專利名稱：用于檢驗識別信號的裝置和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種在無鑰匙通路系統(tǒng)(keyless entry system)中適用的識別信號檢驗裝置和識別信號檢驗方法。
無鑰匙通路系統(tǒng)已是公知的，按照這種無鑰匙通路系統(tǒng)，由鑰匙裝置側利用紅外線或無線電波向鎖-裝置側發(fā)送一種識別信號，用以鎖上或開鎖。
這種無鑰匙通路系統(tǒng)采用一種單向通信方式，其中鑰匙裝置側恒定地發(fā)送相同的識別信號。因此，當這種通信被截獲時，該識別信號以很容易地被竊取，這是其缺點。
特別是當利用紅外線發(fā)送識別信號時，可以利用一種早已構成社會問題的所謂的學習式遙控器很容易地復制該識別信號。
此外，由于在上述無鑰匙通路系統(tǒng)中，能夠通過利用各種識別信號的每一個來檢測一種特定的識別信號，從而檢測是否其中一種識別信號與該特定信號一致，所以在安全方面存在嚴重的缺點。
由于這些問題，因而，本發(fā)明的一個目的是利用比較簡單的裝置提高無鑰匙通路系統(tǒng)的保密性。
本發(fā)明的識別信號檢驗裝置包括具有第一無線發(fā)射和接收單元，第一信號處理單元以及用于存儲識別信號的第一存儲單元的受檢測裝置，以及包括具有第二無線發(fā)射和接收單元、第二信號處理單元、用于存儲識別信號的第二存儲單元的檢測裝置，和通信允許信號發(fā)生裝置。受檢測裝置發(fā)射通信請求信號。當接收到一種根據通信請求信號由檢測裝置發(fā)射的通信允許信號時，受檢測裝置向檢測裝置發(fā)射存儲在第一存儲單元中的識別信號。檢測裝置檢驗所發(fā)射的識別信號是否與在第二存儲單元中存儲的識別信號相一致。
根據本發(fā)明，僅當受檢測裝置(鑰匙裝置)在一段預定時間期間從檢測裝置(鎖裝置)接收到通信允許信號，例如，受檢測裝置(鑰匙裝置)才向檢測裝置(鎖裝置)發(fā)射識別信號。因此，發(fā)射這種識別信號的時間期間是受限制的，故提高了保密性。


圖1是表示根據本發(fā)明的一個實施例的識別信號檢驗裝置的方框圖；圖2是用于解釋根據本發(fā)明的該實施例的識別信號檢驗裝置的工作情況的流程圖；圖3A到3D是用于解釋根據本發(fā)明的該實施例的鑰匙裝置和鎖裝置之間通信的時間關系圖。
下面參照附圖，介紹根據本發(fā)明的一種實施例的識別信號檢驗和識別信號檢驗方法。在這一實施例中，該識別信號檢驗裝置和方法適用于一種用于開門和鎖門的無鑰匙通路系統(tǒng)。
如圖1所示，便攜式鑰匙裝置1具有一個用于發(fā)出開門和鎖門的指令的開關單元2、一個信號處理電路單元3、一個用于與下文介紹的鎖裝置通信的紅外線發(fā)射與接收單元4以及一個用于存儲特定(自有)識別信號ID的存儲單元5。
信號處理電路單元3由微計算機構成。當開關單元2通過操作其中的開關發(fā)出開門和鎖門指令時，信號處理電路單元3產生包括鎖上/開鎖指令信號在內的通信請求信號并將這一通信請求信號提供到紅外線發(fā)射接收單元4。紅外線發(fā)射接收單元4向鎖裝置10發(fā)射該通信請求信號。
如圖3A所示，信號處理電路單元3只在完成發(fā)射例如持續(xù)100毫秒時間的通信請求信號之后的40毫秒的時間段后的50毫秒時間段內，將紅外線發(fā)射接收單元4置于一種準許接收的狀態(tài)下。只在這個準許接收的一段時間內，紅外線發(fā)射接收單元4從鎖裝置10接收持續(xù)30毫秒的通信允許信號。在這個實施例中，該通信允許信號例如由24位的隨機數信號構成。在這種情況下，如在該準許接收時間段內紅外線發(fā)射接收單元4沒有接收到該通信允許信號，則這種通信中止。
當鑰匙裝置1從鎖裝置10接收到例如為24位的隨機數字信號X構成的通信允許信號時，信號處理電路單元3對例如存儲單元5中的特定的(自有的)24位識別信號ID進行加密以便將其根據一種預定的函數f(X，ID)，通過利用例如為24位的隨機數信號X變換為一種24位的編碼信號。然后，信號處理電路單元3將經加密的信號f(X，ID)通過紅外線發(fā)射接收單元4提供到鎖裝置10。
這個函數f(X，ID)例如按照如下所示進行定義，使得如果隨機數字信號X和識別信號ID的各個對應的位具有相同的數值“1”“0”，則在函數f(X，ID)中的對應位的數值置為1，并且如果它們的各個對應的位彼此具有不同的數值，則在函數f(X，ID)中的對應位的數值置為“0”。
ID0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1X1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1f(X，ID) 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1設置根據這一實施例的紅外線發(fā)射接收單元4以便根據已知的基帶系統(tǒng)進行通信。該基帶系統(tǒng)與其它調制系統(tǒng)例如幅移鍵控(ASK)、頻移鍵控(FSK)或類似系統(tǒng)比較，能夠在較低消耗功率下進行高速通信并簡化電路結構。
鎖裝置10設在與門相關的預定位置。該鎖裝置10具有用于與鑰匙裝置1通信的紅外線發(fā)射接收單元11、信號處理電路單元12、用于存儲特定(自有)的識別信號ID的存儲單元13、用于產生通信允許信號的通信允許信號發(fā)生裝置14以及一用于根據來自信號處理電路單元12的指令信號控制門的鎖上或開鎖操作的驅動單元15。
例如處理24位的二進制計數器被采用來作為通信允許信號發(fā)生裝置14。這種24位的二進制計數器根據與通信無關的預定時鐘信號進行計數。當鎖裝置10從鑰匙裝置1接收到通信請求信號時，該24位的二進制計數器操作停止，在這時讀出該二進制計數器的計數值，因此，得到由例如24位的隨機數信號形成的通信允許信號。
信號處理電路單元12由一微計算機構成。如圖3C所示，當在完成發(fā)射例如持續(xù)100毫秒時間的通信請求信號之后的一段40毫秒的時間之后的50毫秒的持續(xù)時間內，鎖裝置10接收到來自鑰匙裝置1的通信請求信號時，信號處理電路單元12在例如持續(xù)30毫秒的時間內向鑰匙裝置1發(fā)射由通信允許信號發(fā)生裝置14產生的由隨機數信號X構成的通信允許信號。
當鎖裝置10從鑰匙裝置1接收到該利用隨機數信號X通過對識別信號ID進行加密得到的加密信號f(X，ID)時，信號處理電路單元12通過利用先前發(fā)射的例如為24位的隨機數信號X按照預定的函數f-1{f(X，ID)，X}對所接收到的加密信號f(X，ID)進行解密，并且檢驗通過這種解密得到的識別信號是否就是先前存儲(寄存)在存儲單元13中的特定(自有)的識別信號。
按照檢驗過程的結果，如果經解碼的識別信號與先前存儲(寄存)在存儲單元13中的識別信號ID一致，則信號處理電路單元12根據包含在通信請求信號中的門開鎖/鎖上指令向驅動單元15提供鎖上/開鎖指令信號。然后，在驅動單元15的控制操作下，門被打開或鎖上。
根據這一實施例的紅外線發(fā)射接收單元11的設置與上述的紅外線發(fā)射接收單元4相似。其設置在于根據已知的一種基帶系統(tǒng)進行通信。在圖1中，電池6和16用于分別為鑰匙裝置和鎖裝置10供電。
下面參照圖2所示的流程圖和作為定時圖的圖3A到3D根據這一實施例介紹用于開門和鎖門的無鑰匙通道系統(tǒng)的工作情況。在這一實施例中，假設相同的特定(自有)識別信號ID，例如由24位代碼形成的識別信號ID是先前存儲(寄存)在存儲單元5和13的。
在圖2所示的流程圖中的步驟S1，鑰匙裝置1的開關單元2動作，使其中的開關置于接通狀態(tài)，因此，開始發(fā)出用于開門和鎖門的指令。在步驟S2，例如在圖3A中所示，鑰匙裝置1在100ms時間期間僅向鎖裝置10發(fā)射包括開門/鎖門的指令信號的通信請求信號。
在步驟S3，鎖裝置10接收如圖3D所示的通信請求信號。然后，過程進到步驟S4，其中的鎖裝置10在完成發(fā)射通信請求信號之后的一段40毫秒時間后的50毫秒持續(xù)時間內得到由通信允許信號發(fā)生裝置14產生的例如由24位的隨機數字信號X形成的通信允許信號。在步驟S3，如圖3C所示，鎖裝置10向鑰匙裝置例如持續(xù)30毫秒發(fā)射由隨機數字信號X形成的通信允許信號。
在步驟S6，鑰匙裝置1在完成發(fā)射如圖3B中所示的通信請求信號之后的一段40毫秒時間后的50毫秒的允許接收時間段內接收由隨機數信號X形成的通信允許信號。然后過程進行到步驟S7，其中的鑰匙裝置1對存儲(寄存)在存儲單元5中的特定(自有)的識別信號ID進行加密，以通過例如利用24位的隨機數信號X根據預定的函數f(X，ID)將該信號ID變換為24位的編碼信號。然后過程進行到步驟S8，其中的鑰匙裝置1在持續(xù)30毫秒的例如在圖3A中所示的時間內向鎖裝置10提供經加密的信號f(X，ID)。然后，過程進行到步驟S10。
如果在步驟S6，鑰匙裝置1在該準許接收時間段內設有接收到通信允許信號，則過程進行到步驟S9，其中在鑰匙裝置1和鎖裝置10之間的通信停止。
如果在步驟S10，鎖裝置10接收到如圖3D中所示的經加密的信號f(X，ID)，則過程進行到步驟S11，其中的鎖裝置10通過利用先前發(fā)射的隨機數信號X根據預定的函數f-1{f(X，ID)，X}對接收的經加密的信號f(X，ID)進行解密。然后，過程進行到步驟S12，其中鎖裝置10檢驗經解密的識別信號ID是否與在存儲單元13中先前存儲(寄存)的特定(自有)的識別信號ID相一致。按照檢驗過程的結果，如果經解密的識別信號與在存儲單元13中先前存儲的(寄存的)特定(自有)的識別信號ID相一致，則過程進行到步驟S13，其中根據通信請求信號中的開門或鎖門指令信號，信號處理電路單元12向驅動單元15提供開鎖或鎖上指令信號，用以進行對門的開鎖或鎖上的操作。然后，在驅動單元15的控制下，門被打開或鎖上。
根據這一實施例，僅當在準許接收時間段內鑰匙裝置1接收到來自鎖裝置10的通信允許信號時，鑰匙裝置1才向鎖裝置10發(fā)送識別信號。因此，發(fā)射識別信號的持續(xù)時間是受限制的，這樣就有益地提高了保密性。
根據這一實施例，當每次試圖對門開鎖或鎖上時，鎖裝置10產生由隨機數信號X形成的通信允許信號以及鑰匙裝置1通過利用該隨機數信號X對該識別信號ID進行加密且將經加密的信號f(X，ID)提供到鎖裝置10。因此，由于按照這種雙方通信發(fā)射的信號總是不同的，即使這些通信信號被截獲，也能防止該特定(自有)識別信號ID被竊取。
根據這一實施例，即使任意次數地試圖進行對門的開鎖和鎖上，偶然地使這些編碼信號彼此一致的可能性是恒定的，例如該可能性在24位編碼信號的情況下恒定地約為16700000分之一。因此，能夠有益地實現極高的保密性。
雖然，在這一實施例中，鑰匙裝置1和鎖裝置10之間的通信是通過利用紅外線按照該基帶系統(tǒng)進行的，但也可以通過利用紅外線按照某些其它的調制系統(tǒng)例如ASK、FSK或類似系統(tǒng)來進行。無需說，可以利用無線電波或超聲波取代紅外線進行通信。
雖然，在這一實施例中，通信允許信號是由隨機數信號構成的，但不是必須由隨機數信號構成通信允許信號，并且不是必須對由鑰匙裝置1發(fā)射的識別信號進行加密。
由隨機數信號形成的通信允許信號、識別信號和加密的信號不是必須由24位構成。根據所需的保密性的程度確定信號的位數就可以了。
雖然，在這一實施例中，通信請求信號包括鎖上或開鎖指令信號，但也可將該鎖上或開鎖指令信號疊加到上述加密的信號f(X，ID)上或者可以單獨發(fā)射。
根據本發(fā)明，僅當受檢測裝置(鑰匙裝置)接收來自檢測裝置(例如鎖裝置)的通信允許信號持續(xù)預定時間時，例如受檢測裝置(鑰匙裝置)才向檢測裝置(鎖裝置)發(fā)射識別信號，因此發(fā)射識別信號的持續(xù)時間是受限制的，這有益地提高了保密安全性。
上面已經參照附圖描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，應當理解，本發(fā)明并不局限于上述實施例，在不脫離所附權利要求中所限定的本發(fā)明的構思和范圍的前提下，本領域的熟練人員可以進行種種替換和改進。
權利要求
1.一種識別信號檢驗裝置，包括受檢測裝置，其具有第一無線發(fā)射接收單元、第一信號處理單元以及用于存儲一識別信號的第一存儲單元；以及檢測裝置，其具有第二無線發(fā)射接收單元、第二信號處理單元、用于存儲一識別信號的第二存儲單元以及通信允許信號發(fā)生裝置，其中所述受檢測裝置發(fā)射一通信請求信號，其中當在預定時間段內根據所述通信請求信號接收到從所述檢測裝置發(fā)射的通信允許信號時，所述受檢測裝置向所述檢測裝置發(fā)射在所述第一存儲單元中存儲的所述識別信號，以及其中所述檢測裝置檢驗所發(fā)射的識別信號是否與在所述第二存儲單元中存儲的所述識別信號相一致。
2.根據權利要求1所述的識別信號檢驗裝置，其中所述的通信允許信號是一種隨機數信號，所述受檢測裝置利用所述隨機數信號對所述識別信號進行加密和發(fā)射，以及所述檢測裝置對所述經加密的識別信號進行解密，并且檢驗所述經解密的識別信號是否與在所述第二存儲單元中存儲的識別信號相一致。
3.根據權利要求2所述的識別信號檢驗裝置，其中根據預定的函數利用所述隨機數信號對所述的識別信號進行加密。
4.根據權利要求1所述的識別信號檢驗裝置，其中所述的第一和第二無線發(fā)射與接收單元分別是紅外線發(fā)射和接收單元。
5.一種識別信號檢驗裝置中使用的識別信號檢驗方法，該裝置包括受檢測裝置，具有第一無線發(fā)射與接收單元、第一信號處理單元和用于存儲識別信號的第一存儲單元；以及檢測裝置，具有第二無線發(fā)射和接收單元、第二信號處理單元、用于存儲識別信號的第二存儲單元；以及通信允許信號發(fā)生裝置；該方法包括步驟從所述受檢測裝置發(fā)射通信請求信號；根據在預定時間段內的所述通信請求信號在接收到從所述檢測裝置發(fā)射的通信允許信號時，由所述受檢測裝置向所述檢測裝置發(fā)射在所述第一存儲單元中存儲的識別信號；以及在所述檢測裝置中檢驗所發(fā)射的識別信號是否與在所述第二存儲單元中存儲的識別信號相一致。
6.根據權利要求5所述的識別信號檢驗方法，其中的所述通信信號是一種隨機數信號，所述受檢測裝置利用所述隨機數信號對所述的識別信號進行加密并發(fā)射，以及所述檢測裝置對所述經加密的識別信號進行解密，并檢驗所述經解密的識別信號是否與在所述第二存儲單元中存儲的識別信號相一致。
7.根據權利要求6所述的識別信號檢驗方法，其中根據一個預定的函數，利用所述隨機數信號對所述的識別信號進行加密。
8.根據權利要求5所述的識別信號檢驗方法，其中所述的第一和第二無線發(fā)射接收單元分別是紅外線發(fā)射接收單元。
9.根據權利要求1所述的識別信號檢驗裝置，其中所述的受檢測裝置是一鑰匙裝置，所述的檢測裝置是一鎖裝置，所述鎖裝置設有鎖上裝置和/或開鎖裝置，所述鎖裝置根據指示所發(fā)射的識別信號是否與在所述第二存儲單元中存儲的識別信號相一致的檢驗輸出結果來控制所述鎖上裝置和/或所述開鎖裝置。
10.根據權利要求5所述的識別信號檢驗方法，其中所述的受檢測裝置是一鑰匙裝置，所述檢測裝置是一鎖裝置，所述鎖裝置設有鎖上裝置和/或開鎖裝置，所述鎖裝置根據指示所發(fā)射的識別信號是否與在所述第二存儲單元中存儲的識別信號相一致的檢驗結果來控制所述鎖上裝置和/或所述開鎖裝置。
全文摘要
一種識別信號檢驗裝置包括受檢測裝置(1)，以及檢測裝置(10)，受檢測裝置(1)發(fā)射通信請求信號，當根據在預定時間段內的通信請求信號接收由檢測裝置發(fā)射的通信允許信號時，受檢測裝置(1)向檢測裝置(10)發(fā)射在受檢測裝置(1)中的第一存儲單元(5)中存儲的識別信號，以及檢測裝置(10)檢驗所發(fā)射的識別信號是否與在檢測裝置(10)中的第二存儲單元(13)中存儲的識別信號相一致。
文檔編號E05B49/00GK1168038SQ9711300
公開日1997年12月17日 申請日期1997年5月16日 優(yōu)先權日1996年5月16日
發(fā)明者高松宏行 申請人:索尼公司