CN110001576A - 用于控制对车辆访问的方法和用于控制对车辆访问的系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于控制对车辆(12)的访问的方法，包括：在基于车辆的系统(14)处存储车辆(12)的与车辆(12)被停放的位置相关联的GPS位置(V)；经由基于车辆的系统(14)与移动装置(16)通信以获得移动装置(16)的GPS位置(M)；以及如果移动装置(16)的GPS位置(M)在距所存储的车辆(12)的GPS位置(V)的预定距离之外，则经由基于车辆的系统(14)阻止进入车辆(12)。此外，示出了一种用于控制对车辆(12)的访问的系统(10)。

Description

用于控制对车辆访问的方法和用于控制对车辆访问的系统
技术领域
本发明涉及用于控制对车辆的访问特别是车辆无钥匙进入的方法，以及用于控制对车辆的访问的系统，特别是车辆无钥匙进入系统。
背景技术
众所周知，车辆远程无钥匙进入系统(RKE)或被动无钥匙进入系统(PKE)可能易受被称为中继攻击(relay attack)盗窃的攻击。从现有技术已知的这种情况在图1中示出。
车辆1的无钥匙进入系统包括车辆1中的低频(LF)基站2和射频(RF)接收器3。
此外，该系统包括安全令牌4，例如遥控钥匙(key fob)，安全令牌4具有LF接收器5和RF发射器6。
在正常情况下，当携带安全令牌4的用户接近他的车辆1并且提起门把手时，门把手将启动低频基站2以创建具有特定信息的LF场。该LF场使安全令牌4的LF接收器5通电并且经由LF场从基站2接收信息。
RF发射器6将该信息或者对该信息的适当响应作为消息传输到车辆1中的RF接收器3。在验证消息即信息或响应之后，准许(grant)访问并且车辆被解锁。
如图1中所示，可以执行利用两个偷盗者T1、T2的中继攻击。这两个偷盗者T1、T2具有彼此通信的LF/RF装置7、8。
第一偷盗者T1靠近车辆1并且第二偷盗者T2靠近车辆的用户U。
第一偷盗者T1接近车辆1并且提起门把手以启动通常进入过程。第一偷盗者T1的LF/RF装置7以LF场接收从LF基站2传输的信息并且将该消息发送至第二偷盗者T2的对应LF/RF装置8。
继而，第二偷盗者T2的LF/RF装置8生成具有与车辆1相同的信息的相同的LF场，但是靠近用户U，使得用户U的安全令牌4执行相同的步骤，就如同安全令牌靠近车辆1一样。
具有LF/RF装置8的第二偷盗者T2接收从安全令牌4的RF发射器6传输的RF信息或响应并且将该信息中继回至第一偷盗者T1的LF/RF装置7。
然后，第一偷盗者T1的LF/RF装置7将相同的RF信息或响应发送到车辆1的RF接收器3。
对于车辆1而言，似乎安全令牌4在车辆1的附近，因此车辆被解锁，即使用户U是远离车辆1的。
发明内容
因此，本发明的目的是提供用于控制对车辆的访问的方法和系统，该系统和方法防止对车辆的中继攻击，而不限制无钥匙进入系统的舒适性。
出于此目的，提供了一种用于控制对车辆的访问特别是车辆无钥匙进入的方法。该方法包括：
提供基于车辆的系统，所述基于车辆的系统包括与车辆控制模块操作连接的收发器；以及
提供移动装置，该移动装置具有GPS模块和无线通信模块；
在基于车辆的系统处存储车辆的与车辆被停放的位置相关联的GPS位置；
经由基于车辆的系统来与移动装置经由收发器和无线通信模块通信，以获得移动装置的GPS位置；以及
如果移动装置的GPS位置在距所存储的车辆的GPS位置的预定距离之外，则经由基于车辆的系统阻止进入车辆。
通过在移动装置在预定距离之外时阻止对车辆的访问，可以成功地防止中继攻击。即使车辆与移动装置之间的传输被中继，移动装置的位置也将仍然在预定距离之外。因此，有效地防止了中继攻击。
移动装置可以是支持GPS和蓝牙的手机、平板计算机、膝上型计算机等。此外，移动装置可以由车辆的授权用户拥有。
预定距离可以是收发器和/或基站的操作范围的距离。
所提及的方法步骤例如由车辆控制模块执行。
为了精确地确定移动装置的位置，该方法还包括以下步骤：
经由收发器和无线通信模块向移动装置发送这样的指示，该指示请求移动装置的GPS位置，
使用GPS模块确定移动装置的GPS位置，以及
经由无线通信模块和收发器将移动装置的GPS位置传输至车辆控制模块。
例如，该方法还包括：经由基于车辆的系统来确定车辆何时被停放，使得可以立即确定车辆的与车辆被停放的位置相关联的GPS位置。
在本发明的实施方式中，该方法还包括用于确保快速访问汽车的以下步骤：
由车辆控制模块接收进入请求；以及
如果至少移动装置的GPS位置在距所存储的车辆的GPS位置的预定距离内，则允许进入车辆。
可以根据进入请求来发起用于获得移动装置的GPS位置的通信，以减少准许访问所需的时间。
在本发明的另一实施方式中，该方法还包括以下步骤：
基于车辆的系统具有车辆中的基站并且具有接收器，该基站被配置成生成具有第一频率的电磁场，并且接收器用于接收具有第二频率的传输；
提供安全令牌，特别是遥控钥匙，该安全令牌具有用于具有第一频率的电磁场的接收器以及用于具有第二频率的传输的发射器；
由基站生成具有第一频率的电磁场并且由安全令牌接收电磁场；
经由安全令牌的发射器和基于车辆的系统的接收器，由安全令牌向基于车辆的系统传输消息；
经由车辆控制模块来验证消息；以及
如果至少验证成功并且移动装置的GPS位置在距所存储的车辆的GPS位置的预定距离内，则允许进入车辆。
因此，可以以无钥匙的方式准许对车辆的访问。
第一频率和第二频率可以是相同的。
例如，安全令牌可以是遥控钥匙，特别是远程无钥匙进入(RKE)系统或被动无钥匙进入(PKE)系统的遥控钥匙。
用于获得移动装置的GPS位置的通信还可以在成功验证消息之后发起，以减少对移动装置的不必要的请求。
优选地，第一频率低于第二频率，特别地，其中，第一频率是低频并且第二频率是射频，从而提供了鲁棒的方法。
低频可以在20kHz与150kHz之间，特别是125kHz或130kHz。射频例如是UHF频率，特别是315MHz、433MHz或868MHz。
例如，安全令牌的接收器是RFID接收器或RFID应答器，使得对于安全令牌而言不需要电源。
在本发明的一方面中，当使用车辆的门把手时或者当接近传感器检测到人接近车辆的门时，生成进入请求，使得不需要车辆的用户进行额外的动作。
为了更进一步提高该方法的安全性，该方法还包括以下步骤：
验证是否利用车辆控制模块认证了移动装置，以及
如果未利用车辆控制模块认证移动装置，则阻止进入车辆。
出于上述目的，还提供了一种用于控制对车辆的访问的系统，特别是车辆无钥匙进入系统。该系统包括：基于车辆的系统、移动装置以及可选的安全令牌，该基于车辆的系统包括与车辆控制模块操作连接的收发器，其中，移动装置、基于车辆的系统和可选的安全令牌被配置成联合执行如上所述的方法。
在方法的上下文中讨论的特征和优点也适用于该系统。
附图说明
根据以下的描述以及所参照的附图，本发明的另外的特征和优点将是明显的，在附图中：
图1示意性地示出了根据现有技术的车辆无钥匙进入系统，
图2示意性地示出了根据本发明的用于控制对车辆的访问的系统，以及
图3示出了根据本发明的用于控制对车辆的访问的方法的流程图。
具体实施方式
图1示出了用于控制对车辆12的访问的系统10，系统10具有基于车辆的系统14、移动装置16以及安全令牌18。
车辆12可以是乘用车、卡车、公共汽车等。
在所示出的实施方式中，车辆12是具有以下部件的乘用车：具有门锁22的门20、导航系统24、信息娱乐系统26和基于车辆的系统14。
导航系统24可以包括GPS接收器28。
信息娱乐系统26可以包括能够经由蓝牙协议进行通信的收发器30，例如蓝牙收发器。
基于车辆的系统14包括车辆控制模块32、基站34以及接收器36。
车辆控制模块32连接至门20的门锁22、信息娱乐系统26的收发器30、导航系统24的GPS接收器28、基站34和接收器36。连接是可操作的，使得车辆控制模块32被配置成控制所提到的部件。
因此，GPS接收器28和收发器30也可以被视为基于车辆的系统14的一部分。
当然，基于车辆的系统14的GPS接收器28和收发器30可以分别与导航系统24和信息娱乐系统26分开。
基站34例如是能够在车辆12的附近生成低频场的低频基站。低频场可以具有第一频率f1。
接收器36被配置成接收处于第二频率f2的传输。例如，接收器36是射频接收器。
第一频率f1即低频可以在12kHz与150kHz之间，特别地，第一频率f1可以是125kHz或130kHz。
第二频率f2例如射频可以是UHF频率，特别是315MHz、433MHz或868MHz。
当然，第一频率f1和第二频率f2也可能是相同的频率。在这种情况下，基站34和接收器36可以是单个收发器。
安全令牌18可以是遥控钥匙，尤其是用于远程无钥匙进入(RKE)系统或被动无钥匙进入(PKE)系统的遥控钥匙。
安全令牌18包括用于具有第一频率f1的电磁场的接收器38以及用于传输具有第二频率f2的信号的发射器。
在所示出的实施方式中，因此接收器38是低频接收器，并且发射器40是射频发射器。
接收器38例如是RFID接收器或RFID应答器。
移动装置16例如是手机、平板计算机、膝上型计算机等。移动装置16包括无线通信模块42例如蓝牙模块以及GPS模块44。
此外，移动装置16可以由车辆的授权用户拥有。
移动装置16被利用车辆控制模块32认证，即该特定移动装置16已经作为可信装置向车辆控制模块32进行了登记。
车辆12还可以包括作为基于车辆的系统14的一部分的接近传感器46，接近传感器被配置成检测人与车辆12的门20之一的接近度。
当用户希望获得对车辆12的访问时，他携带安全令牌18和已经预先用车辆控制模块32认证的移动装置16接近车辆12。
用于获得对车辆12的访问的方法如图3中的流程图所示。
当用户使用门20之一的门把手时，进入请求被生成并且由车辆控制模块32接收(步骤S1)。
可替选地或另外地，当接近传感器检测到用户位于车辆12的门20之一的附近时，也可以由接近传感器46生成进入请求。
在接收到进入请求时，车辆控制模块32执行两个动作。
一方面，在步骤S2中，经由收发器30和无线通信模块42例如使用蓝牙协议，车辆控制模块32发起与移动装置16的通信，并且向移动装置16发送指示。
通过该指示，指示移动装置16使用移动装置16的GPS模块44来确定其GPS位置，即移动装置的GPS位置M(步骤S3)。
在步骤S4中，经由无线通信模块42和收发器30，移动装置向车辆控制模块32传输移动装置的GPS位置M(步骤S4)。
在步骤S5中，确定车辆12的GPS位置V，例如使用GPS接收器28来确定车辆12的GPS位置V。
步骤S5可能已经被预先执行，例如，一旦基于车辆的系统14确定车辆12被停放。
在步骤S6中，车辆控制模块32将车辆12的GPS位置V与移动装置16的GPS位置M进行比较，并且确定移动装置16是否在距车辆12的预定距离之外。
预定距离可以是与收发器30和/或基站34的操作范围相同的距离。
如果移动装置16在预定距离之外，则车辆控制模块32阻止用户访问车辆12或进入车辆12，因为认为车辆12的真实用户不是试图获得对车辆12的访问的人。
如果移动装置16在距车辆12的GPS位置V的预定距离内，则可以准许访问或进入。
在步骤S1至S6期间，车辆控制模块32还可以验证已经被请求发送其GPS位置或将被请求发送其GPS位置的移动装置16是否被利用车辆控制模块32认证(步骤S7)。
如果该特定移动装置16未被认证，即移动装置16未被车辆控制模块32列为可信装置，则阻止进入车辆12。
如果移动装置16被认证，则可以准许进入车辆12。
在确定可以准许访问之后或者紧接接收到进入请求之后，车辆控制模块32控制基站34以创建包括特定信息的具有第一频率f1的电磁场(步骤S8)。
电磁场由安全令牌18接收，更精确地，由安全令牌18的接收器38接收，并且响应于对电磁场的接收，安全令牌18向基于车辆的系统14传输消息(步骤S9)。
该消息可以包括电磁场的信息或对该信息的适当响应。
经由安全令牌18的发射器40将该消息作为具有第二频率f2的信号来发送，例如作为射频传输来发送。
该消息由基于车辆的系统14的接收器36接收并且被路由到车辆控制模块32。
在下一步骤S10中，消息由车辆控制模块32验证，并且在验证成功的情况下，可以准许对车辆的访问。否则，车辆控制模块32阻止对车辆12的访问，即进入车辆12。
用于生成具有第一频率f1的电磁场的方法、用于作为响应由安全令牌18生成消息的方法以及用于验证该消息的方法在关于无钥匙进入系统或被动进入系统的现有技术中本身是已知的，并且可以包括加密步骤，为了清楚起见，在本说明书中省略了加密步骤。
在下一步骤S11中，如果在前面的步骤中已经确定经认证的移动装置16的GPS位置M在距所存储的车辆12的GPS位置V的预定距离内，并且如果来自安全令牌18的消息已经被成功验证，则车辆控制模块32确定将准许对车辆12的访问。
然后，在步骤S12中，车辆控制模块32控制门锁22以解锁车辆12的门20。然后，用户可以访问并进入车辆12。
因此，通过要求移动装置靠近车辆，防止了上面说明的中继攻击。

Claims (11)

1.一种用于控制对车辆(12)的访问特别是车辆无钥匙进入的方法，包括：
提供基于车辆的系统(14)，所述基于车辆的系统包括与车辆控制模块(32)操作连接的收发器(30)；以及
提供移动装置(16)，所述移动装置具有GPS模块(44)和无线通信模块(42)；
在所述基于车辆的系统(14)处存储所述车辆(12)的与所述车辆(12)被停放的位置相关联的GPS位置(V)；
经由所述基于车辆的系统(14)来与所述移动装置(16)经由所述收发器(30)和所述无线通信模块(42)通信，以获得所述移动装置(16)的GPS位置(M)；以及
如果所述移动装置(16)的GPS位置(M)在距所存储的所述车辆(12)的GPS位置(V)的预定距离之外，则经由所述基于车辆的系统(14)来阻止进入所述车辆(12)。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：
经由所述收发器(30)和所述无线通信模块(42)向所述移动装置(16)发送这样的指示，所述指示请求所述移动装置(16)的GPS位置(M)，
使用所述GPS模块(44)确定所述移动装置(16)的GPS位置(M)，以及
经由所述无线通信模块(42)和所述收发器(30)将所述移动装置(16)的GPS位置(M)传输至所述车辆控制模块(32)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，包括以下步骤：经由所述基于车辆的系统(14)来确定所述车辆(12)何时被停放。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括以下步骤：
由所述车辆控制模块(32)接收进入请求；
如果至少所述移动装置(16)的GPS位置(M)在距所存储的所述车辆(12)的GPS位置(V)的预定距离内，则允许进入所述车辆(12)。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，根据所述进入请求来发起用于获得所述移动装置(16)的GPS位置(M)的通信。
6.根据权利要求4或5所述的方法，还包括以下步骤：
所述基于车辆的系统(14)具有所述车辆(12)中的基站(34)并且具有接收器(36)，其中，所述基站被配置成生成具有第一频率(f1)的电磁场，所述接收器用于接收具有第二频率(f2)的传输；
提供安全令牌(18)，特别是遥控钥匙，所述安全令牌具有用于具有所述第一频率(f1)的电磁场的接收器(38)以及用于具有所述第二频率(f2)的传输的发射器(40)；
由所述基站(34)生成具有所述第一频率(f1)的电磁场并且由所述安全令牌(18)接收所述电磁场；
经由所述安全令牌(18)的所述发射器(40)和所述基于车辆的系统(14)的所述接收器(36)，由所述安全令牌(18)向所述基于车辆的系统(14)传输消息；
经由所述车辆控制模块(32)来验证所述消息；以及
如果至少所述验证成功并且所述移动装置(16)的GPS位置(M)在距所存储的所述车辆(12)的GPS位置(V)的预定距离内，则允许进入所述车辆(12)。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第一频率(f1)低于所述第二频率(f2)，特别地，其中，所述第一频率(f1)是低频并且所述第二频率(f2)是射频。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，所述安全令牌(18)的所述接收器(38)是RFID接收器或RFID应答器。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的方法，其中，当使用所述车辆(12)的门把手时或者当接近传感器(46)检测到人接近所述车辆(12)的门(20)时，生成所述进入请求。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括以下步骤：
验证是否利用所述车辆控制模块(32)认证了所述移动装置(16)，以及
如果未利用所述车辆控制模块(32)认证所述移动装置(16)，则阻止进入所述车辆(12)。
11.一种用于控制对车辆(12)的访问的系统，特别是车辆无钥匙进入系统，包括：
基于车辆的系统(14)、移动装置(16)以及可选的安全令牌(18)，所述基于车辆的系统包括与车辆控制模块(32)操作连接的收发器(30)，
其中，所述移动装置(16)、所述基于车辆的系统(14)以及所述可选的安全令牌(18)被配置成联合执行根据前述权利要求中任一项所述的方法。
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