • - mit einer im Kraftfahrzeug angeordneten Empfangseinheit (9), die bei Übereinstimmung zwischen einem vom Transceiver (3) empfangenen Antwortcodesignal (7) und einem Sollcodesi­ gnal ein Entriegelungssignal an eine Entriegelungseinheit liefert,
  • - mit einer Abstandsdetektiereinrichtung, die den Abstand zwischen einem Transceiver (3) und dem Kraftfahrzeug (1) mißt,
  • - mit einem im Transceiver (3) befindlichen Empfänger, der das Fragecodesignal empfängt, und
  • - mit einem im Transceiver (3) befindlichen Sender, der das Antwortcodesignal (7) nur dann aussendet, wenn sich das Kraftfahrzeug (1) in unmittelbarer Nähe des Transceivers (3) befindet.
2. Einrichtung zur Kontrolle des schlüssellosen Zuganges zu einem Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Abstandsdetektiereinrichtung einen Ultraschall­ sender und einen Ultraschallempfänger aufweist.
3. Einrichtung zur Kontrolle des schlüssellosen Zuganges zu einem Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab­ standsdetektiereinrichtung einen UHF-Sender und einen UHF- Empfänger aufweist.
4. Einrichtung zur Kontrolle des schlüssellosen Zuganges zu einem Kraftfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab­ standsdetektiereinrichtung einen Induktivempfänger mit zuge­ ordnetem Schwingkreis aufweist.
5. Einrichtung zur Kontrolle des schlüssellosen Zuganges zu einem Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslö­ semittel ein Türgriff (5) ist, der mit der Sendeeinheit elek­ trisch verbunden ist.
6. Einrichtung zur Kontrolle des schlüssellosen Zuganges zu einem Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab­ standsdetektiereinrichtung in dem Transceiver (3) angeordnet ist.
7. Einrichtung zur Kontrolle des schlüssellosen Zuganges zu einem Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab­ standsdetektiereinrichtung in einem Steuergerät (2) im Kraft­ fahrzeug (1) angeordnet ist.
8. Einrichtung zur Kontrolle des schlüssellosen Zuganges zu einem Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Abstandsdetektiereinrichtung in dem Steuergerät (2) im Kraftfahrzeug und ein anderer Teil in dem tragbaren Transcei­ ver (3) angeordnet ist.
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