CN101103282B - 用于确定传输时间的处理装置和方法 - Google Patents

Abstract

设置第一和第二设备(7、8)用来无线发射和接收信号，以及第一和第二时钟分别用来确定信号发射和到达时间。第一设备发射第一和第二信号(9、10)并且第二设备发射第三信号(11)。通过向所述第一信号引入延迟，贼可能能够欺骗设备使其认为他们比实际上更近。为了帮助识别是否在第一信号引入了延迟，第一设备计算第一和第二时钟的时钟速率比，并且确定计算的比例是否落在预定范围内。

Description

用于确定传输时间的处理装置和方法

技术领域

本发明涉及设置确定传输时间(time of flight)的处理结构和方法，具体而言(但不是专有地)无钥门控系统中使用的结构和方法。

背景技术

可用信号的传输时间来确定两个设备之间的距离。第一设备在第一时间发射信号(通常称为“发射时间”)，第二设备在第二时间接收信号(称为“到达时间”)。可以通过从到达时间中减去发射时间来计算传输时间。信号以已知的速度传输，因而可以计算两个设备间的距离或行程。

通常，在两个设备间交换两个或更多信号，由此，将第二信号用于报告第一信号的到达时间和/或发射时间。例如，第一设备发射第一信号到第二设备，进而第二设备发射第二信号到第一设备。第二信号报告第一信号到达第二设备的时间。这使第一设备计算第一信号的传输时间，从而计算设备之间的距离或行程。通常，设备通过低偏差晶体振荡器驱动它们的内部时钟。因此，两个不同设备的时钟很少以相同速率运行(前进)，所以不可能给出相同的时间。时钟时间之间的差别或偏移可能导致传输时间的错误值。另外，如果时钟速率不同，则该差别将持续改变。

可以采取措施来补偿时间偏移和不同的时钟速率，以提供传输时间和距离的准确值。例如，WO-A-2004048997描述确定移动站和基站之间的距离的方法，其中，移动站能够补偿该移动站和基站时钟之间不同的时钟速率。移动站向基站发射第一和第二信号。反过来，基站将第三信号发回移动站。第三信号报告第一和第二信号各自的到达时间和第三信号的发射时间。这样，移动站有每个信号的发射时间和到达时间。基站接收第一和第二信号间的任何延迟应该同从移动站发射这些信号间的延迟相同，因为两个信号以同样的速度传输。然而，如果使用测量的时间计算出的延迟不同，则这可能归因于不同的时钟速率。因而，移动站使用修正因子计算行程值。修正因子是测量的来自移动站的第一和第二信号的发射时间差和测量的基站处信号的到达时间差的比值。

可以在系统中使用传输时间量测来帮助保护昂贵的物品、进入汽车、建筑物或其他区域。这样的系统的例子包括车载无源无钥门控(PKE)和远程无钥门控(RKE)系统，其中例如可以使用传输时间的量测来可靠且安全地确定密钥卡和汽车的接近度。确认密钥卡在预定的、有效的接近度内之后，可以指示汽车将门开锁，允许车主进入汽车。

然而，这些汽车易受所谓“中继攻击”。在中继攻击中，中继装置截取、放大信号，而且可能在不同频率上发射信号。中继攻击的目的是欺骗系统，使其相信两个设备比它们实际上更近。在IEEETransaction on Vehicular Technology，Vol.52 No.2，pp431-439，March2003中A.I.Alrabady和S.M.Mhmud的“Some Attacks Against Vehicles’Passive Entry Security Systems and Their Solutions”中更详细的描述了中继攻击。

之前在WO-A-20040448997中描述的系统易于受到中继攻击，因为其无法区分来自攻击的传输时间增加和由于距离增加产生的传输时间的增加一个解决方法是只有在应答信号位于设定的时间窗口时，才使用应答信号，这如US-A-20030001723所述。然而，这是有限制性的，并且甚至，仍有可能欺骗系统认为两个设备比它们实际的更近。

发明内容

本发明寻求提供用来确定传输时间的改进的处理结构和确定传输时间的改进的方法。

根据本发明的第一方面，提供了确定第一和第二设备间传输时间的处理结构，所述处理结构用来：接收第一设备发射的各个第一信号和第二信号的第一和第二发射时间之间的第一时间差值，接收第二设备接收的所述或其他第一信号和第二信号的第一和第二到达时间之间的第二时间差值，以及确定所述第二时间差值是否落在基于所述第一时间差值和预定条件的期望值的范围内。

因此，如果将中继引入到第一信号中而不是引入第二信号中，试图欺骗系统认为第一和第二设备比它们实际上更近，则可以检测到中继。

期望值的范围可以包括一组期望值，并且设备可以用来确定值是否和组中期望值之一相匹配。期望值的范围可以包括单个期望值，并且设备可以用来确定该值是否和期望值相匹配。

为了确定第二时间差值是否落入期望值的范围，处理结构可以用来计算第一和第二时间差值的比例，并且确定比例是否落在预定比例范围中。为了确定第二时间差值是否落在期望值范围内，可以设置处理结构来计算第一和第二时间差值之间的差值，以及确定该差值是否落在差值的预定范围内。设置处理结构用来通过依赖于第一时间差值的因数调整该差值或差值的预定范围。

根据本发明的第二方面，第一设备，用于同第二设备合作来确定在所述第一设备和第二设备间的传输时间，所述第一设备包括处理结构、第一发射机、第一接收机和第一时钟，所述第一设备用来：发射第一和第二信号，使用所述第一时钟来确定第一和第二发射时间并且计算发射时间之间的第一时间差值。

第一设备用来接收来自第二设备的第三信号以及从第三信号中提取信息，以获得第二设备接收的第一和第二信号(其他信号)，第一和第二到达时间之间的第二时间差值。该信息可以是第二设备接收的第一和第二信号(其他信号)，第一和第二到达时间之间的第二时间差值。

第一设备用来针对第一发射时间可变地选择第二发射时间。这可能具有使贼很难使用中继攻击中前一组测量结果这一优势。

一组信号的各个第一和第二信号的第一和第二发射时间之间的第一时间差值可能不同于前一组信号的各个第一和第二信号的第一和第二发射时间之间的第一时间差值。可以用收发机作为发射机和接收机。

根据本发明的第三方面，提供系统，包括第一设备和第二设备，所述第二设备包括第二发射机、第二接收机和第二时钟，所述第二设备用来：接收所述或其他第一和第二信号，使用所述第二时钟确定所述或其他第一和第二信号的到达时间，准备信息以获得所述或其他第一和第二信号的到达时间之间的差值，并且发射包括所述信息的所述第三信号。

根据本发明的第四方面，提供设备，所述设备用于中继第一和第二设备间的信号，所述设备包括接收机、发射机和中继单元，并且用于接收来自所述第一设备的第一信号和第二信号和来自所述第二设备的第三信号，以给定量延迟所述第一、第二和第三信号，以额外的预定量延迟所述第一信号而不延迟所述第二和第三信号，以及发射所述第一、第二和第三信号的延迟的副本。

根据本发明的第五方面，提供确定第一和第二设备间传输时间的方法，该方法包括：接收从第一设备发射的各个第一信号和第二信号的第一和第二发射时间之间的第一时间差值；接收第二设备接收的所述或其他第一和第二信号的第一和第二到达时间之间的第二时间差值；以及确定所述第二时间差值是否落在基于所述第一时间差值和预定条件的期望值范围内。

确定第二时间差值是否落在期望值范围内可以包括：确定第二时间差值是否同组内期望值之一相匹配。确定第二时间差值是否落在期望值范围内可以包括，确定该值是否同期望值相匹配。确定第二时间差值是否落在期望值范围内可以包括，计算第一和第二时间差值的比例以及确定该比例是否落在预定的比例的范围内。确定第二时间差值是否落在期望值范围内可以包括，计算第一和第二时间差值之间的差值以及确定该差值是否落在预定的差值范围内。该方法可以进一步包括通过基于第一时间差值的因数调整该差值或差值的预定范围。

该方法可以进一步包括发射第一和第二信号，使用第一时钟确定第一和第二发射时间和计算发射时间之间的第一时间差值。该发明可以进一步包括接收第三信号和从第三信号提取信息，以获得第二设备接收的第一和第二信号(或其他信号)的第一和第二到达时间之间的第二时间差值。该方法可以进一步包括获得第二设备接收的第一和第二信号(或其他信号)的第一和第二到达时间之间的第二时间差值。获得第二设备接收的第一和第二信号(或其他信号)的第一和第二到达时间之间的第二时间差值可以包括读取该值。该方法可以包括针对第一发射时间变化地选择第二发射时间。该方法可以包括使一组信号中各个第一信号和第二信号的第一和第二发射时间之间的第一时间差不同于前一组信号的各个第一和第二信号的第一和第二发射时间之间的第一时间差值。

根据本发明的第六方面，提供计算机程序，其包括指令，当由数据处理装置执行所述指令时，所述指令使所述数据处理装置执行所述方法

根据本发明的第七和第八方面，分别提供用来存储计算机程序的计算机可读介质和载有该计算机程序的信号。

附图说明

现在将参考附图通过例子描述本发明的具体实施例，其中：

图1说明在先技术距离确定方法中第一和第二设备之间信号的交换；

图2说明中继攻击；

图3说明根据本发明的第一和第二设备之间信号的交换；

图4是根据本发明的第一设备的示意图；

图5是根据本发明的第二设备的示意图；

图6是根据本发明操作图4中示出的第一设备的方法的过程流程图；以及

图7是根据本发明操作图5所示的第二设备的方法的过程流程图。

具体实施方式

为了有助于理解本发明，考虑使用在先技术测量传输时间的方法的(WO-A-2004048997中描述的)一些缺点是有帮助的。

参考图1，其示出在第一和第二设备1、2之间交换信号。第一和第二设备1、2各自用于无线发射和接收信号，并且各自具有第一和第二时钟(未示出)。将在时间t₁从第一设备1发射第一信号3，该时间t₁根据第一时钟(未示出)确定，第一信号3在时间t₂到达第二设备2，该时间t₂根据第二时钟(未示出)确定。将第二信号4在时间t₃从第一设备1发射，该时间t₃根据第一时钟(未示出)确定，并且第二信号4在时间t₄到达第二设备2，该时间t₄根据第二时钟(未示出)确定。将第五信号5在时间t₅从第二设备2发射，该时间t₅根据第二时钟(未示出)确定，并且在时间t₆到达第一设备1，该时间t₆根据第一时钟(未示出)确定。

使用下面的等式确定传输时间ToF：

$\mathrm{ToF}=\frac{1}{2}[(t_6-t_3)-(t_5-t_4)\×\frac{(t_3-t_1)}{(t_4-t_2)}]---\left(1\right)$

等式(1)包括修正因子，其允许每个设备1、2中时钟的时钟速率存在差别，修正因子为

$\frac{(t_3-t_1)}{(t_4-t_2)}---\left(1a\right)$

信号3、4、5是无线交换的，因而易受到噪声和多路径影响。这将在测量的到达时间t₂、t₄、t₆中引入误差。

如果将第一、第二和第三误差ε₁、ε₂、ε₃分别引入到第一、第二和第三信号3、4、5中，则这些误差引起的总误差ε_TOT为：

${\mathrm{\ϵ}}_{\mathrm{TOT}}=-\frac{1}{2}\left[\frac{(t_5-t_4)}{(t_4-t_2)}\right]{\mathrm{\ϵ}}_1+\frac{1}{2}\left[\frac{(t_5-t_2)}{(t_4-t_2)}\right]{\mathrm{\ϵ}}_2+\frac{1}{2}{\mathrm{\ϵ}}_3---\left(2\right)$

等式(2)代表确定传输时间ToF的总误差。如现在将解释的，在先技术测量传输时间的方法易受中继攻击。

参考图2，贼(未示出)通过使用中继设备6实行中级攻击，以中继第一、第二和第三信号3、4、5，目的是欺骗第一设备1相信第二设备2距离其比实际上更接近。中继设备6包括接收机(未示出)，发射机(未示出)和用于在信号中引入预先确定的或选择性的延迟的延迟单元(未示出)。中继设备6可以包括用户界面(未示出)，该界面用于允许贼选择信号并输入延迟值。另外或可选的，中继设备6可以包括处理单元(未示出)，以测量信号以及计算延迟。中继设备6接收沿第一路径P₁传输的第一信号3并发射第一信号3的副本3′。第二设备2接收沿第二路径P₂的第一信号副本3′。同样的，中继设备6产生第三信号4、5的副本4′、5′。

将第一和第二信号副本3′、4′到达第二设备2的时间和第三信号副本5′到达第一设备1的时间分别延迟时间τ。这是因为经由中继设备6沿间接路径传输的信号比沿第一和第二设备1、2间直接路径P₀传输的信号传输的更远，该间接路径包括路径P₁、P₂，以及因为中继设备6通过接收、处理和发射信号引入延迟。τ的典型值为1微秒的量级。

假定通过中继引入的延迟大于由噪声和多路径作用引起的任何延迟。这样，可以将第一、第二和第三误差ε₁、ε₂、ε₃设置为同τ相等，即

ε₁＝ε₂＝ε₃＝τ(3)

将等式(3)代入等式(2)得出ε_TOT＝τ。这意味着由中继过程引入的延迟τ在传输时间测量中引起可识别的误差。如果τ足够大，则由于计算的传输时间值过高，识别中继攻击是可能的。然而，贼仍可能欺骗系统认为不存在中继攻击，而且第一和第二设备1、2比它们实际的更近，这是通过向信号中引入另一个延迟d从而补偿延迟τ的影响因而ε_TOT＝0。使用延迟单元(未示出)将另一个延迟d以电子方式引入中继设备6。

下面的表1说明三种情况，其中可以将另一个延迟d引入信号3、4、5之一以获得ε_TOT＝0。对于每种情况，误差值之一设置为(τ+d)并且另两个误差值每个保持在τ。将这些值以及ε_TOT＝0代入上面的等式(2)并且求解所得的等式得到d。

表1

从表1中可以看到，如果将另一个延迟加入到第二或第三信号4、5，则为使ε_TOT＝0，需要负值d。因而，没有可用的另一个延迟能被引入到第二或第三信号4、5中的任一个。

然而，可以将另一个延迟引入到第三信号3以达到ε_TOT＝0，即：

$d=+2\left(\frac{t_4-t_2}{t_5-t_4}\right)\mathrm{\τ}---\left(4\right)$

假定贼可以确定延迟值τ，贼可以确定需要的d值的方法之一是通过监控第一和第二设备1、2间较早的发射来测量之前的(t₄-t₂)和(t₅-t₄)的值。另一个方法通过反复测验以希望最终猜出修正值d。两种情况下，在先系统都具有如下的不利条件，即其可能被欺骗而认为不存在中继攻击以及第一和第二设备1、2比它们实际更近。

要指出的是，即使贼可以通过向第一信号3加入另一个延迟的具体值而强制ε_TOT＝0，但他们不能使τ＝0。如早先解释的，这是因为经由中继设备6沿间接路径传输的信号比在第一和第二设备1、2之间直接传输的信号传输的更远，而且因为中继设备6不可避免的产生延迟。

在之前描述的方法中，第一设备1连续的发射两个信号3、4，并且第二设备2在接收两个信号3、4的第二个之后发射一个信号5作为应答。另一个方法中，第一和第二设备1、2可以轮流每次发射一个信号，换句话第一设备1发射一个信号(未示出)，第二设备2发射一个信号(未示出)应答，并且第一设备1发射另一个信号(未示出)。该另一个方法比之前描述的方法具有优势，因为没法加入可用的(即正值)另一个延迟到任何一个信号以得到ε_TOT＝0。然而，另一个方法具有第二设备2接收时间信息这一缺点。

参考图3，其示出根据本发明的第一和第二设备7、8。第一和第二设备7、8分别用于无线发射和接收信号，而且分别具有第一和第二时钟15(图4)、27(图5)。稍后将具体描述第一和第二设备7、8。当没有受到中继攻击时，在时间t_A从第一设备7发射第一信号9，该时t_A间根据第一时钟15(图4)确定，以及第一信号9在时间t_B到达第二设备8，该时间t_B根据第二时钟27(图5)确定。在时间t_C从第一设备7发射第二信号10，该时间t_C根据第一时钟15(图4)确定，并且第二信号10在时间t_D到达第二设备8，该时间t_D根据第二时钟27(图5)。在时间t_E从第二设备8发射第三信号11，该时间t_E根据第二时钟27(图5)确定，并且第三信号11在时间t_F到达第一设备7，该时间t_F根据第一时钟15(图4)确定。

为了让使用中继设备6(图2)的贼更难于找到另一个延迟d的值加到第一信号9，从而欺骗系统使其认为设备7、8比它们实际上更近，设置第一设备7在时间t_C来发射第二信号10，根据t_A不定的选择该时间t_C，例如在Δt_C范围内。选择t_C的值使t_A＜t_C。如果已知t_E，则也可以选择t_C的值使t_C＜t_E。可以随机选择时间t_C或从伪随机序列选择。

这样，特定信号组9、10、11中的第一和第二信号9、10的发射时间之间的时间差(t_C-t_A)不同于之前从第一设备7发射的另一组信号9′、10′、11′中的第一和第二信号9′、10′的发射时间之间的时间差(t_C′-t_A′)。换句话说，第一设备7使第二信号10从一组信号到另一组信号发生偏移。第一设备7可以使第一信号9偏移并且第二设备8可以使第三信号11偏移。

在上面的等式(4)中分别用t_A、t_B、t_C、t_D、t_E、t_F代替t₁、t₂、t₃、t₄、t₅、t₆，可以看到如果t_C相对于t_A改变，而t_E从一组信号到另一组信号改变，则d的值也改变。这样，使第二信号10偏移使贼通过反复测试找到d的任何尝试更困难。

注意到第二信号10的到达时间t_D固有的依赖来自第一设备7的信号10的发射时间t_C。这样，当前一组信号中第一和第二信号9、10的到达时间的差值(t_D-t_B)将不同于前面一组信号中第一和第二信号9′、10′的到达时间差值(t_D′-t_B′)。因此，即使贼有(t_D′-t_B′)和(t_E′-t_D′)的测量值，贼能使用这些之前的值来计算用于当前一组信号的另一个延迟d的值是相当不可能的。

第一设备7使用下面的等式确定传输时间(ToF)：

$\mathrm{ToF}=\frac{1}{2}[(t_F-t_C)-(t_E-t_D)\×\frac{(t_C-t_A)}{(t_D-t_B)}]---\left(1^{\′}\right)$

通常，如果确定时间的准确性减小了，则增加认为是可接受的传输时间值的范围来补偿。然而，这么做更可能成功使用另一个延迟d的前一个值变。为解决这个问题，使用更宽的范围Δt_C。

为了帮助识别另一个延迟d是否被引入到第一信号9的副本，第一设备7用于计算第一7和第二设备8的时钟15(图4)、27(图5)的时钟速率比，并且根据预定条件确定该比率是否可接受，例如该比率是否落在预定范围内。

可以通过如下等式(5)确定时钟速率比：

其中t_A和t_C是来自第一设备7的第一和第二信号9、10的发射时间，并且t_B和t_D是第一和第二信号9、10或其他第一和第二信号的到达时间，例如第一和第二信号9、10的副本(未示出)。

如早先解释的，在中继攻击过程中，中继设备6(图2)可以发射信号9、10、11的副本(未示出)，将每个副本延迟时间τ，并且将第一信号9的副本(未示出)延迟另一个量d。因而，第一和第二信号9、10的发射时间的差(t_C-t_A)不同于第一和第二信号9、10的副本的到达时间的差(t_D-t_B)。中继攻击过程中，时钟速率比f_时钟27/f_时钟15的值不同于期望值或落在期望值范围之外。因此，可以认为在一个信号中引入延迟而不在另一个信号中引入延迟有效的改变了第二时钟27(图5)的时钟速率。

期望值可以从理论上确定、场地测量或根据使用中累积的测量值得到。可以把期望值制成列表并且/或者将该期望值用于产生期望值范围。设备7、8可以包括温度传感器(未示出)。因而，可以调整期望值或期望值范围，以补偿晶体振荡器16(图4)、28(图5)的温度变化引起的频率变化。

同期望值不匹配或没有落入期望值范围内的离谱的f_时钟27/f_时钟15值，由于代表中继攻击，可以将其忽略。

有一些方法，用这些方法可以在第一和第二设备7、8间交换用于计算传输时间的时间信息和时钟速率比f_时钟27/f_时钟15。

第一设备7能够存储第一和第二信号9、10的发射时间值，即t_A和t_C，或第一和第二信号9、10的发射时间之差，即(t_C-t_A)，和接收第一和第二信号9、10(其他信号)的到达时间值，即t_B和t_D，或者来自第二设备8的第一和第二信号9、10(其他信号)的到达时间差，即(t_D-t_B)。这种方式使第一和第二设备7、8之间发射的数据量最小，并且因而有助于防止偷听和篡改。

第一设备7能够在第一和/或第二信号9、10中将第一和第二信号9、10的发射时间值，即t_A和t_C，或者第一和第二信号9、10的发射时间差，即(t_C-t_A)，发送到第二设备8，并且从第二设备8接收值：

$(t_E-t_D)\×\frac{(t_C-t_A)}{(t_D-t_B)}---\left(6\right)$

该值代表转变时间并包含时钟速率上的差别。

第一设备7能够存储第一和第二信号9、10的发射时间值，即t_A和t_C，或第一和第二信号9、10的发射时间之差，即(t_C-t_A)，并且接收值：

$\frac{(t_E-t_D)}{(t_D-t_B)}---\left(7\right)$

一旦第一设备7从第二设备8接收到第三信号11，它能够计算传输时间和时钟速率比f_时钟27/f_时钟15。设备7能够检测传输时间和时钟速率比f_时钟27/f_时钟15是否可接受。如果第二设备8接收第一和第二信号9、10的副本并且将另一个延迟d加入到第一信号9的副本中，这将显著改变时钟速率比f_时钟27/f_时钟15，所以第一设备7能够检测到中继攻击。

作为使用时钟速率比f_时钟27/f_时钟15的代替方法，设备7能够简单比较来自第一设备7的第一和第二信号9、10的发射时间之间的时间差值(t_C-t_A)和第二设备8的第一和第二信号9、10(其他信号)的到达时间之间的时间差，即(t_D-t_B)，并且确定这两个值的差别是否高到不可接受的程度，例如超过预定值。在比较这两个值之前可以归一化这两个值，例如除以时间差值(t_C-t_A)。

参照图4，其更具体的示出第一设备7。设备7包括处理器12，将该处理器有效的连接到存储器13、无线发射机和接收机14以及时钟15。时钟15从频率源16获取时间，例如晶体振荡器。存储器13包括存储计算机程序18的非易失性存储器17，该程序用来控制图4所示设备的运行，用于提供第二信号10(图3)的可变发射时间的查找列表19，f_时钟27/f_时钟15的期望值的列表20以及传输时间的期望值的列表21。可以通过有线或无线连接(未示出)在信号(未示出)中下载计算机程序18。无线发射机和接收机14为超高频收发机并且将其连接到天线22。无线发射机和接收机14可以包括分立的发射机(未示出)和分立的接收机(未示出)。外部电池(未示出)可以驱动第一设备7。另外或替代的，第一设备7可以包括内部电池(未示出)。外部电源(未示出)可以给内部电池(未示出)充电，例如汽车电池或其他的。第一设备7可以可选地包括控制器23，用来控制外部硬件(未示出)。或者，处理器12可以控制外部硬件(未示出)。如果将第一设备7用作汽车中的无钥门控系统，则外部硬件(未示出)可以包括门锁装置、发动机启动系统和/或后背箱锁定装置。另外或替代的，可以将控制器23连接到门把手传感器(未示出)，提高门把手开始第一信号9从第一设备7的发射。

参考图5，其更详细的示出第二设备8。第二设备8包括处理器24，将该处理器有效的连接到存储器25、无线发射机和接收机26以及时钟27。时钟27从频率源28获取时间，例如晶体振荡器。存储器25包括存储计算机程序30的非易失性存储器29，该程序用来控制如图5所示的设备的运行。可以在制造过程中安装计算机程序30或者通过有线或无线连接(未示出)在信号(未示出)中下载计算机程序30。无线发射机和接收机26是超高频收发机的形式并且将其连接到天线31。第二设备8可以包括内部电池(未示出)。可以将第二设备8包括在密钥卡中。

参考图4和6，其示出根据本发明操作第一设备7的方法。

第一设备7中的处理器12可以准备和发送包括在第一信号9中的数据(未示出)到无线发射机和接收机14(步骤S1)。数据(未示出)可以包括用于识别第一设备7的数据。可以加密该数据(未示出)。

可以在发射前确定发射时间t_A，即预先确定或分配，或者在发射中或之后确定，即测量。例如，如果预先确定发射时间，处理器12可以发送数据(未示出)以及在特定时间发射第一信号9的指令到无线发射机和接收机14。如果测量发射时间，则无线发射机和接收机14能够将测量时间报告给处理器12。不管是预先确定或是测量发射时间，该时间根据时钟15确定。

无线发射机和接收机14发射第一信号9并且处理器12将发射时间t_A存储到存储器13(步骤S2)。在这个例子中，处理器12使用指针(未示出)从查找列表19中选择第一和第二信号9、10的发射时间之间的时间差(t_C-t_A)的伪随机值(步骤S3)。在发射每组信号9、10、11之后，处理器12增加指针(未示出)到查找表19中的下一个值(步骤S4)。在到达查找表19最后的值之后，指针(未示出)返回查找表19的初始值。该过程类似于循环码的使用，其可以用来产生不同的质询信息。

处理器12等待时间段经过(t_C-t_A)(步骤S5)。无线发射机和接收机14在时间t_C发射第二信号10(步骤S6)。

处理器12检查无线发射机和接收机17是否接收到信号，即第三信号11(步骤S7)。一旦接收到信号，处理器12从该信号中提取时间信息(步骤S8)并且确定时钟速率比f_时钟27/f_时钟15(步骤S9)。处理器12将时钟速率比f_时钟27/f_时钟15的确定值同期望值的范围作比较，这里同一组存储在列表20中的期望值比较，(步骤S10)并且确定时钟速率比f_时钟27/f_时钟15的确定值是否落在期望范围内，例如是否同列表20中的值相匹配或者是否落在预定的上限和预定的下限之间，并且如果满足，则是可接受的(步骤S11)。如果确定的时钟速率比f_时钟27/f_时钟15的值是不可接受的，则处理器12拒绝该组测量(步骤S12)。如果第一设备7用在无钥门控系统中，则拒绝进入。然而，如果确定的时钟速率比f_时钟27/f_时钟15的值是可接受的，则处理器确定传输时间的值(步骤S13)。

处理器12将确定的传输时间的值同期望值范围相比较，在这个例子中，一组期望值存储在列表21中(步骤S14)，并且确定传输时间的确定值是否是可接受的(步骤S15)。如果确定的传输时间的值是不可接受的，则处理器12拒绝该组测量(步骤S12)。然而，如果确定的传输时间的值是可接受的，则处理器12接受该组测量(步骤S16)。如果将第一设备7用在无钥门控系统中，则授权进入。处理器12可以将确定的时钟速率比f_时钟27/f_时钟15的值存储在列表20中和/或将确定的传输时间的值存储到列表21中。如果该设备拒绝该组测量，则可以重复该过程(步骤S17)。

参考图5和7，其示出根据本发明操作第二设备8的方法。

处理器24检查无线发射机和接收机26是否接收到信号，即第一信号9(步骤S18)。如果接收到信号，处理器24测量它的传输时间t_B(步骤S19)。处理器24将第三信号11的发射时间，即t_E安排在预定时间(t_E-t_B)之后(步骤S20)。预先确定的时间可以是固定的或可以每组信号不同。处理器24检查无线发射机和接收机26是否接收了信号，即第二信号10(步骤S21)。如果接收了信号，处理器24测量它的传输时间t_D(步骤S22)。处理器24准备用来获得第一和第二到达时间之间的时间差的信息，例如(t_D-t_B)的值或t_B和t_D的值，以及第三信号11的发射时间值，换句话说t_E。处理器24将这些传送到无线发射机和接收机26用于在第三信号11中发射(步骤S23)。

通过阅读本公开文档，对于本领域技术人员而言其他的改动是显而易见的。这样的改变包括传输时间测量和信号传输的现有技术中已知的其他特征，可以使用这些特征代替或加入到这里描述的特征中。例如，识别是否引入另一个延迟可以由另一个设备例如车载计算机执行。

虽然在本发明中将权利要求表述为特征的具体结合，应该理解，本发明的公开范围也包括任何这里公开的新的特征或任何新的特征的结合，这些公开是明确或者暗含的，或者是任何它们的上位，无论其是否涉及同目前任何权利要求中要求的相同的发明以及是否如本发明减轻了任何或全部相同的技术问题。因而，申请人提请注意，在诉讼本发明或来源于此的任何另外的发明的过程中，可以根据这些特征和/或这些特征的结合得到新的权利要求。

Claims (26)

1.确定第一和第二设备(7、8)间传输时间的处理装置(12)，所述处理装置用来：接收第一设备(7)发射的各个第一信号和第二信号(9、10)的第一和第二发射时间之间的第一时间差值(t_C-t_A)，接收第二设备(8)接收的所述或其他第一信号和第二信号的第一和第二到达时间之间的第二时间差值(t_D-t_B)，以及确定所述第二时间差值是否落在基于所述第一时间差值和预定条件的期望值的范围内。

2.根据权利要求1的处理装置(12)，其中所述期望值的范围包括一组期望值，并且所述设备用来确定所述值是否和所述组中所述期望值之一匹配。

3.根据权利要求1或2的处理装置(12)，其中所述期望值的范围包括单个期望值，并且所述设备用来确定该值是否和期望值相匹配。

4.根据权利要求1或2的处理装置(12)，其中为了确定所述第二时间差值是否落入期望值的范围，所述处理装置用于计算所述第一和第二时间差值的比例(f_时钟27/f_时钟15)并且确定所述比例是否落在预定的比例范围内。

5.根据权利要求1或2的处理装置(12)，其中为了确定所述第二时间差值是否落在期望值范围内，所述处理装置用于计算所述第一和第二时间差值间的差值并且确定所述差值是否落在预定的差值范围内。

6.根据权利要求5的处理装置(12)，其中所述处理装置用来通过依据于所述第一时间差值的因数调整所述第一和第二时间差值间的所述差值或预定差值范围。

7.第一设备(7)，用于同第二设备(8)合作来确定在所述第一设备和第二设备间的传输时间，所述第一设备包括根据前述任意一项权利要求的处理装置(12)、第一发射机(14)、第一接收机(14)和第一时钟(15)，所述第一设备用来：发射第一和第二信号(9、10)，使用所述第一时钟来确定第一和第二发射时间(t_A、t_C)并且计算发射时间之间的第一时间差值(t_C-t_A)。

8.根据权利要求7的第一设备(7)，用来接收来自所述第二设备(8)的第三信号(11)以及从所述第三信号中提取信息，以获得所述第二设备接收的所述或其他第一信号和第二信号的第一和第二到达时间之间的第二时间差值(t_D-t_B)。

9.根据权利要求8的第一设备(7)，其中所述信息是第二设备接收的所述或其他第一信号和第二信号的第一和第二到达时间之间的第二时间差值(t_D-t_B)。

10.根据权利要求7到9中的任意一项的第一设备(7)，其中所述第一设备用来针对所述第一发射时间可变地选择所述第二发射时间。

11.根据权利要求10的第一设备(7)，其中一组信号(9、10、11)的所述各个第一和第二信号(9、10)的所述第一和第二发射时间之间的第一时间差值(t_C-t_A)不同于前一组信号(9′、10′、11′)的各个第一和第二信号(9′、10′)的第一和第二发射时间之间的第一时间差值(t_C’-t_A’)。

12.根据权利要求7到9中的任意一项的第一设备(7)，其中在收发机中设置所述发射机和接收机。

13.包括根据权利要求7到12中的任意一项所述的第一设备(7)和第二设备(8)的系统，所述第二设备包括第二发射机(26)、第二接收机(26)和第二时钟(27)，所述第二设备用来：接收所述或其他第一和第二信号，使用所述第二时钟确定所述或其他第一和第二信号(9、10)的到达时间(t_B、t_D)，准备信息以获得所述或其他第一和第二信号的到达时间(t_B、t_D)之间的差值，并且发射包括所述信息的所述第三信号(11)。

14.用于中继第一和第二设备间的信号的设备(6)，所述设备包括接收机、发射机和中继单元，并且用于接收来自所述第一设备的第一信号和第二信号和来自所述第二设备的第三信号，以给定量延迟所述第一、第二和第三信号，以额外的预定量延迟所述第一信号而不延迟所述第二和第三信号，以及发射所述第一、第二和第三信号的延迟的副本。

15.确定第一和第二设备(7、8)间传输时间的方法，该方法包括：

接收从第一设备(8)发射的各个第一信号和第二信号(9、10)的第一和第二发射时间之间的第一时间差值(t_C-t_A)；

接收第二设备(9)接收的所述或其他第一和第二信号的第一和第二到达时间之间的第二时间差值(t_D-t_B)；以及

确定所述第二时间差值是否落在基于所述第一时间差值和预定条件的期望值范围内。

16.根据权利要求15的方法，其中确定所述第二时间差值是否落在期望值范围内包括：

确定所述第二时间值是否同一组期望值内的所述期望值之一匹配。

17.根据权利要求15或16的方法，其中确定所述第二时间差值是否落在期望值范围内包括：

确定所述值是否同期望值相匹配。

18.根据权利要求15到16中的任意一项的方法，其中确定所述第二时间差值是否落在期望值范围内包括：

计算所述第一和第二时间差值的比例(f_时钟27/f_时钟15)；以及

确定所述比例是否落在预定的比例范围内。

19.根据权利要求15到16中的任意一项的方法，其中确定所述第二时间差值是否落在期望值范围内包括：

计算所述第一和第二时间差值之间的差值；以及

确定所述差值是否落在预定的差值范围内。

20.根据权利要求19的方法，包括：

通过依赖于所述第一时间差值的因数调整所述第一和第二时间差值之间的所述差值或所述预定的差值范围。

21.根据权利要求15到16中的任意一项的方法，进一步包括：

发射第一和第二信号(9、10)，

使用第一时钟确定第一和第二发射时间(t_A、t_C)；以及

计算发射时间之间的第一时间差值(t_C-t_A)。

22.根据权利要求21的方法，进一步包括：

接收第三信号(11)；以及

从第三信号提取信息，所述信息用于获得第二设备接收的所述或其他第一和第二信号的第一和第二到达时间之间的第二时间差值(t_D-t_B)。

23.根据权利要求22的方法，进一步包括：

获得所述第二设备接收的所述或其他第一和第二信号的第一和第二到达时间之间的第二时间差值(t_D-t_B)。

24.根据权利要求23的方法，其中获得所述第二设备接收的所述或其他第一和第二信号的第一和第二到达时间之间的第二时间差值(t_D-t_B)包括读取所述值。

25.根据权利要求21的方法，包括

针对所述第一发射时间可变地选择所述第二发射时间。

26.根据权利要求25的方法，包括：

使一组信号(9、10、11)中的各个所述第一和第二信号(9、10)的所述第一和第二发射时间之间的第一时间差值(t_C-t_A)不同于前一组信号(9′、10′、11′)的各个第一和第二信号(9′、10′)的第一和第二发射时间之间的第一时间差值(t_C’-t_A’)。

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