DE19817577C2 - Vorrichtung und Verfahren zur Zugangsberechtigungsprüfung - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zur ZugangsberechtigungsprüfungInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Zugangsberechtigungsprüfung, insbesondere für Schließeinrichtungen für Fahrzeuge, bestehend aus einer zugangsseitigen Steuereinrichtung und einer benutzerseitigen Schlüsseleinrichtung die miteinander im bidirektionalen Datenaustausch stehen, wobei die Schlüsseleinrichtung ein Identifikationselement aufweist, wobei die Schlüsseleinrichtung eine Gleichspannungsquelle aufweist, deren Ladungszustand von einer Überwachungseinrichtung erfaßbar ist, und wobei die Schlüsseleinrichtung erste Mittel zum Umschalten des Sendezustandes zwischen einem die Gleichspannung nutzenden (Aktiv) Betrieb und einem die Gleichspannung nicht nutzenden (Passiv) Betrieb enthält, die beim Absinken des Ladezustands unterhalb eines vorgebbaren Schwellenwertes die Betriebsart der Schlüsseleinrichtung umschalten. Die Aufgabe der Erfindung, die Betriebssicherheit eines Systems zur Zugangsberechtigungsprüfung zu verbessern, wird dadurch gelöst, daß die Steuereinrichtung weitere Umschaltmittel für die Umschaltung der Betriebsart von Passiv auf Aktiv bzw. umgekehrt aufweist, die den ersten Umschaltmitteln übergeordnet sind.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur
Zugangsberechtigungsprüfung, insbesondere für
Schließeinrichtungen für Fahrzeuge, bestehend aus einer
zugangsseitigen Steuereinrichtung und einer
benutzerseitigen Schlüsseleinrichtung, die miteinander im
bidirektionalen Datenaustausch stehen, wobei die
Schlüsseleinrichtung ein Identifikationselement aufweist,
wobei die Schlüsseleinrichtung eine Gleichspannungsquelle
aufweist, deren Ladungszustand von einer
Überwachungseinrichtung erfaßbar ist, und wobei die
Schlüsseleinrichtung erste Mittel zum Umschalten des
Sendezustandes zwischen einem die Gleichspannung
nutzenden (Aktiv) Betrieb und einem die Gleichspannung
nicht nutzenden (Passiv) Betrieb enthält, die beim
Absinken des Ladezustands unterhalb eines vorgebbaren
Schwellenwertes die Betriebsart der Schlüsseleinrichtung
umschalten sowie ein hierauf gerichtetes Verfahren.
Vorrichtungen bzw. Verfahren der eingangs genannten Art
sind aus der Praxis bekannt. Bei solchen herkömmlichen
Identifikationssystemen, die beispielsweise aus dem
Bereich der Schließeinrichtungen für Fahrzeuge verwendet
werden, erfolgt eine bidirektionale Datenkommunikation
zwischen der zugangsseitigen Steuereinrichtung und der
benutzerseitigen Schlüsseleinrichtung. Die
benutzerseitige Schlüsseleinrichtung beinhaltet ein
Identifikationselement (CID), beispielsweise einen
Transponder. Dabei weist das Identifikationselement zwei
Betriebsarten auf, nämlich den sog. Aktiv-Betrieb, bei
dem im Sendefall mittels einer in der
Schlüsseleinrichtung vorgesehenen Gleichspannungsquelle
(Batterie) sowohl die Trägerfrequenz als auch die
Modulation der Daten selbst erfolgt. Demgegenüber ist der
Passiv-Betrieb des Identifikationselementes dadurch
gekennzeichnet, daß nur die Modulation der Daten vom CID
aus erfolgt, jedoch das Trägerfeld zur Erzeugung der
Trägerfrequenz von der Steuereinrichtung aus aufgebaut
wird. Der Aktiv-Betrieb unter Zuhilfenahme der Batterie
verfügt über eine sehr viel größere Reichweite als der
Passiv-Betrieb. Daher wird im Normalbetrieb der
Aktivmodus verwendet, während der Passiv-Betrieb
vorgezogen wird für Notfunktionen bzw. interne
Schreibvorgänge des Identifikationselementes. Bei dem
bekannten System erfolgt ein Übergang vom Aktiv- zum
Passiv-Betrieb dann, wenn die Spannung der
Gleichstromquelle unterhalb eines zulässigen
Schwellenwertes abgesunken ist, wobei die Umschaltung in
der Schlüsseleinrichtung erfolgt.
Bei einer solchen Betriebsweise kann es aufgrund von
Schalthysterese-Effekten zu Uneindeutigkeiten in der
Betriebsweise kommen.
Ein anderes Verfahren zur Prüfung der
Nutzungsberechtigung für Zugangskontrolleinrichtungen ist
aus der DE 195 23 009 A1 bekannt. Hierbei werden zur
gegenseitigen Authentifizierung von Steuereinrichtung und
Schlüsseleinrichtung nach einem geheimen Schlüssel
codierte Benutzercodeinformationen bidirektional
ausgetauscht. Dabei wird zunächst eine in der
Steuereinrichtung erzeugte und von dort zur
Schlüsseleinrichtung übertragene unverschlüsselte
Zahlenfolge mit einer in der Schlüsseleinrichtung invers
verschlüsselten von der Steuereinrichtung gesendeten
verschlüsselten Information verglichen und bei mangelnder
Übereinstimmung die Berechtigungsprüfung abgebrochen.
Ein weiteres Verfahren zur Nutzungsberechtigung für
Zugangskontrolleinrichtungen ist aus der DE 196 22 721
bekannt. Hierbei geht es um das Problem, daß auch nach
dem Ersatz eines (defekt gewordenen) Steuergerätes durch
ein weiteres Steuergerät die vorhandenen
Schlüsseleinrichtungen weiter verwendet werden können.
Dazu ist vorgesehen, daß bei Ersetzen des defekten
Steuergerätes durch ein weiteres Steuergerät zunächst der
Benutzercode (PIN Code) des defekten Steuergerätes zur
Schlüsseleinrichtung übertragen wird, wodurch in der
Schlüsseleinrichtung nach Prüfung der Übereinstimmung des
empfangenen Benutzercodes mit einem angelernten
Benutzercode der geheime Code mindestens teilweise zum
Überschreiben freigegeben wird und daß anschließend durch
Übertragen des für das weitere Steuergerät geltenden
geheimen Codes die Schlüsseleinrichtung an den für das
weitere Steuergerät geltenden geheimen Code angelernt
wird.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
die Betriebssicherheit eines Systems der eingangs
genannten Art zur Zugangsberechtigungsprüfung zu
verbessern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
die Steuereinrichtung weitere Umschaltmittel für die
Umschaltung der Betriebsart von Passiv auf Aktiv bzw.
umgekehrt aufweist, die den ersten Umschaltmitteln
übergeordnet sind bzw. gemäß der verfahrensgemäßen
Komponente dadurch, daß die Anforderung für die
Betriebsarten-Umschaltung von der zugangsseitigen
Steuereinrichtung aus erfolgt, welche in jedem
Sendedatensatz des Identifikationselementes eine
Information über den Ladezustand erhält und wobei der
Umschaltbefehl der schlüsseleinrichtungsseitigen
Umschaltung übergeordnet ist.
Gemäß der von der Erfindung vorgeschlagenen Lösung
erfolgt die Umschaltung der Betriebsarten des
Identifikationselementes ausgehend von einem
entsprechenden Befehl in der Steuereinrichtung, wobei
maßgeblich für die Steuerung der innerhalb der
Schlüsseleinrichtung erfaßte Ladezustand der
Gleichspannungsquelle ist. Die Erfindung macht sich dabei
zunutze, daß in jedem Sendedatensatz des
Identifikationselementes unabhängig vom Passiv- bzw.
Aktiv-Betrieb eine Information über den Ladezustand mit
übertragen wird. Sinkt nun die Ladespannung unter einen
zugestandenen Schwellenwert, so kann von der
Steuereinrichtung ausgehend die Umschaltung des
Betriebszustandes erfolgen. Dabei überwacht das
Identifikationselement (CID) den Zustand der Batterie
ständig und prüft, ob eine noch ausreichend vorhandene
Restkapazität das Arbeiten im Aktiv-Betrieb möglich
macht. Im Falle einer nicht ausreichenden Kapazität der
Batterie, schaltet das Identifikationselement automatisch
in den Passiv-Betrieb um und ignoriert alle Befehle für
den Aktiv-Betrieb. Befehle mit der
Umschaltungsanforderung für Passiv-Betrieb werden
unabhängig vom Zustand der Batterie durchgeführt. Somit
zeichnet sich das erfindungsgemäße System dadurch aus,
daß der automatischen Umschaltung seitens der
Schlüsseleinrichtung durch die Umschaltung von der
Steuereinrichtung ausgehend vorgegriffen wird, wodurch
sich die Eindeutigkeit des Betriebsverhaltens und die
Funktionalität des Systems wesentlich verbessert.
Ein weiterer Vorteil dieser Lösung besteht darin, daß für
die Betriebs- und Datensicherheit kritische Vorgänge, wie
beispielsweise Identifikationselement-interne
Speicherzugriffe wie Beschreiben, Anlernen oder
Umprogrammieren nur im Passiv-Betrieb, also mit geringer
Reichweite, zugelassen werden. Auf diese Weise lassen
sich auch produktions- und servicebedingte
Inbetriebmaßnahmen und Programmierungen selbst in
gestörter Umgebung durchführen, da sich Störungen auf
geringen Reichweiten kaum negativ bemerkbar machen. Es
bietet sich darüber hinaus die Möglichkeit, für jede
Betriebsart unterschiedliche Befehle zu definieren.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung
näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild des Aufbaus einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung zur
Zugangsberechtigungsprüfung nach
Ausführungsbeispiel
Fig. 2 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der
Funktionsweise.
Fig. 1 zeigt eine zugangsseitige Steuereinrichtung 1
einerseits und eine benutzerseitige Schlüsseleinrichtung
2 andererseits, die miteinander im bidirektionalen
drahtlosen Datenaustausch stehen. Innerhalb der
Schlüsseleinrichtung 2 ist eine Gleichspannungsquelle 4
vorgesehen, deren Ladezustand von einer
Überwachungseinrichtung 5 überprüft wird. Die
Überwachungseinrichtung 5 arbeitet auf einen Umschalter.
Darüber hinaus ist innerhalb der benutzerseitigen
Schlüsseleinrichtung 2 ein Identifikationselement 3
vorgesehen, welches vom Umschalter gesteuert in zwei
Betriebsarten "aktiv" und "passiv" betreibbar ist.
Innerhalb der zugangsseitigen Steuereinrichtung 1 ist
eine weitere Umschalteinrichtung 6 vorgesehen.
Die Überwachungseinrichtung 5 stellt den Ladezustand der
Gleichspannungsquelle 4 fest und gibt je nach
Ladezustand, der mit einem vorgebbaren Schwellenwert
verglichen wird, ein Ausgangssignal zur Ansteuerung des
Aktiv- oder des Passiv-Betriebsmodus des
Identifikationselementes 3 aus.
Die Betriebsweise wird im folgenden anhand des
Flußdiagramms nach Fig. 2 näher erläutert:
Zu Beginn der Operation stellt zunächst die
Überwachungseinrichtung 5 fest, ob der Ladezustand der
Gleichspannungsquelle 4, d. h. die Batteriekapazität für
den Aktiv-Mode ausreichend ist. Wenn dies nicht der Fall
ist, geht das Identifikationselement 3 in den Passiv-Mode
über.
Wenn im Passiv-Mode gearbeitet werden muß, liegt die
Betriebsart fest.
Wenn andererseits die Batteriekapazität für den Aktiv-
Mode ausreichend ist, schaltet sich das CID-Element in
den Aktiv-Mode um.
Sobald die von dem Identifikationselement 3 empfangenen
Daten jedoch die Information "Batterie leer" beinhalten,
erfolgt von der Steuereinrichtung 1 aus die Umschaltung
des Identifikationselementes CID in den Passiv-Mode.
Eine steuergerätseitige Betriebsarten-Anforderung führt
nur dann zu einer Betriebsarten-Umschaltung der
Schlüsseleinrichtung, wenn sich diese zuvor anhand der
Batteriekapazität für den Aktiv-Mode entschieden hat (s.
Fig. 2).
Eine Entscheidungshilfe für die Betriebsartenwahl der
Steuereinrichtung liefert die Batteriezustandsinformation
im Sendedatensatz der Schlüsseleinrichtung.
Die erfindungsgemäße Lösung beschränkt sich keinesfalls
auf eine Zugangsberechtigungsprüfung für
Schließeinrichtungen für Fahrzeuge. Vielmehr läßt sie
sich auch anwenden für jegliche andere Arten von
berührungslosen Zugangsberechtigungs- und
Registriersysteme.
Claims (3)
1. Vorrichtung zur Zugangsberechtigungsprüfung,
insbesondere für Schließeinrichtungen für Fahrzeuge,
bestehend aus
- 1. einer zugangsseitigen Steuereinrichtung (1) und einer
- 2. benutzerseitigen Schlüsseleinrichtung (2), die miteinander im bidirektionalen Datenaustausch stehen,
- 3. wobei die Schlüsseleinrichtung (2) ein Identifikationselement (3) aufweist,
- 4. wobei die Schlüsseleinrichtung (2) eine Gleichspannungsquelle (4) aufweist, deren Ladungszustand von einer Überwachungseinrichtung (5) erfaßbar ist, und
- 5. wobei die Schlüsseleinrichtung (2) erste Mittel zum Umschalten des Sendezustandes zwischen einem die Gleichspannung nutzenden (Aktiv) Betrieb und einem die Gleichspannung nicht nutzenden (Passiv) Betrieb enthält, die beim Absinken des Ladezustands unterhalb eines vorgebbaren Schwellenwertes die Betriebsart der Schlüsseleinrichtung. (2) umschalten,
2. Verfahren zur Prüfung der Zugangsberechtigung,
insbesondere für Schließeinrichtungen für Fahrzeuge, bei
dem zwischen einem zugangsseitigen Steuergerät und einer
benutzerseitigen, ein Identifikationselement enthaltenden
Schlüsseleinrichtung bidirektional Identifikations-
und/oder Steuerdaten ausgetauscht werden, wobei in einem
ersten Betriebszustand (Aktiv-Betrieb) des
Identifikationselementes mittels einer
Gleichspannungsquelle die Trägerfrequenz sowie die
Modulation der Sendedaten erfolgt und in einer zweiten
Betriebsweise (Passiv-Betrieb) nur die Modulation der
Daten vom Identifikationselement erzeugt wird, wobei die
Umschaltung zwischen den beiden Betriebsarten in
Abhängigkeit von dem Ladezustand der
Gleichspannungsquelle erfolgt,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Entscheidung für die Betriebsarten-Umschaltung von der
zugangsseitigen Steuereinrichtung aus erfolgt, welche in
jedem Sendedatensatz des Identifikationselementes eine
Information über den Ladezustand enthält und wobei der
Umschaltbefehl der schlüsseleinrichtungsseitigen
Umschaltung übergeordnet ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß für den
Betrieb im ersten Betriebszustand (Aktiv-Betrieb) und im
zweiten Betriebszustand (Passiv-Betrieb) unterschiedliche
Befehlssätze verwendet werden.
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