CN107920056B - 用于借助于可穿戴物体安全访问确定的空间的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

在安全访问确定的空间的方法的情况下，提供在可穿戴物体(3)的激活之后，从访问或解锁装置(2)传输第一编码信号，在物体中接收该第一编码信号，并且在定义的传输时间后，与装置同步传输编码响应信号。进行在装置的处理单元(25)中转换的编码响应信号的处理，以便检查定义的时间延迟和可穿戴物体的响应代码，并且确定装置与可穿戴物体之间信号的飞行时间。因此计算将可穿戴物体和访问或解锁装置分隔的距离，以便在可穿戴物体的识别之后如果计算的距离低于确定的阈值，则授权访问确定的空间。

Description

用于借助于可穿戴物体安全访问确定的空间的方法和系统
技术领域
本发明涉及借助于诸如个人化电子钥匙的个人化可穿戴物体来安全地 访问诸如车辆的确定空间的方法。
本发明涉及一种用于实现安全访问方法的安全访问系统。
背景技术
在安全访问诸如车辆的确定空间的领域中，已知用于使用智能钥匙的 车辆的登入系统，该智能钥匙用于命令的无线传输。借助于访问系统，可 以基于对个人化电子钥匙的检查或认证(authentication)来授权佩戴个人 化可穿戴物体(诸如电子钥匙)的人访问该空间。询问(interrogation) 信号可以首先从车辆的访问授权或解锁装置传输到个人化电子钥匙。一旦 接收到该询问信号，就激活电子钥匙并且在对车辆的访问授权装置进行编码传输之前在所述电子钥匙中进行响应信号的计算。随后在车辆的访问装 置中进行控制以确定钥匙是否被适当地识别用于所述车辆的打开。
为了控制对车辆的访问，例如借助于电子智能钥匙，车辆的解锁装置 可以首先通过例如对车辆的门把手的机械动作来激活。从该时刻起，解锁 装置传输编码询问信号，该编码询问信号由电子钥匙接收以激活它。电子 钥匙可以由其自身的能量源(诸如电池)供电。一般来说，该询问信号以 低载波频率从车辆传输，而电子钥匙的编码响应信号以高载波频率传输。
电子钥匙包括处理单元或数字处理单元，该处理单元或数字处理单元 连接到其中存储例如用于访问车辆的加密算法和/或识别码的存储装置。一 旦被询问码信号激活，电子钥匙将其编码的识别信号传输到车辆，用于锁 定或解锁车辆的部件或功能的命令。
为了便于访问车辆而无需处理电子钥匙，已经提出了一种电子钥匙， 根据从车辆接收到的询问信号，响应信号从该电子钥匙自动传输到车辆。 为此，钥匙必须位于车辆周围的限制(confined)区域中以能够接收来自 车辆的该询问信号。此外，如果询问信号已被钥匙识别，则该钥匙仅向车 辆传输响应信号。因此，该响应信号允许用于锁定和解锁车辆的部件或功 能的命令。
信号的接收限制由用于信息交换的射频信号的传播特性以及车辆和钥 匙中使用的发射器-接收器的传输功率和灵敏度的特性(characteristics) 确定。车辆周围的限制区域通常由接收的最小功率阈值来定义。
采用由来自车辆的询问信号自动控制的这种电子钥匙，存在允许在电 子钥匙的佩戴者不知道的情况下借助于中间中继器来打开车辆的风险。这 使得不良意图的人能够使用在车辆和电子钥匙的佩戴者之间的这些中间中 继器来打开车辆并启动车辆。这些继电器能够复制分别前往钥匙或车辆的 编码询问信号或编码响应信号，该信号中的每一个信号包括一系列二进制 数据。
第一个不良意图的人的第一中间中继器靠近车辆以接收来自车辆的询 问信号。该询问信号被转换成射频信号，以传输到位于个人化电子钥匙的 佩戴者附近的第二个不良意图的人的第二中间中继器，该个人化电子钥匙 用于待打开和启动的车辆。第二中间中继器再次将第一中间中继器的射频 信号以低频转换成新的询问信号。由被授权访问车辆的人佩戴的个人化电 子钥匙接收新的询问信号，并且在识别该询问信号之后以高频传输编码的 识别响应信号。如果车辆的距离较短，例如小于50米，则电子钥匙的射频 响应信号可以由车辆的解锁装置直接接收。然而，如果电子钥匙和车辆之 间的距离更大得多，例如超过1km，则必须进一步交换从钥匙和经过两个 中间中继器到车辆的射频信号。
本领域已知的安全访问系统遇到若干确保车辆仅由个人化电子钥匙打 开的问题。特别地，通常难以仅通过距车辆短距离的电子钥匙来确定分隔 电子钥匙和车辆以授权车辆打开的距离。这构成了现有技术的安全访问系 统的缺点。
专利EP 673 003 B1描述了一种借助于电子钥匙安全地访问车辆的系 统。在对车辆的把手的动作之后，车辆的解锁装置传输用于钥匙的编码询 问信号，该钥匙接收它并将编码响应信号传输到解锁装置。在由钥匙传输 的响应代码与解锁装置的参考代码一致的情况下，实现对车辆的访问授权。 同样提供了距离检测装置来测量钥匙和车辆之间的距离，以使钥匙能够仅 在车辆附近传输响应代码。这种安全访问系统不能消除中间中继器对车辆 的未经授权的打开的可能性，这构成了缺点。
专利US 6,538,560 B1描述了一种借助于电子应答器(transponder) 钥匙访问车辆的解锁装置的系统。车辆的装置以低频传输编码信号以激活 电子钥匙并允许其以高频激活其发射器和接收器单元。然后由钥匙传输和 接收高频编码询问信号，这必须检查其有效性。在钥匙中进行低频编码信 号的处理，以便考虑到发射器的识别，允许以高频传输编码响应信号。车 辆的装置从钥匙接收高频编码信号以检查其有效性并且在肯定(affirmation)时授权对车辆的访问。从车辆解锁装置接收到的编码信号 的处理必须在钥匙中进行，这需要钥匙中复杂的电路并增加由电池供应的 钥匙的功耗，这构成了缺点。
在现有技术中，同样已知使用UWB通信系统来授权通过电子智能钥 匙访问车辆。采用该类型的UWB通信，精确地确定从车辆到钥匙，以及 从钥匙到车辆的信号的飞行时间(flight time)，以及因此精确地确定这两 个实体之间的距离。相反，该类型的射频链路同样涉及在车辆的解锁装置 和电子钥匙二者中使用数字信号处理(DSP)微处理器。这需要复杂的技 术，并且因此需要高的电能消耗。因此，这构成了这种访问系统的缺点。 此外，在这种系统中，距离测量阶段通常与认证阶段不同，并且这允许潜 在攻击，在其中只有距离测量阶段可能被黑客入侵。
发明内容
因此，本发明的目的是提出一种借助于个人化可穿戴物体安全地访问 确定的空间的方法，以补救现有技术借助于可穿戴物体在至少一个响应信 号的传输期间容易和安全地访问确定的空间的缺点。
为该目的，本发明涉及一种借助于个人化可穿戴物体安全地访问诸如 车辆的确定空间的方法，其包括独立权利要求1所述的特征。
从属权利要求2至14中提及了该方法的具体步骤。
该方法的优点在于如下事实，确定在确定的空间的访问装置和个人化 可穿戴物体之间的传输信号的通信时间或飞行时间。由于可以获得在访问 或解锁装置和可穿戴物体中的时间延迟的良好命令用于管理信号，所以容 易根据来自可穿戴物体的响应而足够精确地确定将可穿戴物体与访问或解 锁装置分隔的距离。这使得当所确定的距离超过确定的阈值时来自中间中 继器的任何请求被拒绝。因此，这可以防止由不良意图的人的中间中继器 来访问确定的空间。
有利地，传输的编码信号可以处于高传送速率，例如以26Mbits/s或125 Mbits/s。采用这种高传送速率，传输和接收信号中的数据的边缘比平均传 送速率更稳固。由于这个原因，可以以更高的精度来确定将可穿戴物体和 访问或解锁装置分隔的距离。因此，可以保证通过个人化可穿戴物体来授 权对确定的空间的访问的更高安全性。
有利地，在装置和可穿戴物体的同步之后在时间上被良好定义的信号 接收窗口允许完全接收由可穿戴物体或由解锁装置传输的响应信号。因此 可以防止通过与被询问的可穿戴物体相连的中间中继器来访问确定的空间。
诸如电子钥匙的可穿戴物体的大部分安全访问控制在用于诸如车辆的 确定空间的访问或解锁装置中的数字信号处理单元中执行。这大大简化了 电子钥匙的电路，并且同样降低了其由小尺寸电池提供的电力消耗。此外， 由于所使用的通信链路是主要在单个通信频率上的窄带，所以这同样简化 了所使用的射频组件。电子钥匙只有在安全访问车辆的控制时刻才被激活。
安全访问系统采用窄带射频技术，其无需许可即可实现工业、科学和 医疗(ISM)无线电频段。该系统具有比UWB系统的天线增益更高的增益 的窄带天线，这使得用于实现安全访问方法的本发明的系统比UWB技术更 经济。
为此，本发明同样涉及一种用于实现安全访问方法的安全访问系统， 其包括独立权利要求15中提到的特征。
从属权利要求16至19中定义了访问系统的特定实施例。
附图说明
在附图的以下描述中，借助于诸如电子钥匙的个人化可穿戴物体来安 全地访问诸如车辆的确定空间的方法和系统的目的、优点和特征将变得更 清楚：
图1示出了用于实现根据本发明的访问方法的安全访问确定空间的系 统的实施例，
图2示出了根据本发明的安全访问方法的第一变型的在图1的访问系 统的访问装置和可穿戴物体之间传输和接收的不同信号，
图3示出了根据本发明的安全访问方法的第二变型的在图1的访问系 统的访问装置和可穿戴物体之间传输和接收的不同信号，
图4示出了根据本发明的安全访问方法的第三变型的在图1的访问系 统的访问装置和可穿戴物体之间传输和接收的不同信号，以及
图5示出了根据本发明的安全访问方法的第四变型的在图1的访问系 统的访问装置和可穿戴物体之间传输和接收的不同信号。
具体实施方式
在下面的描述中，仅以简化的方式描述了用于实现本领域技术人员在 本技术领域中熟知的安全访问方法的安全访问系统的所有组件。
图1示出了用于通过用于实现安全访问方法的可穿戴物体来安全地访 问确定的空间的系统1的实施例。在安全访问系统1的该实施例中，确定 的空间是配备有车辆的访问或解锁装置2的车辆，并且可穿戴物体优选地 是由车辆的用户佩戴的电子智能钥匙3。
当然，另一个确定的空间是可能的，诸如公共汽车、安全建筑物中的 房间、安全的或其中入口仅对具有其个人化的可穿戴物体的授权人员授权 的任何其它空间。此外，可穿戴物体3同样可以是卡、徽章、手表、戒指、 移动电话或可以包含能够与访问或解锁装置2建立通信的电子电路的任何 其它物体。
根据通过电子钥匙3安全地接近车辆的方法，必须足够精确地检测将 个人化电子钥匙3和访问或解锁装置2分隔的距离。在激活电子钥匙3时， 从解锁装置2到电子钥匙3发生对可被编码的射频控制或数据信号的时间 偏移或延迟的传输或接收，反之亦然。同样可以进行对传输到解锁装置2 的电子钥匙3的编码响应信号中的距离信息的合并(merger)，以防止通 过中间中继器的任何攻击。在解锁装置2中进行信号的数字处理以便识别 电子钥匙3以及部分地在电子钥匙3中进行信号的数字处理以便允许车辆 被打开和启动。因此，在解锁装置2中精确地确定装置和钥匙之间的信号 的飞行时间，反之亦然，以及从这个确定将访问装置和电子钥匙分隔的距 离，以授权访问车辆。
访问系统1的访问或解锁装置2特别包括发射器21、接收器22和用 于连接到发射器21和接收器22的信号的至少一个数字处理单元25。在该 实施例中，单个天线26借助于切换元件120连接到发射器21和接收器22。 切换元件120是具有分别连接到发射器21和接收器22的两个输入以及连 接到天线26的一个输出的多路复用器。该多路复用器120由处理单元25 控制，以便能够通过天线26从发射器21传输高频信号，或者通过天线26 接收到接收器22的高频信号。同样设置有本地振荡器23(其优选地是具 有石英晶体24的振荡器)以对解锁装置2的操作计时。
数字处理单元25可以包括由本地振荡器23计时的微处理器、多寄存 器存储器、具有随机数发生器的对称或非对称加密系统以及加密钥匙管理 系统(未示出)。数字处理单元25同样可以包括将中间信号转换为中间数 字信号的模数转换器ADC、中间数字信号的包络检测器、时滞元件、信号 频率调制发生器(未示出)。数字处理单元25同样包括数模转换器DAC， 以转换要传输到电子钥匙3的数字信号。
访问系统1的电子钥匙3特别包括发射器31、接收器32以及连接到 发射器31和接收器32的至少一个数字处理单元35。在本实施例中，单个 天线36借助于切换元件150连接到发射器31和接收器32。切换元件150 是具有分别连接到发射器31和接收器32的两个输入以及连接到天线36 的一个输出的多路复用器。该多路复用器150由数字处理单元35控制，以 便能够如在访问或解锁装置2的情况下，通过天线36从发射器31传输高 频信号或者通过天线36接收到接收器32的高频信号。
同样设置有本地振荡器33(其优选地是具有石英晶体34的振荡器) 以对电子钥匙3中的操作进行计时，并且主要是借助于数字处理单元35 的处理。本地振荡器33的振荡信号可以处于26MHz量级的频率，或处于 由二分频器组件所分的频率。该本地振荡器33类似于解锁装置2的石英晶 体24本地振荡器23。因此，振荡信号的频率基本上类似于±40ppm。这 可以在初始校准步骤之后或在下面解释的安全访问过程期间允许在解锁装 置2和电子钥匙3中的良好的处理同步。
数字处理单元35可以包括由本地振荡器33计时的处理器或有限状态 机、多寄存器存储器、具有随机数发生器的对称或非对称加密系统以及加 密钥匙管理系统(未示出)。数字处理单元35同样可以包括将中间信号转 换为中间数字信号的模数转换器ADC、中间数字信号的包络检测器、时滞 元件、信号频率调制发生器(未示出)。数字处理单元35同样包括数模转 换器，用于转换要传输到解锁装置2的数字信号。
例如，在来自车辆的门把手的激活命令或通过电子钥匙3传输的命令 之后，访问或解锁装置2的传输器21能够通过天线26向下面详细说明的 电子钥匙3的天线36传输控制或数据信号。在激活命令来自车辆的情况下， 由装置传输的激活信号是低频信号LF。相反，如果激活命令来自电子钥 匙3，则侦听访问或解锁装置2将传输高频控制或数据信号。例如，访问 系统1的该实施例中的高频率可以处于5.8GHz的ISM频率。接收器22 能够通过接收天线26接收处于来自询问电子钥匙3的相同载波频率的射频 信号。
在访问或解锁装置2中，发射器21包括同样用于接收器22的频率合 成器113。频率合成器113接收来自石英晶体24振荡器23的参考信号。 频率合成器113能够向第一混频器114和第二混频器115提供高频振荡信 号。第一混频器114从数字处理单元25接收至少一个同相中间信号IF_I， 其在低通滤波器116中被滤波以用于通过频率合成器113的第一振荡信号 对该中间信号进行频率上转换。第二混频器115从数字处理单元25接收至 少一个正交中间信号IF_Q，其在低通滤波器117中被滤波，用于通过频 率合成器113的第二振荡信号对该中间信号进行频率上转换。第一混频器 114的输出信号和第二混频器115的输出信号被添加在发射器21的加法器 112中。输出放大器111连接在加法器112的输出处，以便以传输模式借 助于多路复用器120放大要通过第一天线26传输的射频输出信号。
应当注意，由发射器21的频率合成器113提供的第一振荡信号是同相 振荡信号，而第二振荡信号是正交振荡信号。这被提供用于与被滤波的同 相中间信号IF_I和被滤波的正交中间信号IF_Q的相应混合。因此，频率 合成器113被提供用于为两个混频器114、115以接近5.8GHz的频率生成 同相和正交振荡信号。
如下面参考图2至5所说明的，每一个中间信号IF_I和IF_Q可以包 括以传输模式借助于多路复用器120通过第一天线26传输的可变或滚动码 的调制。这可以是该滚动码的FSK或GFSK频率调制。然而，同样可以 通过由数字处理单元25传输的调制信号Sm来调制由合成器113提供的每 一个振荡信号的频率。同样可以提供PSK或BPSK相位调制以及在方法的 中间步骤中使用的伪随机噪声序列(PN)的调制，以例如确定解锁装置2 和电子钥匙3之间的距离。
在访问或解锁装置2中，接收器22包括低输入噪声放大器121，以接 收模式借助于多路复用器120从天线26接收射频信号。接收器22的低输 入噪声放大器121使接收的射频信号被放大和滤波。接收器22的第一混频 器123被提供用于通过来自频率合成器113的同相振荡信号LO_I来对被 放大和滤波的射频信号进行频率转换，以便提供同相中间信号IF_I。该同 相中间信号IF_I被低通滤波器125滤波。接收器22的第二混频器124被 提供用于通过频率合成器113的正交振荡信号LO_Q对被放大和滤波的射 频信号进行频率转换，以便提供正交中间信号IF_Q。正交中间信号IF_Q 由另一低通滤波器126滤波。被滤波的同相IF_I和正交中间信号IF_Q被 传输到数字处理单元25。
在数字处理单元25中，首先存在模拟数字转换器ADC(未示出)， 其将中间信号转换成处理单元25中要处理的中间数字信号。处理单元25 同样可以包括中间数字信号的包络检测器、诸如多寄存器非易失性存储器 的至少一个存储单元，以及用于转换要传输的数字信号的数模转换器(未 示出)。处理单元25由本地振荡器23提供的定时信号计时，该定时信号 可以处于26MHz量级的频率，或者处于由二分频器组件所分的频率。
在电子钥匙3中，同样只存在一个频率合成器143以接近5.8GHz的 频率生成同相和正交振荡信号。在电子钥匙3的传输器31中，频率合成器 143向第一混频器145提供同相振荡信号，以提高要被传输的同相中间信 号IF_I的频率，该同相中间信号在从数字处理单元35过来的时候在低通 滤波器147中被滤波。频率合成器143将正交振荡信号提供给第二混频器 146，以提高要传输的正交中间信号IF_Q的频率，该正交中间信号在从数 字处理单元35过来的时候在低通滤波器148中被滤波。两个混频器的输出 信号在由放大器141放大之前被加到加法器142中，该放大器141的输出 连接到切换元件150，该切换元件150连接到用于传输和接收信号的单个 天线36。根据用于特别通过数字处理单元35切换对切换元件150的传输 的命令，在传输模式中通过天线36传输由传输器31提供的信号。该切换 元件150优选地是具有链接到天线36的两个输入和一个输出的多路复用器， 其具有来自数字处理单元35的切换命令，该切换命令由来自本地振荡器 33的定时信号计时。多路复用器的一个输入连接到传输器31，而另一个输 入连接到接收器32。
接收器32包括连接到处于接收模式的多路复用器150的输入的低噪声 放大器131。将放大器131的输出信号提供给第一混频器133和第二混频 器134。频率合成器143同样为接收器32的第一混频器133提供同相振荡 信号LO_I并且为接收器32的第二混频器134提供正交振荡信号LO_Q。 在第一混频器133的输出处以降频提供第一同相中间信号IF_I，并且在第 二混频器134的输出处以降频提供第二正交中间信号IF_Q。同相中间信 号IF_I在低通滤波器135中被滤波并被传输到数字处理单元35。正交中 间信号IF_Q在低通滤波器136中被滤波并被传输到数字处理单元35。
在对车辆的元件执行的激活命令之后的初始阶段中，可以首先通过发 射器21的第一天线26传输低频LF激活信号，以唤醒车辆附近的电子钥 匙3。然而，同样可以借助于其包括的按钮或借助于诸如触摸键的所述键 的另一个控制元件来激活所述电子钥匙3。在接收到电子钥匙3的激活信 号时，访问或解锁装置2例如可以向电子钥匙3传输高频询问信号。下面 更详细地说明该初始步骤之后的方法的不同步骤。
应该注意的是，如专利EP 2 796 988 B1中参考图2和第33至37段所 述，可以在解锁装置2中提供伪随机噪声发生器。该发生器可以由振荡器 23计时，以便生成与处理单元25相关联的伪随机噪声码。这种发生器同 样可以被设置在电子钥匙3的处理单元中。滚动码的生成在车库门打开的 领域中已经是已知的。
根据图2的安全访问方法的第一变型，至少必须从解锁装置2向电子 钥匙3传输第一编码信号，诸如用于滚动码的基础信号或伪随机噪声序列 的调制。可以在电子钥匙的LF激活之后的确定的时间间隔之后传输该编 码的基础信号。在解锁装置的传输期间，准确的时间延迟可以通过石英晶 体振荡器或者以基于本地振荡器的较高的频率(例如以250MHz)锁定在 计时装置中。
该电子钥匙接收该第一基础信号并在定义时间中进行解调。然后，电 子钥匙在从解锁装置中的基础信号的启动而适当确定的第一定义传输时间TF之后生成诸如编码响应信号的第二编码信号。可以通过接收基础信号之 后的时间延迟和作为与解锁装置的本地振荡器类似的本地振荡器的结果来 获得可以为0.1ms量级的第一定义传输时间TF。该编码响应信号由解锁 装置接收。即在解锁装置中的时间圈(time laps)之后，进行时移处理操作以确定两个实体之间的飞行时间和电子钥匙的第一定义响应时间。由于 在装置和钥匙中的时间延迟非常精确，并且基础信号和编码响应信号以例 如以26Mbits/s的高传送速率传输，所以容易确定将电子钥匙和车辆分隔 的实际距离。此外，这高度保证防止借助于不良意图人员的中间中继器打 开车辆。
在从电子钥匙3传输编码响应信号的结束时，电子钥匙3可以被自动 停用并保持在休息模式。可以在电子钥匙停用之后在访问或解锁装置2的 处理单元25中以时间延迟来执行对电子钥匙3的时间延迟和响应代码的控 制。可以随后致动用于打开车辆门的命令。电子钥匙3的激活与车辆门的 打开之间的时间T0可以为1ms量级。
根据图3的安全访问方法的第二变型，存在具有从解锁装置2到电子 钥匙3的具有滚动码的基础信号或伪随机噪声序列调制的传输。如前所述， 该编码基础信号可以在电子钥匙激活之后的确定的时间间隔之后被传输。 当从解锁装置生成用于其传输的基础信号时，通过石英晶体振荡器或基于 本地振荡器的较高频率(例如以250MHz)将精确的时间滞后锁定到时钟 装置中。
电子钥匙接收该编码的基础信号，并在定义时间时对其进行解调。然 后，电子钥匙在从解锁装置中的基础信号代码的启动适当确定的第一定义 传输时间TF之后生成编码响应信号。通过接收基础信号之后的时间延迟和 作为与解锁装置的本地振荡器类似的本地振荡器的结果来获得可以为0.1 ms量级的第一定义传输时间TF。
该编码响应信号是对接收到的编码基础信号附加调制的加扰编码 (scrambledcoded)信号或者具有预先编程或生成的对称或非对称加密钥 匙的加密信号。该加扰编码响应信号的生成比访问方法的第一变型的信号 生成更长。例如，调制可以在处于5.8GHz频率的编码响应信号中处于1 Mbits/s。该加扰编码响应信号的持续时间TB可以是0.25ms的量级。
该加扰编码响应信号由解锁装置在用于解锁装置中接收的确定的时间 窗口中被接收。该装置被布置为在该时间窗口或时间间隔中接收加扰编码 响应信号。用于接收的该时间窗口的持续时间等于加扰编码响应信号的该 TB。
在完全接收到加扰编码响应信号之后，在解锁装置的处理单元中进行 处理操作。在处理单元中，将从电子钥匙接收的编码响应信号与基于初始 代码的本地生成的版本进行比较。之后，确定两个实体之间的飞行时间以 及同样电子钥匙的第一定义的响应时间TF。由于在装置和钥匙中的时间延 迟非常精确，并且基础信号和编码响应信号以高传送速率(例如以26 Mbits/s)被传输，所以容易确定将电子钥匙和车辆分隔的实际距离。这同 样保证仅通过车辆附近的电子钥匙才能访问车辆以用于高安全性。
对于该方法的第一变型，在从电子钥匙传输加扰编码响应信号的结束 时，可以自动停用电子钥匙以保持静止模式。然后可以在处理单元中处理 之后致动打开车辆门的命令。电子钥匙的启动与车辆门的打开之间的时间 T0可以是10ms量级。
在参考图4和5描述的安全访问方法的变型中，必须始终将来自解锁 装置的第一编码信号传输到作为电子钥匙的可穿戴物体。然后，存在通过 解锁装置以时间延迟向电子钥匙传输的编码响应信号。在电子钥匙中接收 到的信息的处理使得它能够在识别电子钥匙及其与车辆的距离时将加扰编 码响应信号传输到解锁装置用于检查和授权对车辆的访问。
根据图4的安全访问方法的第三变型，在电子钥匙中设置数据的双重 加扰传送。首先，由解锁装置传输的LF低频信号激活电子钥匙。在激活 电子钥匙之后，可以提供例如传输来自电子钥匙以5.8GHz量级的载波频 率CW的连续信号。解锁装置以载波频率接收该信号，这将用于例如通过 处理单元中的快速傅里叶变换来计算电子钥匙的频率误差。
然后，解锁装置传输基础信号代码，该基础信号代码是以1Mbits/s 的量级的平均速率的滚动码信号或具有对称或非对称钥匙的滚动码或随机 加密信号。基础信号的该传输比该方法的第一和第二变型的基础信号的传 输更长，例如1ms的量级。采用平均传输速率，随后采用较小的精度，但 是处理组件的降低的复杂度来进行距离确定。
电子钥匙接收该编码的基础信号，对其进行解调并对其进行解密，以 便参数化在电子钥匙的处理单元中的分析。由于装置和钥匙的两个振荡器 尚未校准，所以通过电子钥匙接收编码的基础信号的同步仍然是模糊同步。 在CW信号的接收(由钥匙传输)时，在解锁装置的处理单元中进行振荡 器的频率误差的计算。
在对装置的本地振荡器的频率进行校正之后，例如，即在滚动码基础 信号传输之后的确定时间TR1之后，采用来自解锁装置的时间延迟，进行 第一编码响应信号响应1的新传输。第一编码响应信号被传输到电子钥匙， 其中该传输传送精确的同步。电子钥匙例如在与第一编码响应信号的持续 时间相当的用于接收的时间窗口中从解锁装置接收该第一加扰响应信号。
在接收到该第一加扰编码响应信号之后，在电子钥匙的处理单元中进 行第一加扰响应信号的处理。通过等待的第一加扰响应信号(从初始滚动 码解密)的相关(correlation)进行开始时间的计算。该相关使第二响应 信号的传输开始相对于第一响应的到达被准确地对准。随后，电子钥匙生 成在处理单元中的处理结束时传输的第二(伪随机)加扰编码响应信号。 该第二编码响应信号例如到解锁装置的传输以良好的同步和125Mbits/s 的高传送速率进行。
解锁装置在解锁装置的良好同步的接收时间窗口中接收被加扰(伪随 机)的该第二编码响应信号响应2。随后，采用时间延迟，即在接收第二 (伪随机)加扰编码响应信号的结束处的确定时间之后，在装置的处理单 元中，进行电子钥匙的第二编码响应信号的相关。第二加扰编码响应信号 的该相关根据等待的电子钥匙的响应编码进行。在处理单元中再次进行装 置与钥匙之间以及钥匙与装置之间的信号的飞行时间的计算。可以再次确 定电子钥匙和解锁装置之间的距离，以便如果钥匙被正确识别并且相对于 确定的距离阈值位于车辆附近的良好确定的距离处，则允许车辆打开。
采用上述安全访问方法的第三变型，这保证了高安全性。这允许检测 在没有电子钥匙的所有者知道的情况下打开车辆的试图中所用的任何中间 中继器(因此是附加的传输周期)。在已经识别出电子钥匙之后，可以在 装置的处理单元中的处理后的短时间内打开车辆。从激活电子钥匙到存储 在解锁装置中的信息的完整处理的总持续时间T0可以是10ms量级。
根据图5的安全访问方法的第四变型，进行安全距离测量和安全检查。 首先，由解锁装置传输的LF低频信号激活电子钥匙。在LF激活信号之 后，解锁装置传输基础信号代码，该基础信号代码是以1Mbits/s量级的平 均传送速率的滚动码信号或具有对称或非对称钥匙的滚动码或随机加密信 号。基础信号的该传输比该方法的第一和第二变型的基础信号的传输更长， 例如1ms的量级。
电子钥匙接收该编码的基础信号，对其进行解调并对其进行解密。由 于在该第一传输期间传送速率降低以及因此带宽降低，所以对通过电子钥 匙接收编码的基础信号的同步也是模糊同步。在其处理单元中，电子钥匙 基于接收的滚动码基础信号进行解锁装置对电子钥匙的频率误差的计算。 在该处理之后，发生钥匙的本地振荡器的频率校正。
第一编码响应信号响应1的传输采用来自解锁装置的时间延迟(即在 滚动码基础信号传输之后的确定时间TR1之后)进行。该第一编码响应信 号是处于非常高速率(例如125Mbits/s的量级)的伪随机噪声编码信号 PN。第一编码响应信号被传输到电子钥匙，以在电子钥匙中的相关之后具 有精确的同步。该接收的编码信号PN被存储在电子钥匙的存储器的寄存 器中。电子钥匙在明确定义的用于接收的时间窗口中从解锁装置接收该第 一响应信号PN。
在接收到该第一响应信号PN时，在钥匙的处理单元中进行解锁装置 的第一响应与从初始滚动码推导的PN序列的相关。该相关使得能够在从 装置对第一编码响应信号的传输到电子钥匙的传输的确定时间之后，精确 地定义第二伪随机噪声编码信号PN(其以非常高的速率，例如，125Mbits/s 的量级)的传输时间。除了固定时间之外，该确定时间考虑了装置和电子 钥匙之间以及钥匙和装置之间的信号的飞行时间。在传输第二伪随机噪声编码信号PN的时刻获得精确的同步，该第二伪随机噪声编码信号处于非 常高的速率，例如125Mbits/s量级。
解锁装置在用于接收的良好同步的时间窗口中接收该第二伪随机噪声 编码信号PN，并将电子钥匙的第二响应的信息存储在存储器的第一寄存 器中。在装置的接收窗口中的接收持续时间等于电子钥匙的第二响应信号 的持续时间。在从钥匙接收到第二响应信号之后，在装置的处理单元中进 行与来自电子钥匙的第二响应响应2的已知PN码的相关。再次确定飞行 时间的安全计算，以便同样确定将电子钥匙与解锁装置分隔的距离，以便在如果识别出电子钥匙之后则在短时间内允许打开车辆。钥匙激活和车辆 门打开之间的时间T0可以是10ms量级。
应当注意，从钥匙传输到车辆的第二响应的持续时间可以比从车辆传 输到钥匙的第一响应更长。因此，允许相关增益增加，并且有利地，允许 通过保持与更容易获得电力的车辆钥匙传输的信噪比相似的信噪比来降低 钥匙的传输功率。
同样应当注意，上述安全访问方法的不同变型的所有步骤可以连续重 复，以允许车辆仅由所述车辆的个人化电子钥匙打开。
根据上述描述，在不脱离由权利要求限定的本发明的框架的情况下， 本领域技术人员可以设想用于安全访问确定空间的方法和系统的若干变型。 可以在访问或解锁装置和在电子钥匙中提供用于以第一高频传输通信信号 的天线和用于以第二高频接收通信信号的天线。应当注意，对于安全访问 系统的每一个变型，同样可以设想几个交换天线。因此，这允许在通过不 同天线的系统的操作的几个连续阶段过程期间使用具有本领域技术人员众 所周知的多样化天线的拓扑结构。

Claims (19)

1.一种方法，用于借助于个人化的可穿戴物体(3)通过无线信号通信来安全地访问配备有访问或解锁装置(2)的确定空间，其中所述访问或解锁装置(2)包括具有处于高频的射频信号的发射器(21)，具有处于高频的射频信号的接收器(22)，处理单元(25)和用于对所述访问或解锁装置(2)的操作进行计时的本地振荡器(23)，并且所述可穿戴物体(3)包括具有处于高频的射频信号的发射器(31)，具有处于高频的射频信号的接收器(32)，处理单元(35)和用于对所述可穿戴物体(3)的所述操作进行计时的本地振荡器(33)，
其中所述方法的特征在于其包括以下步骤：
-激活所述可穿戴物体(3)，
-从所述访问或解锁装置(2)传输第一编码信号，
-在所述可穿戴物体(3)中接收来自所述访问或解锁装置(2)的所述第一编码信号以解调所述第一编码信号的代码并准备编码响应信号，以便在紧随所述访问或解锁装置(2)中的所述第一编码信号的开始的定义的传输时间(TF)之后向所述访问或解锁装置(2)同步传输所述编码响应信号，
-在所述访问或解锁装置(2)中接收来自所述可穿戴物体(3)的所述编码响应信号，
-通过检查定义的时间延迟和所述可穿戴物体(3)的所述编码响应信号来处理在所述访问或解锁装置(2)的所述处理单元(25)中的转换的编码响应信号，以便确定在所述访问或解锁装置(2)和所述可穿戴物体之间所述第一编码信号和所述编码响应信号的飞行时间，并且从其中推导出将所述可穿戴物体(3)和所述访问或解锁装置(2)分隔的距离，以便在识别出所述可穿戴物体(3)之后如果计算的距离低于确定的阈值，则授权访问所述确定空间。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述编码响应信号的传输结束时或者正好在所述访问或解锁装置(2)的所述处理单元(25)中的所述转换的编码响应信号的所述处理之前停用所述可穿戴物体(3)。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述访问或解锁装置(2)的所述本地振荡器(23)以类似于由所述可穿戴物体(3)的所述本地振荡器(33)生成的振荡信号的频率生成振荡信号。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第一编码信号传输时将所述定义的时间延迟锁定到所述访问或解锁装置(2)中，以允许检查所述可穿戴物体(3)的所述编码响应信号的接收并允许精确地确定所述第一编码信号和所述编码响应信号的所述飞行时间和将所述访问或解锁装置(2)与所述可穿戴物体(3)分隔的距离，并且其特征在于从所述第一编码信号的所述传输确定所述定义的传输时间(TF)。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在从所述可穿戴物体(3)接收到所述编码响应信号之后以时间延迟进行所述访问或解锁装置(2)的所述处理单元(25)中的所述处理。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述访问或解锁装置(2)在所述可穿戴物体(3)的激活之后以确定的时间间隔传输所述第一编码信号，所述第一编码信号是滚动码信号或伪随机噪声编码信号，并且可以采用对称或非对称钥匙加密，其中由所述可穿戴物体(3)接收和解密的所述滚动码信号或伪随机噪声编码信号使得能够准备在所述定义的传输时间(TF)之后传输的所述编码响应信号。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述访问或解锁装置(2)在接收窗口中接收来自所述可穿戴物体(3)的所述编码响应信号，所述接收窗口被调节为所述编码响应信号的持续时间(TB)并且与来自所述可穿戴物体(3)的所述编码响应信号的传输同步。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述访问或解锁装置(2)传输所述第一编码信号，所述第一编码信号为滚动码信号或伪随机噪声编码信号，所述第一编码信号可以采用对称或非对称钥匙加密，并且其特征在于所述可穿戴物体采用数据的附加调制来传输加扰编码响应信号。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，通过所述访问或解锁装置(2)的天线(26)传输的所述第一编码信号的频率和通过所述可穿戴物体(3)的天线(36)传输的所述加扰编码响应信号的频率在5.8GHz的量级的值上相同，其特征在于所述第一编码信号处于26Mbits/s或125Mbits/s的量级的高传输速率，并且其特征在于所述加扰编码响应信号中的所述附加调制处于1Mbits/s量级的较低传输速率。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述访问或解锁装置(2)的天线(26)传输的所述第一编码信号的频率处于5.8GHz量级的频率，并且等于通过所述可穿戴物体(3)的天线(36)传输的所述编码响应信号的频率，并且其特征在于所述第一编码信号处于26Mbits/s或125Mbits/s的量级的高传输速率。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述访问或解锁装置(2)的所述本地振荡器(23)是石英晶体(24)振荡器，并且其中所述可穿戴物体(3)的所述本地振荡器(33)是与所述访问或解锁装置(2)的所述石英晶体(24)类似的石英晶体(34)振荡器，其特征在于，所述第一编码信号由所述访问或解锁装置(2)传输并由可穿戴物体(3)接收，所述可穿戴物体(3)在所述可穿戴物体(3)的所述处理单元(35)中进行用于分析的参数化，其特征在于在所述第一编码信号的所述传输之后，由附加调制加扰的所述访问或解锁装置的编码响应信号(响应1)生成，并且由所述访问或解锁装置(2)以时间延迟(TR1)传输，其特征在于所述可穿戴物体在用于接收的第一时间窗口中接收来自所述访问或解锁装置的加扰编码响应信号，所述第一时间窗口被调节为所述访问或解锁装置的所述加扰编码响应信号的持续时间，其特征在于在具有时间延迟的所述可穿戴物体(3)的所述处理单元(35)中的转换之后进行所述访问或解锁装置的所述加扰编码响应信号的处理，用于从由附加调制加扰的所述可穿戴物体生成和传输所述编码响应信号(响应2)，其特征在于在用于所述访问或解锁装置的接收的第二时间窗口中所述访问或解锁装置(2)接收来自所述可穿戴物体(3)的所述加扰编码响应信号，所述第二时间窗口被调节为来自所述可穿戴物体(3)的所述加扰编码响应信号的所述持续时间，并且其特征在于在所述访问或解锁装置(2)的所述处理单元(25)中以时间延迟进行所述可穿戴物体(3)的所述转换的加扰编码响应信号的处理，用于计算所述访问或解锁装置(2)和所述可穿戴物体(3)之间的所述飞行时间以及所述距离。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，一旦被激活，所述可穿戴物体(3)传输连续载波频率信号(CW)，所述连续载波频率信号(CW)在所述第一编码信号的传输之前由所述访问或解锁装置(2)接收，其特征在于在所述访问或解锁装置(2)的所述处理单元(25)中进行相对于所述访问或解锁装置(2)的所述本地振荡器(23)的所述可穿戴物体(3)的所述本地振荡器(33)的频率误差的计算，其特征在于与所述频率误差计算并行，由所述访问或解锁装置(2)传输所述第一编码信号，并且其特征在于以精确的同步请求传输所述访问或解锁装置的所述加扰编码响应信号。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，由所述访问或解锁装置(2)和所述可穿戴物体(3)传输和接收的所述第一编码信号和所述编码响应信号的频率处于5.8GHz量级的频率，其特征在于所述第一编码信号的数据传送速率为1Mbits/s，所述第一编码信号是由所述访问或解锁装置(2)传输的滚动码信号或伪随机噪声编码信号，并且其特征在于由伪随机噪声编码信号定义的所述加扰编码响应信号处于具有1Mbits/s的附加调制的26Mbits/s或125Mbits/s量级的传送速率。
14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，作为所述访问或解锁装置(2)的滚动码信号的所述第一编码信号由所述可穿戴物体(3)接收，并且在所述可穿戴物体(3)的所述处理单元(35)中进行相对于所述可穿戴物体(3)的所述本地振荡器(33)的所述访问或解锁装置(2)的所述本地振荡器(23)的频率误差的计算，其特征在于所述可穿戴物体(3)的所述处理单元(35)从所述访问或解锁装置(2)的所述加扰编码响应信号的传输来计算所述可穿戴物体(3)的所述加扰编码响应信号的传输时间，以定义在所述访问或解锁装置的所述第二时间窗口中接收的所述可穿戴物体(3)的所述加扰编码响应信号的传输期间的精确同步。
15.通过可穿戴物体安全地访问确定的空间的系统(1)，用于实现根据权利要求1所述的方法，其中所述系统(1)包括访问或解锁装置(2)、用于与所述访问或解锁装置(2)进行无线信号通信的个人化可穿戴物体(3)，其中所述访问或解锁装置(2)包括具有处于高频的射频信号的发射器(21)，具有处于高频的射频信号的接收器(22)，处理单元(25)以及用于对所述访问或解锁装置(2)的所述操作进行计时的本地振荡器(23)，并且所述可穿戴物体(3)包括具有处于高频的射频信号的发射器(31)，具有处于高频的射频信号的接收器(32)，处理单元(35)和用于对所述可穿戴物体(3)的所述操作进行计时的本地振荡器(33)。
16.根据权利要求15所述的系统(1)，其特征在于，所述访问或解锁装置(2)的所述本地振荡器(23)是石英晶体(24)振荡器，并且所述可穿戴物体(3)的所述本地振荡器(33)是类似于所述访问或解锁装置(2)的所述石英晶体(24)的石英晶体(34)振荡器。
17.根据权利要求15所述的系统(1)，其特征在于，所述射频信号的所述高频为5.8GHz量级。
18.根据权利要求15所述的系统(1)，其特征在于，所述访问或解锁装置(2)的所述发射器(21)和所述接收器(22)借助于以多路复用器的形式的切换元件(120)来连接，所述多路复用器具有用于传输和接收处于高频的信号的单个天线(26)，并且其特征在于，所述可穿戴物体(3)的所述发射器(31)和所述接收器(32)借助于以多路复用器的形式的切换元件(150)来连接，所述多路复用器具有用于传输和接收处于相同高频的信号的单个天线(36)。
19.根据权利要求15所述的系统(1)，其特征在于，所述访问或解锁装置(2)被布置在车辆中，并且其特征在于所述可穿戴物体(3)是电子钥匙，所述电子钥匙能够通过对所述电子钥匙的按钮或触摸的手动动作被激活，或被所述访问或解锁装置(2)传输的低频唤醒信号激活。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3041459B1 (fr) * 2015-09-18 2017-10-13 Valeo Comfort & Driving Assistance Procede de determination d'une distance entre un vehicule et un identifiant
DE102017201308B4 (de) * 2017-01-27 2020-07-02 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Verifizieren eines vorgegebenen räumlichen Maximalabstands eines Funkschlüssels bezüglich eines Kraftfahrzeugs sowie Steuervorrichtung, Kraftfahrzeug und Funkschlüssel
DE102017120524A1 (de) * 2017-04-28 2018-10-31 Huf Hülsbeck & Fürst Gmbh & Co. Kg Tragbarer ID-Geber für ein Authentifizierungssystem und Verfahren zum Betreiben eines Authentifizierungssystems
DE102017109293A1 (de) 2017-04-28 2018-10-31 Huf Hülsbeck & Fürst Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Betreiben eines Authentifizierungssystems und Authentifizierungssystem
US10089810B1 (en) * 2017-12-01 2018-10-02 OpenPath Security Inc. Rolling code based proximity verification for entry access
CN110543231B (zh) * 2018-05-28 2022-11-15 Oppo广东移动通信有限公司 电子装置控制方法及相关设备
EP3594911B1 (en) * 2018-07-11 2023-04-19 Aptiv Technologies Limited Method for preventing security breaches of a passive remote keyless entry system
CN114026901B (zh) * 2019-07-30 2023-12-19 艾迈斯-欧司朗亚太私人有限公司 通过飞行时间认证邻近性
GB2602009A (en) * 2020-12-15 2022-06-22 Airbus Operations Ltd Tyre pressure monitoring devices enforcing range limitation on communication

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6535161B1 (en) * 2000-11-28 2003-03-18 Mcewan Technologies, Llc Loop powered radar rangefinder
US7944340B1 (en) * 2006-09-28 2011-05-17 Lear Corporation System and method for two-way remote activation with adaptive protocol
US8204031B2 (en) * 2008-09-24 2012-06-19 Rockstar Bidco, LP Duplexer/multiplexer having filters that include at least one band reject filter
CN103366745A (zh) * 2012-03-29 2013-10-23 三星电子（中国）研发中心 基于语音识别保护终端设备的方法及其终端设备
US8826415B2 (en) * 2012-09-04 2014-09-02 Apple Inc. Automated device access
CN104494563A (zh) * 2014-12-24 2015-04-08 马瑞利汽车电子(广州)有限公司 一种基于通讯总线的汽车无钥匙进入与启动的系统和方法
CN104769961A (zh) * 2012-06-18 2015-07-08 总锁有限责任公司 Rfid检测系统

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2937673B2 (ja) * 1993-01-25 1999-08-23 株式会社東芝 通信装置
DE4409167C1 (de) 1994-03-17 1995-06-29 Siemens Ag Schlüssellose Zugangskontrolleinrichtung
DE19728761C1 (de) 1997-07-05 1998-09-24 Kostal Leopold Gmbh & Co Kg Schlüssellose Zugangskontrolleinrichtung für Kraftfahrzeuge sowie Verfahren zum Durchführen einer schlüssellosen Zugangsberechtigungskontrolle bei Kraftfahrzeugen
BR9913440B1 (pt) * 1998-09-01 2008-11-18 processo para a realizaÇço de um controle de autorizaÇço de acesso sem chave e equipamento de controle de autorizaÇço de acesso sem chave.
JP3692843B2 (ja) * 1999-07-15 2005-09-07 株式会社デンソー 自動車ドアロック制御装置
WO2001025060A2 (en) * 1999-10-01 2001-04-12 Siemens Automotive Corporation Relay attach detection of a secure vehicle command communication
FR2808549B1 (fr) * 2000-05-03 2003-06-13 Delphi Tech Inc Systeme d'acces dit mains libres pour vehicule automobile
AU2002340506A1 (en) * 2002-11-07 2004-06-07 Fractus, S.A. Integrated circuit package including miniature antenna
US7456726B2 (en) * 2004-03-05 2008-11-25 Seknion, Inc. Method and apparatus for improving the efficiency and accuracy of RFID systems
GB0415219D0 (en) * 2004-07-07 2004-08-11 Koninkl Philips Electronics Nv Improvements in or relating to time-of-flight ranging systems
US7466219B2 (en) * 2004-10-19 2008-12-16 Sanyo Electric Co., Ltd. Communication device and distance calculation system
GB0500460D0 (en) * 2005-01-11 2005-02-16 Koninkl Philips Electronics Nv Time of flight
US7988055B2 (en) * 2005-01-20 2011-08-02 Wright State University Uncontrolled passive radio frequency identification tag and system with 3-D positioning
JP2009166550A (ja) * 2008-01-11 2009-07-30 Mitsubishi Electric Corp 車載機器遠隔制御システムおよび車載機器遠隔制御方法
EP2204669A1 (de) * 2008-12-30 2010-07-07 Atmel Automotive GmbH System, Verfahren und Schaltung zur Entfernungsmessung zwischen zwei Knoten eines Funknetzes
DE102009002448A1 (de) * 2009-04-16 2010-10-21 Huf Hülsbeck & Fürst Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Sicherung einer Keyless-Entry-Kommunikation für Kraftfahrzeuge
JP5405951B2 (ja) * 2009-09-15 2014-02-05 株式会社東海理化電機製作所 電子キーシステム
US8723720B2 (en) * 2011-05-03 2014-05-13 Harris Corporation Wireless location detection and/or tracking device and associated methods
WO2014149107A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-25 Waveconnex, Inc. Ehf secure communication device
EP2796987A1 (en) 2013-04-26 2014-10-29 EM Microelectronic-Marin SA Random number generator
GB2517129B (en) * 2013-05-31 2015-12-09 Jaguar Land Rover Ltd Vehicle communication system
US9709672B2 (en) * 2013-08-16 2017-07-18 Drnc Holdings, Inc. Method and system for identifying and finding a range of an object
JP6354165B2 (ja) * 2014-01-15 2018-07-11 株式会社デンソー 制御システム
JP6372688B2 (ja) * 2014-07-28 2018-08-15 株式会社デンソー 車両用通信システム
US10177846B2 (en) * 2014-12-01 2019-01-08 Infineon Technologies Ag Transceiver device, access control devices, a transmitter device and a receiver device
US9894613B2 (en) * 2015-07-22 2018-02-13 GM Global Technology Operations LLC Time of flight based passive entry/passive start system
US10440574B2 (en) * 2016-06-12 2019-10-08 Apple Inc. Unlocking a device
US10634776B2 (en) * 2016-09-23 2020-04-28 Apple Inc. Time of flight estimation using an asymmetric scheme

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6535161B1 (en) * 2000-11-28 2003-03-18 Mcewan Technologies, Llc Loop powered radar rangefinder
US7944340B1 (en) * 2006-09-28 2011-05-17 Lear Corporation System and method for two-way remote activation with adaptive protocol
US8204031B2 (en) * 2008-09-24 2012-06-19 Rockstar Bidco, LP Duplexer/multiplexer having filters that include at least one band reject filter
CN103366745A (zh) * 2012-03-29 2013-10-23 三星电子（中国）研发中心 基于语音识别保护终端设备的方法及其终端设备
CN104769961A (zh) * 2012-06-18 2015-07-08 总锁有限责任公司 Rfid检测系统
US8826415B2 (en) * 2012-09-04 2014-09-02 Apple Inc. Automated device access
CN104494563A (zh) * 2014-12-24 2015-04-08 马瑞利汽车电子(广州)有限公司 一种基于通讯总线的汽车无钥匙进入与启动的系统和方法

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