CN110381507A - 用于解锁车辆的装置、方法以及车辆 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种使用用户设备(20)解锁车辆(100)的装置(1)，其包括：用于从用户设备(20)的无源标签(21)中读取认证信息的电子信息读取器模块(11)，所述无源标签(21)通过在其中引起电压的方式被供电，其中装置(1)被构造成用于经由读取器模块(11)和无源标签(21)运行第一认证协议；用于给用户设备(20)充电的充电设备(12)，其中充电设备(12)定位在车辆(100)的可闭合空间(13)中，可闭合空间(13)可通过至少一个可锁定盖(14)闭合，其中至少一个可锁定盖(14)被构造为，当读取器模块(11)和无源标签(21)处于通信联系中并且当装置(1)已经运行了第一认证协议且已经基于认证信息验证了无源标签(21)的真实性(21)时，至少一个可锁定盖(14)解锁；其中装置(1)被构造为使用用户设备(20)运行附加认证协议，以用于解锁车辆(100)的至少一个门(101)。此外，本公开涉及一种方法和包括装置(1)的车辆(100)。

Description

用于解锁车辆的装置、方法以及车辆
技术领域
本公开涉及一种使用用户设备解锁车辆的装置、相应的方法以及包括该装置的车辆。
背景技术
诸如乘用轿车之类的车辆通常需要钥匙或密钥卡来解锁车辆的车门以及用于启动车辆，例如启动发动机。众所周知，这种钥匙可以是电子遥控钥匙，当用户按下钥匙按钮就可以解锁乘客门。还已知使用车辆的无钥匙进入系统。使用这样的系统，例如当用户触摸门的把手并且还将电子验证钥匙保持在门附近时车门就可以解锁。在电子钥匙没电的情况下，还可以包括用于解锁车辆的物理钥匙。
最近，将车辆解锁功能结合到诸如智能手机之类的其它设备中也变得更常见。因此，例如通过使用智能手机中所谓的app(移动应用软件)，可以通过在智能手机和车辆之间运行认证协议来解锁车门。但是，当智能手机没电时，将物理键结合到智能手机中进行解锁并不是一个合适的解决方案。
如何解锁并允许用户进入车辆乘客舱的另一示例是利用近场通信(NFC)技术。例如，美国专利申请2016/0358396A1号公开了将无源NFC标签结合到移动设备中，其中例如当移动设备没电或关闭时，可以使用无源标签来解锁车门或启动车辆。
发明内容
鉴于上述内容，本发明的目的是提供一种使用用户设备解锁车辆的改进装置和一种使用用户设备解锁车辆的改进方法。更具体地，本发明的目的是提供一种用于车辆的装置和相应的方法，其便于车辆的解锁并且还是安全的并且减轻了某人非法进入车辆的风险。
上述目的由独立权利要求中详细说明的主题提供。优选和有利的实施方式可以在从属权利要求和随附的说明书和附图中找到。
根据第一方面，上述目的通过一种使用用户设备解锁车辆的装置提供，该装置包括：用于从用户设备的无源标签读取认证信息的电子信息读取器模块，该无源标签通过在其中引起电压的方式被供电，其中该装置被构造为用于经由读取器模块和无源标签来运行第一认证协议；用于给用户设备充电的充电设备，其中充电设备定位在车辆的可由至少一个可锁定盖闭合的可闭合空间中，其中至少一个可锁定盖被构造为，当读取器模块和无源标签处于通信联系中并且当该装置已经运行了第一认证协议且已经基于认证信息验证了无源标签的真实性时，至少一个可锁定盖解锁；并且其中该装置被构造为使用用户设备运行附加认证协议从而解锁车辆的至少一个门。
本发明人已经意识到，当诸如智能手机的用户设备没电或关闭时，使用无源标签来解锁车门可能是方便的，但另一方面导致了较不安全的解决方案。更具体地，无源标签(诸如NFC标签等)中用于解锁的安全信息可以被容易地复制，从而增加了被盗的风险。因此，发明人已经认识到，以下提供了用于解锁车辆的方便且安全的解决方案：在车辆的可闭合空间中提供充电设备，该空间由可锁定盖闭合并且可通过使用用户设备中的无源标签来打开。因此，可以使用较不安全的无源标签/读取器构型来使用充电设备，并且当充电设备已经将用户设备充电到一定水平时，可以使用可能更安全的附加认证协议来解锁车辆从而进入车辆乘坐室。因此，即使用户设备已经没电，也可以通过安全且方便的方式来解锁车辆。
可选地，可以通过由电子读取器模块在无源标签中引起电压来给无源标签供电。如本文使用的无源标签可以被定义为包括电子存储信息(数据)的电子设备，并且通过由另一个单独的电子设备在标签中引起电压来给该无源标签供电并激活该无源标签。当标签被激活时，其可以被构造为诸如通过射频(RF)传输来传输可由兼容性读取器模块接收的电子信息。无源标签可以包括天线和内部芯片。
可选地，读取器模块可以被构造为基于认证信息来验证无源标签的真实性。还可选地，该装置还可以包括至少一个处理单元，以基于经由读取器模块从无源标签接收到的认证信息来验证无源标签的真实性。
可选地，用于解锁至少一个门的附加认证协议可以被构造为经由充电设备运行。因此，当用户设备已经连接到充电设备并被充电到允许其被激活的水平时，可以经由充电设备运行附加认证协议。这对于用户来说可能是方便的，因为充电和附加认证可以在一个操作中完成。
可选地，充电设备可以包括物理充电连接设备(诸如通用串行总线(USB)连接设备)或感应充电连接设备中的至少一种。因此，在一个示例性实施方式中，物理连接设备可以是电子连接设备，其被构造为给用户设备供电/充电并且在该装置和用户设备之间传输信息(诸如安全信息)。
可选地，附加认证协议可以被构造成经由该装置和用户设备之间的物理电连接和无线连接中的至少一种来运行。
可选地，可锁定盖可以是车辆的加油和/或充电盖。如大多数车辆配备有加油盖和/或充电盖那样，在车辆的这种闭合空间中提供充电设备可能是方便的解决方案，从而还避免了提供额外的可闭合空间。
可选地，用户设备可以是移动设备、智能手机、平板电脑、任何类型的可穿戴电子设备(例如手表)或任何其它类似的电子用户设备中的任何一种。还可选地，用户设备可以包括处理单元(例如，中央处理单元，CPU)和存储器单元(例如，固态驱动器，SSD)，它们被构造为当被激活时则运行附加认证协议。
可选地，读取器模块和无源标签可以适于在彼此相距2米、1米、0.5米、0.4米、0.3米、0.2米或0.1米或更小的范围内进行通信接触。还可选地，读取器模块和无源标签可以被构造为NFC读取器/标签和/或射频识别(RFID)读取器/标签，或任何类型的类似的近场通信技术。这种读取器/标签技术可以简单且成本有效地集成到装置和用户设备中。此外，现在这种无源标签更频繁地集成到智能电话和其它移动电子设备中。
可选地，读取器模块可以位于车辆的外表面，从而允许用户容易地访问模块。还可选地，读取器模块可以位于可闭合空间和/或可锁定盖附近，从而进一步提升用户体验。
可选地，认证协议中的任何一个可以是质询-响应协议、公钥基础结构(PKI)或任何其它类型的认证协议中的任何一种。在其最简单的构型中，并且仅作为示例，第一认证协议可以是无源标签向读取器模块提供一个密码(例如数字/数位组合)，然后由该装置验证该密码以用于解锁盖。质询-响应协议可以被视为一个协议族，其中一方提出问题(“质询”)而另一方必须提供待认证的有效答案(“响应”)。还有简单且更先进的协议。仅作为示例，这样的协议可以包括时间因素，其中问题(“质询”)和预期答案(“响应”)随时间变化，从而使得更难以知道正确答案，并因此增加安全性。其它质询-响应协议可以使用用于确定问题和答案之间的拟合的特定算法，从而甚至进一步增加安全性。PKI可以定义为创建、管理、分发、使用、存储和撤销数字证书以及管理公钥加密所需的一组角色、策略和过程。PKI是众所周知的成熟技术。还可选地，附加认证协议可以是比第一认证协议更安全的协议。
可选地，第一认证协议可以作为单向通信运行。换句话说，无源标签向读取器提供并传输认证信息，反之则不是这样。还可选地，附加认证协议可以作为双向通信运行。换句话说，该装置可以被设置为向用户设备传输信息，并且用户设备可以被设置为向该装置传输信息。由于附加认证协议可以使用双向通信，因此其可以提供更安全的认证。
根据第二方面，上述目的由一种包括根据本发明第一方面的任一个实施方式的装置的车辆提供。第二方面的优点在很大程度上类似于本发明第一方面的优点，因此这里不再详述。还应注意，除非另外明确说明，否则第一方面的所有实施方式都适用于第二方面的所有实施方式，反之亦然。
可选地，车辆可以是乘用车，诸如客车或乘客公路车。还可选地，车辆可以由内燃机推进，但是它也可以是还包括至少一个用于推进车辆的电动机的混合动力车辆。此外，车辆也可以是纯电动车辆。在车辆包括至少一个电动机的情况下，它可以包括至少一个能量源，诸如电池，其可以通过插入式连接设备充电。在可闭合空间中可以使用给车辆电池充电的插入式连接设备，该可闭合空间还包括如本文所公开的充电设备。在替代的实施方式中，车辆也可以是商用车辆，诸如卡车、货车、公共汽车等。
根据第三方面，上述目的通过一种使用用户设备解锁车辆的方法和根据本发明第一方面的任一实施方式的装置来提供，其中该方法包括以下步骤：
-在距离读取器模块的一个范围内提供用户设备，使得读取器模块和用户设备的无源标签处于通信联系中，
-在读取器模块和无源标签之间运行第一认证协议，以用于认证无源标签，并且当无源标签得到认证时，解锁可锁定盖，从而进入可闭合空间，
-将用户设备连接到可闭合空间中的充电设备以给用户设备充电，以及
-在该装置和用户设备之间运行附加认证协议，以用于认证用户设备从而解锁车辆的至少一个门。
本发明的第三方面的优点类似于关于本发明的第一和第二方面概述的优点，因此这里不再详述。还应注意，除非另外明确表达，否则本发明第三方面的所有实施方式都适用于本发明第一和第二方面的实施方式，反之亦然。
可选地，该方法还可以包括：当用户设备已经被充电设备充电到允许激活用户设备的水平时运行附加认证协议。由此，可以激活用户设备中诸如处理单元、存储器单元等的器件，并且可以通过这些单元中的任何一个或组合来运行附加认证协议。通过这种构型，可以在解锁期间提供增加的安全性，从而降低车辆被盗的风险。
可选地，可以通过充电设备运行附加认证协议。
附图说明
现在将参考附图更详细地描述本发明的示例性和优选实施方式，其中：
图1示出了根据本发明示例性实施方式的车辆；
图2示出了根据本发明示例性实施方式的装置；
图3示出了根据本发明示例性实施方式的方法的流程图。
附图示出了本发明的示意示例性实施方式，并且因此不一定按比例绘制。应当理解，所示出和描述的实施方式是示例性的，并且本发明不限于这些实施方式。还应注意，附图中的一些细节可能被夸大，以便更好地描述和说明本发明。除非另有说明，否则相同的附图标记在整个说明书中指代相同的元件
具体实施方式
在图1中，描绘了包括根据本发明第一方面的装置1的车辆100。车辆100包括至少一个门101，以进入车辆100的用户乘坐室。此外，车辆100包括至少一个可锁定盖14，在该实施方式中，盖14是充电盖，但当然也可以是加油盖或任何其它盖。电子信息读取器模块11定位在可锁定盖14旁边。如可以理解的，读取器模块11可以定位在车辆100上的任何位置处，但是在优选实施方式中，读取器模块11靠近可锁定盖14定位，或者甚至定位在可锁定盖14上。读取器模块11还可以由用户通过车辆100上的标记识别，该标记可以是文本、特定着色等。在替代的实施方式中，读取器模块11可能不可见并且也无法通过目视检查车辆100来识别。这可以增加不希望/有害的用户试图通过使用读取器模块11打开盖14的难度。
仅作为示例，装置1的读取器模块11还可以用于其它目的，诸如用于当用户想要加注燃料箱(未示出)或给车辆100充电时容易地打开盖14。作为另一个例子，读取器模块11还可以用于通过包括无源标签的机器人臂(未示出)自动打开盖14，其中机器人臂用于自动地给车辆100充电。在这种情况下，机器人臂和车辆100之间的认证过程可以包括可能通过蓝牙或WiFi的预先安全数据交换。
此外，车辆100上的读取器模块11还可以用于自动支付，例如用于收费公路/桥梁通道等。
现在转到图2，图2描绘了装置1的更详细视图，装置1连接到用户设备20以用于解锁车门101，如图1所示。在该实施方式中，用户设备20是还包括无源NFC标签21的智能手机。装置1包括电子信息读取器模块11，以用于从智能电话20的无源标签21读取认证信息。无源标签21通过在标签21中电磁地引起电压来供电，该电压由读取器模块11引起。装置1被构造成用于经由读取器模块11和无源标签21运行第一认证协议，并且还包括充电设备12，在该实施方式中，充电设备12是给用户设备20充电的USB连接设备。充电设备12位于车辆100的可闭合空间13中，可闭合空间13可由至少一个可锁定盖14闭合。在该示例性实施方式中，盖14是充电盖，以使用插座来给车辆100的电池(未示出)充电。至少一个可锁定盖14被构造成，当读取器模块11和无源标签21处于通信联系时以及当装置1已经运行了第一认证协议并已经基于标签21中的认证信息验证了无源标签21的真实性时，至少一个可锁定盖14解锁。装置1被构造成使用用户设备20来运行附加认证协议，以用于解锁车辆100的至少一个门101，其中在该示例中，附加认证协议经由USB连接设备12运行。因此，即使智能手机20的电池(未示出)没电，可锁定盖14也可首先通过读取器11和标签21打开。在打开盖14并且智能手机20已经连接到USB连接设备12并充电到其可以再次激活的水平之后，可以经由连接设备12运行附加认证协议。因此，提供了一种方便且安全的解锁车辆100的方式。
第一认证协议可以例如是比经由智能电话20所连接的USB连接设备12运行的附加协议安全性低的协议。因此，通过使用标签21可以容易地使用可关闭空间13，并且可能更难以进入车辆乘坐室，因为它需要附加认证协议，附加认证协议可以是由智能手机20和装置1中的相应处理单元/存储器单元(未示出)运行的更安全的协议。例如，附加协议可以包括算法，并且可以是所谓的质询-响应协议。
当车门101打开时，用户可以将用户设备20从充电设备12断开并进入车辆100。如果用户设备20具有足够的电力，则其可以进一步用于通过运行另一安全认证协议来启动/激活车辆100。在用户设备20需要进一步充电的情况下，它可以连接到车辆乘坐室内的附加充电设备(未示出)。此后，可以直接经由附加充电设备或者当用户设备20具有足够的电力时无线地运行用于启动车辆100的认证协议。车辆乘坐室内的附加充电设备可以是附加USB连接设备、感应充电设备或任何其它合适的充电设备。
在图3中，描绘了根据本发明示例性实施方式的方法的流程图。该方法用于，使用用户设备20以及如本文公开的装置1来解锁车辆100。该方法包括以下步骤：
A)在距离读取器模块11一个范围内提供用户设备20，使得读取器模块11和用户设备20的无源标签21处于通信联系中，
B)在读取器模块11和无源标签21之间运行第一认证协议，以用于认证无源标签21，并且当无源标签21得到认证时，解锁可锁定盖14，从而使用可闭合空间13，
C)将用户设备20连接到可闭合空间13中的充电设备12，以便给用户设备20充电，以及
D)在装置1和用户设备20之间运行附加认证协议，以用于认证用户设备20，从而解锁车辆100的至少一个门101。在步骤D中运行的附加认证协议可以在用户设备20已经被充电到允许用户设备20被激活的水平时运行。另外，如在图2的实施方式中可以看到的，步骤D中的附加认证协议可以有利地经由充电设备12运行，充电设备12在该示例中是USB连接设备。替代地并且如本文中还公开的，充电设备12也可以是另一充电设备，诸如感应充电设备。在这种情况下，当用户设备20已被充电到允许其被激活的水平时，可以经由无线连接(诸如WiFi或蓝牙)运行附加认证协议。因此，当用户设备被激活时，就可以运行更安全的认证协议，例如本文所公开的认证协议，或任何其它类似的安全认证协议。
本发明不限于本文描述的实施方式。对于本领域技术人员明显的是，在权利要求的范围内，其它实施方式和对上文详细说明的实施方式的修改也是可能的。

Claims (15)

1.一种使用用户设备(20)解锁车辆(100)的装置(1)，所述装置(1)包括：
-用于从所述用户设备(20)的无源标签(21)读取认证信息的电子信息读取器模块(11)，通过在所述无源标签(21)中引起电压来给所述无源标签(21)供电，其中所述装置(1)被构造成用于经由所述读取器模块(11)和所述无源标签(21)来运行第一认证协议，
-用于给所述用户设备(20)充电的充电设备(12)，其中所述充电设备(12)定位在所述车辆(100)的可闭合空间(13)中，所述可闭合空间(13)能够通过至少一个可锁定盖(14)闭合，
-其中，所述至少一个可锁定盖(14)被构造成，当所述读取器模块(11)和所述无源标签(21)处于通信联系中并且当所述装置(1)已经运行了所述第一认证协议且已经基于所述认证信息验证了所述无源标签(21)的真实性时，所述至少一个可锁定盖(14)解锁，以及
-其中所述装置(1)被构造为使用所述用户设备(20)运行附加认证协议，以用于解锁所述车辆(100)的至少一个门(101)。
2.根据权利要求1所述的装置(1)，其特征在于，通过由所述电子读取器模块(11)在所述无源标签(21)中引起电压来给所述无源标签(21)供电。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的装置(1)，其特征在于，用于解锁所述至少一个门(101)的所述附加认证协议被构造为经由所述充电设备(12)运行。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的装置(1)，其特征在于，所述充电设备(12)包括物理充电连接设备(例如USB连接设备)或感应充电连接设备中的至少一种。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的装置(1)，其特征在于，所述附加认证协议被构造为经由所述装置(1)与所述用户设备(20)之间的物理电连接和无线连接中的至少一种来运行。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的装置(1)，其特征在于，所述可锁定盖(14)是所述车辆(100)的加油盖和/或充电盖。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的装置(1)，其特征在于，所述用户设备(20)是移动设备、智能电话和平板电脑中的任何一种。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的装置(1)，其特征在于，所述读取器模块(11)和所述无源标签(21)适用于在彼此相距2米、1米、0.5米、0.4米、0.3米、0.2米或0.1米或更小的范围内进行通信联系。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的装置(1)，其特征在于，所述读取器模块(11)和所述无源标签(21)被构造成NFC读取器/标签和/或RFID读取器/标签。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的装置(1)，其特征在于，所述读取器模块(11)定位在所述车辆(100)的外表面。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的装置(1)，其特征在于，所述读取器模块(11)定位在所述可闭合空间(13)和/或所述可锁定盖(14)附近。
12.一种包括根据前述权利要求中的任一项所述的装置(1)的车辆(100)。
13.一种使用用户设备(20)和根据权利要求1-11中的任一项所述的装置(1)解锁车辆(100)的方法，其中所述方法包括以下步骤：
A)在距离所述读取器模块(11)的一个范围内提供所述用户设备(20)，使得所述读取器模块(11)和所述用户设备(20)的所述无源标签(21)处于通信联系中，
B)在所述读取器模块(11)和所述无源标签(21)之间运行第一认证协议以认证所述无源标签(21)，并且当所述无源标签(21)得到认证时，解锁所述可锁定盖(14)，从而使用所述可关闭空间(13)，
C)将所述用户设备(20)连接到所述可闭合空间(13)中的所述充电设备(12)，以用于给所述用户设备(20)充电，以及
D)在所述装置(1)和所述用户设备(20)之间运行附加认证协议，以用于认证所述用户设备(20)，从而解锁所述车辆(100)的至少一个门(101)。
14.根据权利要求13所述的方法，所述方法还包括：
-当所述用户设备(20)已经被所述充电设备(12)充电到允许所述用户设备(20)被激活的水平时，运行所述附加认证协议。
15.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，经由所述充电设备(12)运行所述附加认证协议。
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