CN105799642B - 车辆防盗系统及车辆防盗方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车辆防盗控制方法，应用于车辆和智能钥匙上。车辆包括第一存储单元和多个低频发射天线，第一存储单元存储多个低频发射天线的天线识别码，天线矩阵与时间的关系表，及低频发射天线的预设磁场强度分布。该方法包括步骤：车辆根据时间动态分配天线矩阵，根据天线矩阵依次切换信道并利用切换的信道发射低频信号。智能钥匙接收该低频信号，分析其磁场强度和天线识别码，并发射包括磁场强度和天线识别码的高频信号至车辆；车辆读取预设磁场强度分布并与该磁场强度比较，且在该磁场强度没有落入该预设磁场强度分布时不控制车辆启动。本发明还提供一种车辆防盗控制系统。通过变化智能钥匙接收低频信号的信号强度可有效避免第三方窃取车辆。

Description

车辆防盗系统及车辆防盗方法

技术领域

本发明涉及一种车辆防盗系统及车辆防盗方法，尤其涉及一种可防止第三方中继攻击的车辆防盗系统及车辆防盗方法。

背景技术

汽车智能无钥匙进入系统，简称PKES(PASSIVE KEYLESS ENTER SYSTEM)，是指车辆与智能钥匙之沟通可通过车辆发出低频讯号，而智能钥匙接收到低频讯号后回传高频讯号，经由讯号内的认证机制来达成双向沟通并启动车辆的技术。

然，PKES易受到中继攻击。在正常的情况下，当车辆使用者关闭车辆外出办事时，第三方可使用中继信号欺骗车辆，使得车辆误认为使用者已发出车辆启动信号而执行车辆启动，从而达到窃取车辆的目的。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种车辆防盗控制系统，以防止车辆受到中继攻击而自动启动。

有鉴于此，有必要提供一种车辆防盗控制方法，以防止车辆受到中继攻击而自动启动。

本发明提供一种车辆防盗控制系统。该系统应用于车辆和智能钥匙上，该车辆包括第一处理单元、低频发射单元、第一存储单元和高频接收单元，该低频发射单元包括多个低频发射天线，该第一存储单元中存储该多个低频发射天线的天线识别码，该多个低频发射天线的矩阵与时间的对应关系表，及该多个低频发射天线对应的预设磁场强度分布；该智能钥匙包括第二处理单元、低频接收单元和高频发射单元；该车辆防盗控制系统包括多个模块，该多个模块包括：天线矩阵分配模块，用于根据时间动态地分配一天线矩阵；天线切换模块，用于根据该天线矩阵依次切换为该对应的低频发射天线的信道；低频发射控制模块，用于根据利用该切换的信道控制该低频发射单元发射预设频率的且包含该低频发射天线对应的天线识别码的低频信号，该智能钥匙在该车辆的预设距离范围内时，该低频接收单元接收该低频信号；回馈模块，用于分析接收到的低频信号的磁场强度和天线识别码，并控制高频发射单元发射包括该磁场强度和该天线识别码的一高频信号，该车辆的高频接收单元接收该高频信号；回馈分析模块，用于分析该高频信号中所包含的磁场强度和天线识别码，从该第一存储单元读取该天线识别码对应的预设磁场强度分布，且在判定该磁场强度中任意一磁场强度没有落入该预设磁场强度分布时，不发出启动车辆的控制信号；及车辆启动控制模块，用于在没有接收到该控制信号时不控制车辆启动。

本发明还提供一种车辆防盗控制方法。该方法应用于车辆和智能钥匙上，该车辆包括低频发射单元、第一存储单元和高频接收单元，该低频发射单元包括多个低频发射天线，该第一存储单元中存储该多个低频发射天线的天线识别码，该多个低频发射天线的矩阵与时间的对应关系表，及该多个低频发射天线对应的预设磁场强度分布；该智能钥匙包括低频接收单元和高频发射单元；该车辆防盗控制方法包括步骤：根据时间动态地分配一天线矩阵；根据该天线矩阵依次切换为对应的低频发射天线的信道；根据利用该切换的信道控制该低频发射单元发射预设频率的且包含该低频发射天线对应的天线识别码的低频信号，该智能钥匙在该车辆的预设距离范围内时，该低频接收单元接收该低频信号；分析接收到的低频信号的磁场强度和其中的天线识别码，并控制高频发射单元发射包括该磁场强度和该天线识别码的一高频信号，该车辆的高频接收单元接收该高频信号；分析该高频信号中所包含的磁场强度和天线识别码，从该第一存储单元读取该天线识别码对应的预设磁场强度分布，且在判定该磁场强度中任意一磁场强度没有落入该预设磁场强度分布时，不发出启动车辆的控制信号；及车辆在没有接收到该控制信号时不控制车辆启动。

通过时时刻刻变化智能钥匙所接收的低频信号的磁场强度的方法，可以有效地避免第三方中继窃取车辆。

附图说明

图1为本发明一实施方式中一种车辆防盗控制系统S1的功能模块图。

图2为本发明一实施方式中一种车辆防盗控制系统S1的运行环境之功能模块图。

图3为本发明一实施方式中一种车辆防盗控制方法的流程图。

主要元件符号说明

车辆防盗控制系统	S1
		天线矩阵分配模块	10
天线切换模块	12
		低频发射控制模块	14
回馈分析模块	16
		车辆启动控制模块	18
回馈模块	20
		车辆	100
第一存储单元	110
		第一处理单元	120
低频发射单元	130
		高频接收单元	140
时钟单元	150
		智能钥匙	200
第二存储单元	210
		第二处理单元	220
低频接收单元	230
		高频发射单元	240

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

请一并参考图1和图2，图1为一种车辆防盗控制系统S1的功能模块图，车辆防盗控制系统S1运行于如图2所示的车辆100以及智能钥匙200上。

车辆100包括第一存储单元110、第一处理单元120、低频发射单元130、高频接收单元140和时钟单元150。

低频发射单元130包括多个低频发射天线，为便于描述，该多个低频发射天线可被命名为“L1、L2、L3、L4，…，Ln”。该多个低频发射天线被分别装置于车辆100的多个位置上，如装置于车辆100的驾驶座的左侧、驾驶座的右侧、驾驶座的前侧、驾驶座的后侧或驾驶座的其它位置。每一时刻，上述低频发射天线中有一个天线能够发射低频信号，且该多个低频发射天线所发出的低频信号的磁场强度均随着距其发射源的距离的增加而衰减，且在其距发射源的距离超出预设距离范围后，其磁场强度衰减为零。

第一存储单元110存储每个低频发射天线被装置在车辆100上的位置、每个低频发射天线的磁场强度分布及每个低频发射天线对应的天线识别码。智能钥匙200距该低频发射天线越远，其所接收到的低频信号的磁场强度越弱。因此，当低频发射单元130利用上述低频发射天线所发出的低频信号被智能钥匙200接收后，可根据智能钥匙200所接收的低频信号的磁场强度判断智能钥匙200的位置，如果智能钥匙200接收到上述所有低频发射天线的低频信号的磁场强度皆满足预设磁场强度分布时，则可判定智能钥匙200位于驾驶座上，也就是说，携带智能钥匙200的用户在驾驶座上。

第一存储单元110还存储多个低频发射天线发射低频信号的顺序与时间的矩阵，如下午12：00时，天线发射低频信号的顺序为天线矩阵A，下午12:10时，天线发射低频信号的顺序为天线矩阵B。上述时间的周期可以是24小时，48小时，一星期，一个月等，具体可根据需要设置。

智能钥匙200包括第二存储单元210、第二处理单元220、低频接收单元230和高频发射单元240。

车辆防盗控制系统S1包括天线矩阵分配模块10、天线切换模块12、低频发射控制模块14、回馈分析模块16、车辆启动控制模块18和回馈模块20。其中，车辆防盗控制系统S1的各个模块为存储在第一存储单元110和/或第二存储单元210中，并可被第一处理单元120和/或第二处理单元220执行的可程序化的模块。在本实施方式中，天线矩阵分配模块10、天线切换模块12、低频发射控制模块14、回馈分析模块16和车辆启动控制模块18存储在第一存储单元110中，并可被第一处理单元120执行，回馈模块20存储在第二存储单元210中，并可被第二处理单元220运行。具体如下：

天线矩阵分配模块10用于根据时钟单元150所记录的时间动态地分配一天线矩阵，例如，当时间为下午12:00时，分配一天线矩阵A＝[L1L2L3L4L5L6L7L8…Ln]，当时间是下午12:10时，分配一天线矩阵B＝[L1L3L5L7L2L4L6L8…Ln]，也就是说，每时每刻，该天线矩阵都在随着时间的变化而变化。

天线切换模块12用于根据天线矩阵分配模块10分配的天线矩阵依次切换为每个天线矩阵中每个天线对应的信道，如时间为下午12：00时，先切换为低频发射天线L1的信道以使低频发射单元130能够通过低频发射天线L1发射低频信号，间隔一预设时间，切换为低频发射天线L2的信道以使低频发射单元130能够通过低频发射天线L2发射低频信号，再间隔一预设时间，切换为低频发射天线L3的信道，如此类推，直到切换为低频发射天线Ln的信道以使低频发射单元130能够通过低频发射天线Ln发射低频信号。再如，时间为下午12:10是时，先切换为低频发射天线L1的信道以使低频发射单元130通过该低频发射天线L1的信道发射低频信号，间隔一预设时间，切换为低频发射天线L3的信号，以使低频发射单元130通过该低频发射天线L2的信道发射低频信号，如此类推，直到切换为低频发射天线Ln的信道以使低频发射单元130能够通过低频发射天线Ln发射低频信号。上述间隔的预设时间可以是2S，4S等，具体可根据需要设置。

低频发射控制模块14用于根据天线切换模块12所切换的低频发射天线的信道控制低频发射单元130发射预设频率的且包含天线识别码的低频信号。可理解，该低频信号中还包含通讯识别码和时间信息等。

智能钥匙200接收来自车辆100的多个低频发射天线依次发出的低频信号，并在每次接收到低频信号时，分析该低频信号的磁场强度及该低频信号中包含的通讯识别码、天线识别码和时间信息，并将该通讯识别码，该低频信号的磁场强度，该低频发射天线的天线识别码及该智能钥匙200的时间信息一同以高频信号的形式发送。可理解，智能钥匙200还根据该低频信号中的时间信息对该智能钥匙200的时间进行校准。车辆100依次接收智能钥匙200发出的高频信号，并分析该高频信号中所包含的通讯识别码、磁场强度、天线识别码的时间信息，并与存储在第一存储单元110中且与该对应的天线识别码对应的预设磁场强度分布相比较，如果每个低频信号的磁场强度都落入其对应的天线识别码的预设磁场强度分布，则判定智能钥匙200在预设位置上，即驾驶座上，因而控制车辆100启动。

具体如下：

当智能钥匙200在一预设距离范围内时，智能钥匙200的低频接收单元230将接收该低频信号。由于该低频信号之磁场强度随着其距发射源的距离的增加而衰减，因此，当智能钥匙200与低频发射单元130之间的距离的不同时，所接收到的磁场强度也不同。

回馈模块20用于分析接收到的低频信号的磁场强度、该低频信号中包含的天线识别码、该低频信号中包含的通讯识别码及该智能钥匙200的时间信息，并控制高频发射单元240发射包括该磁场强度、该天线识别码、该通讯识别码和该时间信息的一高频信号。

车辆100的高频接收单元140接收该高频信号。

回馈分析模块16分析该高频信号中所包含的磁场强度、天线识别码、通讯识别码和时间信息，从第一存储单元110读取与该天线识别码对应的预设磁场强度分布，并判断该磁场强度是否落入该预设的磁场强度分布，如果判定该磁场强度落入该预设磁场强度分布，则继续判断该低频发射天线是否为该天线矩阵中的最后一天线，如果是，则判定智能钥匙200在该低频发射天线的预设范围内，发出一启动车辆的控制信号。反之，继续判断新接收的高频信号中所包含的磁场强度是否落入其天线识别码对应的预设磁场强度分布，如果否，则结束，如果是，则继续上述判断，直到判定该低频发射天线为天线矩阵中的最后一天线时，结束判断。

车辆启动控制模块18用于在接收到该控制信号时根据该控制信号控制车辆100启动。

可理解，上述低频发射天线中有部分天线还可以设置为虚拟天线。当有部分天线设置为虚拟天线时，车辆100将不会发射出低频信号。

当将低频发射天线对应装置在车辆100的各个位置上时，每个低频发射天线相对驾驶座的位置都是固定不变的，这样，当车辆100检测到智能钥匙200在驾驶座上时，将会启动车辆100。如果第三方在车辆100外侧接收到低频信号时，即使回馈一磁场强度，但是，由于第三方在车外，其所回馈的高频信号中包含的磁场强度将不会落入预设磁场强度分布。因此，第三方即使回馈至车辆高频信号，也不能使车辆启动。另外，第三方通过中继的方式盗取车辆主要是因为智能钥匙200回馈至车辆100的磁场强度是一定的，第三方利用工具复制智能钥匙200回馈至车辆100的信号，进而达到中继的目的，然而，本发明中，由于每时每刻车辆100利用距其驾驶座距离不尽相同的低频发射天线发出低频信号，智能钥匙200在接收到该低频信号时，回馈一包含所接收到的低频信号的磁场强度的高频信号至车辆100，因此，每时每刻，回馈至车辆100的高频信号中所包含的低频信号的磁场强度都不同，即使第三方通过中继的方式复制了车辆100的磁场强度，也不能达到中继的目的。再者，还采用了虚拟天线的方式，某一刻如果切换到虚拟天线的位置，第三方误以为有低频信号发出，其回馈一个高频信号回去，车辆100也会判断该高频信号中的磁场强度为不符合要求的值，不会启动车辆。通过时时刻刻变化智能钥匙200所接收的低频信号的磁场强度的方法，可以有效地避免第三方中继窃取车辆100。

请参考图3，为本发明一实施方式中车辆防盗控制方法的流程图。

步骤S310，根据记录的时间动态地分配一天线矩阵。具体地，天线矩阵分配模块10根据时钟单元150记录的时间动态地分配一天线矩阵。

步骤S320，根据所分配的天线矩阵依次切换为对应的低频发射天线的信道。具体地，天线切换模块12根据天线矩阵分配模块10分配的天线矩阵依次切换为对应的低频发射天线的信道。

步骤S330，根据所切换的低频发射天线的信道控制低频发射单元130发射预设频率的且包含天线识别码的低频信号。具体地，低频发射控制模块14根据天线切换模块12所切换的低频发射天线的信道控制低频发射单元130发射预设频率的且包含天线识别码的低频信号。

步骤S340，智能钥匙200在该车辆的预设距离范围内时接收该低频信号。具体地，当智能钥匙200在该车辆的预设距离范围内，智能钥匙200的低频接收单元230接收到该低频信号。

步骤S350，智能钥匙200分析该低频信号的磁场强度和天线识别码，并控制高频发射单元240发射包括该磁场强度和天线识别码的一高频信号。具体地，回馈模块20用于分析接收到的低频信号的磁场强度和天线识别码，并控制高频发射单元240发射包括该磁场强度和天线识别码的一高频信号。

步骤S360，车辆100接收该高频信号。具体地，车辆100的高频接收单元140接收该高频信号。

步骤S370，分析该高频信号中所包含的磁场强度和天线识别码，从第一存储单元110中读取对应天线识别码的预设磁场强度分布，并判断该磁场强度是否落入该预设磁场强度分布，如果是，则进入步骤S380，否则，结束。具体地，回馈分析模块16分析该高频信号中所包含的磁场强度和天线识别码，从第一存储单元110读取该天线识别码对应的预设磁场强度分布，并判断该磁场强度是否落入该预设磁场强度分布，如果是，则进入步骤S380，否则，结束。

步骤S380，判断该低频发射天线是否为天线矩阵中的最后一天线，如果是，则进入步骤S390，否则，继续步骤S360。具体地，回馈分析模块16判断该低频发射天线是否为天线矩阵中的最后一天线，如果是，则进入步骤S390，否则，继续步骤S360。

步骤S370，分析该高频信号中所包含的磁场强度和天线识别码，读取对应天线识别码的预设磁场强度分布，并判断该磁场强度是否落入该预设磁场强度分布，如果是，则进入步骤S380，否则，结束。具体地，回馈分析模块16分析该高频信号中所包含的磁场强度和天线识别码，从第一存储单元110读取该天线识别码对应的预设磁场强度分布，并判断该磁场强度是否落入该预设磁场强度分布，如果是，则进入步骤S380，否则，结束。

步骤S380，判断该低频发射天线是否为天线矩阵中的最后一天线，如果是，则进入步骤S390，否则，继续步骤S360。具体地，回馈分析模块16判断该低频发射天线是否为天线矩阵中的最后一天线，如果是，则进入步骤S390，否则，继续步骤S360。

步骤S390，发出一启动车辆的控制信号。具体地，回馈分析模块16发出一启动车辆的控制信号。

步骤S3100，根据该控制信号控制车辆启动。具体地，车辆启动控制模块18在接收到该控制信号时根据该控制信号控制车辆100启动。

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆防盗控制系统，该系统应用于车辆和智能钥匙上，该车辆包括第一处理单元、低频发射单元、第一存储单元和高频接收单元，该低频发射单元包括多个低频发射天线，该第一存储单元中存储该多个低频发射天线的天线识别码，该多个低频发射天线的矩阵与时间的对应关系表，及该多个低频发射天线对应的预设磁场强度分布；该智能钥匙包括第二处理单元、低频接收单元和高频发射单元；该车辆防盗控制系统包括多个模块，该多个模块包括：

天线矩阵分配模块，用于根据时间动态地分配一天线矩阵；

天线切换模块，用于根据该天线矩阵依次切换为该对应的低频发射天线的信道；

低频发射控制模块，用于根据利用该切换的信道控制该低频发射单元发射预设频率的且包含该低频发射天线对应的天线识别码的低频信号，该智能钥匙在该车辆的预设距离范围内时，该低频接收单元接收该低频信号；

回馈模块，用于分析接收到的低频信号的磁场强度和天线识别码，并控制该高频发射单元发射包括该磁场强度和该天线识别码的一高频信号，该车辆的高频接收单元接收该高频信号；

回馈分析模块，用于分析该高频信号中所包含的磁场强度和天线识别码，从该第一存储单元读取该天线识别码对应的预设磁场强度分布，且在判定该磁场强度中任意一磁场强度没有落入该预设磁场强度分布时，不发出启动车辆的控制信号；及

车辆启动控制模块，用于在没有接收到该控制信号时不控制该车辆启动。

2.如权利要求1所述的车辆防盗控制系统，其特征在于，该回馈分析模块在判定该磁场强度均落入该预设磁场强度分布时，发出启动车辆的控制信号；该车辆启动控制模块用于在接收到该控制信号时控制该车辆启动。

3.如权利要求1所述的车辆防盗控制系统，其特征在于，该回馈分析模块在判定一该磁场强度落入该预设磁场强度分布时，则继续判断该低频发射天线是否为该天线矩阵中的最后一天线，且在判定该低频发射天线为该天线矩阵中的最后一天线时，发出一启动车辆的控制信号，该车辆启动控制模块在接收到该控制信号时控制车辆启动。

4.如权利要求3所述之车辆防盗控制系统，其特征在于，该回馈分析模块在判定一该低频发射天线不是该天线矩阵中的最后一天线时，继续判断新接收的高频信号中所包含的磁场强度是否落入其包含的天线识别码对应的预设磁场强度分布且在该磁场强度落入该预设磁场强度分布时，继续判断该低频发射天线是否为该天线矩阵中的最后一天线，直到判定该磁场强度落入该预设磁场强度分布且该低频发射天线为天线矩阵中的最后一天线时，发出一启动车辆的控制信号，该车辆启动控制模块在接收到该控制信号时控制该车辆启动。

5.如权利要求1所述的车辆防盗控制系统，其特征在于，该天线矩阵分配模块、天线切换模块、低频发射控制模块、回馈分析模块和车辆启动控制模块为存储在该第一存储单元中，且可被该第一处理单元运行的可程序化的模块。

6.如权利要求1所述的车辆防盗控制系统，其特征在于，该钥匙包括第二存储单元，该回馈模块为存储在该第二存储单元中，且可被该第二处理单元运行的可程序化的模块。

7.一种车辆防盗控制方法，该方法应用于车辆和智能钥匙上，该车辆包括低频发射单元、第一存储单元和高频接收单元，该低频发射单元包括多个低频发射天线，该第一存储单元中存储该多个低频发射天线的天线识别码，该多个低频发射天线的矩阵与时间的对应关系表，及该多个低频发射天线对应的预设磁场强度分布；该智能钥匙包括低频接收单元和高频发射单元；该车辆防盗控制方法包括步骤：

根据时间动态地分配一天线矩阵；

根据该天线矩阵依次切换为对应的低频发射天线的信道；

根据利用该切换的信道控制该低频发射单元发射预设频率的且包含该低频发射天线对应的天线识别码的低频信号，该智能钥匙在该车辆的预设距离范围内时，该低频接收单元接收该低频信号；

分析接收到的低频信号的磁场强度和其中的天线识别码，并控制高频发射单元发射包括该磁场强度和该天线识别码的一高频信号，该车辆的高频接收单元接收该高频信号；

分析该高频信号中所包含的磁场强度和天线识别码，从该第一存储单元读取该天线识别码对应的预设磁场强度分布，且在判定该磁场强度中任意一磁场强度没有落入该预设磁场强度分布时，不发出启动车辆的控制信号；及

车辆在没有接收到该控制信号时不控制该车辆启动。

8.如权利要求7所述的车辆防盗控制方法，其特征在于，该方法还包括步骤：在判定该磁场强度均落入该预设磁场强度分布时，发出启动车辆的控制信号，车辆根据该控制信号时控制该车辆启动。

9.如权利要求7所述的车辆防盗控制方法，其特征在于，在判定一该磁场强度落入该预设磁场强度分布时，则继续判断该低频发射天线是否为该天线矩阵中的最后一天线，且在判定该低频发射天线为该天线矩阵中的最后一天线时，发出一启动车辆的控制信号，车辆启动控制模块在接收到该控制信号时控制该车辆启动。

10.如权利要求9所述的车辆防盗控制方法，其特征在于，该方法还包括步骤：

若判定一该低频发射天线不是该天线矩阵中的最后一天线，则继续判断新接收的高频信号中所包含的磁场强度是否落入其包含的天线识别码对应的预设磁场强度分布；

且在该磁场强度落入该预设磁场强度分布时，继续判断该低频发射天线是否为该天线矩阵中的最后一天线；及

在判定该磁场强度落入该预设磁场强度分布且该低频发射天线为该天线矩阵中的最后一天线时，发出一启动车辆的控制信号，车辆根据该控制信号控制该车辆启动。