CN115542035A - 入侵侦测装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

提出一种入侵侦测装置及其方法。入侵侦测装置包括状态侦测器、前端信号处理器、延迟器以及信号取样器。状态侦测器根据被开启状态用以产生指示信号。前端信号处理器接收指示信号，针对指示信号进行噪声滤除动作以产生处理后指示信号。延迟器延迟处理后指示信号以产生延迟后指示信号。信号取样器根据延迟后指示信号以取样处理后指示信号来产生侦测结果。

Description

入侵侦测装置及其方法
技术领域
本发明是有关于一种入侵侦测装置及其侦测方法，且特别是有关于一种低功耗的入侵侦测装置及其侦测方法。
背景技术
在现今的技术领域中，电子装置的入侵机制是指当电子装置的机箱被移动或开启后，侦测装置可侦测并记录机箱的被移动或开启行为，并记录起来以回报给系统进行分析，以确认电子装置是否发生非法入侵的情况。这种机制需要长时间的工作，并需要长时间的备用电源以及即时回报的功能。
在现有的技术领域中，可通过电脑装置中的平台路径控制器(PlatformController Hub，PCH)或基板管理控制器(Board Management Controller,BMC)内部的暂存器，配合入侵侦测电路来执行入侵侦测动作。这种作法需要在平台路径控制器或基板管理控制器被启动的情形下才可以有效执行，需要较大的功耗。且无法有效的即时侦测入侵动作的产生。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种入侵侦测装置及其侦测方法，仅需低耗电量即可进行操作。
本发明的一实施例公开一种入侵侦测装置，包括状态侦测器、前端信号处理器、延迟器以及信号取样器。状态侦测器根据被开启状态以产生指示信号。前端信号处理器耦接至状态侦测器。前端信号处理器接收指示信号，针对指示信号进行噪声滤除动作以产生处理后指示信号。延迟器耦接至前端信号处理器，用以延迟处理后指示信号以产生延迟后指示信号。信号取样器耦接至前端信号处理器以及延迟器，根据延迟后指示信号用以取样处理后指示信号，以产生侦测结果。
本发明的一实施例公开一种入侵侦测方法，用于入侵侦测装置，包括：根据入侵侦测装置的被开启状态以产生指示信号；针对指示信号进行噪声滤除动作以产生处理后指示信号；延迟处理后指示信号以产生延迟后指示信号；根据延迟后指示信号以取样处理后指示信号；以及产生侦测结果。
基于上述，本发明的入侵侦测装置通过侦测状态侦测器根据被开启的状态来产生指示信号，并通过噪声滤除动作以及延迟动作，使信号取样器可根据延迟后指示信号来取样处理后指示信号以产生侦测结果。如此一来，本发明的入侵侦测装置可在不用唤醒系统的控制器的前提下，而应用少量的电路元件，来可以完成入侵侦测动作。而基于入侵侦测装置可在低功耗的条件下操作，可确保侦测结果确实被产生。
附图说明
图1绘示本发明一实施例的入侵侦测装置的示意图。
图2A绘示本发明一实施例的入侵侦测装置的前端信号处理器的电路示意图。
图2B绘示本发明一实施例的入侵侦测装置的延迟器的示意图。
图2C绘示本发明一实施例的入侵侦测装置所产生的信号波形图。
图2D绘示本发明实施例的入侵侦测装置中，延迟器的电压阀值设定动作的示意图。
图3绘示本发明一实施例的入侵侦测装置的示意图。
图4绘示本发明一实施例的入侵侦测装置中的信号取样器的实施方式的示意图。
图5绘示本发明一实施例的入侵侦测装置的信号波形图。
图6绘示本发明一实施例的入侵侦测方法的流程图。
其中，附图标记说明如下：
100、300：入侵侦测装置
110、201、310：前端信号处理器
120、202、320：延迟器
130、330、400：信号取样器
210：滤波器
220：缓冲器
340：电源隔绝器
350：基板管理控制器
BAT：电池
BOX：机箱
C1：电容
CLK：时钟端
CLR：清除端
CSA、CSB：清除信号
D：数据端
DFF：D型正反器
DINT：延迟后指示信号
DOUT：侦测输出信号
DR；侦测结果
DSET：延迟设定值
INT：指示信号
N1、N2：噪声
PINT：处理后指示信号
Q：输出端
R1：电阻
S610～S640：入侵侦测步骤
SW：状态侦测器
SWA：晶体管开关
t1～t4：时间点
tDLY：时间延迟
tLA、tRLA：时间区间
tR：反应时间
V1、V2：电源
VSET：阀值电压设定信息
VSS：参考接地电压
VTH1：上升阀值电压
VTH2：下降阀值电压
具体实施方式
请参照图1，图1绘示本发明一实施例的入侵侦测装置的示意图。入侵侦测装置100适用于一电子装置(未绘示)。入侵侦测装置100包括状态侦测器SW、前端信号处理器110、延迟器120以及信号取样器130。状态侦测器SW包含开关、讯号侦测器、距离侦测器或是光感测器。举例来说，状态侦测器SW可以是开关，并设置在电子装置的机箱BOX上。状态侦测器SW可根据机箱BOX的被开启状态或是状态侦测器SW本身被开启的状态，以产生指示信号INT。其中，指示信号INT用以指示机箱BOX有无发生被强制开启的状态。另一方面，上述的被开启状态更可响应于当电子装置或入侵侦测装置100被移动时的状态而产生，也就是，状态侦测器SW可根据电子装置或入侵侦测装置100被移动时的距离变化来产生指示信号INT；亦或，状态侦测器SW可根据电子装置或入侵侦测装置100被移动时的光线变化来产生指示信号INT。前端信号处理器110耦接至状态侦测器SW。前端信号处理器110接收指示信号INT。前端信号处理器110针对指示信号INT进行噪声滤除动作以产生处理后指示信号PINT。延迟器120耦接至前端信号处理器110。延迟器120用以延迟处理后指示信号PINT以产延迟后指示信号DINT。此外，信号取样器130耦接至前端信号处理器110以及延迟器120。信号取样器130根据延迟后指示信号DINT以取样处理后指示信号PINT来产生一侦测结果DR。
在动作细节上，本发明实施例的状态侦测器SW、前端信号处理器110、延迟器120以及信号取样器130接收由一电池BAT所供应的电源V1以作为操作电源。在当机箱BOX发生被强制开启的状态时，状态侦测器SW可被导通或断开，并对应产生指示信号INT。在一实施例中，指示信号INT初始时可以为一第一逻辑值。在当机箱BOX发生被强制开启的状态时，状态侦测器SW可使指示信号INT变更为一第二逻辑值，其中的第一逻辑值与第二逻辑值不相同。
基于状态侦测器SW切换时会产生弹跳(bounce)现象，因此，所产生的指示信号INT可能产生一定的电压不稳定现象。前端信号处理器110则用以接收指示信号INT，并针对指示信号INT进行噪声滤除动作，来产生处理后指示信号PINT。在细节上，前端信号处理器110针对指示信号INT执行解弹跳(debounce)动作来执行指示信号INT的噪声滤除动作。
此外，延迟器120用以延迟处理后指示信号PINT来产生延迟后指示信号DINT。延迟器120可针对处理后指示信号PINT可根据一延迟设定值来进行处理后指示信号PINT的延迟动作。上述的延迟设定值可以是固定的，或也可以是可变的。通过延迟器120的延迟动作，可以使处理后指示信号PINT与延迟后指示信号DINT具有一定程度的相位差，即处理后指示信号PINT与延迟后指示信号DINT具有不同的相位。
在一实施例中，延迟器120与信号取样器130皆接受自前端信号处理器110所产生的处理后指示信号PIN，信号取样器130则更可根据延迟后指示信号DINT来取样处理后指示信号PINT以产生侦测结果DR。其中，由于延迟后指示信号DINT的相位落后于处理后指示信号PINT，通过延迟后指示信号DINT来取样处理后指示信号PINT可以避免取样到处理后指示信号PINT中电压不稳定的部分。因此，信号取样器130可精准的产生正确的侦测结果DR。
在此请注意，由于作为状态侦测器SW的每一个电子元件所产生的弹跳状况可能有所不同。因此，本发明实施例中的延迟器120所产生的信号延迟效果是可以被调整的。通过使延迟器120来动态调整延迟后指示信号DINT与处理后指示信号PINT间的延迟，可以降低信号取样器130所产生的侦测结果DR因噪声(包括状态侦测器SW的弹跳现象所产生的噪声)的干扰而产生错误的几率，提升侦测结果DR正确度。
附带一提的，在一实施例中，入侵侦测装置100只需通过电池BAT来供应电源，在低功耗的前提下即可完成入侵侦测的动作，并且信号取样器130可以闩锁住侦测结果DR的状态，此时，电子装置的平台路径控制器的基本输出入系统(BIOS)或是基板管理控制器未被启动(Boot)。接着，在电子装置的固件被启动后，例如，电子装置的平台路径控制器的基本输出入系统，可有效地提供给电子装置进行读取，不会因为电子装置未被供电，而产生侦测事件的漏失现象。
在一实施例中的电池BAT可以为可充电式的电池，以维持入侵侦测装置100可长时间的动作。此外，电池BAT可以用自于入侵侦测装置100本体的电池，或是电子装置的平台路径控制器或基板管理控制器的电池，亦或是一备用电源。
以下请参照图2A，图2A绘示本发明实施例的入侵侦测装置的前端信号处理器的电路示意图。前端信号处理器201包括滤波器210以及缓冲器220。滤波器210可为一低通滤波器，包括电阻R1以及电容C1。电阻R1的第一端接收指示信号INT，电阻R1的第二端耦接至电容C1的第一端。电容C1的第二端则接收参考接地电压VSS。滤波器210用以针对指示信号INT进行滤波动作，并将滤波后的输出信号传送至缓冲器220。
缓冲器220耦接至滤波器210的输出端。缓冲器220根据滤波器210的输出信号来产生处理后指示信号PINT。在一实施例中，缓冲器220接收电源V1以作为操作电源，其中电源V1可来自于如图1实施例中的电池。缓冲器220可针对滤波器210的输出信号进行整形动作，并可产生为方波的处理后指示信号PINT。为进一步降低处理后指示信号PINT的噪声，缓冲器220可应用史密特触发器(Schmitt trigger)来实施，但不以此为限。
以下请参照图2B，图2B绘示本发明的一实施例的入侵侦测装置的延迟器的示意图。延迟器202接收处理后指示信号PINT，并接收延迟设定值DSET以及阀值电压设定信息VSET。在一实施例中，延迟器202可根据延迟设定值DSET来延迟处理后指示信号PINT以产生延迟后指示信号DINT。延迟器202并可根据阀值电压设定信息VSET来设定一上升阀值电压以及一下降阀值电压。延迟器202可使处理后指示信号PINT与上升阀值电压以及下降阀值电压相比较，来借以产生延迟后指示信号DINT。
在一实施例中，延迟设定值DSET以及阀值电压设定信息VSET皆可为可编程(programmable)的信息，不必要是固定的数值。
以下请同步参照图2A、图2B以及图2C，其中图2C绘示本发明实施例的入侵侦测装置所产生的信号波形图。在图2C中，在时间点t1，电子装置的机箱被开启。状态侦测器SW使指示信号INT在时间点t1开始被拉高至第一逻辑值(例如逻辑1)。在时间点t2，电子装置的机箱被关闭。状态侦测器SW使指示信号INT在时间点t2开始被拉低至第二逻辑值(例如逻辑0)。
前端信号处理器201中的滤波器210以及缓冲器220，分别针对指示信号INT进行滤波以及整形动作，并产生处理后指示信号PINT。处理后指示信号PINT的相位相较于指示信号INT的相位较为延迟。
在另一方面，延迟器202根据延迟设定值DSET以及阀值电压设定信息VSET来设定时间延迟tDLY、上升阀值电压VTH1以及下降阀值电压VTH2。延迟器202针对处理后指示信号PINT延迟一时间延迟tDLY，并根据上升阀值电压VTH1以及下降阀值电压VTH2来针对处理后指示信号PINT进行信号处理以产生延迟后指示信号DINT。在一实施例中，时间延迟tDLY例如可为100毫秒至350毫秒，但不以此为限。
其中，关于上升阀值电压VTH1以及下降阀值电压VTH2的设定动作的动作细节，可参照图2D绘示的本发明实施例的入侵侦测装置中，延迟器的电压阀值设定动作的示意图。在图2D中，处理后指示信号PINT上可能还载有一定程度的噪声N1、N2，其中的噪声N1分布在处理后指示信号PINT为逻辑0的部分，噪声N2则分布在处理后指示信号PINT为逻辑1的部分，即噪声N2高于噪声N1。为了可滤除噪声N1、N2，在一实施例中，可设定下降阀值电压VTH2为高于噪声N1的电压分布范围，并设定上升阀值电压VTH1为低于噪声N2的电压分布范围。如此一来，延迟器230所产生的延迟后指示信号DINT可不受噪声N1、N2所干扰，并维持在正确的逻辑值上。
以下请参照图3，图3绘示本发明一实施例的入侵侦测装置的示意图。入侵侦测装置300适用于一电子装置。入侵侦测装置300包括状态侦测器SW、前端信号处理器310、延迟器320、信号取样器330以及电源隔绝器340。电源隔绝器340可耦接至电子装置中的基板管理控制器350。
在一实施例中，状态侦测器SW可根据机箱BOX的被开启状态以产生指示信号INT。其中，指示信号INT用以指示机箱BOX有无发生被强制开启的状态。前端信号处理器310耦接至状态侦测器SW。前端信号处理器310接收指示信号INT。前端信号处理器310针对指示信号INT进行噪声滤除动作以产生处理后指示信号PINT。延迟器320耦接至前端信号处理器310。延迟器320用以延迟处理后指示信号PINT以产延迟后指示信号DINT。此外，信号取样器330耦接至前端信号处理器310以及延迟器320。信号取样器330根据延迟后指示信号DINT以取样处理后指示信号PINT来产生一侦测结果DR。
电源隔绝器340耦接在信号取样器330以及基板管理控制器350间。在一实施例中，电源隔绝器340接收电源V1以及V2，并具有相对应的两个侧边。电源隔绝器340的第一侧耦接至信号取样器330，电源隔绝器340的第二侧则耦接至基板管理控制器350。其中，电源隔绝器340基于电源V1以接收侦测结果DR，并根据侦测结果DR以基于电源V2来产生侦测输出信号DOUT。电源隔绝器340并提供侦测输出信号DOUT至基板管理控制器350，且基板管理控制器350基于电源V2来执行操作。
在一实施例中，电源V1可由如图1实施例中的电池BAT来提供。电源V2则可以为电子装置的待机电源。电源隔绝器340可通过内建的晶体管开关SWA来进行电源的隔绝动作，其中，晶体管开关SWA可受控于电源V2以执行操作。当然，本发明其他实施例中，电源隔绝器340也可应用其他元件来完成电源隔离的动作，例如光耦合元件。然本领域具通常知识者所熟知的电源隔离电路都可以用以实施本发明的电源隔绝器340，没有一定的限制。
在一实施例中，在当入侵事件发生时，信号取样器330可以暂存所产生的侦测结果DR。此时电子装置的基板管理控制器350并不需要被启动，侦测结果DR也不会消失。而在当基板管理控制器350被启动后，信号取样器330可将所产生的侦测结果DR，通过电源隔绝器340来提供至基板管理控制器350，以使基板管理控制器350读取到电子装置的被入侵现象。相对应的，在一实施例中，基板管理控制器350可传送清除信号CSA，并通过电源隔绝器340以对应传送清除信号CSB至信号取样器330来清除侦测结果DR。
请参照图4，图4绘示本发明实施例的入侵侦测装置中的信号取样器的实施方式的示意图。信号取样器400为一D型正反器DFF。D型正反器DFF的数据端D用以接收处理后指示信号PINT。D型正反器DFF的时钟端CLK接收延迟后指示信号DINT。D型正反器DFF的输出端Q产生侦测结果DR。另外，D型正反器DFF并具有清除端CLR。D型正反器DFF的清除端CLR用以接收清除信号CSB。D型正反器DFF并根据清除信号CSB以清除其输出端Q上所产生的侦测结果DR。
以下请参照图5，图5绘示本发明图3实施例的入侵侦测装置300的信号波形图。其中，信号取样器330接收处理后指示信号PINT以及延迟于处理后指示信号PINT一时间延迟tDLY的延迟后指示信号DINT。信号取样器330并根据延迟后指示信号DINT的上升缘来取样处理后指示信号PINT，并在一反应时间tR后，产生为逻辑1的侦测结果DR。为逻辑1的侦测结果DR在时间区间tLA中维持被闩锁的状态。在当基板管理控制器350的固件被启动后，基板管理控制器350可读取侦测结果DR，并在时间点t3发送为逻辑0的清除信号CSA。信号取样器330则根据为逻辑0的清除信号CSA，在时间点t4以清除侦测结果DR为逻辑0。而在时间点t4后的时间区间tRLA中，信号取样器330的闩锁状态为被释放的状态。
值得一提的，在本发明实施例中，处理后指示信号PINT、延迟后指示信号DINT以及侦测结果DR在有发生入侵事件时所呈现的逻辑值，可以由设计者自行设定。本发明实施例中的图示只示范性的例子，不用以限制本发明的范畴。同样的，信号取样器330是根据清除信号CSA为逻辑0或逻辑1来执行清除动作，也可以由设计者自行设定，没有一定的限制。
以下请参照图6，图6绘示本发明一实施例的入侵侦测方法的流程图。在步骤S610中，根据入侵侦测装置的被开启状态以产生指示信号。在步骤S620中，则针对指示信号进行噪声滤除动作以产生处理后指示信号。并且，在步骤S630中，延迟处理后指示信号以产生延迟后指示信号。在步骤S640中，则根据延迟后指示信号以取样处理后指示信号来产生侦测结果。
关于上述步骤的实施细节，在前述的多个实施例及实施方式中已有详细的说明，在此恕不多赘述。
综上所述，本发明的入侵侦测装置仅需应用少量的电力，在系统端的控制器不需要被启动的条件下，执行电子装置的入侵侦测动作。本发明的入侵侦测更针对入侵侦测机制的状态侦测器所产生的指示信号，执行严谨的解弹跳动作。并通过信号取样器以产生侦测结果，并针对侦测结果进行闩锁。可确保侦测结果的正确产生，并确保侦测结果可被电子装置有效的读取，使入侵现象不会误判或漏失，有效提升系统的安全性。

Claims (17)

1.一种入侵侦测装置，包括：
一状态侦测器，根据一被开启状态用以产生一指示信号；
一前端信号处理器，耦接至该状态侦测器，用以接收该指示信号，针对该指示信号进行噪声滤除动作以产生一处理后指示信号；
一延迟器，耦接至该前端信号处理器，用以延迟该处理后指示信号以产生一延迟后指示信号；以及
一信号取样器，耦接至该前端信号处理器以及该延迟器，根据该延迟后指示信号用以取样该处理后指示信号，以产生一侦测结果。
2.如权利要求1所述的入侵侦测装置，用于一电子装置，其中该状态侦测器设置在该电子装置的一机箱上，根据该机箱的该被开启状态用以产生该指示信号。
3.如权利要求1所述的入侵侦测装置，其中该前端信号处理器包括：
一滤波器，耦接至该状态侦测器，用以针对该指示信号进行滤波动作；以及
一缓冲器，耦接至该滤波器的一输出端，根据该滤波器的一输出信号用以产生该处理后指示信号。
4.如权利要求3所述的入侵侦测装置，其中该缓冲器为一史密特触发器。
5.如权利要求1所述的入侵侦测装置，其中该延迟器根据一延迟设定值用以延迟该处理后指示信号，以产生该延迟后指示信号，其中该延迟设定值为可编程数值。
6.如权利要求5所述的入侵侦测装置，其中该延迟器更根据一阀值电压设定信息用以设定一上升阀值电压以及一下降阀值电压，该延迟器使该处理后指示信号与该上升阀值电压以及该下降阀值电压比较，并借以产生该延迟后指示信号。
7.如权利要求6所述的入侵侦测装置，其中该阀值电压设定信息为可编程信息。
8.如权利要求1所述的入侵侦测装置，其中该信号取样器为一D型正反器，该D型正反器的一数据端用以接收该处理后指示信号，该D型正反器的一时钟端接收延迟后指示信号，该D型正反器的一输出端用以产生该侦测结果。
9.如权利要求8所述的入侵侦测装置，还包括：
一电源隔绝器，具有一第一侧及一第二侧，该第一侧耦接至该信号取样器，该第二侧耦接至一基板管理控制器，
其中，该电源隔绝器基于一第一电源用以接收该侦测结果，并根据该侦测结果以基于一第二电源用以产生一侦测输出信号，该电源隔绝器提供该侦测输出信号至该基板管理控制器。
10.如权利要求9所述的入侵侦测装置，其中该基板管理控制器通过该电源隔绝器用以传送一清除信号至该D型正反器的一清除端，以清除该侦测结果。
11.一种入侵侦测方法，用于一入侵侦测装置，包括：
根据该入侵侦测装置的一被开启状态以产生一指示信号；
针对该指示信号进行噪声滤除动作以产生一处理后指示信号；
延迟该处理后指示信号以产生一延迟后指示信号；
根据该延迟后指示信号以取样该处理后指示信号；以及
产生一侦测结果。
12.如权利要求11所述的入侵侦测方法，其中针对该指示信号进行噪声滤除动作以产生该处理后指示信号的步骤包括：
针对该指示信号进行滤波动作；以及
根据一输出信号以产生该处理后指示信号。
13.如权利要求11所述的入侵侦测方法，其中延迟该处理后指示信号以产生该延迟后指示信号的步骤包括：
根据一延迟设定值以延迟该处理后指示信号；以及
产生该延迟后指示信号，其中该延迟设定值为可编程数值。
14.如权利要求13所述的入侵侦测方法，其中延迟该处理后指示信号以产生该延迟后指示信号的步骤还包括：
根据一阀值电压设定信息以设定一上升阀值电压以及一下降阀值电压；以及
使该处理后指示信号与该上升阀值电压以及该下降阀值电压比较以产生该延迟后指示信号。
15.如权利要求14所述的入侵侦测方法，其中该阀值电压设定信息为可编程信息。
16.如权利要求11所述的入侵侦测方法，还包括：
基于一第一电源以接收该侦测结果，并根据该侦测结果以基于一第二电源来产生一侦测输出信号；以及
提供该侦测输出信号。
17.如权利要求11所述的入侵侦测方法，还包括：
提供一清除信号以清除该侦测结果。
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