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EP1573683A1 - Fahrzeugsicherungssystem - Google Patents

Fahrzeugsicherungssystem

Info

Publication number
EP1573683A1
EP1573683A1 EP03778313A EP03778313A EP1573683A1 EP 1573683 A1 EP1573683 A1 EP 1573683A1 EP 03778313 A EP03778313 A EP 03778313A EP 03778313 A EP03778313 A EP 03778313A EP 1573683 A1 EP1573683 A1 EP 1573683A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vehicle
authentication element
access control
control part
authentication
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP03778313A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Pohlmann
Markus Ruther
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DaimlerChrysler AG filed Critical DaimlerChrysler AG
Publication of EP1573683A1 publication Critical patent/EP1573683A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R25/00—Fittings or systems for preventing or indicating unauthorised use or theft of vehicles
    • B60R25/20—Means to switch the anti-theft system on or off
    • B60R25/24—Means to switch the anti-theft system on or off using electronic identifiers containing a code not memorised by the user
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C9/00—Individual registration on entry or exit
    • G07C9/00174—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys
    • G07C9/00309—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys operated with bidirectional data transmission between data carrier and locks
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C9/00—Individual registration on entry or exit
    • G07C9/00174—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys
    • G07C9/00309—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys operated with bidirectional data transmission between data carrier and locks
    • G07C2009/00365—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys operated with bidirectional data transmission between data carrier and locks in combination with a wake-up circuit
    • G07C2009/00373—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys operated with bidirectional data transmission between data carrier and locks in combination with a wake-up circuit whereby the wake-up circuit is situated in the lock
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C9/00—Individual registration on entry or exit
    • G07C9/00174—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys
    • G07C2009/00753—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys operated by active electrical keys
    • G07C2009/00769—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys operated by active electrical keys with data transmission performed by wireless means
    • G07C2009/00793—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys operated by active electrical keys with data transmission performed by wireless means by Hertzian waves
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C2209/00—Indexing scheme relating to groups G07C9/00 - G07C9/38
    • G07C2209/06—Involving synchronization or resynchronization between transmitter and receiver; reordering of codes

Definitions

  • the invention relates to a vehicle security system and a method for operating this vehicle security system according to the preamble of claims 1 and 6, respectively.
  • authentication ie an authorization check
  • the effective range is understood to be the range in which the authentication element is located must, so that a triggered access authorization check is actually carried out.
  • a distance detection device in such a keyless go system, e.g. works on the basis of UHF or ultrasonic signals or in the manner of a metal detector and measures the distance between an authentication element and the associated vehicle. After receiving a question code signal transmitted by a transmitter unit arranged on the vehicle when a trigger is actuated, the authentication element only emits a response code signal if the distance detection device determines that the distance of the authentication element from the vehicle is not greater than a predeterminable maximum distance.
  • DE 195 42 441 C2 discloses various vehicle-side antenna units of access authorization and / or driving authorization communication channels for vehicle security systems with handling-free authentication elements in the form of portable transponders that can be carried along, where possible positions of the antennas and their resulting effective range are specified.
  • the transponder can be located and, if necessary, its movement can also be tracked.
  • the access control device comprises one or more handling-free authentication elements which can be carried by the user, a vehicle-side access control part, a wireless access authorization communication channel for access authorization checking processes and a user-addressable trigger element for requesting the generation of a securing or unlocking access control signal for at least one vehicle locking element.
  • the access control part triggers an access authorization check process and this is only carried out successfully if the respective authentication element is in the specified effective range of this communication channel.
  • authentication element localization means are provided for determining whether an authentication element is located on the outside of the vehicle in the effective range of the communication channel when an access authorization-checking communication process is triggered. At least some of the possible, securing or unlocking access control signals are then generated depending on whether a valid authentication element is found on the outside of the vehicle.
  • pulses are sent from different antennas from the vehicle to the authentication element and back to locate an authentication element, for example a key, a chip card or the like. These pulses can be of different frequency and shape.
  • the authentication element or an authentication element determines via these pulses Locating means in the vehicle its position on the vehicle.
  • Locating means in the vehicle its position on the vehicle.
  • the position of the authentication element on / to the vehicle may be incorrectly assessed. For example, it could happen that the authentication element is outside the vehicle, but the jammer has a field strength from which it can be seen that the authentication element must be in the vehicle. This can lead to malfunctions, particularly as a result of the incorrect assessment of whether the authentication element is inside or outside the vehicle. For example, locking may not be possible, although the authentication element is located outside the vehicle, but it is evaluated by the interference signal that the authentication element is located inside the vehicle.
  • this object is achieved by a vehicle security system and a method for operating a vehicle security system having the features of claims 1 and 6, respectively.
  • FIG. 1 is a block diagram of a vehicle security system according to the invention
  • FIG. 2 shows a flowchart to explain the function of the vehicle security system according to FIGS. 1 and
  • FIG. 3 shows a representation of an exemplary signal curve when determining an interference field strength according to the invention by means of empty measurement.
  • a keyless go system used for a vehicle security system to locate an authentication element, for example a key or a code or. Chip card
  • pulses from different antennas sent from the vehicle to the authentication element and back.
  • the pulses can be of different frequency and shape.
  • the authentication element on / to the vehicle determines these pulses. Alternatively, this can be done using an authentication element localization means in the vehicle.
  • the vehicle security system shown schematically in FIG. 1 includes an access control device and an electronic immobilizer and is designed as a keyless-go system, ie for the vehicle one or more user-free, handling-free authentication elements 1 are provided, of which representative in FIG 1 is shown and with which the user can prove himself authorized to enter and start the vehicle.
  • an authentication element an admitted code or Serve chip card.
  • a chip card or a functionally equivalent authentication element can be integrated into a mechanical or electronic key if the user is to be able to enter or lock the vehicle in the usual way using such a key system and / or start the engine - respectively. to be able to switch off.
  • Other conventional types of authentication elements can also be used.
  • the .vehicle security system includes a control unit 2 together for an access control device and an electronic immobilizer, alternatively separate control units can also be provided in each case.
  • An antenna unit 3 is connected to the control unit 2 with a plurality of antennas suitably designed and positioned on the vehicle, via which the control unit 2 communicates with the respective authentication element 1 in order to carry out authentication processes.
  • This communication takes place for communication processes relating to vehicle access via a wireless access authorization communication channel 4 and for communication processes relating to the electronic immobilizer via a wireless driving authorization communication channel 5.
  • the two communication channels 4, 5 are preferably combined to form a common communication channel.
  • the authentication element 1 is designed in such a way that it is able to communicate with the control unit 2 for checking both the access authorization and the driving authorization, which in the case of a common communication channel can be an authentication process of the same type.
  • the communication channel (s) can use a frequency band around 433 MHz, for the USA also around 315 MHz, or alternatively around 125 kHz.
  • the frequency band at 433 MHz allows the economical implementation of typical ranges in the range from approx. Im to approx. 30m.
  • the range can be set the magnetic field falling comparatively well.
  • the authentication element 1 preferably communicates bidirectionally via the communication channels 4, 5 with the vehicle-side system part and is preferably battery-free, wherein it takes the required transmission energy from the field emitted by the vehicle-side antenna unit 3.
  • the authentication elements 1 are equipped with batteries to achieve a sufficiently long range. When the battery is empty, the authentication element 1 can then be brought sufficiently close to the vehicle and thereby supplied with external energy.
  • a trigger unit 6 is also connected to the control unit 2, which comprises a plurality of suitable trigger elements which can be addressed by the user and with which the user can request a desired control measure of the access control device or of the electronic immobilizer.
  • the control unit 2 first triggers an authentication process with which the authorization of the requesting user is checked.
  • it is necessary that at least one authentication element 1 authorizing this vehicle is located in the effective range of the communication channel (s) 4, 5, ie within the effective or capture range of one or more antennas of the antenna unit 3 in a keyless go system that the user carries the authentication element 1 with him.
  • the effective range of the access authorization communication channel 4 and that of the driving authorization communication channel 5 are each appropriately selected for this purpose, in particular by suitable design and arrangement of the various antennas of the antenna unit 3.
  • the control unit 2 controls a locking unit 7 with a plurality of vehicle locking elements, in particular a locking element for the vehicle doors and a boot lid, and on the other hand an immobilizer unit 8, which contains suitable adjusting elements in a conventional manner in order to release or block an engine start, such as Corresponding controllable switching elements for switching the ignition on and off and / or for starting the engine.
  • the control unit 2 controls the locking unit 7 or the immobilizer unit 8 as desired if the authentication process is successful.
  • the locking unit 7 can in particular be formed by a conventional central locking system which is switched into its locked or unlocked state by the securing or unlocking access control signal from the control unit 2.
  • a separate actuation of the closing element for the rear lid can be provided in order to be able to open it separately without unlocking the vehicle doors.
  • Authentication element localization means 21 implemented in hardware or software are also provided in the control unit 2, by means of which it can be determined whether an authorizing authentication element 1 is located on the outside of the vehicle in the effective range of the access authorization communication channel 4 when an access authorization-checking communication process is triggered.
  • the exact implementation of these authentication localization means 21 depends on the position of the effective range of the access authorization communication channel 4, which corresponds to the combination of the effective ranges of all associated individual antennas, in particular on whether this effective range also extends noticeably into the vehicle interior or not, as follows explained.
  • the control unit 2 also takes the user Requested control measure relating to vehicle access, also depending on whether it has been determined by the authentication element localization means 21 that there is an authorizing authentication element 1 that is located in the effective range of the access authorization communication channel 4 and therefore has a successful authentication process. is located on the outside of the vehicle and not in the vehicle interior. For this purpose, a field strength of the signal is determined on the access authorization communication channel 4, and if a certain threshold value is exceeded, the authentication element 1 is assessed as being in the passenger compartment, ie the passenger compartment or trunk.
  • the device for empty measurement 9 is designed to prevent incorrect evaluations of the position of the authentication element 1 in relation to the vehicle due to a field strength generated by at least one jammer in the same frequency range.
  • the device for empty measurement 9 measures an existing field strength at the useful frequency of the authentication element 1 at a point in time at which no field is emitted by the vehicle, ie no signal is transmitted from the vehicle on the access authorization communication channel 4.
  • the field strength measured at this time corresponds to an interference field strength generated by one or more possible interference transmitters, ie an interference level by which the communication between authentication element 1 and vehicle on the access authorization communication channel 4 is adversely affected.
  • the device for empty measurement 9 measured interference field strength is then used to evaluate the field strength of pulses from the vehicle measured in "normal operation", by means of which the position of the authentication element 1 to the vehicle is determined.
  • interference field strength is adjusted to distinguish a position of an authentication element 1 on the outside of the vehicle or in the vehicle interior (with low or medium interference field strengths) to a level at which a clear detection is still possible, whereupon this adjusted decision for deciding is transmitted to the control unit with the authentication element localization means 21, or a rejection of the field strengths determined in the case of subsequent communication which is disturbed in this way (in the case of high to very high interference field strengths), ie when a request is subsequently received No signal from the vehicle is transmitted to the access authorization communication channel 4.
  • the control unit 2 sends out pulses via the antenna unit 3 with different antennas arranged at different positions on or in the vehicle via the access authorization communication channel 4 at predetermined time intervals, which are necessary for the authentication element 1 of the keyless go System are determined
  • Step S1 As soon as the authentication element 1 of the keyless go system is within range of these pulses, the authentication element 1 is "woken up", i.e. activated
  • Step S2 After activation in response to such a pulse from the vehicle, synchronization takes place in step S3 between the authentication element 1 and the vehicle. Because of this synchronization, a device for measuring the authentication element 1 empty is known, at which predetermined intervals the vehicle will send out further pulses.
  • step S4 the device for empty measurement 9 carries out an empty measurement by determining an interference level of one or more possible interference transmitters in the same frequency range in a period of time or at a time in which the vehicle is not emitting pulses. Due to the noise level determined, i.e.
  • FIG 3 shows, by way of example, both the transmission signal curve of the pulses from the vehicle and the transmission signal course of the authentication element 1 including the empty measurements shown. Possible alternative or additional points in time for empty measurements are shown in dashed lines in this representation. In general, it should be noted that an empty measurement can be carried out at any time in the transmission protocol, as long as it is only ensured that the vehicle does not emit any pulses at this time, so that only an interference level is recorded.
  • the invention relates to a vehicle security system in the form of a keyless go system and an operating method therefor.
  • a vehicle security system in the form of a keyless go system and an operating method therefor.
  • the device for empty measurement 9 carries out a measurement in periods in which the vehicle-side access control part 2 does not transmit any pulses to the authentication element 1, by means of which the interference level caused by the at least one interference transmitter 10 is determined.
  • the device for empty measurement 9 either transmits an adapted threshold value for a decision as to whether an authentication element 1 is located in the vehicle or on the outside of the vehicle, to the access control part 2 on the vehicle side or subsequent pulses from vehicle-side access control part 2 are not answered.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeugsicherungssystem in Form eines Keyless-Go-Systems und ein Betriebsverfahren dafür. Bei dem Fahrzeugsicherungssystem wird ein Fehlerkennung einer Position eines Authentikationselements (1) innerhalb bzw. ausserhalb des Fahrzeugs durch Authentikationselement-Lokalisierungsmittel (21) in einem fahrzeugseitigen Zugangsteuerteil aufgrund zumindest eines in der Umgebung des Fahrzeugs und/oder des Authentikationselements (1) vorhandenen Störsenders (10) durch Einsatz einer Einrichtung zur Leermessung (9) im Authentikationselement (1) vermieden. Dazu führt die Einrichtung zur Leermessung (9) in Zeiträumen, in denen das fahrzeugseitige Zugangssteuerteil (2) keine Pulse zum Authentikationselement (1) aussendet, eine Messung durch, durch die der durch den mindestens einen Störsender (10) verursachte Störpegel ermittelt wird. Je nachdem, ob dieser ermittelte Störpegel einen vorbestimmten Schwellenwert über- oder unterschreitet, wird entweder durch die Einrichtung zur Leermessung (9) ein angepasster Schwellenwert für eine Entscheidung, ob ein Authentikationselement (1) sind im Fahrzeug oder fahrzeugaussenseitig befindet, zum fahrzeugseitigen Zugangssteuerteil (2) übermittelt oder nachfolgende Pulse vom fahrzeugseitigen Zugangssteuerteil (2) werden nicht beantwortet.

Description

Fahrzeugsicherungssystem
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugsicherungssystem und ein Verfahren zum Betreiben dieses Fahrzeugsicherungssystems nach dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 bzw. 6.
Bei Fahrzeugsicherungssystemen in Form sogenannter Schlüssel- loser oder „Keyless-Go"-Systeme erfolgt eine Authentikation, d.h. eine Berechtigungsprüfung, unter Verwendung tragbarer, handhabungsfreier Authentikationselemente im Wirkbereich eines drahtlosen Kommunikationskanals. Unter Wirkbereich wird dabei der Bereich verstanden, in dem sich das Authentikationselement befinden muss, damit ein ausgelöster Zugangsberech- tigungsprüf organg auch tatsächlich durchgeführt wird.
Aus der DE 44 09 167 Cl ist bekannt, bei einem derartigen Keyless-Go-System eine Abstandsdetektiereinrichtung zu verwenden, die z.B. auf der Basis von UHF- oder Ultraschallsignalen oder nach Art eines Metallsuchgeräts arbeitet und den Abstand zwischen einem Authentikationselement und dem zugehörigen Fahrzeug misst. Das Authentikationselement strahlt nach Empfang eines von einer fahrzeugseitig angeordneten Sendeeinheit bei Betätigen eines Auslösemittels ausgesendeten Fragecodesignals nur dann ein Antwortcodesignal ab, wenn durch die Abstandsdetektiereinrichtung festgestellt wird, dass der Abstand der Authentikationselements vom Fahrzeug nicht größer als ein vorgebbarer Maximalabstand ist.
Weiterhin offenbart die DE 195 42 441 C2 verschiedene fahrzeugseitige Antenneneinheiten von Zugangsberechtigungsund/oder Fahrberechtigungs-Kommunikationskanälen für Fahrzeugsicherungssysteme mit handhabungsfreien Authentikationse- lementen in Form von mitführbaren, tragbaren Transpondern, wobei mögliche Positionierungen der Antennen und deren sich daraus ergebender Wirkbereich angegeben sind. Je nachdem, von welcher oder welchen Antennen ein Fragecodesignal abgestrahlt und welche Antenne mit welcher Intensität ein Antwortcodesignal vom Transponder erhält, kann der Transponder lokalisiert und bei Bedarf auch in seiner Bewegung verfolgt werden.
Schließlich ist aus der DE 198 39 355 Cl ein Fahrzeugsicherungssystem mit einer Zugangskontrolleinrichtung bekannt. Die Zugangskontrolleinrichtung umfasst ein oder mehrere nutzer- seitig mitführbare, handhabungsfreie Authentikationselemente, einen fahrzeugseitigen Zugangssteuerteil, einen drahtlosen Zugangsberechtigungs-Kommunikationskanal für Zugangsberechti- gungsprüfvorgänge und ein benutzeransprechbares Auslöseelement zur Anforderung der Erzeugung eines sichernden oder entsichernden Zugangskontrollsignals für wenigstens ein Fahrzeugschließelement umfasst. Das Zugangssteuerteil löst auf eine solche Anforderung hin einen Zugangsberechtigungsprüf- Vorgang aus und dieser wird nur dann erfolgreich durchgeführt, wenn sich das jeweilige Authentikationselement im vorgegebenen Wirkbereich dieses Kommunikationskanals befindet. Zusätzlich sind Authentikationselement-Lokalisierungsmittel zur Feststellung vorgesehen, ob sich bei Auslösung eines zugangsberechtigungsprüfenden Kommunikationsvorgangs ein Authentikationselement fahrzeugaußenseitig im Wirkbereich des Kommunikationskanals befindet. Wenigstens ein Teil der möglichen, sichernden oder entsichernden Zugangskontrollsignale wird dann in Abhängigkeit davon erzeugt, ob ein gültiges Authentikationselement ahrzeugaußenseitig festgestellt wird.
Bei derartigen herkömmlichen Keyless-Go-Systemen werden somit zur Ortung eines Authentikationselements, beispielsweise eine Schlüssels, einer Chipkarte oder dergleichen, Pulse von unterschiedlichen Antennen vom Fahrzeug zum Authentikationselement und zurück gesendet. Diese Pulse können von unterschiedlicher Frequenz und Form sein. Über diese Pulse bestimmt das Authentikationselement bzw. ein Authentikationselement- Lokalisierungsmittel im Fahrzeug seine Position am Fahrzeug. Wenn jedoch zusätzlich Störsender vorliegen, die im gleichen Frequenzbereich senden, kann es zu einer falschen Bewertung der Position des Authentikationselements am/zum Fahrzeug kommen. Beispielsweise könnte es vorkommen, dass sich das Authentikationselement außerhalb des Fahrzeugs befindet, aber durch den Störsender eine Feldstärke vorliegt, aus der hervorgeht, dass sich das Authentikationselement im Fahrzeug befinden muss. Dadurch kann es, insbesondere durch die Fehlbewertung, ob sich das Authentikationselement innerhalb oder außerhalb des Fahrzeugs befindet, zu Fehlfunktionen kommen. Beispielsweise kann eine Verriegelung nicht möglich sein, obwohl sich das Authentikationselement außerhalb des Fahrzeugs befindet, aber durch das Störsignal bewertet wird, dass sich das Authentikationselement innerhalb des Fahrzeugs befindet .
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gattungsgemäße Vorrichtung und ein gattungsgemäßes Verfahren zur Ermittlung der Position eines Schlüssels eines Keyless-Go- Systems derart weiterzubilden, dass unabhängig von dem Vorhandensein von Störsendern zuverlässig die Position des Authentikationselements am Fahrzeug ermittelt werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Fahrzeugsicherungssystem und ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugsicherungssystems mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 bzw. 6 gelöst .
Auf diese Weise kann die Ortung des Authentikationselements verbessert werden, d.h. bei Vorhandensein eines Störsenders wird eine Fehlinterpretation des Orts des Authentikationselements verhindert. Hierdurch wird die Abgrenzung zwischen Innen- und Außenbereich im Fahrzeug genauer. Somit können Fehl- funktionen durch eine falsche Interpretation der Position des Authentikationselements verhindert werden. Diese und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung offensichtlich.
Dabei zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Fahrzeugsicherungssystems,
Fig. 2 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Funktion des Fahrzeugsicherungssystems gemäß Fig. 1 und
Fig. 3 eine Darstellung eines beispielhaften Signalverlaufs bei der erfindungsgemäßen Ermittlung einer Stör- Feldstärke mittels Leermessung.
Allgemein werden bei einem für ein Fahrzeugsicherungssystem verwendeten Keyless-Go-System zur Ortung eines Authentikationselements, beispielsweise eines Schlüssel oder einer Codebzw. Chipkarte, Pulse von unterschiedlichen Antennen vom Fahrzeug zum Authentikationselement und zurück gesendet. Die Pulse können von unterschiedlicher Frequenz und Form sein. Mittels dieser Pulse bestimmt das Authentikationselement am/zum Fahrzeug. Alternativ kann dies durch ein Authentikationselement-Lokalisierungsmittel im Fahrzeug erfolgen.
Das in Fig. 1 schematisch dargestellte Fahrzeugsicherungssystem beinhaltet eine Zugangskontrolleinrichtung und eine e- lektronische Wegfahrsperre und ist als Keyless-Go-System ausgelegt, d.h. für das Fahrzeug sind eine oder mehrere nutzer- seitig mitführbare, handhabungsfreie Authentikationseleτnente 1 vorgesehen, von denen stellvertretend in Fig. 1 eines gezeigt ist und mit denen sich der Nutzer als berechtigt ausweisen kann, das Fahrzeug zu betreten und zu starten. Als Authentikationselement kann z.B. eine eingeständige Code- oder Chipkarte dienen. Alternativ kann eine Chipkarte oder ein funktioneil äquivalentes Authentikationselement in einen mechanischen oder elektronischen Schlüssel integriert sein, wenn es dem Benutzer ermöglicht werden soll, wahlweise in für ihn gewohnter Weise auch mittels eines solchen Schlüsselsystems das Fahrzeug betreten bzw. abschließen und/oder den Motor starten -bzw. abschalten zu können. Andere herkömmliche Arten von Authentikationselementen sind ebenfalls verwendbar.
Fahrzeugseitig beinhaltet das .Fahrzeugsicherungssystem eine Steuereinheit 2 gemeinsam für eine Zügangskontrolleinrichtung und eine elektronische Wegfahrsperre, wobei alternativ auch jeweils getrennte Steuereinheiten vorgesehen sein können. An die Steuereinheit 2 ist eine Antenneneinheit 3 mit mehreren geeignet ausgelegten und am Fahrzeug positionierten Antennen angeschlossen, über welche die Steuereinheit 2 mit dem jeweiligen Authentikationselement 1 zur Durchführung von Authenti- kationsvorgängen kommuniziert. Diese Kommunikation erfolgt für Kommunikationsvorgänge, welche den Fahrzeugzugang betreffen, über einen drahtlosen Zugangsberechtigungs- Kommunikationskanal 4 und für Kommunikationsvorgänge, welche die elektronische Wegfahrsperre betreffen, über einen drahtlosen Fahrberechtigungs-Kommunikationskanal 5. Bevorzugt sind die beiden Kommunikationskanäle 4,5 zu einem gemeinsamen Kommunikationskanal vereinigt. In jedem Fall ist das Authentikationselement 1 so ausgelegt, dass es in der Lage ist, mit der Steuereinheit 2 zur Prüfung sowohl der Zugangsberechtigung als auch der Fahrberechtigung zu kommunizieren, wobei es sich im Fall eines gemeinsamen Kommunikationskanals um einen jeweils gleichartigen Authentikationsvorgang handeln kann. Der bzw. die Kommunikationskanäle kann beispielsweise ein Frequenzband um 433 MHz, für USA auch um 315 MHz, oder alternativ um 125 kHz benutzen. Das Frequenzband bei 433 MHz erlaubt die kostengünstige Realisierung von typischen Reichweiten im Bereich ab ca. Im bis ca. 30m. Bei Verwendung des Frequenzbandes bei 125 kHz lässt sich die Reichweite durch das expo- nentiell abfallende magnetische Feld vergleichsweise gut einstellen.
Das Authentikationselement 1 kommuniziert vorzugsweise bidirektional über die Kommunikationskanäle 4, 5 mit dem fahrzeugseitigen Systemteil und ist bevorzugt batterielos ausgeführt, wobei es die benötigte Sendeenergie dem von der fahrzeugseitigen Antenneneinheit 3 abgestrahlten Feld entnimmt . In Anwendungen, in denen dieses fahrzeugseitig abgestrahlte Feld für die Energieversorgung des Authentikationselements 1 1 bereits in einer Entfernung ab ca. Im zu schwach ist, sind die Authentikationselemente 1 mit Batterien zur Erzielung einer genügend großen Reichweite bestückt. Bei leerer Batterie kann dann das Authentikationselement 1 ausreichend nahe an das Fahrzeug herangebracht und dadurch fremdenergieversorgt werden.
An die Steuereinheit 2 ist des weiteren eine Auslöseeinheit 6 angeschlossen, die mehrere geeignete benutzeransprechbare Auslδseelemente umfasst, mit denen der Benutzer eine gewünschte Steuerungsmaßnahme der Zugangskontrolleinrichtung o- der der elektronischen Wegfahrsperre anfordern kann. Auf eine solche Anforderung hin löst die Steuereinheit 2 zunächst einen Authentikationsvorgang aus, mit dem die Berechtigung des anfordernden Benutzers geprüft wird. Zur erfolgreichen Durchführung dieses Authentikationsvorgangs ist es erforderlich, dass sich wenigstens ein für dieses Fahrzeug berechtigendes Authentikationselement 1 im Wirkbereich des bzw. der Kommunikationskanäle 4, 5 befindet, d.h. innerhalb des Wirk- bzw. Fangbereichs einer oder mehrerer Antennen der Antenneneinheit 3. Dazu genügt es bei einem Keyless-Go-System, dass der Benutzer das Authentikationselement 1 bei sich trägt. Der Wirkbereich des Zugangsberechtigungs-Kommunikationskanals 4 und derjenige des Fahrberechtigungs-Kommunikationskanals 5 sind hierzu jeweils geeignet gewählt, insbesondere durch passende Gestaltung und Anordnung der diversen Antennen der Antenneneinheit 3. Von der Steuereinheit 2 werden zum einen eine Schließeinheit 7 mit mehreren Fahrzeugschließelementen, insbesondere je ein Schließelement für die Fahrzeugtüren und einen Heckdeckel, und zum anderen eine Wegfahrsperreinheit 8 angesteuert, die in herkömmlicher Weise geeignete Stellelemente enthält, um einen Motorstart freizugeben oder zu blockieren, wie entsprechende ansteuerbare Schaltelemente zum Ein- und Ausschalten der Zündung und/oder zum Starten des Motors. Je nachdem, ob vom Benutzer über die Auslöseeinheit 6 eine Steuerungsmaßnähme für die Zugangskontrolleinrichtung oder die elektronische Wegfahrsperre angefordert wurde, steuert die Steuereinheit 2 bei erfolgreichem Verlauf des Authentikationsvorgangs die Schließeinheit 7 oder die Wegfahrsperreinheit 8 wunschgemäß an. Die Schließeinheit 7 kann dabei insbesondere von einer herkömmlichen Zentralverriegelungsanlage gebildet sein, die vom sichernden oder entsichernden Zugangskontrollsignal der Steuereinheit 2 in ihren verriegelten bzw. entriegelten Zustand geschaltet wird. Darüber hinaus kann eine separate An- steuerbarkeit des Schließelements für den Heckdeckels vorgesehen sein, um diesen separat öffnen zu können, ohne die Fahrzeugtüren zu entriegeln.
Weiterhin sind in der Steuereinheit 2 in Hardware oder Software realisierte Authentikationselement-Lokalisierungsmittel 21 vorgesehen, mit denen festgestellt werden kann, ob sich bei Auslösung eines zugangsberechtigungsprüfenden Kommunikationsvorgangs ein berechtigendes Authentikationselement 1 fahrzeugaußenseitig im Wirkbereich des Zugangsberechtigungs- Kommunikationskanals 4 befindet. Dabei hängt die genaue Realisierung dieser Authentikations-Lokalisierungsmittel 21 von der Lage des Wirkbereichs des Zugangsberechtigungs- Kommunikationskanals 4 ab, welcher der Vereinigung der Wirkbereiche aller zugehörigen Einzelantennen entspricht, insbesondere davon, ob sich dieser Wirkbereich auch merklich in den Fahrzeuginnenraum erstreckt oder nicht, wie nachfolgend erläutert. Die Steuereinheit 2 nimmt zudem die vom Benutzer angeforderte, den Fahrzeugzugang betreffende Steuerungsmaßnahme auch in Abhängigkeit davon vor, ob von den Authentika- tionselement-Lokalisierungsmitteln 21 festgestellt wurde, dass sich ein berechtigendes Authentikationselement 1, das sich im Wirkbereich des Zugangsberechtigungs- Kommunikationskanals 4 befindet und daher einen erfolgreichen Authentikationsvorgang zur Folge hat, fahrzeugaußenseitig befindet und nicht etwa im Fahrzeuginnenraum. Dazu wird eine Feldstärke des Signals auf dem Zugangsberechtigungs- Kommunikationskanal 4 ermittelt und bei Überschreitung eines bestimmten Schwellenwerts wird das Authentikationselement 1 als im Fahr euginnenraum, d.h. Fahrgasträum oder Kofferraum, befindlich beurteilt.
Um eine Falschbeurteilung der Position des Authentikationselements 1 im Fahrzeuginnenraum oder fahrzeugaußenseitig durch Störsender 6 zu verhindern, aufgrund derer fehlerhaft ein Öffnen erfolgt bzw. ein Schließen verhindert wird, wird erfindungsgemäß zusätzlich eine in Fig. 1 ebenfalls gezeigte Einrichtung zur Leermessung 9 im Authentikationselement 1 ausgebildet .
Die Einrichtung zur Leermessung 9 ist im erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ausgebildet, um Fehlbewertungen der Position des Authentikationselements 1 in Bezug zum Fahrzeug aufgrund einer durch zumindest einen Störsender im gleichen Frequenzbereich erzeugten Feldstärke zu verhindern. Die Einrichtung zur Leermessung 9 misst eine anstehende Feldstärke bei der Nutzfrequenz des Authentikationselements 1 zu einem Zeitpunkt, zu dem vom Fahrzeug kein Feld ausgesendet wird, d.h. kein Signal auf dem Zugangsberechtigungs-Kommunikationskanal 4 vom Fahrzeug her gesendet wird. Die zu diesem Zeitpunkt gemessene Feldstärke entspricht einem durch einen oder mehrere etwaige Störsender erzeugten Stör-Feldstärke, d.h. einem Störpegel durch den die Kommunikation zwischen Authentikationselement 1 und Fahrzeug auf dem Zugangsberechtigungs- Kommunikationskanal 4 nachteilig beeinflusst wird. Die durch die Einrichtung zur Leermessung 9 gemessene Stör-Feldstärke wird anschließend zur Bewertung der im „Normalbetrieb" gemessenen Feldstärke von Pulsen vom Fahrzeug, mittels derer die Position des Authentikationselements 1 zum Fahrzeug ermittelt wird, herangezogen. Je nach der Größe der durch die Einrichtung zur Leermessung 9 ermittelten Stör-Feldstärke erfolgt eine Anpassung des Entseheidungs-Schwellenwerts zur Unterscheidung einer Position eines Authentikationselements 1 fahrzeugaußenseitig oder im Fahrzeuginnenraum (bei niedrigen oder mittleren Stör-Feldstärken) auf einen Pegel, bei dem eine eindeutige Detektion noch möglich ist, woraufhin dieser angepasste Entseheidungs-Schwellenwert an die Steuereinheit mit den Authentikationselement-Lokalisierungsmitteln 21 übermittelt wird, oder ein Verwerfen der bei einer derart gestörten nachfolgenden Kommunikation ermittelten Feldstärken (bei hohen bis sehr hohen Stör-Feldstärken) , d.h. bei einem nachfolgenden Empfang eines Anfragesignal vom Fahrzeug erfolgt keine Übermittlung eines AntwortSignals auf dem Zugangsbe- rechtigungs-Kommunikationskanal 4.
Im folgenden wird die Funktion des in Fig. 1 gezeigten erfindungsgemäßen Fahrzeugsicherungssystems unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm in Fig. 2 weiter erläutert. Im im Fahrzeugsicherungssystem enthaltenen Keyless-Go-System sendet die Steuereinheit 2 über die Antenneneinheit 3 mit verschiedenen, an verschiedenen Positionen am oder im Fahrzeug angeordneten Antennen über den Zugangsberechtigungs-Kommunikationskanal 4 in vorbestimmten Zeitabständen Pulse aus, die für das Authentikationselement 1 des Keyless-Go-Systems bestimmt sind
(Schritt Sl) . Sobald sich das Authentikationselement 1 des Keyless-Go-Systems in der Reichweite dieser Pulse befindet, wird das Authentikationselement 1 „geweckt", d.h. aktiviert
(Schritt S2) . Nach der Aktivierung ansprechend auf einen derartigen Puls vom Fahrzeug erfolgt in Schritt S3 eine Synchronisation zwischen dem Authentikationselement 1 und dem Fahrzeug. Aufgrund dieser Synchronisation ist es einer Einrichtung zur Leermessung des Authentikationselements 1 bekannt, in welchen vorbestimmten Abständen das Fahrzeug weitere Pulse aussenden wird.
Nach der Synchronisation führt in Schritt S4 die Einrichtung zur Leermessung 9 eine Leermessung durch, indem ein Störpegel eines oder mehrerer etwaiger Störsender im gleichen Frequenzbereich in einem Zeitraum bzw. zu einem Zeitpunkt ermittelt wird, in dem das Fahrzeug keine Pulse aussendet. Aufgrund des ermittelten Störpegels, d.h. der ermittelten Stör-Feldstärke wird in Schritt S5 abhängig vom ermittelten Pegel der Stör- Feldstärke entweder ein direkt vorher oder nachfolgend gemessenes Signal vom Fahrzeug zum Authentikationselement 1 verworfen, wenn ein vorbestimmter Schwellenwert für den Störpegel bzw. die Stör-Feldstärke überschritten ist, da dann keine zuverlässige Erkennung mehr möglich ist, d.h. es wird über den Zugangsberechtigungs-Kommunikationskanal 4 kein Antwortsignal an die Steuereinheit 2 mit dem Authentikationseiement- Lokalisierungsmittel 21 im Fahrzeug gesendet, oder es wird ein neuer, an die Stör-Feldstärke angepasster Schwellenwert für eine Unterscheidung zwischen einem Authentikationselement 1 im Fahrzeug oder fahrzeugaußenseitig durch die Einrichtung zur Leermessung ermittelt und über den Zugangsberechtigungs- Kommunikationskanal 4 zur Steuereinheit 2 mit dem Authentika- tionselement-Lokalisierungsmittel 21 gesendet, um bei nachfolgenden Positionsbestimmungen berücksichtigt werden zu können. In dem Fall, in dem aufgrund des zu großen Störpegels kein Antwortsignal an das Fahrzeug gesendet wird, ist eine korrekte Erkennung möglicherweise erst möglich, wenn das Authentikationselement 1 sich näher am Fahrzeug befindet, wenn nicht, muss in einem derartigen Fall auf einen herkömmlichen Schlüssel zurückgegriffen werden. Auf diese Weise ist jedoch eine fehlerfreie Funktion des Fahrzeugsicherungssystems sichergestellt, so dass keine unbeabsichtigten Ver- oder Entriegelungsvorgänge auftreten.
In Fig. 3 sind schließlich beispielhaft sowohl der Sendesig- nalverlauf der Pulse vom Fahrzeug als auch der Sendesignal- verlauf vom Authentikationselement 1 einschließlich der Leermessungen gezeigt. In dieser Darstellung sind mögliche alternative oder zusätzliche Zeitpunkte für Leermessungen gestrichelt dargestellt. Allgemein ist zu beachten, dass eine Leermessung zu jedem Zeitpunkt im Sendeprotokoll durchgeführt werden kann, solange nur sichergestellt ist, dass das Fahrzeug zu diesem Zeitpunkt keine Pulse aussendet, damit lediglich ein Störpegel erfasst wird.
Zusammenfassend bezieht sich die Erfindung auf ein Fahrzeugsicherungssystem in Form eines Keyless-Go-Systems und ein Betriebsverfahren dafür. Bei dem Fahrzeugsicherungssystem wird ein Fehlerkennung einer Position eines Authentikationselements 1 innerhalb bzw. außerhalb des Fahrzeugs durch Authentikationselement-Lokalisierungsmittel 21 in einem fahrzeugseitigen Zugangsteuerteil aufgrund zumindest eines in der Umgebung des Fahrzeugs und/oder des Authentikationselements 1 vorhandenen Störsenders 10 durch Einsatz einer Einrichtung zur Leermessung 9 im Authentikationselement 1 vermieden. Dazu führt die Einrichtung zur Leermessung 9 in Zeiträumen, in denen das fahrzeugseitige Zugangssteuerteil 2 keine Pulse zum Authentikationselement 1 aussendet, eine Messung durch, durch die der durch den mindestens einen Störsender 10 verursachte Störpegel ermittelt wird. Je nachdem, ob dieser ermittelte Störpegel einen vorbestimmten Schwellenwert über- oder unterschreitet, wird entweder durch die Einrichtung zur Leermessung 9 ein angepasster Schwellenwert für eine Entscheidung, ob ein Authentikationselement 1 sind im Fahrzeug oder fahrzeugaußenseitig befindet, zum fahrzeugseitigen Zugangssteuerteil 2 übermittelt oder nachfolgende Pulse vom fahrzeugseitigen Zugangssteuerteil 2 werden nicht beantwortet .

Claims

Patentansprüche
Fahrzeugsicherungssystem mit einer Zugangskontrolleinrichtung mit einem oder mehreren, nutzerseitig mitführbaren, handhabungsfreien Authentika- tionselementen (1) , einem fahrzeugseitigen Zugangssteuerteil (2) , einem drahtlosen Zugangsberechtigungs-Kommunikationskanal
(4) für zugangsberechtigungsprüfende Kommunikationsvorgänge zwischen dem jeweiligen Authentikationselement (1) und dem Zugangssteuerteil (2) , wobei der Zugangssteuerteil (2) nur bei positivem Zugangsberechtigungsprüfresul- tat ein sicherndes oder entsicherndes Zugangskontrollsignal für wenigstens ein Fahrzeugschließelement (7) erzeugt, wenigstens einem benutzeransprechbaren Auslöseelement (6) zum Anfordern der Erzeugung eines jeweiligen sichernden oder entsichernden Zugangskontrollsignals, wobei hierdurch ein jeweiliger zugangsberechtigungsprüfender Kommunikationsvorgang ausgelöst wird, der nur dann erfolgreich durchgeführt wird, wenn sich ein berechtigendes Authentikationselement (1) im vorgegebenen Wirkbereich des Zu- gangsberechtigungs-Kommunikationskanals befindet, und Authentikationselement-Lokalisierungsmitteln (21) zur Feststellung, ob sich bei Auslösung eines zugangsberechtigungsprüfenden Kommunikationsvorgangs ein berechtigendes Authentikationselement (1) fahrzeugaußenseitig im Wirkbereich des Zugangsberechtigungs-Kommunikationskanals
(4) und nicht im Fahrzeuginnenraum oder fahrzeugaußenseitig außerhalb des Wirkbereichs des Zugangsberechtigungs- Kommunikationskanals (4) befindet, wobei der fahrzeugsei- tige Zugangssteuerteil (2) wenigstens einen Teil der möglichen Zugangskontrollsignale für das wenigstens eine Fahrzeugschließelement (7) in Abhängigkeit davon erzeugt, ob von den Authentikationselement-Lokalisierungsmitteln (21) das Vorhandensein eines berechtigenden Authentikationselements (1) fahrzeugaußenseitig im Wirkbereich des Zugangsberechtigungs-Kommunikationskanals (4) und nicht im Fahrzeuginnenraum oder fahrzeugaußenseitig außerhalb des Wirkbereichs des Zugangsberechtigungs- Kommunikationskanals (4) festgestellt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass eine Einrichtung zur Leermessung (9) ausgebildet ist, die zu einem Zeitpunkt, in dem vom Fahrzeug kein Signal auf dem Zugangsberechtigungs-Kommunikationssignal (4) ausgesendet wird, eine anstehende Feldstärke erfasst und daraus einen Störpegel ermittelt, und unter Berücksichtigung des ermittelten Störpegels entweder einen angepassten Entseheidungs-Schwellenwert zur Unterscheidung der Position des Authentikationselements (1) an das Authentikati- onselement-Lokalisierungsmittel (21) übermittelt oder nachfolgende Anfragesignale vom Zugangssteuerteil (2) verwirft, d.h. nicht beantwortet.
2. Fahrzeugsicherungssystem nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Einrichtung zur Leermessung (9) bei einem Störpegel unter einem vorbestimmten Schwellenwert den angepassten Entscheidungs-Schwellenwert zur Unterscheidung der Position des Authentikationselements (1) an das Authentikati- onselement-Lokalisierungsmittel (21) übermittelt und bei einem Störpegel über dem vorbestimmten Schwellenwert nachfolgende Anfragesignale vom Zugangssteuerteil (2) verwirft, d.h. nicht beantwortet.
3. Fahrzeugsicherungssystem nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Einrichtung zur Leermessung (9) im Authentikationselement (1) ausgebildet ist.
4. Fahrzeugsicherungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Einrichtung zur Leermessung (9) bei einer Synchronisation des Authentikationselements (1) mit dem Fahrzeug Informationen über den Zeitpunkt, zu dem das Fahrzeug Pulse aussendet, bekommt und die Leermessung entsprechend zu Zeitpunkten zwischen diesen Pulsen durchführt.
5. Fahrzeugsicherungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis
4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Authentikationselement (1) ansprechend auf den Empfang von Pulsen vom Fahrzeug aktiviert wird.
6. Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugsicherungssystems, mit den Schritten:
(51) Senden von für ein nutzerseitig mitführbares, handhabungsfreies Authentikationselement (1) bestimmten Pulsen durch ein fahrzeugseitiges Zugangssteuerteil (2) über eine Antenneneinheit (3) über einen drahtlosen Zugangsberechtigungs-Kommunikationskanal (4) ,
(52) bei Empfang von Pulsen vom fahrzeugseitigen Zugangssteuerteil (2) Aktivieren des Authentikationselements
(1),
(53) Synchronisieren des Authentikationselements (1) und des Zugangssteuerteils (2) , so dass das Authentikationselement (1) den Zeitpunkt, zu dem das fahrzeugseitige Zugangssteuerteil (2) Pulse aussendet, kennt,
(S4) Durchführen einer Leermessung, indem ein Störpegel eines oder mehrerer etwaiger Störsender in dem gleichen Frequenzbereich in einem Zeitraum, in dem das fahrzeug- seitige Zugangssteuerteil (2) keine Pulse aussendet, durch eine Einrichtung zur Leermessung (9) ermittelt wird,
(S5) aufgrund des in Schritt S4 ermittelten Störpegels ab einem vorbestimmten Schwellenwert des Störpegels Verwerfen des Pulses, d.h. Unterlassen eines Sendens eines Antwortsignals an das fahrzeugseitige Zugangssteuerteil (2) , oder, wenn der ermittelte Störpegel unter dem vorbestimmten Schwellenwert liegt, Bestimmen eines an den ermittelten Störpegel angepassten Schwellenwerts für eine Unterscheidung zwischen einem Authentikationselement (1) im Fahrzeug oder fahrzeugaußenseitig und Senden dieses angepassten Schwellenwerts über den Zugangsberechtigungs- Kommunikationskanal (4) zum Zugangssteuerteil (2) mit einem Authentikationselement-Lokalisierungsmittel (21) , um bei nachfolgenden Positionsbestimmungen für das Authentikationselement (1) durch das Authentikationselement- Lokalisierungsmittel (21) berücksichtigt zu werden.
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