WO2011057856A1 - Verfahren zur prüfung einer zugriffsberechtigung auf eine funktion eines kraftfahrzeugs - Google Patents

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WO2011057856A1
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antenna
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PCT/EP2010/064378
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Boris Ziller
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Huf Hülsbeck & Fürst Gmbh & Co. Kg
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Definitions

  • the invention relates to a method for checking an access authorization to a requested function of a motor vehicle.
  • the invention relates to a Ver drive ⁇ , wherein a signal is sent to a carried by the user ID transmitter with the aid of an antenna in the motor vehicle to pull to complete ⁇ authentication of the user and to check the authorization to access the requested function ,
  • antennas are arranged in the motor vehicle which can initiate communication with the ID transmitter or can wake it up, at least with a wake-up signal.
  • antennas are known with different ranges and different arrangements in the motor vehicle.
  • antennas are known which are arranged in the area of the driver's door, front passenger door and the boot. With such a plurality of antennas (there are seven antennas partially or longer used), the position of the ID transmitter in or around the vehicle are located, are used in the ⁇ several antennas for the interrogation, communication and evaluation.
  • Thatcham criteria determine how far certain electromagnetic antenna fields may extend outside the vehicle at most.
  • the use of a plurality of antennas in a vehicle entails increased maintenance, increased costs and susceptibility to errors.
  • a method which drives a single antenna with different transmission powers.
  • the antenna is arranged laterally ⁇ from the central longitudinal axis, and is depending on which is the vehicle door ⁇ accessed driven with different transmission powers.
  • the object of the invention is to provide a method for using fewer antennas in a vehicle for the reliable control of access or access authorization.
  • a method for checking access authorization to a requested function of a motor vehicle is provided.
  • At least one antenna in the motor vehicle is activated with the aid of a vehicle-side control device in order to emit a first radio signal at a first transmission power.
  • the antenna transmits the radio signal in a space limited by the transmission power, which extends around the position of the antenna.
  • the range depends on power, Antennencha ⁇ rakterizing and around the antenna.
  • the required power can be determined for a specific vehicle type both by simulation calculations and empirically.
  • the first radio signal is received by a mobile ID transmitter, provided it is within the range of the antenna at the first transmission power.
  • the ID transmitter recommends intercepts the signal and responds in an embodiment of OF INVENTION ⁇ dung with a first radio response to the motor vehicle. Before answering the signal, a substantive check of the message coded with the signal can take place and the return response can be sent out as a function of the check. On the vehicle side, the radio response of the ID transmitter will catch emp ⁇ .
  • the antenna in the motor vehicle is driven to transmit a second radio signal with a second, modified transmission power to the mobile ID transmitter, which in turn receives the signal, optionally analyzed and answered.
  • the radio responses of the ID transmitter are analyzed to determine the access authorization on the vehicle side and depending on the evaluation or analysis, the requested function is enabled or disabled or not released.
  • the signal strength of the received signal is detected by the ID transmitter, vice ⁇ converts to a signal strength value, and this is sent as a coded value in a Funkant ⁇ word to the on-vehicle control means.
  • the determination of the strength of transmission signals is basically known in radio communication.
  • the Received Signal Strength Indication (RSSI) is a measure of the received field strength in radio communications. At this value, a unitless value between 0 and 250 is determined wel ⁇ cher indicating the received signal strength.
  • This RSSI value is transmitted by the ID transmitter to the vehicle-mounted device. Since the vehicle side, the radiated signal strength is known, and enters the variation of the signal strength at the alspulfol ⁇ constricting transmitted radio signals and also the communication of the ID transmitter with which said signals strength were collected EMP, a detailed analysis is possible. In a plausibility check, in particular the security of the system can be increased, since so-called relay station attacks or radio link extensions can be excluded.
  • the invention makes communication with Various ⁇ NEN field strengths within a scan cycle and the return ⁇ message to the received transmission strengths in the ID transmitter-to-use.
  • a multiple query of the ID transmitter at Vietnamese ⁇ different transmission power of the vehicle-side antenna numerous disadvantages can be compensated, which otherwise exist compared to a system with only one antenna compared to systems with multiple antennas.
  • the invention makes use of the control of the antenna with different transmission powers in a query operation.
  • the feedback from the ID transmitter is evaluated for several wake-up calls that were sent out with varying signal strength.
  • the responses of the ID transmitter do not need to take place immediately after the signal has been received. Rather, several answers can be transmitted in a response packet ⁇ to. In the latter case, the vehicle-mounted device waits a predetermined period of time before the second signal is transmitted with a modified transmission power.
  • a motor starter button is actuated.
  • a radiation of a wake-up signal is used at a first transmission power, which would be registered by the ID transmitter with a first signal strength.
  • the ID transmitter At a second, for example, increased transmission power, the ID transmitter would receive and register a correspondingly higher transmission power, which would not be the case in the case of a radio link extension.
  • the returned information about the transmission powers received by the ID transmitter are taken into account in order to make the access control more secure. In particular, it is checked whether the transmission powers transmitted back by the ID transmitter are plausible in connection with the prescribed transmission powers.
  • the invention advantageously utilizes the transmissions of multiple signal strengths in a verification process.
  • the ID transmitter may answer the plurality of registered transmission signals from the vehicle side with a single radio response, for example after receiving two transmission signals from the vehicle. In this one radio answer, the information about the signal strength of the two received signals can be included.
  • the common transmission in a single message from the ID transmitter is particularly advantageous because the ID donors Soifigen Energy ⁇ serven be spared because fewer radio messages need to be sent out.
  • the antenna is arranged at a decentralized position in the motor vehicle, where ⁇ means decentralized in this context that it is arranged offset to ei ⁇ ner plane of symmetry of the vehicle, in particular the vertical plane of symmetry in the longitudinal direction.
  • the ID transmitter Since the ID transmitter is checked with several different field strengths within a verification process, it is possible to draw conclusions about the position of the ID transmitter in relation to the vehicle. It is possible, for example, thanks to the decentralized position with a first transmission power and extension of the field strength distribution to cover an area in the vehicle and also in front of a vehicle door, but without covering the area in front of the vehicle door on the opposite side.
  • extension of the field strength distribution it is understood that the physically possible or infinite field strength distribution is not meant here, but rather the technically relevant field strength which is measurable above the triggering limit of the ID transmitter.
  • a second, higher or lower transmission power is used to further limit the location of the ID transmitter.
  • radio signals to the ID transmitter from the vehicle side outside ⁇ det. At least two of these radio signals are transmitted at Various ⁇ ner signal strength. However, it is according to the invention It is also possible to emit a plurality of radio signals with a first signal strength and to emit one or a plurality of second signals with a second signal strength or to emit radio signals with more than two different signal strengths or in any desired sequence. It is essential that the radio signals are transmitted at different transmission strengths and at least one radio answer is received on the vehicle side by the ID transmitter and used for evaluation, the reactions of the ID transmitter to both transmission powers.
  • the ID transmitter can be addressed with a first transmission strength, which for each of these addresses generates an RSSI value and sends back to the vehicle ⁇ .
  • RSSI values situated if the bearer of the ID transmitter gets off the vehicle, a reduction in the EMP collected signal strength, since the ID transmitter from the antenna is ent ⁇ removed.
  • the user actuates who quit now ⁇ example, a closing button on the door, so a radio signal with a second signal strength is sent to the ID transmitter in turn transmits a response signal.
  • the sequence of RSSI values during the disembarking and also those to the outside ⁇ the second radio signal changed, increased transmission power are checked for plausibility, and in particular whether they correspond to the signal strength profile of a disembarking user.
  • Corresponding methods in which signals with different transmission power are transmitted on the vehicle side to the ID transmitter, can be triggered by various events on the part of the vehicle, for example, the response of door sensors for the request of a door opening or
  • Figure 1 is a schematic view of the arrangement of a check-in antenna in the motor vehicle as well as the field distribution at below ⁇ different union transmission powers;
  • FIG. 2 shows an exemplary first method sequence according to the invention for the door opening of a motor vehicle
  • FIG. 3 shows an exemplary second method sequence according to the invention for the door opening of a motor vehicle
  • FIG. 4 shows an exemplary third method sequence according to the invention for locking the door.
  • an antenna 2 is arranged in a decentralized, namely in the region of the driver's seat, arranged ⁇ for example, below the driver seat.
  • the antenna 2 can be controlled to transmit signals with different transmission power.
  • a control for the emission with three different transmission powers is possible.
  • the dashed circle 3a shows the principal range of a signal detectable by an ID transmitter, which can be detected at a first signal strength, namely the smallest of the three signal strengths (in practice, the field distribution is not circular or spherical, ie however, is not essential to this explanation).
  • the circle 3b shows the field range for the emission with a second average signal power while the circle 3c represents the emission with a third, highest transmission power.
  • the larger transmission services include the areas which can be achieved with a smaller transmitting power ⁇ .
  • wel ⁇ cher responds to the interrogation signal, are determined.
  • An ID transmitter, 3c for example, in a circle, is not per ⁇ but within the circle 3a will be appreciated, for example, as not entitled to the vehicle start.
  • the ID transmitter signal strengths of the transmission signal of the antenna 2 ermit ⁇ telt as well, and are transmitted as information to the motor vehicle back, can further conclusions on an un- disturbed and uncorrupted communication between the ID transmitter and
  • an ID transmitter which is carried by a user who accesses the driver's door, will return a lower transmission power in the case of a query with the signal strength 3b than in the subsequent query with the transmission power 3c. If this Retired ⁇ sent sequence of signal strengths not as part of a plausibility bilticianskontrolle within acceptable deviations with the vehicle driven by the transmission power to be made to cover the access to the corresponding function of the motor vehicle is denied. On the other hand, for example, the access to the starting function of a motor is denied if the ID transmitter in response to a query with the signal strength 3a provides no feedback, but in contrast to the control with the signal strength 3c. In this case, for example, it is assumed that the ID transmitter is located outside the vehicle and therefore an engine start is not permitted.
  • FIG. 2 shows a method according to the invention for controlling access to the opening of a motor vehicle door. posed.
  • an approach of a user or the operation of a door opener is detected at a door.
  • a first signal with a first signal strength is sent to the ID transmitter which the user should carry with him.
  • the process is aborted and the system enters sleep mode at step 13. If a proper feedback from the ID transmitter, a second Sen ⁇ design is sent with increased signal strength from the decentralized antenna at step 14.
  • step 15 it is again checked whether a plausible answer of the ID transmitter is present. If not, it enters sleep mode 13.
  • step 16 the RSSI values transmitted back from the ID transmitter or the values of the detected signal strength are evaluated. These values have been transmitted in this example with the answer 12 and 15 from the ID transmitter for receiving the signal 11 and 14, respectively.
  • the RSSI values are checked for plausibility strengthen to those Sendsignal- with which the remote antenna was angesteu ⁇ ert. If the RSSI values do not pass a plausibility check, sleep mode 13 is entered. If the RSSI plausibility check is successful, the door is opened in step 17 and an optical acoustic signal is sent out.
  • the transmission of the first signal at step 11 is done with a signal strength wel ⁇ surface of the field distribution corresponds 3b in FIG. 1
  • the second signal strength at step 14 corresponds to the transmission signal strength 3c from FIG.
  • FIG. 3 shows a modification of the method from FIG. 2, the steps 10 a, 11 a and 14 a being carried out in the same way as the corresponding steps from FIG. 2.
  • step 16a analogous to step 16 of FIG. 2, it is checked whether a radio link extension or relay station attack can be excluded on the basis of the signal strength values specified in the response from the ID transmitter. If this check is positive, the door is opened in step 17a and an optical acoustic signal is sent to the user.
  • Figure 4 shows an alternative method embodiment, in which case the authorization to lock a door is queried.
  • a door sensor detects the door opening after stopping the engine is closed resulting in a possible Bedürf ⁇ nis the user to get off from the vehicle. Triggered by this event with the transmission signals are dezentra ⁇ len antenna repeatedly emitted with a first constant power level, and is actuated for a while superiors passed time period or until a door closer. If the door closer 25 of the door has not been actuated within the predetermined time period of, for example, 40 seconds, a timeout is determined in step 21 and transferred to the sleep mode 22.
  • a sequence of RSSI values in the ID transmitter is detected (step 23).
  • an operation of the door closer is detected 25
  • a transmission signal from the remote antenna at step 26 is transmitted with egg ⁇ ner increased transmission power and answered by the ID transmitter with information about the received signal strengths.
  • the plausibility of the returned RSSI values is checked.
  • the at step 23 was RSSI value sequence may, for example, not the end of the sequence for a predetermined threshold strength in the rising signal ⁇ ben as this to a stay of the user in the motor vehicle and the operation of the door closer by a third party.
  • the response of the ID transmitter with the Sig ⁇ naltown the output with increased transmission power transmission signal in plausible ratio must follow the signal strength of ERS th and are the transmitted power levels. If the test is successful, the door is locked at step 28 and entered sleep mode at step 29. If the RSSI check is negative, the door is unlocked at 30 and an audible or audible warning is issued at step 31.

Abstract

Ein Verfahren zur Prüfung einer Zugriffsberechtigung auf eine Funktion eines Kraftfahrzeugs (1), wobei eine Antenne (2) im Kraftfahrzeug (1) ein erstes Funksignal an einen mobilen ID-Geber aussendet. Nach dem Empfang des Funksignals in dem ID-Geber wird die Antenne (2) zum Aussenden eines zweiten Funksignals mit einer zweiten, geänderten Sendeleistung angesteuert und fahrzeugseitig wird eine Funkantwort von dem mobilen ID-Geber empfangen, wobei die Funkantwort Informationen über den vom ID-Geber ermittelten Signalstärkewert wenigstens eines der ausgesendeten Funksignale erhält. Die Freigabe der angeforderten Funktion wird in Abhängigkeit von der Auswertung der Funkantworten vorgenommen.

Description

Verfahren zur Prüfung einer Zugriffsberechtigung auf eine Funktion eines Kraftfahrzeugs
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überprüfung einer Zugriffsberechtigung auf eine angeforderte Funktion eines Kraftfahrzeugs. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Ver¬ fahren, bei welchem mit Hilfe einer Antenne im Kraftfahrzeug ein Signal an einen vom Benutzer mitgeführten ID-Geber ausgesendet wird, um eine Authentifizierung des Benutzers zu voll¬ ziehen und dessen Berechtigung zum Zugriff auf die angeforderte Funktion zu prüfen.
Bei Kraftfahrzeugen gehören sogenannte schlüssellose Zu¬ gangs- und Zugriffssysteme zum Stand der Technik, bei welchen für einen Zugriff auf eine Funktion des Kraftfahrzeugs, zum Beispiel die Öffnung einer Tür oder den Start des Motors, ein den Benutzer authentifizierender ID-Geber abgefragt wird. Dieser ID-Geber wird vom Benutzer mitgeführt, es findet jedoch kein tatsächlich vom Benutzer vorgenommener Schließvorgang mehr Verwendung.
Für eine drahtlose Kommunikation zwischen dem ID-Geber und dem Kraftfahrzeug sind im Kraftfahrzeug Antennen angeordnet, welche eine Kommunikation mit dem ID-Geber initiieren können oder diesen zumindest mit einem Wecksignal aufwecken können.
Bekannt sind derartige Antennen mit unterschiedlichen Reichweiten und unterschiedlichen Anordnungen im Kraftfahrzeug. Insbesondere sind Antennen bekannt, die im Bereich der Fahrertür, Beifahrertür und dem Kofferraum angeordnet sind. Mit einer solchen Mehrzahl von Antennen (es werden teilweise sieben Antennen oder mehr eingesetzt) kann die Position des ID-Gebers im oder um das Kraftfahrzeug lokalisiert werden, in¬ dem mehrere Antennen für die Abfrage, Kommunikation und Auswertung herangezogen werden.
Um jederzeit eine angemessene Sicherheit für das Kraft¬ fahrzeug und die Benutzung des Kraftfahrzeugs sicherzustellen, sind seitens der Versicherungsindustrie anerkannte Kriterien aufgestellt worden, die derartige Zugangssysteme erfüllen müs¬ sen. Insbesondere sind hier die sogenannten Thatcham-Kriterien bekannt. Diese Kriterien legen unter anderem fest, wie weit sich bestimmte elektromagnetische Antennenfelder maximal au- ßerhalb des Fahrzeugs erstrecken dürfen.
Die Verwendung von einer Vielzahl von Antennen in einem Fahrzeug bringt erhöhten Wartungsaufwand, erhöhte Kosten und Fehleranfälligkeit mit sich.
Aus der EP 2070780 ist ein Verfahren bekannt, welches eine einzige Antenne mit unterschiedlichen Sendeleistungen ansteuert. Die Antenne ist seitlich von der zentralen Längsachse an¬ geordnet und wird in Abhängigkeit davon, auf welche Fahrzeug¬ tür zugegriffen wird, mit unterschiedlichen Sendeleistungen angesteuert .
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Verwendung weniger Antennen in einem Fahrzeug für die verlässliche Kontrolle der Zugangs- oder Zugriffsberechtigung zur Verfügung zu stellen .
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Ver- fahren mit dem Merkmalsanspruch 1.
Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zur Prüfung einer Zugriffsberechtigung auf eine angeforderte Funktion eines Kraftfahrzeuges zur Verfügung gestellt.
Sobald die Anforderung einer Funktion registriert wird, wird wenigstens eine Antenne im Kraftfahrzeug mit Hilfe einer fahrzeugseitigen Steuereinrichtung angesteuert, um ein erstes Funksignal bei einer ersten Sendeleistung auszusenden. Die Antenne sendet das Funksignal in einen durch die Sendeleistung begrenzten Raum aus, der sich um die Lage der Antenne er- streckt. Die Reichweite hängt dabei von Leistung, Antennencha¬ rakteristik und Umgebung der Antenne ab. Die erforderliche Leistung kann jedoch für einen spezifischen Fahrzeugtyp sowohl durch Simulationsrechnungen als auch empirisch ermittelt werden .
Das erste Funksignal wird von einem mobilen ID-Geber empfangen, sofern sich dieser in dem Reichweitenbereich der Antenne bei der ersten Sendeleistung befindet. Der ID-Geber emp- fängt das Signal und antwortet in einer Ausführung der Erfin¬ dung mit einer ersten Funkantwort an das Kraftfahrzeug. Vor der Beantwortung des Signals kann eine inhaltliche Überprüfung der mit dem Signal kodierten Nachricht erfolgen und die Rück- antwort kann in Abhängigkeit von der Überprüfung ausgesendet werden. Fahrzeugseitig wird die Funkantwort des ID-Gebers emp¬ fangen. Die Antenne im Kraftfahrzeug wird zum Aussenden eines zweiten Funksignals mit einer zweiten, geänderten Sendeleistung an den mobilen ID-Geber angesteuert, der wiederum das Signal empfängt, gegebenenfalls analysiert und beantwortet. Die Funkantworten des ID-Gebers werden zur Ermittlung der Zugriffsberechtigung fahrzeugseitig analysiert und in Abhängigkeit von der Auswertung bzw. Analyse wird die angeforderte Funktion freigegeben oder gesperrt bzw. nicht freigegeben.
Erfindungsgemäß wird vom ID-Geber die Signalstärke des empfangenen Signals ermittelt, in einen Signalstärkewert umge¬ wandelt und dieser wird als codierter Wert in einer Funkant¬ wort an die fahrzeugseitige Steuereinrichtung übermittelt.
Die Ermittlung der Stärke von Sendesignalen ist in der Funk-Kommunikation grundsätzlich bekannt. Beispielsweise ist die Received Signal Strength Indication (RSSI) ein Maß für die empfangene Feldstärke bei Funkkommunikationen. Bei diesem Wert wird ein einheitenloser Wert zwischen 0 und 250 bestimmt, wel¬ cher die empfangene Signalstärke angibt. Dieser RSSI-Wert wird vom ID-Geber an die fahrzeugseitige Einrichtung übermittelt. Da fahrzeugseitig die ausgestrahlte Signalstärke bekannt ist sowie die Variation der Signalstärke bei den aufeinanderfol¬ genden ausgesendeten Funksignalen und außerdem die Mitteilung des ID-Gebers eingeht, mit welcher Stärke diese Signale emp- fangen wurden, ist eine detaillierte Auswertung möglich. In einer Plausibilitätsprüfung kann insbesondere die Sicherheit des Systems erhöht werden, da sogenannte Relay-Station- Attacken bzw. Funkstreckenverlängerungen ausgeschlossen werden können .
Die Erfindung macht sich die Kommunikation mit verschiede¬ nen Feldstärken innerhalb eines Abfragezyklus sowie die Rück¬ meldung zu den empfangenen Sendestärken im ID-Geber zu Nutze. Durch eine mehrfache Abfrage des ID-Gebers bei unter¬ schiedlicher Sendeleistung der fahrzeugseitigen Antenne können zahlreiche Nachteile ausgeglichen werden, die ansonsten gegenüber einem System mit nur einer Antenne im Vergleich zu Syste- men mit mehreren Antennen bestehen. Gegenüber dem genannten Stand der Technik macht die Erfindung von der Ansteuerung der Antenne mit verschiedenen Sendeleistungen in einem Abfragevorgang Gebrauch. Es werden also die Rückmeldungen des ID-Gebers auf mehrere Weckrufe ausgewertet, welche bei variierter Sig- nalstärke ausgesandt wurden.
Die Antworten des ID-Gebers brauchen erfindungsgemäß nicht unmittelbar nach Empfang des Signals erfolgen. Vielmehr können auch mehrere Antworten in einem Antwortpaket übermittelt wer¬ den. Im letztgenannten Fall wartet die fahrzeugseitige Ein- richtung eine vorgegebene Zeitspanne, bevor das zweite Signal mit veränderter Sendeleistung abgesetzt wird.
Gemäß einem Beispiel wird ein Motor-Starterknopf betätigt. Es wird zunächst eine Abstrahlung eines Wecksignals bei einer ersten Sendeleistung verwendet, welche vom ID-Geber mit einer ersten Signalstärke registriert würde. Bei einer zweiten, zum Beispiel vergrößerten Sendeleistung, würde der ID-Geber eine entsprechend höhere Sendeleistung empfangen und registrieren, was im Falle einer Funkstreckenverlängerung nicht der Fall wäre. Die zurückgesendeten Informationen über die vom ID-Geber empfangenen Sendeleistungen werden berücksichtigt, um die Zugangskontrolle sicherer zu machen. Insbesondere wird geprüft, ob die vom ID-Geber rückübermittelten Sendeleistungen plausibel im Zusammenhang mit den vorgegebenen Sendeleistungen stehen. Wiederum nutzt die Erfindung vorteilhaft die Aussendungen mehrerer Signalstärken in einem Verifizierungsvorgang.
In der allgemeinen Gestalt des Verfahrens kann der ID- Geber die Mehrzahl der registrierten Sendesignale von Fahrzeugsseite mit einer einzigen Funkantwort beantworten, zum Beispiel nach Erhalt von zwei Sendesignalen von Fahrzeug. In dieser einen Funkantwort können die Informationen zur Signalstärke der beiden empfangenen Signale enthalten sein. Die gemeinsame Übermittlung in einer einzigen Nachricht vom ID-Geber ist besonders vorteilhaft, da die ID-Geber seifigen Energiere¬ serven geschont werden, weil weniger Funkantworten ausgesendet werden brauchen.
In einer Ausführungsform der Erfindung werden für Sende- Signale, welche der ID-Geber registriert, sofort entsprechende Sendeleistungen ermittelt und an das Fahrzeug zurück übermit¬ telt. Es wird also in Beantwortung jedes Funksignals eine Rückantwort an das Fahrzeug übermittelt. Die Antworten werden dann fahrzeugseitig einzeln empfangen und für die Auswertung gemeinsam in Betracht gezogen. Dieses Vorgehen ist vorteil¬ haft, wenn von einem Empfang der Antwort die Aussendung eines weiteren Signals mit geänderter Stärke abhängig gemacht werden soll .
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Antenne an einer dezentralen Position im Kraftfahrzeug angeordnet, wo¬ bei dezentral in diesem Zusammenhang bedeutet, dass sie zu ei¬ ner Symmetrieebene des Fahrzeugs, insbesondere der vertikalen Symmetrieebene in Längsrichtung, versetzt angeordnet ist.
Da der ID-Geber mit mehreren verschiedenen Feldstärken in- nerhalb eines Verifizierungsablaufs überprüft wird, lassen sich Rückschlüsse auf die Lage des ID-Gebers in Relation zum Fahrzeug ziehen. Es ist beispielweise möglich, dank der dezentralen Lage mit einer ersten Sendeleistung und Ausdehnung der Feldstärkeverteilung einen Bereich im Fahrzeug und auch vor einer Fahrzeugtür abzudecken, ohne jedoch den Bereich vor der Fahrzeugtür auf der abgewandten Seite abzudecken. Unter Ausdehnung der Feldstärkeverteilung wird hier selbstverständlich nicht die physikalisch mögliche bzw. unendliche Feldstärkeverteilung gemeint sein, sondern die technisch relevante, also oberhalb der Auslösegrenze des ID-Gebers messbare Feldstärke.
In einem zweiten Sendevorgang wird eine zweite, größere oder kleinere Sendeleistung verwendet, um die Lokalisierung des ID-Gebers weiter einzugrenzen.
Es ist wesentlich, dass das Verfahren gemäß der Erfindung mehrere Funksignale an den ID-Geber von Fahrzeugseite aussen¬ det. Wenigstens zwei dieser Funksignale werden mit verschiede¬ ner Signalstärke ausgesendet. Erfindungsgemäß ist es jedoch auch möglich, eine Mehrzahl von Funksignalen mit einer ersten Signalstärke auszusenden und eines oder eine Mehrzahl von zweiten Signalen mit einer zweiten Signalstärke auszusenden oder Funksignale mit mehr als zwei verschiedenen Signalstärken oder in beliebiger Folge auszusenden. Wesentlich ist, dass die Funksignale bei verschiedenen Sendestärken ausgesandt werden und vom ID-Geber wenigstens eine Funkantwort fahrzeugseitig empfangen wird und zur Auswertung die Reaktionen des ID-Gebers auf beide Sendeleistungen herangezogen werden.
Beispielsweise ist es im Rahmen der Erfindung möglich, in
Abhängigkeit von einem Ereignis Sendesignale mit einer ersten Sendestärke auszusenden und in Reaktion auf ein zweites Ereig¬ nis ein Funksignal mit zweiter Signalstärke auszusenden.
Wird beispielsweise nach dem Stopp eines Fahrzeugsmotors eine Türöffnung registriert, kann mit einer ersten Sendestärke der ID-Geber angesprochen werden, welcher für jede dieser Ansprachen einen RSSI-Wert erzeugt und an das Fahrzeug zurück¬ sendet. Diese RSSI-Werte belegen, sofern der Träger des ID- Gebers aus dem Fahrzeug aussteigt, eine Verringerung der emp- fangenen Signalstärke, da der ID-Geber von der Antenne ent¬ fernt wird. Betätigt der ausgestiegene Benutzer nun beispiels¬ weise einen Schließtaster an der Tür, so wird ein Funksignal mit einer zweiten Signalstärke ausgesandt, zu dem der ID-Geber wiederum ein Antwortsignal aussendet. Die Abfolge der RSSI- Werte während des Aussteigens und auch diejenigen nach Aussen¬ den des zweiten Funksignals geänderter, verstärkter Sendeleistung werden auf Plausibilität geprüft, insbesondere ob sie dem Signalstärkeverlauf eines aussteigenden Benutzers entsprechen.
Wenn dies der Fall ist, wird die Schließfunktion der Tür autorisiert. Dieses Beispiel wird unten näher erläutert.
Entsprechende Verfahren, bei denen fahrzeugseitig Signale mit unterschiedlicher Sendeleistung an den ID-Geber übermittelt werden, können von verschiedenen Ereignissen seitens des Fahrzeugs ausgelöst werden, zum Beispiel dem Ansprechen von Türsensoren für die Anforderung einer Türöffnung oder einer
Türschließung sowie auch von Sensoren, welche einen Motorstart anfordern . Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
Figur 1 in schematischer Ansicht die Anordnung einer An- tenne im Kraftfahrzeug sowie die Feldverteilung bei unter¬ schiedlichen Sendeleistungen;
Figur 2 einen beispielhaften ersten Verfahrensablauf gemäß der Erfindung zur Türöffnung eines Kraftfahrzeugs;
Figur 3 einen beispielhaften zweiten Verfahrensablauf ge- mäß der Erfindung zur Türöffnung eines Kraftfahrzeugs;
Figur 4 einen beispielhaften dritten Verfahrensablauf gemäß der Erfindung zur Türverriegelung.
Wie in Figur 1 dargestellt, ist in einem Kraftfahrzeug 1 eine Antenne 2 dezentral angeordnet, nämlich im Bereich des Fahrersitzes, beispielsweise unterhalb des Fahrersitzes ange¬ ordnet. Die Antenne 2 kann zur Ausstrahlung von Signalen mit unterschiedlicher Sendeleistung angesteuert werden. In dem dargestellten Beispiel ist eine Ansteuerung zur Abstrahlung mit drei verschiedenen Sendeleistungen möglich. Der gestri- chelte Kreis 3a zeigt die prinzipielle Reichweite eines durch einen ID-Geber detektierbaren Signals, was bei einer ersten Signalstärke, nämlich der kleinsten der drei Signalstärken er- fasst werden kann (die Feldverteilung ist in der Praxis nicht kreis bzw. kugelförmig, dies ist für diese Erläuterung jedoch nicht wesentlich) . Der Kreis 3b zeigt die Feldreichweite für die Abstrahlung mit einer zweiten, mittleren Signalleistung während der Kreis 3c die Abstrahlung mit einer dritten, höchsten Sendeleistung darstellt.
Es ist unmittelbar einsichtig, dass die größeren Sende- leistungen die Bereiche umfassen, welche mit kleinerer Sende¬ leistung erreicht werden. Durch die Abstrahlung mit verschiedenen Sendeleistungen innerhalb eines Abfragezyklus können je¬ doch verlässlichere Aussagen über den Ort des ID-Gebers, wel¬ cher auf das Abfragesignal hin antwortet, ermittelt werden. Ein ID-Geber, der sich beispielsweise im Kreise 3c, nicht je¬ doch innerhalb des Kreises 3a befindet wird beispielsweise als nicht berechtigt zum Fahrzeugstart erkannt werden. Ein ID- Geber, welcher sich im Kreise 3a und damit auch 3c befindet, wird, je nach Sicherheitskonfiguration des Fahrzeuges, gegebe¬ nenfalls nicht als autorisiert angesehen, um die Heckklappe des Fahrzeuges zu entriegeln, beispielsweise um unberechtigte Zugriffe von Dritten beim Anhalten an Ampeln zu verhindern.
Wenn gemäß der Weiterbildung der Erfindung außerdem vom ID-Geber Signalstärken des Sendesignals der Antenne 2 ermit¬ telt werden und als Information an das Kraftfahrzeug zurück übermittelt werden, können weitere Rückschlüsse auf eine unge- störte und unkorrumpierte Verbindung zwischen ID-Geber und
Kraftfahrzeug geschlossen werden. Beispielsweise wird ein ID- Geber, der von einem Benutzer mitgeführt wird, welcher auf die Fahrertür zugreift, bei einer Abfrage mit der Signalstärke 3b eine geringere Sendeleistung zurückmelden als bei der nachfol- genden Abfrage mit der Sendeleistung 3c. Ist diese zurückge¬ sendete Folge von Signalstärken nicht im Rahmen einer Plausi- bilitätskontrolle innerhalb akzeptabler Abweichungen mit den vom Fahrzeug angesteuerten Sendeleistungen zur Deckung zu bringen, wird der Zugriff auf die entsprechende Funktion des Kraftfahrzeuges verweigert. Andererseits wird beispielsweise der Zugriff auf die Startfunktion eines Motors verweigert, wenn der ID-Geber bei einer Abfrage mit der Signalstärke 3a keine Rückmeldung liefert, wohl hingegen bei der Ansteuerung mit der Signalstärke 3c. In diesem Fall wird beispielsweise davon ausgegangen, dass sich der ID-Geber außerhalb des Fahrzeugs befindet und ein Motorstart daher nicht zulässig ist.
In dieser Weise sind zahlreiche Kombinationen von Abfrage¬ folgen möglich, wobei auch mehr als drei unterschiedliche Sig¬ nalstärken oder auch nur zwei unterschiedliche Signalstärken Verwendung finden können. Die zusätzliche Verfeinerung gemäß Weiterbildung erlaubt wiederum eine besonders genaue Differenzierung bei Auswertung der vom ID-Geber zurück übermittelten, empfangenen Signalstärken (RSSI-Werten) .
Beispielhaft werden nun Verfahren dargelegt, welche unter das erfindungsgemäße Verfahren fallen.
In Figur 2 ist ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Kontrolle eines Zugriffs zur Öffnung einer Kraftfahrzeugtür dar- gestellt. Bei Schritt 10 wird eine Annäherung eines Benutzers bzw. die Betätigung eines Türöffners an einer Tür detektiert. Als Reaktion auf diese Detektion wird bei Schritt 11 mittels der dezentralen Antenne ein erstes Signal mit einer ersten Signalstärke an den ID-Geber ausgesandt, welchen der Benutzer bei sich führen sollte. Bei Schritt 12 wird überprüft, ob eine gültige Antwort des ID-Gebers vorliegt. Ist dies nicht der Fall, wird das Verfahren abgebrochen und das System tritt bei Schritt 13 in den Schlafmodus ein. Erfolgt eine ordnungsgemäße Rückmeldung des ID-Gebers wird bei Schritt 14 ein zweites Sen¬ designal mit erhöhter Signalstärke von der dezentralen Antenne ausgesandt. Bei Schritt 15 wird erneut überprüft, ob eine plausible Antwort des ID-Gebers vorliegt. Falls nein, wird in den Schlafmodus 13 übergegangen. Bei Schritt 16 werden die vom ID-Geber zurück übermittelten RSSI-Werte bzw. die Werte der detektierten Signalstärke ausgewertet. Diese Werte sind in diesem Beispiel jeweils mit der Antwort 12 und 15 vom ID-Geber zum Empfang des Signals 11 bzw. 14 übermittelt worden. Die RSSI-Werte werden auf Plausibilität zu denjenigen Sendsignal- stärken geprüft, mit welchen die dezentrale Antenne angesteu¬ ert wurde. Falls die RSSI-Werte keine Plausibilitätsprüfung bestehen, wird in den Schlafmodus 13 übergegangen. Falls die RSSI-Plausibilitätsprüfung erfolgreich verläuft, wird bei Schritt 17 die Tür geöffnet und ein optisches akustisches Sig- nal ausgesendet.
Unter Bezug auf Figur 1 und Figur 2 erfolgt die Aussendung des ersten Signals bei Schritt 11 mit einer Signalstärke, wel¬ che der Feldverteilung 3b aus Figur 1 entspricht. Die zweite Signalstärke bei Schritt 14 entspricht der Sendesignalstärke 3c aus Figur 1.
In Figur 3 ist eine Abwandlung des Verfahrens aus Figur 2 gezeigt, wobei die Schritte 10a, IIa und 14a in gleicher Weise durchgeführt werden wie die entsprechenden Schritte aus Figur 2. Der in Figur 2 dargestellte Zwischenschritt 12 der Überprü- fung einer ersten Antwort auf das erste Sendesignal entfällt jedoch. Vielmehr wird in Schritt 15a überprüft, ob eine Ant¬ wort vom ID-Geber vorliegt, welche RSSI-Werte für sowohl das erste Sendesignal als auch das zweite Sendesignal enthält. Der ID-Geber sendet demgemäß zur Energieeinsparung lediglich ein einziges Antwortsignal, trotz des Empfangs von zwei Sendesig¬ nalen mit unterschiedlicher Signalstärke. In Schritt 16a wird analog zu Schritt 16 aus Figur 2 überprüft, ob anhand von in der Antwort vom ID-Geber angegebenen Signalstärkewerten eine Funkstreckenverlängerung bzw. Relay-Station-Attacke ausgeschlossen werden kann. Falls diese Überprüfung positiv verläuft, wird in Schritt 17a die Tür geöffnet und ein optisches akustisches Signal an den Benutzer ausgesandt.
Figur 4 zeigt eine alternative Verfahrensausführung, wobei in diesem Fall die Berechtigung zum Verriegeln einer Tür abgefragt wird.
Beim Verfahrenstart 20 erfasst ein Türsensor die Türöff- nung nach Stoppen des Motors, woraus auf ein mögliches Bedürf¬ nis des Benutzers zum Aussteigen aus dem Fahrzeug geschlossen wird. Ausgelöst durch dieses Ereignis werden mit der dezentra¬ len Antenne wiederholt Sendesignale mit einer ersten, gleich bleibenden Sendeleistung ausgesendet, und zwar für eine vorge- gebene Zeitdauer oder bis ein Türschließer betätigt wird. Ist innerhalb der vorgegebenen Zeitdauer von zum Beispiel 40 Sekunden der Türschließer 25 der Tür nicht betätigt worden, wird bei Schritt 21 ein Timeout festgestellt und in den Schlafmodus 22 übergegangen. Während der Wartezeit bis zum Betätigen des Türbetätigungssensors 25 werden für die ausgesendeten Sende¬ signale der dezentralen Antenne, die ja bei gleicher erster Sendeleistung ausgesendet werden, eine Folge von RSSI-Werten im ID-Geber erfasst (Schritt 23) . Sobald bei Schritt 24 eine Betätigung des Türschließers 25 festgestellt wird, wird ein Sendesignal von der dezentralen Antenne bei Schritt 26 mit ei¬ ner erhöhten Sendeleistung ausgesendet und vom ID-Geber mit Informationen über die empfangene Signalstärken beantwortet. Bei Schritt 27 wird die Plausibilität der rückübermittelten RSSI-Werte geprüft. Die bei Schritt 23 erfolgte RSSI- Wertefolge darf beispielsweise keine zum Ende der Folge über einen vorgegebenen Schwellwert ansteigende Signalstärke ange¬ ben, da dies auf ein Verbleiben des Benutzers im Kraftfahrzeug und Betätigung des Türschließers durch einen Dritten hinweisen könnte. Außerdem muss die Antwort des ID-Gebers mit der Sig¬ nalstärke des mit erhöhter Sendeleistung ausgegebenen Sendesignals im plausiblen Verhältnis zu der Signalstärke der ers- ten folgen und der ausgesendeten Sendeleistungen stehen. Verläuft die Prüfung erfolgreich, wird bei Schritt 28 die Tür verriegelt und bei Schritt 29 in den Schlafmodus übergegangen. Falls die RSSI-Überprüfung negativ verläuft, wird die Tür bei 30 entriegelt und ein optisches oder akustisches Warnsignal bei Schritt 31 ausgegeben.
Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Abwandlungen möglich. Wesentlich ist, dass in einem einzigen Abfragevorgang gemäß der Erfindung mehrere verschiedene Signalstärken über eine einzige Antenne ausgesandt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Prüfung einer Zugriffsberechtigung auf eine angeforderte Funktion eines Kraftfahrzeuges, mit den
Schritten :
Ansteuern einer Antenne im Kraftfahrzeug mit Hilfe einer fahrzeugseitigen Steuereinrichtung, zum Aussenden eines ersten Funksignals mit einer ersten Sendeleistung an einen mobilen ID-Geber,
Empfangen des ersten Funksignals in einem mobilen ID- Geber,
Ansteuern der Antenne im Kraftfahrzeug zum Aussenden eines zweiten Funksignals mit einer zweiten, geänderten
Sendeleistung an den mobilen ID-Geber,
Empfangen des zweiten Funksignals in dem mobilen ID-Geber, wobei der ID-Geber bei dem Empfang wenigstens eines der
Funksignale die Signalstärke des empfangenen Signals ermittelt und in einen Signalstärkewert (RSSI) umwandelt,
Absenden wenigstens einer Funkantwort von dem ID-Geber an eine fahrzeugseitige Einrichtung,
Fahrzeugseitiges Empfangen wenigstens einer Funkantwort von dem mobilen ID-Geber, wobei die Funkantwort Informationen über den vom ID-Geber ermittelten Signalstärkewert für
wenigstens eines der ausgesendeten Funksignale enthält,
Auswerten der Funkantwort des ID-Gebers zum Ermitteln der Zugriffsberechtigung,
Freigeben oder Sperren der angeforderten Funktion in
Abhängigkeit von der Auswertung.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei für zwei der vom ID- Geber empfangenen Signale die Signalstärken ausgewertet werden .
3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei vom ID-Geber eine Mehrzahl von Funkantworten zum
fahrzeugseitigen Empfang übermittelt werden, wobei jeweils nach dem Empfang eines Funksignals in dem ID-Geber, vom ID- Geber eine Funkantwort gesendet wird und die Auswertung die Mehrzahl der Funkantworten berücksichtigt.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die zweite Sendeleistung größer ist als die erste
Sendeleistung.
5. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die erste
Sendeleistung derart bemessen ist, dass das erste Funksignal von einem ID-Geber empfangbar ist, welcher sich im Innenraum des Fahrzeuges befindet.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Antenne im Fahrzeug dezentral, nämlich verschoben zu der Symmetrieebene in Längsrichtung auf der Fahrerseite angeordnet wird.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei mehrere Antennen im Fahrzeug angeordnet sind, welche jeweils mit unterschiedlichen Sendeleistungen zum Aussenden des ersten und zweiten Funksignals ansteuerbar sind.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Auswerten der Funkantwort bzw. Funkantworten umfasst, dass die rückübermittelten RSSI-Werte in einer
Plausibilitätsprüfung mit den vorgegebenen Sendeleistungen verglichen werden, um eine Funkstreckenverlängerung (Relay Station Attack) auszuschließen.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Antenne zur Aussendung von Signalen mit wenigstens drei unterschiedlichen Signalstärken ansteuerbar ist.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Abfolge der Signalstärken des ersten bzw. zweiten Signals von der Art eines den Verfahrensstart auslösenden Ereignisses abhängt.
11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei folgende Ereignisse zur Auslösung des Verfahrens führen:
- Ansprechen von Türsensoren für eine Türöffnung;
- Ansprechen von Türsensoren für eine Türschliessung; - Ansprechen von Sensoren für einen Motorstart.
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