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Messung der exakten Uhrzeit als Schutzmaßnahme

IP.com Disclosure Number: IPCOM000017428D
Original Publication Date: 2000-Oct-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-25
Document File: 3 page(s) / 20K

Publishing Venue

Siemens

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Oliver Gießl: AUTHOR [+2]

Abstract

Durch Implementieren einer Zeitabfrage in funkbasierte Zugangskontrollsysteme von Fahrzeugen, soll verhindert werden, dass zu weit entfernte ID-Geber (Schlüssel) in der Lage sind, das System zu steuern. Dieses Konzept beruht darauf, dass der ID-Geber im Zugangsprotokoll zusätzlich die Uhrzeit der Aussendung überträgt.

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Verkehr

Messung der exakten Uhrzeit als Schutzmaßnahme

Idee: Oliver Gießl, Regensburg; Götz Roderer, Regensburg

Durch Implementieren einer Zeitabfrage in funkbasierte Zugangskontrollsysteme vonFahrzeugen, soll verhindert werden, dass zu weit entfernte ID-Geber (Schlüssel) in der Lagesind, das System zu steuern. Dieses Konzept beruht darauf, dass der ID-Geber imZugangsprotokoll zusätzlich die Uhrzeit der Aussendung überträgt.

Das Steuergerät berechnet aus der Sendezeit und der Empfangszeit, die vom Steuergerätselbst ermittelt wird, die Signalübertragungsdauer. Dazu sind zuerst eine exakte Messungder Uhrzeiten im ID-Geber und im Steuergerät notwendig. Aus derSignalübertragungsdauer und der Signalgeschwindigkeit, lässt sich die Entfernung des ID-Gebers vom Fahrzeug ermitteln. Ist die ermittelte Entfernung größer als ein definierterRaum um das Fahrzeug herum, so bleibt das Fahrzeug auch bei korrektem Zugangscodeverriegelt.

Es gilt:

A

t  : Zeitpunkt der Protokollaussendung (wird mit dem Access-Protokoll dem

Steuergerät übertragen)

E

t  : Zeitpunkt des Protokollempfangs im Steuergerät

A

=D    (Signalübertragungsdauer des Protokolls)

ES ttt    -

Im Weiteren wir zur Vereinfachung angenommen, dass die Signalgeschwindigkeit  S

v   gleich

der Lichtgeschwindigkeit (  smc  /

Entfernung zwischen ID-Geber und Fahrzeug

SSRD   :  definierter Spielraum rund ums Fahrzeug, innerhalb dessen bei einem richtigenZugangsprotokoll der Fahrzeugzugang vom Steuergerät freigegeben wird.

Fallunterscheidung:

S ID-F   £     D  SSR und ein gültiges Protokoll liegt vor   Þ   Access wird freigegeben;S ID-F >   D  SSR und ein gültiges Protokoll liegt vor   Þ   Access wird nicht freigegeben;

Um die benötigte exakte Uhrzeit zu ermitteln, gibt es verschieden Möglichkeiten. Würdeman theoretisch auf beiden Seiten, also im ID-Geber und im Steuergerät eine »Atomuhr«einsetzen, so hätte man eine Ungenauigkeit kleiner als

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=   ) ist. Dann gilt:

der Lichtgeschwindigkeit (  smc  /

10

3

*

S

ID tc

FS    D

=-   *

10

1

*

8

-   , d.h. in diesem theoretischenFall hätte man mehr als eine ausreichende Genauigkeit, um die Entfernung zwischenFahrzeug und ID-Geber exakt bestimmen zu können. Dies ist in der Praxis auf Grund der

Siemens Technik Report

Jahrgang 3  Nr. 9  Oktober 2000

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hohen Kosten und der Baugröße kaum möglich. Eine Möglichkeit trotzdem auf dieseGenauigkeit zu kommen, ist der Einsatz von GPS-Empfängern auf beiden Seiten.

In ca. 20.000 m Höhe bewegen sich 25 Satelliten auf unterschiedlichen Bahnen um dieErde. In jedem Satellit ist eine Atomuhr, deren Zeit kontinuierlich mit den Bahndatenausgesendet wird. GPS-Empfänger registrieren die Daten von max. 6 Satelliten underrechnen aus diesen Werten ihre Position. Ist die Position berechnet, können die Laufzeitender Daten von den einzelnen Satelliten ermittelt werden. Aus diesen Werten wird dieGPS-Weltzeit im System bestimmt und über einen regelbaren typischen Quarz...