CN106605229A - 应答器模块和用于激活和配置这种应答器模块的访问模块 - Google Patents

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Abstract

描述了用于提供对体育计时应答器的一个或者多个应答器功能的访问的方法，该体育计时应答器被配置用于向计时系统的接收器传送包括应答器标识符的信号，该计时系统被配置为确定所述应答器经过所述接收器的时间点。方法可以包括：在所述应答器与配置为确定时间信息的访问模块之间确立通信链路；确定所述应答器的存储器中存储的权限信息，所述权限信息包括一个或者多个访问条件，用于确定所述应答器的用户何时具有访问所述应答器功能的至少部分的权限；从所述访问模块接收时间信息；以及，基于所述时间信息和所述访问条件的至少部分确定所述用户是否具有访问所述一个或者多个应答器功能的至少部分的权限。

Description

应答器模块和用于激活和配置这种应答器模块的访问模块
技术领域
本发明涉及应答器和用于访问和/或配置这种应答器模块的模块，并具体地而非排他地，涉及用于访问和配置应答器的一个或者多个功能的方法、配置为与访问模块进行通信的应答器模块和用于允许激活和/或配置这种应答器中的应答器功能的访问模块，以及用于使用这种方法的计算机程序产品。
背景技术
用于车辆体育赛事(诸如，环路或者越野赛车赛事或者自行车赛事)的计时系统使用车辆中或者上安装的无线应答器来确定计时信息(例如，单圈时间、总时间、平均单圈时间、排名等等)。应答器被配置为传送包括唯一标识符的应答器信号，这些应答器信号由在赛道或者跑道中、在赛道或者跑道上和/或沿着赛道或者跑道布置的天线拾取。天线连接至解码器，解码器将经过天线的车辆的应答器信号转变为应答器数据。随后，这些数据被转发至数据处理系统以确定参与竞赛的车辆的计时信息。
常规计时系统通常由计时操作员建立和管理，其中操作员为赛事参加者配置应答器并向计时系统登记应答器。然而，目前的趋势是参加者购买他们自己的个人应答器使得应答器可以(半)永久地安装在车辆中或者车辆上。在赛事之前或者期间，可以向计时系统登记应答器。
在EP1447681中描述了已知体育计时系统的示例。这种应答器的功能有限并且没有可能或者至少几乎没有可能用于根据用户的需要或者竞赛的要求(重新)配置和/或扩展应答器功能。另外，应答器通常被构造为承受苛刻条件，并且安装在车辆中的不太好接近的位置处。一旦安装好，就很难物理接近应答器，使得在不物理地断开应答器的情况下，通常不可能快速重新配置应答器和/或更新应答器的固件。
从而，从上文可以看出，在本领域中需要允许容易配置和/或更新应答器中的不同功能和/或与应答器相关联的服务的改进的应答器。具体地，在本领域中需要在不需要从车辆上拆卸应答器的情况下允许基于参数(诸如，赛事类型、车辆类型、赛事地理位置、用户偏好等等)以简单、可靠和安全的方式配置应答器的方法和系统。
发明内容
如本领域技术人员应当理解的，本发明的各方面可以体现为系统、方法或者计算机程序产品。相应地，本发明的各方面可以采取完全硬件体现、完全软件体现(包括固件、常驻软件、微代码等等)或者结合软件和硬件方面的体现的形式，它们通常在此全部可以称为“电路”、“模块”或者“系统”。本公开中描述的功能可以被实现为由计算机的微处理器执行的算法。此外，本发明的各方面可以采取体现在一个或者多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，该一个或者多个计算机可读介质具有体现(例如，存储)在其上的计算机可读程序代码。
可以利用一个或者多个计算机可读介质的任何组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以是例如但不限于电子、磁性、光学、电磁、红外或者半导体系统、装置或者设备或者上述任何合适的组合。计算机可读存储介质的更具体示例(非穷举列表)将包括下列：具有一个或者多个导线的电气连接、便携式计算机软盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦可编程只读存储器(EPROM或者闪存存储器)、光纤、便携式光盘只读存储器(CD-ROM)、光存储设备、磁存储设备或者上述任何合适的组合。在本文档的上下文中，计算机可读存储介质可以是可以包括或者存储供指令执行系统、装置或设备使用或者与指令执行系统、装置或设备结合使用的程序的任何有形介质。
计算机可读信号介质可以包括例如在基带中或者作为载波的部分的具有在其上体现的计算机可读程序代码的传播数据信号。这种传播信号可以采取各种形式中的任何一个，包括但不限于电磁、光学或者它们的任何合适组合。计算机可读信号介质可以是任何不作为计算机可读存储介质并且可以传达、传播或者输送供指令执行系统、装置或者设备使用或者与指令执行系统、装置或者设备结合使用的程序的计算机可读介质。
可以使用任何合适的介质(包括但不限于无线、线缆、光纤、电缆、RF等等或者上述任何合适的组合)来传送计算机可读介质上体现的程序代码。可以以一种或多种编程语言的任意组合来编写用于实施本发明的各方面的操作的计算机程序代码，所述编程语言包括面向对象编程语言(诸如Java(TM)、Smalltalk、C++等)以及常规的过程式编程语言(诸如“C”编程语言或类似的编程语言)。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为独立的软件包执行、部分在用户计算机上并且部分在远程计算机上执行或者完全在远程计算机或服务器上执行。在后者情形中，远程计算机可以通过任何类型的网络(包括局域网(LAN)或广域网(WAN))连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如，使用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
以下参照根据本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图图示和/或框图来对本发明的各方面进行描述。应当理解，流程图图示和/或框图的每个块以及流程图图示和/或框图中块的组合，都可以由计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器(具体地，微处理器或者中央处理单元(CPU))以产生一种机器，使得经由计算机、其它可编程数据处理装置或者其它设备的处理器执行的指令产生用于实现一个或者多个流程图和/或框图块中规定的功能/动作的部件。
这些计算机程序指令还可以存储在计算机可读介质中，计算机可读介质可以引导计算机、其它可编程处理装置或者其它设备以特定方式工作，使得计算机可读介质中存储的指令产生包括实现一个或者多个流程图和/或框图块中指定的功能/动作的指令的制造品。
计算机程序指令还可以加载到计算机、其它可编程数据处理装置或者其它设备上以使得在计算机、其它可编程装置或者其它设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机或者其它可编程装置上执行的指令提供用于实现一个或者多个流程图和/或框图块中指定的功能/动作的过程。
附图中的流程图和框图图示了根据本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现方式的体系结构、功能和操作。在这点上，流程图或者框图中的每个块可以表示包括用于实现(一个或者多个)指定逻辑功能的一个或者多个可执行指令的代码的部分、模块、或者段。还应当注意，在一些替换实现方式中，块中所述功能可以不按附图中所述顺序发生。例如，实际上，取决于所涉及的功能，可以基本上同时地执行连续示出的两个块，或者有时可以以相反顺序执行块。还应当注意，框图和/或流程图图示的每个块以及框图和/或流程图图示中块的组合可以由执行指定的功能或者动作的基于专用硬件的系统或者专用硬件和计算机指令的组合来实现。
本发明的目标是减少或者消除现有技术中已知的缺陷中的至少一个。在一个方面中，本发明可以涉及用于提供对至少一个应答器的一个或者多个应答器功能的访问的方法。
在实施例中，所述方法可以包括：在所述应答器与配置为确定时间信息的访问模块之间确立通信链路；优选地所述时间信息包括对当前时间的指示；确定所述应答器的存储器中存储的权限信息，所述权限信息包括用于确定所述应答器的用户何时具有访问所述应答器功能的至少部分的权限的一个或者多个访问条件；从所述访问模块接收时间信息；以及，基于所述时间信息和所述访问条件的至少部分确定所述用户是否具有访问所述一个或者多个应答器功能的至少部分的权限。
从而，方法提供了用于基于权限信息(即，用户权限)确定用户是否可以访问应答器的功能的简单方式。权限信息可以是确定对应答器功能的访问条件的许可信息的部分。可以使用访问模块向应答器提供权限信息(用户许可)，该访问模块既可以充当权限信息的安全移动数据载体又可以充当用于访问和激活应答器功能的访问模块(“电键”)。
在实施例中，所述一个或者多个应答器功能中的至少一个可以包括向计时系统的接收器传送包括应答器标识符的信号，该计时系统被配置为确定所述应答器经过所述接收器的时间点。从而，应答器可以被配置为体育计时应答器，体育计时应答器被配置为与计时系统进行通信。访问模块可以起电键的作用，用以激活应答器和/或使应答器能够与计时系统进行通信。
访问模块可以被配置为与应答器进行无线通信或者基于有线数据总线(优选地，差分信令数据总线，诸如CAN总线)与应答器进行通信。这样，应答器可以可拆卸地连接至访问模块，以在不将应答器从车辆拆卸的情况下根据用户需要配置应答器。访问模块使在应答器由用户拥有的同时，可以由计时操作员高效利用不同的应答器功能。
在实施例中，确定所述用户是否具有访问所述一个或者多个应答器功能的权限还可以包括：向所述访问模块发送应答器标识符；从所述访问模块接收经加密的权限信息，所述权限信息被基于所述应答器标识符的至少部分而确定，优选地所述权限信息还包括用于配置所述应答器功能的至少部分的固件代码；所述应答器中的密码模块基于所述应答器的安全存储器中存储的解密密钥对所述经加密的权限信息进行解密；将所解密的权限信息存储在所述应答器的所述安全存储器中。从而，基于应答器ID，可以向应答器中的密码模块发送经加密的权限信息。这样，可以消除或者至少基本上减少应答器的未授权使用。
在实施例中，确定所述用户是否具有访问所述一个或者多个应答器功能的权限还可以包括：如果所述用户具有访问所述一个或者多个应答器功能的权限，则所述应答器中的微控制器根据所述权限信息配置所述一个或者多个应答器功能的至少部分。应答器可以使用访问条件和时间信息(例如，当前时间)以判定是否允许对特定应答器功能的访问。如果允许访问，则应答器可以根据权限信息配置功能，该权限信息可以限定用户已经支付的应答器的某些配置。
在实施例中，确定所述用户是否具有访问所述一个或者多个应答器功能的至少部分的权限还包括：所述应答器向所述访问模块发送时间请求；从所述访问模块接收所述时间信息，其中时间信息由所述访问模块基于所述访问模块中的实时时钟来确定。在实施例中，所述时间请求可以包括经加密的认证值、优选地经加密的随机数，以认证由所述应答器接收的所述时间信息。
在实施例中，确定所述用户是否具有访问所述一个或者多个应答器功能的至少部分的权限还可以包括：对所述经加密的认证值进行解密；通过将所述认证值与所述时间信息相结合以确定已签名的时间信息；对所述已签名的时间信息进行加密；向所述应答器发送所述经加密的已签名的时间信息；通过使所述应答器中存储的所述认证值与所述已签名的时间信息中的认证值相匹配以认证所述时间信息。从而，为了确定时间信息是否来源于授权的访问模块，可以使用认证程序。这样，可以消除或者至少基本上减小应答器的未授权使用。
在实施例中，确定所述用户是否具有访问所述一个或者多个应答器功能的至少部分的权限还包括：如果所述应答器的所述用户没有访问所述一个或者多个应答器功能的至少部分的权限，则限制对所述一个或者多个应答器功能的所述至少部分和/或对与所述应答器相关联的一个或者多个服务的访问。在该实施例中，如果确定用户没有访问一个或者多个应答器功能的权限(例如，由于用户没有支付其许可费和/或许可到期)，则应答器可以采取措施来限制对应答器功能的访问。
在实施例中，所述访问模块可以被实现为安全硬件设备，安全硬件设备被配置为经由数据总线可拆卸地连接至所述应答器。在实施例中，访问模块可以被配置为经由有线数据总线(优选地，差分信令数据总线，诸如CAN总线或者RS-422总线)与应答器进行通信。差分数据总线对于噪声环境和苛刻环境非常鲁棒，因此允许体育赛事期间应答器与访问模块之间的连续数据链路。还可以使用其它类型的有线数据总线(诸如，本地互联网络(LIN)总线、以太网、火线、通用串行总线(USB)等等)或者光数据总线。
在另一个实施例中，访问模块可以被配置为使用无线接口(例如，蓝牙、Wi-Fi或者近场通信(NFC)协议)与应答器进行通信。
在实施例中，所述可拆卸连接可以包括用于容纳所述访问模块的插槽，其中所述插槽经由所述数据总线电气连接至所述应答器，并且其中所述插槽被配置用于经由所述数据总线将所述安全硬件设备电气地连接至所述应答器。
在实施例中，所述应答器和所述访问模块包括控制器局域网(CAN)控制器，并且所述数据总线被配置为CAN总线。
在实施例中，在所述应答器与访问模块之间确立通信链路还可以包括：应答器CAN控制器收听来自访问模块的CAN控制器的通告CAN消息，所述通告CAN消息的所述CAN ID字段包括与所述访问模块相关联的CAN ID，并且所述通告CAN消息的所述有效载荷字段包括回答CAN ID；所述应答器CAN控制器从所述访问模块CAN控制器接收通告CAN消息；所述应答器CAN控制器向所述访问模块传送请求信息CAN消息，其中所述CAN消息的CAN ID字段包括所述回答CAN ID以及所述请求信息CAN消息的有效载荷包括所述应答器标识符，优选地所述应答器的所述应答器序列号的至少部分；以及，使用所述应答器标识符确立所述应答器与所述访问模块之间的数据连接。CAN总线可以被实现为对于噪声环境和苛刻环境非常鲁棒并且允许高信令速率的差分数据总线。连接至CAN总线的设备(有时称为“节点”)可以被配置为基于CAN协议彼此通信。CAN标准ISO-11898：2003定义链路连接至总线的所有节点并且使节点能够基于CAN消息彼此对话的通信网络。可以在任何时间即使在网络工作(有时称为“热插拔”)时，都可以添加节点(例如，基于CAN的访问模块)。
在实施例中，所述访问模块可以被实现为用户设备中的安全模块，优选地实现为移动用户设备中的安全硬件或者软件模块。在实施例中，所述应答器可以包括另外的无线接口，优选为无线电接口，其中所述用户设备可以被配置为经由所述另外的无线电接口确立所述安全模块与所述应答器之间的无线通信链路。从而，在该实施例中，可以在移动设备(例如，智能电话或者电子平板)中实现访问模块，并且移动设备的无线接口可以用于建立与应答器的连接。这样，即使当应答器安装在车辆的很难接近的区域中时，也可以访问应答器。
在实施例中，所述一个或者多个访问条件可以包括用于确定对所述应答器功能的至少部分的访问何时到期的到期信息。在另一个实施例中，其中所述一个或者多个访问条件可以包括用于确定所述应答器功能的至少部分可以在哪个或者哪些位置可访问的位置信息。在又另一个实施例中，所述一个或者多个访问条件可以包括用于确定所述应答器功能的至少部分可以对哪些应答器使用可访问的一个或者多个使用条件。在实施例中，所述一个或者多个应答器功能包括下列中的至少一个：一个或者多个(无线)接口功能、GPS功能、数据记录功能、一个或者多个CAN功能、电力供应功能和/或取决于应答器的地理位置的一个或者多个应答器功能。
从而，访问条件可以取决于时间和/或位置。例如，应答器或者访问模块中的GPS模块可以生成可以用于检查在某个地理位置处用户是否可以对某个功能(例如，在某个赛事时的数据记录功能)访问的位置信息。
在另外的方面中，本发明可以涉及配置为与访问模块进行通信的应答器，所述访问模块包括权限信息和时间信息，所述应答器包括：一个或者多个应答器功能模块，所述应答器功能模块中的至少一个被配置用于向体育计时系统的接收器传送包括应答器标识符的信号，以确定所述应答器经过所述接收器的时间点；接口，用于确立与所述访问模块的通信链路；安全存储器，用于存储包括一个或者多个访问条件的权限信息，一个或者多个访问条件用于确定所述应答器的用户何时具有访问所述应答器功能的至少部分的权限；具有与其一起体现的计算机可读程序代码的计算机可读存储介质，以及耦合至所述计算机可读存储介质的微处理器，其中响应于执行所述计算机可读程序代码，处理器被配置为执行可执行操作，包括：确立与所述访问模块的通信链路；从所述访问模块接收时间信息，优选地所述时间信息包括对当前时间的指示；以及，基于所述时间信息和所述访问条件的至少部分确定所述用户是否具有访问所述一个或者多个应答器功能的至少部分的权限。
在另一个方面中，本发明可以涉及被配置为与应答器进行通信的访问模块，所述应答器包括一个或者多个应答器功能模块，其中所述应答器功能模块中的至少一个被配置用于向体育计时系统的接收器传送包括应答器标识符的信号，所述体育计时系统配置为确定所述应答器经过所述接收器的时间点，所述访问模块包括：用于与所述应答器的通信链路的接口；安全存储器，用于存储包括一个或者多个访问条件的权限信息，一个或者多个访问条件用于所述用户访问所述一个或者多个应答器功能模块的至少部分；用于确定计时信息的部件，优选地所述计时信息包括对当前时间的指示；具有与其一起体现的计算机可读程序代码的计算机可读存储介质，以及耦合至所述计算机可读存储介质的微处理器，其中响应于执行所述计算机可读程序代码，处理器被配置为执行可执行操作，包括：确立与所述应答器的通信链路；生成时间信息；经由所述通信链路向所述应答器发送所述时间信息，用于使所述应答器能够基于所述应答器的所述存储器中存储的权限信息以及所述时间信息确定用户是否具有访问所述一个或者多个应答器功能模块的至少部分的权限。
在另外的方面中，本发明可以涉及配置用于容纳如上所述的访问模块的插槽，其中插槽与连接至一个或者多个应答器的CAN总线电接触，并且其中插槽被配置为将访问模块可拆卸地安置在插槽中，以使得当访问模块安置在插槽中时，访问模块与CAN总线电接触。使用插槽允许即使在应答器安装在相对较难接近的位置(例如，车辆的轮舱和/或底盘)中时也能接近应答器。这样，用于访问模块(“电键”)的插槽可以安装在对于驾驶员容易接近的位置(例如，车辆的仪表板)处，而应答器安装在用以保证从应答器到计时系统的基站的良好信号传递(反之亦然)的位置中。
在另外的方面中，本发明可以涉及供车辆使用的应答器系统，该应答器系统包括：应答器；访问电键，经由数据总线(优选地CAN总线)通信地连接至所述应答器；插槽，配置为容纳所述访问电键以及将所述访问电键可拆卸地安置在所述插槽中，其中当所述访问电键安置在所述插槽中时，所述访问电键经由所述数据总线电气连接至所述应答器，其中所述访问电键被配置为激活所述应答器和/或基于许可信息和/或固件更新配置所述应答器。
本发明还可以涉及包括软件代码部分的计算机程序产品，其被配置用于在计算机的存储器中运行时执行上面描述的方法中的任何一个。
还将参照所附的绘图对本发明进行图示，所附绘图将示意性地示出根据本发明的实施例。应当理解，本发明不以任何方式局限于这些具体实施例。
附图说明
图1示意性地描绘了根据本发明实施例的体育计时系统。
图2A和2B示意性地描绘了根据本发明实施例的应答器系统的各部分。
图3描绘了根据本发明实施例的用于提供对体育计时应答器的应答器功能的访问的过程的流程图。
图4描绘了根据本发明另一个实施例的应答器系统。
图5描绘了根据本发明又另一个实施例的应答器系统。
图6描绘了根据本发明实施例的用于经由CAN总线提供对体育计时应答器的应答器功能的访问的过程的部分的流程图。
图7描绘了根据本发明实施例的用于经由CAN总线提供对体育计时应答器的应答器功能的访问的过程的部分的流程图。
图8描绘了根据本发明实施例的CAN消息的数据格式的示意图。
图9描绘了根据本发明实施例的访问模块以及用于使这种访问模块可拆卸地连接至CAN总线的插槽。
图10描绘了图示可以在如本申请中描述的系统和方法中使用的示例性数据处理系统的框图。
具体实施方式
图1示意性地描绘了根据本发明实施例的体育计时系统。具体地，图1描绘了包括供体育赛事中的参加者使用的体育计时应答器102的体育计时系统，其中在车辆(未示出)中或者车辆上安装至少一个应答器，并且其中沿着赛道安装基站110。应答器可以包括用于向基站110传送包括(除了其它的以外)应答器标识符的应答器信号108的无线接口106，该基站110可以包括用于接收应答器信号的接收器113。
在实施例中，基站可以连接至嵌入赛道中或者布置在赛道上的电感天线112(例如，电感回路)。回路可以限定用于数据通信的大约几米宽度的区域。尤其当车辆以高速经过回路时，这提供非常短的时间窗口(大约20-40ms)用于数据传送。已知调制方案(频率、相移键控和/或幅度调制)可以用于实现应答器与基站之间的数据通信。
基站可以传送一定幅度的载波频率信号。当应答器在天线附近时，它将接收基站信号，并且作为响应，应答器可以通过对载波信号调制来开始向基站传送信息(例如，时间戳标记的应答器ID)。调制频率的频率可以从0.4与6GHz之间的范围选择，优选地在0.4与1.0GHz的范围中，例如，433、868或者915MHz。
应答器还可以被配置为在没有接收载波频率信号的情况下传送消息。在该情况下，应答器可以在3与7MHz之间传送消息。
替换地和/或另外，在实施例中，基站可以连接至沿着赛道和/或在赛道上安置的一个或者多个RF天线109。一个或者多个RF天线可以被配置为产生相对较大面积的RF区域，用于在基站(100-200米宽)与应答器之间提供WLAN型数据通信。大RF区域可以提供相对较大的时间窗口用于基站与应答器之间的数据通信。从而，应答器可以被配置为经由电感天线和RF天线两者与基站进行通信。
当包括应答器的车辆接近基站时，应答器信号可以由天线(电感回路和/或RF天线)拾取并由接收器检测。接收器中的解码器可以在应答器信号经由一个或者多个网络114被发送至数据处理系统116用于确定与参加赛事的车辆相关联的计时信息之前，对应答器信号进行解码以及时间戳标记。这样，数据处理系统可以从沿着赛道经过天线的所有车辆接收应答器数据，使得可以获得所有车辆的精确计时信息并且可以向用户提供相关时间信息。
如图1所示，应答器还可以包括微处理器118、用于存储数据的存储器120、电力供应121(例如，可再充电电池和/或用于外部电力连接的电力供应接口)以及一个或者多个功能应答器模块122-126。例如，在实施例中，应答器可以包括具有外部RF节点的射频(RF)模块122(例如，蓝牙、Wi-Fi或者WLAN连接)。
在另一个实施例中，应答器可以包括总线接口模块124。在实施例中，总线接口可以是可以应付苛刻电磁环境的总线接口，诸如控制器局域网(CAN)总线。这种CAN接口可以用于与车辆的电机管理系统(未示出)建立通信链路。这样，应答器可以接收可以由例如应答器中的数据记录模块126存储的车辆信息。
在另一个实施例中，功能模块可以包括GPS模块，用于确定车辆在某个时间点处的位置和/或基站与应答器之间的双向数据通信。在该情况下，沿着跑道的基站的至少部分可以既包括接收器又包括连接至天线的发射器。
如将在下面更详细描述的，可以基于外部访问模块104配置和/或激活应答器，该外部访问模块104被配置为经由合适的有线或者无线接口130连接至应答器。具体地，可以通过向应答器发送访问模块中存储的许可信息来配置和/或激活应答器，该应答器可以随后使用许可信息并且相应地配置应答器功能。
在实施例中，访问模块可以被配置为经由有线数据总线(优选地，差分信令数据总线，诸如CAN总线或者RS-422总线)与应答器进行通信。差分数据总线对于噪声环境和苛刻环境非常鲁棒，因此在体育赛事期间允许应答器与访问模块之间的连续数据链路。
例如，应答器可以安装在轮舱中并且经由CAN总线连接至安装组合件(插槽)，该安装组合件可以安装在车辆的便利并且可接近的部分处，例如，在车辆的仪表板上。访问模块可以可拆卸地安装在插槽中以使得访问模块的CAN接口与CAN总线形成电接触。还可以使用其它类型的有线数据总线(诸如，本地互联网络(LIN)总线、以太网、火线、通用串行总线(USB)等等)或者光数据总线。
在另一个实施例中，访问模块可以被配置为使用合适的无线接口(例如，蓝牙、Wi-Fi或者近场通信(NFC)协议)与应答器进行通信。
访问模块可以包括可以安全地存储在访问模块的硬件寄存器中的一个或者多个唯一应答器标识符132。访问模块还可以包括微控制器134、安全模块136和存储器138。在这里，安全模块可以被配置为无篡改硬件(tamper-free hardware)和/或软件模块。安全模块可以被配置为存储与应答器通信期间使用的敏感信息。如将在下面更详细描述的，确定用户是否具有访问(使用)和/或配置应答器中的某些功能模块的权限的过程可以包括向应答器传送无篡改实时时钟140的时间信息和/或许可信息142。
优选地，许可信息142可以以加密形式存储在访问模块的存储器中。应答器中的安全模块146可以被配置为对经加密的许可信息进行解密并以明文将许可信息存储在安全存储器150中。许可信息(还可以称为权限信息)可以由应答器的微处理器使用，以确定用户可以访问哪些应当器功能。具体地，许可信息可以包括访问条件，访问条件可以取决于时间、应答器的位置和/或应答器的使用。将在下面更详细地描述许可信息和访问条件。
从而，如图1所示的应答器系统允许基于许可(即，给予某些应答器功能的条件访问的用户权限)简单和灵活地配置一个或者多个体育计时应答器。可以使用访问模块向应答器提供许可信息，该访问模块既可以充当许可信息和软件更新的安全移动数据载体又可以充当用于访问应答器功能的访问模块(电键)。访问模块可以被配置为与应答器进行无线通信或者经由数据总线(优选地，差分信令数据总线，诸如CAN总线)与应答器进行通信。这样，应答器可以可拆卸地连接至访问模块以在不将应答器从车辆拆卸的情况下根据用户需要配置应答器。访问模块允许在应答器由用户拥有的同时可以由计时操作员高效利用不同的应答器功能。
图2A和图2B示意性地描绘了根据本发明实施例的应答器系统的部分。具体地，图2A描绘了应答器系统的更详细示例，其中应答器202可以包括可以基于许可信息进行配置的多个功能模块206、222、224、226、228、229。应答器202可以包括连接至(标准)无线接口模块206用于与沿着赛道的基站进行通信的微处理器218、用于应答器与沿着赛道(例如，在终点区域)设置的WLAN之间的快速高速数据链路的射频(RF)接口模块222、用于生成可以由应答器使用的位置信息的GPS模块224、数据记录模块226和CAN控制器模块228。
CAN控制器模块可以允许应答器连接至车辆的CAN总线以使得应答器可以与车辆的电机管理系统和/或连接至CAN总线的其它传感器模块进行通信。应答器还可以包括用于控制对应答器229中功能模块的电力供应的电力供应模块521(例如，可再充电电池和/或用于外部电力连接的电力供应接口)。
可以由应答器的安全模块246中存储的许可信息控制应答器功能模块的访问和配置。应答器的微处理器可以使用安全模块中的许可信息(也称作权限信息)以确定用户有权限访问哪些功能模块以及在哪些条件下访问功能模块。将参照图2B更详细地描述这些条件(可以被称为访问条件)。
可以使用合适的接口(例如，CAN总线或者蓝牙链路)将访问模块204可拆卸地连接至应答器。当确立连接时，认证程序可以用于向应答器认证访问模块，反之亦然。可以在认证程序期间使用应答器标识符256(例如，唯一应答器(序列)号码)以向访问模块识别应答器。可以存储在应答器的无篡改寄存器中的应答器标识符可以与访问模块中存储的一个或者多个应答器标识符232相匹配。
当成功地确立应答器与访问模块之间的连接时，可以触发应答器的微处理器以基于对当前时间提供指示的时间信息确定用户有权限访问哪些功能。在实施例中，访问模块可以基于访问模块的安全模块236中实现的实时时钟240确定时间信息。访问模块的安全模块可以包括用于以加密形式向应答器中的安全模块发送时间信息的密码模块238，以使得可以防止应答器功能和/或许可密钥的未授权使用。为此，第一密码系统可以用于向应答器发送经加密的时间信息。第一密码系统可以包括加密和解密算法和至少一个密钥，用于对在应答器与访问模块之间交换的数据进行加密和解密，以将时间信息安全地发送至应答器。可以使用已知“轻”密码系统(诸如，(扩展和/或修正)微型加密算法(TEA)或者RC4或者它们的变型)来以加密形式向应答器发送计时信息。
访问模块可以包括存储器，存储器包括经加密的许可信息242和/或经加密的软件代码244(例如，固件更新和/或补丁)，其中基于第二密码系统对许可信息和/或软件代码进行加密。
如将在下面更详细描述的，访问模块可以用作用于以加密形式存储许可信息和/或软件的安全移动数据载体，并且可以用于提供对应答器功能的访问。与计时信息相比，访问模块不包括可以用于对访问模块中存储的许可信息和/或软件进行解密的第二密码系统的组件(例如，密钥信息(解密密钥))。因此，可以基于更扩展的加密方案(诸如，高级加密标准(AES)或者其变型)来实现第二密码系统。
在实施例中，第二密码系统可以被实现为不对称密码系统(例如，私有-公用密码系统)，其中许可信息和/或软件代码可以使用公用密钥进行加密并且使用模块的安全模块中存储的不同(保密)私有密钥进行解密。替换地，第二密码系统可以被实现为对称密码系统，其中加密密钥与解密密钥相同。
在实施例中，访问模块可以向应答器发送许可和软件代码的版本信息(可以包括版本号和/或时间戳)，以使得应答器可以将版本信息与应答器的安全模块中存储的许可和/或软件代码版本进行比较。替换地，访问模块可以接收应答器上安装的许可和软件代码的版本信息以使得访问模块可以执行比较。如果应答器或者访问模块确定新许可信息和/或软件代码对应答器可获得，则可以向应答器的安全模块246发送(一个或者多个)新版本用于解密。
应答器的安全模块中的密码模块248可以使用第二密码系统(即，加密和解密算法以及密钥信息)对许可信息和/或软件代码进行解密，以及使用第一密码系统对用于将经加密的时间信息从应答器传送至许可密钥的数据进行解密和加密。
例如，当经加密的许可信息和/或软件代码由访问模块发送至应答器时，密码模块可以使用第二密码系统的至少一个解密密钥对经加密的许可信息和软件代码进行解密。解密密钥和经解密的(明文)许可信息250和/或软件代码252可以存储在安全模块的无篡改存储器中。
如上所述，应答器可以使用来源于访问模块中实时时钟的时间信息检查是否满足关于某个应答器功能的使用的时间访问条件。在一些实施例中，许可信息中的所谓到期信息(即，确定许可到哪个时间点有效的信息)可以用于确定应答器的安全模块中的计时器254的时间周期。计时器可以用于监测许可有效的时间周期。例如，在实施例中，计时器可以被实现为计数器，其中许可(的部分)可以在计时器达到预定值(例如，零)时结束。微处理器可以将计时器信息插入可以由中央数据处理系统处理的应答器消息108中，使得可以及时监测体育赛事的参加者的许可(的部分)的有效性。
在实施例中，将计时器信息连续地插入应答器消息中。替换地和/或另外，在实施例中，可以在计时器到达时间周期的结束时将计时器信息插入应答器消息中。在该情况下，可以基于应答器消息中的标志或者代码将许可周期的结束用信号通知给中央数据处理系统。
图2B描绘了根据本发明各种实施例的由应答器系统使用的许可的数据模型270的示例。许可信息可以包括一个或者多个应答器标识符272以及指示许可应用于哪个应答器的一个或者多个应答器类型272。此外，许可可以包括可以取决于时间、应答器的位置或使用的不同组的访问条件276、284、290。
在实施例中，许可可以包括时间访问条件276。这些条件可以链路至特定应答器功能以及到期信息277，其中到期信息确定允许用户对应答器功能的访问到哪个时间点。到期信息可以包括对特定应答器功能的访问将结束或者将限于某个基本功能的日期。在图2B的示例中，基本应答器功能282被许可至31/12/2016，而RF链路功能278和数据记录功能280被许可至31/12/2014。
在另一个实施例中，许可可以包括位置(或者地理)访问条件284。在该情况下，关于应答器功能中的一些的许可限于地理信息283中限定的区域。例如，在图2B中，RF链路功能和数据记录功能分别地限于荷兰和法国的某个区域。许可中的地理区域可以由坐标限定，可以比较许可中的地理区域与由应答器中的GPS模块生成的位置信息。在位置信息在区域内的情况下可以使用应答器功能。
在又另一个实施例中，许可可以包括使用访问条件290。这些条件可以限定对应答器的某些使用的访问。在一些实施例中，可以使用(二进制)标志291的预定值以指示是否需要应答器的某个使用。例如，在图2B中的示例中，第一使用访问条件292“所需要的电键接触”的标志被设定为“真”，则要求仅可以在应答器与访问模块接触时对应答器功能进行访问。从而，在该模式中，访问模块可以被用作“解锁”对应答器功能的访问的电键。
此外，第二使用访问条件294“外部电源”的标志被设定为“真”，则要求应答器(具体地，应答器的电力供应(电池))需要连接至外部源。第三使用访问条件296“ISM”可以被设定为某个ISM频带，指示应答器的射频(RF)链路将使用2.4GHz ISM频带。第四使用访问条件“CAN控制器访问”298的标志可以指示应答器可以经由CAN总线连接至外部设备。可以认为可以基于许可信息控制许多应答器功能、服务和使用，并且图2B仅图示了非限制性示例。
图3描绘了根据本发明实施例的用于提供对体育计时应答器的应答器功能的访问的过程的流程图。首先，可以确立访问模块与应答器之间的连接。其后，访问模块可以向应答器发送一个或者多个通告消息(步骤300)，其中通告消息指示应答器可以请求与访问模块的数据连接。
响应于通告消息，应答器可以向访问模块请求时间信息以检查许可是否仍然有效。为了避免误用访问模块，可以在访问模块与应答器之间确立安全连接，其中使用如参考图2A描述的第一密码系统对数据进行加密。为此，应答器中的安全模块可以生成认证密钥AUTH，优选地可以由应答器的密码模块中的伪随机发生器生成的密码随机数。在认证密钥以请求时间消息的形式被发送至访问模块(步骤304)之前，应答器可以存储认证密钥并使用加密算法和至少一个加密密钥k1对认证密钥进行加密(步骤302)。请求时间消息还可以包括应答器ID。
访问模块中的安全模块可以使用第一密码系统的解密算法和解密密钥对认证密钥进行解密(步骤306)。其后，访问模块可以用访问模块的存储器中存储的应答器ID检查响应时间消息中的应答器ID。如果两个应答器ID匹配，则可以判定访问模块可以与应答器一起使用。在该情况下，可以基于实时时钟确定当前时间，并且当前时间可以与认证密钥相结合。可以基于应答器已知的预定功能结合时间和认证密钥。可以使用第一密码系统的加密算法和加密密钥对时间和认证密钥进行加密(步骤308)。可以以响应时间消息的形式向应答器的安全模块发送经加密的信息(步骤310)，该安全模块可以对时间和认证密钥进行解密并将存储在安全模块的存储器中的认证密钥与经解密的认证进行比较(步骤312)。
如果所存储的认证密钥与从访问模块接收的认证密钥匹配，则应答器可以判定响应时间消息来源于正确的访问模块。在该情况下，应答器可以使用响应时间消息中的当前时间以查看应答器的安全模块中存储的许可。具体地，应答器可以使用当前时间以检查是否满足许可信息中的时间访问条件(步骤314)。在实施例中，可以由应答器向访问模块发送确认消息以通知访问模块应答器中的当前许可有效、部分有效或者无效(步骤316)。
响应于查看许可的结果，应答器和/或访问模块可以发起某些措施。例如，如果许可有效，则可以如许可信息中所限定的提供对应答器功能的访问(步骤318)。在许可或者其部分无效的情况下，可以不提供对应答器功能的访问或者提供对应答器功能的有限访问(步骤320)。此外，在一些实施例中，如果许可无效，则可以提供对基本应答器功能的访问，其中发送至基站的应答器消息包括可以由中央数据处理服务器的基站检测的到期通知。
图4描绘了根据本发明另一个实施例的应答器系统。图4中的系统可以包括应答器402和包括访问模块406的用户设备404(例如，移动电话、电子平板、膝上型电脑、个人计算机等等)。可以以各种方式在用户设备中实现访问模块。在实施例中，访问模块可以被实现为安全卡(例如，智能卡或者安全数字(SD)卡)，其可以经由接口408电气连接至移动用户设备的微处理器410。替换地，在另一个实施例中，访问模块可以被配置为安全软件模块，其中可以使用已知技术(诸如，白盒密码术和/或代码混淆技术)来保护密钥信息以及加密和解密算法。
可以在用户设备上安装应答器客户端应用程序412，其中客户端应用程序可以呈现用于控制用户设备422的无线接口416的(图形)用户界面414，以管理访问模块与应答器之间以及访问模块与服务器418上托管的应答器服务器应用程序之间的通信。应答器服务器应用程序可以为访问模块的用户提供对用户账户420的访问。
可以以与参考图1和2描述的方式类似的方式配置应答器和访问模块。具体地，应答器可以包括微处理器422、用于向基站发送应答器消息的无线接口424、存储器426、电力供应427(例如，可再充电电池和/或用于外部电力连接的电力供应接口)以及安全模块428，安全模块428包括密钥信息430、经加密的许可信息432、经加密的软件代码434和计时器435。应答器标识符436可以存储在应答器的存储器或者专用寄存器中。此外，应答器可以包括用于确立与用户设备的通信链路的接口438。
类似地，访问模块可以包括微处理器440、包括密钥信息444和实时时钟446的安全模块442以及包括经加密的许可信息450和/或软件代码452(例如，固件)的存储器448以及一个或者多个应答器标识符454。
在该特定实施例中，用户可以指示应答器客户端应用程序联系服务器应用程序，用于访问用户帐户420以请求与特定应答器标识符460相关联的新许可信息456和/或软件更新458是否可获得。如果是这样的话，服务器应用程序可以使用密钥信息428以在许可信息和/或软件更新经由一个或者多个网络464和用户设备被发送至安全模块之前，基于第二密码系统的加密算法对许可信息和/或软件更新进行加密。在这里，可以基于安全链路(例如，HTTP/SSL链路)确立应答器客户端与应答器服务器应用程序之间的通信。从而，在联系应答器之前，用户可以经由用户帐户用最新的许可信息或者软件更新来更新访问模块。替换地和/或另外，用户可以经由其用户帐户购买新许可或者升级许可，以获得对如例如参照图2A和图2B详细描述的期望应答器功能的访问。
在更新访问模块中的许可信息和软件之后，可以基于应答器与用户设备之间的合适无线连接(诸如，蓝牙、WiFi或者近场通信(NFC)协议)确立访问模块与应答器之间的连接，并且可以基于许可和时间信息以与参照图3的过程描述的方式类似的方式管理对体育计时应答器的应答器功能的访问。
图5描绘了根据本发明另外实施例的基于CAN的应答器系统。在该特定实施例中，系统可以包括经由CAN接口506、508连接至控制器局域网(CAN)总线510的应答器502和访问模块504。在一个实施例中，CAN总线可以被布置为在一个或者多个应答器与至少一个访问模块之间形成本地网络。CAN总线信令是差分的，使得其对于噪声环境和苛刻环境非常鲁棒并且允许高信令速率。
连接至CAN总线的设备(有时称为“节点”)可以被配置为基于CAN协议彼此通信。CAN标准ISO-11898：2003限定链路连接至总线的所有节点并且使节点能够基于CAN消息彼此对话的通信网络。可以有或者可以没有中央控制节点，并且可以在任何时间添加节点，即使在网络工作时也可以添加节点(有时称为“热插拔”)。根据CAN标准配置的设备可以被称为CAN设备。
在实施例中，图5中的CAN总线可以是车辆的CAN网络的部分。在该情况下，应答器和/或访问模块可以基于CAN协议与连接至CAN总线的其它(第三方)CAN设备512进行通信。例如，应答器和/或访问模块可以基于CAN协议与车辆电机管理系统和/或其它车辆传感器设备进行通信。
图5中应答器和访问模块的功能的大部分可以与图4中图示的那些类似。于是，应答器可以包括用于基站的无线接口514、微处理器516、包括应答器标识符520的存储器518、电力供应521(例如，可再充电电池和/或用于外部电力连接的电力供应接口)以及安全模块522，安全模块522包括许可524、软件代码526(例如，固件)、密钥信息528和计时器527。类似地，访问模块可以包括微处理器530、包括经加密的许可信息534和软件代码536(例如，固件更新)的存储器532、包括密钥信息540和实时时钟542的安全模块538。访问模块还可以包括用于识别可以连接至访问模块的应答器的一个或者多个应答器ID 544。
为了使应答器和访问模块经由CAN总线进行通信，应答器和访问模块可以包括包含收发器(未示出)的CAN控制器546、548，用于通过CAN总线向连接至总线的其它CAN设备广播CAN消息并且用于从其它CAN设备接收所广播的CAN消息。CAN控制器可以通过CAN总线广播CAN消息，其中每个CAN消息包括源标识符字段，该源标识符字段包括CAN标识符(CANID)，其中CAN ID识别已经广播CAN消息的CAN设备。CAN ID可以被实现为如ISO-11898:2003中限定的标准CAN 11位标识符。
访问模块可以被配置为在其存储器中包括CAN表550的CAN设备，CAN表550包括CAN设备使用以将其CAN消息广播至连接至CAN总线的应答器的CAN ID 552。应答器的CAN控制器可以包括用于用访问模块的CAN ID过滤CAN消息的过滤器。
在常规CAN网络中，CAN设备典型地包括静态预配置CANID。然而，这种方案不太适合于可以连接至第三方CAN总线(诸如，车辆的CAN总线)的体育计时应答器，该第三方CAN总线可能已经具有连接至其的大量节点。例如，如果应答器的静态(预配置)CAN ID与另一个CAN设备的CAN ID一致，则应答器、访问模块与其它CAN设备(诸如，车辆管理系统)之间的数据通信将中断。因此，在一些实施例中，访问模块可以被配置为向应答器动态地分配CANID。
向应答器动态分配CAN ID可以从访问模块向应答器广播所谓通告CAN消息开始，其中通告CAN消息的源ID字段包括访问模块的CAN ID 550(lmCANid)。访问模块可以在CAN消息的有效载荷的预定部分中插入所选择的CAN ID。该CAN ID可以被称为回答CAN ID(aCANid)554，其应当被应答器用作源ID。aCANid可以由访问模块从CAN表中的可获得CANID列表选择。在实施例中，访问模块可以选择与已经连接至CAN总线的CAN设备的(静态)CANID不匹配的CAN ID。因此，访问模块可以使用通告CAN消息向应答器动态地分配CAN ID(回答CAN ID(aCANid))，该应答器可以将回答CAN ID存储在它的存储器556中。
为了证实对应答器的回答CAN ID分配，应答器可以通过向访问模块广播响应CAN消息来进行响应，其中响应CAN消息的源ID字段包括回答CAN ID(aCANid)。此外，应答器可以在响应CAN消息的有效载荷的预定部分中插入其应答器ID 520(例如，序列号)。当访问模块接收到具有源ID字段中的回答CAN ID的响应CAN消息时，可以确定该消息由应答器响应于早先发送的通告CAN消息而发送，并且有效载荷包括应答器的应答器ID。
访问模块随后可以用其存储器中存储的应答器ID 544检查响应CAN消息中的应答器ID，以确定访问模块是否可以与应答器一起使用。例如，如果响应CAN消息中的应答器ID与访问模块中的应答器ID匹配，则访问模块可以确定它可以建立与应答器的通信链路用于数据交换，包括，例如，将经加密的许可信息、软件代码(例如，固件)和/或时间传送到应答器。将参照图6和7对该过程的更详细描述进行描述。
图6描绘了根据本发明实施例的用于提供对一个或者多个体育计时应答器的应答器功能的基于CAN的访问的过程的第一阶段的流程图。具体地，流程图涉及用于提供对如例如参照图5所述经由CAN总线连接至访问模块的应答器的应答器功能的访问的过程。
过程可以从各自由应答器ID识别的一个或者多个应答器开始，该一个或者多个应答器通过CAN总线收听来源于由某个CAN ID(lmCANid)识别的访问模块的通告CAN消息(步骤602)。随后访问模块可以生成通告CAN消息，其中回答CAN ID(aCANid)插入在通告CAN消息的有效载荷的特定部分中(步骤604)。随后可以通过CAN总线向其它CAN设备(在该示例中，连接至CAN总线的两个应答器)广播所生成的通告CAN消息(步骤606)。其后，访问模块可以开始通过CAN总线收听具有回答CAN ID作为CAN消息的源ID字段的CAN消息(步骤608)。
同时，应答器可以接收通告CAN消息并基于CAN消息的源ID确定消息来源于访问模块。此外，应答器可以确定消息是通告消息并从其有效载荷提取回答CAN ID(aCANid)(步骤610)。如果一个或者多个应答器想要从访问模块接收信息(例如，许可信息、时间和/或软件更新)，则可以生成响应CAN消息。该消息此后可以称为“请求信息”CAN消息(步骤612、614)，其中请求信息CAN消息的源ID字段可以包括aCANid，并且有效载荷的预定部分可以包括应答器ID。
为了避免不同应答器可能向访问模块同时发送具有相同aCANid的请求信息CAN消息，每个应答器可以基于其应答器ID生成等待时间t(步骤616、618)。例如，在实施例中，应答器ID的至少部分可以被用作应答器中随机发生器的种子以使得每个应答器生成不同的等待时间(例如，在图6的示例中，第一等待时间t1和不同的第二等待时间t2)。
当第二等待时间较短时，第二应答器可以是向访问模块发送在消息的有效载荷中包括其应答器ID(在该示例中，应答器2的序列号serial#2)的请求信息CAN消息(步骤620)的第一个应答器。其后，第二应答器可以开始在一段时间内收听来自访问模块的响应信息消息(步骤622)。在实施例中，应答器可以被配置为在预定时间(“超时”)之后停止收听响应信息消息，并返回至其先前的收听来源于访问模块的通告消息的收听状态(即，参照图6中的步骤602描述的状态)。
在图6的示例中，第二应答器是向访问模块发送请求信息消息的第一个应答器。作为响应，访问模块可以通过向应答器发送包括第二应答器的应答器ID的确认信息CAN消息，以确认第二应答器的信息请求(步骤624)。在确认第二应答器的请求之后，访问模块直到完成了第二应答器的(一个或者多个)信息请求才接受其它应答器的请求信息CAN消息(步骤626)。因此，在等待时间t1之后由第一应答器发送至访问模块(步骤628)的请求信息消息将被访问模块忽略。因此，第一应答器将不会响应于其请求信息消息而接收确认消息。在预定时间之后，可能出现超时，并且第一应答器可以切换回其先前收听来源于访问模块的通告消息的状态(步骤630)。
图7描绘了根据本发明实施例的用于提供经由CAN总线对一个或者多个体育计时应答器的应答器功能的访问的过程的第二阶段的流程图。图7的过程可以在图6的过程之后进行，其中访问模块通过向第二应答器发送包括第二应答器的应答器ID的确认信息消息，以确认处理第二应答器的信息请求CAN消息(步骤702)。当第二应答器接收包括第二应答器的应答器ID的确认信息CAN消息时，其可以确定访问模块已经接受了其信息请求。其后，应答器可以请求访问模块新许可信息是否可获得(步骤704)。为此，访问模块可以使用应答器ID以确定其是否具有新许可信息用于传送至第二应答器(步骤706)。如果可获得，则新(经加密的)许可信息可以由访问模块发送至第二应答器的安全模块(步骤708)。应答器的安全模块可以对经加密的许可信息进行解密、存储新许可并且基于许可信息配置应答器中的功能模块(步骤709)。
替换地和/或另外，应答器可以从访问模块请求时间信息(例如，当前时间)(步骤710)。作为响应，访问模块可以向应答器的安全模块发送经加密的时间信息(步骤712)。应答器的安全模块可以对时间信息进行解密并使用它来检查应答器许可或者其部分是否有效(步骤713)。在实施例中，时间信息的传送可以包括与参照图3描述的过程类似的认证过程。在该情况下，在步骤710中发送至访问模块的CAN消息可以包括经加密的认证密钥AUTH，其可以用于以与参照图3的步骤304-312描述的方式类似的方式认证访问模块的包括以加密形式的时间信息的响应消息。
其后，可以结束访问模块与第二应答器之间的通信会话。在实施例中，第二应答器可以向访问模块发送确认停止CAN消息(步骤714)并且可以将它本身切换至它在预定时间内不对通告消息作出响应的空闲状态(步骤716)。替换地，第二应答器可以停止向访问模块发送消息以使得在预定时间之后出现超时。其后，访问模块可以开始生成通告消息(步骤718)，该通告消息可以发送至应答器(步骤720)。在该情况下，第一应答器可以对通告消息作出响应以按照与上面描述的方式类似的方式在第一应答器与访问模块之间建立通信会话。
图8描绘了根据本发明实施例的CAN消息的数据格式的示意图。可以基于包括11位CAN标识符的标准CAN消息格式或者包括29位CAN标识符的扩展CAN消息格式对CAN消息进行格式化以用于识别CAN消息的源。CAN消息可以包括0字节数据与8字节数据之间的有效载荷，其中DLC数据字段指示消息中的字节数量。
如图8所示，CAN通告消息802可以包括源ID字段804，该源ID字段804包括访问模块的CAN ID(lmCANid)。有效载荷(或者其预定部分)可以包括应当被应答器用作CAN ID的回答CAN ID806(aCANid)。CAN请求信息CAN消息810可以包括源ID字段812，该源ID字段812包括回答CAN ID(aCANid)，以及有效载荷(或者其预定部分)可以包括传送请求信息CAN消息的应答器的应答器ID 814。CAN确认信息消息820可以包括源ID字段822，该源ID字段822包括访问模块的CAN ID(lmCANid)，以及有效载荷(或者其预定部分)可以包括由访问模块选择以建立通信链路的应答器的应答器ID 822。
访问模块和应答器中的CAN控制器可以被配置为生成这些CAN消息以及通过CAN总线向其它CAN设备广播这些CAN消息。类似地，访问模块和应答器中的CAN控制器可以被配置为接收这些CAN消息以及基于有效载荷中的信息处理消息。图8中的消息使访问模块能够向特定应答器动态地分配CAN ID，并且在CAN网络内的访问模块与应答器之间建立临时的点对点连接。
可以认为图1-8中的实施例并非限制性的。此外，在不背离本发明范围的情况下，一个实施例的元素可以与另一个实施例的一个或者多个元素相结合。另外，访问模块还可以包括两个或者更多个应答器标识符，使得访问模块可以向两个或者更多个应答器提供访问。在实施例中，许可信息可以包括与第一应答器相关联的第一许可信息和与第二应答器相关联的第二许可信息。例如，在某些情形下，车辆可以包括超过一个应答器，例如应答器和备用应答器。在另一个实施例中，用户可以有带有应答器的两个或者更多个车辆。在该情况下，访问条件可能需要访问模块连接至应答器以保持应答器功能激活，以使得仅可以同时激活一个应答器。这样，访问模块可以被用作用于激活应答器功能的应答器电键。
体育计时应答器可以用于任何类型的机动化或者非机动化体育赛事，包括但不限于使用汽车、卡丁车或者机动车的环路和越野竞赛、自行车赛事、无线电控制(RC)竞赛等等。
图9描绘了根据本发明实施例的用于使访问模块(访问电键)经由数据总线(诸如，CAN总线)可拆卸地连接至应答器的系统。具体地，图9描绘了包括访问模块(如参考图1-3描述的)的(硬件)存储器卡906以及插槽404，插槽404被配置为容纳硬件卡并将存储器卡可拆卸地安置在插槽中。当硬件卡安置在插槽中时，硬件卡的电触点910与插槽的触点911形成电接触，插槽可以经由CAN总线导线908电气连接至应答器902。另外的CAN总线导线909可以将应答器和访问电键连接至安装了如图9中描绘的系统的车辆的CAN总线。这样，应答器可以直接地连接至车辆的电机管理系统和/或车辆的电源(例如，电池)。图9的插图示出了访问模块的顶侧，其可以包括用于向驾驶员显示某些信息的显示器912。
可以在车辆中安装图9的系统以使得应答器可以安装在相对较难接近的位置(例如，车辆的轮舱和/或底盘)中，并且用于访问电键的插槽可以安装在对于驾驶员容易接近的位置(例如，车辆的仪表板)处。应答器需要安装在这种位置中以保证从应答器到基站的良好信号传递，反之亦然。车辆的CAN总线(的部分)可以用于经由CAN总线确立应答器与访问电键之间的数据链路。由于CAN总线对于苛刻环境(例如，电气EM噪声)非常鲁棒，因此可以在不同条件下确立可靠数据连接。显然，图9中的系统可以扩展至经由CAN总线连接至访问模块的多个应答器(例如，主应答器以及一个或者多个备用应答器)。访问模块可以用作激活应答器的电键，并且其可以用作用于基于许可信息和/或固件更新配置应答器的访问模块。
图10描绘了图示可以在如参考图1-9描述的系统和方法中使用的示例性数据处理系统的框图。数据处理系统1000可以包括通过系统总线1006耦合至存储器元件1004的至少一个处理器1002。照此，数据处理系统可以将程序代码存储在存储器元件1004内。此外，处理器1002可以执行经由系统总线1056从存储器元件1004访问的程序代码。在一个方面中，数据处理系统可以被实现为适合于存储和/或执行程序代码的计算机。然而，应当理解，可以以能够执行本说明书内描述的功能的包括处理器和存储器的任何系统的形式实现数据处理系统。
存储器元件1004可以包括一个或者多个物理存储器设备，诸如，例如，本地存储器1008以及一个或者多个大容量存储设备1010。本地存储器可以涉及通常在实际执行程序代码期间使用的随机存取存储器或者(一个或者多个)其它非持久性存储器设备。大容量存储设备可以被实现为硬盘驱动器或者其它持久性数据存储设备。处理系统还可以包括一个或者多个高速缓存存储器(未示出)，其提供至少一些程序代码的暂时存储以减少在执行期间必须从大容量存储设备1010取得程序代码的次数。
被描绘为输入设备1012和输出设备1014的输入/输出(I/O)设备可以可选地耦合至数据处理系统。输入设备的示例可以包括但不限于例如键盘、定点设备(诸如鼠标)等等。输出设备的示例可以包括但不限于例如监测器或显示器、扬声器等等。输入设备和/或输出设备可以直接地或者通过中间I/O控制器耦合至数据处理系统。网络适配器1016也可以耦合至数据处理系统以使它能够通过中间私有网络或者公用网络耦合至其它系统、计算机系统、远程网络设备和/或远程存储设备。网络适配器可以包括用于接收由所述系统、设备和/或网络传送的数据的数据接收器以及用于向所述系统、设备和/或网络传送数据的数据传送器。调制解调器、电缆调制解调器和以太网卡是可以与数据处理系统一起使用的不同类型网络适配器的示例。
如图10所示，存储器元件1004可以存储应用程序1018。应当理解，数据处理系统1000还可以执行可以便于执行应用程序的操作系统(未示出)。以可执行程序代码形式实现的应用程序可以由数据处理系统1000(例如，处理器1002)执行。响应于执行应用程序，数据处理系统可以被配置为执行要在此处进一步详细描述的一个或者多个操作。
在一个方面中，例如，数据处理系统1000可以表示客户端数据处理系统。在该情况下，应用程序1018可以表示在执行时配置数据处理系统1000以执行此处关于“客户端”描述的各种功能的客户端应用程序。客户端的示例可以包括但不限于个人计算机、便携式计算机、移动电话等等。
在另一个方面中，数据处理系统1000可以表示服务器。例如，数据处理系统1000可以表示HTTP服务器，在该情况下，应用程序1018在执行时可以配置数据处理系统1000以执行HTTP服务器操作。
本文使用的术语仅仅是为了描述具体实施例的目的并且不旨在限制本发明。如本文使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。还应当理解，术语“包括”和/或“包含”在本说明书中使用时，指定了所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但是不排除存在或者附加有一个或者多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组合。
下面的权利要求中所有部件或者步骤加功能元件的对应结构、材料、动作和等效物旨在包括用于如具体要求保护的执行与其它要求保护的元件结合的功能的任何结构、材料或者动作。尽管为了图示和描述的目的已经提供了对本发明的描述，但是并不旨在穷举性的或者限于所公开形式的本发明。在不背离本发明范围和精神的情况下，许多修改和变型将对本领域普通技术人员显而易见。为了最好地解释本发明的原则和实际应用以及为了使其它本领域普通技术人员能够理解具有如适合于预计的特定用途的各种变型的各种实施例的本发明，对实施例进行选择和描述。

Claims (16)

1.一种用于提供对应答器的一个或者多个应答器功能的访问的方法，优选地所述一个或者多个应答器功能中的至少一个包括向计时系统的接收器传送包括应答器标识符的信号，所述计时系统被配置为确定所述应答器经过所述接收器的时间点，所述方法包括：
在所述应答器与配置为确定时间信息的访问模块之间确立通信链路；优选地所述时间信息包括对当前时间的指示；
确定所述应答器的存储器中存储的权限信息，所述权限信息包括一个或者多个访问条件，以确定所述应答器的用户何时具有访问所述应答器功能的至少部分的权限；
从所述访问模块接收时间信息；以及，
基于所述时间信息和所述访问条件的至少部分确定所述用户是否具有访问所述一个或者多个应答器功能的至少部分的权限。
2.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述用户是否具有访问所述一个或者多个应答器功能的权限还包括：
向所述访问模块发送应答器标识符；
从所述访问模块接收经加密的权限信息，所述权限信息被基于所述应答器标识符的至少部分而确定，优选地所述权限信息还包括用于配置所述应答器功能的至少部分的固件代码；
所述应答器中的密码模块基于所述应答器的安全存储器中存储的解密密钥对所述经加密的权限信息进行解密；
将所述解密的权限信息存储在所述应答器的所述安全存储器中。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括：
如果所述用户具有访问所述一个或者多个应答器功能的权限，则所述应答器中的微控制器根据所述权限信息配置所述一个或者多个应答器功能的至少部分。
4.根据权利要求1-3中的任一项所述的方法，其中确定所述用户是否具有访问所述一个或者多个应答器功能的至少部分的权限还包括：
所述应答器向所述访问模块发送时间请求；
从所述访问模块接收所述时间信息，其中时间信息由所述访问模块基于所述访问模块中的实时时钟来确定。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述时间请求包括经加密的认证值，优选地为经加密的随机数，以认证由所述应答器接收的所述时间信息。
6.根据权利要求5所述的方法，其中确定所述用户是否具有访问所述一个或者多个应答器功能的至少部分的权限还包括：
对所述经加密的认证值进行解密；
通过将所述认证值与所述时间信息相结合以确定已签名的时间信息；
对所述已签名的时间信息进行加密；
向所述应答器发送所述经加密的已签名的时间信息；
通过使所述应答器中存储的所述认证值与所述已签名的时间信息中的认证值相匹配以认证所述时间信息。
7.根据权利要求1-6中的任一项所述的方法，其中确定所述用户是否具有访问所述一个或者多个应答器功能的至少部分的权限还包括：
如果所述应答器的所述用户没有访问所述一个或者多个应答器功能的至少部分的权限，则限制对所述一个或者多个应答器功能的所述至少部分和/或对与所述应答器相关联的一个或者多个服务的访问。
8.根据权利要求1-7中的任一项所述的方法，其中所述访问模块被实现为安全硬件设备，该安全硬件设备被配置为经由数据总线可拆卸地连接至所述应答器；优选地所述可拆卸连接包括用于容纳所述访问模块的插槽，其中所述插槽经由所述数据总线电气连接至所述应答器，并且其中所述插槽被配置用于将所述安全硬件设备经由所述数据总线电气地连接至所述应答器。
9.根据权利要求1-8中的任一项所述的方法，其中所述应答器和所述访问模块包括控制器局域网(CAN)控制器，并且所述数据总线被配置为CAN总线。
10.根据权利要求1-9中的任一项所述的方法，其中确立所述应答器与访问模块之间的通信链路还包括：
应答器CAN控制器收听来自所述访问模块的CAN控制器的通告CAN消息，所述通告CAN消息的CAN ID字段包括与所述访问模块相关联的CAN ID，并且所述通告CAN消息的有效载荷字段包括回答CAN ID；
所述应答器CAN控制器从所述访问模块CAN控制器接收通告CAN消息；
所述应答器CAN控制器向所述访问模块传送请求信息CAN消息，其中所述CAN消息的所述CAN ID字段包括所述回答CAN ID，以及所述请求信息CAN消息的有效载荷包括所述应答器的所述应答器标识符，优选地包括所述应答器的应答器序列号的至少部分；以及，
使用所述应答器标识符以确立所述应答器与所述访问模块之间的数据连接。
11.根据权利要求1-10中的任一项所述的方法，其中所述一个或者多个访问条件包括用于确定对所述应答器功能的至少部分的访问在何时到期的到期信息；和/或，其中所述一个或者多个访问条件包括用于确定所述应答器功能的至少部分在哪个或者哪些位置可访问的位置信息；和/或，其中所述一个或者多个访问条件包括用于确定所述应答器功能的至少部分对于哪些应答器使用是可访问的一个或者多个使用条件。
12.一种应答器，配置为与访问模块进行通信，所述访问模块包括权限信息和时间信息，所述应答器包括：
一个或者多个应答器功能模块，其中所述应答器功能模块中的至少一个被配置用于向体育计时系统的接收器传送包括应答器标识符的信号，以确定所述应答器经过所述接收器的时间点；
用于确立与所述访问模块的通信链路的接口；
安全存储器，用于存储包括一个或者多个访问条件的权限信息，所述一个或者多个访问条件用于确定所述应答器的用户何时具有访问所述应答器功能的至少部分的权限；
具有与其一起体现的计算机可读程序代码的计算机可读存储介质，以及耦合至所述计算机可读存储介质的微处理器，其中响应于执行所述计算机可读程序代码，处理器被配置为执行可执行操作，所述可执行操作包括：
确立与所述访问模块的通信链路；
从所述访问模块接收时间信息，优选地所述时间信息包括对当前时间的指示；以及，
基于所述时间信息和所述访问条件的至少部分确定所述用户是否具有访问所述一个或者多个应答器功能的至少部分的权限。
13.一种访问模块，配置为与应答器进行通信，所述应答器包括一个或者多个应答器功能模块，其中所述应答器功能模块中的至少一个被配置用于向体育计时系统的接收器传送包括应答器标识符的信号，所述体育计时系统被配置为确定所述应答器经过所述接收器的时间点，所述访问模块包括：
用于与所述应答器的通信链路的接口；
安全存储器，用于存储包括一个或者多个访问条件的权限信息，以用于所述用户来访问所述一个或者多个应答器功能模块的至少部分；
用于确定计时信息的部件，优选地所述计时信息包括对当前时间的指示；
具有与其一起体现的计算机可读程序代码的计算机可读存储介质，以及耦合至所述计算机可读存储介质的微处理器，其中响应于执行所述计算机可读程序代码，处理器被配置为执行可执行操作，所述可执行操作包括：
确立与所述应答器的通信链路；
生成时间信息；
经由所述通信链路向所述应答器发送所述时间信息，用于使所述应答器能够基于所述应答器的存储器中存储的权限信息以及所述时间信息来确定用户是否具有访问所述一个或者多个应答器功能模块的至少部分的权限。
14.一种插槽，配置用于容纳根据权利要求13所述的访问模块，所述插槽与连接至一个或者多个应答器的CAN总线电接触，所述插槽被配置为将所述访问模块可拆卸地安置在所述插槽中，以使得当所述访问模块安置在所述插槽中时，所述访问模块与所述CAN总线电接触。
15.一种供车辆使用的应答器系统，包括：
应答器
访问电键，经由数据总线、优选地经由CAN总线通信地连接至所述应答器；
插槽，被配置为容纳所述访问电键并将所述访问电键可拆卸地安置在所述插槽中，其中当所述访问电键安置在所述插槽中时，所述访问电键经由所述数据总线电气连接至所述应答器，
其中所述访问电键被配置为激活所述应答器和/或基于许可信息和/或固件更新来配置所述应答器。
16.一种包括软件代码部分的计算机程序产品，被配置用于当在计算机的存储器中运行时，执行根据权利要求1-11中的任一项所述的方法步骤。
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